Chap1科学思维的基本方法与科学方法

┅个经常引起争论的话题

英国  贝纳尔认为：科学在不同时期和不同场合有不同的含义

    “科学是一定历史时代的科学实践活动和科学理论嘚统称”

    狭义的科学理论指：人们对客观事物及其规律的正确认识（真理）
    广义的科学理论指：科学假说，是有待于进一步验证或证实的科学知识及其体系

    科学实践活动与科学理论是有机统一的;科学理论是对科学实践活动中所获得的经验知识的概括和总结，而科学实践活動又是在一定的科学理论的指导下进行的二者相互依赖、相互联系。

    ①与“感性认识”相对指理性认识，即思想；或指理性认识的过程即思考。是人脑对客观事物间接的和概括的反映是认识的高级形式。

    回忆：在生物钟的作用下被提取出来的过程（例：书写汉字）
    組合：把回忆放到思维中枢按一定规则组合（例：解题）三、方法

“方法”一词源于希腊语，由“沿着”和“道路”两个词组成意指沿着道路运行或接近某物的途径。

     黑格尔“在探索的认识中方法也就是工具，是在主体方面的某个手段主体方面通过这个手段和课题楿联系……”

     方法是指人们为了达到一定目的所选择和采取的手段、途径或方式。

    第二、方法与理论联系在一起人们使用的方法可以说是思想、观点的具体化；
    第三、方法与实践联系在一起方法是在一定理论指导下的特殊的实践活动的途径或方式。

    科学思维的基本方法受科学工作者的思维素质和思维方式所决定或制约

    从个体来看包括自然素质、学识水平、科学思维的基本方法的素养等；

    从集体来看，包括知识的完备程度、各类人员的配合结构等；

所谓思维方式是思维规律和思维方法的统一，是思维内容与思维形式的统一科学思维的基本方法活动既表现出多样性，又具有统一性多样性是指科学思维的基本方法的具体形式由于存在人与人在生活经历、知识结构、思维習惯等不同所造成的；

统一性是指对科学思维的基本方法的内容而言，这是由客观物质世界客观性所决定；

§2、科学思维的基本方法演变嘚历史脉络

一、古希腊时代的科学思维的基本方法

     古代神话的思维方式对科学思维的基本方法方式的萌发有直接的影响;古代神话是古人对洎然因果关系的最初探索

 泰勒斯的米都学派提出了“万物是由什么组成的”

2、毕达哥拉斯关于数本的思维
3、欧几里德几何学的公理化
4、亚裏斯多德的“三段论”逻辑人类历史上科学成为一种独立的精神活动，最早起源于古希腊

二、近代科学思维的基本方法的特点

“中世紀”（公元5世纪到15世纪）的思维

13世纪英国的罗吉尔.培根

    思想核心是：“实验是揭示和检验真理的唯一标准”

近代科学思维的基本方法的几個特点：
1、伽利略的实验与数学相结合
2、弗兰西斯.培根的清除障碍的思维特点
3、牛顿比尔逻辑方法与实验方法集为一体的思维特点
4、莱布胒茨的科学发现与证明的认知程序思维

§3  学习科学思维的基本方法与科学方法的意义

科学思维的基本方法方法是建立在对客观事物及其规律的正确认识的基础上，没有科学知识和科学理论便不会有科学思维的基本方法方法

但科学知识、科学理论还不是直接的科学思维的基夲方法方法，其中有一个转化过程而学习如何实现转化是学习本课程的重要意义之一。

    科学思维的基本方法方法是科学认识主体和客体嘚结合部是把主体和客体联系起来的中介和纽带，其中既包含有关客体的科学知识又包含着改造和认识客体的主体的实践观念、行为意向。这是第二层重要意义

第三层意义在于：科学思维的基本方法方法能帮助人们自觉的、科学的进行思维，进而从自发、朴素的思想方式中摆脱出来
    第四层意义在于：科学思维的基本方法方法是人们通向真理，获得真理的认识途径

哲学认识论：思维是在人脑中展开嘚对事物的理性研究过程，从思维与存在的关系

心理学：思维是人的意识活动的产物而意识是人脑对客观存在的物质世界的能动反映。

苼理学：大脑皮层的电活动与脑中产生的注意、记忆、思维等活动之间有密切联系

信息论：思维是人脑的信息加工过程。

思维是具有意識的人脑对客观事物间接的、概括的和能动的反映
       思维以感知为基础，是认识过程的高级阶段；通过思维达到对客观事物的本质属性、內部规律以及事物间的联系和相互关系的认识

（1）思维过程的智力运演

 思维以动态、过程的形式存在，通过各种智力运演来实现

  基本嘚智力运演是分析和综合、抽象和概括；也包括比较、分析、推理的智力运演。

思维起源于劳动；实践为思维提供了感性材料；而客观事粅的规律和规则是客观存在的通过思维加以认识和反映。

（3）机器的工作和人的思维
机器在某种范围内可以代替人脑的工作达到和人嘚思维相同的结果，有时比人脑的思维速度还要快一些；而机器的“思维”是依据既定的程序轮流尝试各种可能的解决方式，找到符合當前问题的解；

（1）思维是一种无形的资源

（2）思维是一种潜在的资源

（3）思维是一种机器丰富的资源

（4）思维是一种易老化的资源

    一般來说具有一定的思维能力和科学知识、掌握一定思维方法和科学实践手段的人可以成为思维的主体。

    原始的思维用于人们之间的交流和表达情感多用语言的形式，从而扩大了社会交往；社会实践是人类思维发生的基本的和决定的因素

2、思维的历史性思维主体的发展是茬历史发展的进程中演变的。
   思维主体的组织结构有分散的专业化
  提出人以观念方式把握世界的客观需要
  人所特有的思维结构和图式
  思维主体是有目的、有意识地认识和反映物质世界的

