任务1　了解科学思 维 【任务内容】 众所周知,我们已进入信息技术高速发展的时代,新信息技术正在逐步改善我们的生 活。在这样一个竞争越发激烈的综合环境下,大学生想要在严酷的社会中占有一席之地,不 单单需要掌握过硬的技术,还必须具备必要的逻辑思维能力和科学思维能力。信息技术竞 争的高智能化,使人们认识到只拥有技术和必要的基础知识是远远不够的,不能指导我们解 决实际问题并完成创新,只有通过良好的科学思维才能完成加工处理。通过认真观察周围 优秀的人会发现,他们无不是具有卓越思维能力的人。 那么,科学思维的力量真的如此强大吗 ? 为什么思维会对人有如此大的影响呢 ? 早在 20 世纪40 年代,欧美国家的一些科学家就开始对人的大脑思维进行深入研究,希望能够揭 开人类智慧的本质。通过研究发现,那些具有创造思维和科学思维的人比一般人更善于思 考,更懂得如何提炼有用信息,更善于驾驭和运用知识解决新问题。因此,这些人往往比其 他人获得更多的信息、拥有更多的知识。一个人要想在激烈的脑力竞争中生存,就要学会锻 炼自己僵化的头脑、摒弃简单的思维模式,让自己成为一个思维技能训练有素的人。 知识固然重要,但它不一定能让我们变得有智慧。因为,一个人智力的90% 取决于他拥 有什么样的思维,而知识只占10% 。这也是为什么现代人虽然在知识的拥有量上远远超过 古人,但却达不到孔子和牛顿的智慧高度。爱因斯坦曾说过: “ 如果仅仅死记书本上可以翻 到的东西,什么事件啦、人名啦、公式啦,等等,根本就不用上大学。也(”) 就是说,一直以来,学 校教给我们的主要是知识教育,而非思维教育。所以,我们的思维也需要接受训练,一种可 以让一个有许多知识的头脑变得更灵活、更富创造力的训练。 爱迪生曾说过: “ 天才,就是百分之一的灵感加百分之九十九的努力! ” 其实,我们每个 人都有一座金矿,这座金矿不是别的,就是我们自己的大脑。拥有大脑就能思维,就能在世 界上创造出形形色色的奇迹。就成功而言,一个人头脑中那百分之一的灵感才是最宝贵的。 但遗憾的是,很少有人去研究那最宝贵的百分之一并去提高那最宝贵的百分之一。 一、思维 思维是在表象、概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。思维是人 类的一种精神活动,是从社会实践中产生的。思维以感知为基础,又超越感知的界限,涉及 所有的认知或智力活动。它探索与发现事物的内部本质联系和规律性,是认识过程的高级 阶段。 思维是对事物的间接反映,它通过其他媒介作用认识客观事物,借助已有的知识、经验 和已知条件推测未知的事物。思维过程是一个从具体到抽象,再从抽象到具体的过程,其目 的是在思维中再现客观事物的本质,达到对客观事物的具体认识。思维规律由外部世界的 规律所决定,它是外部世界规律在人的思维过程中的反映。 20 世纪初,巴甫洛夫高级神经活动学说初步揭示了思维的神经生理机制,从物质运动 形式上对思维做出重大研究成果。20 世纪50 年代以后,随着脑科学取得的重大进展又进一 步揭示了思维的物质运动性质。新近兴起的认知科学、信息论和计算机科学的发展,为深入 地研究人的思维开辟了新的途径。 二、思维的重要性 一位著名的物理学家曾说过:“ 重要的不是获得知识,而是发展思维能力。教育无非是 一切已学过的东西都遗忘掉的时候所剩下来的东西。”大量事实也表明,个人的观察、分析、 判断、理解、思考、决策、创意、策划、想象、洞察和战略规划等思维技能是否成熟、是否接受过 系统的训练,将决定个人未来的职业发展前途。 我们应该知道,青年时期是培养和训练科学思维方法和思维能力的关键时期,无论在学 校还是在社会,都要把学习同思考、观察同思考、实践同思考紧密结合起来,保持对新事物的 敏锐。