自然辩证法讲稿(彭旭军)小五号字(4)

青岛大学医学院2007级七年制临床医学《自然辩证法》科技哲学讲稿 授课教师：彭旭军 ? 从客观事物的运动、变化、发展和联系方面进行观察 ? 注意观察的时间、地点、条件和范围 试试你的哲学修养 3、坚持科学观察的全面性或系统性原则。 4、坚持科学观察的典型性原则。 ?典型的观察对象：代表性和简明性 ?典型的观察时间、地点和条件 是否抓住了典型？西瓜还是芝麻？考考你的眼光 5、坚持科学观察的持久性原则。 观察对象的生活史：几年，十几年，甚至更长的时间 坚持下去，不能半途而废。 坚持！坚持！再坚持！ 6、坚持科学观察的反复性原则。 观察对象变化很快，时间很短，转瞬即逝，观察不清楚 7、坚持科学观察的计划性原则。 四、科学观察的种类 1、从观察的手段上分： ?直接观察（就是用我们的感觉器官进行的观察） ?间接观察（即通过中介：仪器进行的观察）。 注意：两种观察在科学活动中是密切地结合使用的。 2、从对观察结果的描述上分： ?质的观察（就是观察事物的性质和特征）：定性观察 对观察的各种现象进行质的描述的观察。 其重点在于对事物和自然现象的性质、特征等方面的观察。 ?量的观察（即观测和测量）：定量观察 对事物和现象进行量的描述，因此也叫观测或测量。 其目的在于把握事物的质的特征和数量上的关系。这种方法在天文、物理、工程技术中应用较广。 3、描述性观察、分析性观察、实验观察和试验观察 4、天文观察、地质观察、地理观察、生物观察、医学临床观察、工程观测、?? 5、地面观察、水下观察、空间观察、地对空观察、?? 6、系统观察和随机观察

五、科学观察在科研中的重要作用 1、科学观察能够为科研工作提供大量的可靠的第一手感性科技资料。 这是搜集原始的、第一手科研资料的基本途径之一。 许多科学家都是通过科学观察来获取第一手材料。 2、科学始于观察，运用科学观察方法，能够发现问题和提出科学问题，可以导致科学发现和技术发明。 3、运用科学观察方法，可以扩大科学研究领域。 4、运用科学观察方法，可以为科学研究开辟新的道路。 5、通过科学观察方法，可以检验某些科学认识的真理性。 6、通过科学观察方法，能够培养和锻炼人的思维能力。 科学观察离不开思维→思维的知觉 7、通过科学观察方法，能够培养人的想象力。 8、通过科学观察方法，能够增强人们的记忆力。 巴甫洛夫： “观察，观察，再观察” “应当先学会观察，观察。不学会观察，你就永远当不了科学家” 弗莱明： “我的唯一功劳是没有忽视观察” 六、科学观察的技巧与艺术 1、 观察前（略） 2、观察中 :( 3、观察后 :( 七、运用科学观察方法进行科研，但常常发生误差 1、由于主观原因使科学观察常常发生误差： ? 兴趣因素 ? 知识水平不够，经验不足 ? 片面性：以点代面，以偏概全 ? 表面性 ? 心理因素: 受权威人士、受已有经验的影响； 比较熟悉的 2、由于客观原因使科学观察常常发生误差： ? 视错觉的影响 ? 视残留现象的影响 ? 感官错觉的影响 ? 人的感官阈值有限 ? 客观事物或现象本身暴露的不充分 ? 客观事物存在真象和假象的矛盾 ? 缺乏有效的观察工具：不先进，落后 ? 观察仪器、设备本身存在着绝对误差 八、培养和锻炼自己的科学观察能力 1、智力结构的五大要素： ? 科学观察能力 ? 快速和良好的记忆能力 ? 很强的理论思维能力 ? 科学想象能力 ? 实际动手操作能力 2、科学观察能力是智力结构五大要素之首。 3、要有不怕为科学事业献身的精神去进行科学观察。 4、注意培养和锻炼自己的科学观察能力： ?要有酷爱科学技术的强烈的事业心和浓厚的科学观察兴趣。 ?在观察实践中，要分清主次，抓住主要目标进行观察。 ?研究并选择合适的观察方法和科学仪器。 ?结合专业、课程和所研究的事物进行观察。 九、科学观察方法的局限性 1、科学观察所得到的感性经验材料，一般说来，还是表面的，甚至还有片面的或虚假的东西，不易达到对事物或现象的本质的认识。 2、“所信目也，而目犹不可信”。 3、对于“时过境迁”的事物或现象，无法用科学观察方法直接观察。 4、借助科学仪器或设备进行观察，科学仪器设备本身就有一定的局限性。 十、科学观察方法中的若干认识问题 图一：白兔？大鸟？ 图二：酒杯？老人？ 什么原因造成了甲乙两人作出不同的观察结果？ 汉森设想了天文学家开普勒和第谷一起站在高山上观察日出的情况，他说，第谷看见的是太阳从固定的地平线上冉冉升起，而开普勒看见的却是静止的太阳底下滚动着的地平线。 导致他们观察结果不同是两人所持的天文理论的不同。汉森认为，观察受理论的影响和支

