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文檔簡介
第三章馬克思主義科學(xué)技術(shù)方法論西安石油大學(xué)朱銀全第三章馬克思主義科學(xué)技術(shù)方法論第三章馬克思主義科學(xué)技術(shù)方法論
第一節(jié)科學(xué)技術(shù)研究的辯證思維方法
一、分析和綜合
二、歸納和演繹
三、從抽象到具體
四、歷史和邏輯的統(tǒng)一
第二節(jié)科學(xué)技術(shù)研究的創(chuàng)新思維方法
一、思維的發(fā)散性與收斂性
二、直覺與頓悟思維
三、思維的邏輯性與非邏輯性
第三節(jié)科學(xué)技術(shù)研究的數(shù)學(xué)與系統(tǒng)思維方法
一、數(shù)學(xué)方法及其作用
二、系統(tǒng)方法及其作用
三、復(fù)雜性思維及其方法
第四節(jié)科學(xué)技術(shù)活動的方法
一、科學(xué)實(shí)踐的方法
二、技術(shù)活動的方法
第三章馬克思主義科學(xué)技術(shù)方法論指人們通過概念、判斷、推理等思維形式對客觀事物辯證發(fā)展過程的正確反映,即對客觀辯證法的反映。辯證思維最基本的特點(diǎn)是將對象作為一個整體,從其內(nèi)在矛盾的運(yùn)動、變化及各個方面的相互聯(lián)系中進(jìn)行考察,以便從本質(zhì)上系統(tǒng)地、完整地認(rèn)識對象。
第一節(jié)
科學(xué)技術(shù)研究的辯證思維方法指人們通過概念、判斷、推理等思維形式對客觀事物辯證發(fā)展過程的科學(xué)方法三個層次:第一層次:各門自然科學(xué)中的一些特殊的和具體的研究方法;第二層次:適用于各門自然科學(xué)的一般研究方法,即科學(xué)方法論;第三層次:哲學(xué)方法??茖W(xué)方法三個層次:一、分析和綜合分析是把客觀對象的整體分解為一定部分、單元、環(huán)節(jié)、要素并加以認(rèn)識的思維方法。運(yùn)用分析方法,就必須把部分從總體中割裂出來,抽取出來,進(jìn)行孤立地考察和研究。分析法能幫助我們深入了解事物的細(xì)節(jié)及其內(nèi)在聯(lián)系。正如恩格斯所說:“真正的自然科學(xué)只是從15世紀(jì)下半葉才開始,從這時起它就獲得了日益迅速的進(jìn)展。把自然界分解為各個部分,把自然界的各種過程和事物分成一定的門類,對有機(jī)體的內(nèi)部按其多種多樣的解剖形態(tài)進(jìn)行研究,這是最近400年來在認(rèn)識自然界方面獲得巨大進(jìn)展的基本條件?!币?、分析和綜合綜合是在分析基礎(chǔ)上把對客觀對象一定部分、單元、環(huán)節(jié)、要素的認(rèn)識聯(lián)結(jié)起來,形成對客觀對象統(tǒng)一整體認(rèn)識的思維方法。綜合是建立科學(xué)體系的重要方法。近代物理學(xué)的五次大綜合:
牛頓力學(xué)體系的建立、
能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的提出、
電磁學(xué)理論體系的建立、
相對論的建立、
量子理論的建立、綜合是在分析基礎(chǔ)上把對客觀對象一定部分、單元、環(huán)節(jié)、要素的分析和綜合是辯證地聯(lián)系在一起的。恩格斯說:“以分析為主要研究形式的化學(xué),如果沒有分析的對立的極,即綜合,就什么也不是了?!狈治雠c綜合相互依存、相互滲透和相互轉(zhuǎn)化,是形成科學(xué)概念、構(gòu)建和發(fā)展科學(xué)理論體系的重要邏輯方法。分析和綜合是辯證地聯(lián)系在一起的。恩格斯說:“以分析為主要研究傳統(tǒng)的還原主義分析方法著眼點(diǎn)是把事物分成各個細(xì)部,找出它們是由什么組成的。在近代自然科學(xué)的發(fā)展中起了重要作用,它使研究越來越深入;同時也容易只見樹木,不見森林?,F(xiàn)代的新的系統(tǒng)分析方法著眼點(diǎn)正相反,主要是找出這些細(xì)部如何相互作用產(chǎn)生整體效應(yīng)。這個整體是系統(tǒng)的、有組織的有機(jī)整體,是局部和整體、低層次和高層次的辯證統(tǒng)一。傳統(tǒng)的還原主義分析方法著眼點(diǎn)是把事物分成各個細(xì)部,找出它們是二、歸納和演繹歸納方法是從個別到一般原理的認(rèn)識方法。歸納方法雖然是科學(xué)研究從大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)中找出普遍特征的重要方法,但歸納結(jié)果往往只概括一類事物表象上的共同點(diǎn),未必能確切反映事物的本質(zhì),其結(jié)論具有或然性,迄今人們還沒有發(fā)現(xiàn)從特殊前提到一般結(jié)論的普遍適用的邏輯橋梁。
二、歸納和演繹歸納原理及其問題
歸納方法的一般原理是:如果大量的A在各種各樣的條件下被觀察到,而且如果所有這些被觀察到的A都無例外地具有性質(zhì)B,那么就可以歸納出所有的A都有性質(zhì)B。
問題:
大量的A,什么是“大量”?其具體數(shù)值是多少?
各種各樣的條件能否羅列齊全并全部實(shí)現(xiàn)?
在科學(xué)觀察中能不能真正實(shí)現(xiàn)完全的無例外?……歸納原理及其問題鹽酸是酸,它能使紫羅蘭花瓣變紅;硫酸是酸;硝酸是酸;例如:波義耳發(fā)明酸堿指示劑所以,硫酸也能使紫羅蘭花瓣變紅;硝酸也能使紫羅蘭花瓣變紅。類比歸納所以,X酸也能使紫羅蘭花瓣變紅。新化合出X酸所以,所有酸都能使紫羅蘭花瓣變紅?!ù_證了n種酸)演繹鹽酸是酸,它能使紫羅蘭花瓣變紅;例如:波義耳發(fā)明酸堿指示劑例
費(fèi)爾馬猜想在素?cái)?shù)分布規(guī)律的探尋過程中,人們發(fā)現(xiàn)如下形式的已知自然數(shù)都是素?cái)?shù),例如:
n=0f(0)=21+1=3n=1f(1)=22+1=5n=2f(2)=24+1=17n=3f(3)=28+1=257n=4f(4)=216+1=65537根據(jù)上述結(jié)果,費(fèi)爾馬歸納出一個結(jié)論:所有這類形式的自然數(shù)都是素?cái)?shù)。但在不久之后,人們就發(fā)現(xiàn)當(dāng)n=5時,f(5)=232+1=4294967297=641*6700417是一個合數(shù)。例費(fèi)爾馬猜想演繹方法是從一般到個別的認(rèn)識方法。它從一般性的原理出發(fā),對個別的或特殊的事物進(jìn)行分析、推理,從而達(dá)到相應(yīng)的結(jié)論。三段論是演繹方法最一般的形式。演繹方法派生出的一個重要方法是公理化方法。公理化方法是從盡可能少的基本概念、公理、公設(shè)出發(fā),運(yùn)用演繹推理規(guī)則,推導(dǎo)出一系列的命題和定理,從而建立整個理論體系的方法。任何公理化體系都是人類認(rèn)識一個階段的總結(jié),都不可能是絕對嚴(yán)格、絕對完備的。演繹方法是從一般到個別的認(rèn)識方法。它從一般性的原理出發(fā),對個歸納和演繹的相互關(guān)系:
歸納是演繹的基礎(chǔ),歸納獲得的結(jié)論可以成為演繹的前提;演繹是歸納的指導(dǎo),演繹得出的結(jié)論可以成為進(jìn)一步歸納的事實(shí)來源。恩格斯:“歸納和演繹,正如分析和綜合一樣,是必然相互依賴著的。人們不應(yīng)當(dāng)犧牲一個而把另一個捧到天上去,應(yīng)當(dāng)設(shè)法把每一個都用到該用的地方,而人們要能夠做到這一點(diǎn),就只有注意它們的相互聯(lián)系、它們的相互補(bǔ)充?!睔w納和演繹的相互關(guān)系:三、從抽象到具體
抽象與具體的方法是辯證思維的高級方法。人們的認(rèn)識一般總是由感性的具體,經(jīng)由抽象上升到思維中的具體。因此,掌握抽象和具體的方法,把握辯證思維運(yùn)動的特點(diǎn),對于我們更深刻地認(rèn)識世界,具有十分重要的方法論意義。三、從抽象到具體抽象是人類理性思維的一個重要階段,是形成科學(xué)概念的基礎(chǔ)。從主體能力的角度來看,抽象是指主體思維能力的一部分,稱為“抽象力”。從方法論的角度來看,抽象是作為認(rèn)識世界的一種方法,也就是把事物的某一屬性、關(guān)系、方面在思維中單獨(dú)地抽取出來加以認(rèn)識的方法??茖W(xué)的抽象指的是在思維中抽取對象的各種本質(zhì)屬性,而舍棄一切非本質(zhì)屬性的邏輯方法。抽象是人類理性思維的一個重要階段,是形成科學(xué)概念的基礎(chǔ)。科學(xué)的抽象必須建立在實(shí)踐的基礎(chǔ)之上,并遵循著辯證思維的一般規(guī)律進(jìn)行。具體來說應(yīng)注意以下幾點(diǎn):第一,要善于從已知中把握未知的東西,敏銳地捕捉到新的不尋常的東西,從看似毫無聯(lián)系的東西中找出它們的本質(zhì)聯(lián)系。第二,在科學(xué)抽象的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)事物之間的共同特點(diǎn),并從中概括出規(guī)律性的東西。第三,高層次的抽象必能演繹出低層次的抽象,而被演繹出來的理論又能為實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證。即,通過科學(xué)抽象得到的一般性的認(rèn)識,可以通過演繹推理的形式推出較為具體的結(jié)論??茖W(xué)的抽象必須建立在實(shí)踐的基礎(chǔ)之上,并遵循著辯證思維的一般規(guī)四、歷史和邏輯的統(tǒng)一所謂歷史,也就是客觀事物本身發(fā)展的過程,它包含著兩種含義:一是客觀事物現(xiàn)實(shí)的歷史發(fā)展過程,是事物在時間和空間上的展開過程,這一過程是現(xiàn)實(shí)的、歷時態(tài)的,如自然史、地質(zhì)史、宇宙演化史、生物進(jìn)化史、人類歷史等;二是認(rèn)識的歷史發(fā)展過程,即人類對客觀事物發(fā)展過程的認(rèn)識和把握,如哲學(xué)史、物理學(xué)史、數(shù)學(xué)史、化學(xué)史等等。歷史的方法是通過考察對象的自然進(jìn)程來揭示其內(nèi)在必然性和規(guī)律性的方法。具有描述性、順序性的特點(diǎn)。