科學(xué)的思維方法

1、科學(xué)的思維方法思維是人們對客觀事物間接的、概括的反映。它屬于認(rèn)識(shí)的理性階段，思維能使人們知道自己沒有直接實(shí)踐過的事物，也能預(yù)見事物的進(jìn)程和結(jié)果。思維的基礎(chǔ)是客觀事物和它們之間的相互聯(lián)系，思維的正確與否必須接受實(shí)踐的檢驗(yàn)。思維能力就是人們在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用分析、綜合、比較、抽象、概括、歸納、演繹等基本思維方法，形成概念并形成判斷和推理，從而獲得對事物本質(zhì)和規(guī)律的認(rèn)識(shí)。古今中外的學(xué)者，都十分重視思維在學(xué)習(xí)中的重要作用。偉大教育家孔子說過：“學(xué)而不思則罔?！币馑际钦f，光學(xué)習(xí)不思考，就會(huì)迷惘無知，得不出結(jié)果。實(shí)踐證明，思維是理解知識(shí)之關(guān)鍵。無論學(xué)習(xí)什么知識(shí)，都應(yīng)“動(dòng)腦筋”、“想一想”，經(jīng)過獨(dú)立思

2、考，方能真正掌握所學(xué)知識(shí)。一、分析與綜合法分析法是廣泛應(yīng)用的一種思維方法，它往往與綜合法結(jié)合使用。所謂分析就是在思維中把研究對象的整體分解為各部分、各個(gè)方面而分別加以考察，從而認(rèn)識(shí)研究對象各部分、各方面本質(zhì)的思維方法。從表現(xiàn)形式上看，分析法在思維過程中，把整體分解為部分，即把全局分解為局部，把統(tǒng)一性分解為單一性。但從本質(zhì)上看，分割僅是一種手段，根本目的在于認(rèn)識(shí)事物的各個(gè)方面，以把握它們的內(nèi)在聯(lián)系及其在整體中所處的地位和作用，從偶然中發(fā)現(xiàn)必然，從現(xiàn)象中把握本質(zhì)。分析的實(shí)質(zhì)是由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，理清事物的來龍去脈。前面提到，做題時(shí)應(yīng)善于解剖題目，能將一道題分解成各個(gè)部分、各種已知未知、各種關(guān)

3、系、各種變化過程等。這種由整體到局部，即從復(fù)合到單一的思維方法就是分析法。分析法是尋求解題途徑的較好方法，尤其適用于頭緒較多、關(guān)系復(fù)雜的綜合性題目。綜合性題目已知條件多，有些條件還隱含在另一些已知條件或題目的敘述之中，解題者往往感到無從下手，或?qū)栴}全面展開后卻又收攏不到一起。而分析法的思維過程是執(zhí)果索因的逆推過程，目標(biāo)明確，便于下手，自然也就解決了以上困難，同時(shí)也有利于啟發(fā)思維，開拓思路。分析法的解題要領(lǐng)是：由未知追逐到已知，對每一個(gè)未知量均需對與之相聯(lián)系的事物及變化過程進(jìn)行局部分析，再依據(jù)相應(yīng)的規(guī)律選擇適宜的公式。在逆推過程中往往出現(xiàn)新的未知量，因此還應(yīng)對新的未知量建立新的追逐關(guān)系，直至完

4、全沒有未知量為止。這樣對多個(gè)過程建立起來的多個(gè)方程之間存在著緊密的聯(lián)系。應(yīng)注意演算順序和分析順序恰好相反，采用逐步代入的辦法或聯(lián)立求解的辦法即可求得結(jié)果。做數(shù)、理、化習(xí)題時(shí)，既要經(jīng)常用分析的方法對題目加以剖析，又要經(jīng)常按執(zhí)果索因方法的分析思路進(jìn)行解題。這種分析思路寫成簡要形式是：求B（需知）B1（需知）B2（需知）Bn（需知）A（已知）做數(shù)學(xué)題時(shí)，分析法是證不等式的常用方法，對恒等式的證明同樣可以運(yùn)用。如用分析法證“若A則B”這個(gè)命題的模式是：欲證命題B為真，只需證命題B1為真，從而又只需證命題B2為真，從而又只需證命題A為真。今已知A真，故B必真。所謂綜合法，是在分析的基礎(chǔ)上把研究對象的各個(gè)

