科学思维与科学方法市公开课一等奖省赛课微课金奖

科学思维与科学方法大学生创新创业实践基地陈吉明第1页李约瑟难题：

“假如我中国朋友们在智力上和我完全一样，那为何像伽利略、托里拆利、史蒂文、牛顿这么伟大人物都是欧洲人，而不是中国人或印度人呢？为何近代科学和科学革命只产生在欧洲呢？……为何直到中世纪中国还比欧洲先进，以后却会让欧洲人着了先鞭呢？怎么会产生这么转变呢？”

第2页陈吉明办公室：西9——310工程训练中心Email：cxsj538900040@163.com电话：2419639手机3页恩格斯在《自然辩证法导言》中指出：思维着精神“是地球上最漂亮花朵”。一个民族想要站在科学最高峰，就一刻也不能没有理论思维。

——恩格斯第4页

“有了良好方法，即使是没有多大才能人也能作出许多成就。假如方法不好，即使有天才人也将一事无成。”

——俄国著名生理学家巴甫洛夫第5页教材：科学思维方法论/刘冠军/山东人民出版社参考书：科学思维与科学方法论/王晓燕/华南理工大学出版社参考网站：

/c5/zcr-index.htm第6页第一章绪论第二章科学问题思维方法第三章科学思维逻辑方法第四章创造性思维方法第五章观察与试验方法第六章数学思维方法第七章科学思维系统科学方法第7页第一章绪论一、基本概念1、科学（Science）分科之学

“格物致知”，意思是接触事物而后了解事物本质，形成知识。

1893年，康有为引进并使用“科学”二字。

第8页第9页“科学就是整理事实，从中发觉规律，做出结论”。（达尔文1888年）“科学：利用范围、定理、定律等思维形式反应现实世界各种现象本质规律知识体系。”（《辞海》1999年版

）

科学定义：科学是一定历史时代科学实践活动和科学理论统称。第10页2、思维思维是“人脑对客观事物本质属性和事物之间内在联络规律性所作出能动地、间接地和概括地反应”。思维特点：间接性和概括性。第11页3、科学思维定义：科学思维就是建立在科学知识基础之上思维，是科学劳动者或科学认识主体思维科学化或最优化。第12页4、科学方法“工欲善其事，必先利其器”最有价值知识，是关于方法知识。

--------笛卡尔

第13页人类历史上最有价值知识是关于方法知识。

——笛卡尔科学创造需要创造方法

——

庞加、

据统计，从1901年诺贝尔奖设置以来，大约有60%—70%是因为科学观念、思维、方法和伎俩上创新而取得。第14页科学方法创新是取得科技重大进步必由之路。

1938年，牛津大学弗洛里和德国化学家钱恩创造了“分配色层分析法”，处理了青霉素提纯问题。1897年，汤姆逊经过处理“阴极射线管”真空度方法，发觉了电子。

1928年2月13日英国医学家弗莱明发觉青霉素。陈景润“1＋2”推理

近代以来，科学方法创新与科技进步间关系愈加亲密。第15页人类基因组测序方法及其效率测序方法年代测序方式所需时间所需经费常规凝胶电泳法1990手工

30亿美元毛细管电泳法

自动3年3亿美元微流控芯片

自动100天50万美元第16页哈勃望远镜创造揭开了人类对星系研究序幕

电子显微镜创造彻底处理了微观研究领域放大率不足问题

科学进步在很大程度是被科学仪器创造所推进。

科学工具创新是开展科学研究和实现创造创造必要伎俩。第17页

年三月，王大珩等三位老科学家向温总理写信，提出“自主创新,方法先行。”自主创新，方法先行第18页

国家级创新方法研究会在北京盛大成立。第19页创新方法研究会科学思维专业委员会科学方法专业委员会……第20页科学方法(TheScientificMethods)是指符合客观事物发展规律、含有科学性、在实践活动中行之有效方法，被称之为广义科学方法；科学研究中方法(TheMethodsinScientificResearch)主要指科学研究领域中方法，它包含自然科学研究方法和工程技术研究方法，因而，被称之为狭义科学方法。第21页科学思维方法定义：科学思维方法是指在科学认识过程中科学劳动者进行科学思维活动规则、路径、形式和伎俩总和。第22页二、中国传统思维特征（1）中国传统思维方法表现出很强伦理学倾向，热衷于社会人伦关系追索，重人事而轻自然，冷淡对物质客体探索。第23页第24页西方人重视对自然研究造成了逻辑和理性。西方思维总体趋向是外向，强调对自然外界认识，致力于世界物质结构和根源认识。东方人重视对人研究造成了伦理和道德第25页孔子创建儒家学说以仁义为中心，讲主要是“克己”、“礼乐”、“忠恕”等伦理纲常，强调关于人与人之间伦理关系认识。孔子在《论语》中，讲“仁”有100次，谈“知”作为智能，聪明含义只有25次。即使讲到“知”，强调也是关于人与人之间伦理关系认识。第26页两小儿辩日第27页孔子东游，见两小儿辩斗，问其故。一儿曰，我以日始初时去人近，而日中时远也。一儿以日初出远，而日中时近也。一儿曰：“日初出大如车盖，及日中则如盘盂。此不为远者小而近者大乎？”一儿曰：“日初出沧沧凉凉，及其日中如探汤。此不为近者热而远者凉乎？”孔子不能决也。两小儿笑曰：“孰为汝多知乎？”