四、歷史和邏輯的統(tǒng)一邏輯是指人的思維對客觀事物現(xiàn)實(shí)的歷史發(fā)展過程和對人類認(rèn)識的歷史過程的概括反映,邏輯是歷史的東西在理論思維中的濃縮和再現(xiàn),邏輯的東西表現(xiàn)為概念、判斷、推理所構(gòu)成的科學(xué)理論體系。邏輯撇開了歷史發(fā)展的復(fù)雜性、多樣性、曲折性和偶然性,揭示了客觀事物和人的認(rèn)識歷史過程中的本質(zhì)、必然性和規(guī)律性。第三章馬克思主義科技方法論2013年西安石油大學(xué)《自然辯證法概論》課件邏輯的方法具有以下幾個特點(diǎn):第一,形式化。邏輯的方法是由一系列的邏輯定理和規(guī)則組成的,這些定理和規(guī)則都可以簡化為一些由邏輯符號組成的形式系統(tǒng)。邏輯思維和推理過程必須遵循這些規(guī)則。第二,可操作性。運(yùn)用邏輯的方法去證明問題和認(rèn)識事物,就必須依據(jù)邏輯規(guī)則進(jìn)行推理。邏輯的推理過程也就是運(yùn)用邏輯規(guī)則進(jìn)行推導(dǎo)而獲得結(jié)論的過程,這是一個邏輯上的操作過程。第三,系統(tǒng)性。邏輯的方法不是一些零碎的個別的方法,而是一個形式化的系統(tǒng)方法。邏輯方法的作用在于:獲得新知識、進(jìn)行預(yù)見、論證和證明、辨析正誤。邏輯的方法具有以下幾個特點(diǎn):第一,形式化。邏輯的方法是由一系邏輯與歷史統(tǒng)一的方法是:撇開有關(guān)認(rèn)識對象歷史發(fā)展的具體細(xì)節(jié)的描述,而以理論形態(tài)從總體上把握認(rèn)識對象歷史發(fā)展過程的內(nèi)在規(guī)律性。恩格斯在論述邏輯與歷史統(tǒng)一的方法的實(shí)質(zhì)時指出:“邏輯的研究方式是唯一適用的方式。但是,實(shí)際上這種方式無非是歷史的研究方式,不過擺脫了歷史的形式以及起擾亂作用的偶然性而已。歷史從哪里開始,思想進(jìn)程也應(yīng)當(dāng)從哪里開始,而思想進(jìn)程的進(jìn)一步發(fā)展不過是歷史過程在抽象的、理論上前后一貫的形式上的反映;這種反映是經(jīng)過修正的,然而是按照現(xiàn)實(shí)的歷史過程本身的規(guī)律修正的,這時,每一個要素可以在它完全成熟而具有典范形式的發(fā)展點(diǎn)上加以考察?!保ā恶R克思恩格斯選集》第二卷,人民出版社1972年版,第122頁。)邏輯與歷史統(tǒng)一的方法是:撇開有關(guān)認(rèn)識對象歷史發(fā)展的具體細(xì)節(jié)的邏輯與歷史的統(tǒng)一包含著兩種形式,一是邏輯與人類認(rèn)識的發(fā)展史是一致的;二是邏輯與現(xiàn)實(shí)事物的發(fā)展史是一致的。前者是指一門學(xué)科的邏輯體系應(yīng)反映人類對這門學(xué)科研究對象的認(rèn)識發(fā)展過程,如熱力學(xué)體系由三條基本定律組成,這個體系也反映了熱力學(xué)發(fā)展的歷史。19世紀(jì)40年代的熱力學(xué)第一定律,50年代發(fā)現(xiàn)第二定律,20世紀(jì)初又發(fā)現(xiàn)第三定律,依次反映了人類對熱本質(zhì)認(rèn)識的逐步深化。后者是指一門科學(xué)的邏輯體系應(yīng)該體現(xiàn)這門學(xué)科研究對象的歷史發(fā)展線索,例如有機(jī)化學(xué)理論體系的構(gòu)建從最簡單的脂肪烴化合物開始,到碳?xì)浠衔镌俚剿难苌镏敝辽锎蠓肿印_壿嬇c歷史的統(tǒng)一包含著兩種形式,一是邏輯與人類認(rèn)識的發(fā)展史是一、思維的發(fā)散性與收斂性發(fā)散思維也叫擴(kuò)散思維、輻射思維、放射思維。它是指以一個問題作為思維的出發(fā)點(diǎn)或中心,圍繞某一問題沿著不同方向、不同角度、向上下左右多方位的思考方式,從多方面尋找問題的多個答案的思維方法。這種思維過程是一個流動的開放的不斷發(fā)展的過程。它要探索不同的、富有特異的答案。它廣泛動用信息庫中的信息,產(chǎn)生為數(shù)眾多的信息組合和重組,在思維發(fā)散過程中,不時會涌現(xiàn)出一些念頭、一些奇想、一些靈感、一些頓悟,而這些新的觀念可能成為新的起點(diǎn)、契機(jī),把思維引向新的方向、新的對象和內(nèi)容。
第二節(jié)、科學(xué)技術(shù)研究的創(chuàng)新思維方法
一、思維的發(fā)散性與收斂性
第二節(jié)、科學(xué)技術(shù)研究的創(chuàng)新思維發(fā)散思維要求空間上的拓展與時間上的延伸。發(fā)散思維具有流暢性、變通性和獨(dú)創(chuàng)性特征。流暢性是指在短的時間內(nèi)迅速做出眾多反應(yīng)的能力,它要求從一個已知信息(思維基點(diǎn))思考出盡可能多的思維目標(biāo)。變通性又稱靈活性,是指進(jìn)行思維時尋找解決問題的方法能夠及時從一個類別轉(zhuǎn)移到另一個類別,即思維開闊,善于隨機(jī)應(yīng)變,能開拓新的思路,尋找新的方法。獨(dú)創(chuàng)性是在發(fā)散思維中表現(xiàn)出不同尋常的、異于他人的新奇反應(yīng)的能力,這一能力使創(chuàng)造主體的思維突破常規(guī)和經(jīng)驗(yàn)的束縛,獲得新穎獨(dú)特的創(chuàng)造成果。發(fā)散思維要求空間上的拓展與時間上的延伸。發(fā)散思維能使創(chuàng)新主體的思維趨于廣闊、靈活,不受傳統(tǒng)觀念的束縛,在思維中構(gòu)成新的思維形式。發(fā)散思維不同于分析思維,分析思維是利用概念、命題、推理等各種邏輯形式對思維對象進(jìn)行分析,以認(rèn)識它的基本矛盾、基本性質(zhì)、基本結(jié)構(gòu),要求實(shí)事求是,不允許有想像、聯(lián)想、夸張等手法,發(fā)散思維雖然以分析思維為基礎(chǔ),但不能完全歸結(jié)為分析思維,它還包括想像、聯(lián)想、直覺和靈感等思維活動。分析思維的宗旨是認(rèn)識,獲得真理,發(fā)散思維的宗旨是創(chuàng)新,獲得新思路。發(fā)散思維能使創(chuàng)新主體的思維趨于廣闊、靈活,不受傳統(tǒng)觀念的束縛收斂思維是以某種研究對象為中心,把發(fā)散開來的不同部分、不同方面、不同來源、不同角度,將眾多的思路和信息匯集于一個中心點(diǎn),通過比較、篩選、組合、論證再創(chuàng)造性地組合為一個整體,從而得出在現(xiàn)有條件下解決問題的最佳方案。收斂思維的特點(diǎn)是聚焦性、整體性和可行性。聚焦性是指把思維發(fā)散后得到的組合集中起來,選擇最佳組合,通過定向、定點(diǎn)的思考,使思維達(dá)到一定的深度,更具有穿透力,從而揭示出問題的實(shí)質(zhì)。整體性是指將發(fā)散的思路再集中起來,著眼于系統(tǒng)整體的狀態(tài)和功能,而不是拘泥于局部??尚行允侵甘諗克季S是以可行性為標(biāo)準(zhǔn)選擇解題方案的。收斂思維是以某種研究對象為中心,把發(fā)散開來的不同部分、不同方收斂思維也不同于綜合思維。發(fā)散思維與聚合思維都是要克服思維定式,不局限于常規(guī)的提出解決問題的新思路、新理論、新創(chuàng)造。收斂思維也不同于綜合思維。發(fā)散思維與聚合思維都是要克服思維定二、直覺與頓悟直覺是指主體運(yùn)用背景知識和經(jīng)驗(yàn),不受邏輯規(guī)則約束,對認(rèn)知對象的屬性、規(guī)律作出迅速的、直接的、整體的把握和體悟。直覺性思維是中國人傳統(tǒng)思維方式的重要特性,中國古代喜歡運(yùn)用類比、象征、比喻等方法去達(dá)到直覺交流的目的。直覺思維分為兩類:一類是創(chuàng)新主體在自覺或不自覺地思考某一問題時,在大腦中突如其來地產(chǎn)生的使問題得到解決的靈感;另一類是創(chuàng)新主體在機(jī)遇觀察中閃現(xiàn)出的具有獨(dú)創(chuàng)性的頓悟,導(dǎo)致了未曾預(yù)料的創(chuàng)造。由此看來,靈感和頓悟是直覺思維中具有決定意義的成分,是創(chuàng)新思維中的質(zhì)的飛躍。二、直覺與頓悟洞察力不是天生的,而是在長期實(shí)踐中培養(yǎng)的產(chǎn)物。法國短篇小說家莫泊桑曾向法國作家福樓拜請教寫作方法,福樓拜說,請你給我描繪一下這位坐在商店門口的人,他的姿態(tài),他整個的身體外貌,……使我不至于把他和別人混同起來。關(guān)于這點(diǎn)福樓拜進(jìn)一步說:“對你要表現(xiàn)的東西,要長時間很注意地去觀察它,以便發(fā)現(xiàn)別人沒有發(fā)現(xiàn)過和沒有寫過的特點(diǎn)?!倍床炝Σ皇翘焐?,而是在長期實(shí)踐中培養(yǎng)的產(chǎn)物。法國短篇小說家直覺具有直接性、瞬時性和猜測性的特征:直接性是指直接經(jīng)驗(yàn)是產(chǎn)生直覺思維的基礎(chǔ),它產(chǎn)生的機(jī)制是:直接經(jīng)驗(yàn)——直覺(頓悟)。也就是說,從直接經(jīng)驗(yàn)到直覺思維的產(chǎn)生是直接的,既不需要中介又無需有意識的思考,就能夠洞察出事物的實(shí)質(zhì)或變化的規(guī)律。猜測性是指直覺思維不像邏輯演繹思維那樣,只要思維的根據(jù)真實(shí),思維形式正確,思維的結(jié)果就必須真實(shí)。運(yùn)用直覺做出的斷定并非必然真實(shí),而是具有猜測性、試探性的。直覺具有直接性、瞬時性和猜測性的特征:直接性是指直接經(jīng)驗(yàn)是產(chǎn)頓悟思維又稱為靈感思維,指的是這樣一種特殊的思維現(xiàn)象:人在長時間思考某個問題得不到解答,而中斷對它的思考后,卻又會在某個場合突然對問題的解答有所領(lǐng)悟。
