科學(xué)技術(shù)方法論4 第四章 科學(xué)認(rèn)識(shí)的理性方法

科學(xué)認(rèn)識(shí)的理性方法何謂科學(xué)抽象科學(xué)思維的邏輯方法科學(xué)思維的非邏輯方法數(shù)學(xué)方法科學(xué)抽象的含義科學(xué)抽象的本質(zhì)科學(xué)抽象的前提科學(xué)抽象的成果科學(xué)抽象科學(xué)抽象：是指在思維中對(duì)同類事物去除其現(xiàn)象的、次要的方面，抽取其共同的、主要的方面，從而做到從個(gè)別中把握一般，從現(xiàn)象中把握本質(zhì)的認(rèn)知過(guò)程和思維方法。

過(guò)程：完整的抽象過(guò)程包括思維運(yùn)動(dòng)的兩次飛躍，三個(gè)階段。

(一)科學(xué)抽象的本質(zhì)

科學(xué)抽象是從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的飛躍。分為形式邏輯的抽象（知性邏輯）和辯證邏輯的抽象。形式邏輯作為思維就得不經(jīng)過(guò)的一個(gè)階段，應(yīng)當(dāng)說(shuō)是一種科學(xué)抽象。然后向兩個(gè)方向發(fā)展，一個(gè)是由不完全的科學(xué)抽象上升到完全的科學(xué)抽象?；蚴菍⑺^對(duì)化，成為事物必須與之符合的本質(zhì)，形成形而上的抽象。

(二)科學(xué)抽象的前提實(shí)踐定域性原則間隔性原則同構(gòu)原則(三)科學(xué)抽象的成果科學(xué)概念是科學(xué)認(rèn)識(shí)中反映事物本質(zhì)屬性的思維形式，是科學(xué)思維的“細(xì)胞”和基礎(chǔ)。科學(xué)符號(hào)是人類符號(hào)系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)，它是科學(xué)實(shí)踐、科學(xué)抽象的產(chǎn)物，又是推動(dòng)科學(xué)發(fā)展不可或缺的工具和手段

(四)科學(xué)思維的邏輯方法

比較與分類(典型物質(zhì)選擇的主要方法)1、定義與特點(diǎn)：（1）比較法：確定研究對(duì)象之間的差異點(diǎn)、共同點(diǎn)的一種邏輯方法。（2）分類法：根據(jù)對(duì)象的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)，將研究對(duì)象區(qū)分為不同的種類，并形成有一定從屬關(guān)系的不同等級(jí)的系統(tǒng)的邏輯方法。比較法分類法彼此本質(zhì)上有某種聯(lián)系按同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行往往采用中介手段注意從屬關(guān)系注意相應(yīng)相稱依照一個(gè)本質(zhì)的根據(jù)分類不應(yīng)越等2、規(guī)則１、定義

根據(jù)兩類對(duì)象之間在某些方面的類似或同一，推斷他們?cè)谄渌矫嬉部赡茴愃苹蛲坏囊环N邏輯思維方法。

A有a、b、c、dB有a｀、b｀、c｀、d｀則A與B相同或相似康德說(shuō)：“每當(dāng)理智缺乏可靠的論證的思路時(shí)，類比這個(gè)方法往往能指引我們前進(jìn)。”類比方法2、類比方法的類型（1）性質(zhì)相似的類比（簡(jiǎn)單共存類比）（2）因果相似的類比（3）綜合類比3、類比的作用（1）科學(xué)發(fā)現(xiàn)上的創(chuàng)造作用；（2）技術(shù)應(yīng)用上的先導(dǎo)作用；（3）經(jīng)濟(jì)發(fā)展思考中的戰(zhàn)略作用；（4）思想交流中的啟發(fā)誘導(dǎo)作用。4、類比的原則（1）相似原則（2）非“自我”原則（3）異中求同原則。分析與綜合

1、分析法

把整體分解為部分，或把復(fù)雜的事物分解為簡(jiǎn)單要素，或把歷史的過(guò)程分解為片斷，或把動(dòng)態(tài)凝固為靜態(tài)來(lái)研究的一種邏輯思維方法。

62、綜合法

在思想上把對(duì)象的各個(gè)部分、各個(gè)方面和各種因素結(jié)合起來(lái)，形成整體性的考察的一種邏輯思維方法。

分析與綜合是完全相反的兩種思維過(guò)程。

3、分析與綜合的相互關(guān)系

分析是在綜合指導(dǎo)下的分析，綜合是以分析為基礎(chǔ)的綜和。

新、舊整體不完全同一，后者在思想中形成，要達(dá)到對(duì)事物本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。