配，不同理论观点的人，可能对同一对象有不同的观察结果。 1、观察与理论的关系问题 几种基本观点： ? 纯观察说 ? 中性观察说：观察语言与理论语言 ? 理论负荷论 理论负荷论: “观察渗透理论” ?(1)观察由感知、判定和观察陈述三个要素所构成，三者缺一不可； ?(2)观察对象与理论或先行假设所启示的期待及观察者所受训练密切相关； ?(3)对观察对象的描述依赖于理论、观察者知识背景及其经验； ?(4)观察对象和观察场合的选择深受理论、观察者知识结构、心理倾向（兴趣爱好等）影响。 Einstein认为，“是理论决定我们能够观察到的东西。??只有理论即关于自然规律的知识，才能使我们从感觉印象推论出基本现象”。 理论负荷论的意义： ?阐明了观察是主体对于客体的作用，即观察中主观能动性的重要作用。 ?观察作为一种主体反映客体的认识活动，是一个由简单到复杂、由表象到本质、由形态到结构的过程，因而不可能排除主观因素的影响。 ?在观察中，人们都是带着一定的问题去观察的，只有带着一定的问题，才能知道要观察什么，而要知道你所观察的什么，便取决于观察对象本身的客观性质和观察主体中的理论结构。 - 16 -

青岛大学医学院2007级七年制临床医学《自然辩证法》科技哲学讲稿 授课教师：彭旭军 后就走了。她急忙打开窗子张6、多样性(各种实验方法相互交 一个重要的方法论思想：科望，是谁家的冒失鬼呀？她自言流、渗透) 5、地面实验、地下实验、空间学事实的发现有赖于科学理论自语说，‘啊，一定是维勒！’7、具体性 实验、太空实验、水下实验、?? 背景的转换。 如果他再敲一下不就见到女神8、创造性 当理论思维背景发生转换了吗？过了几天又有人来敲门，9、实验条件复杂化（现代实验 时，才可能作出新的科学发现。一次敲不开，继续敲下去，女神条件的高真空、高强度和高能五、科学实验在科研中的重要作一旦观察者的理论背景发生了开了门，是塞夫斯特穆，他们相量） 用 转换，就会使他的视野发生深刻晤了，钒便应运而生了”。 10、实验的物质手段更加完善、1、科学实验是获取新的、第一的变化，观察者可以观察到从前 更加精密化（实验设备的高尖手感性科研资料的最重要的和视而不见和充耳不闻的东西，这 端、高性能） 最有力的手段。 其中要求观察者具备良好的理 11、实验操作自动化（集数据收 新的、大量的、可靠的、精论结构，尤其不能禁锢在传统的 集、检测、记录、整理、储存、确的、典型的和系统的科研资理论框架之中。 2、测量问题 即在宇观和微观领域测量中因主体(实验者)、工具(测量系统)与客体(实验对象)之间相互作用而产生的测量结果或信息是否真实的问题。 测量系统即主体根据实验设计而选择的仪器、设备和测量手段等组成的系统，它既是主体的延伸又是主客体间的中介；兼具主客体双重属性；其功能是将客体信息“编码”并传递给主体。 随着其精确度、分辨率等性能的提高，它能(近似)真实地表征宏观客体的状况。但微观客体的特殊性容易导致测量信息的失真。如海森伯测不准原理等。 3、观察的客观性问题 此指由仪器等工具的介入所导致观察结果是否客观真实的问题。仪器表征着理论、假说，而理论可能被推翻、假说可能被证伪。因而应要求从以下几方面入手以增强并保证观察的客观性: (1)结果可以标准方法重演； (2)以科学理论为指导； (3)确保观察实验的高精密度。 4、观察中的机遇问题(后面详讲) 观察的目的性和计划性是获取科学事实的必然性一面；由观察中意想不到的突发情况或偶然事件所导致的重大科学发现和突破，即机遇或运气则是其中的另一面。但“机遇总是偏爱由准备的头脑”，即偶然中蕴涵着必然。科学史上这类事例不胜枚举。 如1895年伦琴发现X射线；1896年贝克勒尔发现铀的天然放射性；吴健雄证实弱相互作用下宇称不守恒等。其中塞夫斯特穆以风趣笔调形容其1830年发现钒：“在宇宙极光处住着一位漂亮可爱的女神。一天有人敲响了她的门，女神懒得动，等着第二次敲门，谁知这位来宾一敲过

