⑴ 科学思维方法主要有哪些
科学思维,也叫科学逻辑,即形成并运用于科学认识活动、对感性认识材料进行加工处理的方式与途径的理论体系;它是真理在认识的统一过程中,对各种科学的思维方法的有机整合,它是人类实践活动的产物。在科学认识活动中,科学思维必须遵守三个基本原则:在逻辑上要求严密的逻辑性,达到归纳和演绎的统一;在方法上要求辩证地分析和综合两种思维方法;在体系上,实现逻辑与历史的一致,达到理论与实践的具体的历史的统一。
⑵ 科学的思维方式有哪些种举例说明
网络里就有
观察渗透理论
科学实验证明,人的头脑在认识事物之前,并不是空无一物的“白板”,而是已经存在着某种东西了。这就是已有的知识储备、理论框架、价值观念等。它们对观察者的观察范围和思考偏向作了预先的规定。
对于创造者个人来说,观念的转变或理论背景的转换,就意味着一种新创意的产生。RNA酶的发现即是一个着名的例证,它告诉我们,一旦观察者的理论思想观念发生了转换,就会使他的视野发生深刻的、戏剧性的变化,就能观察到从前“视而不见”、“充耳不闻”的东西。这就要求观察者具备良好的知识结构,不能囿于传统的思想观念,善于改变因一定理论的框架、范式而习惯形成的固定思路和先人为主的做法,从而有助于新创意的产生。
黑箱方法
所谓黑箱方法是把研究对象视为“黑箱” (由于种种条件的限制,无法从外部或无法打开来直接探察其内部的奥秘,如人的大脑、人口系统、原子结构、密封的仪器等,都可看作“黑箱”),通过观察外界向“黑箱”输入的信息和从“黑箱”输出的信息,来研究“黑箱”内部状态、结构和机理,从而揭示研究对象的特点和规律的一种科学方法。这种方法实际上是—种察其“表”而知其底的方法。由于黑箱方法不需要打开研究对象,只需通过外部观察、试验,就可了解研究对象的内部情况和变化,同时,它是从事物的整体功能着眼,不考虑事物的内部细节,所以它有着广泛的应用价值。运用黑箱方法整体地、活体地研究高度组织和活动性的生命系统,具有独特的优越性,可以在不干涉生命正常活动的条件下研究生命系统的活动规律。如在探讨脑功能的本质的过程中,科学家常用黑箱方法。
假说方法
所谓假说是以一定的科学事实和科学原理为依据的、关于未知事物及其规律性所作出的一种假定性说明。它具有两个显着的特点:
一是科学性。假说,不是信口开河,它必须以一定的科学事实和科学原理为根据,并经过一定的科学论证;
二是假定性。假说是一种猜测或猜想,至于这种猜测是否正确,在假说提出时还是一个未知数。假说的真理性有待往后的实践来证实。
运用假说方法,
一是要从事实出发,而又要超越事实;
二是要进行逻辑论证;
三是要用实践验证。
只有当假说与事实验证相符合,它才可能上升为科学理论。假说可能发展为科学理论,也可能被证明是错误而被淘汰。
假说是探索科学真理路上迈出的重要一步。科学认识正是沿着“假说—理论—新假说—新理论……”的途径,不断地向前发展的。一部科学发展史,可以说是一部假说和理论不断更迭的历史,进化论的发展史即是生动的例子。
回溯推理方法
回溯推理方法,也叫溯源推理方法、溯因推理方法,它以事物情况之间的联系为基础,是从事物的结果推断其原因、由论断推测理由的一种思维方法。在科学研究中,回溯是建立求因假说的基本思维方法。生长素的发现是一个很好的例子。
运用回溯推理方法,要注意提高结论的可靠性,需要深入进行调查研究,并且与演绎推理的其他方法紧密结合。调查研究越深入广泛,与其他方法结合越紧密,其对原因的推断就愈为可靠。
等量代换法
