科学思维方法

科学思维方法概述逻辑思维是人们在认识过程中借助于概念、判断、推理反映现实的过程。它与形象思维和创新思维不同，是用科学的抽象概念、范畴揭示事物的本质，表达认识现实的结果。逻辑思维方法主要有归纳和演绎、分析和综合以及从具体上升到抽象等。要遵循同一律、矛盾律、排中律、对立统一、质量互变、否定之否定规律。如果违背了这些规则，思维就会发生偷换概念，偷换论题、自相矛盾、形而上学等错误。逻辑思维把感性认识阶段获的信息材料抽象成概念，再运用概念进行判断和推理，从而产生新的认识。逻辑思维分经验型和理论型，经验型是以实际经验为依据形成概念，进行判断和推理；理论型是以理论为依据，运用科学的方法进行判断和推理，从而产生新的认识。逻辑思维与创新思维的一般区别：创新思维是值得肯定的，对于任何学科的发展都是必要的，但高考很难考察到创新思维。1）思维形式的区别。逻辑思维的表现形式，是从概念出发，通过分析、比较、判断、推理等形式而得出合乎逻辑的结论。创新思维则不同，它一般没有固定的程序，其思维方式大多都是直观、联想和灵感等。2）思维方法的区别。逻辑思维的方法，主要是逻辑中的比较和分类、分析和综合、抽象和概括、归纳和演绎，而创新思维的方法，主要是一种猜测、想象和顿悟。3）思维方向的区别。逻辑思维一般是单向的思维，总是从概念到判断再到推理，最后得出结论。创新思维的思维方向则是很多的，结果也是多样性的。4）思维基础的区别。逻辑思维是建立在现成的知识和经验基础上的，离开已有的知识和经验，逻辑思维便无法进行。创新思维则是从猜测、想象出发，没有固定的思维方式，虽然也需要知识和经验作为基础，但不完全依赖知识和经验。5）思维结果的区别。逻辑思维严格按照逻辑进行，思维的结果是合理的，但可能没有创新性。创新思维活动既然不是按照常规的逻辑进行，其结果往往不合常理，但其中却有新颖性的结果。逻辑思维的一般作用1、有助于我们正确认识客观事物。2、可以使我们通过揭露逻辑错误来发现和纠正谬误。3、能帮助我们更好地去学习知识。4、有助于我们准确地表达思想。（一）逻辑思维须遵循的规律（1）同一律：任何一个思想与其自身是等同的。在一个思维过程中，概念必须保持确定、同一、前后一致。（2）矛盾律：在同一个思维过程中，一个命题不可能既是真的又是假的。换句话说，如果一命题为真，那么与之矛盾或反对的命题则必为假。（3）排中律：在同一思维过程中，一个命题不可能既不是真的，又不是假的。（二）逻辑思维的主要思路I归纳与演绎１、归纳：从多个个别的事物中获得普遍的规则。例如：黑马、白马，可以归纳为马。２、演绎：与归纳相反，演绎是从普遍性规则推导出个别性规则。例如：马可以演绎为黑马、白马等。II分析与综合１、分析：分析是把事物分解为各个部分、侧面、属性，分别加以研究。是认识事物整体的必要阶段。２、综合：综合是把事物各个部分、侧面、属性按内在联系有机地统一为整体，以掌握事物的本质和规律。分析与综合是互相渗透和转化的，在分析基础上综合，在综合指导下分析。分析与综合，循环往复，推动认识的深化和发展。III抽象与概括１、抽象：抽象是从众多的事物中抽取出共同的、本质性的特征，而舍弃其非本质的特征。具体地说，科学抽象就是人们在实践的基础上，对于丰富的感性材料通过“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的加工制作，形成概念、判断、推理等思维形式，以反映事物的本质和规律。２、概括：概括是形成概念的一种思维过程和方法。即从思想中把某些具有一些相同属性的事物中抽取出来的本质属性，推广到具有这些属性的一切事物，从而形成关于这类事物的普遍概念。概括是科学发现的重要方法。因为概括是由较小范围的认识上升到较大范围的认识；是由某一领域的认识推广到另一领域的认识。（三）逻辑思维的主要方法一、因果思维简单的说，因果关系的逻辑就是：因为A，所以B，或者说如果出现现象A，必然就会出现现象B（充分关系）。这是一种引起和被引起的关系，而且是原因A在前，结果B在后。