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1、第六章第六章 科学理论的创立科学理论的创立创立科学理论的过程是人类充分利用创造创立科学理论的过程是人类充分利用创造性思维不断创新的过程。本章从创造性思性思维不断创新的过程。本章从创造性思维的角度，论述创立科学理论的思维过程、维的角度，论述创立科学理论的思维过程、思维方法与思维形态，并阐明在这个过程思维方法与思维形态，并阐明在这个过程中通过科学抽象得到的主要成果。中通过科学抽象得到的主要成果。第一节第一节 创立理论的思维过程创立理论的思维过程在科学理论的创立过程中，创造性思维是其核心在科学理论的创立过程中，创造性思维是其核心和灵魂。创立理论的思维过程可以概括为如下四和灵魂。创立理论的思维过程可以
2、概括为如下四个阶段：个阶段：第二节第二节科学抽象及其成果科学抽象及其成果科学理论的创立过程实质上是一系列的科科学理论的创立过程实质上是一系列的科学抽象过程。科学抽象的主要成果包括：学抽象过程。科学抽象的主要成果包括：科学概念、科学符号和思想模型。科学概念、科学符号和思想模型。一、科学抽象一、科学抽象科学抽象是指在思维中对同类事物去除其现象的、科学抽象是指在思维中对同类事物去除其现象的、次要的方面，抽取其共同的、主要的方面，从而次要的方面，抽取其共同的、主要的方面，从而做到从个别中把握一般，从现象中把握本质的认做到从个别中把握一般，从现象中把握本质的认知过程和思维方法。知过程和思维方法。从实践中
3、取得充分可靠的资料是进行科学抽象的从实践中取得充分可靠的资料是进行科学抽象的必要前提。资料不可靠、不充分，无从由此得出必要前提。资料不可靠、不充分，无从由此得出科学的结论。但是，材料再丰富，不借助于头脑科学的结论。但是，材料再丰富，不借助于头脑的抽象思维，也无法上升为定律和理论。的抽象思维，也无法上升为定律和理论。二、科学抽象的基本成果与模式二、科学抽象的基本成果与模式科学概念、科学符号、思想模型科学概念、科学符号、思想模型1 1、科学概念、科学概念 科学概念是在科学认识中反映自然现象本质属性科学概念是在科学认识中反映自然现象本质属性的思维形式。它是科学思维的的思维形式。它是科学思维的“细胞细
4、胞”，是思维，是思维结构的基本单位。结构的基本单位。（1 1）科学概念的特点）科学概念的特点（2 2）科学概念的作用）科学概念的作用 2 2、科学符号、科学符号科学符号是以自然语言符号系统为基础，以专业科学符号是以自然语言符号系统为基础，以专业学科符号系统为基本，以计算机语言、人工智能学科符号系统为基本，以计算机语言、人工智能语言为最高发展阶段的符号系统。它的作用：语言为最高发展阶段的符号系统。它的作用：3 3、思想模型、思想模型思想模型是科研中建立的对原型高度抽象思想模型是科研中建立的对原型高度抽象化了的思想客体或思想事物。它以最纯粹化了的思想客体或思想事物。它以最纯粹形式甚至某种极限状态体
5、现对象本质属性形式甚至某种极限状态体现对象本质属性和基础过程。它具有流动性、互补性、条和基础过程。它具有流动性、互补性、条件性的特点。件性的特点。思想模型是科学理论与现实原型之间的必要中介，思想模型是科学理论与现实原型之间的必要中介，成为理论研究的直接对象。科学规律只有在相应成为理论研究的直接对象。科学规律只有在相应的思想模型中才有严格精确的体现。其认识功能的思想模型中才有严格精确的体现。其认识功能包括：包括：解释功能：对原型的摹写、样本解释功能：对原型的摹写、样本,应与其实验基应与其实验基础相符础相符,能借此对原型、观测和实验的结果做出科能借此对原型、观测和实验的结果做出科学解释。（例如，学
6、解释。（例如，DNADNA双螺旋结构模型可用于解释双螺旋结构模型可用于解释遗传现象。）遗传现象。）判据功能：以实践为基础建立的思想模型判据功能：以实践为基础建立的思想模型,可间接可间接地起到关于原型知识真实性的判据作用。地起到关于原型知识真实性的判据作用。预见功能：对客体绝对化纯粹化后的产物预见功能：对客体绝对化纯粹化后的产物,往往可往往可以超越现实条件以超越现实条件,揭示研究对象在理想条件下可能揭示研究对象在理想条件下可能出现的情况。出现的情况。理想实验是运用理想模型在思想中塑造理论过程理想实验是运用理想模型在思想中塑造理论过程,并进行严密逻辑推理的一种思维方法。并进行严密逻辑推理的一种思维
