第9章 科学方法论—非逻辑方法 1学时
科学方法论
知识为本，方法为魂方法论是关于人们认识自然和改造自然的途径和手段的理论，它把人们在科学研究和技术实践中运用的方法理论化、条理化。
掌握正确的方法论有助于启迪智慧，从而有可能更快更好地获得科学发现和技术发明。
1、科学认识和科学问题1.1 科学认识科学研究的方法论也就是科学认识论，了解科学认识的总体性质和特点是把握科学方法的前提。
图1.1 科学认识的系统结构科学认识的过程包括实践-认识-再实践-再认识；实验、观测-假说-实验观测的检验和修正-理论…… ；问题-假说-实验和观察-理论的证实或证伪-新的问题。
图1.2 科学认识的过程1.2 科学问题科学问题是指一定时代的科学认识主体在当时的知识背景下提出的关于科学认识和科学实践中需要解决而又未解决的矛盾。
科学问题包含着一定的求解目标和应答域，但尚无确定的答案。
科学问题是智能主体对自然现象应该知道的未知。
科学问题是科学家原有知识与新接触的未知领域碰撞的理性觉察。
杨振宁和李政道所提出的：“弱相互作用下宇称是否是守恒的？”在这个问题中，“是否”是疑项、未知，而“弱相互作用”“宇称”“守恒”是已知的，它是关于宇称守恒原理已有知识的完备性和有效性的一种怀疑，是对已有知识不确定性或局限性的一种洞察。
科学问题分为常规问题和反常问题。
常规问题，是指在维持原有理论框架的前提下提出的有待解决的疑难问题。
这些问题的解决将使原有的理论体系更加充实、完善和系统化。
反常问题，是在拒拆已有理论框架的前提下提出的与原有理论不相容的有待解决的疑难问题。
这些疑难问题的解决意味着科学理论一场深刻的革命。
科学问题一般来源于实践与理论之间的矛盾、理论自身内在的逻辑矛盾、不同理论、学派或观点之间的矛盾、现有理论不能满足社会需求产生的矛盾及交叉学科之间的空白区发现问题。
科学问题是科研工作的基础，是科学研究的起点与归宿。
同时，科学问题决定着科学研究的结果和价值，是创新的源泉。
1.3 科研选题科研选题就是依据选题原则和主客观条件，从众多科学问题中选择和确定符合一定要求的问题作为科研课题的活动。
《科学研究方法论》课程教学大纲
《科学研究方法论（公选）》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：12120514课程英文名称：Science Research Methodology大学物理教研室课程面向专业：理、工、文、医、农等专业课程类型：选修课先修课程：高等数学、大学物理（或经济数学、文科物理）学分：1.5（或2.0）总学时：理论学时30（或40）二、课程性质与目的科学研究方法论是高等学校各专业学生的一门重要的基础性选修课。
这门课程主要学习关于科学技术研究中常用的基本方法的理论。
通过本课程的学习，使学生在认识科学研究基本方法的性质、特点、内在联系及变化发展的理论体系的过程中，强化问题意识，激发辩证思维，崇尚“求是”精神。
培养学生的科学世界观和认识论。
在拓宽、加深知识面的同时，增长学生正确应用辩证唯物主义来发现、分析、处理问题的能力，提高学生综合素质。
促进“知识型”教育模式向“探索型”教育模式的改革。
三、课程教学内容与要求（一）引言1．教学内容与要求（1）了解科学研究方法论发展的历史概况，理解研究方法对科学发展产生的影响。
（2）了解现代科学的发展对人才培养的要求，认识组成现代人才知识—智能结构的基本要素。
2．教学重点理解研究方法对科学发展产生的影响；认识组成现代人才知识—智能结构基本要素。
3．教学难点现代科学的发展对人才培养要求的认识（二）科学思维的运用1．教学内容与要求（1）了解人的一般认识过程，理解形象思维、抽象思维、直觉、灵感的概念、特点及作用。
（2）理解想象的概念，认识其在研究活动中的意义。
（3）理解创造性思维的概念。
掌握扩散思维、聚合思维的思考方式。
（4）认识影响创造性思维活动的基本因素。