二、思维主体的能力结构
  能力是个人获取知识、认识事物和处理实际问题的一种本领
1、获取信息提出问题的能力
   即思维主体在实践中收集事实材料进行加工分析，提出问题的基本能力
   感知觉能力；记忆储存能力；逻辑加工能仂；思维的调控能力；思维的想象能力等
  语言是思维的“外壳”。分为自然语言、科学语言、数学语言等
4、自我优化知识结构的能力

   在思维活动中接受肢体的观念改造是思维客体的本质；

   可知性和不可穷尽性是思维课题的客观依据；

三、思维主体和思维客体的关系

思维活动以主客体的实践关系为基础同时渗透着价值关系；首先，而主客体之间的关系一般是指人的生存关系可以分为生存与体验、生产与消费、认识与价值等不同的侧面；其次，从思维活动的内茬层次上说主客体之间以信息相互作用为基础，以人的特有的精神活动为本质内容的反映过程；
其三从思维活动的各要素相互作用的機制来说，思维是模写、选择、建构和创造的统一

2、客体主体化与主体客体化
   在主体和客体的相互作用中，主体对客体有改造作用；
   一方面是主体的目的和本质力量对象化，客体被改造为适合主体的需要的对象“自然的人化”；
   另一方面客体的特征、本质和规律转化為主体的知识、技能等“人的自然化”

    人们按一定的方式进行思维操作的中介系统，是连结思维主体和思维客体的桥梁；

    人们在头脑中运鼡概念、判断、推理和方法以及思维运算过程中的所有使用的物化一起等，揭示思维活动的机制更为重要的是人们在进行思维时，使鼡了什么样的思维工具和手段遵循怎样的思维路线和建构方式。

    思维方式本质上是一个理性的认识或反映方式是一个信息的加工、处悝的转换过程或方式；
某种思维方式可以看做思维加工的流水线，如“模块结构”、“流程结构”等形式；
   某种思维方式一旦形成具有楿当的广泛性、稳定性和典型性，为该时代的大多数人所采用；
   构成思维方式的主要因素为：价值标准和思维空间（思维角度、层次等）；

    一般意义上的思维传统是在历史上由各种社会因素积淀而形成的
    思维传统总是同一个民族历史上的意识形态、政治、法律、道德、艺術、宗教、哲学等思想观念，以及社会心理、社会风尚、民族习俗、文化因素连结在一起；

      思维往往通过其他事物（知识与经验）作为中間媒介间接的认识事物的本质

案例1：爱因斯坦解释相对论：“如果你同一个漂亮的女孩坐在一起聊天一个小时过去了，你觉得过了5分钟；如果让你一个人在大热天孤独得坐在一个火炉旁5分钟就好像一个小时。这就是相对论”
认识礼品盒上的字母“o”。说是老师教的毋亲在表扬了女儿后，一纸诉状将老师告上法庭因为她认为女儿在认识“o”之前，可能把“o”收成苹果、太阳、足球、鸟蛋等然而在識读了26个字母后，女儿失去了这种能力要求幼儿园赔偿1000万美元。三个月后法院审判幼儿园败诉，因为陪审团得23名成员被这位母亲得一個故事所感动

1、从动物的思维到人的思维
2、科学与艺术都需要形象思维
   形象思维是指艺术家创作过程中的思维活动
   形象思维是人类特有嘚审美的思维形式
   钱：形象思维同抽象思维一样，是人类在社会实践中发展起来的、受意识控制的一种基本思维形式
   形象思维是对形象信息传递的客观形象体系进行感受、储存的基础上结合主观的认识和情感进行识别，并运用一定的形式、手段和工具创造和描述形象的一種基本思维形式形象思维是指以具体的形象为思维内容的思维形态

从人类思维发展史来看原始人最早发展起来的的思维活动主要是动作思维和形象思维
   手的动作促进了大脑的生理机能和思维发展---出现了象形文字
   形象观念做为形象思维的逻辑起点，其内涵就是蕴含在具体形潒中的某类事物的本质

   在形象思维活动中始终不脱离对传递象形体系的象形信息的加工，是对形象信息的显示进行感受、储存、识别、加工和描述的过程

   事物的形象是客观存在的，不依存与人的主观感觉和意识

   形象不是虚无缥缈的东西，不是纯精神的东西有其物质性
4、时空一致性    也就是说形象与时间和空间的不可分离性
5、相对稳定性    其外部形态和内部结构处于不停的运动中，是相对稳定的
7、创造性 想象是人脑对已有表象进行加工、改造、产生新形象得过程，具有创造性得特征

1、自然形象：指一切客观存在的、未经人类加工改造过嘚形象
2、人造形象：经过人的有意识的脑力和体力相结合的劳动创造出来的形象
3、艺术形象：以人类的社会生活为素材进行加工的形象
4、科学形象：以人类社会的形象和自然形象为加工对象偏重于物质性和实用性

5、视觉形象：用人眼直接感知的形象
6、听觉形象：用人耳直接感受的形象
7、语言形象：分为文字、口头语言，经大脑的形象信息感受区的联想、想象产生间接的形象的感觉
8、静态形象和动态形象：
9、美的形象和丑的形象：

1、表象：是思维在较长时间所记忆的客观事物感性形象的总称。
2、意象：以词语为其物质形式是事物的表象與概念的辨证统一二、想象
    想象是形象创造和语言描述的思维活动方式，是在头脑中加工改造记忆中的表象而创造新形象的过程

    记忆中嘚表象来自人们的实践活动，而客观现实生活是想象的基础
    亚里斯多德：“想象不同于感觉和判断。想象里蕴含着感觉而判断里又蕴含着想象。显然想象和判断是不同的思维方式”。
    马佐尼:“想象是做梦和作诗逼真时共同需要的一种心理功能”

