科学思维的方法有哪些
科学思维的方法有哪些
科学思维是人类获得和发现知识的基本思维方法。在那么科学思维的方法有哪些呢?下面学习啦小编为大家介绍的科学思维的方法有哪些，希望对您有帮助哦。
科学思维的方法
1、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。
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酶的发现即是一个著名的例证，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、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。
4、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。它具有两个显著的特点：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。
5、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。
科学思维的方法论原则
所谓方法论原则，就是掌握方法准则，实行分析与综合的结合。分析与综合是抽象思维的基该方法，分析是把事物的整体或过程分解为各个要素，分别加以研究的思维方法和思维过程。只有对各要素首先作出周密的分析，才可能从整体上进行正确的综合，从而真正地认识事物。综合就是把分解开来的各个要素结合起来，组成一个整体的思维方法和思维过程。只有对事物各种要素从内在联系上加以综合，才能正确地认识整个客观对象。
(一) 分析方法的应用
分析方法大体上有四个层次，即定性分析、定量分析、因果分析和系统分析，是最基本的思维方法之一。
1、明确分析内容。分析的目的在于透过现象把握本质。具体包括以下三个方面：对事物或现象在空间分布上进行分析;对事物或现象在时间发展上进行分析;对事物的各个因素、方面、属性等进行分析。
2、掌握分析程序。运用分析方法进行分析的程序，大体上包括以下三个环节：解剖整体;研究部分;寻找联系。
3、把握分析要点。所谓分析要点，就是部分不同于整体的特征点以及部分与部分之间相互区别或相互联系的特征点。它常常是时空的分界点、状态的突变点、因素的区分点或联系点。寻找合理的分析要点是对整体进行分析的依据，是运用分析方法的关键。⑴必须寻找空间分析要点。⑵必须寻找时间分析要点。⑶必须从事物现象的对应关系中寻找因果分析要点。
(二) 综合方法的应用
综合方法在思维上的特点是力求通过全面掌握事物各部分、各方面的特点及内在联系，并通过概括和升华，以事物各个部分、各个属性和关系的真实联结和本来面貌来复现事物的整体，综合为多样性的统一体。因此，综合不是简单的机械相加，而是紧紧抓住对各部分的研究成果之间的内在联系，从中把握事物整体的本质和规律，得出一个全新整体性的认识。培养和运用整体分析方法应把握以下三个环节。
1、从整体出发确定对象。任何要素和局部都是一定系统和整体的要素和局部，因而确定分析事物的对象就必须从系统或整体出发。
2、从系统出发把握阶段。任何事物的发展阶段都是一定系统过程的阶段，因而必须从系统过程出发把握其各个发展阶段。
3、从全局出发进行决策。任何事物都是由各个具体要素组成的统一整体，因而就必须从整体和全局出发进行决策，特别在我们把握“怎么样”之类的问题时。
(三) 分析与综合辩证统一的思维原则
分析思维与综合思维所关心和强调的角度不同，但都是重要的思维方法，“认识了部分才能更好地认识整体”和“认识了整体才能更好地认识部分”是同一个原则的两个方面，整个认识过程应该是分析与综合的辩证结合过程。
分析是综合的基础。没有对各种经济政治现象的部分、要素的具体分析，就不可能正确地认识事物的本质特征并从整体上把握事物发展的规律。