新綜合體不等于要素簡(jiǎn)單疊加整體部分（要素）新整體分析綜合歸納與演繹

1、歸納法：從個(gè)別上升到一般的推理方法。

完全歸納法不完全歸納法分類簡(jiǎn)單枚舉歸納法穆勒五法科學(xué)歸納法7（1）完全歸納法S1是PS2是P

…Sn是P(S1、S2、…Sn是S所有的部分)則：S是P（2）不完全歸納法簡(jiǎn)單枚舉法：從“所有已觀察到的S是P”，外推到“所有S是P”的獲得一般性結(jié)論的方法。S1是PS2是P

…(S1、S2、…Sn是S的部分因子，Sn是P沒(méi)有發(fā)現(xiàn)相反的例子)則：S是P

求同法、差異法、共變法、剩余法、求同差異共用法因果聯(lián)系歸納法

—穆勒五法求同法

場(chǎng)合先行（后行）情況被研究現(xiàn)象（1）A、B、Ca（2）A、D、Ea（3）A、F、Ga

……

……

……所以，A是a的原因（或結(jié)果）差異法場(chǎng)合先行（后行）情況被研究現(xiàn)象（1）A、B、Ca（2）—B、C—……

……

……所以，A情況是a出現(xiàn)的原因（或結(jié)果）共變法

事例因素現(xiàn)象（1）A1BCa1（2）A2BCa2（3）A3BCa3所以，A是a的原因（或結(jié)果）剩余法

事例因素現(xiàn)象（1）A、B、Ca、b、c（2）Bb（3）Cc所以，A是a的原因（或結(jié)果）求同-差異法

事例因素現(xiàn)象（1）A、B、Ca（2）A、D、Ea（3）F、G-（4）H、I-所以，A是a的原因（或結(jié)果）科學(xué)歸納法

S1是PS2是P……Sn是P則：所有S是P

S1、S2、…Sn是S類部分對(duì)象，S類與P屬性之間存在著必然的聯(lián)系鐵受熱體積膨脹，銅受熱體積膨脹，錫受熱體積膨脹，

所以，所有金屬受熱體積膨脹。

(鐵、銅、錫都是金屬，受熱后分子凝聚力減弱，分子運(yùn)動(dòng)加速，分子彼此間距離增大，因而引起體積膨脹。)（3）歸納法在科研中的作用

a.是整理實(shí)驗(yàn)材料、提供經(jīng)驗(yàn)定律和經(jīng)驗(yàn)公式的重要方法；

b.可通過(guò)歸納法提出科學(xué)的假說(shuō)和猜想。

c.可為科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)，為科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供邏輯的根據(jù)。2、演繹法（1）定義：從一般到個(gè)別的推理方法。即從已知的一般原理出發(fā)，來(lái)考察某一特殊對(duì)象，從而推演出關(guān)于這一對(duì)象的結(jié)論的方法。

大前提：所有的M都是P，小前提：所有的S都是M，結(jié)論：所以，所有的S都是P

（3）歸納與演繹的關(guān)系

——辯證統(tǒng)一的關(guān)系①功能互補(bǔ)②相互依賴、相互滲透。

科學(xué)思維的非邏輯方法形象思維想象和聯(lián)想思維靈感思維直覺(jué)思維形象思維1、定義：形象地反映客體的具體形狀的感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)意象、聯(lián)想和想象，來(lái)揭示客觀對(duì)象的本質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的思維形式。12、作用（1）可以直觀、形象、清晰、明確、具體的揭露對(duì)象的本質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。（2）可以突出主要矛盾，可以簡(jiǎn)化層次和次要矛盾，可以在純化和理想化的條件下，充分發(fā)揮想象力的作用，使物質(zhì)對(duì)象之間的本質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律得以充分顯露。（3）各種工程技術(shù)設(shè)計(jì)所必需。3、特點(diǎn)（1）過(guò)渡性（2）模糊性4、意義（1）可直觀形象地揭示對(duì)象的本質(zhì)和規(guī)律（2）在技術(shù)領(lǐng)域有著更為突出的意義科學(xué)想象作用：?jiǎn)l(fā)人們的求知欲望，提供研究線索，展示發(fā)展前景，加速科學(xué)思想發(fā)展。

2分類：按目的：基礎(chǔ)科學(xué)想象、應(yīng)用科學(xué)研究按抽象方式：科學(xué)猜測(cè)、科學(xué)假借、科學(xué)聯(lián)想科學(xué)靈感

