科学抽象与逻辑思维共63页文档

对称性类比
A 有a , b ,且a与 b有对称性 B 有a , 则 B 可能有b ,且a与 b有对称性
狄拉克：磁单极子假说； 协变关系类比
A 有a , b , c 且有协变关系f(a ,b ,c) B 有a , b , c 则 B 可能有协变关系f(a ,b ,c)
万有引力定律——库仑定律；安培定律（平方反比）
A’
V O’
B’
A
O
B
同时性的相对性
a f=ma
惯性质量和引力质量的等效性
（3）理想实验的作用 对旧的概念、理论提出质疑
伽利略反驳亚里士多德
提出新的概念和思想
“同时性的相对性”
对实际中的实验有更深刻的认识
“斜面实验” ；“双生子佯谬”
二、科学思维的逻辑方法
形式逻辑思维 静态思维（相对静止和质的稳定性） 基本规律：同一律、不矛盾律、排中律
力学：质点运动——最小作用量原理（莫泊丢原理） 物质（粒子）的波动性？ 实物粒子——波粒二象性？ 物质波假说，1924（爱因斯坦的评价）
潜在中介物：假定有把类比对象统一起来的普遍定律 已知的“特殊”—[假定的“一般”]—未知的“特殊” 波的粒子性—[任何物质均有波粒二象性]—粒子的波动性
（2）类比的类型
古今之成大事业、大学问者，必经过三 种之境界:“昨夜西风凋碧树。独上高楼，望尽 天涯路”，此第一境也。“衣带渐宽终不悔， 为伊三境也。
王国维《人间词话》
（1）创造性思维的形式
第一种形态：以非逻辑思维形式——想象、直觉、 灵感等为主的创造性思维
第七章 科学抽象与科学思维
本章主要内容
科学抽象 逻辑方法 非逻辑方法 创造性思维
一、科学抽象

第4页，本讲稿共86页
1、科学抽象
科学抽象是在思维中对同类事物去
除其现象的、次要的方面，抽取其共同 的、主要的方面，从而做到从个别中把 握一般、从现象中把握本质、从相对中 找到绝对、从暂时中把握永恒的一种认 知过程和思维方法。
第5页，本讲稿共86页
2、科学抽象的一般进程
思维中的具体
抽象规定
感性具体
根据某类中部分对象具有某种属性，并 且没有发现相反情况，从而推出该类所有对 象都具有某种属性的思维方法。 ❖其公式为：
Ｓ１是Ｐ， Ｓ２是Ｐ，
Ｓ３是Ｐ， …… Ｓn是Ｐ， Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…，Ｓn是Ｓ中的部分对象，并且没有遇到反例， ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
所以，一切Ｓ都是Ｐ。
第50页，本讲稿共86页
（一）形象思维
想象力比知识更重要，因为 知识是有限的，而想象力概括 着世界上的一切，推动着进步， 并且是知识进化的源泉。严格 地说，想象力是科学研究中的 实在因素。
爱因斯坦
第51页，本讲稿共86页
（一）形象思维
形象思维的方法论意义： 1、可以直观形象地揭示对象的本质和规律； 2、可以突破现实的局限，抓住主要矛盾； 3、在技术领域中有着更为突出的意义。
思维中的具体
抽象规定
第8页，本讲稿共86页
（二）科学概念
1、科学概念的特征
2、科学概念的制作
第9页，本讲稿共86页
1、科学概念的特征
科学概念是反映事物本质属性的思维 形式。
➢同其它概念一样，科学概念也有两个逻辑 特征——内涵和外延：
内涵是反映在概念中的对象的本质属性。 外延是概念所涉及的对象的数量范围。
综合是在分析基础上把对客观对象一定部分、单元、 环节、要素的认识联结起来，形成对客观对象统一 整体认识的思维方法。