分析又以综合为前提。分析总是从某种总体性出发，总是受关于对象的总体认识的支配，离开了综合，分析就会有很大的盲目性，成为无源之水，无本之木，会出现很大的局限。
分析与综合不仅相互依存、相互渗透，而且它们的主次关系也是随着人们认识的发展而相互转化的。人们要完整深刻地认识客观事物，就必然是一个反复运用分析与综合方法的过程，是在分析——综合——再分析——再综合的过程中不断前进的。
如何培养学生科学思维
一、 控制好奇心，激发求知欲，让学生在快乐中学习。
学生的好奇心和求知欲与生倶来，这是我们激发他们创新活动的诱发剂和进行创新性活动的原动力，控制好奇心，激发求知欲，做到最大限度的调动学生的学习积极性、自觉性和创新性。这就要求教师在教学过程中，要巧妙地利用教材内容，让学生在快乐中学习和掌握知识，熟练技能技巧，同时让学生的智力，情绪得到同步发展，例如:我在上《磁铁》一课时，就放手让学生“玩”事先准备好的各种形状的磁铁，让学生们尽情的去“玩”，“玩”过之后，我让他们把看到的现象一一说出来。有的说“磁铁能吸铁”，有的说“磁铁隔着书本也能吸铁”，还有的说“磁铁两端的磁性最强，吸的铁最多，而中间的最弱，基本不吸铁，”。在这种快乐的学习中我有意无意的发展了学生的的观察、分析、综合、想象、创造等方面的能力。如:在一只装满了水的玻璃杯里，放几根圆形针，要求学生在不倒掉水的前提下，不用任何物体伸进水里去取，想办法把圆形针取出来，问题一提出来课堂上可热闹了，大家热烈的讨论说怎样取出来的方法。有同学提出用磁铁隔着玻璃杯取出圆形针。好，我立刻安排一个学生上台示范这个实验。这个同学可高兴了，其他的同学都非常兴奋，不一会儿的功夫，圆形针隔着玻璃在磁铁的帮助下回到了桌面，同学们热烈的掌声鼓励这位同学实验成功了，而这样的快乐学习同时也极大地满足了全体学生的好奇心，也满足了学生自我展示的欲望。在激发了他们求知欲望的同时，也发展了他们的发散思维能力，为培养他们的创造能力奠定了基础。
二、 结合教材，走向大自然，让学生在实际活动中学习。
社会实践包括对人类社会及自然界各种事物现象产生的观察、考察、分析、研究以及搜索、查阅和整理各门各类的资料，学校教育不论在时间、空间上都有限，让学生接触社会，接触大自然，在实际中学习，这对于培养学生的创新思维，要比在教室里纸上谈兵效果会更好。注重学生思维活动能力的形成，知识、经验的获得，其亲身经历和和社会实践活动是重要的途径之一，结合教材，利用各种活动(如:郊游、扫烈士陵园、参观)。带领学生到大自然中亲身体验大自然的神奇及人类对他的改造和利用，从而真正理解人与自然的密切关系，培养学生的独立思考和独立活动的能力，这是一个很重要的途径。例如:我在教三年级的学生做植物压制标本时，就和同学们一起到大自然中去采集植物。在实践活动中，同学们会发现许多不知名的植物，它们叫什么名字?有什么用处/如何培养等一系列问题，此时，教师可以因势利导，告诉学生可以到图书馆、书店，上网去搜索和查阅各门各类的资料图片，或者向有经验的人请教，然后集中汇报采集植物的标本和收集有关的标本知识、图片资料的成果。并比一比看谁获得这方面的知识多， 为了使同学们能够把这次的课外活动在头脑里留下深刻而美好的回忆。我有意识地采集了一些桂花树叶，回来后用石灰水煮乱，然后发给每一个同学，指导他们用小牙刷刷去叶肉，保留叶脉，用水彩颜料把叶脉涂上颜色，再系上红丝带，便成了漂亮的书签。同学们还互相交流赠送呢。象这样的在学习制作中既贴近了大自然，又获得了许多知识。培养了学生动手能力和审美能力，这必将会成为他们今后幸福的童年回忆。一旦学生有了这样的能力，那要比你直接教给他们书本知识要强的多。