思 考 题 1、科学观察方法的定义及其基本特点是什么？ 2、科学观察应坚持的基本原则有哪些？ 3、试述科学观察方法在科研中的重要作用 4、试分析科学观察中产生误差的原因 5、简述科学观察的局限性。 6、试论“观察渗透理论” 第 六 讲 “科学的生命” ——科学实验的技巧与科技创新的艺术 How to do experiment? 一、什么是科学实验方法？ 所谓科学实验方法，是指人们根据一定的研究任务和目的，利用一定的科学仪器、设备及其它物质手段，人为地创造一定的环境条件，主动地干涉或控制或模拟研究对象，舍弃或排除无关因素和次要因素的影响，选出或突出主要因素，去探索和获取研究对象的性质、规律的一种科学研究方法。 二、科学实验的特点 1、目的性和计划性 目的是：获取科研事实(实验事实和数据)；形成、发展和检验科学认识；为进一步研究提供第一手感性科研资料。 2、研究对象的干预性：根本特点 通过改变研究对象的本来面目和状态，达到预期的研究目的。 3、感性经验性： 4、全面性： 5、主动性 分析一体化和自动化） 12、实验实施最优化（简化实验次数、精化实验设计、提供最优实验选择） 注意：科学实验与科学观察的关系 ?共同点：都可以获得感性资料； 都可以形成、发展和检验科学的理论 ?不同点：两者的根本特点 三、科学实验应坚持的七项基本原则 1、坚持科学实验的客观性原则。 2、坚持科学实验的辩证性原则。 3、坚持科学实验的全面性或系统性原则。 4、坚持科学实验的典型性原则。 5、坚持科学实验的持续性原则。 6、坚持科学实验的反复性原则。 7、坚持科学实验的计划性原则。 四、科学实验的种类 1、直接实验和间接实验 2、探索性实验和验证性实验 3、对照比较实验、 相对比较实验、 析因实验（寻找对象发生的原因）、 模型实验、 模拟实验（重复已经发生的自然现象和过程）、 中间实验、生产实验、工艺实验、判决性实验、 ?? 4、定性实验（判定对象是否有某种性质） 定量实验（找出对象间是否有某种数量关系） 结构分析实验 料，往往是通过科学实验而获得的。 这也是搜集原始的、第一手科研资料的基本途径。 许多科学家主要是通过科学实验来获取第一手材料。 2、科学实验方法是探索自然奥秘、科学发现和技术创造发明的必由之路。 3、运用科学实验方法，也可以扩大科学研究领域。 4、运用科学实验方法，也可以为科学研究开辟新的道路。 5、通过科学实验方法，可以检验和发展某些科学认识及技术。 6、通过科学实验方法，能够培养和锻炼人的思维能力。 7、通过科学实验方法，能够培养人的想象力。 8、通过科学实验方法，能够增强人们的记忆力。 9、特殊作用： ? 实验室是科研的重要阵地，科学实验是科学技术的生命，是发展科学理论和技术的直接动力。 ? 具有简化和纯化研究对象的作用（分清主次） 。 ? 具有定向强化研究对象的作用（突出科学研究的需要） 。 ? 具有加速或延缓研究对象的作用。 ? 具有模拟研究对象的作用（解决对历史上不可重演的自然现象的研究问题）。 ? 具有灵活性，可以选取典型的实验材料进行实验研究。 ? 可以解决生产实践中无法解决的理论和技术问题。 ? 可以为生产实践提供新理论、新技术、新方法、新材料、新工艺、新流程和新产品等，充当先行官，起前导作用。 ? 可以获取新的、精确的、系统的第一手科研资料，但所测得的数据材料还需要进行核实、验证和修改。 - 17 -