——《列子·汤问》“两小儿辩日”第28页“中国知识分子越来越远离自然对象，而益发深陷于空洞玄思或纯粹文学追求。”

“当孟子在对人性内在美德进行理论探讨时，欧几里德正在完善几何学，正在奠定欧洲自然科学基础。”

——胡适第29页（2）中国传统思维方式是经验型思维，取象模拟，直观外推，抽象化程度不够高。偏重于经验归纳，而缺乏概念逻辑推理。技术传统、工匠传统，实用和功利以天、算、农、医为主体中国古代科学技术，形成了以善于处理实际问题见长特点和传统，科学知识大多是经验性和描述性，极少作理论和逻辑分析，更未形成一个严密和完整理论体系。第30页（3）中国传统思维直观性和含糊性。“言有尽而意无穷”

“道，可道，非常道；名，可名，非常名。无，名天地之始；有，名万物之母。故常无，欲以观其妙；常有，欲以观其徼。此二者，同出而异名，同谓之玄。玄之又玄，众妙之门。”（老子《道德经》）第31页（4）单一化、友好统一性。“天人合一”与“友好”

“罢黜百家，独尊儒术”探讨万物始基，阿那克西曼德认为是水，赫拉克利特认为是火，毕达哥拉斯认为是数，德漠克利特认为是原子。第32页三、学习科学思维意义（1）有利于人们将掌握知识转化为科学思维方法，甚至创造出新科学思维方法。（2）科学思维方法是科学认识主体和客体结合部，是把主体和客体联络起来中介和纽带，所以学习科学思维有利于科学认识主体与科学认识客体结合，这也是科学思维方法最主要作用。（3）有利于人们自觉地、科学地进行思维，进而从自发、朴素思维方式中摆脱出来。（4）有利于人们通向真理，取得真理性认识。第33页表达能力导向教育

教育是能够造成学习交流活动第34页劳尔：主要不是获取知识，而是发展思维费希特：教育必须培养人自我决定能力，而不是培养人们去适应传统世界；教育主要不是着眼于实用性、传输知识和技能，而是要唤醒学生力量，培养其自我性、主动性、抽象归纳力和了解力可连续发展、创新——需要坚实基础，但基础并不但仅是“知识”第35页序号聪明孩子智慧学生1能够知道答案能够提出问题

2带着兴趣去听表示有力观点3能了解他人意思能概括抽象东西4能抓住要领能演绎推理5能完成作业能寻找课题6乐于接收长于出击7吸收知识利用知识8善于操作善于创造9长于记忆长于猜测

10喜欢自己学习善于反思、反省

发扬知识基础扎实优势，强化受教育者基本能力培养探索未知学习已知培养能力传授知识第36页表达能力导向教育

——高等教育三方面知识能力素质扎实知识基础强化能力基础培养能力传授知识策略做法可连续发展知识利用综合性、灵活性、探索性：有效处理实际问题基础、是载体、是表现形式探索未知学习已知第37页华盛顿协议(WashingtonAccord)能力要求在系统、工艺和机器设计、操作和改进过程中，能够应用数学、科学和工程技术知识；发觉并处理复杂工程问题；了解并处理环境、经济和社会与工程相关问题；含有有效沟通能力；能够接收终生学习并促进职业发展；恪守工程职业道德；能够在当今社会中发挥作用第38页ABETEC应用数学、科学及工程知识能力设计与执行试验以及分析与解释数据能力设计系统、零部件或制造程序以满足特定需求能力在跨领域团体中发挥作用能力发掘、推导以及处理工程问题能力对专业与道德责任领悟有效沟通能力全球与社会性环境下了解工程处理方案产生冲击所需之广博教育认知终生学习必要性以及将之实践能力认知当代议题相关知识执行工程业务所需要技术、技能以及当代工程工具利用能力第39页第二章问题思维方法

人类走向文明历程是不停发觉问题、提出问题、处理问题过程。第40页

“我们生存世界是思索问题结果。”

“提出一个问题往往比处理一个问题更主要，因为处理一个问题可能仅是一个数学上或试验技能而已。而提出新问题，新可能性，从新角度去看旧问题，却需要有创造性想像力，而且标志着科学真正进步。”

——爱因斯坦第41页第一节什么是问题一、问题定义问题（ProblemQueryIssueQuestion）“问题是矛盾”；是疑问；问题能够用来指错误；是需要研究处理疑难和矛盾；是关键、重点；是意外事故；是指困难；是研究课题。1、语义角度分析第42页问题定义2、从方法论、哲学、自然辩证法角度分析是一个智力上愿望；问题=解释理想—当前能力；是背景知识中固有预期与所提出观察或某种假说等新发觉之间冲突和矛盾；是基于一定科学知识完成、积累，为处理某种任务而提出任务；是社会需要对科学提出任务，经过科学工作者了解转变为科学。第43页问题定义3、逻辑学角度分析“疑问说”，即偏重于揭示“问题”疑问属性“回答”说，偏重于要求回答属性“回答”说，即“疑问”和“回答”并重属性，如“问题”是一个提出疑问，要求回答思维形式。第44页二、问题特征

1、问题普遍多样性

2、问题客观存在性特征

3、问题主观性特征

4、问题互联性特征

第45页三、问题分类1、闭合问题和开放问题2、基本问题和非基本问题3、单域问题和跨域问题4、科学问题与日常问题5、常规问题和非常规问题第46页闭合问题在野外，在没有火柴、打火机等引火工具情况下，在以下东西中，你认为应该用什么来引火？