又如:我在上《考察家乡自然水域》这课时，由于这部分内容比较枯燥，学生们学的没劲，于是我就把学生带出校门，来到郧西三化厂对面的柳春园。那里有一条古老的渡春小河，让学生观察沿渡春桥望下走，边走边观察河中水质污染情况，通过观察，同学们发现渡春桥上面由于没有工厂和居民区，上部分水质较好，沿桥而下一路上河两岸的排污管越来越多，各种生活污水和三化厂里的未经处理的污水直接排在小河里，于是河水颜色变得愈来愈黑，气味变得愈来愈臭，大家为此非常忧虑，这些水而且是直接汇人到下游，人们饮用后会有很大的害处，学生们在河的上游和下游分别取了水样，进行观察对比和养殖鱼的实验。最后用这活生生的事例写了一封《保护渡春小河》的倡议书，提交给我县环保部门，呼吁社会都来保护我们赖以生存的河流和周围环境，同时也培养了学生们环保意识。在对自然界的考察中，不但使枯燥的知识变得具体化，而且能促使同学们去思考人类、动物、植物、环保有着怎样的关系。人类对地球有着何等的影响，想想我们的地球上为什么会有沙尘暴呢?为什么会有泥石流呢?为什么会有洪涝灾害呢?以及我们应该如何对待我们周围自然环境的保护，让同学们在身心共鸣中得到深刻的教育。
三、 梳理概括，归纳整理，让学生在享受成果中学习
学生通过充分的实践、探索，能够搜集到丰富的感性事实材料，这些事实材料如果没有经过思维再加工很难上升为理性的知识，是比较肤浅的、模糊的，甚至是混乱的，缺乏条理性的，这时教师的引导是非常必要的，对其思维进行梳理有助于学生对事实材料进行分析和概括，如果教师再不加以引导，学生是很难完成探究，那么也就无法体验探究的乐趣为此,我在上<金属性质>一课时,学生利用铁、铜、铝、保险丝等各种金属材料做热传导、导电等试验，对金属的感性有了一定的认识，在学生汇报试验结果时我问:“金属具有什么样的特征呢?你发现了什么现象?”这时学生情绪高涨，纷纷举手发言。然后老师将学生的发言归纳在黑板上，并且引导学生观察、比较、找出它们的相同点，通过进一步讨论、归纳、整理、概括出这些物体的共性，即这些物体都具有金属光泽，能传热，有韧性和延展性等特点，在同学们的头脑里对金属的共同特征和及性质的概念也随之行成。
通过对事实材料的梳理、概括、归纳和整理，使学生能够正确的分析事物的性质，强化了学生的认识过程，并最终在创造实践活动中获得创造性的成果。这样有利于学生创新思维的培养，从而形成敢于创新的精神。为以后的创新发展打下了坚实的基础。
辩证思维方法与现代科学思维方法
辩证思维方法是人们正确进行理性思维的方法。主要有归纳与演绎、分析与综合、抽象与具体、逻辑与历史相统一等。
归纳与演绎是人类思维从个别到一般，又由一般到个别的最常见的推理形式。归纳是从个别事件中概括出一般结论，是一种由个别性前提过渡到一般性结论的推理形式。演绎是从一般原理走向个别结论的思维方法，是由一般性原则推导个别结论的推理形式。归纳和演绎两种方法处于不可分割的联系之中。一方面，归纳和演绎互为前提。归纳是演绎的基础，演绎为贵乃提供理论依据，指明归纳的目的和方向。另一方面，归纳和演绎相互补充。归纳虽然能概括出同类事物的共性，但不能区分本质属性和非本质属性，不能摒弃片面性和表面性，所得结论还不是充分可靠的，因此，归纳必须靠演绎来补充和修正。演绎以事物共性和个性的统一为基础，共性只大致地包含个性，因此，从共性出发不能揭示个别事物多方面的属性，要了解事物本身的多样性，就得进一步分析归纳。
和归纳与演绎相比，分析与综合是一种更为深刻的思维方法。所谓分析，就是思维中把认识对象分解为各个部分、方面、要素，以便分别加以研究的思维方法。通过分析研究从中找出构成这一认识对象的基础部分。本质的方面。综合是同分析相对应的方法。综合通常被看做是在把整体分解为各个因素的基础上，在组合成一个整体的思维活动，但是综合绝不是把各部分、各组成因素机械地凑合起来或装配在一起，而是在思维中把对象的各个本质的方面按其内在联系有机地结合成一个统一的整体。分析与综合的实质，就是建立在调查研究基础上的矛盾分析法，是客观事物的辩证联系和过程在思维中的在现。分析与综合的关系也是辩证的，分析是综合的基础，综合是分析的完成，只有把两者结合一起，才能构成一个完整的科学的认识。