（1）一切先后关系不一定就是因果关系，例如：起床先穿衣服，然后穿裤子，或者说先涮牙后洗脸，这都不是因果关系。（2）并不是一切必然联系都是引起和被引起的关系，只有有了引起和被引起关系的必然联系，才是属于因果联系。因果对应关系：（1）一因一果：既一个原因产生一个结果。（2）多因一果：既多个原因一起产生一个结果。（3）一因多果：既一个原因产生多个结果。（4）多因多果：既多个原因一起产生多个结果。二、递推法思维递推思维就是按照因果关系或层次关系等方式，一步一步的推理。有的原因产生结果后，这个结果又作为原因产生下一个结果，于是成为因果链，因果链就是一种递推思维。例如：英国民谣：“失了一颗铁钉，丢了一只马蹄铁；丢了一只马蹄铁，折了一匹战马；折了一匹战马，损失一位将军；损失一位将军，输了一场战争；输了一场战争，亡了一个帝国。”三、逆向思维逆向思维法与因果思维法相反，逆向思维法是由结果推理原因。逆向思维的事例：例如：大家听过司马光砸缸的故事，司马光的朋友掉进大水缸里了，常规的思维模式是“救人离水”，而司马光面对紧急险情，运用了逆向思维，果断地用石头把缸砸破，“让水离人”，救了小伙伴性命。又例如：当时，德国古典哲学中的辩证思想已传入英国，法拉第受其影响，认为电和磁之间必然存在联系并且能相互转化。他想既然电能产生磁场，那么磁场也能产生电。四、内因与外因１、内因：是事物变化发展的内在根据。内因是事物存在的基础，是一事物区别于他事物的内在本质，是事物运动的源泉和动力，它规定着事物运动和发展的基本趋势。２、外因：事物变化、发展的外在原因，即一事物和他事物的互相联系和互相影响。唯物辩证法认为外因只是事物发展、变化的条件，外因只有通过内因才能起作用。事例：鸡蛋可以孵化出小鸡，而石头不能孵化出小鸡，因为石头缺少内因（生长发育的功能），冰箱里的鸡蛋也不能孵化出小鸡，因为冰箱里的鸡蛋缺少外因（合适的孵化温度）。五、条件触发具备一定的条件（原因），才能产生相应的结果，在条件（原因）具备之前，不会产生结果。思考一个事件的发生，需要考虑这个事件的触发条件是什么，还要考虑什么情况下才能具备触发条件。所以注意三个要素：事件、事件的触发条件、怎样具备触发条件。六、唯物辩证法唯物辩证法的基本规律有三条：对立统一规律（矛盾的规律）、质量互变规律、否定之否定规律。（1）对立统一规律：事物以及事物之间都包含着矛盾性，事物矛盾双方又统一又斗争推动事物的运动、变化和发展。例如：理想与现实的矛盾，使人奋斗，从而把理想转化为现实。（2）质量互变规律：事物、现象由于内部矛盾所引起的发展是通过量变和质变的互相转化而实现的。例如：吹气球。一点一点的吹（量变），吹到一定程度，气球就爆炸了（质变）。（3）否定之否定规律：事物的发展是通过自身的辩证否定实现的。事物是肯定方面和否定方面的统一。当肯定方面居于主导地位时，事物保持现有的性质、特征和倾向，当事物内部的否定方面战胜肯定方面并居于矛盾的主导地位时，事物的性质、特征和趋势就发生变化，旧事物就转化为新事物。否定是对旧事物的质的根本否定，但不是对旧事物的简单抛弃，而是变革和继承相统一的扬弃。事物发展过程中的每一阶段，都是对前一阶段的否定，同时它自身也被后一阶段再否定。经过否定之否定，事物运动就表现为一个周期，在更高的阶段上重复旧的阶段的某些特征，由此构成事物从低级到高级、从简单到复杂的周期性螺旋式上升和波浪式前进的发展过程，体现出事物发展的曲折性。七、现象与本质从观察表面现象到发现本质规律。表面现象是事物的外在体现，而本质规律是事物的内在体现。例如：从2、4、16、256这四个数字变化的表面现象，可以得出这四个数字的变化的本质规律：右边数字是左边数字的平方的值。八、相对与绝对相对与绝对是反映事物性质的两个不同方面的哲学范畴。相对是指有条件的、暂时的、有限的。绝对是指无条件的、永恒的、无限的。相对的事物要大大多于绝对。九、静止与运动运动是物质的固有性质和存在方式，是绝对的、无条件的，静止是从一定的关系上考察运动时，运动表现出来的特殊情况，是相对的、有条件的。