A保龄球，B铁锹，C一瓶矿泉水，D自来水笔，E洋葱答案是C

，因为矿泉水瓶可用作聚焦日光透镜。

第47页实例：埃及阿斯旺水电站建设第48页科学问题定义：科学问题是科技人员在科技研究和科学思维过程中，在一定已知背景知识条件下，想要到达而未能到达科技认知范围；是科学认识主体对科学认识客体已知背景知识和未知内容之间差距主观反应。其客观内容是科学认识主体关于科学认识客体未知内容欲知部分，其主观形式是用疑问句、陈说句等来表述。第49页科学问题要求给予概括、客观、准确和批判性解答。其结论要求有普适性、可检验性、可重复性。

第50页科学问题特征：1、科学问题客观性特征2、科学问题主观性特征3、科学问题中立性特征4、科学问题探索性特征5、科学问题时代性特征6、科学问题复杂多样性特征第51页四、认准问题1、认准问题意义：培根：“跛足而不迷路，能超出虽健步如飞但误入歧途人。”第52页实例：“耐高温”和“可被被气化”问题：“寻找耐高温材料——在返回大气层时不被瓦解——问题转换：寻找“可被气化”材料第53页2、伪命题和错误命题伪命题：是指其隐含判断是虚幻判断问题。比如：“怎么样制造永动机？”错误命题：是指其“隐含判断”实际上是错误。比如：“脚气病是有什么病毒引发？”第54页3、认准问题方法（1）找出问题是从哪里来。案例：水和农作物

第55页（2）仔细查看问题认明全部可用信息学习相关定理和基本原理搜集遗漏信息简化陈说问题想象当前情况下可能存在问题头脑风暴，猜答案回想过去或相关问题和经验描述或定性地勾画解法，或勾画出解题方向搜集更多数据信息重新陈说问题第56页（3）确认“现在状态”和“期望状态”完全吻合“现在状态”：是解题者对当前所碰到问题描述。“期望状态”：是对解题目标描述。第57页实例：击中问题现在状态期望状态许多炸弹和子弹较少飞机被击落许多炸弹和子弹穿透飞行器较少弹洞许多炸弹和子弹穿透关键部位和非关键部位较少炸弹和子弹穿透关键部位第58页（4）对认准问题给予评定核实表：你确实了解该问题全部部分吗？你将该问题全部有用信息都熟于心吗？你确定没有遗漏有用信息吗？有他人意见左右你判断力吗?第59页第二节处理问题方法和技巧一、处理问题方法论标准1、方法与问题相适应标准包含两层含义：其一是方法与问题类型相适应（如“书生放牛”故事所述）；其二是方法与处理问题发展过程和水平相适应。第60页2、方法与思维对象和思维内容相适应标准要求依据思维对象和思维内容特点选择思维方法，在已经有方法不适用时，及时转换方法，或者创建新方法。第61页3、方法互补性标准充分发挥每一个思维形式和方法作用。掌握各种思维形式和方法。依据实际情况和所面临问题及时调整思维形式和方法，变换思维角色第62页二、处理问题模式1、王国维三重境界论王国维先生在《人间词话》中提出了名为“三重境界”解题模式。这三重境界或三个阶段分别是：①静思冥想（类比为：昨夜西风凋碧树，独上高楼，望断天涯路）。②坚持苦索（类比为：衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴）。③突然顿悟（类比为：众里寻他千baidu，蓦然回首，那人正在灯火阑珊处）。第63页2、G.华莱士四阶段模式准备阶段；酝酿或孕育阶段；明朗阶段；验证阶段。第64页三、处理问题技巧找问题微弱点化繁为简观念创新模仿成功经验善于集思广益做“智慧型”解题者学会逆向思维不妨横向思索第65页“5W2H”提问法（1）What：是什么？目标是什么？做什么工作？（2）Who：谁？由谁来负担？谁来完成？谁负责？（3）Why：为何？为何要这么做？理由何在？原因是什么？造成这么结果为何？（4）When：何时？什么时间完成？什么时机最适宜？（5）Where：何处？在哪里做？从哪里入手？（6）How：怎么做？怎样提升效率？怎样实施？方法怎样？（7）Howmuch：多少？做到什么程度？数量怎样？质量水平怎样？费用产出怎样？第66页奥斯本检核表组别序号检核项目新构想名称新构想概述一能否他用1有没有新用途?2是否有新使用方法?3可否改变现有使用方法?二能否借用

