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文檔簡(jiǎn)介
第6課創(chuàng)新思維與系統(tǒng)思維科學(xué)技術(shù)的本性和生命力在于繼承基礎(chǔ)上的創(chuàng)新??茖W(xué)技術(shù)研究方法有三類:適用于某些學(xué)科的特殊研究方法,如光譜分析方法、化學(xué)催化方法等;適用于各門自然科學(xué)技術(shù)的一般研究方法,如科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)學(xué)方法、系統(tǒng)方法等;適用于自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、思維科學(xué)的普遍研究方法,如哲學(xué)方法、分析方法、歸納方法等。自然辯證法的科學(xué)技術(shù)方法論主要研究第二類方法。第6課創(chuàng)新思維與系統(tǒng)思維科學(xué)技術(shù)的本性和生命力在于繼承基礎(chǔ)1科學(xué)技術(shù)方法論是關(guān)于自然科學(xué)技術(shù)研究中常用的一般方法的理論體系。一、科學(xué)抽象與歸納、演繹二、批判思維方法與創(chuàng)新思維方法三、數(shù)學(xué)方法與系統(tǒng)思維方法科學(xué)技術(shù)方法論是關(guān)于自然科學(xué)技術(shù)研究中常用的一般方法的理論體2一、科學(xué)抽象與歸納、演繹1、科學(xué)抽象科學(xué)抽象是在科學(xué)研究過(guò)程中運(yùn)用理性思維,排除研究對(duì)象的非本質(zhì)的、表面的、偶然的因素,抽取其本質(zhì)的、內(nèi)在的、必然的東西,以達(dá)到對(duì)研究對(duì)象的本質(zhì)和規(guī)律性認(rèn)識(shí)的一種理性思維方法??茖W(xué)抽象是對(duì)科學(xué)事實(shí)的抽象,而科學(xué)事實(shí)是通過(guò)科學(xué)觀察、實(shí)驗(yàn)和調(diào)查等實(shí)踐活動(dòng)獲得的。所以,科學(xué)抽象必須以科學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ)。一、科學(xué)抽象與歸納、演繹1、科學(xué)抽象3科學(xué)抽象的形式——(1)科學(xué)符號(hào):被研究和認(rèn)識(shí)的某種客觀事物的替代物。它具有物質(zhì)性、可感知性。(2)科學(xué)概念:反映事物本質(zhì)屬性的思維形式,是理性思維的三種基本形式之一。(3)思想模型:通過(guò)科學(xué)抽象建立起來(lái)的關(guān)于事物原型的思想客體。(4)理想實(shí)驗(yàn):經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象,把實(shí)驗(yàn)條件抽象到理想化程度,在思維中模仿真實(shí)實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)和形式,借助于科學(xué)想象和邏輯推理而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。科學(xué)抽象的形式——42、歸納與演繹
歸納是從個(gè)別事實(shí)中概括出一般性結(jié)論的思維方法,是一種由個(gè)別性前提過(guò)渡到一般性結(jié)論的推理形式。包括完全歸納法和不完全歸納法。S2------pS1------pS3-----pS4------pS-------pS1------pS2------p------S-------p完全歸納不完全歸納2、歸納與演繹S2------pS1------pS5
演繹是從一般原理走向個(gè)別結(jié)論的思維方法,是由一般性原則推導(dǎo)出個(gè)別結(jié)論的推理形式。它由前提、邏輯規(guī)則和結(jié)論三部分構(gòu)成。
這兩種方法不可分割,二者互為前提、互相補(bǔ)充,綜合應(yīng)用。S-------pM------SM--------p大前提小前提結(jié)論
演繹是從一般原理走向個(gè)別結(jié)論的思維方法,是由一6歸納與演繹的關(guān)系——?dú)w納是演繹的基礎(chǔ);演繹是歸納的指導(dǎo);二者在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。要建立歸納和演繹相統(tǒng)一的思維模式。歸納與演繹的關(guān)系——7二、批判思維方法與創(chuàng)新思維方法1、批判思維方法批判思維方法是以批判性思考或反思的方式質(zhì)疑和評(píng)估思考過(guò)程和結(jié)果的思維方法?!|(zhì)疑別人陳述和觀點(diǎn)的準(zhǔn)確性,追問(wèn)這些陳述和觀點(diǎn)背后隱藏的含義,擴(kuò)展探索性問(wèn)題的深度和廣度等。其特征是努力認(rèn)識(shí)到許多固有的觀念都可能有錯(cuò),需要對(duì)思考過(guò)程和研究結(jié)論做出實(shí)驗(yàn)、邏輯的檢驗(yàn),在做出判斷、形成觀點(diǎn)時(shí),識(shí)別和避免思維中常見(jiàn)的謬誤。二、批判思維方法與創(chuàng)新思維方法1、批判思維方法82、科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造科技創(chuàng)造是運(yùn)用科技知識(shí)和技能,改變、控制和調(diào)節(jié)客體,創(chuàng)造出前所未有的產(chǎn)品的活動(dòng),是科學(xué)技術(shù)研究中的創(chuàng)造性活動(dòng)??萍紕?chuàng)造分為科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明??茖W(xué)發(fā)現(xiàn):把被掩蓋的東西揭示出來(lái),即把已經(jīng)存在但不為人知的事物找出來(lái),或把客觀存在的規(guī)律加以闡明。技術(shù)發(fā)明:創(chuàng)制或造出過(guò)去不曾存在的東西,即創(chuàng)造出世上本沒(méi)有的器物、技術(shù)、方法等。
2、科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造9科技創(chuàng)造的基本過(guò)程:(1)準(zhǔn)備階段:?jiǎn)栴}的提出(2)醞釀階段:?jiǎn)栴}的求解(3)顯智階段:?jiǎn)栴}的突破(4)檢驗(yàn)階段:?jiǎn)栴}成果的證明和檢驗(yàn)科學(xué)研究的一般程序:確定科研課題;獲取科學(xué)事實(shí);進(jìn)行思維加工;科學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn)論證;建立理論體系??萍紕?chuàng)造的基本過(guò)程:103、創(chuàng)造性思維創(chuàng)造性思維與常規(guī)性思維1943年,德國(guó)的韋特海姆發(fā)表《創(chuàng)造性思維》。創(chuàng)造性思維是研究者在原有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,運(yùn)用與探索對(duì)象及探索過(guò)程相匹配的、獨(dú)特的科學(xué)思維方法把握對(duì)象的本質(zhì)和規(guī)律,從而獲得新思想、新觀點(diǎn)、新理論、新方法的思維活動(dòng),是能夠提出創(chuàng)見(jiàn)的思維。創(chuàng)造性思維不是一種獨(dú)立的思維形式或方法,它具有組合各種思維方法、靈活調(diào)用各種思維方法的特性。3、創(chuàng)造性思維11創(chuàng)造性思維的基本特征:思維方向的求異性,思維結(jié)構(gòu)的靈活性,思維進(jìn)程的飛躍性,思維表達(dá)的新穎性,思維效果的整體性。創(chuàng)造性思維沒(méi)有固定的程序或模式?費(fèi)耶阿本德:怎樣都行!