诸暨市建设局 招工:科学思维

科学思维

一、定义

二、科学思维三原则

1、逻辑性原则

① 从个别到一般的归纳思维

A、完全归纳法

B、简单枚举法

C、因果联系的归纳法

② 从一般到个别的演绎思维

A、基本原理（观点）的推导作用

B、应用一般观点进行具体分析的功能

C、知识体系的建构功能

③ 归纳和演绎的辩证统一

2、方法论原则

① 分析方法的应用

A、明确分析内容

B、掌握分析程序

C、把握分析要点

② 综合方法的应用

A、从整体出发确定对象

B、从系统出发把握阶段

C、从全局出发进行决策

③ 分析与综合辩证统一的思维原则

3、历史性原则

① 知识体系的建构功能

② 科学方法的教育功能

③ 理论的证实功能

1、观察渗透理论

2、黑箱方法

3、假说方法

4、回溯推理方法

四、四套标准

1、逻辑标准

①.符合“奥卡姆剃刀”的原则

②.本身是自恰的

③.可被否证的

④.有清楚界定的应用范畴

2、经验标准

①.有可被检验的预测

②.在实际上已有了被证实的预测

③.结果可被重复

④.对于辨别数据的真实与否有一定的标准

3、社会学标准

①.能解决已知的问题

②.提出可研究的新问题和解决这些问题的模型

③.提供概念的定义

4、历史学标准

①.解释已被旧理论解释的所有的数据

②.跟其它有效的平行理论相互兼容

五、科学方法

1、鲜明的主体性

2、充分的合乎规律性

3、高度的保真性

六、科学方法的层次

1、单学科方法

2、多学科方法

3、全学科方法

七、科学研究方法

1、一般步骤

① 在进行科学研究时，应当首先认识到问题的存在

② 要把问题的非本质方面找出来，加以剔除

③ 同这个问题有关的全部数据都收集起来

④ 初步的概括

⑤ 假说是否成立

⑥自然定律

2、非一般步骤

科学思维

一、定义

科学思维，即形成于并运用于科学认识活动、对感性认识材料进行加工处理的方式与途径的理论体系；是真理在认识的统一过程中，对各种科学的思维方法的有机整合，是人类实践活动的产物。 　　

在科学认识活动中，科学思维必须遵守三个基本原则：

1、在逻辑上要求严密的逻辑性，达到归纳和演绎的统一；

2、在方法上要求辩证地分析和综合两种思维方法；

3、在体系上，实现逻辑与历史的一致，达到理论与实践的具体的历史的统一。

二、科学思维三原则

1、逻辑性原则

逻辑性原则就是遵循逻辑法则，达到归纳和演绎的统一。科学认识活动的逻辑规则，既包括以归纳推理为主要内容的归纳逻辑，也包括以演绎推理为主要内容的演绎逻辑。科学认识是一个由个别到一般，又由一般到个别的反复过程，是归纳和演绎的统一。 　　

① 从个别到一般的归纳思维 　　　

归纳方法是从个别或特殊的事物概括出共同本质或一般原理的逻辑思维方法，它是从个别到一般的推理。其目的在于透过现象认识本质，通过特殊揭示一般。 　　

A、完全归纳法。完全归纳法是根据某类事物所有对象作出概括的推理方法。 　　

B、简单枚举法。人们在进行科学研究时，往往只根据部分对象具有某种属性作出概括，这种推理方法叫不完全归纳法。 　　

C、因果联系的归纳法。任何现象都会引起其他现象的产生，任何现象的产生都是由其他现象所引起的，这种引起和被引起的关系叫做因果联系。因果联系的归纳法已经不是一种简单的从个别到一般的归纳法，已具有与演绎相结合的归纳法。 　　

② 从一般到个别的演绎思维 　　

和归纳思维相反，演绎思维是从一般到个别的推理。所谓演绎，就是根据一类事物都有的属性、关系、本质来推断该事物中个别事物也具有此属性、关系和本质的思维方法和推理形式。其基本形式是三段论，它由大前提、小前提和结论三部分组成。只要前提是真的，在推理形式合乎逻辑的条件下，运用演绎推理得到的结论必然是真实的。 　　

