科學思維與方法第一章

科學思維與科學方法論柯婷四川理工學院課程設置與要求

教學時間：16個課時成績構成：30％的平時成績（作業＋考勤）＋70％的卷面成績課程性質：通識核心課程緒論

科學的本質方法論的本質學習科學思維與科學方法論的意義科學的本質

中國古代的學問是文史哲不分的，是通才之學，國同之學，西方的學問是一科一科的，所以他就把西方的學問翻譯叫科學，取分科之學的意思。中國古代沒有科學，五四運動引進科學。為什么有科學，西方怎么有科學，中國古代為什么沒有西方意義上的科學

中西文化之間的根本差異就是人文理念的差。中國的血緣文化中國的文化以儒家文化為主導的，最高理想就是仁。中國文化是一個血緣文化，這是農耕經濟之上的血緣文化，是情感至上，理和法次之，我們中國人法制意識淡薄。

西方的契約（地緣）文化：1、規則、個體的獨立性。2、自由是西方文化的內驅力。

科學的第一階段：希臘科學:自由的科學，內在型科學。中世紀衰落。第二階段：現代科學，實用型科學。現代科學的特征，現代科學是力量型科學。推薦讀本《科學究竟是什么》（英）查爾默斯

方法論的本質有一個五石重的大葫蘆，拿也拿不起來，能派什么用處？你是沒有使用大器物的方法。宋人有善于制作不皸手之藥的，世代為人洗絲為業，聊以糊口。有人知道了這件事，要出百金買不皸手藥的配方。宋人以為利大，決定賣給他。這個人將藥方獻給吳王。到了隆冬季節，吳越兩國水戰，吳軍有不皸手之藥，戰斗力大增，越人受寒水侵襲之苦，大敗。吳王給獻藥方的人賜地封賞，因為他知道使用這種藥的方法。你為這個五石的大葫蘆能做什么用發愁，何不讓它浮于江湖，任它去發揮自己的用處。后人在引用《逍遙游》的這個故事時，多只講不龜手藥一段，說明買方法比買藥重要。方法論是一個哲學范疇，人們用什么樣的方式、方法來觀察事物和處理問題。概括地說，世界觀主要解決世界“是什么”的問題，方法論主要解決“怎么辦”的問題?？茖W方法論有廣義狹義之分。狹義的僅指自然科學方法論即研究自然科學中的一般方法，如觀察法、實驗法、數學方法等。廣義的則指所有正確的方法論，即科學的方法論。

錢學森：學習科學研究方法的途徑，一是會不會把書本上的變成活生生的方法和工具；一是從實踐中逐漸領悟，如何抓問題的關鍵，如何認識死胡同，此路不通，如何從失敗中總結教訓迅速走上大道，如何敏銳地發現有希望的苗頭。弄清這幾個“如何”不容易，因為這方面的學問還沒有形成一門科學，只能意會，不可言傳呵。學習科學思維與科學方法論的意義

學習知識的轉化幫助人們自覺的、科學的進行思維，進而從自發、樸素的思想方式中擺脫出來?？茖W思維方法是人們通向真理，獲得真理的認識途徑。有一位希臘的年輕人，不遠萬里四處拜師求學，為的是能得到真才實學。他很幸運，一路上遇到了許多學識淵博者，他們感動于年輕人的誠心，都將畢生所學毫無保留的傳授給了年輕人?？墒亲屇贻p人感到苦惱的是，學到的知識越多，就越覺得自己的無知和淺薄。

他感到了極度的困惑，這種苦惱實施折磨著他，使他寢食難安。于是，他決定去拜訪遠方的一位智者，據說這位智者能夠幫助人們解決任何難題。他見到智者，便向他傾述了自己的苦惱，并請求智者想一個辦法，能讓他從苦惱中解脫出來。

智者聽完了年輕人的傾述之后，靜靜的想了一會兒，接受慢慢的問道：“你求學的目的是為了求知識還是求智慧?！钡谝徽滤季S的概述思維的概念思維的要素思維的特征中國傳統的思維特征1.1思維的概念人感性認識感覺知覺記憶環境思維理性概括言語、表象、動作

感覺：是人腦對客觀事物個別屬性的反映。知覺：是人腦對客觀事物整體屬性的反映。思維是人腦對客觀事物本質特征和內部聯系的概括和間接的反映，是認識的高級形式。

思維是借助言語、表象或動作而實現的，對事物的性質及關系的概括和間接的反映。思維，就是人腦的活動（儲存、遺忘、檢索、整理）過程。感覺:顏色鮮艷、芳香撲鼻(直接反應)鮮花非常美麗(直接反應)思維:

根據記憶推斷春天來了。(間接反應)知覺:1.2思維的要素1.思維的主體思維主體是指從事思維活動的承擔者。一般來說，具有一定的思維能力和科學知識、掌握一定思維方法和科學實踐手段的人可以成為思維的主體。思維主體的能力結構

1)、獲取信息提出問題的能力

即思維主體在實踐中收集事實材料，進行加工分析，提出問題的基本能力

2)、科學思維的能力

感知覺能力；記憶儲存能力；邏輯加工能力；思維的調控能力；思維的想象能力等。

3)、語言能力

語言是思維的“外殼”。分為自然語言、科學語言、數學語言等

4)、自我優化知識結構的能力2.思維的客體：物質客體和精神客體物質客體：自然客體：即思維主體的活動指向自然界社會客體：是由人和社會物質系統要素構成。如經濟關系、政治關系、思想關系精神客體：精神活動（認知、情感、意志等）精神產品（知識、理論、文藝作品等）

3.思維工具即思維的形式（或方式）與規律人們在頭腦中運用概念、判斷、推理和方法，以及思維運算過程中的所有使用的物化一起等，揭示思維活動的機制，更為重要的是人們在進行思維時，使用了什么樣的思維工具和手段，遵循怎樣的思維路線和建構方式。1.3思維的特征1、概括性思維反映依賴事物的固體本質屬性和內在規律

例：透過鉛筆、圓珠筆、蠟筆、毛筆……等許多種具體的筆，抽取共同本質特征：能書寫的專門工具，形成概括認識。

2、間接性

思維往往通過其他事物（知識與經驗）作為中間媒介間接的認識事物的本質例：早上推窗看到對面屋頂和地上濕漉漉的，推測昨晚下雨了。由太陽的東升西落，晝夜、四季更替，揭示地球自轉、公轉的規律。九點圖問題請用一筆連續的四條直線穿過這九個點。3、問題性思維總是指向與解決某個問題4、能動性思維是客觀世界在人腦中的能動的反映1.4中國傳統的思維特征為什么每個人的思考習慣會不相同？三個原因：→大腦結構→知識結構→生活環境（社會強制性）思維傳統（傳統思維）——當一個地方或某個民族的思維方式經過一代代流傳而基本穩定下來成為習慣，并具有自己獨特的形式，這種思維方式就叫思維傳統。由于思維方式貫串于一個民族文化和社會實踐的各個方面，所以把握了一個民族的思維方式，有助于更加深刻地把握他們的文化特色和本質，有助于進一步深入理解他們的歷史和文化各個方面的內在聯系，有助于滲透這一民族的內在心理特質。東西方存在差異有何而來？社會存在決定社會意識民族傳統的思維方式中國人似乎更全面地思考問題，更關注背景和關系，更多的借助經驗，而不是抽象的邏輯，更能容忍反駁意見。西方人更具有分析性，傾向于使事物脫離背景，避開矛盾，更多地依賴邏輯。兩種思維習慣各有利弊。例如，在食物的調味上，中國靠直覺和經驗放調味料。而西方就會認真地寫下多少分量的食物要放多少調味料。

西方式思維是具象，中國式思維是抽象的。舉個例子：在繪畫里，前者為了說明天使在飛，就在他們背后加一雙翅膀；后者為了說明仙女在飛，會以仙女旁邊加幾朵白云。

中國傳統的思維特征重人倫，輕自然辯證性和整體性取像比類直觀性單一性重人倫，輕自然1、孔子論“仁”:一曰“仁者，人也?！倍弧叭省奔础皭廴恕?/p>

三曰“親親而仁民，仁民而愛物”辯證性和整體性

1.）帶有有機論色彩的過程性思維。中國傳統的思維方式擅長于從具體同一性出發，整體地、流動地、統一地認識對象。在中國人的眼中，任何事物都是有生命、有機的，而生命的形式在于變化，在于動態的演化過程中?！疤斓刂?，極則反，盈則損”，“曲則全，枉則直，洼則盈，敝則新，少則得，多則惑”。2.）整體性思維的辯證性

在看似互不相關的事物之間建立一種時空結構，以便把這些事物聯系起來，從而達到自此事物了解彼事物的目的。這種思維方式也稱作“月令圖式”的思維方式。我們一般習慣把“月令圖”式結構看成是一種“三體”結構。