等量代换法即把不能直接解决的问题用在某方面和他相同或相似的,并容易解决的问题代替求解,从而求出所要问题的答案,或是找到类似的解决方法。
⑶ 科学家思维方法的基本种类有那些
解析: 科学思维通常包括观察、推理、分类、建立模型、交流中性学说将各种生物的信息大分子的进化速率计算出来后,通过坐标图等形式展示出来,从分子水平阐明了生物进化。
⑷ 物理学中常用的几种科学思维方法
1.模型法
物理模型是一种理想化的物理形态,将复杂的问题抽象化为理想化的物理模型是研究物理问题的基本方法。科学家通常利用抽象化、理想化、简化、类比等把研究对象的物理学本质特征突出出来,形成概念或实物体系,即为物理模型。模型思维法就是对研究对象或过程加以合理的简化,突出主要因素忽略次要因素,从而解决物理问题的方法。从本质上说,分析物理问题的过程,就是构建物理模型的过程。通过构建物理模型,得出一幅清晰的物理图景,是解决物理问题的关键。实际中必须通过分析、判断、比较,画出过程图(过程图是思维的切入点和生长点)才能建立正确合理的物理模型。
2.等效法
当研究的问题比较复杂,运算又很繁琐时,可以在保证研究对象的有关数据不变的前提下,用一个简单明了的问题来代替原来复杂隐晦的问题,这就是所谓的等效法。在中学物理中,诸如合力与分力、合运动与分运动、总电阻与各支路电阻以及平均值、有效值等概念都是根据等效的思想引入的。教学中若能将这种方法渗透到对物理过程的分析中去,不仅可以使问题的解决变得简单,而且对知识的灵活运用和知识向能力转化都会有很大的促进作用。
3.极端法
所谓极端法,就是依据题目所给的具体条件,假设某种极端的物理现象或过程存在并做科学分析,从而得出正确判断或导出一般结论的方法。这种方法对分析综合能力和数学应用能力要求较高,一旦应用得恰当,就能出奇制胜。常见有三种:极端值假设、临界值分析、特殊值分析。
4.逆思法
在解决问题的过程中为了解题简捷,或者从正面入手有一定难度,有意识地去改变思考问题的顺序,沿着正向(由前到后、由因到果)思维的相反(由后到前、由果到因)途径思考、解决问题,这种解题方法叫逆思法。是一种具有创造性的思维方法,通常有:运用可逆性原理、运用反证归谬、运用执果索因进行逆思。
5.估算法
所谓估算法就是对某些物理量的数量级进行大致推算或精确度要求不太高的近似计算方法。估算题与一般的计算题相比较,它虽然是不精确不严密的计算,但确是合理的近似,它可以避免繁琐的计算而着重于简捷的思维能力的培养。解估算题的基本思路是:(1)抓住主要因素,忽略次要因素,从而建立理想化模型。(2)认真审题,注意挖掘埋藏较深的隐含条件。(3)分析已知条件和所求量的相互关系以及物理过程所遵守的物理规律,从而找到估算依据。(4)明确解题思路,步步为营层层剥皮求出答案,答案一般保留一到两位有效数字。
6.虚设法
在物理解题中,我们常常用到一种虚拟的思维方法,即从给定的物理条件出发,假设与想象某种虚拟的东西,达到迅速、准确地解决问题的目的,我们把这种方法较虚设法。虚设法常见的几种情形是:虚设条件、虚设过程、虚设状态、虚设结论等。
7.图像法
所谓图像法,就是利用图像本身的数学特征所反映的物理意义解决物理问题(根据物理图像判断物理过程、状态、物理量之间的函数关系和求某些物理量)和由物理量之间的函数关系或物理规律画出物理图像,并灵活应用图像来解决物理问题。
⑸ 科学思维方法有哪些
辩证思维的基本精神和原则贯穿于现代科学思维方法之中。实际上哲学通过本体论、认识论、方法论等各个方面参与到现代科学思维方法中。只要稍加分析就不难发现,系统方法与普遍...
2.
