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第八章理論層次的方法
1科學(xué)活動(dòng)的思維方法第一節(jié)科學(xué)抽象與科學(xué)概念第二節(jié)邏輯方法第三節(jié)非邏輯方法第四節(jié)數(shù)學(xué)方法第五節(jié)系統(tǒng)科學(xué)方法第六節(jié)科學(xué)假說(shuō)和科學(xué)理論2科學(xué)活動(dòng)的思維方法第一節(jié)科學(xué)抽象與科學(xué)概念一、科學(xué)抽象及其基礎(chǔ)科學(xué)抽象就是透過(guò)現(xiàn)象,深入里層,抽取出本質(zhì)的過(guò)程和方法。科學(xué)抽象是理性認(rèn)識(shí)的基本形式,它以實(shí)踐作為自己的前提和基礎(chǔ)。3科學(xué)活動(dòng)的思維方法二、科學(xué)抽象的過(guò)程和作用
“感性具體”──“抽象規(guī)定”──“思維具體”第一階段第二階段人們通過(guò)感性認(rèn)識(shí)而獲得的關(guān)于事物整體的、渾沌的表象,是對(duì)客觀事物的直接反映,是整個(gè)認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)。運(yùn)用思維的抽象力,把事物分解為各個(gè)部分、方面,逐一考察其不同的發(fā)展形態(tài),在這個(gè)基礎(chǔ)上形成的各種簡(jiǎn)單的概念和判斷。關(guān)于事物的各種抽象規(guī)定性的有機(jī)綜合和多樣性的統(tǒng)一。即把已經(jīng)獲得的各種抽象的規(guī)定,結(jié)合具體條件,作系統(tǒng)而周密的綜合考察,找出事物內(nèi)部各方面之間的內(nèi)在聯(lián)系,并按照這種本質(zhì)聯(lián)系,把事物在思維中完整地再現(xiàn)出來(lái),這樣就形成對(duì)事物完整的科學(xué)的認(rèn)識(shí)。4科學(xué)活動(dòng)的思維方法科學(xué)抽象的作用1.區(qū)分事物的真象和假象2.撇開次要的過(guò)程和干擾因素3.區(qū)分基礎(chǔ)的東西和派生的東西4.將客觀事物的各種屬性和關(guān)系加以綜合5科學(xué)活動(dòng)的思維方法在思維層面上對(duì)事物進(jìn)行完整的再現(xiàn)屬于A感性具體B抽象規(guī)定C思維具體D邏輯推理C6科學(xué)活動(dòng)的思維方法三、科學(xué)概念的形成和作用(一)科學(xué)概念的形成科學(xué)概念是科學(xué)實(shí)踐的產(chǎn)物,是科學(xué)抽象的結(jié)果。7科學(xué)活動(dòng)的思維方法(二)科學(xué)概念的作用(1)區(qū)分概念(2)引入新概念(3)移植概念(4)指導(dǎo)科學(xué)發(fā)展8科學(xué)活動(dòng)的思維方法四、理想化方法人們?cè)谘芯靠陀^事物時(shí),運(yùn)用科學(xué)抽象將自然過(guò)程簡(jiǎn)化和純化,用理想化客體代替實(shí)在客體進(jìn)行研究,以揭示客觀事物本質(zhì)和規(guī)律的科學(xué)方法。在自然科學(xué)研究中,建立“理想模型”,設(shè)計(jì)“理想實(shí)驗(yàn)”,都是理想化方法的應(yīng)用。9科學(xué)活動(dòng)的思維方法(一)理想模型及其作用理想模型是為了便于研究而建立的一種高度抽象的理想客體。作用(1)對(duì)復(fù)雜客體的研究,可以先研究其理想模型(2)一定條件下,可以把現(xiàn)實(shí)客體當(dāng)作理想模型來(lái)處理(3)建立抽象模型的過(guò)程中,可以充分發(fā)揮思維的力量10科學(xué)活動(dòng)的思維方法(二)理想實(shí)驗(yàn)及其作用又稱“假想實(shí)驗(yàn)”、“抽象實(shí)驗(yàn)”或“思想上的實(shí)驗(yàn)”,它是人們?cè)谒枷胫兴茉斓睦硐脒^(guò)程,是一種邏輯推理過(guò)程和理論研究的重要方法。理想實(shí)驗(yàn)不同于科學(xué)實(shí)驗(yàn),前者是一種思維活動(dòng),后者是一種實(shí)踐活動(dòng)。作用(1)反駁某種理論(2)揭示某種理論的局限性(3)闡明科學(xué)理論11科學(xué)活動(dòng)的思維方法第二節(jié)邏輯方法一、比較和分類二、類比三、歸納和演繹四、分析和綜合12科學(xué)活動(dòng)的思維方法一、比較和分類(一)比較比較是確定對(duì)象之間相異點(diǎn)和相同點(diǎn)的邏輯方法。主要有相同點(diǎn)的比較、相異點(diǎn)的比較和同異綜合的比較等類型。13科學(xué)活動(dòng)的思維方法(一)比較正確的比較要注意的問(wèn)題(1)正確解決對(duì)象的可比性(2)要有確定的標(biāo)準(zhǔn)比較方法的作用(1)初步整理事實(shí)材料(2)可以發(fā)現(xiàn)新的事實(shí)(3)可以追溯事物發(fā)展的歷史淵源和確定事物發(fā)展的歷史順序(4)可以對(duì)理論研究成果和觀察實(shí)驗(yàn)的事實(shí)之間是否一致做出明確的判斷。