青岛大学医学院2007级七年制临床医学《自然辩证法》科技哲学讲稿 授课教师：彭旭军 ? 运用科学实验方法进行研究，见效快，可靠，又节约。 ? 实验室小，范围小，损失小。 ? 运用科学实验方法，可以使产品走向市场，走向世界。 ∴ 科学实验方法是科学的生命 六、充分地、综合地利用现有的科研资源，设计出巧妙的、创造性的、新型的实验，也能作出世界领先水平的成果。 1、 实验前：设计实验方案，这是重点（略） 2、实验中 :实施操作 :( 3、实验后 :实验结果的分析与处理 :( 实验方法练习 练习1：对你专业领域的一个实验进行一点设计练习（题目、实验设计思路、预期结果）。 练习2：分析一个道德实验的结果，并做简单的评述。 实验课题介绍：一艘即将沉没的海轮上有12个人，他们是：72岁的医生、患绝症的小女孩、船长、妓女、精通航海的劳改犯、弱智的男孩、青年模范工人、天主教神父、贪污的国家干部、企业经理、新近爆发的个体户、你自己。 现在，只有一条可以承载6人的小救生船，请你选择可以逃生的6人，并说明你的选择标准。 设计本实验需要注意的是： 第一，我们不能改变目前这艘船的处境； 第二，我们不知道各个人的更多的情况； 第三，不能采用随机和偶然的方法，比如抽签或抓阄的方法决定上船的人； 第四，不能放任自流或不予选择的方法。 （大家先自己设计思考一下，然后将自己的结论写在纸上） 七、运用科学实验方法进行科研，但常常发生误差 1、由于主观原因使科学实验常常发生误差： 2、由于客观原因使科学实验常常发生误差： 八、培养和锻炼自己的科学实验能力 1、智力结构的五大要素：