愛因斯坦在回憶狹義相對論的醞釀過程時說:“一天晚上,我躺在床上,對那個長期折磨自己的謎,心里充滿了毫無希望的感覺,沒有一絲光明。但是,突然黑暗里透出了光亮,答案出現(xiàn)了?!膘`感的到來,使愛因斯坦非常振奮,他把自己關(guān)在房子里連續(xù)工作了五個星期,終于寫出了《論動體的電動力學(xué)》這篇只有9000字的劃時代論文。頓悟思維又稱為靈感思維,指的是這樣一種特殊的思維現(xiàn)象:人在長頓悟的獲得是顯意識和潛意識的結(jié)合。人腦儲存的知識,有些是通過各種形式的學(xué)習(xí),有意識地記憶下來的稱為有意識的智能。這些知識,能夠用邏輯推理等思維方式調(diào)用,這種調(diào)用過程是一種有意識的思維過程。但人腦中更多的知識,是在各種經(jīng)歷中無意識地獲得并儲存起來的,稱為潛意識的智能。這種潛意識智能僅靠邏輯推理思維是調(diào)動不出來的,它的激活過程是一種潛意識的思維活動,這種潛意識的思維活動會使處于游離態(tài)的各類知識單元建立起許多潛在的暫時聯(lián)系,使思維處于一觸即發(fā)的狀態(tài)。一旦受到某種啟發(fā),潛意識便會打開人的思路,突然產(chǎn)生頓悟。因此,錢學(xué)森曾提出:“要注重研究靈感”。因?yàn)?,靈感能意外地抓住解決問題的契機(jī)。頓悟的獲得是顯意識和潛意識的結(jié)合。人腦儲存的知識,有些是通過頓悟的獲得是顯意識和潛意識的結(jié)合。人腦儲存的知識,有些是通過各種形式的學(xué)習(xí),有意識地記憶下來的稱為有意識的智能。這些知識,能夠用邏輯推理等思維方式調(diào)用,這種調(diào)用過程是一種有意識的思維過程。但人腦中更多的知識,是在各種經(jīng)歷中無意識地獲得并儲存起來的,稱為潛意識的智能。這種潛意識智能僅靠邏輯推理思維是調(diào)動不出來的,它的激活過程是一種潛意識的思維活動,這種潛意識的思維活動會使處于游離態(tài)的各類知識單元建立起許多潛在的暫時聯(lián)系,使思維處于一觸即發(fā)的狀態(tài)。一旦受到某種啟發(fā),潛意識便會打開人的思路,突然產(chǎn)生頓悟。頓悟的獲得是顯意識和潛意識的結(jié)合。人腦儲存的知識,有些是通過
靈感思維具有偶然性、機(jī)遇性和模糊性特征。偶然性是指客觀事物發(fā)展過程中并非確定發(fā)生的,可以出現(xiàn),也可以不出現(xiàn);可以這樣出現(xiàn),也可以那樣出現(xiàn)的不確定的趨勢。機(jī)遇性是指靈感的出現(xiàn)常常使人們始料未及,難以預(yù)測。模糊性是指靈感帶來的成果,并不都是完整成熟,精確清晰,富有價值的。相反,靈感提供的往往只是一種朦朧狀態(tài)的“半成品”,其中往往粗精混雜,零碎不全,真?zhèn)尾⒋?,模糊不清。它們一般都還有待于再經(jīng)過邏輯思維或形象思維的進(jìn)一步加工整理。靈感思維具有偶然性、機(jī)遇性和模糊性特征。偶然性是指客觀事物三、思維的邏輯性與非邏輯性
邏輯思維和非邏輯思維都屬于創(chuàng)造性思維的范疇。一方面,許多科學(xué)理論的研究工作雖然基本上是邏輯思維,但在猜測目標(biāo)、尋找論證方法上卻運(yùn)用了非邏輯思維;另一方面,許多創(chuàng)造性思維成果是非邏輯思維的產(chǎn)物,如果作為科學(xué)理論,必須補(bǔ)充邏輯證明或?qū)嵺`證明;而作為科學(xué)假說,必須補(bǔ)充基本假設(shè)-邏輯結(jié)構(gòu)體系,否則,它就只能作為科學(xué)猜測而存在。三、思維的邏輯性與非邏輯性在科學(xué)史上有兩種類型的科學(xué)家,一種是邏輯型科學(xué)家,他們基礎(chǔ)知識和經(jīng)驗(yàn)材料豐富,屬于積累型學(xué)者,其工作容易被承認(rèn),風(fēng)險(xiǎn)小,但成果意義大都一般化。另一種是非邏輯型科學(xué)家,他們的知識和資料未必詳盡,但富于想象,擅長直覺,屬于創(chuàng)新型學(xué)者,其工作不易被承認(rèn),風(fēng)險(xiǎn)大,一旦成功意義巨大。在認(rèn)識史上,往往是非邏輯型科學(xué)家依靠想象、直覺、靈感、機(jī)遇取得突破,而后由邏輯型科學(xué)家慢慢完善??傊?,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫼蛯?shí)踐論證,與大膽的猜想、執(zhí)著的直覺交替運(yùn)用,是科學(xué)認(rèn)識和獲得創(chuàng)造性思維成果的最佳途徑。在科學(xué)史上有兩種類型的科學(xué)家,一種是邏輯型科學(xué)家,他們基礎(chǔ)知第三節(jié)
科學(xué)技術(shù)研究的數(shù)學(xué)與系統(tǒng)思維方法
一、數(shù)學(xué)方法及其作用客觀存在的一切事物都是質(zhì)和量的統(tǒng)一體。事物不僅有質(zhì)的規(guī)定性,而且有量的規(guī)定性,質(zhì)一般要通過一定的量來表現(xiàn)。數(shù)學(xué)是專門研究量的科學(xué)。它撇開客觀對象的其它一切特性而只抽取各種量,量的變化以及量之間的關(guān)系等等,在抽象的“純粹”形態(tài)上進(jìn)行研究,研究的成果刻劃出客觀世界的量的規(guī)律性,并且不斷總結(jié)出種種在量之間進(jìn)行推導(dǎo)和演算的具體方法。因此,數(shù)學(xué)必然成為人們從量的方面去認(rèn)識事物的有效工具。第三節(jié)科學(xué)技術(shù)研究的數(shù)學(xué)與系統(tǒng)思維方法
一、數(shù)學(xué)方法及用數(shù)學(xué)方法研究問題,就是要根據(jù)所研究對象的質(zhì)的特點(diǎn),分別地或綜合地運(yùn)用各個數(shù)學(xué)分支所提供的概念、方法和技巧,去進(jìn)行數(shù)量方面的描述、計(jì)算和推導(dǎo),從而對問題作出分析、判斷。用數(shù)學(xué)方法研究問題,就是要根據(jù)所研究對象的質(zhì)的特點(diǎn),分別地或在自然科學(xué)的研究中,數(shù)學(xué)方法作為一種不可或缺的認(rèn)識手段,特別是理論思維的一種有效形式,其重要意義可概括為以下三個方面:1、為科學(xué)研究提供簡潔精確的形式化語言。許多自然科學(xué)定律都可表示為簡明的數(shù)學(xué)公式。在電動力學(xué)中,用一組偏微分方程——麥克斯韋方程,概括地描述了經(jīng)典電磁理論的全部基本定律。進(jìn)入微觀物理世界,則可用泛函分析中的希爾伯特空間和算子表達(dá)量子力學(xué)的量的關(guān)系,等等。在自然科學(xué)的研究中,數(shù)學(xué)方法作為一種不可或缺的認(rèn)識手段,特別2、為科學(xué)研究提供數(shù)量分析和計(jì)算的方法。一門科學(xué)從定性的描述進(jìn)入到定量的分析和計(jì)算,是這門科學(xué)達(dá)到比較成熟階段的重要際志,而科學(xué)的這進(jìn)一步與數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用是分不開的。3、為科學(xué)研究提供推理工具和抽象能力。數(shù)學(xué)中的命題、公式都要嚴(yán)格地從邏輯上加以以證明以后才能夠確立。數(shù)學(xué)的推理必須遵守形式邏輯的基本法則,以保證從某一前提出發(fā)導(dǎo)出的結(jié)論在邏輯上是準(zhǔn)確無誤的。所以,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法從已知的量和關(guān)系推求未知的量和關(guān)系時,就具有邏輯上的可靠性。在自然科學(xué)的理論研究中,數(shù)學(xué)方法是一種有效的進(jìn)行推理和邏輯證明的工具。2、為科學(xué)研究提供數(shù)量分析和計(jì)算的方法。一門科學(xué)從定性的描述總之,數(shù)學(xué)方法體現(xiàn)為一種抽象思維的力量,日益受到人們的重視,離開了這種抽象的認(rèn)識手段,理論研究是走不遠(yuǎn)的。恩格斯指出:“數(shù)學(xué):辯證的輔助工具和表現(xiàn)方式?!眲虼髮W(xué)的數(shù)學(xué)橋總之,數(shù)學(xué)方法體現(xiàn)為一種抽象思維的力量,日益受到人們的重視,二、系統(tǒng)方法及其作用
所謂系統(tǒng)方法,就是用系統(tǒng)的觀點(diǎn)來考察研究事物的方法,或根據(jù)事物本身的特性把對象放在系統(tǒng)的形式中加以研究的方法。系統(tǒng)思維方法要求從作為一個系統(tǒng)的整體出發(fā),始終著眼于整體與部分、整體與外部環(huán)境的相互作用之間的關(guān)系,綜合地、精確地研究對象,對系統(tǒng)的內(nèi)外聯(lián)系及其規(guī)律性加以辯證地分析,找出合乎系統(tǒng)目的性的最佳方案,最終達(dá)到最優(yōu)化處理問題的效果。一般說來,系統(tǒng)方法應(yīng)包括這樣幾個環(huán)節(jié)(即一般程序):一是選擇和確定目標(biāo);二是收集資料進(jìn)行分析;三是建立若干個數(shù)學(xué)模型;四是通過比較和評價確定最優(yōu)方案;五是選定的方案如果可行,則付諸實(shí)施,對實(shí)施效果進(jìn)行評審,再與方案進(jìn)行比較。二、系統(tǒng)方法及其作用系統(tǒng)方法的基本原則:(一)整體性原則?;谝貙ο到y(tǒng)的非加和性關(guān)系和要素與要素的相干性、協(xié)同性關(guān)系;研究系統(tǒng)時,從整體出發(fā),立足于整體進(jìn)行分析。(二)動態(tài)原則。系統(tǒng)方法把系統(tǒng)看成是動態(tài)的“活系統(tǒng)”,隨時間箭頭而演化。因此,在研究系統(tǒng)時應(yīng)當(dāng)把系統(tǒng)發(fā)展的各個階段統(tǒng)一加以研究,以把握其過程和未來趨勢。(三)最優(yōu)化原則。即整體優(yōu)化原則,是系統(tǒng)方法的目的和要求。這一原則要求在研究解決問題時,統(tǒng)籌兼顧,多中擇優(yōu)。如運(yùn)用線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、決策論、博弈論、網(wǎng)絡(luò)圖等方法都體現(xiàn)了整體優(yōu)化的原則。(四)模型化原則。即將真實(shí)系統(tǒng)模型化,作成放大或放小的實(shí)物模型或理論模型、數(shù)學(xué)模型、符號模型等。使模型的形式和尺度符合人的需要和可能,適合人的選擇。系統(tǒng)方法的基本原則:都江堰水利工程由創(chuàng)建時的魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道、寶瓶口引水口三大主體工程和百丈堤、人字堤等附屬工程構(gòu)成??茖W(xué)地解決了江水自動分流、自動排沙、控制進(jìn)水量等問題,消除了水患,使川西平原成為“水旱從人”的“天府之國”。兩千多年來,一直發(fā)揮著防洪灌溉作用。截至1998年,都江堰灌溉范圍已達(dá)40余縣,灌溉面積達(dá)到66.87萬公頃。