2．教学重点理解形象思维、抽象思维、直觉、灵感及想象的特点及作用；掌握扩散思维、聚合思维的思考方式。
3．教学难点影响创造性思维活动基本因素的认识。
（三）科研起步1．教学内容与要求（1）理解科学研究的特点，掌握科学研究的基本程序。
科学思维方法论听课笔记背诵整理
科学问题：是科技人员在科技研究过程中，在一定的已知背景知识条件下，想要达到而来能达到的科技认知的范畴。
（是科研主体对研究对象的已知背景知识和未知内容的差距的主观反映。
）科学问题的界定：○1以问题的区域来划分：科学问题是指出现在科技研究领域中的问题，出现在非科技研究领域中的问题就不是科学问题，而是非科学问题。
○2根据其“应答域”的真实性，将出现在科技研究领域中的问题划分为：真实问题；虚假问题。
科学问题是指出现在科技研究领域中的真实问题，而非虚假问题。
○3根据科研主体对背景知识的了解，把握程度，科技研究领域中的真实问题被划为：能解、待解的问题；无知问题。
科学问题是科技研究领域中的能解、待解的真实问题，而不是无知问题。
无知包括两类：知识性问题（已经解答的科研领域的真实问题）和无法问题（在当时条件下，根本无法解答的科研领域的真实问题）。
○4进一步讲，科学研究领域中的真实的、能解、待解的问题称为狭义科学问题；知识性问题、无法问题称为广义科学问题；将非科研领域中的问题和科研领域中的虚假问题称为非科学问题；三类他是相互联系、相互转化的。
科学问题的结构：1已知内容（首要要素）2未知（核心要素）3对未知的发问（形式要素）4应答域（内在要素）科学问题的一般特征：○1客观性○2主观性○3中立性○4探索性○5时代性○6复杂多样性科学问题的本质是矛盾：○1已知和未知的矛盾（初级本质）○2未知和欲知的矛盾（二级本质）○3科学主体和科学客体的矛盾（三级本质）课题：是科学认识主体在科学技研究过程中选定好需要解决而来解决的某一个或某几个铗义科学问题，或者说是科学认识主体为解答某一个铗义科学问题提出的科研任务。
课题的类型基础性研究课题应用性研究课题发展性研究课题○1根据需要程度的不同来划分（包括科技自身需要，也包括社会需要）课题重点课题——国家级课题[重点项目] 省部级课题学校级课题非重点课题[一般课题，一般项目][青年项目]○2根据完成周期的要求不同课题战略性课题（长期课题）战术性课题（近期课题）课题的来源○1社会生产，生活实践中提出的科学问题○2从原有理论和新观察实验现象的矛盾中提出的问题。
科学方法论
科学方法论科学方法论是科学研究实践经验的概括和总结，是关于科学研究方法的理论和学说，通常被理解为科学认识的方法论也就是关于科学认识的活动的体系、形式和方法的学说。
科学认识：反应人同自然科学相互作用的过程中产生发展的理论体系。
研究对象：一定研究过程中所要认识的客体不依赖于主体而存在的特点、本质、结构、规律对图认识主体而言是再在之物。
具体方法：1.观察法2.实验法3.模拟法4.类比法5.分析法6.综合法7.演绎法8.归纳法9.假说发发展历史：1.古代2.近代前期（重观察和重实验、收集资料）3.近代后期（整理资料）4.现在（综合资料）现代的发展趋势：1.自认科学从分化为主阶段进入了既高度分化又高度综合，以综合为主的新阶段2.自然科学各部门各学科相互渗透，出现了一系列边缘学科和横断学科3.自认科学研究从个人研究为主转为集体研究为主科学方法论的学科性质：（论述题）1.是一门趋向于独立的学科：①现代科学深刻揭示了物质世界统一性，提供了个学科的理论和方法，彼此渗透、移结合并达到一体化的依据②在现代科技中日益强烈的一体化趋势提出了建议统一的科学方法论的要求③数学方法是使自然科学和社会科学在方法论上趋向统一2.是一门思维学科：①因为科学方法论研究的问题很大一部分是大脑在科学研究中如何思维的问题②科学方法论的研究问题有一部分是属于如何使用物质手段变革对象的问题，属于人们在科学研究中进行感性物质活动的问题③就认识功能而言不同层次的科学方法是解决思维方式的途径或道路问题3.是一门认识工程学：①理论和工程技术存在一种一一对应的关系②整体研究过程是选择、决策、组织的动态过程科学实验步骤（简答题）1.确定研究课题2.获取和积累科学事实3.进行科学抽象提出科学假说4.检验假说（成立则回到第2步）5.建立理论体系第二章：研究选课一．研究什么问题？1.问题：是一种“获得性遗传”知道，是人类知识的一种继承和发展，表现为实践和认识中必须解决的问题，是已知领域和未知领域的连结点。