5、部分、各個(gè)方面聯(lián)結(jié)成為一個(gè)整體加以認(rèn)識(shí)的思維方法。從表現(xiàn)形式上看，綜合是把部分組合為整體，把局部組合為全局，把階段聯(lián)結(jié)成過程。這種組合并不是機(jī)械地湊合，簡單地相加，而是按照事物各部分之間固有的、內(nèi)在的、必然的聯(lián)系，將其綜合為一個(gè)統(tǒng)一的整體。而綜合法解題的過程則是一個(gè)綜合的思維過程，它把與研究對象相聯(lián)系的若干個(gè)別現(xiàn)象或個(gè)別過程連貫起來考慮，從而對整個(gè)事物或全部過程有一個(gè)完整和本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。綜合法與分析法的思維順序恰好相反，它是由因?qū)Ч?，由已知到未知的推理過程，故也稱“發(fā)展已知法”。它的解題要領(lǐng)是：先分析題目中的已知條件，由與之相關(guān)聯(lián)的事物或過程可知另一些量，再把“可知當(dāng)作新的已知條件，由新的事物或

6、過程，推到新的“可知”量。這樣不斷擴(kuò)大“可知”，一旦“可知”符合所求，即完成了推理分析過程，其推理的每個(gè)過程均用相應(yīng)方程表達(dá)，最后綜合運(yùn)算即完成全部解題過程。解題思路可寫成如下簡要形式：已知A（可知）B1（可知）B2（可知）Bn（可知）B（所求量）綜合是在分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，沒有分析也就沒有綜合，只是綜合能從整體上把握事物的本質(zhì)，能更深刻、更正確、更全面地認(rèn)識(shí)事物的發(fā)展變化規(guī)律。分析和綜合是抽象思維的兩個(gè)方面，兩者既對立，又統(tǒng)一，貫穿于整個(gè)認(rèn)識(shí)過程的始終。分析是為了綜合，而綜合必須根據(jù)分析。也就是說，從整體到部分之后還必須由部分再回到整體，這樣才能對自然現(xiàn)象或過程有一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)。實(shí)際解題，有

7、時(shí)用分析法即由果索因或由復(fù)合到單一，有時(shí)用綜合法即由因?qū)Ч蛴蓡我坏綇?fù)合，但更多的是分析、綜合交叉運(yùn)用。如物理學(xué)中研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先研究一些簡單的運(yùn)動(dòng)，找到它們的規(guī)律，再深入研究復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)可以分解為簡單的運(yùn)動(dòng)；反過來一些簡單的運(yùn)動(dòng)又可綜合為較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。這種從“復(fù)合到單一”，又從“單一到復(fù)合”的分析、綜合法是學(xué)習(xí)中經(jīng)常用到的思維方法。二、歸納與演繹法所謂歸納，就是從眾多特殊事物的性質(zhì)和關(guān)系中概括出一大群事物共有的特性或規(guī)律的邏輯推理方法。歸納是從客觀事實(shí)認(rèn)識(shí)一般科學(xué)原理的重要手段，也是把低層次理論上升到高層次理論的有效方法。傳說古時(shí)牛頓在蘋果樹下觀察蘋果落地，他想到這是地球?qū)μO

8、果的引力作用，進(jìn)而又想到月球可能也受到地球的引力作用。而這引力的大小與蘋果受到的地球引力大小有何關(guān)系呢？他受布里阿德（法國人）的啟發(fā)，認(rèn)為可能是與距離平方成反比關(guān)系。于是，他進(jìn)行估算：蘋果到地心的距離較月球到地心的距離小60倍，因而，地面上重力加速度應(yīng)是月球向心加速度的3600倍。他根據(jù)月球與地球的距離及月球運(yùn)行周期進(jìn)行了估算，結(jié)果“差不多密合”。從思維方法來看，牛頓用的是歸納法得出了萬有引力定律。此定律后被一系列實(shí)驗(yàn)所證實(shí)：地球形狀的測定、哈雷彗星的回歸、海王星的發(fā)現(xiàn)最終成為科學(xué)界公認(rèn)的定律。再如，人們知道：金是能導(dǎo)電的，銀是能導(dǎo)電的，銅是能導(dǎo)電的，鉛是能導(dǎo)電的，金、銀、銅、鐵、鉛都是金屬，

9、所以金屬都是能導(dǎo)電的。這就是歸納推理。其公式為：S1具有（或不具有）P屬性，S2具有（或不具有）P屬性，S3具有（或不具有）P屬性，Sn具有（或不具有）P屬性，若S1、S2、Sn均是A類中的對象，所以A類對象都具有（或不具有）P屬性。人們只有通過一個(gè)個(gè)具體的、個(gè)別的事物或現(xiàn)象認(rèn)識(shí)后，才可能概括出相類似事物或現(xiàn)象共存的規(guī)律。也就是說：個(gè)別一定與一般相聯(lián)而存在。一般只能在個(gè)別中存在，只能通過個(gè)別而存在。如果個(gè)別之中不存在一般，就不會(huì)有歸納法了。和歸納法相反，演繹則是從一般到個(gè)別的推理方法。作為出發(fā)點(diǎn)的一般性判斷稱為“大前提”，作為演繹中介的判斷稱為“小前提”。把由“大前提”和“小前提”推算出來的“