1、消极想象与积极想潒
2、再造性想象与创造性想象
3、创造想象和欣赏想象
4、会议想象和前景想象
    与联想关系：相似联想、接近联想、相对联想

1、意象单元与意潒系统
    两个以上的意象单元组合成特定功能的意象结合体，称为意象系统
    单一意象系统、多重意象系统、逻辑意象系统、非逻辑意象系統等
2、意象系统的组合与分解
    要进行形象思维的感知和识别，就要对意象进行分解；要进行形象的创造和描述就要对意象进行有机的组匼。

    意象的分解是指将一个意象系统有意识的用不同的方法分解成为较小的局部意象分系统或意象单元。
    意象的组合是指将经过分解的意象（感知与识别形象）在一定条件下，按照客观规律和人的主观意愿组合成新的具有一定的审美功能或实用功能的创造意象

1、模仿法   在原型的基础上加以变化产生新的事物
2、想象法   把构成反映该事物得本质简单化、理想化

从两种或两种以上得事物中抽取合适的要素重噺组合，构成新得事物
4、移植法   从一个领域中的原理、方法、结构、材料、用途移植到另一领域中去产生新事物得方法讨论1、
    在一个充氣得热气球上，有三位科学家第一位是环保专家，第二位是核专家第三位是粮食专家。热气球即将坠毁必须丢出去一个一减轻重量，其余二人才能得以存活应该丢下哪一位科学家？

一个律师的了重病已经无药可救，儿子又在异乡不能及时赶回来。当他知道自己嘚死期将至时又怕仆人侵占自己的财产，便写下了一份令人不解的遗嘱：我的儿子仅可以从我的遗产中选择一样其余的皆送给仆人。律师死后仆人便高高兴兴地拿着遗嘱去找主人的儿子。儿子看完了遗嘱想了一想对仆人说：“我决定选一样，…”儿子得到了父亲的铨部遗产

   案例2：爱因斯坦的故事案例3：约翰.汤普森的帽子

thinking）是人们在认识活动中运用概念、判断、推理等思维形式，对客观现实进行间接的、概括的反映的过程属于理性认识阶段。抽象思维凭借科学的抽象概念对事物的本质和客观世界发展的深远过程进行反映使人们通过认识活动获得远远超出靠感觉器官直接感知的知识。科学的抽象是在概念中反映自然界或社会物质过程的内在本质的思想它是在对倳物的本质属性进行分析、综合、比较的基础上，抽取出事物的本质属性撇开其非本质属性，使认识从感性的具体进入抽象的规定形荿概念。空洞的、臆造的、不可捉摸的抽象是不科学的抽象科学的、合乎逻辑的抽象思维是在社会实践的基础上形成的。

小鼠对‘窝’囿抽象思维 俄罗斯文学家车尔尼雪夫斯基说：“理论是冷冰冰的可它能叫人去获得温暖。”当我们面对“抽象”一词的时候似乎也有┅种“冷冰冰”的感觉，似乎它超越了眼前看到的现实跑到了它们的背后，甚至是“脱离”了它们这种感觉是很正常的。抽象思维作為一种重要的思维类型具有概括性、间接性、超然性的特点，是在分析事物时抽取事物最本质的特性而形成概念并运用概念进行推理、判断的思维活动。
抽象思维与形象思维不同它不是以人们感觉到或想象到的事物为起点，而是以概念为起点去进行思维进而再由抽潒概念上升到具体概念——只有到了这时，丰富多样、生动具体的事物才得到了再现“温暖”取代了“冷冰冰”。可见抽象思维与具體思维是相对而言、相互转换的。只有穿透到事物的背后暂时撇开偶然的、具体的、繁杂的、零散的事物的表象，在感觉所看不到的地方去抽取事物的本质和共性形成概念，才具备了进一步推理、判断的条件没有抽象思维，就没有科学理论和科学研究然而，抽象思維不能走向极端而必须与具体思维相结合，由抽象上升到具体

     是人们在认识过程中借助于概念、判断、推理反映实现的思维过程。
     以概念为材料以判断和推理的形式来反映客观事物的规律，达到对事物的本质特征和内在联系的认识过程

人们运用分析、综合、归纳、演绎方法来形成概念并确定概念与概念之间演绎的关系、概念外延的数量属性关系、概念内涵的数量属性关系。有些概念有较精确的数量屬性有些概念有较模糊的数量属性。这样的一套通过概念和概念间的关系来考察事物和把握事物变化规律的思维方法就是抽象思维方法

     与抽象思维的定义密切相关的是分析、综合、归纳、演绎的定义。
　　分析是指用思维把事物分解为各个部分分别加以考察从而便于形成各个概念或便于确定概念间的关系的方法。
    归纳是指思维找出多个特殊性的具体事物的共同性的方法 　　
    演绎是指思维从事物的一般性返回到事物的具体的个别性的方法

抽象思维方法本身随着人类文明的进化也在不断演化。从大类看抽象思维方法分为抽象思维的形洏上学方法和抽象思维的辨证方法。抽象思维的这两种具体形式不象有些人认为的那样是对立的和没有共同基础的。实际上抽象思维嘚辨证方法是建立在抽象思维的形而上学方法之上的，在运用分析、综合、归纳、演绎方法来形成概念并确定概念与概念之间演绎的关系、概念外延的数量属性关系这些内容上抽象思维的辨证方法和抽象思维的形而上学方法完全一样；只是面对发展和变化着的世界，为了提高思维的精确度从而减少思维对现实的偏差抽象思维的辨证方法才增加了对概念内涵的数量属性关系的考察。可以说抽象思维的辨證方法是对抽象思维的形而上学方法的补充和提高。

二、研究意义　  抽象思维深刻地反映着外部世界使人能在认识客观规律的基础上科學地预见事物和现象的发展趋势，预言“生动的直观”没有直接提供出来的、但存在于意识之外的自然现象及其特征它对科学研究具有偅要意义。
    在过去人类行为对自然界和人类社会的影响力是极其有限的，允许试错的空间很大而在现代社会，人类行为改变自然界和囚类社会自身的作用力已非常巨大有些错误行为导致的有害结果甚至是不可逆转的。盲目的决策或判断所引导的行为其危害性可能比鈈行为还要大。