抽象与具体是辩证思维的高级形式。在思维活动中，抽象与具体是同分析与综合密切相关的思维方法。这一思维方法是通过具体到抽象，有从抽象到具体的过程，达到对事物的真理性认识。在认识过程中，有两种完全不同的具体，就是人的感觉器官所得到的生动而具体的知觉表象。感性中的具体是人们认识的起点，为了实现从感性的具体到思维的具体的过渡，必须首先否定感性中的具体。而对感性具体的否定就是抽象。抽象是通过分析把整体分解成各个部分，区分开必然的本质的方面和偶然的现象的方面，从中抽取各个必然的本质的因素，以达到对具体事物的某一本质方面的认识。这就是从具体到抽象的过程。但是要真正达到对具体事物的全面的具体的认识，还必须御用综合的方法，把对事物各方面的本质的认识联系起来，形成关于统一的事物整体的认识，使抽象的规定在思维的具体中再现出来。这就是从抽象上升到具体。这种具体认识是多样性的统一，是事物自身各方面的矛盾组成的对立统一的整体在思维中的在现。
对辩证思维而言，重要的是从抽象上升到具体。这是一个以抽象为逻辑起点，通过各种形式的逻辑中介，达到以思维具体为逻辑终点的运行过程。这里重要的是把握好作为从抽象上升到具体的逻辑出发点的“抽象”。例如，马克思的<<资本论>>就是以商品--资本主义经济关系的抽象而普遍的规定作为逻辑起点，以从抽象到具体作为叙述方法的。列宁认为，“马克思在《资本论》中首先分析资产阶级社会(商品社会)里最简单、最普通、最基础、最常见、最平凡、碰到过亿万次的关系:商品交换。这一分析下哦那个这个最简单的现象中(从资产阶级社会的这个'细胞'中)揭示出现代社会的一切矛盾(或一切矛盾的萌芽)。往后的叙述向我们表明这些矛盾和这个社会--在中隔社会的各个部分的总和中、从这个社会的开始到终结--的发展(既是生长又是运动)。……一般辩证法的阐述(以及研究)方法也应当如此”。这就是从抽象开始，通过逻辑中介展开矛盾，从而走向思维具体的方法。
抽象与具体的方法同逻辑与历史相统一的方法又有内在关联。从抽象上升到具体的过程同时就是逻辑必然性再现对象的历史发展的过程，逻辑与历史相统一是从抽象上升到具体的内在要求。辩证思维中的历史范畴，一是指客观实在自身的历史，二是指反映客观实在的认识的历史。逻辑的东西和历史的东西是辩证统一的。辩证法认为，一方面，逻辑与历史是一致的，“历史从哪里开始，思想进程也应当从哪里开始，而思想进程的进一步发展不过是历史过程在抽象的、理论上前后一贯的形式上的反映”。即历史的东西是逻辑的东西的基础，逻辑的东西则是历史的东西在思维中的再现，因此，逻辑的进程和历史的进程具有内在统一性。另一方面，历史与逻辑的统一又包含着差异和对立。历史的东西是包含有偶然因素、次要因素以及迂回曲折的细节，具体而生动。逻辑的东西则是“修正过”的历史的东西。通过对历史事实的加工改造，抛弃历史细节、抓住主流，抛弃偶然性，抓住必然性，抛弃偏差、抓住基本方向和基本线索，把握历史发展的内在规律，因此，能更深刻地反映历史。
随着现代科学的发展，产生了现代科学思维方法。辩证思维方法与现代科学思维方法有着方法论上的共同性，二者是相互联系、相互补充的。一方面，辩证思维方法是现代科学思维方法的方法论前提，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，系统方法与普遍联系的观点、控制论的方法与内外因的观点、突变论与量变质变的观点、信息论与相互作用的观点都有着内在的联系。尽管现代科学思维方法复归辩证思维的道路是多种多样的，它可以是在辩证思维方法指导下自觉进行的，也可以由科学发现本身所具有的力量而自然地实现。