10、結(jié)果”稱為演繹的結(jié)論。演繹推理的主要形式就是由“大前提”、“小前提”、“結(jié)論”組成的“三段論”。其公理內(nèi)容是：一類事物的內(nèi)容全部是什么或不是什么，那么這類事物中的部分也是什么或不是什么。例如：中國領(lǐng)土不容侵犯；（大前提）西沙群島是中國領(lǐng)土；（小前提）則西沙群島不容侵犯。（結(jié)論）如上所述，從一般的規(guī)律、定理、規(guī)則中，得出特殊的結(jié)論，這叫做演繹推理。歸納推理是從個(gè)別到一般，而演繹推理恰恰相反，是從一般到個(gè)別。因此，兩者關(guān)系可表示如下：演繹所依據(jù)的一般性原理是由特殊現(xiàn)象中歸納出來的，而歸納又必須以一般性原理為指導(dǎo)，才能找出特殊現(xiàn)象的本質(zhì)；所以歸納離不開演繹，演繹也離不開歸納。雖然歸納和演繹是兩種不同

11、的思維方法，但它們之間互相滲透、互相依賴、相互聯(lián)系、相互補(bǔ)充。當(dāng)我們解決實(shí)際問題時(shí)，根據(jù)概念和規(guī)律分析題目所描述的現(xiàn)象，使用的是演繹法；若根據(jù)題目描述的現(xiàn)象推導(dǎo)出某些一般性結(jié)論，使用的是歸納法。而歸納法和演繹法的交叉應(yīng)用，確是我們解決問題時(shí)最常見的思維方法。三、辯證思維法辯證思維法是在思維過程中按照唯物辯證法進(jìn)行思維的方法。辯證思維方法的基本特征有3個(gè)：聯(lián)系的特征，發(fā)展的特征，對立統(tǒng)一的特征。所謂聯(lián)系的特征是指在思維中的現(xiàn)象之間，事物內(nèi)部諸要素之間的相互影響、相互作用、相互制約。中學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)過程中應(yīng)做到：要善于通過有關(guān)現(xiàn)象之間、規(guī)律之間的聯(lián)系，樹立普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)，以開拓自己的思路。缺乏相互

12、聯(lián)系的觀點(diǎn)，看問題就會(huì)獨(dú)立、片面。如物理學(xué)中，學(xué)習(xí)直線電流，環(huán)形電流和通電螺線管的磁場時(shí)，應(yīng)理解通電螺線管的磁場實(shí)質(zhì)上是環(huán)形電流磁場的疊加，而環(huán)形電流又是直線電流的彎曲變形，從而認(rèn)識(shí)到這三個(gè)磁場并不是孤立的現(xiàn)象，而是有內(nèi)在聯(lián)系的，進(jìn)而能加深理解，便于記憶。要抓住事物間相互聯(lián)系、相互制約的關(guān)系。任何事物都是相互聯(lián)系、相互制約的。如在一定電壓下電流受電阻制約，而電流熱效應(yīng)又影響電阻大小；許多物理變化、化學(xué)反應(yīng)、動(dòng)植物的生長等都受一定條件的制約；許多定律、公式都有一定的適用范圍。應(yīng)用定理、定律解決實(shí)際問題時(shí)，一定要注意適用范圍和成立條件，切記不可生搬硬套。要弄清事物的相互聯(lián)系和因果關(guān)系。唯物辯證法告

13、訴我們，現(xiàn)象的因果聯(lián)系是客觀的、普遍的。在所考察的特定現(xiàn)象的特定關(guān)系中，原因和結(jié)果是緊密聯(lián)系、相互統(tǒng)一的，就是說任何結(jié)果都是由一定的原因決定的，而任何原因都決定著一定的結(jié)果。切不可倒因?yàn)楣?，或倒果為因。例如，力是物體產(chǎn)生加速度的原因，并不是物體做加速運(yùn)動(dòng)的結(jié)果會(huì)產(chǎn)生力。又如，合外力的功是物體動(dòng)能改變的原因，合外力的沖量是物體動(dòng)量改變的原因，導(dǎo)體兩端的電壓是產(chǎn)生電流的原因，等等，這些都不能因果倒置。所謂發(fā)展的特征：是對事物的認(rèn)識(shí)的飛躍有個(gè)量的積累過程，不可能一次完成，有時(shí)可能產(chǎn)生曲折。同時(shí)量變發(fā)展到一定程度會(huì)發(fā)生質(zhì)變。同學(xué)們認(rèn)識(shí)了辯證法的這一基本特征，在學(xué)習(xí)中就應(yīng)對所學(xué)知識(shí)不斷地嘗試回憶，不斷地