? 科学观察能力 ? 快速和良好的记忆能力 ? 很强的理论思维能力 ? 科学想象能力 ? 实际动手操作能力 2、科学实验能力是从事科研工作的最主要的能力。 3、要有不怕为科学事业献身的精神去进行科学实验。 4、注意培养和锻炼自己的科学实验能力： ?要有酷爱科学技术的强烈的事业心和浓厚的科学实验兴趣。 ?在科学实验中，要分清主次，抓住主要目标进行实验。 ?研究并选择合适的实验方法和科学仪器。 ?结合专业、课程和所研究的事物进行实验。 九、科学实验方法的局限性 1、时过境迁的事物或现象，无法用直接实验方法研究。 2、当今在宇宙中存在的自然事物、现象及其演变过程，在实验室内无法重演。 3、对一些造价高昂的工业产品和建筑无法用直接实验研究。 4、受认识能力和客观物质条件限制，通过实验方法虽可以获取新的感性材料和验证认识的真理性，但对事物的性质、规律仍不能获得，还必须通过科学抽象方法。 5、借助科学仪器或设备进行科学实验，科学仪器设备本身就有一定的局限性。 十、如何正确对待科学实验中的失败？ 1、成功常常是由失败堆起来的高塔。 2、失败孕育着成功，以“失败”为师。 3、前车之履，后车之鉴，真言可贵。 4、 “失败者”也应受到称赞。鼓励最珍贵 5、成功、失败两支桨。 ? 成功是各种失败的总和 ? 失败也是一种成功 思 考 题 1、科学实验方法的定义及其基本特点是什么？ 2、科学实验应坚持的基本原则有哪些？ 3、试述科学实验方法在科研中的特殊作用 4、试分析科学实验中产生误差的原因 5、简述科学实验的局限性。 6、如何正确对待科学实验中的失败？ 第 七 讲 “科学的活力” ——模拟实验的技巧与科技创新的艺术 How to simulate? 一、什么是模拟实验方法？ 所谓模拟实验方法，又称功能模拟方法，简称模拟方法，是指人们根据相似的理论，先设计和制造出一个与原型相似的模型用以代替原型进行实验研究，并将研究的结果推论到原型上去，这种间接的实验方法，叫做? 二、运用模拟实验是科研工作的客观需要 1、对“时过境迁”的自然事物或现象无法直接实验的，可用模拟方法研究。 2、对现时存在的自然事物或现象无法在实验室内重演的，只能运用间接方法，即模拟方法进行研究。 3、对一些造价高昂的经济、军事设施的质量好坏不允许建成后对之进行直接实验，必须在建造之先就知道，这只能运用模拟方法进行研究。 三、模拟实验在科研中的特殊作用 1、加速现代科技的发展。 2、运用模拟实验方法是现代高新技术研究的必由之路。 3、运用模拟方法进行产品、工程实验或设计，质量可靠、节约、见效快。 4、运用模拟方法可以培训复杂技术操作人员，安全可靠、省时、速度快。 思 考 题 1、什么是模拟实验方法？ 2、简述模拟方法的使用范围。 3、试述模拟方法在科研中的特殊作用。 第 八 讲 “射獐何以得马” ——要善于发现、识别、捕捉科研中机遇的技巧与科技创新的艺术 How to seize the opportunity? 一、什么是科研中的机遇？ 科研中的机遇是一种在科学观察、科学实验研究工作中有可能导致科学发现的机会和出

乎意料的自然事物或异常现象。

机遇包含两层含义： ? 第一、良机，机遇是导致科学发现的有利机会。 ? 第二、机遇是一种出乎意料

的、偶然的自然事物或现象：它

是相对于原来预定的研究计划和目的而言的。 二、机遇的特点 1、从主观与客观的关系来看，机遇的出现具有意外性。 2、从偶然性与必然性的关系来看，机遇具有偶然性。 3、不能指望机遇，需有组织、计划、目的去观察和实验。 三、机遇的出现，它给人们带来了新的信息 ? 已有的理论、技术方法要被突破了； ? 新理论、新技术、新方法将要诞生了。 → 注意：要及时发现、识别、捕捉和追求 四、机遇的哲理所在 通过偶然性去寻求事物的必然性：规律 五、机遇在科研中的作用 1、为科研突破提供了先导。 2、为科研突破提供线索。 3、为科研突破提供生长点。 4、为科研突破提供捷径。 六、在科研中对机遇要警觉，及时发现、识别、捕捉、追究 机遇性发现分成以下几种： ? 同向性发现：沿着思维的正方向思考 ? 背向性发现：逆思维方向而进行的思考 ? 异向性发现：发散的、多方向性思考 七、“机遇偏爱有准备的头脑” “机遇随时从窗前经过，不要害怕失去机遇” - 18 -

青岛大学医学院2007级七年制临床医学《自然辩证法》科技哲学讲稿 授课教师：彭旭军 “机遇每天从窗前只经过三、科学想象形成的客观基础 2、科学想象形成的客观基础是 一次，要善于珍惜机遇，抓住机1、想象的内容其根基是来源于什么？ 2、在真象的基础上：区分典型遇” 客观现实。 3、简述科学想象在科研中的作与非典型材料 2、想象是对客观现实的反映。 用。 下列资料哪些是典型性资发现、识别、捕捉机遇的方法： 3、生产实践和科技创新实践是4、如何培养和锻炼自己的科学料？ 1、要有强烈创新意识、批判的科学想象的源泉和发展的根本想象力？ 头脑和唯物辩证哲学的理论修动力。 养。 4、科学想象的形成需要借助于 四、科学抽象的一般进程 →是捕捉机遇的思想哲学基础 原形启发。 第 十 讲 起点——感性的具体： 5、科学想象形成的脑生理基础。 “采花酿蜜” 表面上生动、形象、具体，但对2、进行自我培养：你是否有丰富、雄厚的专业知识储备？ →是捕捉机遇的知识基础 3、灵活的思维方法：要多思路、多思维、多角度思考和多途探索。 →是捕捉机遇的思想方法基础 4、要有丰富的想象力 5、明确一个工作中的细节：在观察和实验中，对观察和实验的指标作详细记录，特别是记录新出现的“意外”。 6、注意：要善于抓住别人没有无意识到的东西，使之变成你本人的东西。 思 考 题 1、科研中机遇的含义和特点是什么？ 2、简述机遇在科研中的作用。 3、在科研中如何及时发现、识别和捕捉机遇？