A、基本原理（观点）的推导作用。 　　

B、应用一般观点进行具体分析的功能。 　　

C、知识体系的建构功能。演绎推理把关于事物最一般、最本质、最普遍的规定作为逻辑出发点，按照事物本身的转化关系把事物联系完整地复制出来，使某一领域的科学知识结合成一个严密的体系，显示出建构知识体系的强有力的功能 　　

③ 归纳和演绎的辩证统一 　　

归纳和演绎的客观基础是事物的个性与共性的对立统一。个性中包含共性，通过个性可以认识共性，同样，掌握了共性就能更深刻地了解个性。归纳和演绎之间是相互依存、相互渗透的，它们在科学认识中的主次地位也是可以互相转化的。

2、方法论原则

所谓方法论原则，就是掌握方法准则，实行分析与综合的结合。分析与综合是抽象思维的基本方法，分析是把事物的整体或过程分解为各个要素，分别加以研究的思维方法和思维过程。只有对各要素首先作出周密的分析，才可能从整体上进行正确的综合，从而真正地认识事物。综合就是把分解开来的各个要素结合起来，组成一个整体的思维方法和思维过程。只有对事物各种要素从内在联系上加以综合，才能正确地认识整个客观对象。 　　

① 分析方法的应用 　　

分析方法大体上有四个层次，即定性分析、定量分析、因果分析和系统分析，是最基本的思维方法之一。 　　

A、明确分析内容。分析的目的在于透过现象把握本质。具体包括以下三个方面。 　　
（1）对事物或现象在空间分布上进行分析。

（2）对事物或现象在时间发展上进行分析。

（3）对事物的各个因素、方面、属性等进行分析。。 　　

B、掌握分析程序。运用分析方法进行分析的程序，大体上包括以下三个环节。 　　

（1）解剖整体。

（2）研究部分。

（3）寻找联系。 　　

C、把握分析要点。所谓分析要点，就是部分不同于整体的特征点以及部分与部分之间相互区别或相互联系的特征点。它常常是时空的分界点、状态的突变点、因素的区分点或联系点。寻找合理的分析要点是对整体进行分析的依据，是运用分析方法的关键。

（1）必须寻找空间分析要点。

（2）必须寻找时间分析要点。

（3）必须从事物现象的对应关系中寻找因果分析要点。 　　

② 综合方法的应用 　　

综合方法在思维上的特点是力求通过全面掌握事物各部分、各方面的特点及内在联系，并通过概括和升华，以事物各个部分、各个属性和关系的真实联结和本来面貌来复现事物的整体，综合为多样性的统一体。因此，综合不是简单的机械相加，而是紧紧抓住对各部分的研究成果之间的内在联系，从中把握事物整体的本质和规律，得出一个全新整体性的认识。培养和运用整体分析方法应把握以下三个环节。 　　

A、从整体出发确定对象。任何要素和局部都是一定系统和整体的要素和局部，因而确定分析事物的对象就必须从系统或整体出发。 　　

B、从系统出发把握阶段。任何事物的发展阶段都是一定系统过程的阶段，因而必须从系统过程出发把握其各个发展阶段。 　　

C、从全局出发进行决策。任何事物都是由各个具体要素组成的统一整体，因而就必须从整体和全局出发进行决策，特别在我们把握“怎么样”之类的问题时。 　　

③ 分析与综合辩证统一的思维原则 　　

分析思维与综合思维所关心和强调的角度不同，但都是重要的思维方法，“认识了部分才能更好地认识整体”和“认识了整体才能更好地认识部分”是同一个原则的两个方面，整个认识过程应该是分析与综合的辩证结合过程。 　　

