科学思维方法ppt市公开课金奖市赛课一等奖课件.pptx
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1、科科 学学 思思 维维第1页第1页如何思维比思维什么更为主要。歌德歌德主要不是取得知识,而是发展思维能力。劳厄劳厄第2页第2页思维:思维:以已有知识为中介,对客观事物概括、间接反应。思维种类思维种类1 1)逻辑思维)逻辑思维和非逻辑思维非逻辑思维依据思维是否有固定逻辑规则 2 2)收敛性思维)收敛性思维和发散性思维(发散性思维(民主与集中)依据思绪是否开阔(1 1)收敛性思维)收敛性思维 辐集思维,求同思维,指把众多信息引导到条理化逻辑系列中,产生出逻辑结论来。第3页第3页(2 2)发散性思维)发散性思维 辐射思维,求异思维,即突破已有范式约束,以各种路径寻找各种答案思维形式。“从统一起源中产
2、生出各式各样为数众多输出-”吉尔福德 3 3)再生性思维)再生性思维和创造性思维创造性思维 依据思维结果是否有真正创新第4页第4页一、逻辑思维一、逻辑思维逻辑思维逻辑思维(概念思维、理论思维):以概念为基础判断和推理,有固定规则能够遵循。概念概念:对同类事物共同本质刻画。1.1.比较、分类和类比比较、分类和类比1 1)比较)比较(1 1)概念:)概念:拟定对象之间相同点和差别点。(2 2)客观基础:)客观基础:客观事物存在差别性和同一性。第5页第5页(3 3)类型)类型空间比较(横向比较)时间比较(纵向比较)(必定包括空间比较)(演化、冥王星)理论与实践比较(行星运动第一定律)(4 4)比较逻
3、辑规则)比较逻辑规则注意可比性,即应在同一条件下(对象,环境,指标)进行;相比较应是事物本质属性(异中之同,同中之异)。第6页第6页(5 5)作用)作用对客观事物进行定性判别和定量分析;由能够直接观测到现象推知无法直接观测现象(生物进化);对理论研究结果与观测试验事实之间是否一致作出明确判断。(6 6)不足)不足 比较总是对象较为有限方面第7页第7页2)分类(1)概念:依据对象共同点和差异点,将对象区分为不同种类。(2)规则划分所得各子项之和必须与被划分母项相等(既完备又独立);按照一定层次逐层进行;同一层次按一个标准。第8页第8页例例:营养不良性萎缩 萎缩 神经性萎缩 水变性代谢障碍性形态改
4、变 变性 脂肪变性 凝固性坏死 坏死 液化性坏死 第9页第9页(3 3)作用)作用使理论、事实等科研基础条理化(网络搜索);有助于发觉和掌握事物发展普遍规律(元素周期律);为人们寻找新详细事物提供向导(始祖鸟、文昌鱼、北美肺鱼等发觉)。第10页第10页3 3)类比)类比(1 1)概念)概念:依据两个对象在一些方面相同,推出它们在其它方面也也许相同或相同。(2 2)客观基础:)客观基础:事物之间统一性。(3 3)形式)形式A对象含有属性:a,b,c,dB对象含有属性:a1,b1,c1因此,B对象也也许有属性 d1环节环节:联想和比较第11页第11页(4 4)类型)类型定性类比定性类比 划分依据:
5、a.b.c与d关系A.A.简朴共存类比简朴共存类比a.b.c与d存在简朴共存关系例例:奇特云彩 地震B.B.对称类比对称类比a.b.c与d存在对称关系例例:电子运动方程正负能量解 物质世界正负电子第12页第12页C.C.因果类比因果类比 a.b.c与d存在因果关系例例 声:回声、音调、响度 波动 光:反射、颜色、亮度 光:波动定量类比(定量类比(协变类比)a.b.c之间数学关系相同例例 光:费尔玛原理,波粒二象性 物质粒子:莫泊丢原理 物质粒子:波粒二象性第13页第13页(5 5)特点)特点推理两个对象之间跨度大;前提与结论之间没有严格逻辑中介,因此结论含有或然性。(6 6)作用)作用做出新技
6、术创造(响尾蛇);提出科学假说(库仑定理,引力波);为模拟试验提供逻辑依据;激发想象力。第14页第14页(7 7)提升结论可靠程度)提升结论可靠程度比较两个或两类事物相同属性愈多,结论就越容易正确(相同属性量);找出属性间制约关系,预防机械类推(相同属性质);寻找是否有和结论相排斥属性,预防不正确结论(检查)。第15页第15页2.2.归纳与演绎(个别归纳与演绎(个别普通)普通)1 1)归纳)归纳(1 1)概念)概念:以个别对象含有(或不含有)某属性为前提,推出该类对象也含有(或不含有)某属性为结论。(2 2)客观依据:)客观依据:个别中有普通。(3 3)分类)分类 完全归纳 简朴枚举 不完全归