第 九 讲

“科学理论和技术的设计师”

——科学想象的技巧与科技创

新的艺术

How to imagine?

一、什么是科学想象？

所谓科学想象或创造想象，是以一定的科学事实和经验材

料为根据，以科学理论和技术方

法为指导，对研究对象的性质、本质规律及预期事物的形象、未

知事物的存在在头脑中将其构

思出来的过程，我们把这种科学

研究方法叫做科学想象方法。

二、科学想象的分类

? 再现想象：根据语言或文字

的描述、图形的示意

? 创造想象：独立构思出新形

象的“蓝图”? 科学幻想：超

越现实而把人们的科技思想和

美好愿望引向未来的特殊的创

造想象

6、科学想象的结果正确与否需要靠实践检验。 四、科学想象在科学技术研究中的作用 1、科学发现过程的三个阶段都需要科学想象： ? 第一阶段：创立科学假说是借助于想象才能完成。 ? 第二阶段：验证假说需要发挥想象力才能构思、设计新型试验去验证。 ? 第三阶段：根据试验情况，修改原假说，再运用想象??验证对实验所得的经验材料科学抽象，要靠想象力之助，才能把事物规律（本质）抽取出来。 2、技术发明过程的三个阶段也都需要科学想象： ? 第一阶段：对预期事物的形象在头脑中构思出来，画出来——》再构思——》再画出来，在头脑中使发明的意向具体化，并且画出草图，这个过程要靠想象之助，才能完成。? 第二阶段：由草图——》预期事物的设计方案，经过反复构想、设计才能完成，这个要靠想象去完成。? 第三阶段：实施设计方案的过程中，原设计方案局部改变是常有的，这个局部改变的形象要靠想象构思出来。

3、科学幻想是科学发现和技术发明的先导。 4、科学想象具有形象化、概括

化和理想化的作用。 五、

培养和锻炼人的科学想象力 1、想象力是一种十分可贵的才能。 2、关键是：端正想象的方向。 3、基础：渊博的知识、丰富的经验材料和记忆表象储备。 4、通过教学培养和锻炼想象力。 5、诀窍：勤于动脑和善于思考。 思 考 题 1、科学想象的定义及其分类是什么？ ——科学抽象的直接结果是先建立科学概念，科学概念的形成和建立对科技与经济发展的巨大促进作用 How to abstract? 一、什么是科学抽象方法？ 是通过大量的、可靠的感性经验材料在头脑中进行思维加工，把事物的性质、规律概括抽取出来，这种理论思维的过程，叫科学抽象。 二、为什么要进行科学抽象？ 1、现象与本质的矛盾。 ? 科研搜集大量的、可靠的资料与科学研究的任务性质、规律。 ? 为了解决这个矛盾，必须进行科学抽象：通过理论思维的过程，才能解决。 2、科学抽象何以可能？ ━━只有科学实践(科学抽象的能力并不神秘，它就来自于你的工作之中) ? 达. 芬奇：大自然是创造的母亲； ? 哥仑布和郑和：脚踏实地进行科学探险； ? 加利略：奠定近代科学研究方法； ? 麦克斯韦：追求数学美导致重大发现； ? 达尔文：科学考察与科学创造； ? 巴甫洛夫：慎思与巧做进行生理实验 (创造的动力丛书《科学方法卷》林德宏编著，安徽教育出版社) 3、科学抽象的作用： 三、科学抽象需要一个过程 1、区分真象和假象：真的材料 下列哪些资料是真的？ ? 麦哲伦环球航海。 ? 哥仑布和郑和下西洋。 ? 东半球河流自西向东流，西半球河流自东向西流。 ? 从赤道向两极行走，越来越看不见北极星。 ? 天文现象日月食。 ? 太空看地球。 本质不了解。 第一阶段：从感性的具体上升到抽象的规定。 抽象的规定：表面上不那么生、形、具，揭示事物个别方面的性质、规律，对事物的认识前进了。 第二阶段：从抽象的规定再上升到思维中的具体。 思维中的具体：从根本上、从整体上，揭示事物最根本的性质、规律 。 全过程： 五、科学抽象的具体步骤 1、“去伪存真” →→核实材料