4有没有类似东西?5利用类比能否产生新观念?6过去有没有类似问题?7可否摹仿?8能否超出?第67页能否他用?枪，作为武器功效已经有很多品种，如步枪、手枪、冲锋枪、机枪、信号枪、无声枪等。破除功效固定论后，经过提问“是否有其它用途？”如救生枪，这是一个潜水员用抢险、救难工具，能够修补船体，或给失事潜艇供气；注射枪，用来给猛兽打针；种植枪，加拿大研制成了种树枪，在塑料子弹里装有营养土和种子，这么植树天天可种二千棵，且成活率高。而美国则创造了“机枪播种法气把播种机枪”装在飞机上，向大片土地扫射，便大功告成了；建筑装修用射钉枪能够方便快捷地在木头、水泥上钉钉。第68页能否借用泌尿科医生引入微爆破技术消除肾结石;第69页组别序号检核项目新构想名称新构想概述三能否放大9可否增加些什么?10可否附加些什么?11可否增加使用时间?12可否增加频率?13可否增加尺寸?14可否增加强度?15可否提升性能?16可否增加新成份?17可否加倍?18可否扩大若干倍?19可否放大?20可否夸大?第70页组别序号检核项目新构想名称新构想概述四能否缩小21可否降低些什么?22可否密集?23可否压缩?24可否浓缩?25可否聚合?26可否微型化?27可否缩短?28可否变窄?29可否去掉?30可否分割?31可否减轻?32可否变成流线型?第71页组别序号检核项目新构想名称新构想概述五能否改变33可否改变功效?34可否改变颜色?35可否改变形状?36可否改变运动?37可否改变气味?38可否改变音响?39可否改变外形?40是否还有其它改变可能性?第72页亚历山大·塞缪尔森莲步裙型可口可乐瓶1915年取得专利第73页第74页组别序号检核项目新构想名称新构想概述六能否代用41可否代替?42用什么代替?43还有什么别排列?44还有什么别成份?45还有什么别材料?46还有什么别过程?47还有什么别能源?48还有什么别颜色?49还有什么别音响?50还有什么别照明?第75页第76页弹力技术企业首席工程师马内什与他创造无气轮胎第77页组别序号检核项目新构想名称新构想概述七能否调整51可否变换?52有没有可交换成份?53可否变换模式?54可否变换布置次序?55可否变换操作工序?56可否变换因果关系?57可否变换速度或频率?58可否变换工作规范?第78页第79页组别序号检核项目新构想名称新构想概述八能否颠倒59可否颠倒?60是否颠倒正负?61可否颠倒正反?62可否头尾颠倒?63可否上下颠倒?64可否颠倒位置?65可否颠倒作用?第80页组别序号检核项目新构想名称新构想概述九能否组合66可否重新组合?67可否尝试混合?68可否尝试合成?69可否尝试配合?70可否尝试协调?71可否尝试配套?72可否把物体组合?73可否把目标组合?74可否把特征组合?75可否把观念组合?第81页第82页第83页第三章科学思维逻辑方法一、比较、分类和类比二、分析和综合三、归纳和演绎四、抽象和详细第84页111211211111221下一行是？第85页一、比较、分类和类比1、比较比较是确定事物之间共同点和差异点逻辑思维方法。比较是区分、判别事物一个基本方法。比较可比性，主要表现在比较方面、标准、条件以及三者之间关系上。第86页比较类型：①质比较与量比较

②静态比较与动态比较③现象比较与本质比较

第87页比较在科学研究中作用：（1）能够对客观事物进行定性判别和定量分析。（2）经过历史比较方法，从动态角度研究事物改变，揭示物质运动改变历史和发展规律。（3）比较方法能够帮助我们去揭示理论与试验矛盾、理论与理论之间矛盾、试验与试验以及试验与事实之间矛盾，从而发觉问题，找到突破口，揭示自然内在规律。第88页比较方法在科学研究中作用

“知识不能单从经验中得出，而只能从理智发觉同观察到事实二者比较中得出。”

——爱因斯坦第89页比较、分类和类比2、分类（1）概念：分类是依据研究对象共同点和差异点，将其区分为不一样种类逻辑思维方法。第90页经过比较区分出事物之间共同点和差异点，按共同点将研究对象归为较大类，按差异点将研究对象区分为不一样较小类。分类必须对应相当，即分类所得相互排斥各子项之和必须等于母项；同一个分类必须采取同一个标准；分类必须按一定层次和等级，逐层进行。

第91页分类方法主要意义（1）分类方法能使观察试验得到大量繁杂感性材料系统化、条理化，在科学研究对象之间建立起立体隶属关系。（2）分类方法经过科学和系统分类，揭示事物内部规律性，并能作出科学预见。第92页比较、分类和类比3、类比类比是依据两个或两类事物在一些属性相同或相同，推出它们在其它属性也可能相同或相同一个逻辑思维方法。第93页类比喻法在科研中含有启发思绪、提供线索、举一反三、触类旁通作用；类比是提出科学假说主要路径，是设计试验逻辑基础。类比含有一定不足，应扩大类比范围，增强已知属性与未知属性之间相关性，提升其可靠性。第94页类比类型（1）简单共存类比。（2）因果类比。（3）对称类比。（4）协变类比。（5）综合类比第95页类比在科学认识中作用类比是提出科学假说主要伎俩。类比在用已知领域研究伎俩去探索未知领域科学奥秘中有主要作用。类比喻法为技术创造提供了逻辑基础。类比还经常能够推进科学研究中新理论概括。第96页二、分析和综合