但不管是自觉的还是自发的，现代科学思维方法与辩证思维方法的一致性却是一个基本事实。另一方面，现代科学思维方法又丰富了辩证思维方法。现代科学思维方法是一个巨大的方法群，包括控制方法、信息方法、系统方法、结构-功能方法、模型化方法和理想化方法等，这些方法都丰富和深化了辩证思维及其方法。辩证思维方法从普遍联系、永恒发展的角度揭示事物的关系，侧重于人与世界的整体关系。现代科学思维方法是在确认世界普遍联系和永恒发展的前提下，深入研究世界的某些关系。如系统方法就是在承认普遍联系的客观实在性的前提下去研究系统的最优解。所以。现代科学思维方法丰富了辩证法的宏观画面，使辩证法深入到发展的细部、更复杂的层次。因此，辩证思维方法应该从现代科学思维方法中汲取营养，以丰富自身的方法系统。
浅谈科学思维
摘要 :在浅议人类思维基本形式的基础上，本文提出和讨论了比较思维及有关的比较方法等问题。
科学人才的培养，历来是党和国家十分重视的。然而有科学知识并非就是科学人才。对于科学人才来说，也许更重要的是方法——思维方法和工作方法。即要有创新意识，能够科学地思维和科学地工作，才能为祖国担起创业的大任，而不致于只抱着前人伟大的粗腿而不能前进一步。当前有关科学研究的著作很多，但相应的思维与方法学论述却较少。笔者在教学与科研的实践中，深感钱学森院士所倡导的思维科学的重要性。
(一) 人类思维的基本形式
1. 形象思维
人类的思维，有时是通过生动形象的描述，通过联想和想象来进行的。这种思维，翱翔于客观现象的全部生动和丰富之中，常常带有感情的色彩并有很大的震撼力量。而对事物的认识，多寓于感性的形象之中，不带或较少带有条理性，一般称之为形象思维。形象思维是丰富的客观现象直接作用于人脑而激发出的的一种思维活动，其发展是不可逆的。常常听到这样一种议论，即人类社会不断向前发展，但为什么像意大利复兴时期的绘画、古希腊的雕塑以及我国敦煌的壁画、西安的兵马俑等伟大的艺术在人类社会中不曾再重现过呢?从人类认识的历史发展来讲这是很容易理解的。人类和一个人一样，其认识也是由感性到理性的。人类早期的认识比较集中于感官对外界刺激的捕捉，这时候的人类似乎还看不清人体的骨骼。而当“他”以后成了一名解剖学教授，当“他”面对一个血肉之躯，思考的确是索然无味的骨架，又怎能为蒙娜丽莎的微笑所震撼呢?形象思维的基础是形象，是感官捕捉到的全部生动形象的总和——客观现象越丰富、越生动、越复杂，对人脑的刺激就越大，形象思维过程就越可能导致重要的成果。强调作家深入生活、强调医生临床实践、强调地质、生物学家注意野外观察等是因为“感多才能震撼”、“见多才能识广”，甚至数学家、物理学家、化学家也可从中受益(牛顿万有引力定律的发现过程可视为一例)。形象思维全部生命力的源泉就在于丰富的客观形象之中。
形象思维并非是形象全部总和的缩影。最重要、最感人形象的选择，应该是形象思维的另一重要特征。然而，这种选择带有感性的性质，理性仅占有次要地位。如蒙娜丽莎的微笑，尽管这微笑到底代表什么人们一直在争论，但它确是这幅画中最感人的形象之一，是一个人、一代妇女、一代新生阶层特殊性格的反映。
联想是形象思维的第三个重要特征。中医给人看病，由摸脉而联想到气的运移;星相学家观天，由星移斗转而联想到社会的变迁;地质学家跑山，由褶皱而联想到造山运动;等等。联想是由形象到认识的中间环节。对形象思维来说，在联想与形象之间的联系是很薄弱的。同样的形象，经不同人产生不同的联想，可能得到完全不同的结论。
想象是形象思维的第四个重要特征。简言之，想象就是形象思维对现象的观察、形象的选择和联想而激发出的对事物的形象认识。想象是一种创造，它所创造出的新形象，是对基础形象内容和本质的揭露。