例:系統(tǒng)工程的典范——都江堰水利工程都江堰水利工程由創(chuàng)建時的魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道、寶瓶口引水三、復(fù)雜性思維及其方法人類在邁向21世紀(jì)時,系統(tǒng)問題,特別是復(fù)雜系統(tǒng)及相應(yīng)的復(fù)雜性科學(xué)問題變得日益突出。復(fù)雜性研究興起最早可追溯到20世紀(jì)40年代貝塔朗菲的系統(tǒng)論開創(chuàng)性研究,隨后以耗散結(jié)構(gòu)理論的誕生為先導(dǎo),協(xié)同學(xué)、超循環(huán)理論、突變論、混沌學(xué)和分形學(xué)等一系列復(fù)雜性科學(xué)的興起及其蓬勃發(fā)展,極大地改變了世界科學(xué)圖景以及當(dāng)代科學(xué)家的思想方法和思維方式,使人們看到了一個更加豐富的世界。三、復(fù)雜性思維及其方法與傳統(tǒng)經(jīng)典科學(xué)相比,復(fù)雜性科學(xué)突破了機(jī)械論科學(xué)的孤立性、片面性、靜止性等局限,將被經(jīng)典科學(xué)的簡化理性所排除的多樣性、無序性、個體性因素引進(jìn)科學(xué)的視野,將矢量時間、熵、不可逆性、偶然性、不穩(wěn)定性、突現(xiàn)性、非線性等大量新概念運(yùn)用到科學(xué)研究之中。復(fù)雜性科學(xué)揭示,世界從本質(zhì)上講是復(fù)雜的、非線性的,線性的相互作用和規(guī)則簡單的秩序乃是一種特例,而非定則。復(fù)雜性科學(xué)揭示了線性、還原方法的局限,主張把復(fù)雜事物當(dāng)作復(fù)雜事物來處理,考慮客觀事物的更多因素,以一種復(fù)雜性思維來認(rèn)識和把握世界。復(fù)雜性科學(xué)的發(fā)展在哲學(xué)和方法論方面引起了深刻的變革,為人們提供了認(rèn)識復(fù)雜世界的一種新的思維范式。
與傳統(tǒng)經(jīng)典科學(xué)相比,復(fù)雜性科學(xué)突破了機(jī)械論科學(xué)的孤立性、片面耗散結(jié)構(gòu)理論創(chuàng)始人——普里戈金(比利時)耗散結(jié)構(gòu)理論創(chuàng)始人——普里戈金(比利時)首先,對于復(fù)雜的非線性系統(tǒng),復(fù)雜性思維范式要求我們重視復(fù)雜系統(tǒng)中的各種要素及其相互關(guān)系,以一種整體思維來把握事物性質(zhì)和規(guī)律。其次,復(fù)雜性思維范式要求我們重視復(fù)雜系統(tǒng)中的各種要素及其相互關(guān)系,從事物不斷變化的過程中,從事物與周圍環(huán)境要素的關(guān)聯(lián)上來考察和分析。再次,復(fù)雜性思維范式要求我們掌握非線性的方法論,關(guān)注系統(tǒng)的非線性特征。非線性是復(fù)雜性的必要條件,是復(fù)雜性的數(shù)學(xué)本質(zhì)。復(fù)雜性的突出特性是涌現(xiàn)性,而涌現(xiàn)性的機(jī)制是非線性的,也就是說,正是通過微觀元素的非線性才可能出現(xiàn)整個的涌現(xiàn)性。首先,對于復(fù)雜的非線性系統(tǒng),復(fù)雜性思維范式要求我們重視復(fù)雜系第四節(jié)
科學(xué)技術(shù)活動的方法
一、科學(xué)實(shí)踐的方法
在現(xiàn)代的科學(xué)研究條件下,一個相對完整的研究過程主要包括以下環(huán)節(jié):確定科研選題、獲取科學(xué)事實(shí)、進(jìn)行思維加工、實(shí)踐檢驗(yàn)論證和建立理論體系??茖W(xué)觀察和科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)實(shí)踐的基本形式,也是獲取科學(xué)事實(shí)最基本、最普遍的方法。第四節(jié)科學(xué)技術(shù)活動的方法
一、科學(xué)實(shí)踐的方法科學(xué)觀察科學(xué)觀察是人們有目的、有計(jì)劃、有步驟地通過自己的感官去反映自然界各種事物現(xiàn)象的活動??茖W(xué)觀察兩個最主要的特點(diǎn):感知性,目的性??茖W(xué)觀察分類:定性觀察和定量觀察,直接觀察和間接觀察,等等??茖W(xué)觀察科學(xué)實(shí)驗(yàn)
科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法是在人工創(chuàng)造的條件下,在變革和控制研究對象的過程中觀察客體,它比觀察方法能獲得更精確可靠的科學(xué)事實(shí)。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的主要特點(diǎn):
第一,簡化和純化研究對象;
第二,強(qiáng)化和激化研究對象;
第三,重復(fù)或再現(xiàn)研究過程和結(jié)果。巴斯德在實(shí)驗(yàn)室研究微生物與發(fā)酵的關(guān)系,證明了細(xì)菌致病科學(xué)實(shí)驗(yàn)
科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法是在人工創(chuàng)造的條件下,在變革巴甫洛夫研究狗的消化腺分泌時意外發(fā)現(xiàn)了條件反射。他用手術(shù)在狗的腮部唾腺位置連接一導(dǎo)管,引出唾液,并用精密儀器記錄唾液分泌的滴數(shù)。實(shí)驗(yàn)時給狗食物,并隨時觀察其唾液分泌情形。巴甫洛夫意外地發(fā)現(xiàn),除食物之外,在食物出現(xiàn)之前的其他刺激(如送食物來的人員或其腳步聲等),也會引起狗的唾液分泌。巴甫洛夫根據(jù)謝切諾夫《腦的反射》理論,在1901年將狗對食物之外的無關(guān)刺激引起的唾液分泌現(xiàn)象,稱之為條件反射。所謂條件反射(conditionedreflex),是指在某種條件下,非屬食物的中性刺激也與食物刺激同樣引起腦神經(jīng)反射的現(xiàn)象。從1901年起,巴甫洛夫?qū)P膹氖聴l件反射實(shí)驗(yàn)研究,直到1936年逝世為止,長達(dá)35年之久。例:巴甫洛夫發(fā)現(xiàn)條件反射巴甫洛夫研究狗的消化腺分泌時意外發(fā)現(xiàn)了條件反射。他用手術(shù)在狗
在觀察實(shí)驗(yàn)中,保證觀察的客觀性應(yīng)當(dāng)做到以下幾點(diǎn):
第一,要求實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以用某種標(biāo)準(zhǔn)的方法進(jìn)行重復(fù)。一般說來,觀察者的主觀的偶然失誤都很容易在重復(fù)的實(shí)驗(yàn)中暴露出來,并加以消除,這就保證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的客觀性。
第二,科學(xué)觀察要求以正確反映客觀事物本質(zhì)的理論為指導(dǎo)。這類理論能提供正確的概念系統(tǒng)、推理規(guī)則和消除假象與誤差的方法,從而把日常觀察中模糊不清的現(xiàn)象變得清晰起來。
第三,使用先進(jìn)的觀測技術(shù)和觀測儀器。儀器精度和可觀測范圍的擴(kuò)大,就能更準(zhǔn)確地記錄客體運(yùn)動的狀態(tài),提高觀察的客觀性。
最后,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)事求是的學(xué)風(fēng)。這是保證觀察客觀性前提,也是獲得科學(xué)成果的重要條件。在觀察實(shí)驗(yàn)中,保證觀察的客觀性應(yīng)當(dāng)做到以下幾點(diǎn):
觀察和實(shí)驗(yàn)中的機(jī)遇
在獲取科學(xué)事實(shí)的觀察和實(shí)驗(yàn)過程中,由于意外的事件導(dǎo)致科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn),稱為機(jī)遇。機(jī)遇是相對于原來預(yù)定的研究計(jì)劃和目的而言的,它的最大特點(diǎn)就是意外性。機(jī)遇是科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中一個具有普遍意義的環(huán)節(jié)。例(德)倫琴(R?ntgenWC)發(fā)現(xiàn)X射線,(法)貝克勒爾(BecquerelHA)發(fā)現(xiàn)鈾的放射性。觀察和實(shí)驗(yàn)中的機(jī)遇機(jī)遇的兩種類型:一種是意外的、偶然的發(fā)現(xiàn)使遇到的難題迎刃而解,如固特異橡膠的發(fā)明。一種是本來為了研究某一事物,但在實(shí)踐過程中卻意外地發(fā)現(xiàn)了另一種事物,而后者又比前者具有更大的價值,如克魯克斯1861年在用分光鏡檢視一種含硒化合物的殘?jiān)鼤r,發(fā)現(xiàn)一種新元素——鉈。兩種類型機(jī)遇的區(qū)別在于,一種是加快了研究的進(jìn)程達(dá)到了預(yù)期的目的;另一種是離開了原來的方向和目的。機(jī)遇產(chǎn)生的根源在于科學(xué)研究的目的性、探索性與自然現(xiàn)象的錯綜復(fù)雜性的矛盾??茖W(xué)研究首先表現(xiàn)為已知和未知的對立統(tǒng)一,其次表現(xiàn)為確定性與非確定性的對立統(tǒng)一。機(jī)遇的兩種類型:
恩格斯:“在歷史的發(fā)展中,偶然性起著自己的作用,而它在辯證的思維中,就像在胚胎的發(fā)展中一樣概括在必然性中?!币浞掷脵C(jī)遇,科研工作者除了對機(jī)遇的認(rèn)識態(tài)度外,還需要有及時發(fā)現(xiàn)問題的能力上的準(zhǔn)備,這包括具有開放的思路、活躍的思想和廣博的知識。恩格斯:“在歷史的發(fā)展中,偶然性起著自己的作用,而二、技術(shù)活動的方法技術(shù)方法就是指包含在人類技術(shù)研究與開發(fā)活動中的可操作性的規(guī)則、模式或程序。它集中體現(xiàn)了人對自然的能動作用。技術(shù)是伴隨著人類的產(chǎn)生而萌發(fā)的,在其漫長的歷史發(fā)展過程中,人類不斷發(fā)明、創(chuàng)造了各種各樣的技術(shù)方法,它們構(gòu)成了一般技術(shù)方法的基礎(chǔ)