2.1 科学方法论
指自然界中进入主体 的特定认识领域中的 物质系统，是认识主 体所要理解和认识的 对象。
主体的客体化和客体的主体化、仪器的应用与评价
科学认识的过程
• 实践-认识-再实践-再认识 • 实验、观测-假说-实验观测的检验和修正-理论…… • 问题-假说-实验和观察-理论的证实或证伪-新的问题
？
如何进行科学研究？
第二篇 科学技术方法论
知识为本，方法为魂
什么是科学方法论? 是关于人们认识自然和改造自然的途径和手 段的理论，它把人们在科学研究和技术实践 中运用的方法理论化、条理化。 掌握正确的方法论有助于启迪智慧，从而有 可能更快更好地获得科学发现和技术发明。。 • 哲学方法 • 自然科学的一般方法 • 自然科学的具体方法
不同理论间的矛盾（水火之争）
社会生产和实际生活需要中提出来（实用性和技术性问题，“电 子计算机及其应用问题”“病毒性肝炎防止问题”）
从不同学科理论之间的矛盾中提出问题（耗散结构理论） 从科学的空白区和结合部提出问题（维纳的控制论）
• 科学问题的意义
1.规定着研究内容、方法、途径和手段 2.决定科学研究的结果和价值。
科学问题的分类： （1）陈述性、过程性和因果性问题 （2）真问题和假问题 （3）待解问题和无知问题 （4）常规问题和非常规问题
逻辑思维方法和非逻辑思维方法
（据《自然辩证法——在工程中的理论与应用》）
演绎方法是从一般到个别的认识方法。它从一般性的原理 出发，对个别的或特殊的事物进行分析、推理，从而达到 相应的结论。三段论是演绎方法最一般的形式。
4.2 比较与分类方法
比较方法是对彼此有某种联系的事物进行对照，从而揭示它们的 共同点和差异点的一种科学方法。通过比较，揭示客观对象之间的异 同，是人类认识客观事物最原始、最基本的方法。
分类方法是根据事物的共同点和差异点将事物区分为不同种类的 一种科学方法。分类以比较作为基础，人们通过比较，揭示事物之间 的共同点和差异点，然后在思维中根据共同点将事物集合为较大的类， 又根据差异点将较大的类划分为较小的类。通过分类，可以将事物区 别为具有一定从属关系的不同层次的大小类别，形成各种概念系统， 反映客观世界中事物间的区别和联系。
非逻辑思维的特点 非逻辑思维不受或少受思想束缚，常常超越思想常规、
摆脱成见、构筑新意，并有想象力参与，以达到科学研究 上产生突破的一种思维活动。
非逻辑思维经历的三境界（治学三境界）
第一境界：昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天 涯路；——悬想
第二境界：衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔 悟
学研究所产生的方法。
潜意识也叫下意识、无意识，是指人脑中不自觉地贮存的知识、经验和方 法，具有潜伏性、模糊性的特点，潜意识是产生直觉、灵感、想象和形象思 维活动的基础。
直觉是指对事物现象做出的直接判断，具有直接性、快速性、理智性的特 点。
灵感是指对问题认识的突然顿悟，具有瞬时性、随机性、情感性的特点。 想象是人们依据一定的直接和间接的经验材料，对研究对象的一种重新构 建，或者是一种设想，具有灵活性、清晰性、创造性等特点。 形象思维是指人脑借助于形象进行创造性想象的思维活动，具有直观性、 鲜明性、生动性的特点。 由于非逻辑思维方法看起来创造性思维的特征表现得更为明显一些，因此 人们通常喜欢把非逻辑思维带来的方法称为创造性思维方法。