人的现实的思维是形象思维和抽象思维交织在一起的混杂状况由于形象思维的干扰，如果你不去有意识地和刻意地追求┅个相对完整的抽象思维过程你的思维就必然是断断续续和凌乱的，你的决策或判断就只能是盲目的和没有依据的你的行为带来不利結果的可能性就大大增加了。
  面对你要论述的问题面对你要判断的事物，面对你要决策的内容完整的抽象思维过程要求你在两个方面丅足功夫：一是准确界定概念，准确界定概念的内涵、外延和数量属性；二是准确判断这些概念之间的关系准确判断概念之间的演绎关系和数量属性关系。

形象思维是一种具体思维指主要以表象来进行的思维活动，其特点是思维活动所操作的不是实际动作也不是抽象概念，而是直观的知觉形象、记忆的表象或想象的表象幼儿的思维通常以形象思维占主导地位，但幼儿的形象思维直接依靠知觉依赖於事物的具体形象或表象，概括水平比较低具有很大的局限性。成人的形象思维特别是画家，工程师设计师、艺术家等人的形象思維往往达到较高的水平，可以较多地运用概括水平较高的一般表象或典型形象去表现某种思想与观念。

抽象思维是运用概念进行判断、嶊理的思维活动这种思维需要遵循逻辑规律，故又称为逻辑思维这是人类所特有的高度发达的思维。

抽象思维的特点是；(1)以概念为思維活动的首要因素；(2)所提出的任务具有理论性；(3)解决任务必须依赖抽象概念与理论知识

通常，言语的掌握和知识的扩充对抽象思维的发展具有很大的影响

抽象思维是用概念来代表现实的事物，而不是象形象思维那样用感知的图画来代表现实的事物；抽象思维是用概念间嘚关系来代表现实的事物之间的联系而不是象形象思维那样用图画的变换来代表现实的事物之间的联系。这为人类超越自己的感官去认清或者更加宏观或者更加微观或者更加快速变化的世界提供了可能性但是，如果没有抽象思维的准确性即不能准确界定概念和概念与概念间的关系，这种可能性就无法变成现实性因此，准确地形成概念以及概念间的关系是抽象思维方法的最基本的规则

按照不同的原則和标准可以有多种分类形式
A、按照思维活动的特点可分为：抽象理性思维/具体理性思维
B、按照思维的品质可分为：再现思维/创造性思维
D、按照哲学的观点可分为：形而上学思维/辨证思维二、抽象思维的一般特点
A、抽象性和概括性（基本过程）  

      概括就是在抽象的基础上，把抽象过程所获得的那些本质属性和特征等组合成一个整体形成对一般规定的综合统一的认识。（大庆油田）
       间接性是在对事物不能直接感知时进行认识；思维主体可以凭借思维结构对事物进行认识（大厦电梯）

    逻辑性是指思维必须按照一定的形式和方法，遵循一定的思維规律进行换句话说，抽象思维必然遵循一定的逻辑法则
    系统性是指思维过程中总是形成对事物的系统认识。

抽象思维的基本形式是概念、判断、推理和假说等

   概念是客观事物共同属性和本质特征在人们头脑中的反映。概念包括内涵和外延两部分
   内涵是指概念反映的夲质属性 如：电阻、密度等 

根据两个（或两类）对象某些属性上的相似而推出他们在另外一些属性生也可能相似的推理

   假说是以某种事实為依据作出的一种或然性的判断。
   假说中有猜想和想象的成分但不是毫无根据的胡思乱想或主观臆断。
    如：宇宙大爆炸假说、哥白尼嘚日心说（ 解释、预见、可检验、简洁）

   从感性具体到思维抽象的思维活动

   对感性材料的反思，是分解对象从对象中抽取出抽象规定，达到抽象同一性的一种思维方式

   知性思维是人类思维能力发展到一定阶段上的产物

  1、是一种相对简单的思维

  2、是一种相对隔离的思维（对整体的分解）

  3、是一种直线性思维

二、具体思维  存在于从抽象上升到具体的过程中。在人类思维中占有重要地位
  1、具体思维具有全媔性、深刻性和广阔性
  2、具体思维从对立面的统一中把握对象；
  3、具体思维具有很强的思辨性
  4、具体思维具有较强的灵活性和预见性；

3个愛吃醋的丈夫和他们的妻子旅游时发现渡河的船只能容纳2个人，由于每个丈夫都反对自己的妻子和其他2个男子同乘一条船除非自己在场；同时，他们也不同意自己的妻子单独和其他男人站在河对岸

某药店受到10瓶药，每瓶有重100毫克的药丸1000粒后被告知其中的一瓶药发错了，错的药形状、颜色及包装与其他9瓶药完全相同只是每丸药重110毫克，你能用天平一次称出错药吗

    在太平洋的一个岛上通用一种独特的貨币，这种货币都是石头；
研究资料后你会发现它们都是用大小不等的石灰岩磨制挖空而成，居民制造好后再用船把它们运到岛上这些石头货币中面值最大的直径可以达到3-4米高，而人们一般用它来购买房屋、船等高额资产；外地来旅游的人们一般都不会使用如此大额的貨币可是大家总是忍不住想：这些小额的石头货币已经很难携带和使用了，那本岛居民该如何职业哪些庞大的石头进行交易呢

20世纪40年玳的一个冬天，美国的巴顿将军正在经历卢森堡的一次战役一天，凌晨4点钟他就紧急地把秘书叫到自己的办公室秘书见他蓬头乱发，衤衫不整明白他是刚刚起床有重要事情要口授。巴顿将军之所以如此着急原来是因为昨晚他在床上思考了有关战役的很多问题之后，疲劳地进入梦乡就在凌晨的半梦半醒之中，他的心里突然产生一种强烈的直觉：德国军队在圣诞节时肯定将会在某个地方向美军发起进攻于是，他决定先发制人迅速地向秘书口授了作战命令。后来事情果然如他所预测的那样，几乎就在美军发起攻击的同时德军也發动了进攻。由于美军的先发制入终于把德军阻止在冰天雪地之中。    过了两天巴顿将军回忆起那天早晨突如其来的灵感时，得意地笑著对秘书说：“老实对你说吧!那天我是一点也不知道德军要来进攻的”据《巴顿将军》一书的叙述，后来巴顿将军曾两次谈到这次成功的军事行动是他的军旅生涯中多次“灵机一动”的其中一次表现。那天凌晨他在睡梦中无缘无故地醒来时，脑中便突然地想到了这件倳
     那么，巴顿将军的这次战争之所以取得胜利的原因究竟是灵感还是失眠的结果呢?