1、分析分析是在思维中把研究对象分解为各个组成部分或各种组成要素，并分别加以研究逻辑思维方法。第97页常见分析方法有：定性分析法、定量分析法、因果分析法、结构分析法、比较分析法、分类分析法、数学分析法、系统分析法等。分析方法把复杂事物简单化，深化对事物认识，便于把握事物本质。但它割裂了事物联络，得到只是事物局部知识，缺乏对事物整体认识。第98页分析方法在科学认识中主要作用第一，把复杂事物简单化，为下一步研究提供便利条件；第二，使人们对事物认识易于深化、易于揭示事物本质和规律。第99页分析方法局限首先，因为它割裂事物联络，着眼于局部研究，这就轻易使人思维限制在狭小范围内，养成一个孤立、静止、片面地看问题习惯；另首先，分析结果，只能得到关于事物各个部分或原因局部知识，这就轻易使人只见树木不见森林，缺乏对事物整体认识。第100页2、综合综合是在分析基础上把客观对象各个部分或各种要素在思维中内在地联络起来，形成对客观对象整体认识逻辑思维方法。常见综合方法有：对称法、移植法、系统综正当等。综合方法克服了分析方法不足，能揭示事物在分割状态下不曾显现特征，从整体上全方面把握事物本质。第101页综合在科学认识过程中主要作用第一，综合是通向科学发觉主要路径。第二，综合是一个主要技术创造方法。第三，当代科学技术发展愈来愈广泛地应用综合方法。

第102页分析是综合前提和基础；综合是分析发展和提升。应建立分析和综合相统一思维模式。第103页3、分析与综合关系第一，分析和综合是相互依存。

分析是综合前提和基础；综合是分析发展和提升。第二，分析和综合是相互渗透。第三，分析和综合地位和作用在一定条件下是相互转化。科学认识总是从分析到综合，又在综合基础上进行新分析，再到新综合。应建立分析和综合相统一思维模式。第104页三、归纳和演绎1、归纳归纳方法是从对个别事物认识中概括出普通原理一个逻辑思维方法。第105页归纳法分类：求同法差异法求同差异共使用方法共变法剩下法科学归纳法不完全归纳法简单枚举法完全归纳法第106页简单枚举法：简单枚举法是依据某一属性在一些同类对象不停重复而没有碰到矛盾情况下，对该类做出普通性结论推理方法。第107页科学归纳法科学归纳推理是依据某类事物部分对象中内在本质联络，推出该类事物普通性结论推理方法。

包含求同法、差异法、求同差异共使用方法、共变法、剩下法。这五种方法也叫“穆勒五法”。第108页求同法求同法就是从不一样场所里找出相同原因结果相同、因子相异、异中求同、契合求解。第109页差异法

差异法是从两种场所所存在差异中找出因果联络

结果相异、因子类同、同中求异、差异求解第110页求同差异求同差异共使用方法是把求同差异两种方法结合起来去求解因果关系。两批试验、情况相反、两相比较、差异求真。

第111页共变法共变法从某种现象改变引发另一现象改变，找出两种现象改变因果联络。第112页剩下法剩下法是在一组复杂现象中把其中知道因果关系减去，而求出其它未知原因。分析结果、因果对应、果有剩下、必有隐因。第113页科学归纳推理优点在于，因为它把因果规律作为逻辑推理客观依据，而且以观察、试验结果为基础和前提，因而结论普通是可靠。在科学研究中，惯用它进行对照试验和析因试验试验设计，以及用于整理和加工相关观察、试验资料等。第114页归纳法在科学认识中作用：第一，归纳法是从个别性经验知识中寻找和发觉普遍性理论原理主要方法。第二，利用归纳法能够启发思绪，提出假说或猜测，促进科学研究深入发展。第三，归纳法是以个别性经验知识论证和评价普遍性理论原理主要方法。第115页归纳法在科学认识中不足首先，归纳法是一个或然性推理方法，在推理前提为真情况下，结论仍可能是假；其次，科学认识发展是一个复杂过程，需要各种方法亲密配合，而归纳法只在其中一个方面发挥作用。在科学认识中归纳法必须与其它方法相配合，尤其是与演绎法相结合。第116页2、演绎演绎是从普通推演出个别思维方法，是用已知普通原理考查某一个别对象，推演出这一对象相关结论思维方法。第117页演绎主要形式是三段论，由大前提、小前提和结论三部分组成。例：大前提：自然界中一切物质都是可分；小前提：基本粒子是自然界中一个物质；结论：基本粒子是可分。第118页试题：甲说乙说谎，乙说丙说谎，丙说甲乙都说谎。以下正确说法是：（A）甲和乙老实，丙是说谎者；（B）甲和丙说谎；乙是老实者；（C）乙和丙说谎，甲是老实者；（D）乙和丙老实，甲是说谎者。答案：B第119页演绎法在科学认识中主要作用：第一，演绎法是进行逻辑证实一个主要思维工具。第二，演绎法是在理论上解释和预言科学事实伎俩。第三，演绎法是发展科学假说和科学理论一个必要步骤。第120页试题：已知①只要甲录用，乙就不能被录用；②只要乙不被录用，甲就被录用；③甲就被录用。已知这三个判断只有一个真，两个假，则推出（）（A）甲乙都被录用；（B）甲乙都未被录用；（C）甲被录用，乙未被录用；（D）乙被录用，甲未被录用答案：Ａ第121页甲、乙、丙三人中，只有一个会游泳。甲说：我会，乙说：我不会，丙说：甲不会。假如三句话只有一句是真，那么会游泳是（）。（A）甲；（B）乙；（C）丙；（D）无法判断答案：B第122页3、归纳与演绎关系归纳是演绎基础；演绎是归纳指导；二者在一定条件下相互转化。要建立归纳和演绎相统一思维模式。第123页英国《自然》杂志公布了年度科学研究十大突破之一是：经过对人和大鼠研究，科学家提出，记忆力和想象力均根植于人类大脑海马区，该区是大脑主要记忆中心。由此推断（）。A大脑记忆可能能重新梳理过去记忆；B大脑记忆可能能产生关于未来想象；C科学发觉人类大脑主要记忆中心；D科学发觉挑战人类智力记忆程序。第124页四、抽象和详细科学抽象是在感性材料基础上，对感性材料进行去伪存真、去粗取精、由表及里和由此及彼等一系列整理、加工、改造和制作过程，也是概念、规律抽象形成过程。所以，科学抽象对于我们认识自然界客观事物本质和规律，含有重大作用。第125页1、科学抽象及其作用抽象是透过现象抽取本质思维过程和方法。科学抽象是在科学研究过程中利用理性思维，排除研究对象非本质、表面、偶然原因，抽取其本质、内在、必定东西，以到达对研究对象本质和规律性认识一个理性思维方法。第126页科学抽象科学抽象在科研中作用：判别真象与假象，去伪存真；区分主要原因与次要原因，纯化研究对象；识别基础属性与派生属性，抽取研究对象基础属性；综合研究对象各种属性和关系，抽象出其本质。第127页2、科学抽象普通过程科学抽象是对科学事实抽象，而科学事实是经过科学观察、试验和调查等实践活动取得。所以，科学抽象必须以实践为基础。第128页科学抽象过程普通是经过三个阶段和两次飞跃实现。三个阶段是：（1）感性详细：指研究对象完整映像，即获取科学事实；（2）抽象要求：指经过分析各种科学事实后所形成未综合科学概念（包含规律、原理）；（3）思维中详细：指综合后科学概念和完整理论体系。第129页两次飞跃:①从感性详细到抽象要求；②从抽象要求上升到思维中详细。这两次飞跃，组成了一个完整科学抽象过程。第130页3、科学抽象形式（1）科学符号：被研究和认识某种客观事物替换物。它含有物质性、可感知性。（2）科学概念：反应事物本质属性思维形式，是理性思维三种基本形式之一。（3）思想模型：经过科学抽象建立起来关于事物原型思想客体。（4）理想试验：经过科学抽象，把试验条件抽象到理想化程度，在思维中模仿真实试验结构和形式，借助于科学想象和逻辑推理而进行试验。第131页第四章创造性思维方法案例：圆珠笔漏油问题处理

