科学方法论

南师大教育技术系网站 日期:08-12-13

  自然辩证法:
  1、自然辩证法是关于自然界和科学技术发展的的一般规律以及人类认识自然改造自然的一般方法的科学。
  2、研究对象:认识对象(自然界);认识成果:认识主题。
  3、学科内容:自然观:人们对自然界的总体看法,自然界存在无限发展的辨证图景,辩证唯物主义的自然观;科学技术论:对科学技术的总体看法,自然规律越来越变成历史的规律,自然科学在本质上是革命的;科学技术方法论:对科研方法的哲学概括。自然辩证法具有哲学的学科性质。
  自然科学研究的一般程序:
  1、科研课题的选择和确定;
  2、科学观察与科学实验的设计与进行;
  3、理论思维方法对科学事实的整理和加工;
  4、科学假说的建立和验证;
  5、科学理论的确立和深化。
  科学问题的概念与一般结构:
  科学问题是当时的科学背景下提出的关于科学实践和认识过程中需要解决而尚未解决的矛盾,
  科学问题的结构是由问题的指向,疑项和问题的解的应答域预设三要素构成的。
  问题的指向就是问题所指的研究对象;
  疑项是表明人们当前能力(当前状态)与求解理想(目标状态)的差距;
  应答域指得是问题的提法中预先设置了该问题解的存在域限,并在主观上认定所提问题的解必定存在于这个领域中。
  这三个要素围绕着问题的解发挥着各自的特殊功能,并有机的组成了科学问题的一般结构。
  科学问题的基本类型:
  1、基础研究课题:此类课题是以认识自然现象,探索自然规律为主要目的,从积累科学知识和认识自然的角度看,它对科技发展有着普遍的深远的影响,其成果可对广泛的科学领域产生影响,并对远期生产力的提高具有指导作用。
  2、应用研究课题:此类课题是把基础研究成果用于专业技术,或是总结专业技术的实践经验推动基础研究。此类课题在科学,技术,生产体系中居承上启下的地位。其成果是以确定基础研究成果可能的应用途径的有关知识,一部分形成技术创新,并提出创新或改进的方法,路线,方案和说明,或在实验室范围内研制成功的原理性样品,流程或样机。应用研究课题有较强应用目的和综合性,计划管理较严密,方案途径一旦确定,一般不宜做大变动。
  3、发展研究课题:此类课题是指具有明确,具体,实用目的的研究活动,运用基础研究,应用研究成果直接解决生产中的实际科技问题的创造性活动,一般创造和研制新产品,新技术,新方法,新流程,新装置等,或对现有的样品,样机进行本质上,原理上的改进。此类课题的研究目的不在于探索新知识,而在于如何应用已知的技术原理开发新技术,实现新产品的生产。发展研究课题针对性强,研究周期较短,易于出成果,直接促进生产力的发展。
  科学问题基本来源:
  1、产生于社会生产实践;
  2、产生于科学实践;
  3、产生于科学理论自身的内在矛盾;
  4、产生于社会政治等其他方面。
  选择科研课题的原则:
  科研选题是自然科学研究首先的阶段,科研选题具有重要的意义。选择科研课题的基本原则有:
  1、需要性原则;必须着眼于社会实践的需要和科学实践发展的需要,选择对经济发展和科学发展有实际推动作用的课题。
  2、科学性原则;决定的课题必须有科学理论和科学事实为依据,课题的科学理论和科学事实越丰富,课题的科学性越强。
  3、创造性原则;决定的课题必须是有创造性,要是别人没提出,没解决或没完全解决的课题。它是科研价值的体现。
  4、可能性原则:必须根据现实的主,客观条件来选题,同时必须从实际出发,获取预期的科研成果。上述多原则对科研选题从不同角度加以制约,同时又相互制约,从而为正确的选择课题提供指导。
  科学观察的定义及基本原则:
  科学观察是指在自然发生条件下(即无人为干预,改变自然现象的本来面目),而是按照事物,现象的固有运动,变化状态有选择的感知客观现象,从而获取科学事实的一种研究方法。
