科學(xué)思維的方法有哪些
科學(xué)思維的方法有哪些
科學(xué)思維是人類獲得和發(fā)現(xiàn)知識的基本思維方法。在那么科學(xué)思維的方法有哪些呢?下面學(xué)習(xí)啦小編為大家介紹的科學(xué)思維的方法有哪些，希望對您有幫助哦。
科學(xué)思維的方法
1、等量代換法
等量代換法即把不能直接解決的問題用在某方面和他相同或相似的，并容易解決的問題代替求解，從而求出所要問題的答案，或是找到類似的解決方法。
2、觀察滲透理論
科學(xué)實驗證明，人的頭腦在認識事物之前，并不是空無一物的“白板”，而是已經(jīng)存在著某種東西了。這就是已有的知識儲備、理論框架、價值觀念等。它們對觀察者的觀察范圍和思考偏向作了預(yù)先的規(guī)定。
對于創(chuàng)造者個人來說，觀念的轉(zhuǎn)變或理論背景的轉(zhuǎn)換，就意味著一種新創(chuàng)意的產(chǎn)生。RNA酶的發(fā)現(xiàn)即是一個著名的例證，它告訴我們，一旦觀察者的理論思想觀念發(fā)生了轉(zhuǎn)換，就會使他的視野發(fā)生深刻的、戲劇性的變化，就能觀察到從前“視而不見”、“充耳不聞”的東西。這就要求觀察者具備良好的知識結(jié)構(gòu)，不能囿于傳統(tǒng)的思想觀念，善于改變因一定理論的框架、范式而習(xí)慣形成的固定思路和先人為主的做法，從而有助于新創(chuàng)意的產(chǎn)生。
3、黑箱方法
所謂黑箱方法，就是把研究對象視為“黑箱” (由于種種條件的限制，無法從外部或無法打開來直接探察其內(nèi)部的奧秘，如人的大腦、人口系統(tǒng)、原子結(jié)構(gòu)、密封的儀器等，都可看作“黑箱”)，通過觀察外界向“黑箱”輸入的信息和從“黑箱”輸出的信息，來研究“黑箱”內(nèi)部狀態(tài)、結(jié)構(gòu)和機理，從而揭示研究對象的特點和規(guī)律的一種科學(xué)方法。這種方法實際上是—種察其“表”而知其底的方法。由于黑箱方法不需要打開研究對象，只需通過外部觀察、試驗，就可了解研究對象的內(nèi)部情況和變化，同時，它是從事物的整體功能著眼，不考慮事物的內(nèi)部細節(jié)，所以它有著廣泛的應(yīng)用價值。運用黑箱方法整體地、活體地研究高度組織和活動性的生命系統(tǒng)，具有獨特的優(yōu)越性，可以在不干涉生命正?；顒拥臈l件下研究生命系統(tǒng)的活動規(guī)律。如在探討腦功能的本質(zhì)的過程中，科學(xué)家常用黑箱方法。
4、假說方法
所謂假說，就是以一定的科學(xué)事實和科學(xué)原理為依據(jù)的、關(guān)于未知事物及其規(guī)律性所作出的一種假定性說明。它具有兩個顯著的特點：一是科學(xué)性。假說，不是信口開河，它必須以一定的科學(xué)事實和科學(xué)原理為根據(jù)，并經(jīng)過一定的科學(xué)論證;二是假定性。假說是一種猜測或猜想，至于這種猜測是否正確，在假說提出時還是一個未知數(shù)。假說的真理性有待往后的實踐來證實。
運用假說方法，一是要從事實出發(fā)，而又要超越事實;二是要進行邏輯論證;三是要用實踐驗證。只有當(dāng)假說與事實驗證相符合，它才可能上升為科學(xué)理論。假說可能發(fā)展為科學(xué)理論，也可能被證明是錯誤而被淘汰。
假說是探索科學(xué)真理路上邁出的重要一步。科學(xué)認識正是沿著“假說—理論—新假說—新理論……”的途徑，不斷地向前發(fā)展的。一部科學(xué)發(fā)展史，可以說是一部假說和理論不斷更迭的歷史。進化論的發(fā)展史即是生動的例子。
5、回溯推理方法
回溯推理方法，也叫溯源推理方法、溯因推理方法，它以事物情況之間的聯(lián)系為基礎(chǔ)，是從事物的結(jié)果推斷其原因、由論斷推測理由的一種思維方法。在科學(xué)研究中，回溯是建立求因假說的基本思維方法。生長素的發(fā)現(xiàn)是一個很好的例子。
運用回溯推理方法，要注意提高結(jié)論的可靠性，需要深入進行調(diào)查研究，并且與演繹推理的其他方法緊密結(jié)合。調(diào)查研究越深入廣泛，與其他方法結(jié)合越緊密，其對原因的推斷就愈為可靠。
科學(xué)思維的方法論原則
所謂方法論原則，就是掌握方法準則，實行分析與綜合的結(jié)合。分析與綜合是抽象思維的基該方法，分析是把事物的整體或過程分解為各個要素，分別加以研究的思維方法和思維過程。只有對各要素首先作出周密的分析，才可能從整體上進行正確的綜合，從而真正地認識事物。綜合就是把分解開來的各個要素結(jié)合起來，組成一個整體的思維方法和思維過程。只有對事物各種要素從內(nèi)在聯(lián)系上加以綜合，才能正確地認識整個客觀對象。
(一) 分析方法的應(yīng)用
分析方法大體上有四個層次，即定性分析、定量分析、因果分析和系統(tǒng)分析，是最基本的思維方法之一。
1、明確分析內(nèi)容。分析的目的在于透過現(xiàn)象把握本質(zhì)。具體包括以下三個方面：對事物或現(xiàn)象在空間分布上進行分析;對事物或現(xiàn)象在時間發(fā)展上進行分析;對事物的各個因素、方面、屬性等進行分析。
2、掌握分析程序。運用分析方法進行分析的程序，大體上包括以下三個環(huán)節(jié)：解剖整體;研究部分;尋找聯(lián)系。