5
著名科学家的体会
“单是事实的收集，哪怕收 集得非常广泛；单是事实 的积累，哪怕积累得毫无 遗漏，都不能使你获得掌 握科学的方法，不能向你 提供进一步成功的保证， 甚至还不能使你有权按照 科学这个名词的高级意义 来把它叫做科学。”
化学家门捷列夫
•科学抽象是科学认识由感性阶段 向理性阶段飞跃的决定性环节。
10
2.抽象规定
综合
思维具体
• 思维具体是科学抽象过程中的第三个环节，其 含义是指按照事物本身的固有层次和转化关系， 把事物的全部联系在思维中完整地复制出来， 形成对客观事物统一的、整体的认识。 • 这一认识的形成，实现了从抽象规定向思维具 体的飞跃，这是科学抽象过程中的第二次飞跃。 在这次飞跃过程中也是从感性具体出 发，通过分析，使感性具体达到抽象规定， 让思维捕捉到的事物的浅层本质分别规定下 来，从而否定了感性具体，使认识离开现象 层次，靠拢本质层次，而构成矛盾的第一次 自我否定； • 随着认识的深入，思维中的具体又通过综合 的方式否定了彼此独立的抽象规定，仿佛是 向感性具体的复归，但又远高于感性具体， 而构成了矛盾的第二次自我否定，实现了认 识内容的飞跃和对事物全面深刻的理解。
14
对深层本质的认识即思维具体 对浅层本质的认识即抽象规定 在 层 外 浅 对外在表现的认识即感性具体
本质 本
质 象
现
15
（四）科学抽象的基本形式
科学概念 科学符号 科学抽象的基本形式 思想模型 理想实验
16
科学概念
• （1）科学概念的定义：科学概念是反映 客观事物本质属性的思维形式，是认识由 感性阶段上升到理性阶段的标志，是科学 抽象的结果。 • 在科学研究中，只有形成科学概念，才能 把握住事物的本质和规律，才能形成理论 体系。

3、 比较应遵循的原则
1）应在同一关系上进行比较 比较必须使两类事物有某种联系或种属关系， 比较必须使两类事物有某种联系或种属关系，即必须具有 可比性。 可比性。 2）必须坚持在同一标准条件下进行比较 必须保证两组对象之间，除被试因素不同外， 必须保证两组对象之间，除被试因素不同外，其它条件必 须相同。 须相同。 3）应抓住被研究对象的本质属性进行比较
每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这种方法 每当理智缺乏可靠论证的思路时， 往往能指引我们前进。 往往能指引我们前进。 ——康德 ——康德
二、类比方法 1、类比的含义
类比是在比较和分类的基础上，根据两个或两类对象之间 类比是在比较和分类的基础上， 在某些属性方面相同或相似， 在某些属性方面相同或相似，从而推出它们在其它方面也 可能相同或相似的一种逻辑方法。类比方法也叫类比推理。 可能相同或相似的一种逻辑方法。类比方法也叫类比推理。 类比法的结论是或然的。 类比法的结论是或然的。 公式：如果对象A 公式：如果对象A有属性 a. b. c. d. 前提 对象B 对象B有属性 a. b. c. 结论：那么对象B也可能有属性d. 结论：那么对象B也可能有属性d. 卢瑟福把原子和太阳系类比，提出原子模型； 如，卢瑟福把原子和太阳系类比，提出原子模型；人们曾根 据火星与地球的某些相似提出生命假说
h f (x+h) = f (x) +hf '(x) + +...... 2!
2
（三）思想模型
1、天然模型 作为模型的事物是天然物，自然界中所具有的。 作为模型的事物是天然物，自然界中所具有的。 在研究人的生理现象时， 如，在研究人的生理现象时，选择某种与人体具有相似性的 动物，作为人体模型进行观察和实验。 动物，作为人体模型进行观察和实验。 2、人工模型 作为模型的是人工物，是人们根据需要设计制造出来的。 作为模型的是人工物，是人们根据需要设计制造出来的。 如，人们在设计超音速飞机时，就制造一个按比例缩小的飞 人们在设计超音速飞机时， 机模型，在风洞中进行吹风实验。 机模型，在风洞中进行吹风实验。 3、思想模型 科学研究中建立的对原型高度抽象化的思想客体。 科学研究中建立的对原型高度抽象化的思想客体。 例如，直线、质点、原子模型、DNA双螺旋结构模型 双螺旋结构模型。 例如，直线、质点、原子模型、DNA双螺旋结构模型。