  科学研究的三要素是观察者,观察对象,观察工具。
  科学观察的类型:
  直接观察与间接观察;
  自然状态下的观察与实验状态下的观察;
  定性结果的观察(观测)与定量结果的观察(测量);
  启发性观察,探索性观察与验证性观察。
  科学观察的作用是使我们获得科学事实,得出科学发现,验证科学假说。
  科学观察应遵循的基本原则有:
  1、科学观察的客观性原则:
  在科研中,坚持科学观察的客观性原则,就是要求通过观察获得真实准确的反映客观事物或现象的科学事实,保证科学结论的正确可靠。要做到这一点,就要注意避免主观偏见,错误的联想和错觉的观察的影响,按客观事物的本来面目反映事物,这是进行科学观察的必要前提。
  2、科学观察的全面性原则:
  科学观察要做到客观的进行观察,还要坚持全面性原则。科学观察的全面性原则,就是全面的,系统的,动态的观察事物。在科研中,坚持全面性原则,对于认识具体事物来说,要尽可能多方面,多角度,多层次的进行观察,把握客观对象的各种特征,从而为系统的,完整的从本质上认识客观事物提供更多的观察事实。同时,在具体观察过程中,既要注意正常的意料之中的实践或现象,更要注意异常的,意料之外的事件或现象,使我们不致放过任何值得追踪的线索,并及时捕捉到可能出现的机遇,作出有意义的发现。
  3、科学观察的典型性原则:
  在科研中,科学观察的典型性原则,是指观察中要选择具有代表性的观察对象,掌握良好的观察时机和便于观察的地点,其目的在于简化观察过程,保证检查结果具有典型意义。
  4、科学观察的灵活性原则:
  灵活把握观察的时间和地点,以及观察中出现的新现象。总之,在科研中,只要遵循上述原则和要求,辨证得处理它们之间的关系,就可在科学观察中获得丰富可靠的科学事实,为提出科学假说,建立科学理论奠定坚实的基础。
  科学实验:
  1、科学实验是指人们根据研究的目的,利用科学仪器和设备,主动的干预和控制研究对象,从而在典型或特定的条件下,获取科学事实的一种研究方法。
  2、科学实验的要素包括:实验者,实验工具,实验对象。
  3、实验的类型:探索性与验证性;定性与定量;析因性与对比性;保护性与扰动性。
  4、实验的作用:
  创造新条件,人为得促成某种选定的相互作用;
  简化自然过程,突出主要因素;
  纯化自然过程,接近纯净,理想状态;强化自然过程,创造极端环境条件;加速研究对象的运动变化过程;
  减速研究多项的运动变化过程;再现研究对象的运动变化过程;验证和发展科学理论。
  理想试验与科学实验的区别:
  1、科学实验是指人们根据研究的目的,利用科学仪器和设备,主动干预和控制研究对象,从而在特定条件下获得科学事实的方法;理想实验是人们在思维中运用理想模型,塑造理想过程,进行逻辑推理的思维活动过程;
  2、理想实验与科学实验的区别在于:
  前者是一种思维活动,后者是一种实践活动;
  理想实验作为科学实验的补充手段,可超越客观条件的范围,达到简化和理想化程度,它可以导致新的科学理论的建立,是提出科学假设的重要途径。
  科学抽象:
  科研中运用思维的能力,透过事物的各种现象,抽出其本质规律的一种方法。
  科学抽象的形式;由理想化的方法到理想模型,再到理想试验,科学实验。
  科学抽象及其深化环节:科学抽象是在科研中,运用思维能力,透过事务的各种现象,抽出其本质与规律的一种方法。
  科学抽象以观察和实验中获得的感性材料为基础,包含相互联系又相互区别得两个阶段:从"感性的具体"到"抽象的规定";从"抽象的规定"上升到"思维中的具体"。
  科学抽象在科研中具有重要作用,要善于观察和实验,又要善于运用理论思维,进行正确的科学抽象,二者要结合起来。
  逻辑思维与判断:
  逻辑思维是反映同类客观对象一般的本质属性的思维形式。