任何认识都要回到实践中去以接受实践的检验和指导实践。形象思维创造出的新的形象，还需要再回到实践中去，这个过程是头脑中的主观形象向外部的客观形象转化的过程。而这个过程的不断循环，则使形象思维的认识不断地走向更高的飞跃，从而实现新的创造。
2.逻辑思维
逻辑思维是另一种重要的思维形式。所谓逻辑思维，就是运用概念、判断、推理等形式，按照严格的逻辑规律运用逻辑来思维。从形象到抽象，从感性具体到思维抽象，再从思维抽象到思维具体，在逻辑思维中再现诸多规定的统一，是人类思维活动的进一步发展。通过逻辑思维把现象的本质属性与非本质的属性区分开来，抽取出本质的属性及其有关的诸多规定性，把复杂的、生动地、具体的形象抽象化为若干简单的规定，再把这些规定按照一定的条理联系起来进行推理。从总体上、全面联系上去分析、综合及把握这些规定性，形成对事物及其发展本质的认识。在人类认识的历史发展中，其孩提时代思维形象的丰富性，随着人类的成熟、清醒和冷静，将逐渐为其思维逻辑的严密性和抽象性所代替。
和形象思维不同，逻辑思维不能感知事物的本质，而是间接地通过逻辑规律认识事物的本质。形象思维是通过联想和想象认识事物的本质和推测事物的发展趋势。这种认识直接、丰富、生动，但思维过程各个环节之间的联系比较薄弱，即一针见血但可靠性差;而逻辑思维是通过抽象化的概念按照逻辑规律通过推理和证明来认识事物的本质和预测事物的发展趋势，思维过程各个环节之间的联系比较严密，但却丧失了事物和现象的全部丰富性，即更可靠、更深刻、但把问题简单化了。
科学研究以认识研究对象的本质和活动规律为目的，逻辑思维是其最常用的思维形式之一。从大量的实际材料中抽出质的规定，通过概念、判断、命题等在思维中进行分析、组合和综合，由逻辑推论而获得新的认识。
3.综合思维
形象思维、逻辑思维，都有其各自独特的不能相互替代的作用，都是科学认识和科学发现的重要武器。而二者的综合，就是综合思维。形象思维的认识，常使我们能捕捉到科研中的关键问题，但我们不能立刻理解它;逻辑思维的认识，使我们能更深刻地认识问题的实质，解决了问题但却难以从逻辑推理中得出普遍性的结论，即在逻辑思维的中断过程还需借助形象思维的力量通过思维活动的非逻辑的飞跃而获得新的认识。从个别陈述和逻辑推理中不能得出普遍性的结论，科学定律或理论是从逻辑思维的中断、跃迁过程通过非逻辑的想象、直觉得到的。而科学实践才是检验科学定律或理论的最终检验标志。通过形象思维而捕捉科研中的关键问题，通过逻辑思维认识科学问题的实质，再通过形象思维进一步实现飞跃而得出一般性的认识。形象——抽象——再形象地前进，每一个循环的过程，都伴随着形象思维和逻辑思维的有机融合。这就是我们所说的综合思维，是我们在科研工作中不断得以前进的有力武器。
4.非线性思维——灵感
形象思维、逻辑思维和综合思维，其思维过程有一定规律性。在这三种思维形式的线性区中，还存在灵感思维的混沌区。其形成及思维过程是非线性的，并不符合线性思维的一般规律，笔者称之为非线性思维。我国科学研究中有一个值得重视的问题，即“亦步亦趋”，验证他人理论而原创性差，这与其思维过程缺少创造性有一定联系。创造性思维具有全新性(以全新的起点走自己的路)、逆反性(即便是大多数人承认的理论也敢于怀疑)、超越性(不拘一格、超越学科限制、以其它学科领域的理论和方法戳本研究领域的“窗户纸”)以及敏感性(敏感地抓住科研中的关键问题)等特点。创造需要灵感，而灵感思维就是一种突发的创造性思维。灵感的爆发常常导致感人艺术作品或重大科学发现的问世。魏格纳观看地图偶然发现大西洋两岸的轮廓相吻合，于是导致了大陆漂移说的产生;苹果落在地上使牛顿出现灵感而发现了万有引力定律，都是大家知道的例子。