。一般技術(shù)方法可以從不同角度來分類,根據(jù)一般技術(shù)方法的功能特點(diǎn),可以分為技術(shù)決策方法和技術(shù)創(chuàng)造方法兩大類。前者包括技術(shù)預(yù)測方法、技術(shù)評估方法,后者包括技術(shù)選題方法、技術(shù)方案構(gòu)思方法、技術(shù)試驗(yàn)及設(shè)計(jì)方法、技術(shù)推廣方法等。二、技術(shù)活動的方法較之科學(xué)研究的方法而言,技術(shù)方法有如下特點(diǎn):第一,具有更強(qiáng)的實(shí)踐性??茖W(xué)方法中,有很多是為科學(xué)認(rèn)識活動中進(jìn)行科學(xué)抽象、邏輯推理的思維操作提供的規(guī)則或模式。而在技術(shù)方法中,更多的則是為技術(shù)實(shí)踐活動提供的嚴(yán)格意義上的實(shí)踐操作規(guī)則和模式。第二,更強(qiáng)的社會屬性。技術(shù)本身就具有兩重性,即它的自然屬性和社會屬性。技術(shù)方法作為實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)、規(guī)范技術(shù)創(chuàng)造活動的手段,必須符合于技術(shù)本身的屬性。所以在技術(shù)方法中,不僅包含著對自然規(guī)律的應(yīng)用,而且包含著對社會規(guī)律的應(yīng)用。對技術(shù)方法的選擇不能不考慮到各種社會因素。第三,更強(qiáng)的綜合性。自然科學(xué)的是在絕對純化和理想化的條件下研究自然事物,絕對理想你給的模型是它的研究對象,而工程技術(shù)的研究對象則是特定的人工自然物,在技術(shù)研究中必須把那些原來在科學(xué)研究中被舍棄的因素和關(guān)系一一恢復(fù)起來,加以綜合考慮。技術(shù)方法的綜合性還有另一層含義,技術(shù)方法常常是多種自然科學(xué)原理的綜合應(yīng)用,并且還要綜合運(yùn)用社會科學(xué)的成果。較之科學(xué)研究的方法而言,技術(shù)方法有如下特點(diǎn):技術(shù)研究與開發(fā)活動中應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持的方法論原則:
第一,自然規(guī)律和社會規(guī)律相統(tǒng)一的原則。技術(shù)研究與開發(fā)活動一方面必須滿足科學(xué)性原則,遵循正確的自然規(guī)律和技術(shù)規(guī)范,另一方面,必須滿足社會要求、適應(yīng)社會需要、符合社會經(jīng)濟(jì)規(guī)律以及與技術(shù)有關(guān)的法律和政策(如技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略、能源政策、環(huán)境保護(hù)法、勞動安全法等)。這兩方面的結(jié)合,決定了技術(shù)研究與開發(fā)的目標(biāo)速與方向、速度與規(guī)模。技術(shù)研究與開發(fā)活動中應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持的方法論原則:第二,需要性與可能性相統(tǒng)一的原則。任何一項(xiàng)成功的技術(shù)研究和開發(fā)活動都是需要性與可能性相統(tǒng)一的成果。任何技術(shù)研究與開發(fā)課題都必須有明確的技術(shù)目的性,而這種目的性是由直接、間接或潛在的社會需要所決定的。同時任何一個技術(shù)研究與開發(fā)項(xiàng)目又必須是在現(xiàn)有的條件下可行的。所以在進(jìn)行技術(shù)研究與開發(fā)時,不僅要著眼于社會需要,而且要考慮實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)的主客觀條件(包括理論準(zhǔn)備、技術(shù)能力、智力結(jié)構(gòu)、資金及物質(zhì)設(shè)備等)和后果,進(jìn)行可行性分析。第二,需要性與可能性相統(tǒng)一的原則。任何一項(xiàng)成功的技術(shù)研究和開第三、經(jīng)濟(jì)性與適用性相統(tǒng)一的原則。技術(shù)的社會屬性,決定了在技術(shù)研究與開發(fā)活動中要把經(jīng)濟(jì)性和適用性統(tǒng)一起來。做到既經(jīng)濟(jì)又適用。經(jīng)濟(jì)性要求考慮技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目在整個生命周期中的成本,考慮大規(guī)模生產(chǎn)的前景及可能帶來的經(jīng)濟(jì)效益;而適用性要求既不忽視技術(shù)開發(fā)可能帶來的危及生態(tài)、環(huán)境方面的社會后果,又要考慮到整個民族、整個國家乃至不同地區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及教育、就業(yè)狀況等等方面。應(yīng)當(dāng)著眼于技術(shù)的實(shí)用價值和適宜程度,而不要盲目追求技術(shù)的先進(jìn)性。以上這三個方面是相互聯(lián)系、相互制約的。技術(shù)研究與開發(fā)中的預(yù)測、評估、發(fā)明、設(shè)計(jì)和試驗(yàn)等活動正是在這些方法論原則指導(dǎo)下逐步展開的。第三、經(jīng)濟(jì)性與適用性相統(tǒng)一的原則。技術(shù)的社會屬性,決定了在技第三章馬克思主義科學(xué)技術(shù)方法論西安石油大學(xué)朱銀全第三章馬克思主義科學(xué)技術(shù)方法論第三章馬克思主義科學(xué)技術(shù)方法論
第一節(jié)科學(xué)技術(shù)研究的辯證思維方法
一、分析和綜合
二、歸納和演繹
三、從抽象到具體
四、歷史和邏輯的統(tǒng)一
第二節(jié)科學(xué)技術(shù)研究的創(chuàng)新思維方法
一、思維的發(fā)散性與收斂性
二、直覺與頓悟思維
三、思維的邏輯性與非邏輯性
第三節(jié)科學(xué)技術(shù)研究的數(shù)學(xué)與系統(tǒng)思維方法
一、數(shù)學(xué)方法及其作用
二、系統(tǒng)方法及其作用
三、復(fù)雜性思維及其方法
第四節(jié)科學(xué)技術(shù)活動的方法
一、科學(xué)實(shí)踐的方法
二、技術(shù)活動的方法
第三章馬克思主義科學(xué)技術(shù)方法論指人們通過概念、判斷、推理等思維形式對客觀事物辯證發(fā)展過程的正確反映,即對客觀辯證法的反映。辯證思維最基本的特點(diǎn)是將對象作為一個整體,從其內(nèi)在矛盾的運(yùn)動、變化及各個方面的相互聯(lián)系中進(jìn)行考察,以便從本質(zhì)上系統(tǒng)地、完整地認(rèn)識對象。
第一節(jié)
科學(xué)技術(shù)研究的辯證思維方法指人們通過概念、判斷、推理等思維形式對客觀事物辯證發(fā)展過程的科學(xué)方法三個層次:第一層次:各門自然科學(xué)中的一些特殊的和具體的研究方法;第二層次:適用于各門自然科學(xué)的一般研究方法,即科學(xué)方法論;第三層次:哲學(xué)方法。科學(xué)方法三個層次:一、分析和綜合分析是把客觀對象的整體分解為一定部分、單元、環(huán)節(jié)、要素并加以認(rèn)識的思維方法。運(yùn)用分析方法,就必須把部分從總體中割裂出來,抽取出來,進(jìn)行孤立地考察和研究。分析法能幫助我們深入了解事物的細(xì)節(jié)及其內(nèi)在聯(lián)系。正如恩格斯所說:“真正的自然科學(xué)只是從15世紀(jì)下半葉才開始,從這時起它就獲得了日益迅速的進(jìn)展。把自然界分解為各個部分,把自然界的各種過程和事物分成一定的門類,對有機(jī)體的內(nèi)部按其多種多樣的解剖形態(tài)進(jìn)行研究,這是最近400年來在認(rèn)識自然界方面獲得巨大進(jìn)展的基本條件?!币弧⒎治龊途C合綜合是在分析基礎(chǔ)上把對客觀對象一定部分、單元、環(huán)節(jié)、要素的認(rèn)識聯(lián)結(jié)起來,形成對客觀對象統(tǒng)一整體認(rèn)識的思維方法。綜合是建立科學(xué)體系的重要方法。近代物理學(xué)的五次大綜合:
牛頓力學(xué)體系的建立、
能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的提出、
電磁學(xué)理論體系的建立、
相對論的建立、
量子理論的建立、綜合是在分析基礎(chǔ)上把對客觀對象一定部分、單元、環(huán)節(jié)、要素的分析和綜合是辯證地聯(lián)系在一起的。恩格斯說:“以分析為主要研究形式的化學(xué),如果沒有分析的對立的極,即綜合,就什么也不是了。”分析與綜合相互依存、相互滲透和相互轉(zhuǎn)化,是形成科學(xué)概念、構(gòu)建和發(fā)展科學(xué)理論體系的重要邏輯方法。分析和綜合是辯證地聯(lián)系在一起的。恩格斯說:“以分析為主要研究傳統(tǒng)的還原主義分析方法著眼點(diǎn)是把事物分成各個細(xì)部,找出它們是由什么組成的。在近代自然科學(xué)的發(fā)展中起了重要作用,它使研究越來越深入;同時也容易只見樹木,不見森林?,F(xiàn)代的新的系統(tǒng)分析方法著眼點(diǎn)正相反,主要是找出這些細(xì)部如何相互作用產(chǎn)生整體效應(yīng)。這個整體是系統(tǒng)的、有組織的有機(jī)整體,是局部和整體、低層次和高層次的辯證統(tǒng)一。傳統(tǒng)的還原主義分析方法著眼點(diǎn)是把事物分成各個細(xì)部,找出它們是二、歸納和演繹歸納方法是從個別到一般原理的認(rèn)識方法。歸納方法雖然是科學(xué)研究從大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)中找出普遍特征的重要方法,但歸納結(jié)果往往只概括一類事物表象上的共同點(diǎn),未必能確切反映事物的本質(zhì),其結(jié)論具有或然性,迄今人們還沒有發(fā)現(xiàn)從特殊前提到一般結(jié)論的普遍適用的邏輯橋梁。
二、歸納和演繹歸納原理及其問題
歸納方法的一般原理是:如果大量的A在各種各樣的條件下被觀察到,而且如果所有這些被觀察到的A都無例外地具有性質(zhì)B,那么就可以歸納出所有的A都有性質(zhì)B。
問題:
大量的A,什么是“大量”?其具體數(shù)值是多少?
各種各樣的條件能否羅列齊全并全部實(shí)現(xiàn)?