  逻辑判断是对某种对象加以肯定或否定的思维形式。
  逻辑推理是在判断的基础上,运用逻辑规律,使已知判断发展到未知的判断的思维过程。其目的在于更好的把握概念和判断,揭示判断间的必然联系。
  比较与分类:
  比较方法是确定客观对象的共同点和差异点的逻辑方法。
  根据比较对象具有同一性和差异性来分,分为同类比较法和异类比较法;
  根据比较对象的历史发展和相互联系的观点,比较法可分为异期纵向比较法和同期横向比较法;
  根据比较对象的整体性与局部性,分为宏观比较法和微观比较法。
  分类方法是根据对象的共同点和差异点,把事物划分为不同种类的逻辑方法。分类根据人类认识发展的过程可分为现象分类和本质分类。
  归纳,演绎的概念及联系:
  归纳法是从个别事实中概括出一般原理的思维方法。归纳法由推理的前提和结论两部分构成。前提是若干已知的个别事实;结论是从前提中通过推理而获得的一般原理。
  根据归纳前提是否完全,分为完全归纳法和不完全归纳法。完全归纳法结论可靠,不完全归纳法的实用性强。
  根据是否运用因果规律,分为简单枚举归纳法和科学归纳法。简单枚举归纳法由于归纳不全,难免"以偏概全",其结论由于具有某种程度的或然性而具有不确定性。
  归纳法的缺点是缺乏严格的逻辑性,优点是为所有知识奠定了基础。
  演绎法是从一般原理出发推出个别新知识的推理方法。演绎推理结构是三段论式,即大前提(已知的一般原理),小前提(个别事实与一般原理的关系),结论(用已知原理推断个别事实)。演绎法是进行证明和反驳的一种有效的逻辑工具,是一般原理运用于具体事实进行推论并作出科学预见,提出科学假说和发展科学理论的必要环节。
  演绎法的缺点是所得到的只能是在更一般的原理,公理前提下的正确结论,优点是可以见微知著,由远知近。
  归纳与演绎是辩证的统一,二者缺一不可。归纳是以演绎为先导,演绎以归纳为前提。因此必须防止把两者割裂开的形而上学观点。
  分析,综合的概念及其辩证关系:
  分析法就是把整体分解为部分,把复杂的事物分解为简单的要素,然后分别加以研究的一种思维方法。
综合法是把研究对象的各个部分,方面和因素的特点,性质联系起来考察,从整体上去认识和把握研究对象的一种思维方法, 分析与综合按其思维方向是相反的,但是而这又是辩证统一的。没有分析就没有综合,分析与综合是统一的,这种统一性就在于,分析是以整体为基础,分析不是目的,分析是为了综合。认识部分是为了认识整体,在分析时要以整体作为指导思想。综合是建立在分析的基础上,只有对整体的各个部分及各要素分析清楚,综合才有新内容。分析与综合在一定条件下相互转化。这种转化,一是说认识事物总是从分析走上综合,又在综合基础上进行新的分析,使认识不断深化。二是说在一定条件下的分析可以看作为一条件下的综合,一定条件下的综合又可看作另一条件下的分析。
  创造性思维:
  1、创造性思维是指有创见的思维过程;它不仅能把握事物发展的本质,而且进一步提供具有新价值的思维成果。
  2、创造性思维的特点:思维方向的求异性;思维结构的灵活性;思维结构要灵活多变,思路及时转换变通;思维过程的突发性;思维效果的整体性;思维表达的新颖性;
  3、创造性思维的形式:想象:想象是在已有的事实材料和知识的基础上,经过新的加工,排列和组合而创造新形象或引发新联想的思维活动。直觉:直觉是创造性思维的一种形式,它是对事物本质在长期思考的基础上的顿悟,表现为对事物底蕴的迅速揭开,对现象奥秘的迅速发现。灵感:灵感是指在创造活动中,长期未解决的问题,由于某种诱因的作用,忽然大彻大悟,豁然开朗的飞跃性思维现象。
  4、创造性思维的培养:丰富知识结构,开阔视野;提高联想思维能力;养成独立思考的习惯;摆脱习惯性思维程序的束缚。
  科学假说的定义及其重要作用:
  在科学研究中,人们以一定的事实资料为基础,以已经掌握的科学知识或经验知识为依据,通过理论思维的能动作用,对于研究对象的本质和规律所提出的猜测和推断,就称为科学假说。科学假说具有一定的事实基础和知识依据,同时它也具有一定的猜测性和或然性。另外它还具有一定的条理性和理论性。
科学假说的重要作用:
  1、科学假说是科学发展的一般形式。可观察和实验的结果,事实资料的积累,不能自然而然的导致科学理论的建立,只有通过科学假说这个中间环节,科学认识运动才能由事实资料的积累达到科学理论的创立。所以,科学假说是科学发展的一般形式和必经途径。
  2、科学假说对科学研究的指导作用。科学假说的提出进一步确定了继续进行观察和实验的内容,方法和方向,指引着科学研究的深入和发展。在某一学科领域提出的科学假说,对于该领域在观察和实验中所继续获得的事实资料的理解具有一定指导意义。科学假说对于其他领域的研究工作具有一定的启发和指导意义,成为其他学科领域研究工作的一般方法或理论工具。
  3、重大科学假说引起自然科学革命。在科学研究中,一些重大的科学假说的提出和建立,往往是突破了传统的理论观念的束缚和局限,突破了原有的科学理论已经达到的水平和界限,预示着新的突破性的科学理论的创立,从而引起自然科学发展中的革命性变革。
  4、著名科学假说对科学家的吸引和鼓励作用。
  5、错误假说的积极作用。在错误假说的指导下进行了长期的观察和实验,收集整理了大量的事实资料,为以后提出新的假说和建立新的理论奠定了事实资料的基础。有些假说虽然是错误的,但只要我们对其加以改造,就可以使错误的假说变成科学的理论。有些错误假说运用错误的概念,却正确地表达了事物的真实内容,客观联系和规律性过程,建立了科学的定理和定律。对错误假说的研究提高了人们的研究水平。
  科学假说形成的原则:
  1、条件具备原则:
  这一原则是指假说形成的客观条件的成熟程度与假说形成时机的适时把握。当条件相对成熟时,就应当不失时机的去提出和建立科学假说,否则,就会落后于他人,落后于科学的发展,如果条件不成熟,就应当积极主动的去创造条件,而不能消极等待。否则,条件不具备,难以形成正确的假说,甚至会导致毫无事实基础和科学依据的臆想。
  2、超越事实原则:
  这一原则是指在科学假说形成过程中要善于运用理论思维的能力去超越有限事实资料的局限的能动性原则。必须以有限的事实资料为基础,充分发挥理论思维的能动作用,善于超越有限事实资料的局限,才能透过有限事实的表面现象而猜测出整个研究领域的普遍本质,才能透过有限事实的个别联系而判断出整个研究领域的一般规律。
  3、简单性原则:
  这以原则是在表述科学假说的过程中应注意遵循的基本原则,它力求运用尽可能少的概念和公理概括尽可能多的事实和现象,使科学假说的内容结构简单明确,逻辑结构严谨完美。
  4、继承与突破原则:
  这一原则反映了科学假说同原有科学理论和已知科学事实的关系。科学的发展具有历史继承性,每一时期创立的经过观察和实验检查的科学理论,既是相对真理,同时又包含着绝对真理的成分。新提出的科学假说不应与已经证实了的科学理论和已知的科学事实相矛盾,只能是限定原有科学理论的适用范围和成立条件。科学的发展又是由相对走向绝对的,每一时期所创立的科学理论既包括着绝对真理的成分,同时又具有相对性,还要继续丰富和发展。
  5、可验证性原则:
  科学假说形成以后,应当具有原则上的可验证性,这是保证假说的科学性的重要条件之一。
  科学假说的间接验证。
  1、简介验证法是通过科学观察和科学实验直接的观测由科学假说所引起的推论,并以对科学假说的逻辑推论的直接观测的结果去间接的检测和证明科学假说。
  2、一般的方法是:
  由科学假说推演它的逻辑推论;
  根据现有技术手段与创造新技术手段的可能,设计和进行相应水平的科学观察和科学实验,以直接的观察科学假说的逻辑推论;以科学假说逻辑推理的直接观测结果去间接检验和证明科学假说。