第九讲非逻辑方法
一、形象思维
1. 什么是形象思维？
分类： 分类
再生性形象思维——联想（决定着思维广度；打破思 联想（决定着思维广度； 再生性形象思维 联想 维上定势 维上定势 ） 创造性形象思维——想象 （性质；与逻辑思维的区 创造性形象思维 想象 性质； 分类） 别；分类）
非逻辑思维的心理和生理基础： 弗洛伊德的潜意识理论 大脑的结构
二、直觉思维
1.什么是直觉思维
定义 直觉思维是指不受某种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质的一种思维 形式 直觉思维是指对客观事物及其关系的一种非常迅速的识别，和不经过逻辑推 理而直接领悟事物本质的一种思维方式
理解
直觉是一种人人具有的思维能力 直接领悟的思维或认知 心理学的解释 直觉与灵感的关系
引言：思维的分类
古罗马哲学家L. A. Seneca曾经给出这样的定义：“人是 上升性思维的基本特点在于，它是以实践所提供的 求解性思维是始终围绕问题展开的，其目的在于用 决策性思维是以规范未来的行为过程和预测其结果 会思维的动物”。 个别性经验作为人们思维活动的起点，整个思维活 已有知识去同化当前的问题状态，以获得理解；或 为中心内容的思维活动 动的目的是为了使个别性认识上升为普遍性认识 “我向思维”是一种原始思维的方式，是幼儿、文化 作为一种复杂心理现象，思维可作如下划分： 通过创造性的活动去寻找目前状态与目标状态之间 现实性思维则是指正常人的思维，它的特点是对客
直觉是一种思维方式，而灵感则是指解决问题的行为过程中所伴随的一种心理状态 时间上的持续性不同 直觉思维是面对出现于眼前的事物或问题时发生的，而灵感常出现在思考对象不在 眼前、或在思考别的对象的时候 直觉思维一般只能产生于神志清醒的状态，而灵感可能发生在主体意识清醒的时候， 也可能发生在主体意识模糊时 触媒 在对认识结果的主观评价上，直觉无所谓突然或出乎意料，而灵感带来的则是“意 外之喜” 直觉与探索性的认识目的相关，而灵感则多与求解、理解性的认识目的相关
科学研究中的逻辑思维与非逻辑思维PPT课件
感性具体 （ 科分学析事 实 ）
思维中的具体 （ 科 学 理 论综）合
抽象的规定 （科学概念，符号、思想模型）
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• 感性的具体是科学事实 • 抽象的规定是未经综合的概念、经验规律（如开普勒三定律）、科学假说等 • 思维的具体是指经过辩证综合的、完整的科学理论体系
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• 科学抽象：在科学研究中通过对各种经验材料的比较与分析，去其次要因素，抽取本质因素， 形成科学概念或科学符号，以达到揭示研究对象的普遍规律和因果关系的思维方法
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• 理想模型
• 思想模型的特殊类型，既具有高度抽象性，又具有某种极限特征。 • 如数学点、线、面，质点、刚体，理想气体。
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• 思想模型是科学抽象的产物，将对象的本质属性和基本过程以最纯粹的形式甚至以某种极限 状态表现出来。科学理论研究的直接对象是思想模型。
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• 归纳原理不能在逻辑上得到证明： • 在时间t1观察到天鹅x1是白色的， • 在时间t2观察到天鹅x2是白色的， • 在时间t3观察到天鹅x3是白色的， • …… • 在时间tn观察到天鹅xn是白色的， • 所以，一切天鹅都是白色的。 • 事实上,存在黑天鹅.