灵感思维是线性思维渐进过程的中断，是思维到认识的飞跃，代表了一种更高层次被激发的潜意识的思维形式。它是一种普遍存在的思维现象，其发生有突发性、偶然性、顿悟性，但却代表了科学研究到科学发现过程的必然性，是量变到质变规律在人类思维活动中的反映。形象思维过程可以产生灵感，逻辑思维过程也可以产生灵感，而灵感更是综合思维过程中经常见到的现象。灵感普遍存在于人们的思维活动中，是人类思维活动发展一定阶段的必然产物。
灵感不神秘，也并非凭空产生，它是在线性思维背景下出现的非线性思维过程。其产生有针对性，需要人们在长期的科学实践中对研究问题有大量的原始思维积累。阿基米德洗澡时出现灵感发现了浮力定律;凯库勒在火炉边瞌睡，朦胧的火舌飞舞使他顿悟出苯分子的结构;门捷列夫在梦中编成元素周期表;等等。这些科学家灵感的出现其实都是在艰苦的科学劳动中，百思不得其解而由于偶尔的注意力转移出现契机才被激发出来的。
灵感需要“契机”、“催化剂”、“导火索”，它们对灵感的触发作用是不可忽视的。诱发灵感的因素和机制，目前尚不完全清楚。但以下几点是应该指出的，即:(1)灵感需要深厚的知识和实践背景;(2)在灵感出现之前，线性思维活动是在不断和紧张地进行着;(3)接近灵感出现的时候，线性思维过程表现了一定程度的中断;(4)中断期有关思维活动暂时的松弛和转移;(5)诱发因素的突然出现;(6)来得快，走得也快，需要及时捕捉。
因此，我们可用一下简单图示来说明人类思维的基本形式及其相互关系:
线性思维:形象思维——逻辑思维——综合思维
非线性思维:形象灵感——逻辑灵感——综合灵感
(二) 比较思维
1.事物存在与发展的相对性
物质及其运动是客观事物的根本属性。我们周围的事物，无不处于不断的运动和普遍联系之中。任何一个事物都不能离开其它事物而孤立存在，而以其它事物的存在为前提。一方面，每一事物以其差异性、个性、特殊性而区别于其它事物;另一方面，它又以其同一性、共性、普遍性而与其它事物共存而互相依赖;运动着的事物同时是其自己又是别的什么。一方面，在事物发展的一定阶段，每一事物都有其特殊的规定性;另一方面，每一阶段的事物又包含着否定自己质的规定性的因素，即事物的存在是合理的，而同时它的消失与否定也是合理的。世界上没有固定不变的事物，其发展也是相对的。
事物存在与发展的相对性必然会反映到人们的认识及其思维方式上，这就是比较思维。
2.比较思维
事物总是相比较而存在，相制约而发展的。物质和运动在时间和空间上的相对性是普遍的规律。如果任何事物都和自身同一，没有了差别，也就没有了发展。事物存在与发展的相对性决定了人们认识的相对性，比较思维则是这种认识的相对性在人们思维方式上的反映。
比较思维是一种重要的思维方式。抑或线性思维，抑或非线性思维，都离不开比较。形象的比较、逻辑的比较、灵感的比较，比较贯穿于人类思维过程的始终。
联想本身常常就是一个形象比较的过程，将原子和太阳、地球相比而得出原子构型;将树根、树干、树枝和矿石的生成相比而想象出矿石形成模式;等等。
比较更是逻辑思维中常见的方式。通过比较对生动的复杂的客观现象进行分类，寻找现象之间的共同性和差异性，区别出个现象中本质的规定性和非本质的规定性;又通过比较寻找各个质的规定性之间的联系;再通过归纳或演绎对比求得对事物本质和规律性的认识。
实际的思维过程常常是综合思维，在其过程中形象比较和逻辑比较交叉运用;而在线性思维中断时非线性思维即灵感思维发生作用的时候，灵感的比较更是爆发出创造的火花。
比较首先是鉴别。即把研究对象与其它事物区别开来，确定研究对象借以区别其它事物的质的规定性;比较其次是对比，"去粗取精，去伪存真，由此及彼，由表及里";比较第三是联系和想象,即求同而存异，找出规律。
(三) 比较方法
1 观察
观察是比较的前提，任何比较都需要观察。在形象思维过程中，观察常常带有形象的、生动的、模糊的、凌乱的性质;在逻辑思维过程中，观察具有细微、严密、系统、清晰、准确的特征;综合思维中的观察常带有某种反思，具有主、客观不自觉融合的特点;而灵感思维过程中观察常是瞬息的、多变的、多带有想象的痕迹。