分析是综合的基础。没有对各种经济政治现象的部分、要素的具体分析，就不可能正确地认识事物的本质特征并从整体上把握事物发展的规律。 　　

分析又以综合为前提。分析总是从某种总体性出发，总是受关于对象的总体认识的支配，离开了综合，分析就会有很大的盲目性，成为无源之水，无本之木，会出现很大的局限。 　　分析与综合不仅相互依存、相互渗透，而且它们的主次关系也是随着人们认识的发展而相互转化的。人们要完整深刻地认识客观事物，就必然是一个反复运用分析与综合方法的过程，是在分析——综合——再分析——再综合的过程中不断前进的。

3、历史性原则

历史性原则就是符合历史观点，实现逻辑与历史的一致。逻辑与历史的统一是科学思维的又一个重要原则。历史是指事物发展的历史和认识发展的历史，逻辑是指人的思维对客观事物发展规律的概括反映，亦即历史的东西在理性思维中的再现。历史是第一性的，是逻辑的客观基础；逻辑是第二性的，是对历史的抽象概括。历史的东西决定逻辑的东西，逻辑的东西是从历史中派生出来的。逻辑和历史统一的原则，在科学思维中，特别是在科学理论体系的建立中，有着重要意义。可归纳为三个方面。 　　

①     知识体系的建构功能 　　　

一门科学的逻辑体系应该体现这门科学研究对象的历史发展线索，或者反映人类对这一研究对象的认识发展历史。只有这样，才能建立起具有内在联系的逻辑体系。 　　

②     科学方法的教育功能 　　　

逻辑与历史的统一，不仅对构造科学理论体系具有重要意义，而且对学生具有方法论的教育意义。从方法论角度看，逻辑与历史的统一就是逻辑的方法与历史的方法的统一。 　　③ 理论的证实功能 　　

着眼于对事物进行历史的考察，从事物的发展、变迁和沿革中，对问题进行分析和综合。必须用逻辑推理，从纯粹抽象的形态上去揭示事物发展的矛盾运动，认识对象的本质，把握事物的运动发展规律和发展方向。

三、科学思维的方法

1、观察渗透理论

科学实验证明，人的头脑在认识事物之前，并不是空无一物的“白板”，而是已经存在着某种东西了。这就是已有的知识储备、理论框架、价值观念等。它们对观察者的观察范围和思考偏向作了预先的规定。 　　

对于创造者个人来说，观念的转变或理论背景的转换，就意味着一种新创意的产生。RNA酶的发现即是一个著名的例证，它告诉我们，一旦观察者的理论思想观念发生了转换，就会使他的视野发生深刻的、戏剧性的变化，就能观察到从前“视而不见”、“充耳不闻”的东西。这就要求观察者具备良好的知识结构，不能囿于传统的思想观念，善于改变因一定理论的框架、范式而习惯形成的固定思路和先入为主的做法，从而有助于新创意的产生。

2、黑箱方法

　　所谓黑箱方法，就是把研究对象视为“黑箱” （由于种种条件的限制，无法从外部或无法打开来直接探察其内部的奥秘，如人的大脑、人口系统、原子结构、密封的仪器等，都可看作“黑箱”），通过观察外界向“黑箱”输入的信息和从“黑箱”输出的信息，来研究“黑箱”内部状态、结构和机理，从而揭示研究对象的特点和规律的一种科学方法。这种方法实际上是—种察其“表”而知其底的方法。由于黑箱方法不需要打开研究对象，只需通过外部观察、试验，就可了解研究对象的内部情况和变化，同时，它是从事物的整体功能着眼，不考虑事物的内部细节，所以它有着广泛的应用价值。运用黑箱方法整体地、活体地研究高度组织和活动性的生命系统，具有独特的优越性，可以在不干涉生命正常活动的条件下研究生命系统的活动规律。如在探讨脑功能的本质的过程中，科学家常用黑箱方法。

3、假说方法

所谓假说，就是以一定的科学事实和科学原理为依据的、关于未知事物及其规律性所作出的一种假定性说明。它具有两个显著的特点：一是科学性。假说，不是信口开河，它必须以一定的科学事实和科学原理为根据，并经过一定的科学论证；二是假定性。假说是一种猜测或猜想，至于这种猜测是否正确，在假说提出时还是一个未知数。假说的真理性有待往后的实践来证实。 　　