14科學(xué)活動(dòng)的思維方法(一)比較局限性:其結(jié)果只是一個(gè)方面或某幾個(gè)方面的比較,或者只是某種屬性的程度上的比較。如果把一次比較的結(jié)果絕對(duì)化,乃至以偏概全,就容易產(chǎn)生片面性。15科學(xué)活動(dòng)的思維方法(二)分類分類是根據(jù)對(duì)象的相同點(diǎn)和相異點(diǎn),將對(duì)象區(qū)分為不同種類的邏輯方法。分類的基礎(chǔ)是比較。分類是根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的,有不同的分類標(biāo)準(zhǔn),就有不同的分類類型。(現(xiàn)象分類和本質(zhì)分類)分類應(yīng)遵守的規(guī)則:(1)劃分所得的各子項(xiàng)之和必須與被劃分的項(xiàng)正好相等(2)每一種分類必須按同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行(3)分類必須按一定的層級(jí)逐級(jí)進(jìn)行(4)劃分的子項(xiàng)必須相互排斥16科學(xué)活動(dòng)的思維方法(二)分類分類的作用(1)使大量繁雜的材料系統(tǒng)化、條理化(2)分類還有科學(xué)預(yù)見(jiàn)的作用局限性(1)根據(jù)事物某一方面的屬性對(duì)事物進(jìn)行的相對(duì)固定的劃分,不能全面反映事物的多種聯(lián)系和區(qū)別(2)難以反映亦此亦彼的事物17科學(xué)活動(dòng)的思維方法二、類比類比是根據(jù)兩個(gè)(或兩類)對(duì)象在一些方面的相似或相同而推出它們?cè)谀硞€(gè)方面也可能相似或相同的推理方法。18科學(xué)活動(dòng)的思維方法
A對(duì)象具有a、b、c、d屬性
B對(duì)象具有a'、b'、c'屬性
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所以,B對(duì)象可能也具有d'屬性
其中,a′、b′、c′、d′分別與a、b、c、d相似或相同。
例如,關(guān)于地球和金星的類比、聲學(xué)中的多普勒效應(yīng)和天體光譜紅移類比。19科學(xué)活動(dòng)的思維方法類比的作用1.解釋作用2.啟發(fā)和探索作用3.模擬作用4.仿造作用20科學(xué)活動(dòng)的思維方法類比對(duì)象:類比相似根據(jù):類比相似推理:
類比在達(dá)爾文建立生物進(jìn)化學(xué)說(shuō)中起了十分重要的作用家養(yǎng)動(dòng)植物自然狀態(tài)下的動(dòng)植物物種遺傳和變異物種遺傳和變異形成新種的決定因素:人工選擇形成新種的決定因素:自然選擇21科學(xué)活動(dòng)的思維方法1.人口在無(wú)妨礙時(shí)以幾何級(jí)數(shù)增加;2.生活資料只以算術(shù)級(jí)數(shù)增加人口的自然增長(zhǎng)快于生活資料的增加人類為了生存,必須保持二者平衡,抑制人口增殖的法則是生存斗爭(zhēng)1.生物以驚人速度繁殖2.任何物種的生存資料相對(duì)穩(wěn)定;物種個(gè)體的增加快于生存條件的增加生物為了生存,必須使生存條件和生物個(gè)體數(shù)平衡,抑制生物增長(zhǎng)的“自然法則”是生存斗爭(zhēng)類比根據(jù)類比推理相似相似相似22科學(xué)活動(dòng)的思維方法生存斗爭(zhēng)分為三類:種內(nèi)斗爭(zhēng)、種間斗爭(zhēng)和生物與環(huán)境的斗爭(zhēng)。
把《物種起源》一書的全部標(biāo)題譯出來(lái),就是達(dá)爾文運(yùn)用類比所得到的邏輯結(jié)論:《通過(guò)自然選擇,即生存斗爭(zhēng)中適者生存的物種起源》23科學(xué)活動(dòng)的思維方法類比法在科學(xué)認(rèn)識(shí)中的作用
首先,類比法是提出科學(xué)假說(shuō)的一個(gè)重要推理方法。在科學(xué)史上,許多重要的科學(xué)假說(shuō),就是應(yīng)用類比方法建立起來(lái)的。例如,1923年法國(guó)物理學(xué)家德布羅意將光學(xué)現(xiàn)象和力學(xué)現(xiàn)象作了如下類比:在幾何光學(xué)中,光運(yùn)動(dòng)遵循光程最短原理,在經(jīng)典力學(xué)中,質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)遵循力學(xué)最小作用原理,且兩條原理數(shù)學(xué)方程式酷似,而光具有波粒二象性,于是大膽推論:物質(zhì)粒子也應(yīng)具有波粒二象性。進(jìn)而他把光的波長(zhǎng)與動(dòng)量的關(guān)系和實(shí)物粒子(要推測(cè)的)波長(zhǎng)與動(dòng)量的關(guān)系進(jìn)行類比,預(yù)言了物質(zhì)波的波長(zhǎng)。24科學(xué)活動(dòng)的思維方法