創(chuàng)造性思維的基本特征:12創(chuàng)造性思維的機(jī)制問(wèn)題人腦不僅具有感官所提供的各種信息、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的背景知識(shí)、判斷能力,而且在生理結(jié)構(gòu)上的機(jī)制表現(xiàn)出它要對(duì)眾多信息進(jìn)行加工,同時(shí)人的分析能力是無(wú)限的,這便成為創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)。人的思維是由許多較小、較細(xì)、較復(fù)雜的思想元素組合而成的,人腦具有將這些思想元素加以整理和重新組合編排的功能,創(chuàng)造性思維的機(jī)制就是這些元素重新組合的過(guò)程。需要弄清人腦對(duì)信息是如何存儲(chǔ)的,即記憶、語(yǔ)詞信息的承擔(dān),意象以及邏輯聯(lián)系的過(guò)程等。創(chuàng)造性思維的機(jī)制問(wèn)題人腦不僅具有感官所提供的各種信息、實(shí)踐經(jīng)13思維是人腦的機(jī)能。人腦右半部分的功能主要是以形象思維的形式產(chǎn)生創(chuàng)造性的設(shè)想等;而人腦左半部分的功能主要是以抽象思維的形式進(jìn)行分析、論證等。在創(chuàng)造性思維活動(dòng)中,人腦左右兩個(gè)部分既各司其職,又協(xié)同工作,產(chǎn)生設(shè)想和分析論證兩個(gè)過(guò)程相互聯(lián)系、交叉進(jìn)行,使創(chuàng)造設(shè)想很快得以完善,產(chǎn)生創(chuàng)造性的思維成果。人腦機(jī)能的充分發(fā)揮,是創(chuàng)造性思維發(fā)揮的生理基礎(chǔ)。思維是人腦的機(jī)能。14創(chuàng)造性思維的心理機(jī)制主要是指顯意識(shí)和潛意識(shí)在創(chuàng)造性思維活動(dòng)中的協(xié)同作用問(wèn)題。顯意識(shí)是人自覺(jué)意識(shí)到并能加以控制的意識(shí)活動(dòng),包括知覺(jué)、感覺(jué)、判斷、推理、情感、意志等。潛意識(shí)是人意識(shí)不到、不能自覺(jué)控制的心理活動(dòng)。顯意識(shí)和潛意識(shí)是人腦對(duì)客觀事物反映的不同層次。創(chuàng)造性思維的發(fā)揮是以顯意識(shí)和潛意識(shí)的協(xié)同作用為心理基礎(chǔ)的。創(chuàng)造性思維的心理機(jī)制主要是指顯意識(shí)和潛意識(shí)在創(chuàng)造性思維活動(dòng)中15記憶是創(chuàng)造性思維的前提和基礎(chǔ)。記憶包括感覺(jué)記憶、短期記憶和長(zhǎng)期記憶。在記憶中有兩種機(jī)制與科技發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的創(chuàng)造性思維過(guò)程有密切聯(lián)系。一種是存入編碼的機(jī)制,另一種是選擇提取的機(jī)制。人依賴于記憶的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)用信息。記憶力是想象力、思維力和創(chuàng)造力的基礎(chǔ),而想象力又是思維力和創(chuàng)造力的基礎(chǔ)。記憶是創(chuàng)造性思維的前提和基礎(chǔ)。16意象是創(chuàng)造性思維的元素。思維需要意象,意象包含著思維。意象不同于知覺(jué),意象是暫時(shí)的、不穩(wěn)定的,而且所展示的信息是有限的。意象有直接記憶意象和創(chuàng)建意象。意象可以增強(qiáng)記憶,在識(shí)別中發(fā)揮作用,有助于解決問(wèn)題。語(yǔ)言是創(chuàng)造性思維的一個(gè)重要的符號(hào)元素。意象是創(chuàng)造性思維的元素。思維需要意象,意象包含著思維。17創(chuàng)造性思維是邏輯方法與非邏輯方法的整合、發(fā)散思維與收斂思維的整合、抽象思維與形象思維的整合、理性直覺(jué)與理性自覺(jué)的整合。一個(gè)足以完成科學(xué)創(chuàng)造過(guò)程的創(chuàng)造性思維,必定是邏輯方法與非邏輯方法的辯證統(tǒng)一和綜合應(yīng)用。邏輯方法與非邏輯方法是創(chuàng)造性思維得以發(fā)揮的兩個(gè)翅膀、相互補(bǔ)充、相互協(xié)同。創(chuàng)造性思維是邏輯聯(lián)系與心理過(guò)程的統(tǒng)一。邏輯型創(chuàng)造性思維:逆向思維、置換變換思維、離散思維、類比、移植等。非邏輯型創(chuàng)造性思維:發(fā)散思維、收斂思維、想象、聯(lián)想、隱喻、直覺(jué)、靈感、頓悟、集體智慧法(頭腦風(fēng)暴法)、希望點(diǎn)列舉法等。創(chuàng)造性思維是邏輯方法與非邏輯方法的整合、發(fā)散思維與收斂思維的18發(fā)散思維是指從一個(gè)目標(biāo)出發(fā),思維向不同的方向發(fā)散,沿著各種不同的途徑去思考,探求多種答案的思維方法,它具有流暢性、靈活性、獨(dú)特性等特征,又稱“求異思維”、“放射思維”。收斂思維是指盡可能利用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),思維始終集中于同一個(gè)方向,探求一個(gè)正確答案的思維方法,它具有簡(jiǎn)明化、條理化、邏輯化、規(guī)律化特性,又稱“求同思維”、“聚合思維”。兩者要有機(jī)結(jié)合:相輔相成、相互配合。要在發(fā)散思維與收斂思維之間保持思維的張力。只發(fā)散不收斂,則勞而無(wú)功;只收斂不發(fā)散,則難有創(chuàng)造。發(fā)散思維是指從一個(gè)目標(biāo)出發(fā),思維向不同的方向發(fā)散,沿著各種不194、類比與移植、交叉和跨學(xué)科研究方法類比推理是根據(jù)兩類對(duì)象之間在某些方面(屬性)的類似或同一,推斷它們?cè)谄渌矫妫▽傩裕┮部赡茴愃苹蛲坏倪壿嬎季S方法。類比推理在科研中具有啟發(fā)思路、提供線索、舉一反三、觸類旁通的作用。類比推理是提出科學(xué)假說(shuō)的重要途徑,是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的邏輯基礎(chǔ)。類比推理具有一定的局限性,應(yīng)擴(kuò)大類比的范圍,增強(qiáng)已知屬性與未知屬性之間的相關(guān)性,提高其可靠性。4、類比與移植、交叉和跨學(xué)科研究方法20類比的邏輯推理形式:A對(duì)象具有屬性:a,b,c,dB對(duì)象具有屬性:a’,b’,c’所以,B對(duì)象也可能有屬性d’移植方法是汲取和借用一個(gè)研究領(lǐng)域或一個(gè)研究對(duì)象的理論成果和科學(xué)方法,運(yùn)用于其他研究領(lǐng)域或?qū)ο螅ㄌ貏e是新領(lǐng)域和新學(xué)科)的一種思維方法。它包括概念的移植、對(duì)象的移植、方法或技術(shù)的移植等。類比的邏輯推理形式:21學(xué)科交叉方法:兩個(gè)以上的學(xué)科之間在面對(duì)同一研究對(duì)象時(shí),從不同學(xué)科的角度進(jìn)行對(duì)比研究的方法。學(xué)科交叉的意義:發(fā)現(xiàn)單一學(xué)科發(fā)現(xiàn)不了的性質(zhì)、屬性、方面等,對(duì)事物進(jìn)行多樣性認(rèn)識(shí)??鐚W(xué)科的方法:通過(guò)多學(xué)科的協(xié)作共同解決同一問(wèn)題的方法。它從研究對(duì)象或問(wèn)題出發(fā),撇開(kāi)學(xué)科壁壘,在更上一級(jí)實(shí)現(xiàn)綜合。較為重大的科學(xué)研究、工程技術(shù)研究以及社會(huì)科學(xué)研究的問(wèn)題常常需要跨學(xué)科的研究。如納米技術(shù)、轉(zhuǎn)基因的研究。學(xué)科交叉方法:兩個(gè)以上的學(xué)科之間在面對(duì)同一研究對(duì)象時(shí),從不同225、形象思維形象思維是在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,通過(guò)意象進(jìn)行聯(lián)想和想象,以揭示對(duì)象的本質(zhì)和規(guī)律的一種思維方法。