特點(diǎn):

（1）引發(fā)的偶然性；（2）啟示的瞬時(shí)性；（3）過(guò)程的情緒性。如何捕捉：辛勤的勞動(dòng)艱苦的思索豐富的經(jīng)驗(yàn)廣博的知識(shí)3直覺(jué)思維

1）直覺(jué)是指通過(guò)直接覺(jué)知或領(lǐng)悟而得。對(duì)客觀規(guī)律的深刻理解；來(lái)自認(rèn)識(shí)主體的經(jīng)驗(yàn)的積累；主體的理性認(rèn)識(shí)與感性經(jīng)驗(yàn)的共鳴42）直覺(jué)的特征：非邏輯性；理智性；對(duì)直覺(jué)認(rèn)識(shí)的堅(jiān)定信念。創(chuàng)造性思維

一切可能發(fā)現(xiàn)事物的新規(guī)律、新用途，創(chuàng)造具有社會(huì)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值的新產(chǎn)品（物質(zhì)和精神）的思維形式。5數(shù)學(xué)方法

(橫斷方法)數(shù)學(xué)方法的基本特征數(shù)學(xué)方法的基本作用數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用

基本特征：

1、高度的抽象性。

2、邏輯的嚴(yán)格性及結(jié)論的確定性，即精確性。

3、應(yīng)用的普遍性。

數(shù)學(xué)方法是運(yùn)用數(shù)學(xué)的概念、理論、公式對(duì)所研究的對(duì)象進(jìn)行定量的分析、推斷、描述，從而在量上揭示對(duì)象的規(guī)律性的一種科學(xué)抽象方法。馬克思認(rèn)為,“一種科學(xué)只有在成功地運(yùn)用數(shù)學(xué)時(shí),才算達(dá)到真正完善的地步.”作用1.數(shù)學(xué)方法的運(yùn)用為科技研究提供簡(jiǎn)潔精確的形式化語(yǔ)言，是近代科學(xué)與古代科學(xué)的本質(zhì)區(qū)別所在。2.為科研提供數(shù)量分析和計(jì)算的方法，是科研從定性描述進(jìn)入定量分析的重要標(biāo)志。3.為科學(xué)技術(shù)研究提供了邏輯推理的工具。4.是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的重要方法。5.是工程技術(shù)研究的主要工具之一。應(yīng)用:

1建立數(shù)學(xué)模型(1)何謂數(shù)學(xué)模型(2)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的程序

通過(guò)建立和研究客觀對(duì)象的數(shù)學(xué)模型來(lái)揭示對(duì)象本質(zhì)特征和變化規(guī)律的方法。建立數(shù)學(xué)模型就是在客觀世界的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和數(shù)學(xué)符號(hào)系統(tǒng)之間建立對(duì)應(yīng)關(guān)系。1調(diào)查分析；2建立初步的模型,力求簡(jiǎn)單3逐步修改和完善所建模型。建模的基本要點(diǎn)就是要尋找出研究的實(shí)際問(wèn)題與某種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而使問(wèn)題能簡(jiǎn)化，歸結(jié)成為一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題。(3)運(yùn)用數(shù)學(xué)模型方法的步驟

從整體上找出研究對(duì)象各種量的關(guān)系；通過(guò)科學(xué)抽象將問(wèn)題簡(jiǎn)化，找出主要矛盾抽取數(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)模型解作出解釋和評(píng)價(jià)，形成對(duì)實(shí)際問(wèn)題的判斷和預(yù)見(jiàn)。(4)數(shù)學(xué)模型的類型①確定性數(shù)學(xué)模型,

用于描述自然界中的必然現(xiàn)象。②隨機(jī)性數(shù)學(xué)模型,

用于描述自然界中的或然現(xiàn)象。③突變性數(shù)學(xué)模型,

用于描述自然界中的突變現(xiàn)象。④模糊性數(shù)學(xué)模型,

用于描述自然界中的模糊現(xiàn)象。

2.“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”方法

(1)

“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”是在一定的數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)理論的指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)某種預(yù)先的組織設(shè)計(jì)，借助于一定的儀器和技術(shù)手段，進(jìn)行數(shù)學(xué)化實(shí)際操作，包括對(duì)客觀事物的數(shù)量化特性進(jìn)行觀察、抽樣、測(cè)試、檢驗(yàn)、逼近、仿真等，進(jìn)而解決數(shù)學(xué)和科學(xué)問(wèn)題的一系列科學(xué)研究方法。(2)“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”的