在看似互不相關的事物之間建立一種時空結構，以便把這些事物聯系起來，從而達到自此事物了解彼事物的目的。在許多人看來，氣候變化（代表時間關系）、物候變化（代表空間關系）似乎與人及人的社會活動沒有直接的聯系，但“月令”的作者卻把這種關系確定下來，不僅在空間上按照五行法則安排各種事物(帝、神、色、蟲、畜、數、音，律、嗅、味、性、事、五臟等)的整合系統，而且在時間上，將四時代謝的自然發展規律引進系統中，作為系統內次序的參照系。這種思維方式漸漸固定下來，并最終將中國人的生活方式導進“圓”的形式中，由此產生諸如“君子安而不忘危，存而不忘亡，治而不忘亂”，“塞翁失馬，安知非福”，“三十年河東，三十年河西”，“舉措應變而無窮”等等的啟示；結果：抵消了絕對的悲觀主義，產生“樂感文化”。太極生兩儀，

兩儀生四象，

四象生八卦，

八卦生萬事萬物。-----《周易》陰陽的不同組合產生了萬事萬物。換言之，萬事萬物再怎么不同，都只不過是陰陽不同組合、不同關系的演變而已。這代表了中國傳統思維方式的一種特征。這個特征就是：思考問題時，總是基于一點，然后層層向外發散。人們常去發掘這每個層次以及每條“路”之間的關系，最終達到認識不可知的宇觀世界或微觀世界的目的。

取象比類的推理性

“合理外推”“合理外推”指的是“將人對一類事物的理解整理出來，形成模式，用來對尚不可知的事物進行符合規律的推理”。以自己的某些個性特征為基準，推知周圍人群的共同特征，再進一步推出無法接近的群體的特征，并如此推論下去，便可知人類的共同特征，這就是所謂“推己及人”，“推近及遠”。以合理做推理的標準。

例如：中國史學治史的方法就有這樣的特點。中國史學是相當發達的，古人善于取精用宏，對社會現象進行大量的觀察和記載，甚至對某些社會行為產生的原因和實質都有精辟的判斷。古代史學的成就使史學得以率諸學科之先，但是也正因為這種現象，反映了古人對人文的重視，反過來又使史學帶上泛知識性色彩?？茖W家們在研究自然現象時，習慣于以社會經歷和史書提供的經驗作為驗證的尺度，從而導致科學理論人格化，使史學詮釋材料的方法自然成為諸學科推理的范本?！叭∠蟊阮悺庇纸小霸锉阮悺?，作為一種辯證推理，依現在的話說，指的是“將雜亂無章的事物加以綜合歸納，分門別類，用以比較某種規則，目的是為了了解這些事物之間的關系，或是在它們之間建立有規律的聯系和秩序”。取象比類的推理方法，在兩個領域里應用得最多：用“取象比類”的方法，了解未知的事物。例如，在軍事行為中，利用關系結構將敵我雙方聯系起來，以便通過“知己”來達到“知彼”的目的。用“取象比類”的方法，在人群中建立管理秩序。直觀性1.定義2.直觀思維（“觀象”+“體悟”）3.悟性思維1.定義

中國古代直觀思維是重體悟的、以經驗為基礎的思維。直覺和悟性——認識世界的基礎什么是直覺？

“此中有真意，欲辨已忘言”（晉陶淵明）直覺是針對某種事物的直接的、大致的想法，由于這種想法比較籠統，以至不知從何說起。直覺來自過去的經驗、知識的積累和重組，以及自己所受過的思維訓練。直覺低層次直覺（直覺行動思維）高層次直覺（悟性—較強領悟能力）觸類旁通創造之使2.直觀思維（“觀象”+“體悟”）

例如：在“觀象”的基礎上，《易經》建立起陰陽八卦的思維模式和思想體系。

陰陽觀念起源于中國古人對各種自然現象諸如明暗、冷熱、日月、上下、雄雌、動靜、男女等兩極現象的觀察，陰陽觀念雖有高度的概括性，但并沒有成為一個完全抽象化的邏輯概念。“陽”：太陽、白天、明亮、雄性、運動、上升“陰”：月亮、晚上、黑暗、雌性、靜止、下降

例2：五行：認為整個世界是由五種基本元素構成的，它們是在現實中普遍存在的五種自然物。這五種自然物的性質亦均是人們在日常生活中經