第一个：堵方法第二种：釜底抽薪方法第132页一、创造性思维涵义和特征涵义：创造性思维是指人们在复杂思维活动中适时地改变思维方向、思维过程、思维方式和思维方法，以产生含有独特征（新奇性）和价值性结果思维。第133页创造性思维特征：“转换”或者“改变”。第134页二、创造性思维品质（一）突破性（二）结果新奇性（三）思维方向多向性

1发散思维与聚合思维互补

2正向思维与逆向思维对立统一

3横向思维与纵向思维有机结合（四）结果多样性第135页（五）深刻性（六）独立性（七）意外性（八）灵敏性（九）风险性（十）逻辑思维和非逻辑思维互补第136页西南科技大学工程技术中心逻辑思维在创造中作用1、正面主动作用①能够发觉问题②有时能够创造性地处理问题③在更高层次上总结创造性思维结果第137页2024/5/5西南科技大学工程技术中心138逻辑思维在创造中作用1、正面主动作用①发觉问题②有时能够创造性地处理问题③在更高层次上总结创造性思维结果A）经过逻辑检验定义发觉创造问题B）经过逻辑检验因果关系发觉问题C）经过逻辑规律发觉问题D）经过严密逻辑推剪发觉问题如伽利略落体定律，门捷列夫元素周期表推理出新元素等。如缺点列举法和希望点列举法第138页西南科技大学工程技术中心139

逻辑思维训练一天一夜时间里，时针和分针一共要重合多少次？答案:22次第139页西南科技大学工程技术中心140逻辑思维训练阿良为庆贺岳父生日买了一个大蛋糕，可是被人偷吃了阿良非常生气，有四个人其一偷吃了蛋糕，他问了四个可疑人(A、B、C、D)，四个人中只有一个说了真话，其余人都在撒谎四个人回答以下，你能找出是那一个人偷吃了蛋糕？

A说：“是B偷吃”；B说：“是D偷吃”；

C说：“我没偷吃”；D说：“B在说谎”答案：C第140页四逻辑思维在创造中作用2、逻辑思维在创造中负面不足①不能突破原有框框，在原有知识基础上重复，极难越出思维定势，从而难以产生新思想②逻辑思维主要借助语言表示，因为语言本身不严密性造成表示不清，经常引发人们误解和影响人们创造。如“脑筋急转弯”测试题，就是其中一个。逻辑思维本身只是一个符合逻辑规律思维，而符合逻辑规律与符合事实并不完全是一回事(如逻辑学中“悖论”就是符合逻辑规律但不符合事实经典)，这些都不利于人们创造。“空着肚子能否吃下两个煮熟鸡蛋？”第141页朋友值千金，金钱如粪土，第142页

三、创造性思维方式（一）、想象思维（二）、发散思维（三）、直观思维（四）、灵感思维第143页（一）想象思维方法想象是人在头脑中塑造过去未曾感触过事物形象，或者未来才有可能实现事物形象思维方式。