强调养成历史思维、辩证思维、系统思维、创新思维的习惯,终身受用。 在当今这个知识爆炸的时代,随着人才竞争的日趋激烈和高智能化,越来越多的人认识 到只拥有知识是远远不够的。因为知识本身并不能告诉人们如何运用知识,如何解决问题, 如何创新,而这一切都要靠思维来解决。那些在社会上有所成就的人无不是具有卓越思维 能力的人。 思维能力既来自遗传天赋,更有赖于后天的培养和训练。科学思维训练就是通过各种 各样的训练问题,促使人们运用思维进行分析、综合、比较、抽象和概括,从而训练自己高超 的思维技巧,使头脑变得越来越聪明,越来越灵活。 三、思维的过程 思维是对新输入信息与脑内储存知识经验进行一系列复杂的心智操作过程,包括分析、 综合、比较、分类、抽象和概括六个过程。 1. 分析 分析是把一个事件的整体分解为各个部分,并把这个整体事件的各个属性都单独地分 离开的过程。 2. 综合 综合就是分析的逆向过程,它是把事件里的各个部分、各个属性都结合起来,形成一个 整体的事件。 3. 比较 比较是在头脑中确定对象之间的差异点和共同点的思维过程。 2 任务1 了解科学思维 4. 分类 分类是根据对象的共同点和差异点,把它们区分为不同类别的思维方式。 5. 抽象 抽象是把事件的共有特征、共有属性都抽取出来,并对与其不同的、不能反映其本质的 内容进行舍弃。 6. 概括 概括是以比较作为其前提条件,比较各种事件的共同之处和不同之处,并对其进行同一 归纳。 四、思维的种类 按照不同的分类依据,可以将思维分为不同的种类。 1. 根据思维的凭借物和解决问题的方式分类 根据思维的凭借物和解决问题的方式,可以把思维分为直观动作思维、具体形象思维和 抽象逻辑思维。 (1)直观动作思维 直观动作思维又称为实践思维,是凭借直接感知,伴随实际动作进行的思维活动。实际 动作便是这种思维的支柱。 (2)具体形象思维 具体形象思维是指运用已有表象进行的思维活动。 表象便是这类思维的支柱。表象是当事物不在眼前时,在个体头脑中出现的关于该事 物的形象。人们可以运用头脑中的这种形象进行思维活动。形象思维具有三种水平:第一 种水平的形象思维是幼儿的思维,它只能反映同类事物中的一些直观的、非本质的特征;第 二种水平的形象思维是成人对表象进行加工的思维;第三种水平的形象思维是艺术思维,它 是一种高级的、复杂的思维形式。人们通常所说的形象思维是指第一种水平。 (3)抽象逻辑思维 抽象逻辑思维是指以概念、判断、推理的形式达到对事物的本质特性和内在联系认识的 思维。概念是这类思维的支柱。概念是人类反映事物本质属性的一种思维形式,因此,抽象 逻辑思维是人类思维的核心形态。科学家研究、探索和发现客观规律,学生理解、论证科学 的概念和原理以及日常生活中人们分析问题、解决问题等,都离不开抽象逻辑思维。 2. 根据思维过程是以日常经验还是以理论为指导分类 根据思维过程是以日常经验还是以理论为指导,可以把思维分为经验思维和理论思维。 (1)经验思维 经验思维是指以日常生活经验为依据,判断生产、生活中的问题的思维。例如,人们对月(“) 晕而风,础润而雨”的判断;儿童凭自己的经验认为“鸟是会飞的动物”;人们通常认为“太 阳从东边升起,往西边落下”等都属于经验思维。 (2)理论思维 理论思维是指以科学的原理、定理、定律等理论为依据,对问题进行分析、判断的思维。 科学家、理论家运用理论思维发现事物的客观规律。教师利用理论思维传授科学理论,学生 运用理论思维学科中的公式、定理法则进行推导、证明与判断等,都需要抽象逻辑思维。 3. 根据思维结论是否有明确的思考步骤和思维过程中意识的清晰程度分类 根据思维结论是否有明确的思考步骤和思维过程中意识的清晰程度,可以把思维分为 直觉思维和分析思维。 (1)直觉思维 直觉思维是指未经逐步分析就迅速对问题答案做出合理的猜测、设想或突然领悟的思 维。例如,医生听到患者的简单自述,迅速做出疾病的诊断;公安人员根据作案现场情况,迅 速对案情做出判断。 (2)分析思维 分析思维是指经过逐步分析后,对问题解决做出明确结论的思维。例如,学生解几何题 的多步推理和论证;医生面对疑难病症的多种检查、会诊分析等的思维。 4. 根据解决问题时思维的方向分类 根据解决问题时思维的方向,可以把思维分为聚合思维和发散思维。 (1)聚合思维 聚合思维又称求同思维、集中思维,是指把问题所提供的各种信息集中起来得出一个正 确的或最好的答案的思维。例如,学生从各种解题方法中筛选出一种最佳解法;工程建设中 将多种实施方案经过筛选和比较找出最佳方案等的思维。 (2)发散思维 发散思维又称求异思维、辐射思维,是指从一个目标出发,沿着各种不同途径寻求各种 答案的思维。例如,数学中的“一题多解”;科学研究中对某一问题的解决提出多种设想;教 育改革中多种方案的提出等的思维。 聚合思维与发散思维都是智力活动中不可缺少的思维,都带有创造的成分,而发散思维 最能代表创造性特征。 5. 根据思维的创新成分的多少分类 根据思维的创新成分的多少,可以把思维分为常规思维和创造性思维。 (1)常规思维 常规思维是指人们运用已获得的知识经验,按照惯常方式解决问题的思维。例如,学生 按例题的思路解决练习题和作业题;学生利用学过的公式解决同一类型的问题等。 (2)创造性思维 创造性思维是指以新异、独创的方式解决问题的思维。例如,技术革新、科学的发明创 造、教学改革等所用到的思维都是创造性思维。 五、思维的属性 思维具有概括性和间接性两种属性。 4 任务1 了解科学思维 1. 概括性 思维的概括性是建立事物之间的联系,把具有相同性质的事物抽取出来,对其加以概 括,并得出认识。 2. 间接性 思维的间接性是通过其他表征来推断事物的能力。例如,警察通过寻找罪犯在犯罪现 场留下的痕迹,就可以在脑中推断出罪犯在现场作案时的场景。医生给患者看病时,通过患 者描述症状以及一些化验就可以得知患者的病情以及感染的何种病毒。思维的这种能力, 把本无直接关系的现象联系在一起,使人们无须直接接触某些信息,而是通过这些规律,便 可以成功地揭露出这些事物的本质。 思维的概括性和间接性使思维超出了感性的认识范围,超出了现实。例如,人类不能通 过感觉来直接理解原子核的变化,但人类可以通过寻找其活动的规律,并对相同的规律加以 概括,间接地理解它;发明家可以通过已经存在的物品,通过新的想象,对其加以改进,从而 发明出新的物品。 【思维训练】 1. 有一个规则的、容积为1L 的木桶。试问,不用其他量具,只用这个木桶,怎样才能准 确地量出0. 5L 的米? 5m, 2. 一架绳梯悬挂在轮船舷侧,有6m 露在海面上,潮水上涨的时速为0.试问,经过多 长时间绳梯只有3m 露在海面上? 3. 有3个人去旅店住宿,住3间房,每间房10 元,于是他们付给了老板30 元。第二天, 老板觉得25 元就够了,于是就让伙计退5元给这3位客人,谁知伙计贪心,只给每人退回 1元,自己偷偷拿了2元。这样一来便等于那3位客人各花了9元,于是3个人一共花了 27 元,再加上伙计独吞的2元,总共29 元。可当初3个人一共付了30 元,那么还有1元到 哪里去了? 4. 烧绳计时: (1)烧一根不均匀的绳要用1小时,如何用它来判断半小时? (2)烧一根不均匀的绳,从头烧到尾总共需要1小时。现在有若干条材质相同的绳子, 试问,如何用烧绳的方法来计时1小时15 分钟呢? 5. 一瓶汽水1元钱,喝完后两个空瓶换1瓶汽水,试问,你有20 元钱,最多可以喝到几 瓶汽水? 6. 把100 块玻璃由甲地运往乙地。按规定,把一块玻璃安全运到,需要花费3元。 