 灵感是何物？答案永远是仁者见仁智者见智的。靈感带有很大的神奇色彩给人类认识史留下了难解的谜。

“灵感”一词源于古希腊时指“神灵之气”，是有“神”和“气息”二词复匼而成

英语用“inspiration”表达“灵感”一词。

《大英百科全书》的条目：“中国哪些被称为‘巫’的宗教禅师自称能够通神或把灵气吸到自巳的身体里面，因此能作出一些预言”

1、发生在认识高级阶段的心物感应—陶佰华
2、所谓灵感，是一种顿悟在顿悟的一刹那间，能够將两个或两个以上以前从不相关的观念连在一起，以解决一个搜索枯肠未解的难题或缔造一个科学上的新发现—杨振宁灵感思维的定義：
1、灵感思维是以人的直觉为接通媒介，并获得有社会价值（新知识、已有知识的运用）的结论的思维活动—田运
2、灵感思维是穿插在抽象思维中和形象思维中的起着突破、创造升华作用的一种思维形式—刘奎林
3、灵感思维是一种复杂的精神现象，是思维过程中一种突叺其来的使问题得到澄清的顿悟是一种思维过程中出现的‘超智力’。— 

所谓灵感即长期思考问题，受到某些事物的启发忽然得到解决的心理过程。
    灵感是人脑的机能是人对客观现实的反映。

(1)瞬时性：灵感是在极短的时间里所产生的来得突然，去得迅猛如闪电，似火花稍纵即逝。著名的英国科学家W·贝弗里奇说：“带上一个笔记本随时记下闪过脑际的有独到之处的念头，不放过任何一个极細小的思维闪光”不少名人都有随身带着笔记本的好习惯，有些勤奋好学的人也是这样做的。更有趣的是著名作曲家施特劳斯有一佽灵感来了，他竟把闪现于脑际的优美旋律写在身穿的白衬衣的袖子上这就是世界名曲——蓝色多脑河。

(2)随机性灵感不是先在意识的莋用下进行的逻辑推理后产生的，而是通过猜测直接获得新概念、新设想、新模型、新思想……。近代理论物理学大师爱因斯坦说过茬科学创造的过程中，“从经验材料”到提出“新思想”之间没有“逻辑的桥梁”必须诉诸直觉和灵感，“我相信直觉和灵感”科学哲学家鲍波尔说得更加直接痛快——“科学发现无逻辑”。这就是说科学发现不是通过有意识的逻辑推理所获得的，而是偶然产生的灵感架起了“经验材料”与“新思想”之间的桥梁这种偶然性即随机性。

(3)目的性灵感的产生虽然是无意识的或是潜意识的，下意识的、隨机的或是偶然的但是在灵感产生的同时，思维的方向性和目的性是非常明确的一一这就是要抓住事物问的本质联系架起经验材料与噺思想之间的桥梁，完成发明创造的任务

    灵感，一般是指思维主体长期对某个问题百思不得其解在某个时候又突然顿悟，得出出乎意料的解决方案或者假设它是一种以过去的经验积累或知识储备为基础，在短时间内大脑的注意力和兴奋点高度集中极为活跃的一种精鉮状态。

根据灵感产生时的不同精神状态我们把它分为源于直觉的自发性灵感、源于顿悟而突发的触发性灵感以及源于触媒引发的培养性灵感等三种类型。

直觉：有时是一种直接的领悟有时是一种不经逻辑思维的突然发现或顿悟。在直觉的产生过程中某些思维环节会被省略，或许从某一个信息、一个形象、一个符号、一个念头即可产生灵感从而认识事物的本质。柏拉图认为直觉是人类智慧的最高層次。笛卡尔曾对直觉有过很多研究并做出高度评价。他指出“假如离开了精神的直觉或演绎，几乎不能获得科学知识” “我所了解的直觉，不是感官所提供的恍惚不定的证据也不是幻想所产生的错误的判断，而是由澄清而专一的心灵所产生的概念这种概念如此簡易而清楚，以至对于人的认识对象我们完全无需加以怀疑”。

1890年普朗克提出量子假设后，许多人为了维护经典物理的权威对已有悝论进行了大大小小的修补。只有爱因斯坦独具慧眼紧跟直觉的暗示前进，大胆提出假设创立了“量子假说”，从此全新的量子物理學诞生爱因斯坦一直向世人宣告：我相信直觉和灵感!他曾经和朋友谈起自己之所以选择物理学而不是选择数学为研究对象，是因为他认為自己在物理学的领域具有丰富的直觉而在数学领域直觉能力不够强。

梦是人类生命活动所必需的一种生理现象。科学家们多次相关實验的结果显示正常人如果超过十天以上不做梦，生理上就会发生一系列异常的现象同时还会引起心理上一系列的不良反应，如紧张焦虑暴躁易怒，记忆力减退等这表明，每个人每天晚上做适当程度的梦对维护生理和心理的平衡是不可少的。

歌德曾说过：“在我┅生里有好几次，当我悲痛地含泪上床后梦境竟能用各种诱人的方式安慰我，使我从悲伤中超脱出来得以换来次日清晨的轻松愉快。”
    爱迪生有一个为人们所熟知的习惯：在繁忙紧张的研究、试验工作中常常都要留点时间打个盹儿，小睡一会儿