朱清时谈创新人才应具备的素质：
1、好奇心和兴趣 2、品味，直觉和洞察力 3、勤奋刻苦和集中注意的能力 4、人文素质和文化传统
37
第38页，共38页。
相互联系 第四步：“由表及里”——透过现象揭示出事
物内在的本质及规律
第6页，共38页。
1. 科学抽象
科学抽象的基本形式
科学概念 思维结构的基本单位，也是建立科学理论的基础。 科学语言 思想模型
6 第7页，共38页。
2.科学思维及其特点
科学思维：认识主体把握认识客体内在规律的认识过 程；以已有的知识存量为基础，创造性地寻找解决科 学问题的新知识的认识过程。14ຫໍສະໝຸດ 第15页，共38页。结合方式2
研究方法：
（1）研究重点是整体； （2）研究起点是综合；
（3）研究程序是：综合←→分析←→综合
思维特征：非线性思维； 理论基础：系统论；
整体论类型：系统整体论
15 第16页，共38页。
（1）分析与综合：整体论的三种类型
三种整体论
思辩整体论； 机械整体论； 系统整体论. 发展的趋向：
24 第25页，共38页。
归纳与演绎的关系
恩格斯：“归纳和演绎，正如分析和综合一 样，是必然相互联系的。不应当牺牲一个而 把另一个捧到天上去，应当把每一个都用到 该用的地方。而要做到这一点，就只有注意 它们的相互联系、它们的相互补充。”
25
第26页，共38页。
（3）类比方法
——介于逻辑与非逻辑之间
新的科学观：科学所作出的知识不是必然是真的，包含着错误。
21
第22页，共38页。
演绎法的作用
论证理论：对某一个理论命题作出演绎证明，揭示理论 系统中不同命题之间的关系，使理论具有逻辑的严密性。

►分析方法着重于部分或要素，如果只停留在 分析阶段，人们的认识就会陷入孤立、静止 和片面看问题的形而上学的泥潭。
25
一.分析和综合。
2.综合方法。
综合是在分析的基础上把对客观对象的 各个部分、各个要素的认识有机地联结起来， 形成统一的整体认识的思维方法。
26
一.分析和综合。
►运用综合方法应坚持以下原则： ⑴综合是从矛盾的总体上认识对象多种
9
四.科学抽象的成果。
与一般概念相比，科学概念有其更为严 格的要求和鲜明的特征：
①科学概念的可确定性。 科学概念在逻辑上具有明确的涵义。 ②科学概念的可检验性。 科学概念不仅要经得起逻辑上的论证与 检验，而且要接受实践的检验。
10
四.科学抽象的成果。
③科学概念的可变动性。 科学概念的内涵和外延随着科学认识的 发展和研究的深入得到深化、扩充和修正。
11
四.科学抽象的成果。
2.科学符号。
⑴科学符号的含义。 科学符号是对科学认识成果进行简约浓 缩、记载存储、交流传播的基本工具，也是 科学思维的基本工具。 科学符号具有高度形式化的特点。
12
四.科学抽象的成果。
⑵语言符号与非语言符号。 自然语言
语言符号 人工语言 象征符
非语言符号 信号符 肢体符
科学抽象是由三个阶段和两次飞跃 构成的辩证思维过程。
1.第一个阶段是感性的具体。
感觉→知觉→表象 特点：直观、形象、
生动、具体。
4
二.科学抽象的过程。
2.第二个阶段是从感性的具体到抽象的 规定，这是科学抽象过程中的第一次飞跃。
表象→部分和要素→质和量的规定性→ 抽象的规定
特点：基于分析的认识。
5
二.科学抽象的过程。