案例：想象造成“随身听”诞生第144页爱因斯坦“想像力比知识更为主要，因为知识更新是有限，而想像力概括着世界上一切、推进着进步，而且是知识进化源泉。严格地说，想像力是科学研究中实在原因。”第145页1、想象创造功用：（1）．想象、幻想激励人们创造欲望，激发人们做出新创造案例：1849年，俄国科学家齐奥柯夫斯基经过大胆地想象，提出了未来宇宙航行十五步幻想.（2）．想象产生科学假说和构想案例：爱因斯坦相对论诞生（3）．想象是创造问题源泉第146页幻想—未来宇宙航行十五步构想（1849年俄国科学家齐奥柯夫斯基）(1）制造带翅膀和普通操纵机构火箭式飞机；(2）以后飞机翅膀略有缩小，牵引力和速度增加；(3）穿入稀薄大气层；(4）飞至大气层外及滑翔降落；(5）建立大气层外活动站（人造地球卫星）;(6）宇宙飞行员用太阳能处理呼吸、饮食及其它日常生活目标；(7）登月；(8）制造太空衣，方便完全地从火箭进入太空；(9）在地球周围建立宽广居民点；(10）太阳能不但用于饮食和生活舒适，而且用于绕整个太阳系移动动力；(11）在小行星带上和太阳系里其它不大天体上建立移民区；(12）在宇宙中发展工业，宇宙站数目增加；(13）到达大小和社会理想；(14）太阳系居民比当前地球居民多一千万倍，已达饱和点，之后就要住到整个银河上去；(15）太阳开始熄灭，太阳系残余居民转至别“太阳”。第147页第148页1492、幻想思维形式“缺乏幻想学者只能是一个好流动图书馆和活参考书，他只会掌握知识但不会创造。”

——德国启蒙思想家莱辛。法国启蒙思想家狄德罗(D.Diderot)说得更实际：“没有幻想，一个人既不能成为诗人,也不能成为哲学家、有机智人、有理性生物，他也就不成其为人。”

第149页3、联想思维形式联想思维：就是人们经过一件事情触发而迁移(想)到另一些事情上思维；联想能够克服两个不一样概念在意义上差距，并在另一个意义上将二者联结起来，由此常产生一些新奇思想。第150页依据联想物与触发物之间关系，联想思维可划分为三种形式：相同联想对比联想相近联想第151页联想思维方法实例圆盘锯创造——相同联想

1821年一天，美国一位叫泰比达巴碧家庭主妇，到丈夫工作水磨坊看工人们干活，注意到不停转动磨盘而受到启发，想到假如把长条形锯片改为圆盘状，不就能够借助水力推进进行锯切吗？由此创造了圆盘锯，成为电动圆盘锯雏形。第152页加气混凝土钢筋混凝土创造——相同联想在合成树脂（塑料）中加入发泡剂，使合成树脂充满无数微小细孔，这么泡沫塑料（海绵）既省料，质量又轻，并有良好隔热和隔音性能。日本一个叫铃木人联想到在水泥中加入一个发泡剂，使水泥也变得既轻又具隔热和隔音性能，结果创造了气泡混凝土，即当代加气混凝土。第153页自行车胎创造——相同联想自行车刚创造时，英国苏格兰医生邓禄普看到儿子在卵石路面上骑自行车颠簸很厉害，想要开发一个减震装置。有一天，他用橡胶水管浇花时无意间捏住管口，水管一下子由软变硬，弹性十足，使他联想到可用此原理作轮胎，结果就用像胶管制成了世界上第一个弹性很好轮胎。第154页薄钢板分离——相近联想轧制钢板时，粘在一起薄钢板极难一张张地分开，联想到磁铁同极相互排斥现象，设计一个电磁铁，生产时将整摞钢板一端磁化，使钢板相互排斥，就能够将钢板分开了。第155页波斯猫司令部擦皮鞋联想：一个擦皮鞋小孩对擦皮鞋做了一连串联想：皮鞋光亮——衣冠楚楚、风度翩翩——参加舞会、约会——黄昏，于是他下午早早收摊，在黄昏出来擦皮鞋，结果他生意比他人做得好。第156页火箭式打井机或打桩机——对比联想由火箭和大炮向上发射想联想到向下发射，创造了火箭式打桩机。第157页

反三轮电动车第158页（二）、发散思维一发散思维问题：用六根火柴摆出四个正三角形

第159页案例：自由女神像维修垃圾变废为宝发散思维，又叫做思维扩散性或开放性。其思维表现形式是从某一点出发，既无一定方向也无一定范围地任意进行思索。第160页发散思维属性（1）思维发散流畅性，丰富性是指在同一方向上能够产生大量念头一个属性。（2）思维发散灵活性，变通性指改变思维方向一个属性。（3）思维发散独特征，新奇性指能够产生不寻常新念头属性。第161页发散思维强化训练1．功效发散2．材料发散3．属性发散4．组合发散5．结构发散6．方法发散7．因果发散8．关系发散第162页发散思维方法智力激励法BrainStorming头脑风暴法简称:BS法(Alex·Osborn1939创建)第163页发散性训练1、一笔连结九个点，你能有多少种连法？请详细描述连结方法。（不允许后退、重合）2、请尽可能多写出曲别针用途。第164页第165页奥斯本检核表组别序号检核项目新构想名称新构想概述一能否他用1有没有新用途?2是否有新使用方法?3可否改变现有使用方法?二能否借用