14、主動(dòng)復(fù)習(xí)，這樣對知識(shí)的理解程度就會(huì)逐步加深，如由識(shí)記發(fā)展到理解，進(jìn)而達(dá)到掌握和熟練應(yīng)用。所謂對立統(tǒng)一的特征：唯物辯證法認(rèn)為一切事物內(nèi)部都存在著矛盾。就是說任何事物都是一分為二的。大到宇宙天體，小到基本粒子；無論是簡單的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，還是高級(jí)的生命運(yùn)動(dòng)，都毫不例外。數(shù)學(xué)中充滿著矛盾，無論概念、判斷和運(yùn)算法則都存在著對立統(tǒng)一的關(guān)系，這是數(shù)學(xué)發(fā)展的內(nèi)部動(dòng)力。從數(shù)學(xué)概念看，數(shù)和形的各種概念都是成對出現(xiàn)的，數(shù)的概念有：正數(shù)和負(fù)數(shù)、奇數(shù)和偶數(shù)、整數(shù)與分?jǐn)?shù)、有理數(shù)與無理數(shù)、實(shí)數(shù)和虛數(shù)、有限量與無限量等；形的概念有：正常點(diǎn)與奇異點(diǎn)、直線與曲線、曲面與平面、一維與多維等，它們之間既對立又統(tǒng)一，并且在一定條件下可以相

15、互轉(zhuǎn)化。物理也處處充滿著矛盾：正電和負(fù)電；作用力和反作用力；原子中有原子核和電子，原子核又有質(zhì)子和中子；質(zhì)子又有質(zhì)子、反質(zhì)子；中子又有中子、反中子基本粒子也是不可窮盡的?；瘜W(xué)、生物等各科知識(shí)所研究的各種事物中無不是充滿著矛盾，總之矛盾無處不在，無時(shí)不有，這便是矛盾的普遍性。由于矛盾的雙方在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，因此，在學(xué)習(xí)中，不應(yīng)絕對一成不變地看待各種事物。例如導(dǎo)體和絕緣體在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，中子和質(zhì)子也可在一定條件下相互轉(zhuǎn)化。唯物辯證法認(rèn)為事物變化的根本原因在于事物的內(nèi)部即內(nèi)因，外因只是條件，外因要通過內(nèi)因而起作用。如電壓是使導(dǎo)體產(chǎn)生電流的原因，而不能使絕緣體產(chǎn)生電流。軍人學(xué)會(huì)辯證法能

16、多打勝仗，經(jīng)商者學(xué)會(huì)辯證法能在競爭中立于不敗之地；同樣，學(xué)生學(xué)習(xí)掌握了辯證思維法，就能進(jìn)一步提高其學(xué)習(xí)能力，使自己的學(xué)習(xí)成績明顯上升。四、形象思維法所謂形象思維是在完成主體任務(wù)的思維過程中主動(dòng)地感知形象，并自覺地在頭腦中加工感性形象認(rèn)識(shí)，能動(dòng)地反映被研究對象的形象特征，把握被研究事物的本質(zhì)，從而能動(dòng)地指導(dǎo)實(shí)踐的一種思維方式。簡言之，形象思維就是“離不開形象和情感的思維”。之所以叫它“形象思維”，是因?yàn)樗幌襁壿嬎季S那樣運(yùn)用概念、判斷、推理來進(jìn)行思維。無論作家、藝術(shù)家和普通中學(xué)生，為了構(gòu)造藝術(shù)形象，寫好文章，都必須采用這種思維方法。形象思維主要有三個(gè)特點(diǎn)：首先，形象思維的過程始終離不開形象。作家

17、、影視編劇、戲劇家創(chuàng)作的大量作品均取材于真實(shí)生活，離不開實(shí)際生活中的人和事。因此，作者要寫出好的作品來，必須深入生活、深入實(shí)際，善于觀察眾多人物的性格、品質(zhì)，才能寫出個(gè)性所異的人物形象；畫家只有深入到大自然中寫生，才能畫出好的山水畫；同樣中學(xué)生只有善于觀察各種事物的形象，才能寫出好的作文來。在學(xué)習(xí)數(shù)、理、化、生等科目時(shí)也應(yīng)善于觀察各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，才能真正掌握事物的變化規(guī)律。第二，形象思維離不開想像和虛構(gòu)。作家創(chuàng)作，雖然取材于實(shí)際生活，但并沒有停留在真人真事上面，而是把一些真人真事作為素材，經(jīng)過作者頭腦的想像和虛構(gòu)，加工和整理，即“雜取種種人，合成一個(gè)人”的新的藝術(shù)形象，使之更具有代