邏輯思維的“細(xì)胞”是概念,而形象思維的“細(xì)胞”則是意象。意象是對(duì)同類事物形象的一般特征的反映。形象思維的一般思維過(guò)程:運(yùn)用意象進(jìn)行聯(lián)想和想象。邏輯思維的一般思維過(guò)程:運(yùn)用概念進(jìn)行判斷和推理。5、形象思維23愛(ài)因斯坦:“想象力比知識(shí)更重要,因?yàn)橹R(shí)是有限的,而想象力概括著世界上的一切,推動(dòng)著進(jìn)步,并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉。嚴(yán)格地說(shuō),想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素?!蔽锢韺W(xué)家玻爾:科學(xué)家要有“瘋狂的想象力”。希爾伯特:數(shù)學(xué)家比詩(shī)人更需要想象力,他曾對(duì)人談到自己的一個(gè)學(xué)生因?yàn)橄胂罅Σ疃男挟?dāng)詩(shī)人去。加拿大學(xué)者邦格:“創(chuàng)造性想象富于形象,它能夠創(chuàng)造概念和概念體系,這些概念在感覺(jué)上沒(méi)有和它相應(yīng)的東西,但是在現(xiàn)實(shí)中是有某種東西和它對(duì)應(yīng)的,因此它孕育著新奇的思想?!泵绹?guó)科學(xué)家布羅諾夫斯基:“想象就是人腦中形象的操作,文學(xué)、藝術(shù)的操作以及理性的操作都屬于這種想象”,“想象是構(gòu)成形象并使它們以新的排列移入人腦的能力”。愛(ài)因斯坦:“想象力比知識(shí)更重要,因?yàn)橹R(shí)是有限的,而想象力概246、直覺(jué)思維直覺(jué)是指不受某種固定的邏輯規(guī)則約束而直接領(lǐng)悟研究對(duì)象某種特性或要害的思維過(guò)程,這種領(lǐng)悟以研究主體長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累為基礎(chǔ)。它具有直接性、迅捷性、或然性等特性??茖W(xué)研究中,對(duì)機(jī)遇能迅速捕捉,并能對(duì)其蘊(yùn)涵的科學(xué)價(jià)值做出準(zhǔn)確的判斷,是科學(xué)直覺(jué)能力的重要表現(xiàn)。科學(xué)直覺(jué)有時(shí)還伴隨著靈感、頓悟的特殊心理體驗(yàn)和心理過(guò)程。6、直覺(jué)思維25靈感是指研究主體對(duì)所要研究的問(wèn)題百思不解時(shí),有時(shí)通過(guò)意識(shí)的積淀而孕育,通過(guò)某種觸媒誘發(fā)而突然貫通,瞬間迸發(fā)出破解問(wèn)題的思想閃光或認(rèn)識(shí)的思維過(guò)程。它是突然出現(xiàn)的、瞬息即逝的短暫思維過(guò)程。頓悟是指當(dāng)思考某個(gè)問(wèn)題長(zhǎng)期得不到解決時(shí),在某種時(shí)刻突然茅塞頓開(kāi)、豁然開(kāi)朗,使問(wèn)題得到解決的思維過(guò)程。從發(fā)生看,它們是一種突發(fā)性的創(chuàng)造活動(dòng);從過(guò)程看,它們是一種飛躍性的創(chuàng)造活動(dòng);從成果看,它們是一種突破性的創(chuàng)造活動(dòng)。它們的突然性只是形式上的;實(shí)際上,它們是大腦長(zhǎng)時(shí)間準(zhǔn)備,思維特別緊張,注意力高度集中所產(chǎn)生的一種必然結(jié)果。科技史上的許多重大科學(xué)難題往往就是在直覺(jué)和靈感的頓悟中奇跡般地得到解決。如凱庫(kù)勒發(fā)現(xiàn)苯環(huán)的結(jié)構(gòu)。靈感是指研究主體對(duì)所要研究的問(wèn)題百思不解時(shí),有時(shí)通過(guò)意識(shí)的積26三、數(shù)學(xué)方法與系統(tǒng)思維方法
1、數(shù)學(xué)方法數(shù)學(xué)方法是關(guān)注事物的形式和抽象結(jié)構(gòu)的思維方法,它通過(guò)抽象的方式表達(dá)事物的空間關(guān)系和數(shù)量關(guān)系。恩格斯:“數(shù)學(xué):辯證的輔助手段和表達(dá)方式?!睌?shù)學(xué)模型是指用形式化的數(shù)學(xué)語(yǔ)言對(duì)研究對(duì)象的本質(zhì)特征或基本過(guò)程進(jìn)行數(shù)量或空間形式方面的描述的數(shù)學(xué)表達(dá)式。如數(shù)學(xué)方程(組)、圖、表格等。數(shù)學(xué)模型方法是通過(guò)建立和研究對(duì)象的數(shù)學(xué)模型來(lái)揭示對(duì)象的本質(zhì)特征和變化規(guī)律的方法。三、數(shù)學(xué)方法與系統(tǒng)思維方法1、數(shù)學(xué)方法27數(shù)學(xué)模型的基本類型——確定性數(shù)學(xué)模型、隨機(jī)性數(shù)學(xué)模型、突變性數(shù)學(xué)模型、模糊性數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用數(shù)學(xué)模型方法的一般步驟——抽取數(shù)量關(guān)系,建立數(shù)學(xué)模型;對(duì)數(shù)學(xué)模型求解;對(duì)模型的解做出解釋和評(píng)價(jià),形成對(duì)實(shí)際問(wèn)題的判斷或預(yù)見(jiàn)。數(shù)學(xué)模型的基本類型——28數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法:對(duì)大量的隨機(jī)現(xiàn)象進(jìn)行有限次的觀測(cè)或試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行數(shù)量研究,并依之對(duì)總體的數(shù)量規(guī)律性做出具有一定可靠性推斷的數(shù)學(xué)方法。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法是一種新的科學(xué)認(rèn)識(shí)途徑。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法是把計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)方法結(jié)合起來(lái),在計(jì)算機(jī)上對(duì)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行試驗(yàn),以求得對(duì)原型的規(guī)律性的認(rèn)識(shí)的一種數(shù)學(xué)方法。它是在計(jì)算機(jī)上以數(shù)學(xué)方法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的理想實(shí)驗(yàn)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與一般的實(shí)驗(yàn)不同,它是在真實(shí)實(shí)驗(yàn)與純粹的演繹推理之間的一種認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的新方法,是用相應(yīng)的數(shù)學(xué)語(yǔ)言對(duì)客體進(jìn)行描述的“實(shí)驗(yàn)”。數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法:對(duì)大量的隨機(jī)現(xiàn)象進(jìn)行有限次的觀測(cè)或試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)292、系統(tǒng)思維方法系統(tǒng)科學(xué)是探索系統(tǒng)的存在方式和運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律的學(xué)科,是對(duì)系統(tǒng)本質(zhì)的正確反映和真理性認(rèn)識(shí)的知識(shí)體系。