1927年,德布羅意的推論和預(yù)言被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。德布羅意的成功啟發(fā)了薛定諤的思路,薛定諤又將經(jīng)典力學(xué)和幾何光學(xué)作了如下類比;經(jīng)典力學(xué)和幾何光學(xué)的數(shù)學(xué)形式相同,而幾何光學(xué)是波動(dòng)光學(xué)的近似,因此預(yù)言經(jīng)典力學(xué)也可能是波動(dòng)力學(xué)的近似,由此導(dǎo)致波動(dòng)力學(xué)的創(chuàng)立。
25科學(xué)活動(dòng)的思維方法
其次,類比法也是促進(jìn)技術(shù)發(fā)展的一種科學(xué)方法?!拔镆灶惥邸保拔镏煌?,物之性也”。然而異中有同,同中有異,此乃事物的普遍規(guī)律。知其相似而類比,不僅可對(duì)未知事物作出預(yù)言,得到科學(xué)發(fā)現(xiàn),也是模擬自然現(xiàn)象創(chuàng)制人工自然和技術(shù)手段的邏輯基礎(chǔ)。
26科學(xué)活動(dòng)的思維方法如生物所具有的小巧、靈敏、快速、高效、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、可靠、抗干擾等許多特性,為人們提供了各種仿生技術(shù)的原型和機(jī)理。如蝙蝠與雷達(dá)、狗鼻與電子犬、蒼蠅復(fù)眼與照相機(jī)、響尾蛇與導(dǎo)彈、螳螂與機(jī)械手、青蛙與跟蹤系統(tǒng)、蝴蝶引誘素與殺蟲劑等等,就是在與原型功能機(jī)制的類比中仿制而成的。現(xiàn)代仿生學(xué)、人工智能乃至高科技綠化技術(shù),從科學(xué)方法的角度看,都離不開類比。27科學(xué)活動(dòng)的思維方法
再次,類比法可以促進(jìn)科學(xué)研究方法的發(fā)展。自然科學(xué)各學(xué)科以自然界特定領(lǐng)域的特定現(xiàn)象為研究對(duì)象,各種現(xiàn)象和規(guī)律的相似性,為彼此間的類比提供了基礎(chǔ)。如控制論創(chuàng)始人維納,把生物的合目的性動(dòng)作與機(jī)器從功能上加以類比,進(jìn)行功能模擬,并結(jié)合其他方法的綜合運(yùn)用,創(chuàng)立了控制論科學(xué)及其方法;如地質(zhì)學(xué)家賴爾通過(guò)對(duì)地層的橫比和不同時(shí)期形成的各地層情況的縱比,建立了地質(zhì)漸進(jìn)論和“將今論古”的方法。28科學(xué)活動(dòng)的思維方法科學(xué)研究往往在學(xué)科的交接處容易得到開創(chuàng)性發(fā)現(xiàn),原因之一就是不同學(xué)科的理論滲透和方法移植,類比法為此提供了工具。類比法在各種邏輯推理方法中,是最富有創(chuàng)造性的一種方法,與歸納、演繹相比具有自己特殊的優(yōu)點(diǎn)。
類比法的長(zhǎng)處29科學(xué)活動(dòng)的思維方法日本基本粒子物理學(xué)家湯川秀樹曾有如下經(jīng)驗(yàn)之談:“把不理解的事物與已知經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行類比,從中得到新的理解就是發(fā)現(xiàn)?!比缢央姶帕?已知經(jīng)驗(yàn))和核力(新事物)進(jìn)行類比,視核力為交換力,得到介子理論的新發(fā)現(xiàn),使日本獲得第一塊諾貝爾獎(jiǎng)牌。
30科學(xué)活動(dòng)的思維方法哲學(xué)家兼自然科學(xué)家的康德說(shuō):“每當(dāng)理智缺乏可靠論證的思路時(shí),類比這個(gè)方法往往能指引我們前進(jìn)?!?/p>
辯證法大師黑格爾也曾高度評(píng)價(jià)類比法,認(rèn)為它理應(yīng)在經(jīng)驗(yàn)科學(xué)中占據(jù)很高地位。享有“天空立法者”美譽(yù)的開普勒說(shuō),他很喜歡類比,甚至稱類比是他“最可靠的老師”。
31科學(xué)活動(dòng)的思維方法類比法的局限然而事情總是一分為二的,當(dāng)我們充分肯定類比法在科學(xué)認(rèn)識(shí)中的作用時(shí),對(duì)它的局限性也必須予以足夠重視。其局限性集中表現(xiàn)在:在各種邏輯推理方法中,類比法是可靠性最小的一種方法。這主要有以下原因:
32科學(xué)活動(dòng)的思維方法首先,類比法是異中求同的方法。客觀事物的相似性和同一性,使類比法有可能獲得正確的結(jié)論;未考慮客觀對(duì)象的差異性,這就失之全面;如果抓住對(duì)象共有的偶然屬性進(jìn)行類比,就可能導(dǎo)致結(jié)論的錯(cuò)誤。其次,類比推理的邏輯根據(jù)是不充分的,且前提和結(jié)論之間沒(méi)有必然聯(lián)系,只是一種可能性,這就決定了類比只是一種或然性推理。33科學(xué)活動(dòng)的思維方法再次,類比的推理規(guī)則是很不嚴(yán)密的。邏輯推理的結(jié)論的可靠程度與其推理規(guī)則的嚴(yán)密程度成正比。就規(guī)則的嚴(yán)密性而言,演繹法最好,歸納法次之,類比法最差,因之,就推理結(jié)論的可靠性而言,演繹法最大,歸納法次之,類比法最小。
34科學(xué)活動(dòng)的思維方法然而邏輯推理的可靠性又似乎與其創(chuàng)造性成反比,類比法可靠性最小而創(chuàng)造性最大,這是它在認(rèn)識(shí)功能上的重要特點(diǎn)。在一定意義上說(shuō),類比法的創(chuàng)造性是以它的邏輯上的不可靠性為代價(jià)的,因此在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)揚(yáng)其所長(zhǎng),避其所短。35科學(xué)活動(dòng)的思維方法下列能體現(xiàn)類比推理作用的有A根據(jù)今天已知?jiǎng)游锘顒?dòng)特點(diǎn)對(duì)史前動(dòng)物進(jìn)行研究B根據(jù)地面火花發(fā)生的原因推出天空雷電的成因C根據(jù)卵生和胎生的不同,對(duì)動(dòng)物進(jìn)行分類D“機(jī)器人”和“電子警犬”的設(shè)計(jì)和制造ABD36科學(xué)活動(dòng)的思維方法三、歸納和演繹(一)歸納歸納是從個(gè)別事實(shí)中概括出一般原理的邏輯方法。歸納是歸納推理的簡(jiǎn)稱。37科學(xué)活動(dòng)的思維方法也稱窮舉法,它是根據(jù)某類事物的所有對(duì)象都有某一屬性,從而推出該類的事物全體都有這一屬性的一般性結(jié)論。它得出的結(jié)論是可靠的根據(jù)某類事物的部分對(duì)象具有某一屬性而推出該類事物的所有對(duì)象都具有這一屬性的方法S1S2S3……Sn
都是SS1具有P屬性S2具有P屬性S3具有P屬性…………Sn具有P屬性所以S具有P屬性38科學(xué)活動(dòng)的思維方法簡(jiǎn)單枚舉法根據(jù)從觀察過(guò)某類事物中一些對(duì)象無(wú)例外地具有某個(gè)共同屬性,而推出這類事物的所有對(duì)象都具有這個(gè)共同屬性的方法。結(jié)論不可靠。39科學(xué)活動(dòng)的思維方法簡(jiǎn)單枚舉法人、馬、騾子都是長(zhǎng)壽的人、馬、騾子都是無(wú)膽汁的所有無(wú)膽汁的動(dòng)物都是長(zhǎng)壽的40科學(xué)活動(dòng)的思維方法科學(xué)歸納法根據(jù)某類事物中部分對(duì)象及其屬性之間的因果聯(lián)系,從而概括出一般性結(jié)論的方法。包括:求同法、差異法、求同差異共用法、共變法、剩余法??茖W(xué)歸納法與簡(jiǎn)單枚舉法雖然都屬于不完全歸納,但二者是有區(qū)別的??茖W(xué)歸納是探明事物之間的因果聯(lián)系的基礎(chǔ)上進(jìn)行概括的,結(jié)論是可靠的。但不是百分之百正確。41科學(xué)活動(dòng)的思維方法(1)求同法考察幾個(gè)出現(xiàn)某一被研究現(xiàn)象的不同場(chǎng)合,如果各個(gè)不同場(chǎng)合除一個(gè)條件相同外,其他條件都不同,那么,這個(gè)相同條件就是某被研究現(xiàn)象的原因。42科學(xué)活動(dòng)的思維方法求同法:H2CO3
A,BaHNO3
A,CaH2SO4
A和a有因果聯(lián)系
酸是石蕊試紙變紅的原因
石蕊試紙變紅43科學(xué)活動(dòng)的思維方法求同法的結(jié)論是或然性的。為了提高求同法結(jié)論的可靠性,應(yīng)注意以下兩點(diǎn):①結(jié)論的可靠性和考察的場(chǎng)合數(shù)量有關(guān)??疾斓膱?chǎng)合越多,結(jié)論的可靠性越高。②有時(shí)在被研究的各個(gè)場(chǎng)合中,共同的因素并不只一個(gè),因此,在觀察中就應(yīng)當(dāng)通過(guò)具體分析排除與被研究現(xiàn)象不相關(guān)的共同因素。44科學(xué)活動(dòng)的思維方法(2)差異法
比較某現(xiàn)象出現(xiàn)的場(chǎng)合和不出現(xiàn)的場(chǎng)合,如果這兩個(gè)場(chǎng)合除一點(diǎn)不同外,其他情況都相同,那么這個(gè)不同點(diǎn)就是這個(gè)現(xiàn)象的原因。
45科學(xué)活動(dòng)的思維方法差異法
A,B,C
a
B,Ca不出現(xiàn)
A和a有因果聯(lián)系
H2SO4石蕊試紙變紅
Na2SO4石蕊試紙不變紅酸是石蕊試紙變紅的原因