在科學(xué)觀察中能不能真正實(shí)現(xiàn)完全的無例外?……歸納原理及其問題鹽酸是酸,它能使紫羅蘭花瓣變紅;硫酸是酸;硝酸是酸;例如:波義耳發(fā)明酸堿指示劑所以,硫酸也能使紫羅蘭花瓣變紅;硝酸也能使紫羅蘭花瓣變紅。類比歸納所以,X酸也能使紫羅蘭花瓣變紅。新化合出X酸所以,所有酸都能使紫羅蘭花瓣變紅?!ù_證了n種酸)演繹鹽酸是酸,它能使紫羅蘭花瓣變紅;例如:波義耳發(fā)明酸堿指示劑例
費(fèi)爾馬猜想在素?cái)?shù)分布規(guī)律的探尋過程中,人們發(fā)現(xiàn)如下形式的已知自然數(shù)都是素?cái)?shù),例如:
n=0f(0)=21+1=3n=1f(1)=22+1=5n=2f(2)=24+1=17n=3f(3)=28+1=257n=4f(4)=216+1=65537根據(jù)上述結(jié)果,費(fèi)爾馬歸納出一個結(jié)論:所有這類形式的自然數(shù)都是素?cái)?shù)。但在不久之后,人們就發(fā)現(xiàn)當(dāng)n=5時,f(5)=232+1=4294967297=641*6700417是一個合數(shù)。例費(fèi)爾馬猜想演繹方法是從一般到個別的認(rèn)識方法。它從一般性的原理出發(fā),對個別的或特殊的事物進(jìn)行分析、推理,從而達(dá)到相應(yīng)的結(jié)論。三段論是演繹方法最一般的形式。演繹方法派生出的一個重要方法是公理化方法。公理化方法是從盡可能少的基本概念、公理、公設(shè)出發(fā),運(yùn)用演繹推理規(guī)則,推導(dǎo)出一系列的命題和定理,從而建立整個理論體系的方法。任何公理化體系都是人類認(rèn)識一個階段的總結(jié),都不可能是絕對嚴(yán)格、絕對完備的。演繹方法是從一般到個別的認(rèn)識方法。它從一般性的原理出發(fā),對個歸納和演繹的相互關(guān)系:
歸納是演繹的基礎(chǔ),歸納獲得的結(jié)論可以成為演繹的前提;演繹是歸納的指導(dǎo),演繹得出的結(jié)論可以成為進(jìn)一步歸納的事實(shí)來源。恩格斯:“歸納和演繹,正如分析和綜合一樣,是必然相互依賴著的。人們不應(yīng)當(dāng)犧牲一個而把另一個捧到天上去,應(yīng)當(dāng)設(shè)法把每一個都用到該用的地方,而人們要能夠做到這一點(diǎn),就只有注意它們的相互聯(lián)系、它們的相互補(bǔ)充。”歸納和演繹的相互關(guān)系:三、從抽象到具體
抽象與具體的方法是辯證思維的高級方法。人們的認(rèn)識一般總是由感性的具體,經(jīng)由抽象上升到思維中的具體。因此,掌握抽象和具體的方法,把握辯證思維運(yùn)動的特點(diǎn),對于我們更深刻地認(rèn)識世界,具有十分重要的方法論意義。三、從抽象到具體抽象是人類理性思維的一個重要階段,是形成科學(xué)概念的基礎(chǔ)。從主體能力的角度來看,抽象是指主體思維能力的一部分,稱為“抽象力”。從方法論的角度來看,抽象是作為認(rèn)識世界的一種方法,也就是把事物的某一屬性、關(guān)系、方面在思維中單獨(dú)地抽取出來加以認(rèn)識的方法??茖W(xué)的抽象指的是在思維中抽取對象的各種本質(zhì)屬性,而舍棄一切非本質(zhì)屬性的邏輯方法。抽象是人類理性思維的一個重要階段,是形成科學(xué)概念的基礎(chǔ)??茖W(xué)的抽象必須建立在實(shí)踐的基礎(chǔ)之上,并遵循著辯證思維的一般規(guī)律進(jìn)行。具體來說應(yīng)注意以下幾點(diǎn):第一,要善于從已知中把握未知的東西,敏銳地捕捉到新的不尋常的東西,從看似毫無聯(lián)系的東西中找出它們的本質(zhì)聯(lián)系。第二,在科學(xué)抽象的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)事物之間的共同特點(diǎn),并從中概括出規(guī)律性的東西。第三,高層次的抽象必能演繹出低層次的抽象,而被演繹出來的理論又能為實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證。即,通過科學(xué)抽象得到的一般性的認(rèn)識,可以通過演繹推理的形式推出較為具體的結(jié)論??茖W(xué)的抽象必須建立在實(shí)踐的基礎(chǔ)之上,并遵循著辯證思維的一般規(guī)四、歷史和邏輯的統(tǒng)一所謂歷史,也就是客觀事物本身發(fā)展的過程,它包含著兩種含義:一是客觀事物現(xiàn)實(shí)的歷史發(fā)展過程,是事物在時間和空間上的展開過程,這一過程是現(xiàn)實(shí)的、歷時態(tài)的,如自然史、地質(zhì)史、宇宙演化史、生物進(jìn)化史、人類歷史等;二是認(rèn)識的歷史發(fā)展過程,即人類對客觀事物發(fā)展過程的認(rèn)識和把握,如哲學(xué)史、物理學(xué)史、數(shù)學(xué)史、化學(xué)史等等。歷史的方法是通過考察對象的自然進(jìn)程來揭示其內(nèi)在必然性和規(guī)律性的方法。具有描述性、順序性的特點(diǎn)。四、歷史和邏輯的統(tǒng)一邏輯是指人的思維對客觀事物現(xiàn)實(shí)的歷史發(fā)展過程和對人類認(rèn)識的歷史過程的概括反映,邏輯是歷史的東西在理論思維中的濃縮和再現(xiàn),邏輯的東西表現(xiàn)為概念、判斷、推理所構(gòu)成的科學(xué)理論體系。邏輯撇開了歷史發(fā)展的復(fù)雜性、多樣性、曲折性和偶然性,揭示了客觀事物和人的認(rèn)識歷史過程中的本質(zhì)、必然性和規(guī)律性。第三章馬克思主義科技方法論2013年西安石油大學(xué)《自然辯證法概論》課件邏輯的方法具有以下幾個特點(diǎn):第一,形式化。邏輯的方法是由一系列的邏輯定理和規(guī)則組成的,這些定理和規(guī)則都可以簡化為一些由邏輯符號組成的形式系統(tǒng)。邏輯思維和推理過程必須遵循這些規(guī)則。第二,可操作性。運(yùn)用邏輯的方法去證明問題和認(rèn)識事物,就必須依據(jù)邏輯規(guī)則進(jìn)行推理。邏輯的推理過程也就是運(yùn)用邏輯規(guī)則進(jìn)行推導(dǎo)而獲得結(jié)論的過程,這是一個邏輯上的操作過程。第三,系統(tǒng)性。邏輯的方法不是一些零碎的個別的方法,而是一個形式化的系統(tǒng)方法。邏輯方法的作用在于:獲得新知識、進(jìn)行預(yù)見、論證和證明、辨析正誤。邏輯的方法具有以下幾個特點(diǎn):第一,形式化。邏輯的方法是由一系邏輯與歷史統(tǒng)一的方法是:撇開有關(guān)認(rèn)識對象歷史發(fā)展的具體細(xì)節(jié)的描述,而以理論形態(tài)從總體上把握認(rèn)識對象歷史發(fā)展過程的內(nèi)在規(guī)律性。恩格斯在論述邏輯與歷史統(tǒng)一的方法的實(shí)質(zhì)時指出:“邏輯的研究方式是唯一適用的方式。但是,實(shí)際上這種方式無非是歷史的研究方式,不過擺脫了歷史的形式以及起擾亂作用的偶然性而已。歷史從哪里開始,思想進(jìn)程也應(yīng)當(dāng)從哪里開始,而思想進(jìn)程的進(jìn)一步發(fā)展不過是歷史過程在抽象的、理論上前后一貫的形式上的反映;這種反映是經(jīng)過修正的,然而是按照現(xiàn)實(shí)的歷史過程本身的規(guī)律修正的,這時,每一個要素可以在它完全成熟而具有典范形式的發(fā)展點(diǎn)上加以考察?!保ā恶R克思恩格斯選集》第二卷,人民出版社1972年版,第122頁。)邏輯與歷史統(tǒng)一的方法是:撇開有關(guān)認(rèn)識對象歷史發(fā)展的具體細(xì)節(jié)的邏輯與歷史的統(tǒng)一包含著兩種形式,一是邏輯與人類認(rèn)識的發(fā)展史是一致的;二是邏輯與現(xiàn)實(shí)事物的發(fā)展史是一致的。前者是指一門學(xué)科的邏輯體系應(yīng)反映人類對這門學(xué)科研究對象的認(rèn)識發(fā)展過程,如熱力學(xué)體系由三條基本定律組成,這個體系也反映了熱力學(xué)發(fā)展的歷史。19世紀(jì)40年代的熱力學(xué)第一定律,50年代發(fā)現(xiàn)第二定律,20世紀(jì)初又發(fā)現(xiàn)第三定律,依次反映了人類對熱本質(zhì)認(rèn)識的逐步深化。后者是指一門科學(xué)的邏輯體系應(yīng)該體現(xiàn)這門學(xué)科研究對象的歷史發(fā)展線索,例如有機(jī)化學(xué)理論體系的構(gòu)建從最簡單的脂肪烴化合物開始,到碳?xì)浠衔镌俚剿难苌镏敝辽锎蠓肿?。邏輯與歷史的統(tǒng)一包含著兩種形式,一是邏輯與人類認(rèn)識的發(fā)展史是一、思維的發(fā)散性與收斂性發(fā)散思維也叫擴(kuò)散思維、輻射思維、放射思維。它是指以一個問題作為思維的出發(fā)點(diǎn)或中心,圍繞某一問題沿著不同方向、不同角度、向上下左右多方位的思考方式,從多方面尋找問題的多個答案的思維方法。這種思維過程是一個流動的開放的不斷發(fā)展的過程。它要探索不同的、富有特異的答案。它廣泛動用信息庫中的信息,產(chǎn)生為數(shù)眾多的信息組合和重組,在思維發(fā)散過程中,不時會涌現(xiàn)出一些念頭、一些奇想、一些靈感、一些頓悟,而這些新的觀念可能成為新的起點(diǎn)、契機(jī),把思維引向新的方向、新的對象和內(nèi)容。
第二節(jié)、科學(xué)技術(shù)研究的創(chuàng)新思維方法
一、思維的發(fā)散性與收斂性