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• 归纳原理也不能从经验上证明： • 在x1场合运用归纳原理是有效的， • 在x2场合运用归纳原理是有效的， • 在x3场合运用归纳原理是有效的， • …… • 在xn场合运用归纳原理是有效的， • 所以，在任何场合运用归纳原理总是有效的。 • 事实上，并非总是有效，不能保证总是有效。
第37页/共87页
• 科学归纳法：引进了因果关系作为推理依据
求同法：场合 条件
研究对象
科学思维的逻辑方法与非逻辑方法汇总讲解共56页文档
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
பைடு நூலகம்
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
科学思维的逻辑方法与非逻辑方法汇总讲解
三、非逻辑思维与逻辑思维的关系
• （1）特点不同 • （2）作用不同 • （3）层次不同
第三节 创造性思维方法
• 创造性思维的形式 • 创造性思维方法的特征 • 创造性思维的机制
一、创造性思维的形式
• 创造性思维是科学研究人员在原有 的知识和经验的基础上，运用与其 探索对象及探索过程相匹配的、独 特的科学思维形式，把握对象的本 质及其规律，从而获得新思想、新 观念、新理论、新方法的思维过程 。
• 但是归纳作为人类认识过程的一种方式来 看，归纳是获得知识和知觉的基础。
• 演绎
• 演绎是科学思维中从一般到个别的 推理形式和研究方法，既包括由全 称判断推出特称判断或单称判断的 推理，也包括从普遍性理论知识出 发去认识特殊的、个别的事件或属 性。
• 演绎的主要形式是三段论，即由大 前提、小前提和结论三部分组成。
• （2）深入分析各个部分的特殊本质，这 是分析方法的重要环节；
• （3）进一步分析各个部分相互联系、相 互作用的情况，阐明它们各居何种地位， 各起何种作用，各以何种方式与其他部分 发生作用。
• 2、综合
• 综合就是把研究对象的各个部分， 各个方面和各种因素联系起来加以 研究，从而在整体上认识、把握事 物的本质和规律的一种思维方法。
• 直觉和灵感的基本特征：
• 认识的突发性； • 认识过程的突变性； • 认识成果的突破性；
• 2、直觉思维的方法论意义
• 直觉思维的方法论意义在于它们是 非逻辑思维的思维形式，也是发挥 科学认识主体思维能动性的突出表 现。
• 直觉思维的发生机制：它本质上是 科学认识过程中认识主体的心理素 质和心理活动的表现。
创造性思维的培养
• （1）开拓有效的知识面
科学研究中的逻辑方法与非逻辑方法PPT60页
•
46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
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47、采菊东篱下，悠然见南山。
•
48、啸傲东轩下，聊复得此生。
•
49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
•
50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
非逻辑方法与科学认识
作者： 敬志伟
作者机构： 山东滨州师专
出版物刊名： 山东理工大学学报：社会科学版
页码： 30-31页
主题词： 非逻辑方法;创造性思维;科学认识;思维方法;直觉方法;科学创造;爱因斯坦;《自然辩证法》;经验材料;科学与宗教
摘要： 非逻辑方法与科学认识敬志伟非逻辑方法的价值和意义，是一个古老而常新的话题。
说它古老，是因为早在古希腊时期，人类的先哲们就已经开始谈认论它的涵义、特性和运用范围；说它常新，是因为在科学技术高度发展的今天，它引起了人们特别是许多科学大师的极大兴趣和关注。
...。
科学研究中的逻辑方法与非逻辑方法共60页文档
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
科学研究中的逻辑方法与非逻辑方法
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 分 。—— 陈鹤琴
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形式可表示为：
A对象具有a，b，c，d属性
B对象具有a’，b’，c’，
属性
—————————————————— 所以，B对象可能有d’属性
自然辩证法绪论 张胜光制作 5
类比法在科学认识中的作用
首先，类比法是提出科学假说的一个重要推理方法。 在科学史上，许多重要的科学假说，就是应用类比方 法建立起来的。例如，1923年法国物理学家德布罗意将光 学现象和力学现象作了如下类比：在几何光学中，光运动