其关键在于:引出的推论要合乎逻辑,科学假说与它的推论要有内在的联系;直接观测科学假说的逻辑推论的技术的可能性。
  3、由科学假说的逻辑推论的具体内容的不同,简介验证法的形式:
  从直接观测科学假说成立所必然的结果上去验证;
  从直接观测科学假说成立所必然的本质特征上去验证;
  从直接观测科学假说成立上去验证;
  从直接观测由假说所作的科学预言去验证。
  4、简介验证法有两个特例:反证法;替代法。对于科学假说的验证,尤其是间接验证,往往是一个历史的过程。
  科学理论的基本结构
  科学理论的深化途径:
  1、本质属性的量化与精确:在科学研究中,通过对研究对象进行定量的科学观察和科学实验,并在思维过程中进行定量的分析和综合,可以揭示研究对象定量的属性和关系,使原有科学理论所定性的描述的研究对象的本质属性和规律性的联系得到定量化和精确化的表述,从定性理论经定量的实验分析和思维抽象发展到定量理论。从而,使原有的定性的科学理论得到进一步的深化。
  2、本质方面的补充与综合:
  原有科学理论可能只揭示了研究对象内在本质的某一个或某几个方面,因而具有一定的片面性。通过对研究对象进行更全面的实验分析,积累了研究对象的新的事实资料,揭示出了研究对象的新的本质方面,并通过理论思维的能动作用进行更全面的抽象和辩证的综合,以补充原有科学理论所欠缺的研究对象内在本质的有关方面,进而达到比较全面的认识,是片面性理论经全面分析和辩证综合发展到全面性的科学理论。或者是全面的分析原有的各种科学理论的片面性,从而更全面的揭示出研究对象的内在本质,是片面性的理论经过全面分析和辨证综合而达到全面性的科学理论。
  3、本质层面的突破与深入:
  在科学研究中,人们借助于更先进的物质技术手段,设计和进行更高水平的科学观察和科学实验,对于研究对象进行更深入的实验分析,突破原有科学理论对于研究对象已达到的观测层次和认识界限,深入到研究对象内部的更深层次并通过理论思维的能动作用进行更深刻的抽象,揭示研究对象内在本质的更深层次,建立更深刻的反映和揭示研究对象内在本质的科学理论。
  4、本质范围的限定与扩展:
  随着科学研究领域的扩展,揭示了更广泛的研究领域的本质与规律,创立了更普遍的科学理论。
  5、本质内容的修正与准确:
  通过对于研究对象进行更准确的实验分析和严密的思维抽象,不仅揭示了原有科学理论的近似性或不准确性的原因和表现,而且更准确,严密的认识了研究对象的本质和规律,从而进一步的修正原有理论的近似性,使近似理论经准确的实验分析和严密的思维抽象发展到准确,严密的科学遛鸟。
  6。本质含义的更正与重述:
  随着科学研究的深入进行和新的事实资料的不断积累,以及科研人员良好的思维品质,创造性思维能力和辨证的思维方法的充分发挥和运用,最后总会达到正确的揭示研究对象的本质和规律,从而更正原有错误理论所表述的本质含义,并对研究对象的本质和规律重新进行表述,创立起科学的理论。
  系统:
  系统是由若干基本要素以一定的方式相互连接成的,具有确定的特性和功能的有机整体。
  1、系统的基本类型:
  根据各具体系统所属的领域不同,可相应的划分为自然系统,社会系统和思维系统。
  根据各具体系统与其外部环境相互联系和相互作用的方式和程度的不同,可相应的划分为开放系统,封闭系统和相对独立系统。根据人们对于各种具体系统的构成,状态,过程与规律等方面的认识程度的不同,可以相应的划分为黑色系统,白色系统和灰色系统。
  2、系统的基本特征:
  系统的可分性:任何系统都能够分解为若干基本要素;不可分解为若干要素的系统是不存在的,可分性是系统的共同属性之一;系统的结构性:任何系统,不论是自然系统,还是社会系统与思维系统,其构成的若干要素之间都具有相应的联系方式,即都具有相应的内在结构;结构性是任何系统所共同具有的普遍的属性和特性;