如果运输途中不小心打碎一块玻璃则要赔偿5元。在结算时共得运输费260 元,试问, 在运输途中共打碎了几块玻璃? 7. 从前有个农夫,他死后留下了一些牛,他在遗书中写道:妻子得全部牛的半数加半 头;长子得剩下的牛的半数加半头,正好是妻子所得的一半;次子得还剩下的牛的半数加半 头,正好是长子的一半;长女分给最后剩下的牛的半数加半头,正好等于次子所得牛的一半。 结果一头牛也没杀,也没剩下,试问,农夫总共留下多少头牛? 8.5个聪明的学生按A、B、C、D、E的顺序在台阶上前后坐成一列,后面的同学能看到前 面的同学,前面的同学看不到后面的同学。 老师说:“ 我这里有5顶红帽子,4顶白帽子,要给你们每人戴上一顶,每个人都看不到 自己所戴帽子的颜色。” 戴完后,老师问:“ 有人知道自己头上帽子的颜色吗?” 无人回答。 老师又问:“ 现在有人知道了吗?” 此时有一个人说:“ 我知道了。” 请问这个人是谁? 他戴着什么颜色的帽子? 6 任务2　逻辑思维训 练 【任务内容】 了解逻辑思维的概念和主要方法,掌握逻辑思维的分类,会用演绎、归纳、类比推理办法 进行逻辑推理。 一、逻辑思维及方法 1. 概述 逻辑思维是一种有条件、有步骤、有根据、渐进式的思维方式,是借助概念、判断、推理等 思维形式所进行的思考活动。逻辑思维是指符合某种人为制定的思维规则和思维形式的思 维方式,掌握它能保证人们的思维活动按照某种统一的模式进行交流和沟通。 心理学家和教育学家根据年轻人生长发育的特点,提出年轻人主要培养逻辑思维能力。 如果你想成为一个思维敏捷的人,在面对巧言诡辩时能廓清迷雾,在遇到复杂情况时能果断 处理。如果你想成为一个思维严谨、智力超群、有所作为的人,就需要打好逻辑思维的基础。 一个人的逻辑思维能力并不是很快就能培养和发展起来的,它需要一个长期的训练过 程。逻辑思维能力要从激发人的思维动机,理清人的思维脉络,掌握正确的思维方法等几个 方面培养。 人的思维是有动机的,当你有某方面的动机时,你的思维才会得到开发和运用。因此, 激发思维的动机,以产生行为活动的内动力,是培养一个人思维能力的关键因素。认知心理 学家指出:“ 思维能力的发展是寓于知识发展之中的。所(”) 以,对于每一个问题,人们既要考 虑它原有的知识基础,又要考虑它下联的知识内容。只有这样,人们才能更好地激发思维, 并逐步形成知识脉络。实际上,提高逻辑思维能力的关键在于使思维脉络清晰化,思维脉络 一旦理清了,一切问题迎刃而解。 一个人的思维能力在发展过程中有时会出现“卡壳”的现象,会发生一些转折,这就是思 维的障碍点。思维遇到障碍点,就意味着你应学会适时地加以疏导、点拨,转变思维,并以此 为契机促进思维发展。例如,人们在解决问题时,常常采用转化、分析、综合、假设等方法将 问题变成已解决过的问题。那么在这个思维过程中,人们就需要根据具体情况恰当地运用 分析与综合、具体与抽象、求同与求异、一般与特殊等思维方法。通过这些思维方法的运用, 人们的逻辑思维能力通常会有较大突破。 例如,当人们对事物进行分析与综合的时候,人们的思维就会通过分析、综合,把已经认 识到的事物之间的联系从认识中分解开来,并把还未认识到的事物之间的联系在认识中建 立起来。恰当地采用分析或综合的思维方法,有利于沟通条件与问题的联系,建立起清晰的 思维脉络。因此,当人们对具体问题进行分析与综合时,将有助于思维能力的提高。 这个世界上的任何事物之间既存在差别,又有千丝万缕的联系。通过类比、归纳、演绎, 对相关知识进行比较,不但构建了完整的知识体系,也发展了多极化的思维方法,从而能够 有效地促进思维的发展,克服思维定势。此外,任何事物之间都存在共性与个性。通过思维 引导感知一般与特殊的关系,能够帮助自己树立具体问题具体分析的思维方式,培养自己灵 活处理实际问题的能力。 