创造性的一种方法，与归纳、演绎相比具有
自己特殊的优点。
自然辩证法绪论 张胜光制作
11
日本基本粒子物理学家汤川秀树曾有如下
经验之谈：“把不理解的事物与已知经验进
行类比，从中得到新的理解就是发现。”
如他把电磁力(已知经验)和核力(新事物)
进行类比，视核力为交换力，得到介子理论
的新发现，使日本获得第一块诺贝尔奖牌。
遵循光程最短原理，在经典力学中，质点的运动遵循力学
最小作用原理，且两条原理数学方程式酷似，而光具有波 粒二象性，于是大胆推论：物质粒子也应具有波粒二象性。 进而他把光的波长与动量的关系和实物粒子(要推测的)波 长与动量的关系进行类比，预言了物质波的波长。
自然辩证法绪论 张胜光制作
6
1927年，德布罗意的推论和预言被实验所
无一不是靠丰富的想象和联想，加上严
谨的逻辑论证而提出来的；
自然辩证法绪论 张胜光制作
30
想象模型
2、想象模型是科学家获取新知识的重要
工具，如卢瑟福有核行星模型的提出，想象模
型又是理论知识发展的重要环节；想象是构造
理想实验这一重要科学方法的要素之一，如海
森堡通过“单电子衍射”的理想实验得出著名
的测不准关系；抽象性很强的数学所运用的
翼，方能阅尽人间春色、尽窥宇宙奥秘。培养富有浪
漫主义精神的想象力是科技工作者提高思维能力不可
缺少的重要一环。
自然辩证法绪论 张胜光制作 32
3、形象思维在技术领域更有意义
这是因为，技术就一般意义来说，属
于理论的“物化”。如人工智能机、工程
建筑等，既有理论渗入的内涵，又有可感
可察的形态。而智能机的“类人性”，建
学及其方法；如地质学家赖尔通过对地层的横比和
不同时期形成的各地层情况的纵比，建立了地质渐
进论和“将今论古”的方法。
自然辩证法绪论 张胜光制作 10
类比法的长处
科学研究往往在学科的交接处容易得到开
创性发现，原因之一就是不同学科的理论渗
透和方法移植，类比法为此提供了工具。
类比法在各种逻辑推理方法中，是最富有
了。这些具体实物的形象在脑里的再现仿佛在一种物质的饱和
溶液中加入了一粒晶种，顿时全部溶液开始结晶，苯的环状结 构式诞生了。可见形象思维在其中起到了重要作用。
自然辩证法绪论 张胜光制作 27
一九七九年诺贝尔物理学奖的获
得者格拉肖深有体会地说；“对世界或
人类活动中的事物形象掌握得越多，越
有助于抽象思维。”
姿态的感性认识基础上，通过意象、联想和想
象来揭示对象的本质及其规律的思维形式。
意象：对同类事物形象一般特征的反映；
联想：由一事物想到另一事物的思维活动；
想象：在联想的基础上加工原有意象而创造
出新意象的思维活动。
自然辩证法绪论 张胜光制作
18
关于形象思维，我国著名科学家钱学森曾发表过如 下看法： “形象思维与抽象思维都是科学研究中不可缺少的思 维手段，以前对抽象思维研究较多，以致用电子计算机
学认识的巨大意义，然而它却出于一个文学家的脑际。
自然辩证法绪论 张胜光制作
24
想象有下列特点： 第一，创造性想象是一种创造性的综合，它是把各 个改造过的成分纳入新的联系而建立起来的新的完整 形象。
第二，创造性想象的结果，是其内容从直观上得
到加深了的“形象概念”。凯库勒提出苯的环状分于
结构式就是运用创造性想象构成的“形象概念”，把
来了，一个个扭动着回转着，象蛇一样。看，那是什么？
一条蛇咬住了自己的尾巴，在我眼前轻蔑地旋转着。”他 哆嗦了一下，醒了过来，想出苯分子中的六个碳原子可能 象蛇一样一个接着一个排列，最后首尾结合而成环状。经 过进一步地证明，他提出了苯的第一个环状结构式。
自然辩证法绪论 张胜光制作
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凯库勒从1863年开始致力于苯及其衍生物的研究。特别是 一八六五年期间，他脑子里始终充满着苯的6个碳原子和6个氢 原子，先后曾设想过几十种可能的排法，但都被他的推敲否定 了。长期的反复思考己使其神经达到了高度兴奋的地步，致使 休息睡眠时也余思末消。可见他对此的抽象思维已相当激烈和 深入。在这百思不解而又疲惫不堪的关键时刻，他周身感到一 股睡意的暖流，便朦胧入睡，看到一条蛇咬住自己的尾巴不动
自然辩证法绪论 张胜光制作
28
第三，创造性想象所创造的形象强 调甚至夸张了客体的某个属性。伽利略
“惯性原理”的提出，就是运用现实不可
能存在，想象无磨擦的“夸张”办法发现
的。
自然辩证法绪论 张胜光制作
29
想象在科学发现中的作用
1、借助想象可以提出假说 如爱因斯坦狭义相对论的创立、
“宇宙大爆炸说”、“板块结构说”等，
自然辩证法绪论 张胜光制作 23
飞越北极的海军上将伯德称凡尔纳是他的领路人； 潜水艇发明者西蒙莱克称凡尔纳是他一生事业的总指 挥；气球及深海探险家、无线电发明者等都一致承认 凡尔纳是启发过他们思路的人；法国著名元帅利奥台 说，现代科学只不过是将凡尔纳的预言付诸实践的过 程而已。深刻的启示，高度的赞誉，正说明幻想对科