它已形成一個(gè)學(xué)科群:系統(tǒng)論、信息論、控制論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)、突變理論、超循環(huán)理論、混沌理論、非線性科學(xué)、復(fù)雜性科學(xué)等。系統(tǒng)思維方法是指20世紀(jì)40——90年代出現(xiàn)的系統(tǒng)科學(xué)所采用的一系列方法的總和,包括系統(tǒng)論方法、控制論方法和信息論方法,以及自組織理論(耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)理論和超循環(huán)理論等)方法。2、系統(tǒng)思維方法30(1)系統(tǒng)分析與系統(tǒng)綜合相結(jié)合的方法一般系統(tǒng)論是奧地利生物學(xué)家貝塔朗菲創(chuàng)立的,其思想源于解釋生命現(xiàn)象的有機(jī)論觀點(diǎn)。系統(tǒng)論方法是把研究對(duì)象看成系統(tǒng),從系統(tǒng)整體出發(fā),辯證地處理整體與部分、結(jié)構(gòu)與功能、系統(tǒng)與環(huán)境、功能與目標(biāo)之間的關(guān)系,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體最優(yōu)化的方法。系統(tǒng)論方法應(yīng)用的原則:既使整體最優(yōu),又不使部分損失過(guò)大。系統(tǒng)分析與系統(tǒng)綜合相結(jié)合的方法(1)系統(tǒng)分析與系統(tǒng)綜合相結(jié)合的方法31(2)反饋控制方法控制論是1948年美國(guó)數(shù)學(xué)家維納創(chuàng)立的。它是研究在動(dòng)物和機(jī)器中通訊和控制的理論??刂普摲椒ㄊ且匀魏蜗到y(tǒng)的功能行為為目標(biāo),通過(guò)功能模擬方法、黑箱方法和反饋控制方法的綜合應(yīng)用,使系統(tǒng)減熵增序,實(shí)現(xiàn)控制,以達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)最優(yōu)化的方法。反饋控制方法是通過(guò)信息的傳輸、處理與反饋對(duì)系統(tǒng)實(shí)施控制的方法。反饋方法:以結(jié)果反過(guò)來(lái)影響進(jìn)一步產(chǎn)生事物或原因的思維方法。反饋方法的特點(diǎn)是根據(jù)系統(tǒng)過(guò)去的操作情況來(lái)調(diào)整系統(tǒng)未來(lái)的行為,一般是用負(fù)反饋來(lái)調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)做合乎目的的運(yùn)動(dòng)。(2)反饋控制方法32反饋方法具有普遍適用性,適用于工程技術(shù)系統(tǒng)、生物系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)等;它突破線性因果模式,形成雙向因果鏈的新模式,豐富了因果關(guān)系的哲學(xué)范疇。反饋方式——正反饋:反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相同,對(duì)輸入起著強(qiáng)化作用,其結(jié)果使系統(tǒng)的功能越來(lái)越偏離控制目標(biāo),造成系統(tǒng)的崩潰或解體。負(fù)反饋:反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相反,對(duì)輸入起著抑制作用,其結(jié)果使系統(tǒng)的功能日益趨近目標(biāo),保持穩(wěn)定有序的運(yùn)行。前反饋:在輸出結(jié)果剛要發(fā)生、尚未實(shí)際發(fā)生時(shí)提前進(jìn)行反饋,其具有預(yù)測(cè)和防范作用。退反饋:它是人在系統(tǒng)中通過(guò)自我意識(shí)的比較作用,把行為研究與結(jié)構(gòu)研究結(jié)合起來(lái),從全面、綜合、更高的層次上進(jìn)行的反饋。反饋方法具有普遍適用性,適用于工程技術(shù)系統(tǒng)、生物系統(tǒng)、人體系33控制方法:對(duì)事物的起因、發(fā)展和結(jié)果的全過(guò)程進(jìn)行把握、預(yù)測(cè)、了解并決定事物的結(jié)果的方法??刂品椒ǖ暮诵氖窃谙到y(tǒng)視野中處理好控制主體與控制客體之間的辯證關(guān)系。黑箱是指內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機(jī)理尚不清楚,只能通過(guò)外部觀測(cè)和試驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)其功能和性質(zhì)的系統(tǒng)??刂品椒ǎ簩?duì)事物的起因、發(fā)展和結(jié)果的全過(guò)程進(jìn)行把握、預(yù)測(cè)、了34黑箱方法是指不打開(kāi)黑箱而利用外部觀測(cè)從整體上考察黑箱的輸入和輸出信息的動(dòng)態(tài)過(guò)程,了解其功能特性,以探求其內(nèi)部作用機(jī)理和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種方法。其根據(jù)是結(jié)構(gòu)與功能的內(nèi)在聯(lián)系(結(jié)構(gòu)決定功能,是功能的根據(jù);功能是結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)并對(duì)結(jié)構(gòu)有反作用。)。其實(shí)質(zhì)是通過(guò)研究系統(tǒng)的功能,推測(cè)和模擬系統(tǒng)的功能,進(jìn)而認(rèn)識(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。黑箱方法的作用:第一,為研究復(fù)雜系統(tǒng)和不能打開(kāi)、不便打開(kāi)的黑箱提供有效的工具;第二,可使黑箱逐步轉(zhuǎn)化成灰箱,進(jìn)而轉(zhuǎn)化成白箱。黑箱方法是指不打開(kāi)黑箱而利用外部觀測(cè)從整體上考察黑箱的輸入和35功能模擬方法是在不知原型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理的約束條件下,僅根據(jù)原型與模型功能行為上的相似性來(lái)實(shí)現(xiàn)功能上的模擬的方法。采用功能模擬方法,要盡量做到使模型與原型在功能上相似,而不必去追求模型在結(jié)構(gòu)上與原型相似。功能模擬方法的步驟——第一,系統(tǒng)地研究原型的功能,把握其主要內(nèi)容;第二,確立與原型功能相似的模型;第三,進(jìn)行模擬,成功以后用以說(shuō)明原型的功能,并加以應(yīng)用。功能模擬方法是在不知原型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理的約束條件下,僅36功能模擬方法的作用——第一,是認(rèn)識(shí)原型的一種手段,可通過(guò)功能模擬來(lái)揭示原型的秘密,代替或增進(jìn)原型的功能和行為;第二,可模擬不能接觸的事物的功能;第三,可用以仿生學(xué)研究,研制某些技術(shù)裝置代替自然原型執(zhí)行某些功能;第四,可用以腦科學(xué)與思維科學(xué)的研究。功能模擬方法的作用——37(3)信息方法信息論是1948年美國(guó)數(shù)學(xué)家申農(nóng)等人創(chuàng)立的。信息方法是指運(yùn)用信息的觀點(diǎn),把系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程看作信息傳遞和信息轉(zhuǎn)換的過(guò)程,通過(guò)對(duì)信息流程的前后變化狀態(tài)的分析和處理,獲得對(duì)系統(tǒng)規(guī)律性認(rèn)識(shí)的一種系統(tǒng)科學(xué)方法。