3、把握分析要點。所謂分析要點，就是部分不同于整體的特征點以及部分與部分之間相互區(qū)別或相互聯(lián)系的特征點。它常常是時空的分界點、狀態(tài)的突變點、因素的區(qū)分點或聯(lián)系點。尋找合理的分析要點是對整體進行分析的依據(jù)，是運用分析方法的關(guān)鍵。⑴必須尋找空間分析要點。⑵必須尋找時間分析要點。⑶必須從事物現(xiàn)象的對應(yīng)關(guān)系中尋找因果分析要點。
(二) 綜合方法的應(yīng)用
綜合方法在思維上的特點是力求通過全面掌握事物各部分、各方面的特點及內(nèi)在聯(lián)系，并通過概括和升華，以事物各個部分、各個屬性和關(guān)系的真實聯(lián)結(jié)和本來面貌來復(fù)現(xiàn)事物的整體，綜合為多樣性的統(tǒng)一體。因此，綜合不是簡單的機械相加，而是緊緊抓住對各部分的研究成果之間的內(nèi)在聯(lián)系，從中把握事物整體的本質(zhì)和規(guī)律，得出一個全新整體性的認識。培養(yǎng)和運用整體分析方法應(yīng)把握以下三個環(huán)節(jié)。
1、從整體出發(fā)確定對象。任何要素和局部都是一定系統(tǒng)和整體的要素和局部，因而確定分析事物的對象就必須從系統(tǒng)或整體出發(fā)。
2、從系統(tǒng)出發(fā)把握階段。任何事物的發(fā)展階段都是一定系統(tǒng)過程的階段，因而必須從系統(tǒng)過程出發(fā)把握其各個發(fā)展階段。
3、從全局出發(fā)進行決策。任何事物都是由各個具體要素組成的統(tǒng)一整體，因而就必須從整體和全局出發(fā)進行決策，特別在我們把握“怎么樣”之類的問題時。
(三) 分析與綜合辯證統(tǒng)一的思維原則
分析思維與綜合思維所關(guān)心和強調(diào)的角度不同，但都是重要的思維方法，“認識了部分才能更好地認識整體”和“認識了整體才能更好地認識部分”是同一個原則的兩個方面，整個認識過程應(yīng)該是分析與綜合的辯證結(jié)合過程。
分析是綜合的基礎(chǔ)。沒有對各種經(jīng)濟政治現(xiàn)象的部分、要素的具體分析，就不可能正確地認識事物的本質(zhì)特征并從整體上把握事物發(fā)展的規(guī)律。
分析又以綜合為前提。分析總是從某種總體性出發(fā)，總是受關(guān)于對象的總體認識的支配，離開了綜合，分析就會有很大的盲目性，成為無源之水，無本之木，會出現(xiàn)很大的局限。
分析與綜合不僅相互依存、相互滲透，而且它們的主次關(guān)系也是隨著人們認識的發(fā)展而相互轉(zhuǎn)化的。人們要完整深刻地認識客觀事物，就必然是一個反復(fù)運用分析與綜合方法的過程，是在分析——綜合——再分析——再綜合的過程中不斷前進的。
如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維
一、 控制好奇心，激發(fā)求知欲，讓學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)。
學(xué)生的好奇心和求知欲與生倶來，這是我們激發(fā)他們創(chuàng)新活動的誘發(fā)劑和進行創(chuàng)新性活動的原動力，控制好奇心，激發(fā)求知欲，做到最大限度的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、自覺性和創(chuàng)新性。這就要求教師在教學(xué)過程中，要巧妙地利用教材內(nèi)容，讓學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)和掌握知識，熟練技能技巧，同時讓學(xué)生的智力，情緒得到同步發(fā)展，例如:我在上《磁鐵》一課時，就放手讓學(xué)生“玩”事先準備好的各種形狀的磁鐵，讓學(xué)生們盡情的去“玩”，“玩”過之后，我讓他們把看到的現(xiàn)象一一說出來。有的說“磁鐵能吸鐵”，有的說“磁鐵隔著書本也能吸鐵”，還有的說“磁鐵兩端的磁性最強，吸的鐵最多，而中間的最弱，基本不吸鐵，”。在這種快樂的學(xué)習(xí)中我有意無意的發(fā)展了學(xué)生的的觀察、分析、綜合、想象、創(chuàng)造等方面的能力。如:在一只裝滿了水的玻璃杯里，放幾根圓形針，要求學(xué)生在不倒掉水的前提下，不用任何物體伸進水里去取，想辦法把圓形針取出來，問題一提出來課堂上可熱鬧了，大家熱烈的討論說怎樣取出來的方法。有同學(xué)提出用磁鐵隔著玻璃杯取出圓形針。好，我立刻安排一個學(xué)生上臺示范這個實驗。這個同學(xué)可高興了，其他的同學(xué)都非常興奮，不一會兒的功夫，圓形針隔著玻璃在磁鐵的幫助下回到了桌面，同學(xué)們熱烈的掌聲鼓勵這位同學(xué)實驗成功了，而這樣的快樂學(xué)習(xí)同時也極大地滿足了全體學(xué)生的好奇心，也滿足了學(xué)生自我展示的欲望。在激發(fā)了他們求知欲望的同時，也發(fā)展了他們的發(fā)散思維能力，為培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力奠定了基礎(chǔ)。
二、 結(jié)合教材，走向大自然，讓學(xué)生在實際活動中學(xué)習(xí)。