  系统的整体性:系统虽然是由要素构成的,但它不是要素的杂乱堆积和简单拼凑,而是各要素的有机结合而形成的统一整体;
  4、系统的层极性:
  任何系统与其他相关系统的结合,形成更大的系统,而系统自身就成为这个更大系统中的一个特定层次的子系统(或要素),系统又是由若干子系统所构成的,子系统又是由若干更低层次的子系统所构成的;
  5、系统的相关性:
  系统作为若干要素以一定方式相互连接成的,并处在一定外部环境中的有机整体,具有突出而普遍的相关性。在要素,结构,系统整体,外部环境之间形成了各种相关性的链条,即相关链;
  6、系统的普遍性:系统作为自然,社会和思维领域中的事物,现象及其联系和过程的高度抽象和概括,具有普遍性。
  归纳推理:  
  (一)什么是归纳推理
  归纳推理的前提是一些关于个别事物或现象的命题,而结论则是关于该类事物或现象的普遍性命题。归纳推理的结论所断定的知识范围超出了前提所断定的知识范围,因此,归纳推理的前提与结论之间的联系不是必然性的,而是或然性的。也就是说,其前提真而结论假是可能的,所以,归纳推理乃是一种或然性推理。
  拿任何一种草药来说吧,人们为什么会发现能治好某种疾病呢?原来,这是经过我们先人无数次经验(成功的或失败的)的积累的。由于某一种草无意中治好了某一种病,第二次,第三次,……都治好了这一种病,于是人们就把这几次经验积累起来,做出结论说,"这种草能治好某一种病。"这样,一次次个别经验的认识就上升到对这种草能治某一种病的一般性认识了。这里就有着归纳推理的运用。 
  (二)归纳推理与演绎推理的区别和联系
  归纳推理与演绎推理的主要区别是:首先,从思维运动过程的方向来看,演绎推理是从一般性的知识的前提推出一个特殊性的知识的结论,即从一般过渡到特殊;而归纳推理则是从一些特殊性的知识的前提推出一个一般性的知识的结论,即从特殊过渡到一般。其实,从前提与结论联系的性质来看,演绎推理的结论不超出前提所断定的范围,其前提和结论之间的联系是必然的,即其前提真而结论假是不可能的。一个演绎推理只要前提真实并且推理形式正确,那么,其结论就必然真实。而归纳推理(完全归纳推理除外)的结论却超出了前提所断定的范围,其前提和结论之间的联系不是必然的,而只具有或然性,即其前提真而结论假是有可能的。也就是说,即使其前提都真也并不能保证结论是必然真实的。 
  归纳推理与演绎推理虽有上述区别,但它们在人们的认识过程中是紧密的联系着的,两者互相依赖、互为补充,比如说,演绎推理的一般性知识的大前提必须借助于归纳推理从具体的经验中概括出来,从这个意义上我们可以说,没有归纳推理也就没有演绎推理。当然,归纳推理也离不开演绎推理。比如,归纳活动的目的、任务和方向是归纳过程本身所不能解决和提供的,这只有借助于理论思维,依靠人们先前积累的一般性理论知识的指导,而这本身就是一种演绎活动。而且,单靠归纳推理是不能证明必然性的,因此,在归纳推理的过程中,人们常常需要应用演绎推理对某些归纳的前提或者结论加以论证。从这个意义上我们也可以说,没有演绎推理也就不可能有归纳推理。  
  (三)观察与实验
  归纳推理是一种由特殊性知识的前提得出一般性知识的结论的推理。当然,人们在进行归纳推理的时候,总是先要搜集到一定的事实材料,有了个别性的、特殊性的知识作为前提,然后才能进行归纳推理。而搜集事实材料则必须运用经验的认识方法,主要是观察和实验的方法。 
  1。观察  
  人们在对象或现象的自然状态下,有目的地通过感官去研究对象或现象,这就叫做观察。
  为了使观察获得的材料比较可靠和比较准确,还应注意两个问题:
  (1)必须坚持观察的客观性和全面性,切忌主观的随意性和片面性。
  (2)尽可能地借助于有关的仪器设备来进行,以克服感觉器官认识的局限性。 