第二節(jié)、科學(xué)技術(shù)研究的創(chuàng)新思維發(fā)散思維要求空間上的拓展與時間上的延伸。發(fā)散思維具有流暢性、變通性和獨(dú)創(chuàng)性特征。流暢性是指在短的時間內(nèi)迅速做出眾多反應(yīng)的能力,它要求從一個已知信息(思維基點(diǎn))思考出盡可能多的思維目標(biāo)。變通性又稱靈活性,是指進(jìn)行思維時尋找解決問題的方法能夠及時從一個類別轉(zhuǎn)移到另一個類別,即思維開闊,善于隨機(jī)應(yīng)變,能開拓新的思路,尋找新的方法。獨(dú)創(chuàng)性是在發(fā)散思維中表現(xiàn)出不同尋常的、異于他人的新奇反應(yīng)的能力,這一能力使創(chuàng)造主體的思維突破常規(guī)和經(jīng)驗(yàn)的束縛,獲得新穎獨(dú)特的創(chuàng)造成果。發(fā)散思維要求空間上的拓展與時間上的延伸。發(fā)散思維能使創(chuàng)新主體的思維趨于廣闊、靈活,不受傳統(tǒng)觀念的束縛,在思維中構(gòu)成新的思維形式。發(fā)散思維不同于分析思維,分析思維是利用概念、命題、推理等各種邏輯形式對思維對象進(jìn)行分析,以認(rèn)識它的基本矛盾、基本性質(zhì)、基本結(jié)構(gòu),要求實(shí)事求是,不允許有想像、聯(lián)想、夸張等手法,發(fā)散思維雖然以分析思維為基礎(chǔ),但不能完全歸結(jié)為分析思維,它還包括想像、聯(lián)想、直覺和靈感等思維活動。分析思維的宗旨是認(rèn)識,獲得真理,發(fā)散思維的宗旨是創(chuàng)新,獲得新思路。發(fā)散思維能使創(chuàng)新主體的思維趨于廣闊、靈活,不受傳統(tǒng)觀念的束縛收斂思維是以某種研究對象為中心,把發(fā)散開來的不同部分、不同方面、不同來源、不同角度,將眾多的思路和信息匯集于一個中心點(diǎn),通過比較、篩選、組合、論證再創(chuàng)造性地組合為一個整體,從而得出在現(xiàn)有條件下解決問題的最佳方案。收斂思維的特點(diǎn)是聚焦性、整體性和可行性。聚焦性是指把思維發(fā)散后得到的組合集中起來,選擇最佳組合,通過定向、定點(diǎn)的思考,使思維達(dá)到一定的深度,更具有穿透力,從而揭示出問題的實(shí)質(zhì)。整體性是指將發(fā)散的思路再集中起來,著眼于系統(tǒng)整體的狀態(tài)和功能,而不是拘泥于局部??尚行允侵甘諗克季S是以可行性為標(biāo)準(zhǔn)選擇解題方案的。收斂思維是以某種研究對象為中心,把發(fā)散開來的不同部分、不同方收斂思維也不同于綜合思維。發(fā)散思維與聚合思維都是要克服思維定式,不局限于常規(guī)的提出解決問題的新思路、新理論、新創(chuàng)造。收斂思維也不同于綜合思維。發(fā)散思維與聚合思維都是要克服思維定二、直覺與頓悟直覺是指主體運(yùn)用背景知識和經(jīng)驗(yàn),不受邏輯規(guī)則約束,對認(rèn)知對象的屬性、規(guī)律作出迅速的、直接的、整體的把握和體悟。直覺性思維是中國人傳統(tǒng)思維方式的重要特性,中國古代喜歡運(yùn)用類比、象征、比喻等方法去達(dá)到直覺交流的目的。直覺思維分為兩類:一類是創(chuàng)新主體在自覺或不自覺地思考某一問題時,在大腦中突如其來地產(chǎn)生的使問題得到解決的靈感;另一類是創(chuàng)新主體在機(jī)遇觀察中閃現(xiàn)出的具有獨(dú)創(chuàng)性的頓悟,導(dǎo)致了未曾預(yù)料的創(chuàng)造。由此看來,靈感和頓悟是直覺思維中具有決定意義的成分,是創(chuàng)新思維中的質(zhì)的飛躍。二、直覺與頓悟洞察力不是天生的,而是在長期實(shí)踐中培養(yǎng)的產(chǎn)物。法國短篇小說家莫泊桑曾向法國作家福樓拜請教寫作方法,福樓拜說,請你給我描繪一下這位坐在商店門口的人,他的姿態(tài),他整個的身體外貌,……使我不至于把他和別人混同起來。關(guān)于這點(diǎn)福樓拜進(jìn)一步說:“對你要表現(xiàn)的東西,要長時間很注意地去觀察它,以便發(fā)現(xiàn)別人沒有發(fā)現(xiàn)過和沒有寫過的特點(diǎn)。”洞察力不是天生的,而是在長期實(shí)踐中培養(yǎng)的產(chǎn)物。法國短篇小說家直覺具有直接性、瞬時性和猜測性的特征:直接性是指直接經(jīng)驗(yàn)是產(chǎn)生直覺思維的基礎(chǔ),它產(chǎn)生的機(jī)制是:直接經(jīng)驗(yàn)——直覺(頓悟)。也就是說,從直接經(jīng)驗(yàn)到直覺思維的產(chǎn)生是直接的,既不需要中介又無需有意識的思考,就能夠洞察出事物的實(shí)質(zhì)或變化的規(guī)律。猜測性是指直覺思維不像邏輯演繹思維那樣,只要思維的根據(jù)真實(shí),思維形式正確,思維的結(jié)果就必須真實(shí)。運(yùn)用直覺做出的斷定并非必然真實(shí),而是具有猜測性、試探性的。直覺具有直接性、瞬時性和猜測性的特征:直接性是指直接經(jīng)驗(yàn)是產(chǎn)頓悟思維又稱為靈感思維,指的是這樣一種特殊的思維現(xiàn)象:人在長時間思考某個問題得不到解答,而中斷對它的思考后,卻又會在某個場合突然對問題的解答有所領(lǐng)悟。
愛因斯坦在回憶狹義相對論的醞釀過程時說:“一天晚上,我躺在床上,對那個長期折磨自己的謎,心里充滿了毫無希望的感覺,沒有一絲光明。但是,突然黑暗里透出了光亮,答案出現(xiàn)了?!膘`感的到來,使愛因斯坦非常振奮,他把自己關(guān)在房子里連續(xù)工作了五個星期,終于寫出了《論動體的電動力學(xué)》這篇只有9000字的劃時代論文。頓悟思維又稱為靈感思維,指的是這樣一種特殊的思維現(xiàn)象:人在長頓悟的獲得是顯意識和潛意識的結(jié)合。人腦儲存的知識,有些是通過各種形式的學(xué)習(xí),有意識地記憶下來的稱為有意識的智能。這些知識,能夠用邏輯推理等思維方式調(diào)用,這種調(diào)用過程是一種有意識的思維過程。但人腦中更多的知識,是在各種經(jīng)歷中無意識地獲得并儲存起來的,稱為潛意識的智能。這種潛意識智能僅靠邏輯推理思維是調(diào)動不出來的,它的激活過程是一種潛意識的思維活動,這種潛意識的思維活動會使處于游離態(tài)的各類知識單元建立起許多潛在的暫時聯(lián)系,使思維處于一觸即發(fā)的狀態(tài)。一旦受到某種啟發(fā),潛意識便會打開人的思路,突然產(chǎn)生頓悟。因此,錢學(xué)森曾提出:“要注重研究靈感”。因?yàn)?,靈感能意外地抓住解決問題的契機(jī)。頓悟的獲得是顯意識和潛意識的結(jié)合。人腦儲存的知識,有些是通過頓悟的獲得是顯意識和潛意識的結(jié)合。人腦儲存的知識,有些是通過各種形式的學(xué)習(xí),有意識地記憶下來的稱為有意識的智能。這些知識,能夠用邏輯推理等思維方式調(diào)用,這種調(diào)用過程是一種有意識的思維過程。但人腦中更多的知識,是在各種經(jīng)歷中無意識地獲得并儲存起來的,稱為潛意識的智能。這種潛意識智能僅靠邏輯推理思維是調(diào)動不出來的,它的激活過程是一種潛意識的思維活動,這種潛意識的思維活動會使處于游離態(tài)的各類知識單元建立起許多潛在的暫時聯(lián)系,使思維處于一觸即發(fā)的狀態(tài)。一旦受到某種啟發(fā),潛意識便會打開人的思路,突然產(chǎn)生頓悟。頓悟的獲得是顯意識和潛意識的結(jié)合。人腦儲存的知識,有些是通過
靈感思維具有偶然性、機(jī)遇性和模糊性特征。偶然性是指客觀事物發(fā)展過程中并非確定發(fā)生的,可以出現(xiàn),也可以不出現(xiàn);可以這樣出現(xiàn),也可以那樣出現(xiàn)的不確定的趨勢。機(jī)遇性是指靈感的出現(xiàn)常常使人們始料未及,難以預(yù)測。模糊性是指靈感帶來的成果,并不都是完整成熟,精確清晰,富有價值的。相反,靈感提供的往往只是一種朦朧狀態(tài)的“半成品”,其中往往粗精混雜,零碎不全,真?zhèn)尾⒋?,模糊不清。它們一般都還有待于再經(jīng)過邏輯思維或形象思維的進(jìn)一步加工整理。靈感思維具有偶然性、機(jī)遇性和模糊性特征。偶然性是指客觀事物三、思維的邏輯性與非邏輯性
邏輯思維和非邏輯思維都屬于創(chuàng)造性思維的范疇。一方面,許多科學(xué)理論的研究工作雖然基本上是邏輯思維,但在猜測目標(biāo)、尋找論證方法上卻運(yùn)用了非邏輯思維;另一方面,許多創(chuàng)造性思維成果是非邏輯思維的產(chǎn)物,如果作為科學(xué)理論,必須補(bǔ)充邏輯證明或?qū)嵺`證明;而作為科學(xué)假說,必須補(bǔ)充基本假設(shè)-邏輯結(jié)構(gòu)體系,否則,它就只能作為科學(xué)猜測而存在。三、思維的邏輯性與非邏輯性在科學(xué)史上有兩種類型的科學(xué)家,一種是邏輯型科學(xué)家,他們基礎(chǔ)知識和經(jīng)驗(yàn)材料豐富,屬于積累型學(xué)者,其工作容易被承認(rèn),風(fēng)險(xiǎn)小,但成果意義大都一般化。另一種是非邏輯型科學(xué)家,他們的知識和資料未必詳盡,但富于想象,擅長直覺,屬于創(chuàng)新型學(xué)者,其工作不易被承認(rèn),風(fēng)險(xiǎn)大,一旦成功意義巨大。在認(rèn)識史上,往往是非邏輯型科學(xué)家依靠想象、直覺、靈感、機(jī)遇取得突破,而后由邏輯型科學(xué)家慢慢完善??傊?,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫼蛯?shí)踐論證,與大膽的猜想、執(zhí)著的直覺交替運(yùn)用,是科學(xué)認(rèn)識和獲得創(chuàng)造性思維成果的最佳途徑。在科學(xué)史上有兩種類型的科學(xué)家,一種是邏輯型科學(xué)家,他們基礎(chǔ)知第三節(jié)
科學(xué)技術(shù)研究的數(shù)學(xué)與系統(tǒng)思維方法
一、數(shù)學(xué)方法及其作用客觀存在的一切事物都是質(zhì)和量的統(tǒng)一體。事物不僅有質(zhì)的規(guī)定性,而且有量的規(guī)定性,質(zhì)一般要通過一定的量來表現(xiàn)。數(shù)學(xué)是專門研究量的科學(xué)。它撇開客觀對象的其它一切特性而只抽取各種量,量的變化以及量之間的關(guān)系等等,在抽象的“純粹”形態(tài)上進(jìn)行研究,研究的成果刻劃出客觀世界的量的規(guī)律性,并且不斷總結(jié)出種種在量之間進(jìn)行推導(dǎo)和演算的具體方法。因此,數(shù)學(xué)必然成為人們從量的方面去認(rèn)識事物的有效工具。第三節(jié)科學(xué)技術(shù)研究的數(shù)學(xué)與系統(tǒng)思維方法