社會實踐包括對人類社會及自然界各種事物現(xiàn)象產(chǎn)生的觀察、考察、分析、研究以及搜索、查閱和整理各門各類的資料，學(xué)校教育不論在時間、空間上都有限，讓學(xué)生接觸社會，接觸大自然，在實際中學(xué)習(xí)，這對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，要比在教室里紙上談兵效果會更好。注重學(xué)生思維活動能力的形成，知識、經(jīng)驗的獲得，其親身經(jīng)歷和和社會實踐活動是重要的途徑之一，結(jié)合教材，利用各種活動(如:郊游、掃烈士陵園、參觀)。帶領(lǐng)學(xué)生到大自然中親身體驗大自然的神奇及人類對他的改造和利用，從而真正理解人與自然的密切關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考和獨立活動的能力，這是一個很重要的途徑。例如:我在教三年級的學(xué)生做植物壓制標本時，就和同學(xué)們一起到大自然中去采集植物。在實踐活動中，同學(xué)們會發(fā)現(xiàn)許多不知名的植物，它們叫什么名字?有什么用處/如何培養(yǎng)等一系列問題，此時，教師可以因勢利導(dǎo)，告訴學(xué)生可以到圖書館、書店，上網(wǎng)去搜索和查閱各門各類的資料圖片，或者向有經(jīng)驗的人請教，然后集中匯報采集植物的標本和收集有關(guān)的標本知識、圖片資料的成果。并比一比看誰獲得這方面的知識多， 為了使同學(xué)們能夠把這次的課外活動在頭腦里留下深刻而美好的回憶。我有意識地采集了一些桂花樹葉，回來后用石灰水煮亂，然后發(fā)給每一個同學(xué)，指導(dǎo)他們用小牙刷刷去葉肉，保留葉脈，用水彩顏料把葉脈涂上顏色，再系上紅絲帶，便成了漂亮的書簽。同學(xué)們還互相交流贈送呢。象這樣的在學(xué)習(xí)制作中既貼近了大自然，又獲得了許多知識。培養(yǎng)了學(xué)生動手能力和審美能力，這必將會成為他們今后幸福的童年回憶。一旦學(xué)生有了這樣的能力，那要比你直接教給他們書本知識要強的多。
又如:我在上《考察家鄉(xiāng)自然水域》這課時，由于這部分內(nèi)容比較枯燥，學(xué)生們學(xué)的沒勁，于是我就把學(xué)生帶出校門，來到鄖西三化廠對面的柳春園。那里有一條古老的渡春小河，讓學(xué)生觀察沿渡春橋望下走，邊走邊觀察河中水質(zhì)污染情況，通過觀察，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)渡春橋上面由于沒有工廠和居民區(qū)，上部分水質(zhì)較好，沿橋而下一路上河兩岸的排污管越來越多，各種生活污水和三化廠里的未經(jīng)處理的污水直接排在小河里，于是河水顏色變得愈來愈黑，氣味變得愈來愈臭，大家為此非常憂慮，這些水而且是直接匯人到下游，人們飲用后會有很大的害處，學(xué)生們在河的上游和下游分別取了水樣，進行觀察對比和養(yǎng)殖魚的實驗。最后用這活生生的事例寫了一封《保護渡春小河》的倡議書，提交給我縣環(huán)保部門，呼吁社會都來保護我們賴以生存的河流和周圍環(huán)境，同時也培養(yǎng)了學(xué)生們環(huán)保意識。在對自然界的考察中，不但使枯燥的知識變得具體化，而且能促使同學(xué)們?nèi)ニ伎既祟?、動物、植物、環(huán)保有著怎樣的關(guān)系。人類對地球有著何等的影響，想想我們的地球上為什么會有沙塵暴呢?為什么會有泥石流呢?為什么會有洪澇災(zāi)害呢?以及我們應(yīng)該如何對待我們周圍自然環(huán)境的保護，讓同學(xué)們在身心共鳴中得到深刻的教育。
三、 梳理概括，歸納整理，讓學(xué)生在享受成果中學(xué)習(xí)
學(xué)生通過充分的實踐、探索，能夠搜集到豐富的感性事實材料，這些事實材料如果沒有經(jīng)過思維再加工很難上升為理性的知識，是比較膚淺的、模糊的，甚至是混亂的，缺乏條理性的，這時教師的引導(dǎo)是非常必要的，對其思維進行梳理有助于學(xué)生對事實材料進行分析和概括，如果教師再不加以引導(dǎo)，學(xué)生是很難完成探究，那么也就無法體驗探究的樂趣為此,我在上<金屬性質(zhì)>一課時,學(xué)生利用鐵、銅、鋁、保險絲等各種金屬材料做熱傳導(dǎo)、導(dǎo)電等試驗，對金屬的感性有了一定的認識，在學(xué)生匯報試驗結(jié)果時我問:“金屬具有什么樣的特征呢?你發(fā)現(xiàn)了什么現(xiàn)象?”這時學(xué)生情緒高漲，紛紛舉手發(fā)言。然后老師將學(xué)生的發(fā)言歸納在黑板上，并且引導(dǎo)學(xué)生觀察、比較、找出它們的相同點，通過進一步討論、歸納、整理、概括出這些物體的共性，即這些物體都具有金屬光澤，能傳熱，有韌性和延展性等特點，在同學(xué)們的頭腦里對金屬的共同特征和及性質(zhì)的概念也隨之行成。
通過對事實材料的梳理、概括、歸納和整理，使學(xué)生能夠正確的分析事物的性質(zhì)，強化了學(xué)生的認識過程，并最終在創(chuàng)造實踐活動中獲得創(chuàng)造性的成果。這樣有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，從而形成敢于創(chuàng)新的精神。為以后的創(chuàng)新發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。