18、表性、啟發(fā)性和感染力。如魯迅筆下的祥林嫂，就是“好些成份合起來的”。對感知的形象進(jìn)行想像和虛構(gòu)的過程，實(shí)質(zhì)上是自覺在頭腦中加工感性形象認(rèn)識(shí)，從而把握被研究對象本質(zhì)的思維過程。第三，形象思維始終伴隨著強(qiáng)烈的感情活動(dòng)。創(chuàng)作總是有感而發(fā)，觸景生情。對感知的事物形象總伴隨著熱愛、贊美、同情、厭惡、憤怒等不同的感情，作者只有把這些感情傾注于創(chuàng)作的藝術(shù)形象之中，才能打動(dòng)讀者。學(xué)生在學(xué)習(xí)中，在觀察、實(shí)驗(yàn)中也應(yīng)伴隨著強(qiáng)烈的感情活動(dòng)，才能對所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生濃厚的興趣，才能經(jīng)過大腦的再加工，使感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)，達(dá)到對知識(shí)的深入理解。五、比較鑒別法一般說來，人們認(rèn)識(shí)事物常常是從區(qū)分事物開始的，要區(qū)分事物，就要進(jìn)行

19、比較。通過比較鑒別可以找出事物的獨(dú)有特征，發(fā)現(xiàn)事物變化的規(guī)律。比較鑒別是人們確定同異關(guān)系的邏輯方法。其基本功能有兩點(diǎn)：識(shí)同確定對象的共同點(diǎn)；辨異確定對象的差異點(diǎn)。只有能夠確定事物的“同和異”，才能把混沌不清的事物區(qū)分開來。比較可在異類事物、同類事物或同一事物的不同方面、不同部分之間進(jìn)行。事物之所以能進(jìn)行比較，其客觀基礎(chǔ)在于存在著差異性的不同事物之間具有同一性。同學(xué)們學(xué)過高中物理運(yùn)動(dòng)學(xué)部分后，可利用比較的方法找出各種運(yùn)動(dòng)形式的異同點(diǎn)：學(xué)完力學(xué)部分，又可比較力學(xué)中五大基本規(guī)律的異同點(diǎn)。力學(xué)中的五大基本規(guī)律是：A牛頓第二定律：FmaB動(dòng)能定理：WEkC動(dòng)量定理：FtP使用這5個(gè)規(guī)律的共同點(diǎn)有：都要選

20、擇研究對象（物體或系統(tǒng)）；都要分析研究對象受力；都要分析一些有關(guān)的狀態(tài)參量。使用這5個(gè)規(guī)律的不同點(diǎn)有：有的研究物體（如A、B、C）；有的研究系統(tǒng)（如D、E）；有的研究矢量關(guān)系（如A、C、E）；有的研究標(biāo)量關(guān)系（如B、D）；有的研究瞬時(shí)關(guān)系（如A）；有的研究某過程（B、C、D、E）；有的適用于任何物理過程（如A、B、C），有的適用于特殊物理過程（如D、E）?？傊?，上述5個(gè)規(guī)律是從不同角度看待同一力學(xué)問題。經(jīng)過上述比較，可以明確5個(gè)規(guī)律的共性與個(gè)性，從而能正確應(yīng)用上述規(guī)律去解決實(shí)際問題，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，可能經(jīng)常遇到貌似相同或相近而本質(zhì)卻截然不同的概念、規(guī)律等，通過

21、比較鑒別，可認(rèn)清其本質(zhì)的區(qū)別，從而消除錯(cuò)誤隱患。如物理中的動(dòng)能和動(dòng)量，熱能（內(nèi)能）和熱量，電壓和電動(dòng)勢等都是形同而質(zhì)異的概念，應(yīng)通過比較鑒別真正理解。學(xué)習(xí)中還可能遇到形異而質(zhì)同的一些題目，只要找出其共同點(diǎn)，就可舉一反三，使問題迎刃而解。六、類比法所謂類比，是根據(jù)兩個(gè)或兩類對象的相同、相似方面來推斷它們在其他方面也可能相同或相似的一種推理方法。類比推理不同于歸納、演繹，它是從特殊到特殊的推理方法。其模式如下：已知對象有屬性A、B、C及屬性K；待研究對象有屬性A、B、C；且K與A、B、C有關(guān)。則可類比推理：待研究對象也可能有屬性K。1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，同年，法國物理學(xué)家