它以信息的運(yùn)動(dòng)作為分析和處理問(wèn)題的基礎(chǔ),是一種基于信息的綜合研究方法。信息方法的哲學(xué)基礎(chǔ)是整體思維,有聯(lián)系轉(zhuǎn)化的立場(chǎng)。(3)信息方法38耗散結(jié)構(gòu)理論——耗散結(jié)構(gòu)理論是比利時(shí)的物理學(xué)家普利高津在1969年提出的。耗散結(jié)構(gòu)方法是研究一切不同質(zhì)的系統(tǒng)如何從無(wú)序走向有序,進(jìn)而產(chǎn)生耗散結(jié)構(gòu),使系統(tǒng)具有自組織功能的方法。應(yīng)用耗散結(jié)構(gòu)方法的原則:開(kāi)放性原則、非平衡原則、非線性原則、漲落原則。耗散結(jié)構(gòu)理論——39協(xié)同學(xué)——協(xié)同學(xué)是德國(guó)的物理學(xué)家赫爾曼·哈肯在20世紀(jì)70年代初提出的。協(xié)同學(xué)是研究開(kāi)放系統(tǒng)在物質(zhì)流、能量流、信息流作用下,系統(tǒng)自身要素通過(guò)協(xié)同作用自發(fā)組織起來(lái),形成一種宏觀有序狀態(tài)或功能行為的科學(xué)理論。協(xié)同學(xué)方法是以定性與定量相結(jié)合的方式,從度上把握系統(tǒng)如何相干協(xié)同,表現(xiàn)自組織問(wèn)題的一般方法。協(xié)同學(xué)——40超循環(huán)理論——超循環(huán)理論是德國(guó)的生物學(xué)家艾根于20世紀(jì)70年代初提出的。超循環(huán):循環(huán)的循環(huán)或高等循環(huán)。在一個(gè)反應(yīng)系列中,如果每一個(gè)中間物都是一個(gè)自復(fù)制單元,同時(shí)又能為下一個(gè)中間物的復(fù)制提供催化支持,便形成了一個(gè)超循環(huán)。超循環(huán)方法是指運(yùn)用超循環(huán)的概念來(lái)分析和解決問(wèn)題的方法。超循環(huán)理論——413、復(fù)雜性思維方法20世紀(jì)90年代,出現(xiàn)復(fù)雜性科學(xué)。復(fù)雜性科學(xué)是以復(fù)雜系統(tǒng)、復(fù)雜事物作為研究對(duì)象的一系列學(xué)科群,包括混沌理論、分形理論、遺傳算法研究、人工生命研究、元胞自動(dòng)機(jī)研究、突現(xiàn)研究等。復(fù)雜性思維把事物本身的復(fù)雜性特征凸顯出來(lái),讓人們更加認(rèn)識(shí)到事物發(fā)展的復(fù)雜性狀態(tài)和性質(zhì),考慮問(wèn)題的多樣性。復(fù)雜性思維在面對(duì)大數(shù)據(jù)和云計(jì)算處理特征時(shí)具有更強(qiáng)的思維優(yōu)越性。3、復(fù)雜性思維方法42復(fù)雜性思維方法是一種側(cè)重把定性判斷與定量計(jì)算、微觀分析與宏觀分析、還原論與整體論、科學(xué)推理與哲學(xué)思辨結(jié)合起來(lái)的綜合方法。復(fù)雜性思維方法的特點(diǎn):自組織性、多樣性、融貫性、整體性。復(fù)雜性思維方法也是集多學(xué)科或跨學(xué)科的多維融貫的方法。復(fù)雜性思維方法是一種側(cè)重把定性判斷與定量計(jì)算、微觀分析與宏觀43演講完畢,謝謝觀看!演講完畢,謝謝觀看!44第6課創(chuàng)新思維與系統(tǒng)思維科學(xué)技術(shù)的本性和生命力在于繼承基礎(chǔ)上的創(chuàng)新??茖W(xué)技術(shù)研究方法有三類:適用于某些學(xué)科的特殊研究方法,如光譜分析方法、化學(xué)催化方法等;適用于各門自然科學(xué)技術(shù)的一般研究方法,如科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)學(xué)方法、系統(tǒng)方法等;適用于自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、思維科學(xué)的普遍研究方法,如哲學(xué)方法、分析方法、歸納方法等。自然辯證法的科學(xué)技術(shù)方法論主要研究第二類方法。第6課創(chuàng)新思維與系統(tǒng)思維科學(xué)技術(shù)的本性和生命力在于繼承基礎(chǔ)45科學(xué)技術(shù)方法論是關(guān)于自然科學(xué)技術(shù)研究中常用的一般方法的理論體系。一、科學(xué)抽象與歸納、演繹二、批判思維方法與創(chuàng)新思維方法三、數(shù)學(xué)方法與系統(tǒng)思維方法科學(xué)技術(shù)方法論是關(guān)于自然科學(xué)技術(shù)研究中常用的一般方法的理論體46一、科學(xué)抽象與歸納、演繹1、科學(xué)抽象科學(xué)抽象是在科學(xué)研究過(guò)程中運(yùn)用理性思維,排除研究對(duì)象的非本質(zhì)的、表面的、偶然的因素,抽取其本質(zhì)的、內(nèi)在的、必然的東西,以達(dá)到對(duì)研究對(duì)象的本質(zhì)和規(guī)律性認(rèn)識(shí)的一種理性思維方法。科學(xué)抽象是對(duì)科學(xué)事實(shí)的抽象,而科學(xué)事實(shí)是通過(guò)科學(xué)觀察、實(shí)驗(yàn)和調(diào)查等實(shí)踐活動(dòng)獲得的。所以,科學(xué)抽象必須以科學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ)。一、科學(xué)抽象與歸納、演繹1、科學(xué)抽象47科學(xué)抽象的形式——(1)科學(xué)符號(hào):被研究和認(rèn)識(shí)的某種客觀事物的替代物。它具有物質(zhì)性、可感知性。(2)科學(xué)概念:反映事物本質(zhì)屬性的思維形式,是理性思維的三種基本形式之一。(3)思想模型:通過(guò)科學(xué)抽象建立起來(lái)的關(guān)于事物原型的思想客體。(4)理想實(shí)驗(yàn):經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象,把實(shí)驗(yàn)條件抽象到理想化程度,在思維中模仿真實(shí)實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)和形式,借助于科學(xué)想象和邏輯推理而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)??茖W(xué)抽象的形式——482、歸納與演繹
歸納是從個(gè)別事實(shí)中概括出一般性結(jié)論的思維方法,是一種由個(gè)別性前提過(guò)渡到一般性結(jié)論的推理形式。包括完全歸納法和不完全歸納法。S2------pS1------pS3-----pS4------pS-------pS1------pS2------p------S-------p完全歸納不完全歸納2、歸納與演繹S2------pS1------pS49
演繹是從一般原理走向個(gè)別結(jié)論的思維方法,是由一般性原則推導(dǎo)出個(gè)別結(jié)論的推理形式。它由前提、邏輯規(guī)則和結(jié)論三部分構(gòu)成。
這兩種方法不可分割,二者互為前提、互相補(bǔ)充,綜合應(yīng)用。S-------pM------SM--------p大前提小前提結(jié)論