2、“去粗取精” →→选择材料

3、“由此及彼” →→揭示事物的联系： ? 纵向联系：事物发展各个过程之间；

? 横向联系：事物之间。 4、“由表及里” →→揭示事物的内部联系：性质、规律。 六、科学抽象的直接直接结果，为什么先要建立科学概念？ 1、科学抽象是理论思维的过程，是通过科学概念来进行理论思维。 2、理论思维有三种基本形式： ? 科学概念： →→组成判断 ? 科学判断： →→组成推理 ? 科学推理： 3、科学概念是最基本的思维形式，要进行理论思维，进行科技创新，就必须先建立新的科学概念。 4、用新的科学概念来组成判断和推理，才能描述研究成果。 5、用科学概念建立科学理论体系（学科）。 七、科学概念的形成和建立 1、什么是概念？ - 19 -

青岛大学医学院2007级七年制临床医学《自然辩证法》科技哲学讲稿 授课教师：彭旭军 2、概念是怎样产生的？ ? 概念是实践发展的产物，概念最终来自人的头脑之外，只有与社会实践结合的头脑才能产生正确的概念，所以概念是人类实践活动的产物。 ? 概念是抽象思维的结果，是大脑的提升、加工和创造，没有人类的抽象思维，就没有概念的出现。 八、科学概念的形成和建立对科技与经济发展的巨大促进作用 1、科学概念的建立，把长期混淆不清的概念区分开来，迅速推动了自然科学的发展。 2、科学概念的建立，用以代替非科学的概念，迅速地推动自然科学的发展。 3、新的科学概念的建立，迅速推动了自然科学的发展。 4、在新的事实面前，建立新的科学概念，促成新学科的建立。 5、不同学科概念的移植渗透，促进了新学科的建立。 6、以新的科学概念为指导，可导致技术发明和推动生产发展。 练 习 分析下面一段文字，找出其中2—3个关键词，并简单描述一下你看到的东西。 《黄帝内经》（简称《内经》）是中医第一部经典之作，它奠定了中医思想和方法的基础。如果从书名推断，似乎该书是传说时代的皇帝所作。其实不然，此书是成于战国末期的医学理论总结性著作，作者是医和等人。现在传下来的《内经》，分为两书即《素问》和《灵枢》，共18卷，162篇。它的基本观点是：运用战国时代流行的阴阳五行学说为指导，论述人体解剖、生理、病理、病因、诊断、经络、针灸、保健等内容，是中医学史上影响最深远的著作。 思 考 题 1、什么是科学抽象？ 2、简述科学抽象的一般进程及其具体步骤。 3、为什么科学抽象的直接结果是先建立和形成科学概念？ 4、试论科学概念的形成和建立对科技与经济发展的巨大促进作用。