静止的两种情况：(1)一切事物虽然每时每刻都在运动，但是某一具体事物在某种场合下可以不具有某种特定的运动形式。就其不具有这种特定的运动形式这一点而言，它是静止的。例如：地面上的建筑物就其对地面没有作机械运动这一点而言是静止的，但是这种静止仅仅是从一定的“参考系”看来才是如此，从别的“参考系”看来又是运动的，如建筑物随地面一起围绕着太阳运转，又随太阳系一起在银河系中运转。(2)一切事物虽然每时每刻都在运动，但是并非在任何时候都发生质变。当事物还没有发生质变时，这个事物还是它自己，在这个意义上它是静止的。普通与特殊对于一些事物的考察,要从普通状况和特殊状况两个角度来考虑，因为有些事物的某些性质只有在特殊状况下才会显现出来。十、假设法假设法就是对于给定的问题，先做一个或多个假设，然后根据已知条件来分析，如果与题目所给的条件矛盾，就说明假设错误，然后再用其它的假设。十一、排除法排除法：已知在有限个答案中，只有一个是正确的，对于一个答案，不知道它是否正确，但是知道这个答案之外的其它答案都是错误的，所以推断这个答案是正确的。著名侦探福尔摩斯说过：“当排除了所有其它的可能性，还剩一个时，不管有多么的不可能，那都是真相。”十二、反证法反证法是“间接证明法”一类，是从反面的角度的证明方法，即：肯定题设而否定结论，从而得出矛盾。法国数学家阿达玛对反证法的实质作过概括：“若肯定定理的假设而否定其结论，就会导致矛盾”。具体地讲，反证法就是从反论题入手，把命题结论的否定当作条件，使之得到与条件相矛盾，肯定了命题的结论，从而使命题获得了证明。常见步骤：第一步：假设命题结论不成立，即假设结论的反面成立。第二步：从这个命题出发，经过推理证明得出矛盾。第三步：由矛盾判断假设不成立，从而肯定命题的结论正确。十二、传输方式很多系统中，同级之间的事物通过传输来实现合作。（1）顺序与并列：顺序形式：事物按照先后次序运行。并列形式：事物同时运行。顺序形式分为线形结构和环形结构，线形结构表示事物在末端终止，而环形结构首尾相接，表示事物的循环。（2）集中与分布：根据是否存在功能上的中心事物，来判断是集中式还是分布式。（3）反馈：反馈分为正反馈和负反馈两种。正反馈：反馈信息与原输入信息起相同的作用，使输出信息进一步增强的调节。例如：在排尿反射过程中，当排尿中枢发动排尿后，由于尿液刺激了后尿道的感受器，后者不断发出反馈信息进一步加强排尿中枢的活动，使得排尿一再加强，直至尿液排完为止。负反馈：反馈信息与原输入信息起相反的作用，使输出信息减弱的调节。例如：血糖降低会促进使胰岛细胞分泌胰高血糖素，而当血糖恢复正常值以后又会抑制胰岛细胞继续分泌胰高血糖素。（4）模块：模块作为一个局部的整体，好比一个盒子。模块有三个重要方面：输入、处理方法、输出。十三、量变与质变量变：量变又称“渐变”。与质变相对。指事物在数量上的增加或减少以及场所的变更，是一种连续的、逐渐的、不显著的变化。唯物辩证法认为，量变是事物运动的基本状态之一，它由事物内部矛盾着的各个方面又统一又斗争而引起，是事物每时每刻都在进行的连续不断的变化，因此，它具有客观普遍性。质变：事物从一种质态向另一种质态的转变。事物运动的基本状态之一。同量变相对。又称突变。质变是在量变的基础上发生的，标志着量的渐进过程的中断。十四、等级和阶段等级：事物的发展过程分为多个等级，具备一定的条件，才能进入相应的等级。阶段：事物的发展过程分为多个阶段，具备一定的条件，才能进入相应的阶段。等级和阶段的作用：（1）区分作用。一些事物可以按照所处的等级或阶段来进行区分。（2）描述事物变化、发展的过程。例如：我们常说一个事物发展到什么阶段了，或者一个事物发展到什么等级了。十五、筛选思维筛选：通过淘汰的方式对事物进行的挑选。对于多层筛选，需要为每层都设置通过的条件，符合条件的事物可以通过，不符合条件的事物被淘汰掉，那些符合条件的事物再进入到下一级别筛选，从而实现一层一层的筛选。十六、限定思维限