《科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法》PPT課件.ppt

1、第六章 科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法,第一節(jié) 邏輯思維,一、關(guān)于邏輯思維 1）什么是思維？ 思維是對(duì)世界的間接和概括的反映，屬于理性認(rèn)識(shí)。 思維有形象思維和抽象思維兩種。,2）思維和語(yǔ)言的關(guān)系？ 抽象思維是借助于語(yǔ)言間接地概括地反映客觀對(duì)象。 語(yǔ)言有自然語(yǔ)言和人工語(yǔ)言兩種。 自然語(yǔ)言是人們?nèi)粘Ｉ钪羞\(yùn)用的語(yǔ)言。自然語(yǔ)言有多義性，一詞多義。 人工語(yǔ)言又稱符號(hào)語(yǔ)言。是人們創(chuàng)造出來(lái)用以表示某種特定意義的符號(hào)。,什么是邏輯思維？ 邏輯思維，就是抽象思維。 是在感性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，運(yùn)用概念、判斷、推理等方式對(duì)客觀對(duì)象所做的一種間接的、概括的反映過(guò)程， 是科學(xué)認(rèn)識(shí)中一種最普遍、最基本的形式。,什么是邏輯？LogicLogo

2、s 邏輯是研究抽象思維的形式結(jié)構(gòu)方面的規(guī)律。 E.g. 1.所有的分子都是由原子構(gòu)成的。 2.如果水溫降到冰點(diǎn)以下，那么水將結(jié)冰。,分別可以表示為： 所有的S都是P。 如果S，那么P。 其中S和P是變項(xiàng)，“所有的”、“都是”、“如果”和“那么”是常項(xiàng)。,邏輯有狹義和廣義之分。 狹義邏輯只研究必然性推理，也叫演繹邏輯。 廣義邏輯不僅研究必然性推理，也研究或然性推理，其中主要是歸納推理。,邏輯的基本規(guī)律,1.同一律。 2.矛盾律。 3.排中律。,二、邏輯思維的基本方法,1、分析與綜合： 在通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)擁有一定的經(jīng)驗(yàn)材料后，必須運(yùn)用比較、分類、分析與綜合等方法，對(duì)這些材料進(jìn)行思維加工。,分析，是指

3、把客觀對(duì)象整體分解為各個(gè)部分、因素、方面和特性，分別加以考察和認(rèn)識(shí)，是對(duì)對(duì)象的具體把握。 綜合，是在思維中將已有的關(guān)于客觀對(duì)象的各個(gè)部分、方面、因素和特性的認(rèn)識(shí)聯(lián)結(jié)起來(lái)，形成關(guān)于客觀對(duì)象的統(tǒng)一性認(rèn)識(shí)的方法。,2、歸納與演繹,1）歸納方法：是從個(gè)別事物概括出一般原理的方法。它是在考察某類事物部分對(duì)象的基礎(chǔ)上，抽取其共性并推廣到該類的全體，從而形成關(guān)于該類對(duì)象的一般性認(rèn)識(shí)。 歸納邏輯有古典歸納邏輯和現(xiàn)代歸納邏輯。,古典歸納邏輯主要指培根（F.Bacon，15611626）和密爾（也有翻譯為穆勒）（J.S.Mill，18061873）所創(chuàng)立的邏輯。 現(xiàn)代歸納邏輯是在古典歸納邏輯的基礎(chǔ)上引入了概率論的

4、方法、邏輯演算的方法建立起來(lái)的。,依據(jù)歸納的結(jié)論方式，可將歸納分為全稱性歸納法和統(tǒng)計(jì)性歸納法。 依據(jù)歸納對(duì)象的范圍，可將歸納分為完全歸納法和不完全歸納法。 依據(jù)歸納的方法，可將歸納法分為簡(jiǎn)單枚舉法和科學(xué)歸納法。,（a）全稱性歸納法是以全稱性命題表述其歸納結(jié)果。 Case1：所有的零族元素都是惰性元素。 Case2：所有的天鵝都是白的。,（b）統(tǒng)計(jì)歸納法：是以概率命題的形式表述歸納結(jié)果的一種方法。 其模式為：“樣本中百分之幾的S是P，所以總體中的百分之幾的S是P?！?如孟德爾的遺傳分離定律的發(fā)現(xiàn)。 孟德爾對(duì)豌豆進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，觀察豌豆的7個(gè)相對(duì)性狀的遺傳現(xiàn)象，如種子形狀（圓或皺）、子葉顏色（黃或綠

5、）、花的顏色（紅或白）等。 通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)得出顯隱性之比為3：1。 統(tǒng)計(jì)歸納法是一個(gè)或然性的方法，前提為真而結(jié)論不一定為真。,Mill的求因果五法： a、契合法（求同法）： 18世紀(jì)俄國(guó)科學(xué)家羅蒙諾索夫曾作過(guò)這樣一種推理：摩擦凍僵的手，手便暖和起來(lái)；敲擊冰冷的石塊，石塊能發(fā)出火花；用錘子不斷錘擊鐵塊，鐵塊也可以熱到發(fā)紅。由此可知，運(yùn)動(dòng)能夠產(chǎn)生熱。,b、差異法（求異法）： 德國(guó)醫(yī)生梅林和俄國(guó)醫(yī)生明可夫斯基合作研究消化系統(tǒng)功能，他們切除了一條狗的胰臟，發(fā)現(xiàn)狗尿總招來(lái)大量的蒼蠅，化驗(yàn)表明其中含有大量的糖分，由此找到了胰臟功能和糖尿病的聯(lián)系，并導(dǎo)致了用胰島素控制糖尿病的發(fā)明。,c、契合差異并用法：