运用假说方法，一是要从事实出发，而又要超越事实；二是要进行逻辑论证；三是要用实践验证。只有当假说与事实验证相符合，它才可能上升为科学理论。假说可能发展为科学理论，也可能被证明是错误而被淘汰。 　　

假说是探索科学真理路上迈出的重要一步。科学认识正是沿着“假说—理论—新假说—新理论……”的途径，不断地向前发展的。一部科学发展史，可以说是一部假说和理论不断更迭的历史。进化论的发展史即是生动的例子。

4、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，它以事物情况之间的联系为基础，是从事物的结果推断其原因、由论断推测理由的一种思维方法。在科学研究中，回溯是建立求因假说的基本思维方法。生长素的发现是一个很好的例子。 　　

运用回溯推理方法，要注意提高结论的可靠性，需要深入进行调查研究，并且与演绎推理的其他方法紧密结合。调查研究越深入广泛，与其他方法结合越紧密，其对原因的推断就愈为可靠。

四、四套标准

现在的科学普遍认为，要判断一个理论是否科学，要符合逻辑的、经验的、社会学的和历史的四套标准，缺一不可。

1、逻辑标准

①.符合“奥卡姆剃刀”的原则

必须是简明而非繁琐的，而不是包含一大堆假设和条件，为以后的失败留好了退路；

②.本身是自恰的

不能一会说先造动物再造人，一会又说先造人再造动物；

③.可被否证的

　 不能在任何条件下都永远正确、不能有任何的修正；

④.有清楚界定的应用范畴

　 只在一定的条件、领域能适用，而不是对世间万事万物，无所不能，无所不包。

2、经验标准

①.有可被检验的预测

　 而不是只是一套美丽的空想；

②.在实际上已有了被证实的预测

　 也就是说，一个科学理论不能只被否证，而从未被证实，否则这样的理论是无效的；

③.结果可被重复

不是一锤子买卖，或者是只此一家别无分店，只有你一个人作得出那个结果，别的研究者重复不出来，还要怪别人功夫不如你；

④.对于辨别数据的真实与否有一定的标准

　 什么是正常现象，什么是异常现象，什么是系统误差，什么是偶然误差，都要划分得清清楚楚，而不是根据自己的需要对结果随意解释。

3、社会学标准

①.能解决已知的问题

　 如果连这也办不到，这种理论就毫无存在的必要；

②.提出可研究的新问题和解决这些问题的模型

　 也就是说，它不光要有解释，还要有预测，否则也没什么用处；

③.提供概念的定义

　 而且必须是切实可行的，不是象“气功场”、“天人感应”之类子虚乌有、对解决问题没有任何帮助的伪概念。

4、历史学标准

①.解释已被旧理论解释的所有的数据

　 也就是说，你不能只挑对自己有力的数据作解释，而无视对己不利的数据，否则就还不如旧理论；那些宣扬算命多准、祷告多有效的，其惯用伎俩就是挑出成功的巧合大肆宣染，而隐瞒了无数失败的例子；

②.跟其它有效的平行理论相互兼容

　 不能无视其它理论的存在。比如，“科学的神创论”如果要取代进化论这种“旧”理论，就不仅要解释已被进化论很好地解释了的所有的数据，而且不能不理睬与进化论相容得非常好的现代生物学的其它学科以及天文学、地质学、物理学、化学等的成果。同样，有人声称“气功科学”是最尖端的科学，那么它不仅要包容现代医学的研究成果，还必须与物理学、化学、生物学等等平行学科不互相抵触。