46科學(xué)活動(dòng)的思維方法差異法是求異除同。運(yùn)用差異法進(jìn)行比較的兩個(gè)場(chǎng)合一定要只有一點(diǎn)不同,其他情況都相同。這種條件在通常情況下是少見(jiàn)的,因而差異法常和實(shí)驗(yàn)直接聯(lián)系。運(yùn)用差異法應(yīng)注意以下兩點(diǎn):①運(yùn)用差異法,必須注意排除除了一點(diǎn)外的其他一切差異因素。如果相比較的兩個(gè)場(chǎng)合還有其他差異因素未被發(fā)覺(jué),結(jié)論就會(huì)被否定或出現(xiàn)誤差。②運(yùn)用差異法,還應(yīng)注意兩個(gè)場(chǎng)合唯一不同的情況是被考察現(xiàn)象的全部原因還是部分原因。
47科學(xué)活動(dòng)的思維方法(3)求同差異共用法如果某被研究的現(xiàn)象出現(xiàn)的各個(gè)場(chǎng)合(正事例組)只有一個(gè)共同的因素,而這個(gè)被考察現(xiàn)象不出現(xiàn)的各個(gè)場(chǎng)合(負(fù)事例組)都沒(méi)有這個(gè)共同因素,那么,這個(gè)共同的因素就是某被考察現(xiàn)象的原因。該法的步驟是兩次求同一次求異。
48科學(xué)活動(dòng)的思維方法求同差異共用法A,B,C
a
A,D,EaA,F,Ga
B,C沒(méi)有a
D,E沒(méi)有aF,G沒(méi)有a
所以,A是a的原因49科學(xué)活動(dòng)的思維方法求同差異共用法應(yīng)注意以下兩點(diǎn):①正反兩組事例的組成場(chǎng)合越多,結(jié)論的可靠程度就越高。②所選擇的負(fù)事例組的各個(gè)場(chǎng)合,應(yīng)與正事例組各場(chǎng)合在客觀類屬關(guān)系上較近。
50科學(xué)活動(dòng)的思維方法(4)共變法
在其他條件不變的情況下,如果某一現(xiàn)象發(fā)生變化另一現(xiàn)象也隨之發(fā)生相應(yīng)變化,那么,前一現(xiàn)象就是后一現(xiàn)象的原因。
51科學(xué)活動(dòng)的思維方法共變法A1,B,Ca1
A2,B,Ca2
A3,B,Ca3所以A是a的原因
52科學(xué)活動(dòng)的思維方法應(yīng)用共變法應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①不能只憑簡(jiǎn)單觀察,來(lái)確定共變的因果關(guān)系,有時(shí)兩種現(xiàn)象共變,但實(shí)際并無(wú)因果聯(lián)系,可能二者都是另一現(xiàn)象引起的結(jié)果。如閃電與雷鳴。②共變法通過(guò)兩種現(xiàn)象之間的共變,來(lái)確定兩者之間的因果聯(lián)系,是以其他條件保持不變?yōu)榍疤岬?。③兩種現(xiàn)象的共變是有一定限度的,超過(guò)這一限度,兩種現(xiàn)象就不再有共變關(guān)系。
53科學(xué)活動(dòng)的思維方法(5)剩余法
如果某一復(fù)合現(xiàn)象已確定是由某種復(fù)合原因引起的,把其中已確認(rèn)有因果聯(lián)系的部分減去,那么,剩余部分也必有因果聯(lián)系。
54科學(xué)活動(dòng)的思維方法剩余法
ABCDabcdAa,Bb,Cc
所以D是d的原因。
55科學(xué)活動(dòng)的思維方法應(yīng)用剩余法應(yīng)注意以下兩點(diǎn):①確知復(fù)雜現(xiàn)象的復(fù)雜原因及其部分對(duì)應(yīng)關(guān)系,不得有誤差,否則結(jié)論就不可靠。②復(fù)合現(xiàn)象剩余部分的原因,可能又是復(fù)雜情況,這又要進(jìn)行再分析,不能輕率地下結(jié)論。56科學(xué)活動(dòng)的思維方法為什么歸納法具有或然性?這是因?yàn)?,從個(gè)別到一般、從有限到無(wú)限的推理,由于結(jié)論所論斷的內(nèi)容超出了前提的范圍,因而結(jié)論的真實(shí)性就不可能僅僅由前提來(lái)確保。
前提結(jié)論
個(gè)別一般這里那里此時(shí)彼時(shí)有限無(wú)限57科學(xué)活動(dòng)的思維方法歸納問(wèn)題(也稱“休謨問(wèn)題”):
休謨提出歸納問(wèn)題的根據(jù)是下面兩個(gè)論點(diǎn):
1、我們關(guān)于實(shí)在東西的一切知識(shí),必須以某一形式依賴于我們所感知和觀察到的東西。我們不可能通過(guò)純邏輯論證得到我們世界狀況的知識(shí)。
2、然而我們卻自以為我們具有實(shí)在東西的知識(shí)比我們通過(guò)感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)所能得到的這種知識(shí)多得多。
58科學(xué)活動(dòng)的思維方法上述兩點(diǎn)可歸結(jié)為這樣一個(gè)問(wèn)題:
Hume問(wèn)題:有保持真實(shí)性的擴(kuò)大知識(shí)的推理嗎?