6、在天晴出太陽(yáng)的天氣里，椋鳥總能隨陽(yáng)光的方向飛行，即使陽(yáng)光可能是從鏡子里折射而來(lái)的，它們也能隨著鏡子里的陽(yáng)光的方向飛行； 而在不見(jiàn)太陽(yáng)的陰雨天氣里，椋鳥就會(huì)迷失方向。 由此科學(xué)家們得出結(jié)論：椋鳥是一太陽(yáng)作為定向標(biāo)的。,d、共變法： 因船舶遇難而落水的人在水中最多能堅(jiān)持多久？ 有人對(duì)此研究發(fā)現(xiàn)： 會(huì)水的人在0度時(shí)可以堅(jiān)持15分鐘，2.5度時(shí)30分鐘,5度時(shí)是1小時(shí),10度時(shí)是3小時(shí),25度時(shí)是一晝夜。 可見(jiàn)。人在水中堅(jiān)持時(shí)間的長(zhǎng)短與水溫高低有因果關(guān)系。,e、剩余法。,2）演繹方法：是從一般原理推出個(gè)別結(jié)論的方法。 古典的演繹（形式）邏輯：如亞里士多德的三段論和斯多葛學(xué)派研究的假言推理及選言推理。,

7、演繹推理方法是一種必然推理，只要前提為真，結(jié)論就必然為真。,局限性： 演繹推理結(jié)論的可靠性受前提制約，前提的可靠性在演繹邏輯的范圍無(wú)法解決； 演繹方法是一種創(chuàng)造性較小的方法，結(jié)論包含的前提中，結(jié)論所提供的知識(shí)不會(huì)超出前提的范圍。,試比較歸納方法和演繹方法。,3、類比方法,根據(jù)兩個(gè)或兩類對(duì)象之間具有某些方面的相似或相同，而推出它們?cè)谄渌矫嬉部赡芟嗨苹蛳嗤囊环N邏輯思維方法?？梢员硎緸椋?A 有a、b、cg、h B 有a、b、cg 則B有h 其基本環(huán)節(jié)是聯(lián)想和比較。,17世紀(jì)荷蘭物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家惠更斯比較了聲現(xiàn)象和光現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)它們有許多系統(tǒng)的屬性：服從直線傳播規(guī)律、反射規(guī)律、折射規(guī)律和干涉規(guī)律，

8、通過(guò)實(shí)驗(yàn)又證明，聲是由一種周期性運(yùn)動(dòng)引起的，呈波動(dòng)狀態(tài)（即聲波），由此推出，光也可能由周期性運(yùn)動(dòng)引起，也呈波動(dòng)狀態(tài)（即光波）。 類比推理在現(xiàn)代科學(xué)中的應(yīng)用，有兩種比較突出的類型：相關(guān)類比和模擬類比。,三、歸納的合理性問(wèn)題,“歸納法是科學(xué)家的勝利，卻是哲學(xué)家的恥辱。”,休謨問(wèn)題： 我們能夠從已觀察到的事例推知我們所沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的東西嗎？ 我們能夠從觀察到過(guò)去太陽(yáng)每天升起就斷定明天太陽(yáng)一定會(huì)升起嗎？,第二節(jié) 直覺(jué)思維,非（超）邏輯思維包括形象思維、直覺(jué)和靈感等 形象思維在科學(xué)研究中的作用？=想象力？ 直覺(jué)：intuition，源于拉丁文，是凝視、洞察的意思。 涵義有兩種：感性直覺(jué)和理性直覺(jué)。,在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中主要討論理性直覺(jué)，科學(xué)中的直覺(jué)被理解為不受某種固定的邏輯規(guī)則的 約束而直接領(lǐng)悟事物本質(zhì)的思維形式。 直覺(jué)往往伴有一種被稱為“靈感”的特殊心理體驗(yàn)，在直覺(jué)和靈感中包含著使問(wèn)題突然澄清的頓悟。,1）偶然機(jī)遇型：來(lái)自外界的信息刺激。 a）思想點(diǎn)化，在閱讀或交流中得到某種思想的啟發(fā)，如達(dá)爾文受馬爾薩斯“人口論”的啟發(fā)提出進(jìn)化論； b）原型啟示，魏格納大陸漂移學(xué)說(shuō)是在看世界地圖時(shí)得到的,2）積淀意識(shí)型：指直覺(jué)的激發(fā)來(lái)自大腦內(nèi)部的積淀意識(shí)（潛意識(shí)）。 德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒在夢(mèng)中顯現(xiàn)了苯分子結(jié)構(gòu)。,直覺(jué)和靈感具有以下三個(gè)特征： （1）表現(xiàn)的突發(fā)性。 （2）結(jié)構(gòu)的跳躍性。 （3）結(jié)論的或然性。,第三