辯證思維方法與現(xiàn)代科學(xué)思維方法
辯證思維方法是人們正確進行理性思維的方法。主要有歸納與演繹、分析與綜合、抽象與具體、邏輯與歷史相統(tǒng)一等。
歸納與演繹是人類思維從個別到一般，又由一般到個別的最常見的推理形式。歸納是從個別事件中概括出一般結(jié)論，是一種由個別性前提過渡到一般性結(jié)論的推理形式。演繹是從一般原理走向個別結(jié)論的思維方法，是由一般性原則推導(dǎo)個別結(jié)論的推理形式。歸納和演繹兩種方法處于不可分割的聯(lián)系之中。一方面，歸納和演繹互為前提。歸納是演繹的基礎(chǔ)，演繹為貴乃提供理論依據(jù)，指明歸納的目的和方向。另一方面，歸納和演繹相互補充。歸納雖然能概括出同類事物的共性，但不能區(qū)分本質(zhì)屬性和非本質(zhì)屬性，不能摒棄片面性和表面性，所得結(jié)論還不是充分可靠的，因此，歸納必須靠演繹來補充和修正。演繹以事物共性和個性的統(tǒng)一為基礎(chǔ)，共性只大致地包含個性，因此，從共性出發(fā)不能揭示個別事物多方面的屬性，要了解事物本身的多樣性，就得進一步分析歸納。
和歸納與演繹相比，分析與綜合是一種更為深刻的思維方法。所謂分析，就是思維中把認識對象分解為各個部分、方面、要素，以便分別加以研究的思維方法。通過分析研究從中找出構(gòu)成這一認識對象的基礎(chǔ)部分。本質(zhì)的方面。綜合是同分析相對應(yīng)的方法。綜合通常被看做是在把整體分解為各個因素的基礎(chǔ)上，在組合成一個整體的思維活動，但是綜合絕不是把各部分、各組成因素機械地湊合起來或裝配在一起，而是在思維中把對象的各個本質(zhì)的方面按其內(nèi)在聯(lián)系有機地結(jié)合成一個統(tǒng)一的整體。分析與綜合的實質(zhì)，就是建立在調(diào)查研究基礎(chǔ)上的矛盾分析法，是客觀事物的辯證聯(lián)系和過程在思維中的在現(xiàn)。分析與綜合的關(guān)系也是辯證的，分析是綜合的基礎(chǔ)，綜合是分析的完成，只有把兩者結(jié)合一起，才能構(gòu)成一個完整的科學(xué)的認識。
抽象與具體是辯證思維的高級形式。在思維活動中，抽象與具體是同分析與綜合密切相關(guān)的思維方法。這一思維方法是通過具體到抽象，有從抽象到具體的過程，達到對事物的真理性認識。在認識過程中，有兩種完全不同的具體，就是人的感覺器官所得到的生動而具體的知覺表象。感性中的具體是人們認識的起點，為了實現(xiàn)從感性的具體到思維的具體的過渡，必須首先否定感性中的具體。而對感性具體的否定就是抽象。抽象是通過分析把整體分解成各個部分，區(qū)分開必然的本質(zhì)的方面和偶然的現(xiàn)象的方面，從中抽取各個必然的本質(zhì)的因素，以達到對具體事物的某一本質(zhì)方面的認識。這就是從具體到抽象的過程。但是要真正達到對具體事物的全面的具體的認識，還必須御用綜合的方法，把對事物各方面的本質(zhì)的認識聯(lián)系起來，形成關(guān)于統(tǒng)一的事物整體的認識，使抽象的規(guī)定在思維的具體中再現(xiàn)出來。這就是從抽象上升到具體。這種具體認識是多樣性的統(tǒng)一，是事物自身各方面的矛盾組成的對立統(tǒng)一的整體在思維中的在現(xiàn)。
對辯證思維而言，重要的是從抽象上升到具體。這是一個以抽象為邏輯起點，通過各種形式的邏輯中介，達到以思維具體為邏輯終點的運行過程。這里重要的是把握好作為從抽象上升到具體的邏輯出發(fā)點的“抽象”。例如，馬克思的<<資本論>>就是以商品--資本主義經(jīng)濟關(guān)系的抽象而普遍的規(guī)定作為邏輯起點，以從抽象到具體作為敘述方法的。列寧認為，“馬克思在《資本論》中首先分析資產(chǎn)階級社會(商品社會)里最簡單、最普通、最基礎(chǔ)、最常見、最平凡、碰到過億萬次的關(guān)系:商品交換。這一分析下哦那個這個最簡單的現(xiàn)象中(從資產(chǎn)階級社會的這個'細胞'中)揭示出現(xiàn)代社會的一切矛盾(或一切矛盾的萌芽)。往后的敘述向我們表明這些矛盾和這個社會--在中隔社會的各個部分的總和中、從這個社會的開始到終結(jié)--的發(fā)展(既是生長又是運動)。……一般辯證法的闡述(以及研究)方法也應(yīng)當(dāng)如此”。這就是從抽象開始，通過邏輯中介展開矛盾，從而走向思維具體的方法。
抽象與具體的方法同邏輯與歷史相統(tǒng)一的方法又有內(nèi)在關(guān)聯(lián)。從抽象上升到具體的過程同時就是邏輯必然性再現(xiàn)對象的歷史發(fā)展的過程，邏輯與歷史相統(tǒng)一是從抽象上升到具體的內(nèi)在要求。辯證思維中的歷史范疇，一是指客觀實在自身的歷史，二是指反映客觀實在的認識的歷史。邏輯的東西和歷史的東西是辯證統(tǒng)一的。辯證法認為，一方面，邏輯與歷史是一致的，“歷史從哪里開始，思想進程也應(yīng)當(dāng)從哪里開始，而思想進程的進一步發(fā)展不過是歷史過程在抽象的、理論上前后一貫的形式上的反映”。即歷史的東西是邏輯的東西的基礎(chǔ)，邏輯的東西則是歷史的東西在思維中的再現(xiàn)，因此，邏輯的進程和歷史的進程具有內(nèi)在統(tǒng)一性。另一方面，歷史與邏輯的統(tǒng)一又包含著差異和對立。歷史的東西是包含有偶然因素、次要因素以及迂回曲折的細節(jié)，具體而生動。邏輯的東西則是“修正過”的歷史的東西。通過對歷史事實的加工改造，拋棄歷史細節(jié)、抓住主流，拋棄偶然性，抓住必然性，拋棄偏差、抓住基本方向和基本線索，把握歷史發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律，因此，能更深刻地反映歷史。
隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，產(chǎn)生了現(xiàn)代科學(xué)思維方法。辯證思維方法與現(xiàn)代科學(xué)思維方法有著方法論上的共同性，二者是相互聯(lián)系、相互補充的。一方面，辯證思維方法是現(xiàn)代科學(xué)思維方法的方法論前提，辯證思維的基本精神和原則貫穿于現(xiàn)代科學(xué)思維方法之中。實際上哲學(xué)通過本體論、認識論、方法論等各個方面參與到現(xiàn)代科學(xué)思維方法中。只要稍加分析就不難發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)方法與普遍聯(lián)系的觀點、控制論的方法與內(nèi)外因的觀點、突變論與量變質(zhì)變的觀點、信息論與相互作用的觀點都有著內(nèi)在的聯(lián)系。盡管現(xiàn)代科學(xué)思維方法復(fù)歸辯證思維的道路是多種多樣的，它可以是在辯證思維方法指導(dǎo)下自覺進行的，也可以由科學(xué)發(fā)現(xiàn)本身所具有的力量而自然地實現(xiàn)。但不管是自覺的還是自發(fā)的，現(xiàn)代科學(xué)思維方法與辯證思維方法的一致性卻是一個基本事實。另一方面，現(xiàn)代科學(xué)思維方法又豐富了辯證思維方法?，F(xiàn)代科學(xué)思維方法是一個巨大的方法群，包括控制方法、信息方法、系統(tǒng)方法、結(jié)構(gòu)-功能方法、模型化方法和理想化方法等，這些方法都豐富和深化了辯證思維及其方法。辯證思維方法從普遍聯(lián)系、永恒發(fā)展的角度揭示事物的關(guān)系，側(cè)重于人與世界的整體關(guān)系?，F(xiàn)代科學(xué)思維方法是在確認世界普遍聯(lián)系和永恒發(fā)展的前提下，深入研究世界的某些關(guān)系。如系統(tǒng)方法就是在承認普遍聯(lián)系的客觀實在性的前提下去研究系統(tǒng)的最優(yōu)解。所以?，F(xiàn)代科學(xué)思維方法豐富了辯證法的宏觀畫面，使辯證法深入到發(fā)展的細部、更復(fù)雜的層次。因此，辯證思維方法應(yīng)該從現(xiàn)代科學(xué)思維方法中汲取營養(yǎng)，以豐富自身的方法系統(tǒng)。
淺談科學(xué)思維
摘要 :在淺議人類思維基本形式的基礎(chǔ)上，本文提出和討論了比較思維及有關(guān)的比較方法等問題。
科學(xué)人才的培養(yǎng)，歷來是黨和國家十分重視的。然而有科學(xué)知識并非就是科學(xué)人才。對于科學(xué)人才來說，也許更重要的是方法——思維方法和工作方法。即要有創(chuàng)新意識，能夠科學(xué)地思維和科學(xué)地工作，才能為祖國擔(dān)起創(chuàng)業(yè)的大任，而不致于只抱著前人偉大的粗腿而不能前進一步。當(dāng)前有關(guān)科學(xué)研究的著作很多，但相應(yīng)的思維與方法學(xué)論述卻較少。筆者在教學(xué)與科研的實踐中，深感錢學(xué)森院士所倡導(dǎo)的思維科學(xué)的重要性。
(一) 人類思維的基本形式
1. 形象思維
人類的思維，有時是通過生動形象的描述，通過聯(lián)想和想象來進行的。這種思維，翱翔于客觀現(xiàn)象的全部生動和豐富之中，常常帶有感情的色彩并有很大的震撼力量。而對事物的認識，多寓于感性的形象之中，不帶或較少帶有條理性，一般稱之為形象思維。形象思維是豐富的客觀現(xiàn)象直接作用于人腦而激發(fā)出的的一種思維活動，其發(fā)展是不可逆的。常常聽到這樣一種議論，即人類社會不斷向前發(fā)展，但為什么像意大利復(fù)興時期的繪畫、古希臘的雕塑以及我國敦煌的壁畫、西安的兵馬俑等偉大的藝術(shù)在人類社會中不曾再重現(xiàn)過呢?從人類認識的歷史發(fā)展來講這是很容易理解的。人類和一個人一樣，其認識也是由感性到理性的。人類早期的認識比較集中于感官對外界刺激的捕捉，這時候的人類似乎還看不清人體的骨骼。而當(dāng)“他”以后成了一名解剖學(xué)教授，當(dāng)“他”面對一個血肉之軀，思考的確是索然無味的骨架，又怎能為蒙娜麗莎的微笑所震撼呢?形象思維的基礎(chǔ)是形象，是感官捕捉到的全部生動形象的總和——客觀現(xiàn)象越豐富、越生動、越復(fù)雜，對人腦的刺激就越大，形象思維過程就越可能導(dǎo)致重要的成果。強調(diào)作家深入生活、強調(diào)醫(yī)生臨床實踐、強調(diào)地質(zhì)、生物學(xué)家注意野外觀察等是因為“感多才能震撼”、“見多才能識廣”，甚至數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、化學(xué)家也可從中受益(牛頓萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程可視為一例)。形象思維全部生命力的源泉就在于豐富的客觀形象之中。