Hume回答:沒(méi)有,這樣的推理是沒(méi)有的。59科學(xué)活動(dòng)的思維方法歸納法的作用:
(1)從經(jīng)驗(yàn)事實(shí)中找到普遍性規(guī)律。(2)提出科學(xué)假說(shuō)和猜想(3)對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)有指導(dǎo)意義歸納法的局限性:
(1)歸納法是一種或然性的推理方法,在推理前提為真的情況下,結(jié)論仍可能是假的(2)僅僅依靠歸納法難以作出深刻的科學(xué)發(fā)現(xiàn)60科學(xué)活動(dòng)的思維方法請(qǐng)回答1.以下事例中,適用的是什么思維方法?2.該思維方法有哪些特點(diǎn)?3.寫出該方法的公式。61科學(xué)活動(dòng)的思維方法
一定壓力下的一定量氣體,溫度升高,體積增大,溫度降低,體積縮小。從而說(shuō)明氣體溫度的改變是其體積改變的原因。
62科學(xué)活動(dòng)的思維方法
1960年,英國(guó)某農(nóng)場(chǎng)十萬(wàn)只火雞和小鴨吃了發(fā)霉的花生,在幾個(gè)月內(nèi)得癌癥死了。后來(lái),用這種花生喂羊、貓、鴿子等動(dòng)物,又發(fā)生了同樣的結(jié)果。1963年,有人又用發(fā)了霉的花生喂大白鼠、魚和雪貂,也都紛紛得癌而死,上述各種動(dòng)物患癌癥的前提條件中,對(duì)象、時(shí)間、環(huán)境都不同,唯一共同的因素就是吃了發(fā)霉的花生。于是,人們推斷:吃了發(fā)霉的花生可能是這些動(dòng)物得癌死亡的原因。后來(lái)通過(guò)化驗(yàn)證明,發(fā)霉的花生內(nèi)含黃曲霉素,黃曲霉素是致癌物質(zhì)。63科學(xué)活動(dòng)的思維方法
一百多年前,一艘遠(yuǎn)洋帆船載著五個(gè)中國(guó)人和幾個(gè)外國(guó)人由中國(guó)開往歐洲。途中,除五個(gè)中國(guó)人外,全病得奄奄一息。經(jīng)診斷,都患有壞血病。同乘一只船,同樣是人,一樣是風(fēng)餐露宿,受苦挨餓,漂洋過(guò)海,為什么中國(guó)人和外國(guó)人卻判若異類呢?原來(lái)這五個(gè)中國(guó)人都有喝茶的嗜好,而外國(guó)人卻沒(méi)有。于是得出結(jié)論:喝茶是這五位中國(guó)人不得壞血病的原因。
64科學(xué)活動(dòng)的思維方法某醫(yī)療隊(duì)為了了解地方病甲狀腺腫的原因,先到這種病流行的幾個(gè)地區(qū)巡回調(diào)查。發(fā)現(xiàn)這些地區(qū)地理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)水平都各不相同,有一點(diǎn)是共同的,即居民常用食物和飲用水中缺碘。醫(yī)療隊(duì)又到一些不流行該病的地區(qū)去調(diào)查。發(fā)現(xiàn)這些地區(qū)地理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)水平也各不相同,但有一點(diǎn)是共同的,即居民常用食物和飲用水中不缺碘。醫(yī)療隊(duì)綜合上述調(diào)查情況后,認(rèn)為缺碘是產(chǎn)生甲狀腺腫的原因。后來(lái)對(duì)病人進(jìn)行補(bǔ)碘治療,果然療效甚佳。65科學(xué)活動(dòng)的思維方法有一次,居里夫人和她的丈夫?yàn)榱伺逡慌鸀r青鈾礦樣品中是否含有值得提煉的鈾,對(duì)其含鈾量進(jìn)行了測(cè)定。令他們驚訝的是,有幾塊樣品的放射性甚至比純鈾的還要大。這就意味著,在這些瀝青鈾礦中一定含有別的放射性元素。同時(shí),這些未知的放射性元素只能是非常少量的,因?yàn)橛闷胀ǖ幕瘜W(xué)分析法不能測(cè)出它們來(lái)。量小放射性又那樣強(qiáng),說(shuō)明該元素的放射性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鈾。1898年7月,他們終于分離出放射性比鈾強(qiáng)400倍的釙。66科學(xué)活動(dòng)的思維方法(二)演繹演繹的主要形式是三段論:(1)大前提(已知的一般原理或假設(shè))(2)小前提(關(guān)于所研究的特殊場(chǎng)合或個(gè)別事實(shí)的判斷)(3)結(jié)論(從一般到個(gè)別的新判斷)演繹是一種必然性推理。只要前提正確,推理形式合乎邏輯,推理的理論必然是真實(shí)的。67科學(xué)活動(dòng)的思維方法知識(shí)分子都是應(yīng)該受到尊重的,
人民教師都是知識(shí)分子,
所以,人民教師都是應(yīng)該受到尊重的。
其中,結(jié)論中的主項(xiàng)叫做小項(xiàng),用“S”表示,如上例中的“人民教師”;結(jié)論中的謂項(xiàng)叫做大項(xiàng),用“P”表示,如上例中的“應(yīng)該受到尊重”;兩個(gè)前提中共有的項(xiàng)叫做中項(xiàng),用“M”表示,如上例中的“知識(shí)分子”。