现代科学思维方法又丰富了辩证思维方法。
⑹ 科学思维的方法有哪些
所谓科学思维方法,这里是指人们在从事科学活动时所使用的或体现出来的认识方法、研究方法和思想方法。长期以来,在中国科学思想史界一直流行着这样一种观点,即认为:中国古代科学下发达是因为"没有工具思想的直观方法"。"没有逻辑"。①本世纪50 年代,美国着名学者费正清认为:"科学未能发展,同中国没有订出一个更完善的系统有关。中国人不会应用逻辑方法以一种思想来考验另一种思想,用一种说法系统地印证另一种说法。"②日本着名物理学家汤川秀树甚至提出并坚持了这样一种假设:东方人的思维方式总的说来是非科学的,坚持东方人的看法只会阻碍自然科学的进步。在这些权威观点的影响下,我们国内也有一些学者认为,"中国没有产生近代科学技术的根本原因,不是没有资本主义经济,而是受自身思维方式的约束所致。"①看来,这些观点所涉及到的都是同一个问题,即:中国传统科学的思维方式中是不是缺乏逻辑方法?是不是与科学技术的发展不相容?我想,对于这个问题的回答不能只从某种现行公认的原则或理论出发来进行演绎,也不能笼统地去假设。至少,应当遵循科学本身的要求,对所要探讨的问题先从事实材料上作一番实证的调查和分析。用经过科学整理的事实来回答上述问题,才是最有说服力的。所以,先让我们在下面的这一章里具体分析一下潘季驯治河思想中的一般思维方法。经过这样一个具体的分析和了解之后,我们也许就会对刚才所提出的问题产生一些初步的看法了。
⑺ 科学思维的主要方法有哪些
科学思维的主要方法:
1、黑箱方法
所谓黑箱方法,就是把研究对象视为“黑箱” (由于种种条件的限制,无法从外部或无法打开来直接探察其内部的奥秘,如人的大脑、人口系统、原子结构、密封的仪器等,都可看作“黑箱”),通过观察外界向“黑箱”输入的信息和从“黑箱”输出的信息,来研究“黑箱”内部状态、结构和机理,从而揭示研究对象的特点和规律的一种科学方法。
这种方法实际上是—种察其“表”而知其底的方法。由于黑箱方法不需要打开研究对象,只需通过外部观察、试验,就可了解研究对象的内部情况和变化,同时,它是从事物的整体功能着眼,不考虑事物的内部细节,所以它有着广泛的应用价值。运用黑箱方法整体地、活体地研究高度组织和活动性的生命系统,具有独特的优越性,可以在不干涉生命正常活动的条件下研究生命系统的活动规律。如在探讨脑功能的本质的过程中,科学家常用黑箱方法。
2、观察渗透理论
科学实验证明,人的头脑在认识事物之前,并不是空无一物的“白板”,而是已经存在着某种东西了。这就是已有的知识储备、理论框架、价值观念等。它们对观察者的观察范围和思考偏向作了预先的规定。
对于创造者个人来说,观念的转变或理论背景的转换,就意味着一种新创意的产生。RNA酶的发现即是一个着名的例证,它告诉我们,一旦观察者的理论思想观念发生了转换,就会使他的视野发生深刻的、戏剧性的变化,就能观察到从前“视而不见”、“充耳不闻”的东西。这就要求观察者具备良好的知识结构,不能囿于传统的思想观念,善于改变因一定理论的框架、范式而习惯形成的固定思路和先人为主的做法,从而有助于新创意的产生。
3、假说方法
所谓假说,就是以一定的科学事实和科学原理为依据的、关于未知事物及其规律性所作出的一种假定性说明。它具有两个显着的特点:一是科学性。假说,不是信口开河,它必须以一定的科学事实和科学原理为根据,并经过一定的科学论证;二是假定性。假说是一种猜测或猜想,至于这种猜测是否正确,在假说提出时还是一个未知数。假说的真理性有待往后的实践来证实。
⑻ 现代科学思维方法有哪几种
现代科学思维方法有以下这几种:
数学方法
信息方法
控制方法
系统方法
结构功能方法
模型方法
⑼ 什么是科学的思维方式
研究型课程主要有课题研究与项目设计等类型,但在具体的探究过程中,它们的思维方法基本上是相同的。 在具体探究之前,学生必须首先掌握科学的思维方法。开展课题研究,不仅需要热情、毅力,还需要掌握正确的技术、学会科学的思维方法。思维方法决定了课题研究的进程,良好的思维方法能从错综复杂的现象中找到事物的本质,从纷繁复杂的因素中找到事物变化的主要因素,使事物呈现条理性。一般来讲,思维方法主要有以下几种: (一)逆向思维法。 l、什么是逆向思维法? 所谓逆向思维法,就是指人们为达到一定目标,从相反的角度来思考问题,从中引导启发思维的方法。 面临新事物、新问题的时候,我们应该学会从事物的不同方面、不同角度来分析研究新事物、解决新问题。我国古代有“曹冲称象”的故事,曹冲没有按通常思路去考虑如何直接称象,而是反过来考虑大象的等重量物,即一堆石头如何称,这就是一个很好的逆向思维法应用的例子。19世纪40年代,英国的物理学家焦耳(1818-1889年)曾致力于研究不消耗能量的永动机,他用去了许多时间,但毫无结果。以后,焦耳等学者采用逆向思维法。用反证法做了大量的实验,验证水动机是不可能制造出来的,从而发现了能量守恒和转换定律。 2、逆向思维的类型。 