4有没有类似东西?5利用类比能否产生新观念?6过去有没有类似问题?7可否摹仿?8能否超出?第166页组别序号检核项目新构想名称新构想概述三能否放大9可否增加些什么?10可否附加些什么?11可否增加使用时间?12可否增加频率?13可否增加尺寸?14可否增加强度?15可否提升性能?16可否增加新成份?17可否加倍?18可否扩大若干倍?19可否放大?20可否夸大?第167页组别序号检核项目新构想名称新构想概述四能否缩小21可否降低些什么?22可否密集?23可否压缩?24可否浓缩?25可否聚合?26可否微型化?27可否缩短?28可否变窄?29可否去掉?30可否分割?31可否减轻?32可否变成流线型?第168页组别序号检核项目新构想名称新构想概述五能否改变33可否改变功效?34可否改变颜色?35可否改变形状?36可否改变运动?37可否改变气味?38可否改变音响?39可否改变外形?40是否还有其它改变可能性?第169页亚历山大·塞缪尔森莲步裙型可口可乐瓶1915年取得专利第170页第171页组别序号检核项目新构想名称新构想概述六能否代用41可否代替?42用什么代替?43还有什么别排列?44还有什么别成份?45还有什么别材料?46还有什么别过程?47还有什么别能源?48还有什么别颜色?49还有什么别音响?50还有什么别照明?第172页组别序号检核项目新构想名称新构想概述七能否调整51可否变换?52有没有可交换成份?53可否变换模式?54可否变换布置次序?55可否变换操作工序?56可否变换因果关系?57可否变换速度或频率?58可否变换工作规范?第173页组别序号检核项目新构想名称新构想概述八能否颠倒59可否颠倒?60是否颠倒正负?61可否颠倒正反?62可否头尾颠倒?63可否上下颠倒?64可否颠倒位置?65可否颠倒作用?第174页组别序号检核项目新构想名称新构想概述九能否组合66可否重新组合?67可否尝试混合?68可否尝试合成?69可否尝试配合?70可否尝试协调?71可否尝试配套?72可否把物体组合?73可否把目标组合?74可否把特征组合?75可否把观念组合?第175页（三）直观思维形式第176页爱迪生确定鱼雷形状英国人怀特黑德于1866年创造鱼雷后，在第一世界大战1914——1918期间，德国传统鱼雷共击沉总吨位1200万吨协约国商船。当初美国鱼雷速度不高，德国军舰只需改变方向就能避开，命中率极低，想不出改进方法。爱迪生知道后，未作任何调查也未作任何计算，马上提出一个意想不到方法，要研究人员做一块和鱼雷一样大一块肥皂，由军舰在海中拖行若干天，水阻力使肥皂变成了流线形，按肥皂形状建造鱼雷，果然收到奇效。第177页直观思维：就是人们不经过逐步分析而快速对问题答案做出合理猜测、构想或顿悟一个跃进式思维。是一个主要创造性思维形式。爱因斯坦：“直觉是人性中最有价值原因。”“我相信直觉和第六感觉。”第178页（四）灵感思维灵感思维是人们创造活动到达高潮后出现一个最富有创造性飞跃思维。灵感思维经常以“一闪念”形式出现，使思维由量变到质变。第179页1.灵感及其普遍性

灵感思维是指人们在思索某一问题时，经过长久思索、重复探索、而百思不得其解，因为受外界某一原因激发和启示，使问题一下子得到澄清“顿悟”,这一“顿悟”被称之为灵感。第180页2.灵感发生是潜意识和显意识相互作用结果

显意识是一个显现、自觉、随意、可控制反应形式。潜意识则是一个未显现、潜在、非自觉、不随意反应形式（比如：睡梦、梦游、呓语、无意识感知、记忆、注意、防范、体验等）。

第181页当代心理学和神经生理学试验和测定表明：人脑中潜意识和显意识都是客观存在，都是主体对客体反应。显意识功效主要在大脑左半球，潜意识功效主要在大脑右半球。第182页一个特定内容灵感发生，首先是由显意识对某一问题进行长久思索和重复探索，因百思不得其解作为指令性信息传递给潜意识后才开始。这时在潜意识中，使新输入知觉信息与已经有知识或经验信息同构活动加紧，经过加工、改造和组合，推出新信息或新图形，再反馈到显意识进行分析、综合和判别。假如不符合要求，则又把这一信息或图形作为指令性信息再传递给潜意识进行蕴育和组合。经过这种重复过程，一旦潜意识推出符合目标结果，便涌向显意识，形成一个豁然开朗快感，则表明灵感发生。第183页潜意识向显意识反馈这一飞跃实现，普通要有一个激发原因；要么因为外界某一启示物激发，要么是某种联想所引发；要么是其它思维触类旁通而实现。总之，灵感蕴育在潜意识，发生在显意识。机理过程可用下列图表示：第184页不符合要求NO

输送显意识潜意识显意识指令性信息新信息或新图形长久思索、重复探索使思想到达饱和态进行新、旧信息同构活动，加工、处理、组合新旧信息，并推出新信息或新图形分辩受外界某一原因激发（启示物、联想、触类旁通）灵感产生符合要求Yes分析、综合、签别第185页从神经生理学角度讲：人脑有1千亿个神经细胞（神经单元），每个神经单元含有接收、加工、储存、传递信息功效，一旦外界有什么刺激，神经单元就会放电，产生神经脉冲，沿神经纤维传递下去。第186页灵感思维属性：①思维饱和性②