演繹是從一般原理走向個(gè)別結(jié)論的思維方法,是由一50歸納與演繹的關(guān)系——?dú)w納是演繹的基礎(chǔ);演繹是歸納的指導(dǎo);二者在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。要建立歸納和演繹相統(tǒng)一的思維模式。歸納與演繹的關(guān)系——51二、批判思維方法與創(chuàng)新思維方法1、批判思維方法批判思維方法是以批判性思考或反思的方式質(zhì)疑和評(píng)估思考過(guò)程和結(jié)果的思維方法。——質(zhì)疑別人陳述和觀點(diǎn)的準(zhǔn)確性,追問(wèn)這些陳述和觀點(diǎn)背后隱藏的含義,擴(kuò)展探索性問(wèn)題的深度和廣度等。其特征是努力認(rèn)識(shí)到許多固有的觀念都可能有錯(cuò),需要對(duì)思考過(guò)程和研究結(jié)論做出實(shí)驗(yàn)、邏輯的檢驗(yàn),在做出判斷、形成觀點(diǎn)時(shí),識(shí)別和避免思維中常見(jiàn)的謬誤。二、批判思維方法與創(chuàng)新思維方法1、批判思維方法522、科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造科技創(chuàng)造是運(yùn)用科技知識(shí)和技能,改變、控制和調(diào)節(jié)客體,創(chuàng)造出前所未有的產(chǎn)品的活動(dòng),是科學(xué)技術(shù)研究中的創(chuàng)造性活動(dòng)。科技創(chuàng)造分為科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明。科學(xué)發(fā)現(xiàn):把被掩蓋的東西揭示出來(lái),即把已經(jīng)存在但不為人知的事物找出來(lái),或把客觀存在的規(guī)律加以闡明。技術(shù)發(fā)明:創(chuàng)制或造出過(guò)去不曾存在的東西,即創(chuàng)造出世上本沒(méi)有的器物、技術(shù)、方法等。
2、科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造53科技創(chuàng)造的基本過(guò)程:(1)準(zhǔn)備階段:?jiǎn)栴}的提出(2)醞釀階段:?jiǎn)栴}的求解(3)顯智階段:?jiǎn)栴}的突破(4)檢驗(yàn)階段:?jiǎn)栴}成果的證明和檢驗(yàn)科學(xué)研究的一般程序:確定科研課題;獲取科學(xué)事實(shí);進(jìn)行思維加工;科學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn)論證;建立理論體系。科技創(chuàng)造的基本過(guò)程:543、創(chuàng)造性思維創(chuàng)造性思維與常規(guī)性思維1943年,德國(guó)的韋特海姆發(fā)表《創(chuàng)造性思維》。創(chuàng)造性思維是研究者在原有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,運(yùn)用與探索對(duì)象及探索過(guò)程相匹配的、獨(dú)特的科學(xué)思維方法把握對(duì)象的本質(zhì)和規(guī)律,從而獲得新思想、新觀點(diǎn)、新理論、新方法的思維活動(dòng),是能夠提出創(chuàng)見(jiàn)的思維。創(chuàng)造性思維不是一種獨(dú)立的思維形式或方法,它具有組合各種思維方法、靈活調(diào)用各種思維方法的特性。3、創(chuàng)造性思維55創(chuàng)造性思維的基本特征:思維方向的求異性,思維結(jié)構(gòu)的靈活性,思維進(jìn)程的飛躍性,思維表達(dá)的新穎性,思維效果的整體性。創(chuàng)造性思維沒(méi)有固定的程序或模式?費(fèi)耶阿本德:怎樣都行!創(chuàng)造性思維的基本特征:56創(chuàng)造性思維的機(jī)制問(wèn)題人腦不僅具有感官所提供的各種信息、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的背景知識(shí)、判斷能力,而且在生理結(jié)構(gòu)上的機(jī)制表現(xiàn)出它要對(duì)眾多信息進(jìn)行加工,同時(shí)人的分析能力是無(wú)限的,這便成為創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)。人的思維是由許多較小、較細(xì)、較復(fù)雜的思想元素組合而成的,人腦具有將這些思想元素加以整理和重新組合編排的功能,創(chuàng)造性思維的機(jī)制就是這些元素重新組合的過(guò)程。需要弄清人腦對(duì)信息是如何存儲(chǔ)的,即記憶、語(yǔ)詞信息的承擔(dān),意象以及邏輯聯(lián)系的過(guò)程等。創(chuàng)造性思維的機(jī)制問(wèn)題人腦不僅具有感官所提供的各種信息、實(shí)踐經(jīng)57思維是人腦的機(jī)能。人腦右半部分的功能主要是以形象思維的形式產(chǎn)生創(chuàng)造性的設(shè)想等;而人腦左半部分的功能主要是以抽象思維的形式進(jìn)行分析、論證等。在創(chuàng)造性思維活動(dòng)中,人腦左右兩個(gè)部分既各司其職,又協(xié)同工作,產(chǎn)生設(shè)想和分析論證兩個(gè)過(guò)程相互聯(lián)系、交叉進(jìn)行,使創(chuàng)造設(shè)想很快得以完善,產(chǎn)生創(chuàng)造性的思維成果。人腦機(jī)能的充分發(fā)揮,是創(chuàng)造性思維發(fā)揮的生理基礎(chǔ)。思維是人腦的機(jī)能。58創(chuàng)造性思維的心理機(jī)制主要是指顯意識(shí)和潛意識(shí)在創(chuàng)造性思維活動(dòng)中的協(xié)同作用問(wèn)題。顯意識(shí)是人自覺(jué)意識(shí)到并能加以控制的意識(shí)活動(dòng),包括知覺(jué)、感覺(jué)、判斷、推理、情感、意志等。潛意識(shí)是人意識(shí)不到、不能自覺(jué)控制的心理活動(dòng)。顯意識(shí)和潛意識(shí)是人腦對(duì)客觀事物反映的不同層次。創(chuàng)造性思維的發(fā)揮是以顯意識(shí)和潛意識(shí)的協(xié)同作用為心理基礎(chǔ)的。創(chuàng)造性思維的心理機(jī)制主要是指顯意識(shí)和潛意識(shí)在創(chuàng)造性思維活動(dòng)中59記憶是創(chuàng)造性思維的前提和基礎(chǔ)。記憶包括感覺(jué)記憶、短期記憶和長(zhǎng)期記憶。在記憶中有兩種機(jī)制與科技發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的創(chuàng)造性思維過(guò)程有密切聯(lián)系。一種是存入編碼的機(jī)制,另一種是選擇提取的機(jī)制。人依賴于記憶的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)用信息。記憶力是想象力、思維力和創(chuàng)造力的基礎(chǔ),而想象力又是思維力和創(chuàng)造力的基礎(chǔ)。記憶是創(chuàng)造性思維的前提和基礎(chǔ)。60意象是創(chuàng)造性思維的元素。思維需要意象,意象包含著思維。意象不同于知覺(jué),意象是暫時(shí)的、不穩(wěn)定的,而且所展示的信息是有限的。意象有直接記憶意象和創(chuàng)建意象。意象可以增強(qiáng)記憶,在識(shí)別中發(fā)揮作用,有助于解決問(wèn)題。語(yǔ)言是創(chuàng)造性思維的一個(gè)重要的符號(hào)元素。意象是創(chuàng)造性思維的元素。思維需要意象,意象包含著思維。61創(chuàng)造性思維是邏輯方法與非邏輯方法的整合、發(fā)散思維與收斂思維的整合、抽象思維與形象思維的整合、理性直覺(jué)與理性自覺(jué)的整合。一個(gè)足以完成科學(xué)創(chuàng)造過(guò)程的創(chuàng)造性思維,必定是邏輯方法與非邏輯方法的辯證統(tǒng)一和綜合應(yīng)用。邏輯方法與非邏輯方法是創(chuàng)造性思維得以發(fā)揮的兩個(gè)翅膀、相互補(bǔ)充、相互協(xié)同。創(chuàng)造性思維是邏輯聯(lián)系與心理過(guò)程的統(tǒng)一。邏輯型創(chuàng)造性思維:逆向思維、置換變換思維、離散思維、類比、移植等。非邏輯型創(chuàng)造性思維:發(fā)散思維、收斂思維、想象、聯(lián)想、隱喻、直覺(jué)、靈感、頓悟、集體智慧法(頭腦風(fēng)暴法)、希望點(diǎn)列舉法等。