  2。实验  
  人们在控制对象或现象的条件下,有目的地通过感官去认识对象或现象,就叫做实验。具体而言,实验是人们根据研究的目的,利用科学食品、设备,人为地控制或模拟自然现象的条件,排除干扰因素,突出主要因素,在相对的纯粹状态下研究自然现象的认识活动。
  例如,要研究某一植物在某种条件下对具有一定酸碱度的土壤的适应情况,人们可以在实验室中,人为地控制大自然对植物生态的影响,只就酸碱度这一特定的因素进行考察。 
  实验是自然科学研究中最基本的研究方法。它和观察比较起来有以下优点:
  (1)实验可根据研究工作的需要,使被研究的对象或现象在极其纯粹的状态下再现出来,并借助于人工的隔离条件,使其依照一定的顺序,不断地重复出现。这就便于人们观察某种对象或现象的发生过程以及对象或现象间的因果关系。
  例如,我们看见铁球与鸡毛从塔顶上同时往下落,在空气中它们下落的速度是不一样的。这与空气有关还是无关?这是由于空气的浮力作用还是由于地球的引力作用呢?在自然状态下,由于许许多多的对象或现象错综复杂地交织在一起,我们是不能弄清楚这些问题的。为此,我们可以做"自由落体"的实验:把铁球和鸡毛都放在抽掉空气的圆筒形的透明容器中,看它们从同一高度同时下落的速度是否一样。这样,就容易发现铁球与鸡毛在空气中下落的速度不一样与空气浮力作用的关系。在这个实验中,我们人为地抽掉了空气这个因素,排除偶然因素的干扰,"纯化"了被研究的现象。
  (2)可以把容易消失的自然现象或在自然条件下不易出现的自然现象,人为地引发出来,并使之重复出现,以便于人们进行观察。
  例如,天空中的闪电,一闪即逝,不易观察出究竟来。我们在物理实验室里可以采取人工模拟的办法,引发闪电现象的重复出现,以便反复地进行观察。
  (四)一些整理经验材料的方法
  在搜集材料的过程中,还要对材料进行整理和研究。也就是说,人们还要对经验材料进行思维加工,这就需要运用理论思维的方法,即比较、分析和综合等等。
  1。比较法  
  比较法是在思维中用以确定对象之间相同点和相异点的逻辑方法。比较法的基本功用是辨同和别异。在进行比较时,必须注意以下几点:首先,必须在同一关系下进行比较。
  比如,一个国家在使用旧货币时期的物价与币制改革后使用新货币时的物价,就不能直接地加以比较。其次,要就对象的实质方面进行比较,不要因某种表现上的相同,而忽略实质上的差异;也不要因表面上的差异,而忽略实质上的相同。
  2。分析法与综合法 
  分析是在思维中把对象的整体分解为各个部分、方面、特性和因素而加以认识的逻辑方法;综合是在思维中将已有的关于对象的各个部分、方面、特性和因素的认识联结起来,形成关于对象的统一整体的认识的逻辑方法。分析是综合的基础,而综合则是分析的发展。 
  (五)完全归纳推理和不完全归纳推理
  1。完全归纳推理
  先看一个实例:当着天文学家对太阳系的大行星运行轨道进行考察的时候,他们发现:水星是沿着椭圆轨道绕太阳运行的,金星是沿着椭圆轨道绕太阳运行的,地球是沿着椭圆轨道绕太阳运行的,火星是沿着椭圆轨道绕太阳运行的,木星是沿着椭圆轨道绕太阳运行的,土星是沿着椭圆轨道绕太阳运行的,天王星是沿着椭圆轨道绕太阳运行的,海王星是沿着椭圆轨道绕太阳运行的,冥王星是沿着椭圆轨道绕太阳运行的,而水星、金星、地球、火星、土星、木星、天王星、海王星、冥王星是太阳系的全部大行星。由此,他们便得出如下结论:所有的太阳系大行星都是沿着椭圆轨道绕太阳运行的。这一结论,就是运用完全归纳推理得出的。
  可见,完全归纳推理是这样一种归纳推理:根据对某类事物的全部个别对象的考察,发现它们每一个都具有某种性质,因而得出结论说:该类事物都具有某种性质。
  根据完全归纳推理的这一定义,它的逻辑形式可表示如下(S表示事物,P表示属性), 
  S1--P  