7、方法。第三节第三节创立理论的思维方法创立理论的思维方法创立理论的思维方法多种多样，主要包括创立理论的思维方法多种多样，主要包括演绎方法和非演绎方法（分析与综合、归演绎方法和非演绎方法（分析与综合、归纳与概括、类比等）。纳与概括、类比等）。一、演绎方法一、演绎方法演绎方法：是从一般原理推论出个别或特演绎方法：是从一般原理推论出个别或特殊事物及其结论的过程。它的根本特点是殊事物及其结论的过程。它的根本特点是前提与结论之间具有蕴涵关系。前提与结论之间具有蕴涵关系。现在的演绎方法包括演绎推理和以演绎推现在的演绎方法包括演绎推理和以演绎推理为基础的证明及公理化方法。理为基础的证明及公理化方法。公理化方法
8、是指从尽可能少的基本概念、公理化方法是指从尽可能少的基本概念、公理、公设出发，运用演绎推理规则，推公理、公设出发，运用演绎推理规则，推导出一系列的命题和定理，从而建立理论导出一系列的命题和定理，从而建立理论体系的方法。体系的方法。由公理化方法得到的逻辑演绎体系称为公理化系由公理化方法得到的逻辑演绎体系称为公理化系统。建立公理化系统的一般程序：统。建立公理化系统的一般程序：演绎方法在科学假设的检验过程中发挥着独一无演绎方法在科学假设的检验过程中发挥着独一无二的作用，也是科学发现的一种重要方法。二的作用，也是科学发现的一种重要方法。二、非演绎方法二、非演绎方法1 1、分析与综合、分析与综合分析方法
9、是把研究对象整体分为各部分、方面、分析方法是把研究对象整体分为各部分、方面、因素和层次等因素和层次等,并分别加以考察的认识方法。并分别加以考察的认识方法。分析是对一定综合体的分析分析是对一定综合体的分析,分析离不开综合。分析离不开综合。综合方法是将已有的关于研究对象各个部综合方法是将已有的关于研究对象各个部分、方面、因素和层次的认识联系起来，分、方面、因素和层次的认识联系起来，形成对研究对象整体性认识的认识方法。形成对研究对象整体性认识的认识方法。它以分析为基础，探索研究对象的各个部它以分析为基础，探索研究对象的各个部分、方面、因素和层次之间的相互联系的分、方面、因素和层次之间的相互联系的方式
10、，由此形成一种新的整体性认识。方式，由此形成一种新的整体性认识。辩证的综合不是各个要素的简单加和辩证的综合不是各个要素的简单加和,本质本质上是一种在分析基础上的创造。上是一种在分析基础上的创造。2 2、归纳与概括、归纳与概括归纳是从个别或特殊上升到一般。它分为归纳是从个别或特殊上升到一般。它分为完全归纳法和不完全归纳法（简单枚举归完全归纳法和不完全归纳法（简单枚举归纳法和科学归纳法）。纳法和科学归纳法）。在近代自然科学中盛行的归纳法，实质上在近代自然科学中盛行的归纳法，实质上是改进后的简单枚举法，比如，培根的是改进后的简单枚举法，比如，培根的“三表法三表法”和穆勒的和穆勒的“穆勒五法穆勒五法”
11、。概括是一种从个别或特殊性认识上升为一概括是一种从个别或特殊性认识上升为一般性认识的思维方法，是一种不完全归纳。般性认识的思维方法，是一种不完全归纳。归纳推理虽然结论不具有逻辑必然性，却归纳推理虽然结论不具有逻辑必然性，却更明显地表现出是一种由已知进到未知的更明显地表现出是一种由已知进到未知的方法。方法。3 3、类比、类比类比是根据两个或两类不同对象的部分属性或功类比是根据两个或两类不同对象的部分属性或功能等相同或相似，推论出它们的其他属性或功能能等相同或相似，推论出它们的其他属性或功能等也可能相同或相似。等也可能相同或相似。类比推理在科学研究和解决科学技术问题过程中类比推理在科学研究和解决科
12、学技术问题过程中具有启发思路、提供线索、借助于某种规范（范具有启发思路、提供线索、借助于某种规范（范例）而举一反三、触类旁通的作用。例）而举一反三、触类旁通的作用。第四节第四节创立理论的思维形态创立理论的思维形态创立理论的思维形态也是多种多样的，主创立理论的思维形态也是多种多样的，主要包括：抽象思维与形象思维；发散思维要包括：抽象思维与形象思维；发散思维与收敛思维；顿悟。与收敛思维；顿悟。一、抽象思维与形象思维一、抽象思维与形象思维1 1、抽象思维以概念为基本要素，是在概念及其判、抽象思维以概念为基本要素，是在概念及其判断的基础上进行的推理。它通常是线性的、串行断的基础上进行的推理。它通常是线