逆向思维方式一般分为四类:结构逆向思维、功能逆向思维、状态逆向思维、因果逆向思维。 结构逆向思维。是指从已有事物的逆向结构形式中去设想,以寻求解决问题新途径的思维方法。一般可以从事物的结构位置、结构材料以及结构类型进行逆向思维。在第四届中国青少年发明创造比赛中获一等奖的“双尖绣花针”,发明者是武汉市义烈巷小学的学生王帆,他把针孔的位置设计到中间,两端加工成针尖,从而使绣花的速度提高近一半。这是一个结构逆向思维的典型实例。 功能逆向思维。是指从原有事物相反功能方面去设想寻求解决问题的新途径的思维方法。谈到功能逆向思维,人们常常会联想到这么一句话,“失败是成功之母”。3M公司的一个职员无意中发现,原来废弃的纸张经过一定的处理可以成为粘贴纸,从而为公司创造了巨额的利润。 状态逆向思维。是指人们根据事物某一状态的逆向方面来认识事物,引发创造发明的思维方法。过去木匠用锅和刨来加工木头,都是木头不动工具动(实际上是人动)。这样做,人的体力消耗较大、为了改变这一状况,人们从工具不动、木头动的角度出发,设计发明了电刨,从而大大提高了效率和工艺水平,减轻了劳动量。这里从木头静与动加工状态的改变,就可知它是与状态逆向思维的内容紧密相联的。 因果逆向思维。是指从已有的事物的因果关系中,变为因果去发现新的现象和规律,寻找解决问题新途径的思维方法。在电的发明史上,从奥斯特的电能生磁到法拉第的磁能生电,它们之间就有着困果逆向思维的联系。其他如爱迪生发现送话器听筒音膜有规律的振动到他发明留声机,近代的无线电广播的播放与接收,录像机的发明与摄像机的发明,这些都属于因果逆向思维的成果、可见,因果逆向思维也是进行发明的有效方法。 (二)移植借鉴法。 l、什么是移植借鉴法? 运用已有的知识和经验,把甲事物中的优势移植到乙事物中去,同时进行对照、借鉴、取长补短或吸取教训,加以改进,形成新的优势,以找到解决问题的方法,这称为移植借鉴法。 科学研究中,经常会运用其他学科的概念,理论和方法来研究本学科存在的问题。《文汇报》曾刊登了一则新闻,哈尔滨某农民用1万元买了50克抗寒番茄种子。据说这种抗寒番茄种子大有来头,它是哈尔滨生物科学所运用基因移植技术而产生的一项新成果。科技人员将北美一种抗寒鱼的抗寒基因移植到番茄之中,使其抗寒能力大为提高,产量也显着增加,从上例中不难发现,这项科技成果之所以如此成功,主要是因为科技人员运用了移植借鉴法,认清了番茄在抗寒能力上的不足,并发现了抗寒鱼在抗寒方面的优势,通过移植借鉴把此抗寒鱼的优势转变为番茄的优势,最终得到抗寒番茄。移位借鉴他人优势并代为自己优势是这一成果成功的关键。 2、移植借鉴法的应用方式。 移植借鉴法就其应用方式来划分,可分为两种;抽象事物的间接移植借鉴法和具体事物的直接移植借鉴法。 抽象事物的间接移植借鉴法。借鉴思想、转变思想是一个复杂的过程,那么如何才能实现其转变呢? 首先必须要有敢于变革的精神,只有这样才能吸取到精华。不敢打破常现,创新思想,是永远无法取得变革的,思想的借鉴和发展是艰苦的过程,但是人们必须要有迈出第一步的勇气。就像鲁迅先生所说的那样,世上本没有路,走的人多了便成了路。 其次,借鉴他人思想要有选择性,不能全盘通吃。取其精华,去其糟粕,这是借鉴的根本宗旨。就拿马克思主义的形成来说,马克思是借鉴了法国空想社会主义、英国古典政治经济学、德国政治经济学等思想的精华,除去这些思想虚无、落后的一面,才逐步形成马克思主义的基本框架的。 具体事物的直接移植借鉴法。移植借鉴法不仅是思想家孕育新思想、新观念的重要手段,同时也是科学家进行发明创造的重要工具。近几十年来发展起来的仿生学就是一个最好的例子。仿生学,就是研究借鉴生物系统的结构、功能等,用来模仿改进相关技术系统的科学。它是科学领域运用移植借鉴法的典范,正因为运用了移植借鉴法才使得仿生学有了很大的发展。 (三)缺点发现法。 缺点发现法就是根据现有事物的不足,仔细分析研究,然后提出改革或完善的思维方法。寻找缺点实际上就是发现问题的过程,而创造发明就是要解决现存的问题。因此发现问题是解决问题的前提。 如全国发明比赛获一等奖的“双尖绣花针”、获二等奖的双面胶纸式的“软图钉”,它们的发明者就是根据原来的绣花针、图钉存在的缺点有针对性地加以改进的。因此,只有敢于而且全面地发掘事物的缺陷,才能更好地把缺点一一改进。作为中学生更要敢于打破本书知识与固定思维的限制,敢于提出自己的疑问,敢于质疑书本与权威,目前国内中学生在这个方面是比较欠缺的,这也是我们研究型课程着重培养的目标。 用缺点发现法进行课题研究一般有四个步骤。 l、确定要研究的课题。 2、确定与课题有关的信息科类。例如材料、功能、外观、大小等。 3、根据已确定的信息,分析、研究,找出其缺点,这一步是整个研究中最重要的一步,它决定了今后研究的方向与质量。 4、针对一个或多个缺点提出改进实施的方案。
⑽ 科学思维方法
我时常在想,从古到今的科学家给后人留下了若干的科学成果,但是却没有留下得出那些成果的思维活动的全过程。他们是怎么思考的呢?