22、安培又用實(shí)驗(yàn)證明了兩個(gè)通電螺線管之間的吸引和排斥作用，就像永久磁鐵一樣，這個(gè)現(xiàn)象給安培以啟示，他通過通電螺線管與待研究對象條形磁鐵的相似性，進(jìn)行了類比推理：后來，安培便提出了著名的分子電流假說，認(rèn)為磁體的每一個(gè)分子中都存在一種環(huán)形電流即分子電流，使它形成一個(gè)小磁體。這種小磁體取向一致時(shí)，整個(gè)物體就對外顯示磁性。安培分子電流假說，初步揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。安培正是利用類比推理法得到這一重大研究成果的。類比還可導(dǎo)致技術(shù)上的創(chuàng)造發(fā)明。中國古代工匠魯班上山伐木，被路邊的茅草劃破手，從而從茅草邊緣上的細(xì)齒中得到啟發(fā)，發(fā)明了鋸；歐州文藝復(fù)興時(shí)期的著名畫家達(dá)芬奇曾根據(jù)對鳥類的研究，豪邁地喊出：“人應(yīng)該有翅膀

23、。假如我們這一代人不能達(dá)到愿望，我們的后代是會(huì)達(dá)到的。”后來，美國的萊特兄弟終于制成了世界上第一架飛機(jī)，實(shí)現(xiàn)了達(dá)芬奇的夢想。人們從對昆蟲的研究中，經(jīng)過類比聯(lián)想，造成了振動(dòng)陀螺儀，用于高速飛行的火箭和飛機(jī)；人們類比蜜蜂的眼睛，造成了偏光天文羅盤，用于航海；人們模仿蛙眼造成了電子蛙眼，用于監(jiān)視系統(tǒng)；人們對水母進(jìn)行類比聯(lián)想，造成了自動(dòng)漂流的浮標(biāo)站，用于天氣觀測。通過類比聯(lián)想進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造的事例，真是舉不勝舉。學(xué)生掌握了類比思維法，也可加深對所學(xué)知識(shí)的理解，提高分析問題和解決問題的能力。如可用水流類比電流，用水壓類比電壓，用重力場類比靜電場，用重力勢能類比電勢能等等。運(yùn)用類比法解題，主要有以下兩個(gè)方面：

24、1建立類比模型，多題歸一根據(jù)具體問題中研究對象所處狀態(tài)和過程，通過類比法可以把表面上不同的一些問題歸并到同一個(gè)類比模型中，不僅可深刻理解知識(shí)的內(nèi)涵，便于找到解題“突破口”，還可以對一些問題取得“以少勝多”的效果。2可展開類比聯(lián)想解題中面對難題，往往無從下手，在百思不得其解時(shí)，可展開類比聯(lián)想，類比聯(lián)想將能使你茅塞頓開，出奇制勝。七、創(chuàng)造思維法思維方式除辯證思維外通常分為邏輯思維和非邏輯思維兩大類。邏輯思維又包括判斷、推理、比較、分類、分析與綜合、抽象與概括，歸納與演繹等。非邏輯思維包括想像（形象）思維，直覺思維、靈感思維、逆向思維、發(fā)散思維、集中思維等。所謂創(chuàng)造思維，是指發(fā)明或發(fā)現(xiàn)一種新方式用以

25、處理問題的思維方法。之所以把它叫做“創(chuàng)造思維”，是因?yàn)樗笾匦陆M織觀念，以便產(chǎn)生某種新的東西，即某種以前不存在或沒有被發(fā)現(xiàn)的東西。創(chuàng)造思維區(qū)別于常規(guī)思維的最本質(zhì)的差異在于常規(guī)思維通常都是邏輯思維，而創(chuàng)造思維則除邏輯思維外，還包含了各種形式的非邏輯思維。它的主要特點(diǎn)是：獨(dú)特性：與眾不同，前所未有。多向性：善于從不同角度去思考問題，從多方面去分析研究，抓住事物的本質(zhì)，尋找問題的答案。非邏輯性：創(chuàng)造性答案往往是非邏輯思維的產(chǎn)物。全面性：能從事物的聯(lián)系和關(guān)系中來思考問題，而不是孤立地思考問題，由此及彼地全面看問題才能獲得創(chuàng)造成果。綜合性：創(chuàng)造是多種思維方式的綜合，綜合中有創(chuàng)新。發(fā)展性：善于總結(jié)前人的