形象思維并非是形象全部總和的縮影。最重要、最感人形象的選擇，應(yīng)該是形象思維的另一重要特征。然而，這種選擇帶有感性的性質(zhì)，理性僅占有次要地位。如蒙娜麗莎的微笑，盡管這微笑到底代表什么人們一直在爭論，但它確是這幅畫中最感人的形象之一，是一個人、一代婦女、一代新生階層特殊性格的反映。
聯(lián)想是形象思維的第三個重要特征。中醫(yī)給人看病，由摸脈而聯(lián)想到氣的運移;星相學(xué)家觀天，由星移斗轉(zhuǎn)而聯(lián)想到社會的變遷;地質(zhì)學(xué)家跑山，由褶皺而聯(lián)想到造山運動;等等。聯(lián)想是由形象到認識的中間環(huán)節(jié)。對形象思維來說，在聯(lián)想與形象之間的聯(lián)系是很薄弱的。同樣的形象，經(jīng)不同人產(chǎn)生不同的聯(lián)想，可能得到完全不同的結(jié)論。
想象是形象思維的第四個重要特征。簡言之，想象就是形象思維對現(xiàn)象的觀察、形象的選擇和聯(lián)想而激發(fā)出的對事物的形象認識。想象是一種創(chuàng)造，它所創(chuàng)造出的新形象，是對基礎(chǔ)形象內(nèi)容和本質(zhì)的揭露。
任何認識都要回到實踐中去以接受實踐的檢驗和指導(dǎo)實踐。形象思維創(chuàng)造出的新的形象，還需要再回到實踐中去，這個過程是頭腦中的主觀形象向外部的客觀形象轉(zhuǎn)化的過程。而這個過程的不斷循環(huán)，則使形象思維的認識不斷地走向更高的飛躍，從而實現(xiàn)新的創(chuàng)造。
2.邏輯思維
邏輯思維是另一種重要的思維形式。所謂邏輯思維，就是運用概念、判斷、推理等形式，按照嚴格的邏輯規(guī)律運用邏輯來思維。從形象到抽象，從感性具體到思維抽象，再從思維抽象到思維具體，在邏輯思維中再現(xiàn)諸多規(guī)定的統(tǒng)一，是人類思維活動的進一步發(fā)展。通過邏輯思維把現(xiàn)象的本質(zhì)屬性與非本質(zhì)的屬性區(qū)分開來，抽取出本質(zhì)的屬性及其有關(guān)的諸多規(guī)定性，把復(fù)雜的、生動地、具體的形象抽象化為若干簡單的規(guī)定，再把這些規(guī)定按照一定的條理聯(lián)系起來進行推理。從總體上、全面聯(lián)系上去分析、綜合及把握這些規(guī)定性，形成對事物及其發(fā)展本質(zhì)的認識。在人類認識的歷史發(fā)展中，其孩提時代思維形象的豐富性，隨著人類的成熟、清醒和冷靜，將逐漸為其思維邏輯的嚴密性和抽象性所代替。
和形象思維不同，邏輯思維不能感知事物的本質(zhì)，而是間接地通過邏輯規(guī)律認識事物的本質(zhì)。形象思維是通過聯(lián)想和想象認識事物的本質(zhì)和推測事物的發(fā)展趨勢。這種認識直接、豐富、生動，但思維過程各個環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系比較薄弱，即一針見血但可靠性差;而邏輯思維是通過抽象化的概念按照邏輯規(guī)律通過推理和證明來認識事物的本質(zhì)和預(yù)測事物的發(fā)展趨勢，思維過程各個環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系比較嚴密，但卻喪失了事物和現(xiàn)象的全部豐富性，即更可靠、更深刻、但把問題簡單化了。
科學(xué)研究以認識研究對象的本質(zhì)和活動規(guī)律為目的，邏輯思維是其最常用的思維形式之一。從大量的實際材料中抽出質(zhì)的規(guī)定，通過概念、判斷、命題等在思維中進行分析、組合和綜合，由邏輯推論而獲得新的認識。
3.綜合思維
形象思維、邏輯思維，都有其各自獨特的不能相互替代的作用，都是科學(xué)認識和科學(xué)發(fā)現(xiàn)的重要武器。而二者的綜合，就是綜合思維。形象思維的認識，常使我們能捕捉到科研中的關(guān)鍵問題，但我們不能立刻理解它;邏輯思維的認識，使我們能更深刻地認識問題的實質(zhì)，解決了問題但卻難以從邏輯推理中得出普遍性的結(jié)論，即在邏輯思維的中斷過程還需借助形象思維的力量通過思維活動的非邏輯的飛躍而獲得新的認識。從個別陳述和邏輯推理中不能得出普遍性的結(jié)論，科學(xué)定律或理論是從邏輯思維的中斷、躍遷過程通過非邏輯的想象、直覺得到的。而科學(xué)實踐才是檢驗科學(xué)定律或理論的最終檢驗標志。通過形象思維而捕捉科研中的關(guān)鍵問題，通過邏輯思維認識科學(xué)問題的實質(zhì)，再通過形象思維進一步實現(xiàn)飛躍而得出一般性的認識。形象——抽象——再形象地前進，每一個循環(huán)的過程，都伴隨著形象思維和邏輯思維的有機融合。這就是我們所說的綜合思維，是我們在科研工作中不斷得以前進的有力武器。
4.非線性思維——靈感