  S2--P  
  …………… 
  Sn--P  
  (S1、S2……Sn是S类的所有分子) 
  所以,S--P  
  从公式可见,完全归纳推理在前提中考察的是某类事物的全部对象,而不是某一部分对象,因此,其结论所断定的范围并未超出前提所断定的范围。所以其结论是根据前提必然得出的,即其前提与结论的联系是必然的。就此而言,完全归纳推理具有演绎的性质。 
  由于完全归纳推理要求对某类事物的全部对象一一列举考察,所以,它的运用是有局限性的。如果某类事物的个别对象是无限的(如天体、原子)或者事实上是无法一一考察穷尽的(如工人,学生),它就不能适用了。这时就只能运用不完全归纳推理了。
  2。不完全归纳推理
  不完全归纳推理是这样一种归纳推理:根据对某类事物部分对象的考察,发现它们具有某种性质,因而得出结论说,该类事物都具有某种性质。
  第一种情况。主要根据是:所碰到的某类事物的部分对象都具有某种性质,而没有发现相反的情况。比如
-《内经·针刺篇》记载了这样一个故事:有一个患头痛的樵夫上山砍柴,一次不慎碰破足趾,出了一点血,但头部不疼了。当时他没有引起注意。后来头疼复发,又偶然碰破原处,头疼又好了。这次引起了注意,以后头疼时,他就有意刺破该处,都有效应(这个樵夫碰的地方,即现在所称的"大敦穴")。
  现在我们要问,为什么这个樵夫以后头疼时就想到要刺破足趾的原处呢?从故事里可见,这是因为他根据自己以往的各次个别经验作出了一个有关碰破足趾能治好头痛的一个一般性结论了。在这里,就其所运用的推理形式来说,就是一个不完全的归纳推理。具体过程是这样的:  
  第一次碰破足趾某处,头痛好了, 
  第二次碰破足趾某处,头痛好了,
  (没有出现相反的情况,即碰破足趾某处,而头痛不好。) 
  所以,凡碰破足趾某处,头痛都会好, 
  如用公式表示则是:  
  S1--P 
  S2--P 
  Ss--P 
  …………… 
  Sn--P
  (S1,S2,Ss,……,Sn是S类部分对象,枚举中未遇相反情况。)  
  所以,S--P  
  这种仅仅根据在考察中没有碰到相反情况而进行的不完全归纳推理,我们就称为简单枚举归纳推理或简称枚举归纳推理。  
  第二种情况。不是对某类事物的部分对象,碰到那个就考察那个(简单枚举归纳推理就是如此),而是按照事物本身的性质和研究的需要,选择一类事物中较为典型的个别对象加以考察;通过这种对部分对象的考察而作出某种一般性的结论时,也不只是根据没有碰到例外相反的情况,而是分析和发现所考察过的某类事物的部分对象何以具有某种性质的客观原因和内在必然性。建立在这种对事物进行科学分析基础上的不完全归纳推理,我们就称之为科学归纳推理。
  两种不完全归纳推理的根据是完全不同的,因而它们所得出结论的性质也是不同的。简单枚举归纳推理所依据的仅仅是没有发现相反的情况,而这一点对于作出一个一般性的结论来说,是必要的,但并不是充分的。因为,没有碰到相反的情况,并不能排除这个相反情况存在的可能性。而只要有相反情况的存在,无论暂时碰到与否,其一般性结论就必然是错的。科学归纳推理则不同,它所根据的是对事物何以存在某种性质的必然原因进行科学的分析,因而它的结构是比较可靠的。
  归纳法是从特殊到一般,优点是能体现众多事物的根本规律,且能体现事物的共性。缺点是容易犯不完全归纳的毛病。
  演绎法是从一般到特殊,优点是由定义根本规律等出发一步步递推,逻辑严密结论可靠,且能体现事物的特性。缺点是缩小了范围,使根本规律的作用得不到充分的展现。归纳法和演绎法在应用上并不矛盾,有些问题可采用前者,有些则采用后者。而更多情况,将两者结合着应用,则能收到更好的效果。



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