五、科学方法

科学方法是人类所有认识方法中比较高级、比较复杂的一种方法。它具有以下特点：

1、鲜明的主体性，科学方法体现了科学认识主体的主动性、认识主体的创造性以及具有明显的目的性；

2、充分的合乎规律性，是以合乎理论规律为主体的科学知识程序化；

3、高度的保真性，是以观察和实验以及他们与数学方法的有机结合对研究对象进行量的考察，保证所获得的实验事实的客观性和可靠性。

六、科学方法的层次

科学方法是人们为获得科学认识所采用的规则和手段系统。它是科学认识的成果和必要条件。可分为三个层次：

1、单学科方法，也称专门科学方法；

2、多学科方法，也称一般科学方法，是适用于自然科学和社会科学的一般方式、手段和原则；

3、全学科方法，是具有最普遍方法论意义的哲学方法。

七、科学研究方法

1、一般步骤

所谓科学的研究方法，很明显就是科学工作者在从事某项科学发现时所采用的方法。但是。这个过于简单的说明对我们没有多大帮助。能不能对这个问题作出更详细的说明呢？好吧！我们可以描述一下这个问题的一个理想答案。 　　

① 在进行科学研究时，应当首先认识到问题的存在。 　　

例如，在研究物体的运动时，首先应当注意到物体为什么会像它所发生的那样进行运动，亦即物体为什么在某种条件下会运动得越来越快（加速运动），而在另一种条件下则会运行得越来越慢（减速运动）。 　　

② 要把问题的非本质方面找出来，加以剔除。

例如，一个物体的味道对物体的运动是不起任何作用的。 　　

③ 要把你能够找到的、同这个问题有关的全部数据都收集起来。

在古代和中世纪，这一点仅仅意味着如实地对自然现象进行敏锐观察。但是进入近代以后，情况就有所不同了，因为人们从那时起已经学会去模仿各种自然现象，也就是说，人们已经能够有意地设计出种种不同的条件来迫使物体按一定的方式运动，以便取得与该问题有关的各种数据。 　　

例如，可以有意地让一些球从一些斜面上滚下来；这样做时,既可以用各种大小不同的球，也可以改变球的表面性质或者改变斜面的倾斜度，等等。这种有意设计出来的情况就是实验，而实验对近代科学起的作用是如此之大，以致人们常常把它称为“实验科学”，以区别于古希腊的科学。 　　

④ 有了这些收集起来的数据，就可以作出某种初步的概括，以便尽可能简明地对它们加以说明，亦即用某种简明扼要的语言或者某种数学关系式来加以概括。这也就是假设或假说。 　　

⑤ 有了假说以后，你就可以对你以前未打算进行的实验的结果作出推测。下一步，你便可以着手进行这些实验，看看你的假说是否成立。 　　

⑥ 如果实验获得了预期的结果，那么，你的假说便得到了强有力的事实依据，并可能成为一种理论，甚至成为一条“自然定律”。

2、非一般步骤

当然，任何理论或自然定律都不是最后定论。这一过程会一次又一次地重复下去。新的数据，新的观察和新的实验，结果将不断出现，旧的自然定律将不断为更普遍的自然定律所替代，因为这些新的定律不但能说明旧定律所能解释的各种现象，而且还能说明旧定律所不能解释的一些现象。以上这些，正如我已经说过的，是一种理想的科学研究方法。

但是在真正的实践中，科学工作者并不需要像做一套柔软体操那样一步一步地进行下去，而且他们通常也不这样做。比起旁的事情来，像直觉、洞察力甚至运气这一类因素常常更起作用.在整部科学史中充满了这样的例子。有不少科学家仅仅根据很不充分的数据和很少一点实验结果（有时甚至一点实验结果也没有），便突然灵机一动，得出了有用的、合乎事实的论断。这样的论断，如果按部就班地通过上述理想的科学研究方法进行，就可能要用好几年的时间才能得到。

例如，凯库勒就是在邮车上打瞌睡的时候，突然领悟到苯的化学结构的。洛维则在半夜醒来的时候，突然得到了关于神经刺激的化学传导问题的答案。格拉泽却由于无聊地凝视着一杯啤酒，才得到了气泡室的想法。然而这是不是说，一切都是凭好运气得来的，根本不需要动脑筋去思考呢？不，绝对不是的。这样的“好运气”只 那些具有最好领悟力的人才会碰上，换句话说，有些人之所以会碰上这样的“好运气”，只是因为他们具有十分敏锐的直觉，而这种敏锐的直觉则是依靠他们丰富的经验、深刻的理解力和平时爱动脑筋换来的。