形象思維、邏輯思維和綜合思維，其思維過程有一定規(guī)律性。在這三種思維形式的線性區(qū)中，還存在靈感思維的混沌區(qū)。其形成及思維過程是非線性的，并不符合線性思維的一般規(guī)律，筆者稱之為非線性思維。我國科學(xué)研究中有一個值得重視的問題，即“亦步亦趨”，驗證他人理論而原創(chuàng)性差，這與其思維過程缺少創(chuàng)造性有一定聯(lián)系。創(chuàng)造性思維具有全新性(以全新的起點走自己的路)、逆反性(即便是大多數(shù)人承認的理論也敢于懷疑)、超越性(不拘一格、超越學(xué)科限制、以其它學(xué)科領(lǐng)域的理論和方法戳本研究領(lǐng)域的“窗戶紙”)以及敏感性(敏感地抓住科研中的關(guān)鍵問題)等特點。創(chuàng)造需要靈感，而靈感思維就是一種突發(fā)的創(chuàng)造性思維。靈感的爆發(fā)常常導(dǎo)致感人藝術(shù)作品或重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的問世。魏格納觀看地圖偶然發(fā)現(xiàn)大西洋兩岸的輪廓相吻合，于是導(dǎo)致了大陸漂移說的產(chǎn)生;蘋果落在地上使牛頓出現(xiàn)靈感而發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，都是大家知道的例子。
靈感思維是線性思維漸進過程的中斷，是思維到認識的飛躍，代表了一種更高層次被激發(fā)的潛意識的思維形式。它是一種普遍存在的思維現(xiàn)象，其發(fā)生有突發(fā)性、偶然性、頓悟性，但卻代表了科學(xué)研究到科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程的必然性，是量變到質(zhì)變規(guī)律在人類思維活動中的反映。形象思維過程可以產(chǎn)生靈感，邏輯思維過程也可以產(chǎn)生靈感，而靈感更是綜合思維過程中經(jīng)常見到的現(xiàn)象。靈感普遍存在于人們的思維活動中，是人類思維活動發(fā)展一定階段的必然產(chǎn)物。
靈感不神秘，也并非憑空產(chǎn)生，它是在線性思維背景下出現(xiàn)的非線性思維過程。其產(chǎn)生有針對性，需要人們在長期的科學(xué)實踐中對研究問題有大量的原始思維積累。阿基米德洗澡時出現(xiàn)靈感發(fā)現(xiàn)了浮力定律;凱庫勒在火爐邊瞌睡，朦朧的火舌飛舞使他頓悟出苯分子的結(jié)構(gòu);門捷列夫在夢中編成元素周期表;等等。這些科學(xué)家靈感的出現(xiàn)其實都是在艱苦的科學(xué)勞動中，百思不得其解而由于偶爾的注意力轉(zhuǎn)移出現(xiàn)契機才被激發(fā)出來的。
靈感需要“契機”、“催化劑”、“導(dǎo)火索”，它們對靈感的觸發(fā)作用是不可忽視的。誘發(fā)靈感的因素和機制，目前尚不完全清楚。但以下幾點是應(yīng)該指出的，即:(1)靈感需要深厚的知識和實踐背景;(2)在靈感出現(xiàn)之前，線性思維活動是在不斷和緊張地進行著;(3)接近靈感出現(xiàn)的時候，線性思維過程表現(xiàn)了一定程度的中斷;(4)中斷期有關(guān)思維活動暫時的松弛和轉(zhuǎn)移;(5)誘發(fā)因素的突然出現(xiàn);(6)來得快，走得也快，需要及時捕捉。
因此，我們可用一下簡單圖示來說明人類思維的基本形式及其相互關(guān)系:
線性思維:形象思維——邏輯思維——綜合思維
非線性思維:形象靈感——邏輯靈感——綜合靈感
(二) 比較思維
1.事物存在與發(fā)展的相對性
物質(zhì)及其運動是客觀事物的根本屬性。我們周圍的事物，無不處于不斷的運動和普遍聯(lián)系之中。任何一個事物都不能離開其它事物而孤立存在，而以其它事物的存在為前提。一方面，每一事物以其差異性、個性、特殊性而區(qū)別于其它事物;另一方面，它又以其同一性、共性、普遍性而與其它事物共存而互相依賴;運動著的事物同時是其自己又是別的什么。一方面，在事物發(fā)展的一定階段，每一事物都有其特殊的規(guī)定性;另一方面，每一階段的事物又包含著否定自己質(zhì)的規(guī)定性的因素，即事物的存在是合理的，而同時它的消失與否定也是合理的。世界上沒有固定不變的事物，其發(fā)展也是相對的。
事物存在與發(fā)展的相對性必然會反映到人們的認識及其思維方式上，這就是比較思維。
2.比較思維
事物總是相比較而存在，相制約而發(fā)展的。物質(zhì)和運動在時間和空間上的相對性是普遍的規(guī)律。如果任何事物都和自身同一，沒有了差別，也就沒有了發(fā)展。事物存在與發(fā)展的相對性決定了人們認識的相對性，比較思維則是這種認識的相對性在人們思維方式上的反映。
比較思維是一種重要的思維方式。抑或線性思維，抑或非線性思維，都離不開比較。形象的比較、邏輯的比較、靈感的比較，比較貫穿于人類思維過程的始終。
聯(lián)想本身常常就是一個形象比較的過程，將原子和太陽、地球相比而得出原子構(gòu)型;將樹根、樹干、樹枝和礦石的生成相比而想象出礦石形成模式;等等。
比較更是邏輯思維中常見的方式。通過比較對生動的復(fù)雜的客觀現(xiàn)象進行分類，尋找現(xiàn)象之間的共同性和差異性，區(qū)別出個現(xiàn)象中本質(zhì)的規(guī)定性和非本質(zhì)的規(guī)定性;又通過比較尋找各個質(zhì)的規(guī)定性之間的聯(lián)系;再通過歸納或演繹對比求得對事物本質(zhì)和規(guī)律性的認識。
實際的思維過程常常是綜合思維，在其過程中形象比較和邏輯比較交叉運用;而在線性思維中斷時非線性思維即靈感思維發(fā)生作用的時候，靈感的比較更是爆發(fā)出創(chuàng)造的火花。