在三段論中,含有大項(xiàng)的前提叫大前提,如上例中的“知識(shí)分子都是應(yīng)該受到尊重的”;含有小項(xiàng)的前提叫小前提,如上例中的“人民教師是知識(shí)分子”。
68科學(xué)活動(dòng)的思維方法三段論的一般規(guī)則1.在一個(gè)三段論中,必須有而且只能有三個(gè)不同的概念。(中項(xiàng)必須同一)
我國(guó)的大學(xué)是分布于全國(guó)各地的;
清華大學(xué)是我國(guó)的大學(xué);
所以,清華大學(xué)是分布于全國(guó)各地的。
69科學(xué)活動(dòng)的思維方法
2.中項(xiàng)在前提中至少必須周延一次一切金屬都是可塑的,
塑料是可塑的,
所以,塑料是金屬。
70科學(xué)活動(dòng)的思維方法3.大項(xiàng)或小項(xiàng)如果在前提中不周延,那么在結(jié)論中也不得周延運(yùn)動(dòng)員需要努力鍛煉身體;
我不是運(yùn)動(dòng)員;
所以,我不需要努力鍛煉身體。
71科學(xué)活動(dòng)的思維方法演繹的作用:(1)演繹是邏輯證明的工具。(2)演繹是科學(xué)預(yù)見(jiàn)的手段。(如β衰變等)(3)是發(fā)展假說(shuō)和理論的必要環(huán)節(jié)。演繹的局限性:(1)演繹推理結(jié)論的可靠性受到前提的制約。(2)演繹方法是創(chuàng)造性比較小的思維方法。72科學(xué)活動(dòng)的思維方法(三)歸納和演繹的辯證關(guān)系(1)歸納和演繹相互依存。歸納要以演繹為指導(dǎo);演繹要以歸納為基礎(chǔ)。(2)在認(rèn)識(shí)過(guò)程中,歸納和演繹相互轉(zhuǎn)化。表現(xiàn)在科學(xué)抽象的一般過(guò)程中。為什么說(shuō)歸納萬(wàn)能論和演繹萬(wàn)能論都是錯(cuò)誤的?指出兩者的觀點(diǎn);分別指出歸納和演繹的作用和局限性;指出歸納和演繹和辯證關(guān)系。73科學(xué)活動(dòng)的思維方法比較而言,所有的脊椎動(dòng)物的形體都是左右對(duì)稱的,全身主要分為頭、軀干、和尾巴三部分,有比較完善的感覺(jué)器官,運(yùn)動(dòng)器官和比較發(fā)達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng),這可以成為判斷人是否屬于脊椎動(dòng)物的基本標(biāo)志,這種思維屬于:A比較法B類比法C歸納法D演繹法10,D74科學(xué)活動(dòng)的思維方法根據(jù)一個(gè)事物已知的知識(shí)去證明與其相似的另一個(gè)事物的原因或本質(zhì)。這屬于()A分類證明B歸納推理C演繹推理D類比推理10,D75科學(xué)活動(dòng)的思維方法四、分析和綜合(一)分析分析是把整體分為部分,或把復(fù)雜的事物分解為簡(jiǎn)單的要素或把歷史的過(guò)程分解為片斷分別加以研究的思維方法。分析的類型(1)定性分析(2)定量分析(3)因果分析(4)結(jié)構(gòu)-功能分析76科學(xué)活動(dòng)的思維方法(1)定性分析:確定研究對(duì)象是否具有某種性質(zhì)的分析(2)定量分析:確定研究對(duì)象各種成分的數(shù)量的分析(3)因果分析:確定引起某一現(xiàn)象原因的分析(4)結(jié)構(gòu)-功能分析:對(duì)系統(tǒng)的層次和功能所進(jìn)行的分析77科學(xué)活動(dòng)的思維方法請(qǐng)問(wèn):以下例子用的是哪種類型的分析?78科學(xué)活動(dòng)的思維方法普利斯特列為了尋找燃素而研究各種氣體,做過(guò)一個(gè)小老鼠、蠟燭和鮮花的實(shí)驗(yàn)。他發(fā)現(xiàn)在密封的玻璃容器里,空氣中有一部分使蠟燭燃燒和小老鼠存活的“活命空氣”,還有一部分就是相反的“固定空氣”的東西。由此得出空氣不是單質(zhì),而是一個(gè)復(fù)雜混合物。79科學(xué)活動(dòng)的思維方法化學(xué)同位素19世紀(jì)末到20世紀(jì)初,化學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和理論分析,認(rèn)識(shí)到同位素只是原子量不同,而其他化學(xué)性質(zhì)相同的元素,如鉛的同位素有鉛210、鉛211、鉛212、鉛214,它們的化學(xué)性質(zhì)是一樣的。80科學(xué)活動(dòng)的思維方法人們通過(guò)觀察和分析發(fā)現(xiàn),太陽(yáng)黑子、耀斑的劇烈活動(dòng),會(huì)引起地球上短波通訊突然中斷,氣候異常,心肌炎和血管梗塞的發(fā)病率提高等,反之則不成立。81科學(xué)活動(dòng)的思維方法注意點(diǎn):(1)分析應(yīng)當(dāng)具有系統(tǒng)的整體觀點(diǎn)。(生態(tài)系統(tǒng),化學(xué)分析)系統(tǒng)論提供了一種分析的模式。(2)分析應(yīng)當(dāng)從特定的課題出發(fā)。人們對(duì)任何事物進(jìn)行分析,并無(wú)終極的界限。原則上說(shuō),分析是無(wú)限可能的。課題規(guī)定了分析所達(dá)到的某種界限的有效性。82科學(xué)活動(dòng)的思維方法(二)綜合