創(chuàng)造性思維是邏輯方法與非邏輯方法的整合、發(fā)散思維與收斂思維的62發(fā)散思維是指從一個(gè)目標(biāo)出發(fā),思維向不同的方向發(fā)散,沿著各種不同的途徑去思考,探求多種答案的思維方法,它具有流暢性、靈活性、獨(dú)特性等特征,又稱“求異思維”、“放射思維”。收斂思維是指盡可能利用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),思維始終集中于同一個(gè)方向,探求一個(gè)正確答案的思維方法,它具有簡(jiǎn)明化、條理化、邏輯化、規(guī)律化特性,又稱“求同思維”、“聚合思維”。兩者要有機(jī)結(jié)合:相輔相成、相互配合。要在發(fā)散思維與收斂思維之間保持思維的張力。只發(fā)散不收斂,則勞而無(wú)功;只收斂不發(fā)散,則難有創(chuàng)造。發(fā)散思維是指從一個(gè)目標(biāo)出發(fā),思維向不同的方向發(fā)散,沿著各種不634、類比與移植、交叉和跨學(xué)科研究方法類比推理是根據(jù)兩類對(duì)象之間在某些方面(屬性)的類似或同一,推斷它們?cè)谄渌矫妫▽傩裕┮部赡茴愃苹蛲坏倪壿嬎季S方法。類比推理在科研中具有啟發(fā)思路、提供線索、舉一反三、觸類旁通的作用。類比推理是提出科學(xué)假說(shuō)的重要途徑,是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的邏輯基礎(chǔ)。類比推理具有一定的局限性,應(yīng)擴(kuò)大類比的范圍,增強(qiáng)已知屬性與未知屬性之間的相關(guān)性,提高其可靠性。4、類比與移植、交叉和跨學(xué)科研究方法64類比的邏輯推理形式:A對(duì)象具有屬性:a,b,c,dB對(duì)象具有屬性:a’,b’,c’所以,B對(duì)象也可能有屬性d’移植方法是汲取和借用一個(gè)研究領(lǐng)域或一個(gè)研究對(duì)象的理論成果和科學(xué)方法,運(yùn)用于其他研究領(lǐng)域或?qū)ο螅ㄌ貏e是新領(lǐng)域和新學(xué)科)的一種思維方法。它包括概念的移植、對(duì)象的移植、方法或技術(shù)的移植等。類比的邏輯推理形式:65學(xué)科交叉方法:兩個(gè)以上的學(xué)科之間在面對(duì)同一研究對(duì)象時(shí),從不同學(xué)科的角度進(jìn)行對(duì)比研究的方法。學(xué)科交叉的意義:發(fā)現(xiàn)單一學(xué)科發(fā)現(xiàn)不了的性質(zhì)、屬性、方面等,對(duì)事物進(jìn)行多樣性認(rèn)識(shí)??鐚W(xué)科的方法:通過(guò)多學(xué)科的協(xié)作共同解決同一問(wèn)題的方法。它從研究對(duì)象或問(wèn)題出發(fā),撇開(kāi)學(xué)科壁壘,在更上一級(jí)實(shí)現(xiàn)綜合。較為重大的科學(xué)研究、工程技術(shù)研究以及社會(huì)科學(xué)研究的問(wèn)題常常需要跨學(xué)科的研究。如納米技術(shù)、轉(zhuǎn)基因的研究。學(xué)科交叉方法:兩個(gè)以上的學(xué)科之間在面對(duì)同一研究對(duì)象時(shí),從不同665、形象思維形象思維是在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,通過(guò)意象進(jìn)行聯(lián)想和想象,以揭示對(duì)象的本質(zhì)和規(guī)律的一種思維方法。邏輯思維的“細(xì)胞”是概念,而形象思維的“細(xì)胞”則是意象。意象是對(duì)同類事物形象的一般特征的反映。形象思維的一般思維過(guò)程:運(yùn)用意象進(jìn)行聯(lián)想和想象。邏輯思維的一般思維過(guò)程:運(yùn)用概念進(jìn)行判斷和推理。5、形象思維67愛(ài)因斯坦:“想象力比知識(shí)更重要,因?yàn)橹R(shí)是有限的,而想象力概括著世界上的一切,推動(dòng)著進(jìn)步,并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉。嚴(yán)格地說(shuō),想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素?!蔽锢韺W(xué)家玻爾:科學(xué)家要有“瘋狂的想象力”。希爾伯特:數(shù)學(xué)家比詩(shī)人更需要想象力,他曾對(duì)人談到自己的一個(gè)學(xué)生因?yàn)橄胂罅Σ疃男挟?dāng)詩(shī)人去。加拿大學(xué)者邦格:“創(chuàng)造性想象富于形象,它能夠創(chuàng)造概念和概念體系,這些概念在感覺(jué)上沒(méi)有和它相應(yīng)的東西,但是在現(xiàn)實(shí)中是有某種東西和它對(duì)應(yīng)的,因此它孕育著新奇的思想?!泵绹?guó)科學(xué)家布羅諾夫斯基:“想象就是人腦中形象的操作,文學(xué)、藝術(shù)的操作以及理性的操作都屬于這種想象”,“想象是構(gòu)成形象并使它們以新的排列移入人腦的能力”。愛(ài)因斯坦:“想象力比知識(shí)更重要,因?yàn)橹R(shí)是有限的,而想象力概686、直覺(jué)思維直覺(jué)是指不受某種固定的邏輯規(guī)則約束而直接領(lǐng)悟研究對(duì)象某種特性或要害的思維過(guò)程,這種領(lǐng)悟以研究主體長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累為基礎(chǔ)。它具有直接性、迅捷性、或然性等特性??茖W(xué)研究中,對(duì)機(jī)遇能迅速捕捉,并能對(duì)其蘊(yùn)涵的科學(xué)價(jià)值做出準(zhǔn)確的判斷,是科學(xué)直覺(jué)能力的重要表現(xiàn)。科學(xué)直覺(jué)有時(shí)還伴隨著靈感、頓悟的特殊心理體驗(yàn)和心理過(guò)程。6、直覺(jué)思維69靈感是指研究主體對(duì)所要研究的問(wèn)題百思不解時(shí),有時(shí)通過(guò)意識(shí)的積淀而孕育,通過(guò)某種觸媒誘發(fā)而突然貫通,瞬間迸發(fā)出破解問(wèn)題的思想閃光或認(rèn)識(shí)的思維過(guò)程。它是突然出現(xiàn)的、瞬息即逝的短暫思維過(guò)程。頓悟是指當(dāng)思考某個(gè)問(wèn)題長(zhǎng)期得不到解決時(shí),在某種時(shí)刻突然茅塞頓開(kāi)、豁然開(kāi)朗,使問(wèn)題得到解決的思維過(guò)程。從發(fā)生看,它們是一種突發(fā)性的創(chuàng)造活動(dòng);從過(guò)程看,它們是一種飛躍性的創(chuàng)造活動(dòng);從成果看,它們是一種突破性的創(chuàng)造活動(dòng)。它們的突然性只是形式上的;實(shí)際上,它們是大腦長(zhǎng)時(shí)間準(zhǔn)備,思維特別緊張,注意力高度集中所產(chǎn)生的一種必然結(jié)果??萍际飞系脑S多重大科學(xué)難題往往就是在直覺(jué)和靈感的頓悟中奇跡般地得到解決。如凱庫(kù)勒發(fā)現(xiàn)苯環(huán)的結(jié)構(gòu)。靈感是指研究主體對(duì)所要研究的問(wèn)題百思不解時(shí),有時(shí)通過(guò)意識(shí)的積70三、數(shù)學(xué)方法與系統(tǒng)思維方法