比較首先是鑒別。即把研究對象與其它事物區(qū)別開來，確定研究對象借以區(qū)別其它事物的質(zhì)的規(guī)定性;比較其次是對比，"去粗取精，去偽存真，由此及彼，由表及里";比較第三是聯(lián)系和想象,即求同而存異，找出規(guī)律。
(三) 比較方法
1 觀察
觀察是比較的前提，任何比較都需要觀察。在形象思維過程中，觀察常常帶有形象的、生動的、模糊的、凌亂的性質(zhì);在邏輯思維過程中，觀察具有細微、嚴密、系統(tǒng)、清晰、準確的特征;綜合思維中的觀察常帶有某種反思，具有主、客觀不自覺融合的特點;而靈感思維過程中觀察常是瞬息的、多變的、多帶有想象的痕跡。
觀察應(yīng)力求客觀如實。不同的思維形式，其觀察接近事實的程度和特點是不同的，然而絕對的如實是不可能的。通過多次實踐、多次相對求實的總和，才使我們比較地接近事物的本來面目。
在觀察過程中要注意觀察的代表性、全面-精細性和反復(fù)性。第一次觀察到的現(xiàn)象，往往我們不能立刻理解，而經(jīng)過比較、聯(lián)系有了認識以后，我們才能更深刻、更細致地觀察它。觀察、比較、再觀察、再比較……這樣循環(huán)往復(fù)進行下去。而對于每一循環(huán)，人們對客觀現(xiàn)象的觀察，都達到了更全面、更細致、更深刻的程度。
2. 分析
分析就是解剖，是比較過程的第一階段。將統(tǒng)一的觀察對象解析為各個細節(jié)，把各個細節(jié)區(qū)別開來，是一件很細微、很系統(tǒng)、很形而上學(xué)的工作。只有把研究對象分析到家了，才能進一步進行比較、聯(lián)系和綜合認識工作。
形象分析的特點是注重形象特征的結(jié)構(gòu)分解，再就是注重重點形象的分析。在形象分析的過程中，常對分析對象的重點部分有所強調(diào)，即帶有某種主觀的選擇性。
邏輯分析則不同。它所注重的是矛盾分解，即對事物的一般和個別、質(zhì)和量、形式和內(nèi)容等等關(guān)系和質(zhì)的規(guī)定性進行分解。在豐富而又零碎的觀察材料面前，邏輯分析將其分解為不同層次、不同方面或不同部分，抽象出相對獨立、相對隔離的種種規(guī)定而區(qū)別開來，從不同的側(cè)面、角度和層次把握其本質(zhì)屬性和特征。
綜合分析把形象分析和邏輯分析結(jié)合起來，是形象分析的邏輯理解和邏輯分析的形象反思。
靈感分析常是在靈感出現(xiàn)之前的一種潛意識活動。靈感來源于長期的實踐經(jīng)驗和知識積累，其出現(xiàn)常常同研究者對研究問題的潛心思考有關(guān)。靈感的出現(xiàn)常有一個孕育過程，這個過程就是靈感分析。在出現(xiàn)靈感之前，線性思維已經(jīng)對觀察對象進行了詳細的分析和解剖，但在比較、聯(lián)系得出規(guī)律上碰到困難，于是轉(zhuǎn)入潛意識并繼續(xù)進行下去。在這一過程中，一些原來不曾分析過的觀察信息可能被調(diào)動出來，并在潛意識活動中進行比較分析，形成靈感出現(xiàn)之前的靈感分析準備。一旦有契機把靈感分析的有機部分巧妙地結(jié)合起來，就導(dǎo)致了靈感的發(fā)生。
3.比較域
比較的前提是觀察對象的可比性，因而比較時必須注意“域”的問題。所謂“域”就是范圍，即比較要在一定的物質(zhì)成分、時間、空間范圍內(nèi)進行。研究對象本身具有各種規(guī)定，可以按照不同的標準和尺度進行比較，但必須在研究對象同在某種規(guī)定上有共同點時才能進行比較。一般說來，只有同質(zhì)的東西才能進行比較。如要比較研究對象的物質(zhì)成分，則研究對象在時間或空間上至少有一種尺度上應(yīng)有可比性。
4.注意四個比較關(guān)系
(1) 形象比較、邏輯比較和靈感比較
(2) 個別比較、歸納比較和演繹比較
(3) 系統(tǒng)比較、典型比較和重點比較
(4) 橫向比較、縱向比較和縱橫比較
5, 聯(lián)系和聯(lián)想
聯(lián)系和聯(lián)想是比較的進一步發(fā)展，它是在分析和比較的基礎(chǔ)上把已被分解的成分或因素連接起來綜合成規(guī)律性的認識，從研究對象的多樣性和差異性中去把握同一性，從不同規(guī)定中找出統(tǒng)一的本質(zhì)，從而達到科學(xué)研究上的飛躍。
6. 比較過程的偶然性
在觀察比較過程中，常常會發(fā)現(xiàn)一些“特殊的”、“偶然的”現(xiàn)象，我們不要輕易以其“不代表過程一般趨勢”而將其忽略。任何“特殊的”、“偶然的”現(xiàn)象都有其特定的代表性，都是本質(zhì)的反映而有其出現(xiàn)的必然性。它常是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的前奏，是我們進一步認識客觀過程、探索規(guī)律的推動力。
總之，比較思維是重要的科學(xué)思維之一，它貫穿于科學(xué)研究過程的始終。在詳細的觀察解剖和分析基礎(chǔ)上，在線性思維和非線性思維過程中從總體上、群體上、縱橫、動靜以及必然與偶然關(guān)系上去把握客觀事實，在時間、空間及物質(zhì)成分上加以比較，找出異同，通過聯(lián)系、聯(lián)想、綜合得出規(guī)律。觀察、比較、再觀察、再比較……，而每一次比較實踐的過程，都使我們更接近于對科學(xué)過程本質(zhì)的認識。
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