7、纳 科学归纳 统计归纳 第16页第16页完全归纳法完全归纳法(描述功效必定性)A.概念概念:依据某类对象每一个对象有(或没有)某种属性,从而推出该类事物所有对象有(或没有)某种属性。B.逻辑形式逻辑形式:S1是(或不是)P,S2是(或不是)P,:Sn是(或不是)P,S1 Sn是S类所有对象;因此,所有S是(或不是)P。例例1 1:四色定理第17页第17页 例例2 2:水星绕日运营 金星绕日运营 地球绕日运营 火星绕日运营 木星绕日运营 土星绕日运营 天王星绕日运营 海王星绕日运营 冥王星绕日运营 结论:太阳系大行星都绕日运营第18页第18页C.C.要求要求前提确实 无一虚假穷尽对象 无一漏掉D
8、.D.特点特点结论可靠合用范围小第19页第19页不完全归纳法不完全归纳法(预见功效或然性)A.A.简朴枚举法简朴枚举法概念概念:依据已观测到某类事物个别对象都含有某种属性,没有碰到反例,于是作出结论说:该类事物都含有某种属性。逻辑形式逻辑形式:S1是(或不是)P,:Sn是(或不是)P,S1 Sn是S部分对象,且无反例;因此,所有S是(或不是)P。第20页第20页例例1:丹麦天鹅是白 英国天鹅是白 伊朗天鹅是白 美国天鹅是白 中国天鹅是白 且无遇上任何反例 结论:天鹅皆白例例2 2:“瑞雪兆丰年”,“鸟低飞,披蓑衣”例例3 3:歌德巴哈猜想第21页第21页提升结论可靠性条件前提中所列举对象尽可能
9、增多(量);被考察对象之间差异要足够大(质);注意搜集可能出现反面事例。第22页第22页B.B.科学归纳法科学归纳法引进因果关系分析引进因果关系分析概念概念:依据某类对象部分对象都含有某种属性,并且这一部分对象与该属性之间含有因果联系,从而推出该类对象都含有某种属性。逻辑形式逻辑形式:S1是P,:Sn是P,S1 Sn是S类部分对象,并且S1 Sn都与P有因果联系;因此,所有S是P。第23页第23页例1:金受热后体积膨胀;银受热后体积膨胀;铜受热后体积膨胀;铁受热后体积膨胀;由于金属受热后,分子凝聚力削弱,分子运动加速,分子彼此距离加大,从而造成膨胀,而金,银,铜,铁都是金属;因此,所有金属受热
10、后体积都膨胀。例2:奎宁(金鸡纳霜)第24页第24页长处长处由于不但知道是什么,并且知道为何,因此结论深刻且可靠性提升;由于必定属性不受枚举数目限制,因此使用以便。第25页第25页C.C.统计归纳(定量分析归纳)统计归纳(定量分析归纳)概念概念:由一类事件中部分事件出现概率推出该类事件出现概率。(孟德尔理论)逻辑形式逻辑形式:S1是P,S2不是P,:SN是(或不是)P,S1 SN是S类部分对象,N中有V个是P 因此,所有S都有V/N是P。第26页第26页(4 4)特点)特点能扩大知识;其正确性不能由推理本身来鉴定;必须时时与实践保持密切联系。(5 5)不足()不足(即归纳问题)归纳问题即著名“
11、休谟问题”,其实质是否认通过归纳能够得到普遍性、必定性知识;诉诸经验循环论证。第27页第27页2 2)演绎办法()演绎办法(必定性)(1 1)概念:)概念:从普通原理推出个别事物未知属性。(2 2)客观依据:)客观依据:普通存在于个别之中。(3 3)形式)形式:大前提(普通原理)、小前提(个别事物)、结论(未知属性)(逻辑蕴涵)例例:所有人都是要死 苏格拉底是人 苏格拉底也是要死第28页第28页 (4 4)作用)作用作出科学预见;使知识由隐性变显性。(5 5)不足()不足(即演绎问题)演绎问题是指演绎过程有效性并不能确保结论真实性。第29页第29页例例1 1所有哲学书都是令人厌烦。这本书是哲学
12、书。这本书是令人厌烦。(逻辑蕴涵,这个论证是有效)例例2 2许多哲学书是令人厌烦。这本书是哲学书。这本书是令人厌烦。(非逻辑蕴涵,这个论证是无效)第30页第30页例例3 3所有猫有五条腿。疯咪是我猫。疯咪有五条腿。(逻辑蕴涵,这个论证是有效)结论:结论:演绎本身不能确保结论正确性。假如前提为真,论证是有效,那么结论必定为真。但前提是否为真不是一个诉诸逻辑能处理问题。一个论证能够是完全有效,但其结论却是明显荒唐(如例3)。(问:例1结论是否为真?)第31页第31页 3 3)归纳与演绎关系)归纳与演绎关系(1 1)区别)区别思维进程:个别到普通与普通到个别结论与前提所断定范围:超出与不超出前提与结
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