1、數(shù)學(xué)方法數(shù)學(xué)方法是關(guān)注事物的形式和抽象結(jié)構(gòu)的思維方法,它通過(guò)抽象的方式表達(dá)事物的空間關(guān)系和數(shù)量關(guān)系。恩格斯:“數(shù)學(xué):辯證的輔助手段和表達(dá)方式?!睌?shù)學(xué)模型是指用形式化的數(shù)學(xué)語(yǔ)言對(duì)研究對(duì)象的本質(zhì)特征或基本過(guò)程進(jìn)行數(shù)量或空間形式方面的描述的數(shù)學(xué)表達(dá)式。如數(shù)學(xué)方程(組)、圖、表格等。數(shù)學(xué)模型方法是通過(guò)建立和研究對(duì)象的數(shù)學(xué)模型來(lái)揭示對(duì)象的本質(zhì)特征和變化規(guī)律的方法。三、數(shù)學(xué)方法與系統(tǒng)思維方法1、數(shù)學(xué)方法71數(shù)學(xué)模型的基本類型——確定性數(shù)學(xué)模型、隨機(jī)性數(shù)學(xué)模型、突變性數(shù)學(xué)模型、模糊性數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用數(shù)學(xué)模型方法的一般步驟——抽取數(shù)量關(guān)系,建立數(shù)學(xué)模型;對(duì)數(shù)學(xué)模型求解;對(duì)模型的解做出解釋和評(píng)價(jià),形成對(duì)實(shí)際問(wèn)題的判斷或預(yù)見(jiàn)。數(shù)學(xué)模型的基本類型——72數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法:對(duì)大量的隨機(jī)現(xiàn)象進(jìn)行有限次的觀測(cè)或試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行數(shù)量研究,并依之對(duì)總體的數(shù)量規(guī)律性做出具有一定可靠性推斷的數(shù)學(xué)方法。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法是一種新的科學(xué)認(rèn)識(shí)途徑。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法是把計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)方法結(jié)合起來(lái),在計(jì)算機(jī)上對(duì)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行試驗(yàn),以求得對(duì)原型的規(guī)律性的認(rèn)識(shí)的一種數(shù)學(xué)方法。它是在計(jì)算機(jī)上以數(shù)學(xué)方法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的理想實(shí)驗(yàn)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與一般的實(shí)驗(yàn)不同,它是在真實(shí)實(shí)驗(yàn)與純粹的演繹推理之間的一種認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的新方法,是用相應(yīng)的數(shù)學(xué)語(yǔ)言對(duì)客體進(jìn)行描述的“實(shí)驗(yàn)”。數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法:對(duì)大量的隨機(jī)現(xiàn)象進(jìn)行有限次的觀測(cè)或試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)732、系統(tǒng)思維方法系統(tǒng)科學(xué)是探索系統(tǒng)的存在方式和運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律的學(xué)科,是對(duì)系統(tǒng)本質(zhì)的正確反映和真理性認(rèn)識(shí)的知識(shí)體系。它已形成一個(gè)學(xué)科群:系統(tǒng)論、信息論、控制論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)、突變理論、超循環(huán)理論、混沌理論、非線性科學(xué)、復(fù)雜性科學(xué)等。系統(tǒng)思維方法是指20世紀(jì)40——90年代出現(xiàn)的系統(tǒng)科學(xué)所采用的一系列方法的總和,包括系統(tǒng)論方法、控制論方法和信息論方法,以及自組織理論(耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)理論和超循環(huán)理論等)方法。2、系統(tǒng)思維方法74(1)系統(tǒng)分析與系統(tǒng)綜合相結(jié)合的方法一般系統(tǒng)論是奧地利生物學(xué)家貝塔朗菲創(chuàng)立的,其思想源于解釋生命現(xiàn)象的有機(jī)論觀點(diǎn)。系統(tǒng)論方法是把研究對(duì)象看成系統(tǒng),從系統(tǒng)整體出發(fā),辯證地處理整體與部分、結(jié)構(gòu)與功能、系統(tǒng)與環(huán)境、功能與目標(biāo)之間的關(guān)系,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體最優(yōu)化的方法。系統(tǒng)論方法應(yīng)用的原則:既使整體最優(yōu),又不使部分損失過(guò)大。系統(tǒng)分析與系統(tǒng)綜合相結(jié)合的方法(1)系統(tǒng)分析與系統(tǒng)綜合相結(jié)合的方法75(2)反饋控制方法控制論是1948年美國(guó)數(shù)學(xué)家維納創(chuàng)立的。它是研究在動(dòng)物和機(jī)器中通訊和控制的理論??刂普摲椒ㄊ且匀魏蜗到y(tǒng)的功能行為為目標(biāo),通過(guò)功能模擬方法、黑箱方法和反饋控制方法的綜合應(yīng)用,使系統(tǒng)減熵增序,實(shí)現(xiàn)控制,以達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)最優(yōu)化的方法。反饋控制方法是通過(guò)信息的傳輸、處理與反饋對(duì)系統(tǒng)實(shí)施控制的方法。反饋方法:以結(jié)果反過(guò)來(lái)影響進(jìn)一步產(chǎn)生事物或原因的思維方法。反饋方法的特點(diǎn)是根據(jù)系統(tǒng)過(guò)去的操作情況來(lái)調(diào)整系統(tǒng)未來(lái)的行為,一般是用負(fù)反饋來(lái)調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)做合乎目的的運(yùn)動(dòng)。(2)反饋控制方法76反饋方法具有普遍適用性,適用于工程技術(shù)系統(tǒng)、生物系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)等;它突破線性因果模式,形成雙向因果鏈的新模式,豐富了因果關(guān)系的哲學(xué)范疇。反饋方式——正反饋:反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相同,對(duì)輸入起著強(qiáng)化作用,其結(jié)果使系統(tǒng)的功能越來(lái)越偏離控制目標(biāo),造成系統(tǒng)的崩潰或解體。負(fù)反饋:反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相反,對(duì)輸入起著抑制作用,其結(jié)果使系統(tǒng)的功能日益趨近目標(biāo),保持穩(wěn)定有序的運(yùn)行。前反饋:在輸出結(jié)果剛要發(fā)生、尚未實(shí)際發(fā)生時(shí)提前進(jìn)行反饋,其具有預(yù)測(cè)和防范作用。退反饋:它是人在系統(tǒng)中通過(guò)自我意識(shí)的比較作用,把行為研究與結(jié)構(gòu)研究結(jié)合起來(lái),從全面、綜合、更高的層次上進(jìn)行的反饋。反饋方法具有普遍適用性,適用于工程技術(shù)系統(tǒng)、生物系統(tǒng)、人體系77控制方法:對(duì)事物的起因、發(fā)展和結(jié)果的全過(guò)程進(jìn)行把握、預(yù)測(cè)、了解并決定事物的結(jié)果的方法??刂品椒ǖ暮诵氖窃谙到y(tǒng)視野中處理
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