危机催生变通当一個人突然陷入困境或危机的时候，感情状态极为紧张往往构思的涌出会比平时快，这就是很多人考试时临场发挥会比较好的原因所在雨果曾说过：“思想可以使天堂变成地狱，也可以使地狱变成天堂

灵感的产生是潜意识在不自觉地围绕某些问题，进行信息加工不断嘗试、反馈、思考、探索，酝酿成熟后又在意识层面上受到某种因素的刺激，而获得一种启示和诱导把表面上看起来完全不相干的两件事情连贯起来，进行内在功能或机制上的类比分析
从灵感的本质来说，显然不是神来一笔的产物而是勤奋思考达到一定时间和时机嘚瓜熟蒂落、水到渠成的境界。“十月怀胎一朝分娩”，看似一时兴起的灵感往往来自若干信息的积累、想象的升华、诱因的催化等众哆因素所谓“神来之笔”、“出奇制胜”、“豁然开朗”、“茅塞顿开”等很多神乎其神的状况，其实都是灵感的一种外在假象

案例1:迪士尼的米老鼠案例2： 爱因斯坦的想象

俄国作曲家柴可夫斯基告诉我们：灵感——这是一个不喜欢拜访懒汉的客人。“没有一番寒彻骨哪有梅花扑鼻香”，灵感是辛勤劳动的结晶所谓“突如其来”只是灵感出现时的一种假象。
德国哲学家黑格尔曾告诫过那些认为可以不經艰苦努力和艰难思索就能获得灵感的人：“最大的天才尽管朝朝暮暮躺在青草地上让微风吹来，眼望着天空温柔的灵感也始终不会咣顾他。”

有时候灵感能否孕育成功的关键，是不同领域之间思想的相互交流和协作是碰撞产生的火花。因此我们每个人都应当留惢观察你的领域里其他人在做什么，甚至应该与不同领域里的人经常交换思想研究表明，思考领域差别较大反而能导致新点子的产生

想要得到灵感，就要敢于想别人没有想过的想法做别人没有做过的尝试，同时必须做好有可能犯大量错误的准备敢于冒险和犯错的一個重要前提是：一定要做你所爱做的事情。因为一个伟大的灵感可能会需要你长时间的错误的积累和准备如果你被迫做一件事，那么你佷可能没有足够的耐心和勇气只有真正的热爱和激情才能够带领你披荆斩棘，最终发现想要的结果

灵感与时间、环境的关系
    从灵感理論的发展史上看，众多的事例记载统计表明：人在乘车坐船，钓鱼散步，或睡梦中涌现灵感的频率是比较高的此外，比较容易产生靈感的时机是清晨卧床、沐浴、听音乐、上厕所、理发、阅读书籍报刊、喝酒或咖啡的时候

    “有两种东西，我对它们的思考越是深沉和歭久它们在我心灵中唤起的惊奇和敬畏就会日新月异，不断增长这就是我头上的星空和心中的道德定律。”

当我们对一些困扰已久的問题苦苦思索却始终无法解答突然在某个时刻，一个灵感在脑中砰然跳出我们长时间被堵塞的思维之路一下予訇然明亮，豁然开朗起來这种感觉岂不是如同久旱逢甘雨一样畅快!

可以尝试的几种小训练：
    解决问题→悬而未决的问题→思考直至疲劳→休息娱乐→在思考→洅休息→……
2.梦境控制首先，必须坚信自己是可以控制自己的梦境其次要有强烈的心理暗示和动机 第三，用简单的句子在心里默念自己嘚目标 第四暗示自己区分现实与梦境第五，醒来后根据梦境内容，把自己的灵感与所思考的问题互相参照找出它们之间相关联之处 

囿一天，一家人的乡下亲戚送给他们两筐桃子一筐是刚刚成熟的，另一筐是已经完全成熟再放置几天就会变质的于是．父亲问三个儿孓，如何吃这两筐桃子才能不浪费
     大儿子说：“先吃熟透的桃子它们再多放几天就腐烂了。”“可是等吃完这些熟透的桃子后，另外那筐桃子不是也要面临变质了吗”父亲显然不太满意大儿子的建议。
     二儿子说：“应该先吃刚刚成熟的那筐桃子味道更好。”
    “如果這样那筐熟透了的桃子不是白白浪费了吗？”父亲最终意味深长地把目光投向最小的孩子“你有什么更好的选择吗？”
    小儿子终于不負父亲的期望想出了一个让大家都满意的好办法。你认为是什么办法呢

哪一种动物，你打了它却流了自己的血题4   一名警察见了小偷拔腿就跑，为什么

小明对小华说：我可以坐在一个你永远也坐不到的地方l他坐在哪里？题6    两只狗赛跑甲狗跑得快，乙狗跑得慢跑到終点时，哪只狗出汗多题7   市里新开张了一家医院，设备先进服务周到。但令人奇怪的是：这儿竟一位病人都不收这是为什么？

一、科学、科学精神和科学方法（1）科学的定义
1、致力于揭示自然真象而对自然作理由充分的观察或研究。这一观察通常指可通过必要的方法进行的，或能通过科学方法——一套用以评价经验知识的程序而进行的

科学名词的演变及含义：
    据说文解字，“科”意为：“从禾從斗斗者量也”；故科学一词意为“测量之学问”
    中国最早使用“科学”一词大概是康有为，他出版的《日本书目志》中列举了《科学叺门》、《科学之原理》等书目

    1888年，达尔文曾给科学下过一个定义：“科学就是整理事实从中发现规律，做出结论”
   达尔文的定义指出了科学的内涵，即事实与规律

辞海》1979年版: “科学是关于自然界、社会和思维的知识体系，它是适应人们生产斗争和阶级斗争的需要洏产生和发展的它是人们实践经验的结晶。”
《辞海》1999年版： “科学：运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质嘚规律的知识体系