26、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并分析其原因，并在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新和發(fā)展。正如牛頓所說，“站在巨人的肩膀上看問題”。創(chuàng)造思維的基礎(chǔ)是必須有堅(jiān)實(shí)的知識(shí)功底。俗話說：“無知便不能”，如果沒有知識(shí)，頭腦是空空的，那么“創(chuàng)造思維”又從何談起呢？科學(xué)家的發(fā)明、靈感的產(chǎn)生都不是偶然的，而是與平時(shí)積累的豐富知識(shí)分不開的。因此中學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)應(yīng)勤奮讀書，踏踏實(shí)實(shí)地把基礎(chǔ)打好，才能培養(yǎng)出“創(chuàng)造思維”。我國唐朝著名詩人杜甫的名言：“讀書破萬卷，下筆如有神”，就是最好的例證。創(chuàng)造思維的動(dòng)力是強(qiáng)烈的好奇心。好奇心可以激發(fā)人們?nèi)グl(fā)現(xiàn)周圍的一切事物的差異，促使人們?nèi)ニ伎?、去懷疑。所有的科學(xué)家、發(fā)明家都具有強(qiáng)烈的好奇心。愛因斯坦、愛迪生、瓦特、楊振寧

27、、李政道、丁肇中等正是有強(qiáng)烈的好奇心，使他們在理論和實(shí)踐的海洋中不斷探索，使他們的創(chuàng)造性思維能力達(dá)到了極高的境地。愛因斯坦說：“思維的發(fā)展，在某種意義上說就是對驚奇的不斷擺脫?！鲍@得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的丁肇中博士在一次實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)粒子噴注現(xiàn)象，從而產(chǎn)生了好奇心，使他找到了膠子存在的證據(jù)。因此，培養(yǎng)對事物的驚奇感是進(jìn)行獨(dú)立創(chuàng)造的重要條件，也是中學(xué)生發(fā)展創(chuàng)造思維的“訣竅”。逆向思維就是有意識(shí)地從常規(guī)思維的反方向去思考問題的思維方式，也就是從“反面去想想”、“唱唱反調(diào)”。由于主動(dòng)地打破了常規(guī)思維的單向性、單一性、習(xí)慣性與邏輯性，雖不符合常規(guī)的邏輯，卻可獲得較大的創(chuàng)新。直覺是人皆有之的一種潛意識(shí)行為，在創(chuàng)造

28、活動(dòng)中經(jīng)常出現(xiàn)。如生物學(xué)家達(dá)爾文見到向日葵總是朝著太陽的現(xiàn)象，即直覺判斷向日葵的花盤背面有一種害怕太陽的物質(zhì)。在達(dá)爾文逝世幾十年后，人們終于證實(shí)了向日葵背面確有一種害怕太陽的物質(zhì)。第一屆諾貝爾獎(jiǎng)獲得者科學(xué)家倫琴的獲獎(jiǎng)項(xiàng)目“X射線”的發(fā)現(xiàn)也源于直覺思維。愛迪生之所以能有1300多項(xiàng)發(fā)明，是因?yàn)樗哂斜葎e人更強(qiáng)的直覺思維能力。直覺思維是發(fā)展創(chuàng)造思維的一個(gè)重要部分。它的基本特征是有直觀性，在瞬間即可作出某種判斷或結(jié)論。直覺的產(chǎn)生并非邏輯推理的結(jié)果，而是由實(shí)踐中積累和沉淀起來的“潛知”發(fā)揮作用的結(jié)果，帶有很強(qiáng)的創(chuàng)造性?？茖W(xué)巨匠愛因斯坦竭誠推崇直覺思維，他對于科學(xué)發(fā)明原理，簡單地歸納為下列模式：經(jīng)驗(yàn)一直

29、覺一概念或假設(shè)一邏輯推理一理論。按照他的思想，其創(chuàng)造發(fā)明的關(guān)鍵在于直覺思維。不僅自然科學(xué)是如此，社會(huì)科學(xué)也是如此。特別是文藝創(chuàng)作，更需要直覺思維。著名劇作家曹禺在雷雨的序中說：“累次有人問我雷雨是怎樣寫的，或者雷雨是為什么寫的這一類問題，老實(shí)說，關(guān)于第一個(gè)，連我自己也莫名其妙，第二個(gè)呢，我并沒有明顯地意識(shí)著我要匡正、諷刺或攻擊什么。也許寫到末了，隱隱仿佛有一種情感的洶涌的流來推動(dòng)著我，我在發(fā)泄著被抑壓的憤懣，毀謗著中國的家庭和社會(huì)?！睙o疑，這話說明了曹禺是在直覺思維的驅(qū)動(dòng)下完成雷雨創(chuàng)作的。靈感是一種頓悟型的潛意識(shí)活動(dòng)，一般指突如其來的對事物規(guī)律的認(rèn)識(shí)，或是突然閃現(xiàn)的解決問題的創(chuàng)造性設(shè)想。靈感思