一、數(shù)學(xué)方法及用數(shù)學(xué)方法研究問題,就是要根據(jù)所研究對象的質(zhì)的特點(diǎn),分別地或綜合地運(yùn)用各個數(shù)學(xué)分支所提供的概念、方法和技巧,去進(jìn)行數(shù)量方面的描述、計(jì)算和推導(dǎo),從而對問題作出分析、判斷。用數(shù)學(xué)方法研究問題,就是要根據(jù)所研究對象的質(zhì)的特點(diǎn),分別地或在自然科學(xué)的研究中,數(shù)學(xué)方法作為一種不可或缺的認(rèn)識手段,特別是理論思維的一種有效形式,其重要意義可概括為以下三個方面:1、為科學(xué)研究提供簡潔精確的形式化語言。許多自然科學(xué)定律都可表示為簡明的數(shù)學(xué)公式。在電動力學(xué)中,用一組偏微分方程——麥克斯韋方程,概括地描述了經(jīng)典電磁理論的全部基本定律。進(jìn)入微觀物理世界,則可用泛函分析中的希爾伯特空間和算子表達(dá)量子力學(xué)的量的關(guān)系,等等。在自然科學(xué)的研究中,數(shù)學(xué)方法作為一種不可或缺的認(rèn)識手段,特別2、為科學(xué)研究提供數(shù)量分析和計(jì)算的方法。一門科學(xué)從定性的描述進(jìn)入到定量的分析和計(jì)算,是這門科學(xué)達(dá)到比較成熟階段的重要際志,而科學(xué)的這進(jìn)一步與數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用是分不開的。3、為科學(xué)研究提供推理工具和抽象能力。數(shù)學(xué)中的命題、公式都要嚴(yán)格地從邏輯上加以以證明以后才能夠確立。數(shù)學(xué)的推理必須遵守形式邏輯的基本法則,以保證從某一前提出發(fā)導(dǎo)出的結(jié)論在邏輯上是準(zhǔn)確無誤的。所以,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法從已知的量和關(guān)系推求未知的量和關(guān)系時,就具有邏輯上的可靠性。在自然科學(xué)的理論研究中,數(shù)學(xué)方法是一種有效的進(jìn)行推理和邏輯證明的工具。2、為科學(xué)研究提供數(shù)量分析和計(jì)算的方法。一門科學(xué)從定性的描述總之,數(shù)學(xué)方法體現(xiàn)為一種抽象思維的力量,日益受到人們的重視,離開了這種抽象的認(rèn)識手段,理論研究是走不遠(yuǎn)的。恩格斯指出:“數(shù)學(xué):辯證的輔助工具和表現(xiàn)方式?!眲虼髮W(xué)的數(shù)學(xué)橋總之,數(shù)學(xué)方法體現(xiàn)為一種抽象思維的力量,日益受到人們的重視,二、系統(tǒng)方法及其作用
所謂系統(tǒng)方法,就是用系統(tǒng)的觀點(diǎn)來考察研究事物的方法,或根據(jù)事物本身的特性把對象放在系統(tǒng)的形式中加以研究的方法。系統(tǒng)思維方法要求從作為一個系統(tǒng)的整體出發(fā),始終著眼于整體與部分、整體與外部環(huán)境的相互作用之間的關(guān)系,綜合地、精確地研究對象,對系統(tǒng)的內(nèi)外聯(lián)系及其規(guī)律性加以辯證地分析,找出合乎系統(tǒng)目的性的最佳方案,最終達(dá)到最優(yōu)化處理問題的效果。一般說來,系統(tǒng)方法應(yīng)包括這樣幾個環(huán)節(jié)(即一般程序):一是選擇和確定目標(biāo);二是收集資料進(jìn)行分析;三是建立若干個數(shù)學(xué)模型;四是通過比較和評價確定最優(yōu)方案;五是選定的方案如果可行,則付諸實(shí)施,對實(shí)施效果進(jìn)行評審,再與方案進(jìn)行比較。二、系統(tǒng)方法及其作用系統(tǒng)方法的基本原則:(一)整體性原則?;谝貙ο到y(tǒng)的非加和性關(guān)系和要素與要素的相干性、協(xié)同性關(guān)系;研究系統(tǒng)時,從整體出發(fā),立足于整體進(jìn)行分析。(二)動態(tài)原則。系統(tǒng)方法把系統(tǒng)看成是動態(tài)的“活系統(tǒng)”,隨時間箭頭而演化。因此,在研究系統(tǒng)時應(yīng)當(dāng)把系統(tǒng)發(fā)展的各個階段統(tǒng)一加以研究,以把握其過程和未來趨勢。(三)最優(yōu)化原則。即整體優(yōu)化原則,是系統(tǒng)方法的目的和要求。這一原則要求在研究解決問題時,統(tǒng)籌兼顧,多中擇優(yōu)。如運(yùn)用線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、決策論、博弈論、網(wǎng)絡(luò)圖等方法都體現(xiàn)了整體優(yōu)化的原則。(四)模型化原則。即將真實(shí)系統(tǒng)模型化,作成放大或放小的實(shí)物模型或理論模型、數(shù)學(xué)模型、符號模型等。使模型的形式和尺度符合人的需要和可能,適合人的選擇。系統(tǒng)方法的基本原則:都江堰水利工程由創(chuàng)建時的魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道、寶瓶口引水口三大主體工程和百丈堤、人字堤等附屬工程構(gòu)成??茖W(xué)地解決了江水自動分流、自動排沙、控制進(jìn)水量等問題,消除了水患,使川西平原成為“水旱從人”的“天府之國”。兩千多年來,一直發(fā)揮著防洪灌溉作用。截至1998年,都江堰灌溉范圍已達(dá)40余縣,灌溉面積達(dá)到66.87萬公頃。例:系統(tǒng)工程的典范——都江堰水利工程都江堰水利工程由創(chuàng)建時的魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道、寶瓶口引水三、復(fù)雜性思維及其方法人類在邁向21世紀(jì)時,系統(tǒng)問題,特別是復(fù)雜系統(tǒng)及相應(yīng)的復(fù)雜性科學(xué)問題變得日益突出。復(fù)雜性研究興起最早可追溯到20世紀(jì)40年代貝塔朗菲的系統(tǒng)論開創(chuàng)性研究,隨后以耗散結(jié)構(gòu)理論的誕生為先導(dǎo),協(xié)同學(xué)、超循環(huán)理論、突變論、混沌學(xué)和分形學(xué)等一系列復(fù)雜性科學(xué)的興起及其蓬勃發(fā)展,極大地改變了世界科學(xué)圖景以及當(dāng)代科學(xué)家的思想方法和思維方式,使人們看到了一個更加豐富的世界。三、復(fù)雜性思維及其方法與傳統(tǒng)經(jīng)典科學(xué)相比,復(fù)雜性科學(xué)突破了機(jī)械論科學(xué)的孤立性、片面性、靜止性等局限,將被經(jīng)典科學(xué)的簡化理性所排除的多樣性、無序性、個體性因素引進(jìn)科學(xué)的視野,將矢量時間、熵、不可逆性、偶然性、不穩(wěn)定性、突現(xiàn)性、非線性等大量新概念運(yùn)用到科學(xué)研究之中。復(fù)雜性科學(xué)揭示,世界從本質(zhì)上講是復(fù)雜的、非線性的,線性的相互作用和規(guī)則簡單的秩序乃是一種特例,而非定則。復(fù)雜性科學(xué)揭示了線性、還原方法的局限,主張把復(fù)雜事物當(dāng)作復(fù)雜事物來處理,考慮客觀事物的更多因素,以一種復(fù)雜性思維來認(rèn)識和把握世界。復(fù)雜性科學(xué)的發(fā)展在哲學(xué)和方法論方面引起了深刻的變革,為人們提供了認(rèn)識復(fù)雜世界的一種新的思維范式。
與傳統(tǒng)經(jīng)典科學(xué)相比,復(fù)雜性科學(xué)突破了機(jī)械論科學(xué)的孤立性、片面耗散結(jié)構(gòu)理論創(chuàng)始人——普里戈金(比利時)耗散結(jié)構(gòu)理論創(chuàng)始人——普里戈金(比利時)首先,對于復(fù)雜的非線性系統(tǒng),復(fù)雜性思維范式要求我們重視復(fù)雜系統(tǒng)中的各種要素及其相互關(guān)系,以一種整體思維來把握事物性質(zhì)和規(guī)律。其次,復(fù)雜性思維范式要求我們重視復(fù)雜系統(tǒng)中的各種要素及其相互關(guān)系,從事物不斷變化的過程中,從事物與周圍環(huán)境要素的關(guān)聯(lián)上來考察和分析。再次,復(fù)雜性思維范式要求我們掌握非線性的方法論,關(guān)注系統(tǒng)的非線性特征。非線性是復(fù)雜性的必要條件,是復(fù)雜性的數(shù)學(xué)本質(zhì)。復(fù)雜性的突出特性是涌現(xiàn)性,而涌現(xiàn)性的機(jī)制是非線性的,也就是說,正是通過微觀元素的非線性才可能出現(xiàn)整個的涌現(xiàn)性。首先,對于復(fù)雜的非線性系統(tǒng),復(fù)雜性思維范式要求我們重視復(fù)雜系第四節(jié)
科學(xué)技術(shù)活動的方法
一、科學(xué)實(shí)踐的方法
在現(xiàn)代的科學(xué)研究條件下,一個相對完整的研究過程主要包括以下環(huán)節(jié):確定科研選題、獲取科學(xué)事實(shí)、進(jìn)行思維加工、實(shí)踐檢驗(yàn)論證和建立理論體系。科學(xué)觀察和科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)實(shí)踐的基本形式,也是獲取科學(xué)事實(shí)最基本、最普遍的方法。第四節(jié)科學(xué)技術(shù)活動的方法
一、科學(xué)實(shí)踐的方法科學(xué)觀察科學(xué)觀察是人們有目的、有計(jì)劃、有步驟地通過自己的感官去反映自然界各種事物現(xiàn)象的活動??茖W(xué)觀察兩個最主要的特點(diǎn):感知性,目的性??茖W(xué)觀察分類:定性觀察和定量觀察,直接觀察和間接觀察,等等??茖W(xué)觀察科學(xué)實(shí)驗(yàn)
科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法是在人工創(chuàng)造的條件下,在變革和控制研究對象的過程中觀察客體,它比觀察方法能獲得更精確可靠的科學(xué)事實(shí)。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的主要特點(diǎn):
第一,簡化和純化研究對象;
第二,強(qiáng)化和激化研究對象;
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