第十一讲“思维的花朵” ——构思理想化的研究客体与定量科技创新的艺术 How to abstract? 一、什么是理想化方法？ 所谓理想化方法，是根据科学抽象的理想纯化作用，充分发挥想象力和合理的逻辑推论及外延，在思维中排除一切无关因素和次要因素的干扰，使研究对象处于极端状态，在头脑中构思出理想化的研究客体，即：理想化模型和理想化实验，用以代替原型去进行“实验”研究，并将研究的结果略加以修正，推论到原型上去，这种科学研究方法，叫做理想化方法。 二、理想化方法建立的客观基础 是建立在现实的事物和实验的基础上，即它是根植于现实，把人们的科学思想引向深、远，引向未来。 三、理想化方法在科研中的作用 1、能够提出科研问题。 2、能够提出科学假说。 3、能够做出定量的科学发现。 4、具有很强的证明和反驳的作用。 四、理想化模型与模拟实验中的模型之区别 ? 模拟实验中的模型： 客观物质的 第一性的 人工设计的 ? 理想化模型： 科学概念 精神性的 第二性的 思 考 题 1、什么是理想化方法？ 2、简述理想化方法在科研中的作用。 3、简述理想化模型与模拟实验中的模型之间的区别。 第十二讲“科学的皇后” ——提炼数学模型的技巧与科技创新的艺术 How to abstract? 一、什么是数学方法？ 所谓数学方法，就是根据对象的不同特点，运用数学所提供的概念、理论、方法和技巧，进行数量和结构方面的分析、描述、推导、运算和判断，揭示其规律性的一种理性思维方法，是人们辩证思维的辅助工具和表现手段。 回顾物理学的发展历史， 从伽利略的定量研究到开普勒的三定律，再到牛顿建立经典力学、麦克斯韦的电磁理论、 爱因斯坦借助数学工具（张量数学）建立相对论， 可以看出数学方法在科学研究中的重大作用。 此外，化学、天文学、地质学、 生物学等学科的创立和发展，都离不开数学方法。 不仅如此， 数学及数学方法还被广泛地运用于人文社会科学之中，例如，在经济学领域，大量使用了运筹学、规划论、对策论、优选法等。 为了更好地了解什么是数学方法？我们简单地回顾一下数学方法的发展历史。 数是近代数学的基础。然而数是什么呢？??虽然希腊人曾把点和线等几何概念作为他们的数学基础，但是所有的数学命题最终应归结为关于自然数1，2，3，??的命题，这一点已变成了现代的指导原则。 —— 理查德 · 柯朗 若无某种大胆果敢的猜想，一般来说是不可能有知识进展的。 —— 高斯 数学方法发展简史 二、数学方法的特点 1、高度的抽象性 数学的抽象是一种极度的抽象，它只保留了事物量的关系和空间形式而舍弃了其它一切特性。它以符号形式表示各种量、量的关系、量的变化，以及在量之间进行的推导和演算，使数学变为一种完全脱离自己内容的符号系统。 2、精确性 数学的一切结论需要由严格的逻辑推理来得出。因此，数学方法给予精密的自然科学以某种程度的可靠性，没有数学，科学是达不到这种可靠性的。 3、普适性 数学的抽象性带来了它应用的普遍性。随着信息时代的到来和计算机的普遍应用，数学方法更加广泛地渗透到科学技术的各个领域，数学化、 计量化已经成为科学技术发展的一个重要趋势。 三、数学方法在科技研究中的作用 1、为科学技术研究提供简洁精确的形式化语言。 在科学研究中运用数学， 对科学来说实质上是一个抽象概括的过程。如果不运用数学所提供的符号语言， 只靠日常语言，连简单的自然规律都难以说清。 数学语言的运用把数学的抽象能力和精确性带给了科学和技术，所以， 波尔把数学称为科学的语言。 2、为科学技术研究提供定量分析和理论计算的方法。 定性->定量是一门科学达到成熟的重要标志，数学方法在其中起到了不可替带的作用。 在伽利略把物理实验同数学方法结合起来之后，力学、 物理学以至整个近代科学才真正发展为精密科学。爱因斯坦经过

十年探索，寻找一个恰当的数学

方法来描述引力场。后来，他在格罗斯曼的帮助下，采用黎曼几何作为数学工具，将引力场及其作用力几何化，才使对引力场的定量分析成为可能。 3、为科学技术研究提供了严密的逻辑推理工具。 逻辑的严格性和结论的确定性是数学方法的基本特征之一。 在科学研究中运用数学方法非常有助于使科学结论、 原理等具有逻辑的必然性和可靠性。 许多重要的科学结论就是根据自然科学提供的已知原理，结合数学语言的表述、数学的运算、法则的变换，并经过严格的逻辑推导、证明之后获得的。

四、数学方法的分类 ? 数学公理方法

? 数学模型方法 五、什么是数学模型方法？ 数学模型是采用形式化的数学语言， 对某个特定问题的本质特征或基本过程，概括地或近似地表达出来的一种数学结构:数学关系式或几何图形。 - 20 -

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