十四年的学校生活记忆犹新,是书本知识吗?书本知识自然可贵,但是有许多知识随着时光的流失而淡忘了。有许多东西使我久久不能忘记,哪是什么东西呢?
美国数学家Dpolya在回忆自己学生时代曾说过:“那时我们的好胜心相当强,虽然对数学、物理并没有多少深入的研究,但是在听课和读书时,总是企图弄懂里面所讲的事实和本质。并且,总有一个问题在不断地折磨我,这道题看来是解对了,但是人家是怎样想出这个解法来的呢?这个实验是达到了目的,我们观察到事实可以证明这一点。但是,我自己用什么方法才能想出或发现类似的现象呢?”。
美国数学家D polya说得非常好,在我国大多数老师往往只喜欢把结果告诉给学生,也就是通常说的填鸭式教学方式。在知识爆炸的今天,人的大脑能记往多少知识呢?沧海一粟。但是,并不是说最基础的知识都不去理解,不去记住。最重要的是学会如何去获得知识和应用知识。我们不清楚的,不懂的,没有记住和没有学过的可以翻一下书或通过计算机查询。甚至一些知识的应用,可以通过计算机就能完成。如,一些工程设计,把有关数据输入计算机,计算机就能把图绘制出来,并且比人干得更快更好。同样,我相信总有一天只要把已知条件输入计算机,计算机就会告诉你如何去解证这个问题,并把这个问题证出来。换句话说,人类掌握如何科学地进行思维比记住书本知识更重要。
说起中国古代的智者诸葛亮巧施空城计,妙设锦囊计,谁不佩服?他智慧过人,料事如神,是多读了几本书吗?天赋的能力,记忆能力和反应速度等因素自然是重要的一面,但是还需掌握一种特殊的东西。如果不是这样,当今计算机就是“最聪明的了”,因为它比任何人记得多,反应得快。
那些“特殊的东西”是什么呢?说法不一,众说纷纷。不妨在这里把那些具体的方法和计策抛掉,看会留下些什么东西。不管怎样,我相信会留得有的。因为客观世界本身就是统一体,作为反映它的东西为什么不能统一呢?当然这种统一绝不是量上的统一,而是质上的统一。这种“质”应高于各门具体科学的质,但是这种“质”不应全是哲学似那样高的质。只有这样才能说明各门具体科学,又能被各门具体科学所说明,并且才能用它来指导我们的思维活动和成为具体科学交流中的“共同语言”
作为指导思维活动的东西不应该是“死”的,而应该作为可信可不信的“光点”——既不能等到有充分论据才相信是所要寻找的“光点”和所在方向,也不能一看到“光点”就认为是所要寻找的“光点”和方向。但是一旦捕捉到“光点”,不妨从不同的角度和层次大胆地去尝试。
下面就是我力求的一点狂妄尝试。我认为人们所做所为无非就是如何去构成和分解事物,如何去确定和建立联系,以及如何转换事物和如何去作用事物等。也就是说作为指导思维活动的那种东西,也就是事物的构成和分解规律,事物的联系、转换和相互作用规律。
最后希望以此作为促进思维科学论题的提出和发展的“导火线”,并以此得到完善成为“思维路标学”。