綜合,就是在思維中把對(duì)象的各個(gè)部分、各個(gè)方面和各種要素聯(lián)系起來(lái)作為一個(gè)整體加以認(rèn)識(shí)的思維方法。作用(1)揭示出事物在其分割狀態(tài)下不曾顯示出來(lái)的特性,導(dǎo)致新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。(2)形成更具有普遍性的新的科學(xué)理論。(3)導(dǎo)致交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科和綜合學(xué)科的大量出現(xiàn)。
83科學(xué)活動(dòng)的思維方法直觀模型的綜合人們用經(jīng)驗(yàn)中比較熟悉的、可觀察的圖像來(lái)表示對(duì)象的整體結(jié)構(gòu)的一種綜合。
84科學(xué)活動(dòng)的思維方法原子結(jié)構(gòu)模型1904年湯姆生根據(jù)法拉第的電解定律和不連續(xù)電荷的最小單位是電子的事實(shí),形象地綜合出“布丁模型”。他想象原子結(jié)構(gòu)如同葡萄那樣,電子是嵌在帶正電的主體上。后盧瑟福等人通過(guò)α粒子的散射實(shí)驗(yàn),綜合出原子結(jié)構(gòu)的“太陽(yáng)、行星模型”。他們?cè)O(shè)想,原子核極小,并由質(zhì)子組成,電子繞原子核運(yùn)動(dòng)。
85科學(xué)活動(dòng)的思維方法原理模型的綜合用科學(xué)概念系統(tǒng)來(lái)描述研究對(duì)象整體結(jié)構(gòu)的一種綜合。86科學(xué)活動(dòng)的思維方法分子整體原理模型必須指出分子由哪些原子或原子團(tuán)組成,原子或原子團(tuán)間以什么方式相互聯(lián)系和相互作用,原子或原子團(tuán)的空間排列順序、方向角度和距離如何,分子在整體上屬于什么結(jié)構(gòu)式。在說(shuō)明以上問(wèn)題時(shí),必須使用化學(xué)鍵、共價(jià)鍵、軌道、雜化軌道、鍵角等概念。87科學(xué)活動(dòng)的思維方法數(shù)學(xué)模型的綜合用一組數(shù)學(xué)關(guān)系式或一套具體的算法從整體上描述對(duì)象的特性、關(guān)系及其規(guī)律的一種綜合。88科學(xué)活動(dòng)的思維方法微觀粒子能量與動(dòng)量關(guān)系式E=hνP=h/λ其中E為能量,ν為頻率,λ為波長(zhǎng),
h為普朗克常數(shù),P為動(dòng)量。89科學(xué)活動(dòng)的思維方法(三)分析和綜合的辯證關(guān)系
(1)分析和綜合相互依存、相互滲透。表現(xiàn)為,分析必須以綜合為指導(dǎo);綜合必須以分析為基礎(chǔ)。
(2)在認(rèn)識(shí)過(guò)程中,分析和綜合相互轉(zhuǎn)化。其一,表現(xiàn)在科學(xué)抽象的一般過(guò)程中;其二,表現(xiàn)在對(duì)物質(zhì)系統(tǒng)不同層次的認(rèn)識(shí)中。90科學(xué)活動(dòng)的思維方法如果花瓶碎了,怎么辦?大多數(shù)人的做法是,把碎片扔掉!只是一扔了事,全然不曾考與之有關(guān)的規(guī)律。那么,這里頭有規(guī)律嗎?有!將碎片按大小排列并稱過(guò)重量之后你會(huì)發(fā)現(xiàn):10—100克的最少,1—10克的稍多,0.1克—l克的和0.1克以下的最多!尤其有趣的是,這些碎片的重量之間有著嚴(yán)整的倍數(shù)關(guān)系:最大碎片與次大碎片的重量比為16∶1。次大碎片與中等碎片的重量比為16∶1,中等碎片與較小碎片的重量關(guān)系比是16∶1,較小碎片與最小碎片的重量比也是16∶1。于是,發(fā)現(xiàn)了這一倍比關(guān)系的人便將此規(guī)律用于考古或天體研究,即:只要有這個(gè)規(guī)律在,便可由已知文物、隕石的殘肢碎片推測(cè)它的原狀,從而迅速恢復(fù)它們的本來(lái)面貌!妙!這就是思考的威力!這位聰明人就是丹麥科學(xué)家雅各布·博爾!不慎打碎花瓶的經(jīng)歷,我們肯定有過(guò),可是,當(dāng)包含其間的規(guī)律從我們的身邊淘氣地溜走時(shí),我們擁抱過(guò)它嗎?花瓶碎了并不可怕,可怕的是:別一不留神,把我們的聰明與思考打碎了!請(qǐng)回答1.雅各布發(fā)現(xiàn)花瓶碎片倍比關(guān)
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