13、性的、串行的。的。2 2、形象思维以意象（、形象思维以意象（imageryimagery）为基本要素，是）为基本要素，是在意象及其联想（想象）和典型化的基础上进行在意象及其联想（想象）和典型化的基础上进行的推理。它通常是非线性的、并行的。的推理。它通常是非线性的、并行的。在科学思维中，抽象思维和形象思维是相互补充、在科学思维中，抽象思维和形象思维是相互补充、相互渗透、相互促进的。在逻辑方法还走不通的相互渗透、相互促进的。在逻辑方法还走不通的地方，科学就要用非逻辑方法开辟新的道路；非地方，科学就要用非逻辑方法开辟新的道路；非逻辑方法打开通路后，又必须及时地在从旧认识逻辑方法打开通路后，又必须及时
14、地在从旧认识到新认识之间的到新认识之间的“深渊深渊”上架起上架起“逻辑的桥梁逻辑的桥梁”。二、发散思维与收敛思维二、发散思维与收敛思维1 1、发散思维（、发散思维（divergent divergent thinkingthinking或称或称“求异思维求异思维”）：）：在解决问题时，思维能不拘一在解决问题时，思维能不拘一格地从仅有的信息中尽可能扩格地从仅有的信息中尽可能扩展开去，朝着各种方向去探寻展开去，朝着各种方向去探寻各种不同的解决途径和答案。各种不同的解决途径和答案。它的特点是流畅性、灵活性和它的特点是流畅性、灵活性和独特性。独特性。2 2、收敛思维（、收敛思维（convergent
15、convergent thinkingthinking或称或称“辐合思维辐合思维”、“求同思维求同思维”)：在解决问题的：在解决问题的过程中，思维能尽可能利用已过程中，思维能尽可能利用已有的知识和经验，把众多的信有的知识和经验，把众多的信息逐步引导到条理化的逻辑系息逐步引导到条理化的逻辑系列中去，从所接受的信息中产列中去，从所接受的信息中产生逻辑的推论。生逻辑的推论。发散思维和收敛思维的优化综合是一切创发散思维和收敛思维的优化综合是一切创造性思维的共性特征。创造力较高的人兼造性思维的共性特征。创造力较高的人兼有发散思维和收敛思维两种能力。有发散思维和收敛思维两种能力。三、顿悟三、顿悟直觉与灵感
16、：直觉与灵感：1 1、直觉、直觉 直觉是在已有知识和经验的基础上不受某直觉是在已有知识和经验的基础上不受某种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质，是对客观事物的本质特征和普遍规律质，是对客观事物的本质特征和普遍规律的直接领悟的深刻理解。这种领悟和理解的直接领悟的深刻理解。这种领悟和理解取决于经验的积累，只有当经验积累达到取决于经验的积累，只有当经验积累达到融会贯通产生融会贯通产生“共鸣共鸣”时，直觉的领悟和时，直觉的领悟和理解才能发生。理解才能发生。2 2、灵感、灵感灵感是主体对反复思考而尚未解决的问题，灵感是主体对反复思考而尚未解决的问题，因某种偶然因素或
17、潜意识信息启发而得到因某种偶然因素或潜意识信息启发而得到突然顿悟的心理状态。它在本质上是认识突然顿悟的心理状态。它在本质上是认识过程中的需要诱发的心灵受激感应活动。过程中的需要诱发的心灵受激感应活动。灵感的基本特征：发生的突发性（随机性）灵感的基本特征：发生的突发性（随机性）、显现的瞬时性、认识成果的突破性、常、显现的瞬时性、认识成果的突破性、常伴有情感的波动。伴有情感的波动。灵感在科学创造中具有重要作用：它能使人们在灵感在科学创造中具有重要作用：它能使人们在思维的困境中突然领悟到问题的症结或本质；也思维的困境中突然领悟到问题的症结或本质；也能使人们产生意想不到的创造性设想，为创造者能使人们产生意想不到的创造性设想，为创造者提供富有启发的解题线索提供富有启发的解题线索,或沟通发明思路，或涌或沟通发明思路，或涌现新颖的创造方案，或指出全新的探索方向。现新颖的创造方案，或指出全新的探索方向。