信息化的时代已经到来,面对竞争,人们应当培养什么样的头脑去迎接挑战呢? 西方有 句谚语:上帝偏爱有准备的头脑。只要你像训练体能一样训练你的逻辑思维能力,那么你 的思维就会变得更快、更高、更强;在激烈的智力竞争中,你就能领先一步,更高一筹! 2. 逻辑思维的分类 逻辑思维分为形式逻辑、数理逻辑和辩证逻辑三种类型。 (1)形式逻辑 抛开具体的思维内容,仅从形式结构上研究概念、判断、推理及其联系的逻辑体系,就是 形式逻辑,又称为普通逻辑。人们平常说的逻辑,一般是指形式逻辑。 形式逻辑以保持思维的确定性为核心,帮助人们正确地思考问题和表达思想;思维要保 持确定性,就要符合形式逻辑的一般规律,即同一律、矛盾律、排中律、充足理由律。 (2)数理逻辑 数理逻辑是在形式逻辑基础上发展而来的新的逻辑分支学科。数理逻辑使用数学的语 言和符号,揭示事物和事物之间的数量关系,不仅深化了传统自然科学学科的研究,而且对 计算机科学、控制技术、信息科学、生物科学等学科的发展有重要意义。 (3)辩证逻辑 辩证逻辑是按照辩证唯物主义哲学对客观世界的认识方法和思维方式。它的思维原则 主要包括全面性原则、动态性原则、实践性原则、具体性原则。 关于辩证逻辑,列宁提出:“ 不是关于思维的外在形式的学说,而是关于一切物质的、自 然的和精神的事物的发展规律的学说,即关于世界的全部具体内容及对它的认识的发展规 律的学说。” 二、逻辑思维的方法 逻辑思维方法主要分为演绎推理法、归纳推理法和类比推理法。 1. 演绎推理法 演绎推理就是由一般性前提到个别性结论的推理。按照一定的目标,运用演绎推理的 思维方法,取得新颖性结论的过程,就是演绎推理法。例如,凡是真理都是正确的;达尔文的 进化论是真理,所以,达尔文的进化论是正确的。这里运用的就是演绎推理法。 演绎推理的主要形式是三段论法。三段论法就是从两个判断中进而得出第三个判断的 一种推理方法。上述例子就包含三个判断。第一个判断是“凡是真理都是正确的”,提供了 一般的原理原则,叫作三段论式的大前提。第二个判断是“达尔文的进化论是真理”,指出了 8 任务2 逻辑思维训练 一种特殊情况,叫作小前提。联合这两种判断,说明一般原则和特殊情况之间的联系,因此 得出第三个判断:“ 达尔文的进化论是正确的”。 如果作为前提的判断是正确的,中间的推理形式是合乎逻辑规则的,那么,必然能够推 出“隐藏”在前提中的知识。这种知识,尽管没有超出前提的范围,但毕竟从后台走到了前 台,对人们来说,往往也是新的,而且由于人们常常为了某种实际需要才做这种推理,其结论 很可能具有应用价值。这样演绎推理的结论既具有新颖性,又具有实用性。 2. 归纳推理法 归纳推理法包括完全归纳推理和不完全归纳推理。不完全归纳推理又包括简单枚举归 纳推理和科学归纳推理。 (1)完全归纳推理 从一般性较小的知识推出一般性较大的知识的推理,就是归纳推理。在很多情况下,运 用归纳推理可以得到新的知识。按照一定的目标,运用归纳推理的思维方法,取得新颖性结 果的过程,就是归纳推理法。 例如,1000 只大象都是灰色,第1001 只大象为白色的可能性总是存在。所有的金属都 有导电性,但电阻大小一样,使用场合与效果也不一样,用铁丝充当保险丝就难以胜任,强而 为之,后患无穷。 (2)简单枚举归纳推理 简单枚举归纳推理是列举某类事物中一部分对象的情况,根据没有遇到矛盾的情况,便 做出关于这一类事物的一般性结论的推理。例如,花开的时间、天鹅的颜色。 虽然它的结论是或然的,但不一定是错误的,有的是正确的,也就可以提供新知识。在 它的结论的基础上,可以继续研究,如果证明是正确的,就得到了新知识。即使证明了是错 误的,也从另一方面给了人们新知识。 (3)科学归纳推理 科学归纳推理是列举某类事物一部分的情况,并分析制约此种情况的原因,以此结果为 根据,从而总结出这一类事物的一般性结论的推理方法。 简单枚举归纳推理和科学归纳推理的根据不同,前者只要没有发现矛盾的情况就可以 做出结论,后者要根据发现的因果之间的必然联系才能下结论;前者的结论是或然性的,后 者的结论要可靠得多;提高前者结论的方法是多找事实,提高后者结论的方法是对事实情况 做出科学的分析,找出因果关系。 演绎推理法和归纳推理法是人们对客观现实的两种对立的认识方法的总结。两者既是 对立的,又是统一的,缺少任何一面,都无法认识真理。演绎推理法和归纳推理法,仿佛是相 反的两种方法,在人们实际认识过程中,两者是辩证的统一。没有归纳就没有演绎,因为演 绎的出发点正是归纳的结果,演绎必须以可靠的归纳为基础。同样,没有演绎也没有归纳, 因为归纳总是在一般原理、原则或某种假说、猜想的指导下进行的。 3. 类比推理法 类比推理法是根据两个具有相同或相似特征的事物之间的对比,从某一事物的某些已 知特征去推测另一事物的相应特征存在的思维活动。类比推理法是在两个特殊事物之间进 行分析比较,它不需要建立在对大量特殊事物分析研究并发现它们的一般规律的基础上。 因此,它可以在归纳推理法与演绎推理法无能为力的一些领域中发挥独特的作用,尤其是在 那些被研究的事物个案太少或缺乏足够的研究、科学资料的积累水平较低、不具备归纳和演 绎条件的领域。 若“甲”具有属性A、B、C、D,且“乙”具有属性A、B、C,则猜想“乙”可能具有属性D。类 比推理的过程,是从特殊到特殊,由此及彼的过程,所谓“他山之石,可以攻玉”。从两个或两 类对象具有某些相似或相同的属性事实出发,推出其中一个对象可能是另一个或另一类对 象已经具有的其他属性的思维方法。该方法是古今中外许多知名人士最常运用的一种解决 问题的方法,借助这种方法所得出的结论,虽然不是很可靠、精确,但富有创造性,往往能将 人们带入完全陌生的领域,并给予许多启发。 除了演绎推理法、归纳推理法和类比推理法,其他创新逻辑推理法还有实验法、比较法、 证伪法、逆向思维法等方法。 4. 其他逻辑推理方法 (1)实验法 实验法是指人为地安排现象发生的过程,据之研究自然规律的实践活动。实验法的特 点是必须能重复,能在相同条件下重复地做同一个实验,并产生相同的结果,这是一个实验 成功的标志,不能重复的实验是不成功的实验,其结果没有可信度,不能作为科学依据,这是 符合逻辑思维原理的。 (2)比较法 比较法是通过两个或两个以上对象的“同”和“异”来获得新知识的方法。在比较法中, 起主要作用的还是逻辑思维中的演绎推理、归纳推理和类比推理,所以,比较法是运用逻辑 思维进行创新的一种方法。 (3)证伪法 根据形式逻辑中的矛盾律,在同一时间、同一关系上,不能对同一对象做出不同的断定。 用一个公式来表示,即A不能在同一时间、同一关系上是B又不是B。 根据形式逻辑中的排中律,在同一时间、同一关系上,对同一事物是两个相互矛盾的论 断必须做出明确的选择,必须肯定其中的一个。用一个公式来表示,即:A或者是B,或者不 是B,二者必居其一,不可能有第三种选择。 根据以上两个规律,运用逻辑思维方法,可以在证明一个结论是错误的同时,证明另一 个结论是正确的。用这种方法来获得正确答案的方法,就是反证法,或称证伪法。证伪法在 很多情况下,可以帮助人们解决疑难问题,取得创新结果。 (4)逆向思维法 逆向思维法是指为实现某一创新或解决某一常规思路难以解决的问题,而采取反向思 维寻求解决问题的方法。实践中也有很多案例,对某些问题利用正向思维却不易找到正确 答案,一旦运用逆向思维,常常会收到意想不到的结果。这说明反向思维是摆脱常规思维束 缚的一种具有创造性的思维方式。 10