是科学研究中最主要、最常用的形象思维形式。
想象分再造性想象和创造性想象。
再造性想象是根据别人对事物的描绘而在大脑
中形成的形象，这种形象虽是曾经存在过或现仍 存在着，但想象者在实践中没有碰见过它们。
自然辩证法绪论 张胜光制作 21
创造性想象是在头脑中独立地创造新 形象的思维活动。它又分幻想、空想和理 想三种形式。幻想一般是对未来的想象， 幻想中符合事物的客观发展规律，并能有 计划、有步骤实现的，称理想，反之，则 称空想。
处理各种理论问题时势如破竹；对形象思维缺乏认识，
以致于处理图像领域中的大量问题时步履艰难。抽象思 维的研究成果曾大大地推进了科学文化的发展，那么我 们一旦掌握了形象思维学，会不会用它来掀起又一次新 的技术革命?这是颇值得玩味的一个设想。”
自然辩证法绪论 张胜光制作
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(1)意象是对同类事物形象的一般特征的反映。 形象思维过程的一般形式是运用意象进行联想和 想象。
“图示法”，比如表格、图形就是一种形象思
维方法。
自然辩证法绪论 张胜光制作 31
列宁说：“如果一个人完全没有这样来幻想的能 力，如果他不能间或跑到前面去，用自己的想象力来 给刚刚开始在他手里形成的作品勾画出完美的图景— —那我就真是不能设想，有什么刺激力量会驱使人们 在艺术、科学和实际生活方面从事广泛而艰苦的工 作，并把它们坚持到底。” 唯有张开科学想象的神
提和结论之间没有必然联系，只是一种可能性，这
就决定了类比只是一种或然性推理。
自然辩证法绪论 张胜光制作
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再次，类比的推理规则是很不严密的。逻辑推 理的结论的可靠程度与其推理规则的严密程度成正 比。就规则的严密性而言，演绎法最好，归纳法次 之，类比法最差，因之，就推理结论的可靠性而言， 演绎法最大，归纳法次之，类比法最小。
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儒勒· 凡尔纳 1828～1905
在人类的认识史中，富于想象并导 致成功的例子举不胜举。诸如千里眼、顺 风耳、腾云驾雾、大闹天宫之类的幻想， 早已成为现实。被誉为“科学幻想之父” 的法国作家儒勒· 凡尔纳，就是一个未来 事物的伟大设想者。他一生积累了2500多 本笔记，致使“秀才不出门，全知天下 事。”关于20世纪的奇迹，如电视、直升 飞机、潜水艇、霓虹灯、导弹、坦克等几 乎没有一样不为他所预见，而且写得样样 详细、头头是道、栩栩如生。
有机化学中苯的化学式和“龟壳”状图形结合起来， 使我们对苯的化学结构有更形象、更正确、更深刻的 认识。
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苯的环状结构式的提出者、德国著名化学家凯库勒曾 经自叙道：1865年的一天“事情进行的很不顺利，我的心 想着别的事了，我把椅子转向炉边，进入半睡眠状态。原 子在我眼前飞动，长长的队伍变化多姿，靠近了，联系起
然而异中有同，同中有异，此乃事物的普遍规
律。知其相似而类比，不仅可对未知事物作出
预言，得到科学发现，也是模拟自然现象创制
人工自然和技术手段的逻辑基础。
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如生物所具有的小巧、灵敏、快速、高效、结 构严谨、可靠、抗干扰等许多特性，为人们提供了 各种仿生技术的原型和机理。如蝙蝠与雷达、狗鼻 与电子犬、苍蝇复眼与照相机、响尾蛇与导弹、螳 螂与机械手、青蛙与跟踪系统、蝴蝶引诱素与杀虫 剂等等，就是在与原型功能机制的类比中仿制而成
证实。德布罗意的成功启发了薛定谔的思路，
薛定谔又将经典力学和几何光学作了如下类
比；经典力学和几何光学的数学形式相同，
而几何光学是波动光学的近似，因此预言经
典力学也可能是波动力学的近似，由此导致
波动力学的创立。
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其次，类比法也是促进技术发展的一种科
学方法。
“物以类聚”，“物之不同，物之性也”。
的。现代仿生学、人工智能乃至高科技绿化技术，
从科学方法的角度看，都离不开类比。
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再次，类比法可以促进科学研究方法的发展。 自然科学各学科以自然界特定领域的特定现象为研 究对象，各种现象和规律的相似性，为彼此间的类 比提供了基础。如控制论创始人维纳，把生物的合 目的性动作与机器从功能上加以类比，进行功能模 拟，并结合其他方法的综合运用，创立了控制论科