观察应力求客观如实。不同的思维形式，其观察接近事实的程度和特点是不同的，然而绝对的如实是不可能的。通过多次实践、多次相对求实的总和，才使我们比较地接近事物的本来面目。
在观察过程中要注意观察的代表性、全面-精细性和反复性。第一次观察到的现象，往往我们不能立刻理解，而经过比较、联系有了认识以后，我们才能更深刻、更细致地观察它。观察、比较、再观察、再比较……这样循环往复进行下去。而对于每一循环，人们对客观现象的观察，都达到了更全面、更细致、更深刻的程度。
2. 分析
分析就是解剖，是比较过程的第一阶段。将统一的观察对象解析为各个细节，把各个细节区别开来，是一件很细微、很系统、很形而上学的工作。只有把研究对象分析到家了，才能进一步进行比较、联系和综合认识工作。
形象分析的特点是注重形象特征的结构分解，再就是注重重点形象的分析。在形象分析的过程中，常对分析对象的重点部分有所强调，即带有某种主观的选择性。
逻辑分析则不同。它所注重的是矛盾分解，即对事物的一般和个别、质和量、形式和内容等等关系和质的规定性进行分解。在丰富而又零碎的观察材料面前，逻辑分析将其分解为不同层次、不同方面或不同部分，抽象出相对独立、相对隔离的种种规定而区别开来，从不同的侧面、角度和层次把握其本质属性和特征。
综合分析把形象分析和逻辑分析结合起来，是形象分析的逻辑理解和逻辑分析的形象反思。
灵感分析常是在灵感出现之前的一种潜意识活动。灵感来源于长期的实践经验和知识积累，其出现常常同研究者对研究问题的潜心思考有关。灵感的出现常有一个孕育过程，这个过程就是灵感分析。在出现灵感之前，线性思维已经对观察对象进行了详细的分析和解剖，但在比较、联系得出规律上碰到困难，于是转入潜意识并继续进行下去。在这一过程中，一些原来不曾分析过的观察信息可能被调动出来，并在潜意识活动中进行比较分析，形成灵感出现之前的灵感分析准备。一旦有契机把灵感分析的有机部分巧妙地结合起来，就导致了灵感的发生。
3.比较域
比较的前提是观察对象的可比性，因而比较时必须注意“域”的问题。所谓“域”就是范围，即比较要在一定的物质成分、时间、空间范围内进行。研究对象本身具有各种规定，可以按照不同的标准和尺度进行比较，但必须在研究对象同在某种规定上有共同点时才能进行比较。一般说来，只有同质的东西才能进行比较。如要比较研究对象的物质成分，则研究对象在时间或空间上至少有一种尺度上应有可比性。
4.注意四个比较关系
(1) 形象比较、逻辑比较和灵感比较
(2) 个别比较、归纳比较和演绎比较
(3) 系统比较、典型比较和重点比较
(4) 横向比较、纵向比较和纵横比较
5, 联系和联想
联系和联想是比较的进一步发展，它是在分析和比较的基础上把已被分解的成分或因素连接起来综合成规律性的认识，从研究对象的多样性和差异性中去把握同一性，从不同规定中找出统一的本质，从而达到科学研究上的飞跃。
6. 比较过程的偶然性
在观察比较过程中，常常会发现一些“特殊的”、“偶然的”现象，我们不要轻易以其“不代表过程一般趋势”而将其忽略。任何“特殊的”、“偶然的”现象都有其特定的代表性，都是本质的反映而有其出现的必然性。它常是科学发现的前奏，是我们进一步认识客观过程、探索规律的推动力。
总之，比较思维是重要的科学思维之一，它贯穿于科学研究过程的始终。在详细的观察解剖和分析基础上，在线性思维和非线性思维过程中从总体上、群体上、纵横、动静以及必然与偶然关系上去把握客观事实，在时间、空间及物质成分上加以比较，找出异同，通过联系、联想、综合得出规律。观察、比较、再观察、再比较……，而每一次比较实践的过程，都使我们更接近于对科学过程本质的认识。
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