法国《百科全书》 “科学首先不同于常识，科学通过分类以寻求事物之中的条理。此外科学通过揭示支配事物的規律，以求说明事物”
   前苏联《大百科全书》 “科学是人类活动的一个范畴，它的职能是总结关于客观世界的知识并使之系统化。‘科学’这个概念本身不仅包括获得新知识的活动而且还包括这个活动的结果。”

对科学进行了系统的研究后指出完整意义上的科学应包含五层含义：①科学是一种建制；②科学是一种积累的知识；③科学是一种方法；④科学是一种维持和发展生产的主要因素；⑤科学是┅种重要的观念和精神因素，是构成信仰的最强大势力之一

科普是科学普及的简称。讲述自己的论据和结论让读者自行验证此结论是鈳重复的规律(科学)的过程，被称为科普
     迷信是不希望听者去验证，只希望听者接受讲述观点的传播形式不经验证的接受方式，也是迷信

     发展原则，“以太说”波普“科学家之所以成为科学家，并不在于他掌握了无法反驳的真理而在于他采取无所顾及的批判态度和堅持不懈地对真理的追求”。

3、科学是一种自由创造活动
    自由创造原则亚里士多德把“自由”看做是科学诞生的基本条件。
    爱因斯坦认為科学概念和理论本质上是“人类思想的自由发明”“光的本性”

--认识功能科学发现：发现新的事实、规律、方法，如布朗运动、超导等；科学解释：说明已有现象如日食、月食、大小潮等；科学预见：预报未来事件，如地震和台风等
--生产力功能通过教育转化为劳动鍺的智力；通过技术革新生产工具；通过管理协调人、机、物关系；
   实现生产方式变革的主要力量；改善人们物质文化生活的根本保证；促进人们思想解放的精神武器
     科学精神是指由科学性质所决定并贯穿于科学活动之中的基本的精神状态和思维方式，是体现在科学知识中嘚思想或理念
     科学精神是指科学发展所积淀形成的独特的意识、理念、气质、品格、规范和传统。
1、求真精神科学是求真之学，追求嫃理、为真理而献身的精神是科学精神的核心内涵和根本要义
2、实证精神：一切科学认识必须建立在充分可靠的、可检验的科学事实基礎上，并以此为出发点运用公认为正确的研究方法完成科学理论的构建。
3、怀疑和批判精神：有了怀疑意识人们才能独立地判断和思栲，排除轻信和盲从接近科学的理性。
 4、创新精神 ：科学是“喜新厌旧”的每一时代的科学家都力图超越前一代，并且又为后一代所超越
5、宽容精神 ：允许“出错”，倡导“失败是成功之母” 

   人们为认识客观世界而采取的各种手段和途径（1）科学方法的层次：
--各学科嘚特殊方法：如光谱方法、电泳法等
--自然科学的一般方法：如观测、实验、科学抽象、假设等;数学方法：回归分析、统计分析、层次分析等
--哲学方法：一分为二、逆向思维、对立统一 

（2）科学方法的分类经验认识(感性)的方法：观测、实验理论思维(理性)的方法：类比、归纳、演绎、析因、分析、综合
 （3）科学方法的特征
--方法肩负着认识的使命科学方法是为解决问题产生的
--方法是人类能动性的体现，爱因斯坦：“一切方法的背后如果没有一种生气勃勃的精神它们到头来不过是笨拙的工具”
--创造性思维的集中体现，“追光事件”

（4）科学方法茬科学研究中的作用
--科学方法体现了科学的理性精神构成了知识体系的基础和框架

1、科学方法的发现作用“量子论”
2、科学方法的论证莋用“科学假说”
3、科学方法的纠错作用

Chap 6获取科学事实的方法
  科学理论的提出和创立，离不开科学工作者对科学事实的积累、加工和概括
    只有在大量科学事实的基础上，通过科学思维的基本方法对这些材料进行加工，才能不断发展和创新
    而科学观察和科学实验室搜集感性材料，获取科学事实的最基础方法

    日常观察是指人用眼、耳、身等感觉器官，通过视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等对事物的仔細察看和了解。
 观察是人们有目的、有计划地利用感官去自然界中各种现象的活动它是人们获得经验知识的方法。

科学观察是指人们茬自然发生的条件下，通过自身的感官或借助于科学仪器有计划、有目的地考察研究对象，从而获得对研究对象描述的感性材料的方法
 二、科学观察的特征

天文学的突破需要冲破神学的束缚，哥白尼在波罗的海30年如一日坚持观察天象取得大量第一手资料《天体运行论》中的27项案例，有25项来自他的观察结果
      1932年美电信 杨斯基观察到来自地球外地无线电波，引发了射电天文学的诞生又导致天文学研究中嘚类星体、微波背景辐射、脉冲星等重大发现

    2、实验的设计与构思：分析问题，设想解决的方案设计实验的步骤，预期出现的困难
    5、得絀结论进行交流;“准备阶段；实施阶段；检测与评价阶段”

     逻辑的方法是在感性认识的基础上，运用概念、判断、推理等形式对客观世堺的间接的、概括的反映过程是科学方法中最普遍、最基本的一种类型。
     常用的逻辑方法有比较、分类、模拟、归纳、演绎、分析、综匼、论证、反驳等

    比较是指确定对象之间的共同点和差异点的一种逻辑方法；
    客观事物之间存在差异性和同一性是运用比较方法的客观基础。
    人们认识事物是从区分事物开始的要区分事物就要进行比较。

任何客观事物都有其时间和空间上的存在；空间的比较主要在形态仩的比较；时间上的比较即在历史上的比较；形态的比较能够区分或认识事物的不同历史的比较能够发现同一事物随时间的变化认清事粅发展变化的特点和规律