30、維似乎十分神秘，往往來無影去無蹤，既看不見也摸不著，可又確實(shí)存在，并十分寶貴、有效。許多科學(xué)家、作家、藝術(shù)家的一切創(chuàng)造中往往有靈感的作用。楊振寧博士說，“靈感是一種頓悟”。錢學(xué)森教授也指出，靈感是有的，但是首先得去追求它，你不去追求它，它也絕不會(huì)主動(dòng)找上門來。實(shí)際上必須是先有“踏破鐵鞋無覓處”的靈感思維的產(chǎn)生條件，然后才有“得來全不費(fèi)功夫”的創(chuàng)造性成果。這也是靈感與直覺的不同之處?？梢哉f靈感思維是文學(xué)創(chuàng)作和科學(xué)發(fā)明的引爆劑。靈感爆發(fā)是突然的閃電式的，但在爆發(fā)前有一個(gè)長期積累反復(fù)思考的過程。正如錢學(xué)森教授所說，剛生下來的娃娃不會(huì)有靈感，所以靈感是人經(jīng)過社會(huì)實(shí)踐的結(jié)果，不是神授。周恩來總理認(rèn)為靈感

31、是“長期積累，偶然得之”。中學(xué)生雖不是作家、科學(xué)家，但只要勤奮學(xué)習(xí)也可獲得“長期積累，偶然得之”的靈感，從而使自己的學(xué)習(xí)成績邁上新的臺(tái)階。正如愛迪生所說：“天才，就是 1的靈感加上 99的汗水?！卑l(fā)散思維又稱擴(kuò)散思維，是一種讓思路向多方向、多數(shù)量全面展開的立體型、輻射型的思維方式。發(fā)散思維不受原有的知識(shí)圈和條條框框的束縛，是對常規(guī)思路的盡量拓寬，實(shí)際上是創(chuàng)造過程的第一階段，先求數(shù)量，先拓寬思路的階段。集中思維又稱收斂思維，與發(fā)散思維正相反，這是一種將拓寬的思路向最佳方向聚焦的思維方式。實(shí)際上是創(chuàng)造過程中緊接著發(fā)散階段的從數(shù)量到質(zhì)量的階段。一般說來，發(fā)散思維與集中思維成對，同時(shí)使用。先發(fā)散，后集

32、中，這就是從拓寬思路到解決問題的創(chuàng)造過程。八、等效法等效法是科學(xué)思維的基本方法之一，這種思維方法的實(shí)質(zhì)，就是在效果相同的條件下，將復(fù)雜的實(shí)際研究對象變換為簡單的理想研究對象，然后進(jìn)行分析和討論。大發(fā)明家愛迪生在研制白熾燈泡時(shí)，讓其助手阿普頓計(jì)算一只梨形燈泡玻殼的容積，阿普頓為此畫了許多圖形和曲線，做了大量計(jì)算，花費(fèi)了大量時(shí)間卻得不出結(jié)果來。愛迪生很不滿意，就把玻殼燈泡拿來，先往里面注滿水，再把水倒進(jìn)量筒，很快就測出了燈泡玻殼的容積。愛迪生所用的思想方法就是等效法。古時(shí)曹沖稱象依據(jù)的道理也是等效法。所謂等效法就是在保證效果相同的前提下，把陌生的復(fù)雜問題變換為熟悉的簡單的方法。如中學(xué)數(shù)學(xué)中各種等效

33、代換，幾何學(xué)中復(fù)雜的圖形轉(zhuǎn)換為各種簡單的圖形，中學(xué)物理中等效的思維方式幾乎滲透于每個(gè)單元中。合力與分力、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)、平均速度、質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷等概念的引入；復(fù)雜電路化為等效電路問題，變質(zhì)量轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量等問題無不是等效法的應(yīng)用。因此，同學(xué)們在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)有意識(shí)地考慮用等效法解決一些復(fù)雜的問題，從而迅速找到解題的突破口。九、反證與歸謬法某些命題，如果采用直接論證的方法不易解決時(shí)，可以證明原命題的相反命題是謬誤的，當(dāng)原命題的相反命題被駁倒之后，即可判定原命題是正確的，這種推理方法叫反證法。應(yīng)用反證法的基本步驟是：假設(shè)原命題的相反命題成立；根據(jù)已知條件和各種定律公式，推導(dǎo)出謬誤的結(jié)果；肯定原命題是正確的。反證法廣泛用于數(shù)、理、化的各種證明題中，