不完全归纳推理
不完全归纳推理就是由某类中一部分 对象都具有某种属性，推出该类对象都 具有某种属性的推理。 例如，简单枚举法、科学归纳法
简单枚举法
简单枚举法就是根据已观察到的某类对象都具 有某种属性，没有遇到反例，于是作出结论说: 某类对象都具有某种属性。 形式：Ｓ1是Ｐ， Ｓ２是Ｐ， … ｓn是ｐ， （ｓ1，ｓ2，…ｓn是ｓ类的部分 对象，并且没有遇到相反的情况） 所以，所有Ｓ都是Ｐ。
（２）仿生学
是专门研究模仿生物的构造及其功能来建 造先进技术装置的科学，是应用模拟方法的结 果。 其形式如下： 自然原型具有属性a、b、c、d， 技术模型具有属性a、b、c， 所以，技术模型也具有属性d。
要求：模型与原型之间必须相似。
二、科学思维的非逻辑方法
直 觉、灵感
直觉、灵感思维是指不受某种固定的逻辑 规则约束而直接领悟事物本质的一种思维形式。 捕获直觉的方法：
4、类比推理
类比推理就是由两个或两类对象在某 些属性相同推出它们在另一些属性上 也相同的推理。 形式： Ａ对象具有属性a、b、c、d， Ｂ对象具有属性a、b、c， 所以，ｂ对象也具有属性d。
类比推理的具体应用
（１）模拟方法：是在实验实中模拟在自然 界出现的某些现象，构造出这种现象的模 型，从模型中研究其规律。 其形式如下： 试验模型具有属性a、b、c、d， 研制模型具有属性a、b、c， 所以，研制模型也具有属性d。
第二．求异法
如果在被研究现象出现与不出现的两个场合之间， 只有一个情况不同，即在被研究现象出现的场合中它出 现，而在被研究现象不出现的场合中它不出现，那么， 这个唯一不同的情况就与被研究现象之间具有因果联系。 图式如下： 场合 相关情况 被研究对象 ⑴ ＡＢＣ a ⑵ －ＢＣ － 所以,A与a之间有因果联系。

拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿

2000年“埃博拉病毒”肆虐乌干达
第23页，共34页。
埃博拉病毒
第24页，共34页。
感染埃博拉病毒的病人无力地躺在病床上
第25页，共34页。
资料
“埃博拉”是扎伊尔(即现在的刚果民主共和国) 北部的一条河流的名字。1976年这里曾出现一种十 分凶悍的病毒，造成很多人死亡。埃博拉是格外危 险的非洲出血病毒之一。当它进入人体除了骨头和 骨骼的肌肉外，埃博拉病毒对任何其他组织器官都 加以侵蚀。
第33页，共34页。
• 第四，定义要相称 所谓相称，是指在内涵、 外延上，d 与 mD 应多少一样，不能多，也 不能少，即d = mD ， d < mD 定义过宽; d > mD 定义过窄。
• 第五，要确切明白 即言简意赅，一看便知。 违者 “含混不清”。
第34页，共34页。
第18页，共34页。
• 〖第三部分〗 称“联项”，即把 “d” 与 “mD” 联接起来构成判断的那部分。用 “是”、“系指”、“＝”等来表示。
n综上所述三部分用公式表示：
d ＝ mD
v把定义法结构应用于实际,那么,诊断学……
第19页，共34页。
大家见下面的定义:
① 《生物化学》（北医） “生物化学 ( d )是一门用化学原理及方法研究生物 的( m )科学( D )。”
第29页，共34页。
埃博拉病
是指20世纪70年代，流行于扎伊尔埃博
河流域而得名，发展至今病因不明，发病 后40Cº高热不退，退热药无效，最终导致 七窍出血不止，待血竭而亡的一种急性传 染病。
第30页，共34页。
〖第三类〗 语词定义法 是指揭示d 的语词含义的一种定义方法。
• 若与发生定义比较，相同处：两者的m 都 不是d 的内涵； 不同处：语词定义所揭示的 是d 的概念的语词含义。