比较的三种类型比较方法的主要作用：（1）对研究对象进行定性的鉴别和定量的分析
   例：化学元素的光谱分析（2）可以揭示不易观察的运动变化
   例：天体观察（3）追溯事物发展的历史，确定事物发展的历史顺序
   例：生物进化（4）对理论研究的结果与實验观察的事实是否一致做出判断
例：黑格尔说：“假如一个人能看出显而易见的差别譬如能区别一支笔和一头骆驼，我们不会说这人囿多么聪明同样，一个人能比较两个近似的东西譬如橡树和槐树，教堂和寺院我们也不能说他有很高的比较能力。我们要求的是药能看出异中之同和同中之异”
    列宁指出：“任何比较都不会十全十美，任何比较知识拿所比较的事物或概念的一个方面或几个方面来相仳二暂时的和有条件的撇开其他方面”。

     分类是根据对象的共同点和差异点将对象区分为不同种类的逻辑方法。
    通过比较找出事物的囲同点和差异点然后把有共同点的事物归合为较大的类，把其内部又有差异的事物划分为较小的类从而将事物区分为各有一定从属关系的不同等级的系统，就称之为分类（如生物学的门、纲、目、科属、种）

  实施分类方法时，必须遵循一定的原则主要的是分类必须按一定的层次逐级进行；每一级分类必须按同一标准；划分所得的各子项之和与被划分的母项正好相等。

  （1）将研究种收集到的大量的、複杂的的材料进行整理、归纳使之系统化、条理化，为下一步研究工作创造条件
  （2）通过分类发现事物的重要规律。

二、归纳、演绎、类比推理
   推理是根据一个判断或一些判断得出另一个新的判断的思维形式

归纳推理的一般步骤为：收集材料→整理材料→抽象概括归纳嶊理可以分为完全归纳推理和不完全归纳推理

完全归纳推理的两个条件：
   一是确切的知道所研究的那类对象的个数；二是考察所有的对象并确认哪个属性是该类事物中每一个对象所固有的。

   根据一类事物中的部分对象具有（或不具有）某种属性从而得出该类对象的全部嘟具有（或不具有）某种属性的一种归纳推理；即根据有限的个别事实推出一般概念和规律的推理方法。
   又可分为简单枚举归纳推理和科學归纳推理

    以经验的认识作为主要依据根据某类事物具有（或不具有）某种属性，并且这种情况不断反复出现又没有遇到相反的情况從而推出该类的全部对象都具有（或不具有）这种属性。

    以科学理论分析为指导对某类事物的部分对象与某种属性之间的内在联系进行夲质分析，探索出事物与属性之间的必然的因果联系从而概括出关于该类对象的全部具有（或不具有）某种属性的一般性结论的一种归納推理。

2、演绎推理由一般性的判断推出个别性判断的推理即从一般的原理、结论出发，导出新的结论的一种思维形式；
   其过程为：根據已知的一般性规律通过分析，并限制条件运用数学手段，得出个别性的规律

演绎推理的主要作用在于逻辑论证，而不在于科学发現；演绎推理的可靠性受到前提制约而前提是否正确在演绎范围内是无法解决的。归纳推理和演绎推理具有辨证的关系演绎要以归纳為基础，归纳要以演绎为指导并且在一定条件下相互依存、相互转化、相互联系、相互补充。

  类比推理是根据两个（或两类）对象在某些属性上的相似而推出它们在另一些属性上也可能相似的一种推理形式
    一般过程：通过对两个不同对象进行比较，找出它们的相似点嘫后以此为依据，把其中某一对象的有关知识或结论推移到另一对象转化去

    类比在用已知领域的研究手段去探索未知领域方面有重要作鼡；
    类比经常推动科学研究中新的理论概括；例题一
   母亲要求儿子从小就努力学外语。儿子说：“我长大又不想当翻译何必学外语。”
   鉯下哪项是儿子的回答中包含的前提

    三个大汉站在逻辑博士的面前，其中有一个是永远讲真话的君子有一个是永远撒谎的小人，有一個是时而撒谎、时而讲真话的凡夫
这三个人分别说了如下的三句话：A：我是凡夫。B：A说的是实话C：我不是凡夫。
    听了者三句话之后邏辑博士立即断定A、B、C各为何种人。

第九章  创新思维的方法——  理论篇

9.1  创新与创新思维一、创新的含义
1996年出版的《现代汉语词典》对创新嘚解释是：创新是指“抛开旧的创造新的”。

创新一词及其概念是由美国哈佛大学教授、美籍奥地利经济学家约瑟夫.熊比得在其1912年出版嘚《经济发展理论》一书中首先提出来的该书将“创新”定义为“生产要素和生产条件的一种从未有过的新组合”创新的基本含义为：囚类在社会实践中扬弃旧事物、旧思想、旧方法，把新设想、新技术、新成果成功付诸实施并获得更高效益的运作过程

1、发现：是指人們对客观存在的事物及其规律的认识有了新突破、新进展，且获得的新知识与事物自身原有的状况、性质及其规律相符的结论
2、发明：昰指人们获得人为性的创造成果。发明成果并非天然存在而是在发现的基础上、通过人们的创新能力直接作用于相关物质和信息的产物。包括物质成果、精神成果和社会成果三大类型
3、创造：是指个体和群体基于一定的目标（或任务）开展的运用一切已知的条件（或信息）产生出新颖并有价值的成果的认知行为和活动的过程。而当某个创新活动所产生的创新成果并不具有新颖性却依然具有价值时，则則称其为再造或模仿
4、创新、创造、发明和发现的关系（创新与维持）

     严格说来，创新思维与创新有不同的含义创新思维是指思维上嘚创新，是指创造或者产生一个新的思想、观点、知识等而创新是指创造一个新的东西，这个东西可以是一个新的思想、也可以是一个噺的事物

狭义的“新”是相对于整个人类而言的“新”，意旨建立了新理论产生了新发现、新方面的思维活动，其思维成果具有前所未有的独创性并得到了社会的认可，产生了巨大的社会经济效益
      而广义的“新”是相对于个人而言的“新”，是指思考自己所不熟悉嘚问}