科学思维

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科学思维是认识自然界、社会和人类意识的本质和客观规律性的思维活动,其思维内涵主要表现在:高度的客观性、围绕求得科学答案展开的思维以及采取理论思维的形式。

基本概念

科学思维(Scientific Thinking)通常是指理性认识及其过程,即经过感性阶段获得的大量材料,通过整理和改造,形成概念、判断和推理,以便反映事物的本质和规律。

科学思维是指有意识的人脑对自然界中事物的本质属性、内在规律及自然界中事物之间的联系和相互关系的概括的、间接的和能动的反映,该反映以科学知识和经验为中介,体现为对多变量因果系统的信息加工过程。简而言之,科学思维是大脑对科学信息的加工活动。

现代科学思维就是指主体思维的科学化,也就是与现代科学发展相适应的最佳的思维结构,与现实系统发展相一致的合理的逻辑过程,能够迅速准确地反映客体的优化的思维方式。

一般说来,科学思维是主体对客体理性的、逻辑的、系统的认识过程,是人脑对客观事物能动的和科学的反映。

表现形式

科学的理性思维: 理性思维是在直观感性的基础上,经过界定概念、客观推理、科学判断后形成的正确反映客观世界的本质和规律的认识过程。

科学的逻辑思维: 逻辑思维是人类特有的一种思维方式,它是利用逻辑工具对思维内容进行抽象的思维活动。

科学的系统思维: 系统思维是指考虑到客体联系的普遍性和整体性,认识主体在认识客体的过程中,将客体视为一个相互联系的系统,以系统的观点来考察研究客体,并主要从系统的各个要素之间的联系,系统与环境的相互作用中,综合地考察客体的认识心理过程。

科学的创造性思维: 造性思维指的是在科学研究过程中,形成一种不受或者较少受思维传统和范式的束缚,超越常规思维、构筑新意、独树一帜、捕捉灵感或相信直觉,用以达到科学研究突破的一种思维方式。

分类

着眼于科学思维的具体手段及其科学求解功能,科学思维可分为发散求解思维、逻辑解析思维、哲理思辨思维、理论建构与评价思维等。

  • 发散求解思维是人们在科学探索中不受思维工具或思维定势的制约,从多方面自由地思考问题答案,其中包括求异思维、形象思维和直觉思维等。
  • 逻辑解析思维是人们在科学探索中自觉运用逻辑推理工具去解析问题并由此推得问题解的思维方法,其中包括类比思维、隐喻思维、归纳思维、演绎思维和数理思维等。
  • 哲理思辨思维是人们在科学探索中运用不同程度的思辨性的哲学思维去寻求问题答案,其中包括次协调思维、系统思维和辩证思维等。
  • 理论建构与评价思维是人们在科学探索中总结解题成果进而形成和完善理论系统的思维,其中包括理论形成思维、理论检验思维和理论评价思维等。

从人类认识世界和改造世界的思维方式出发,科学思维又可分为理论思维、实验思维和 计算思维三种。一般来说,理论思维、实验思维和计算思维分别对应于理论科学、实验科学和计算科学。

  • 理论思维(Theoretical Thinking)又称逻辑思维,是指通过抽象概括,建立描述事物本质的概念,应用科学的方法探寻概念之间联系的一种思维方法。它是以推理和演绎为特征,以数学学科为代表。理论源于数学,理论思维支撑着所有的学科领
  • 实验思维(Experimental Thinking)又称实证思维,是通过观察和实验获取自然规律法则的一种思维方法。它是以观察和归纳自然规律为特征,以物理学科为代表。
  • 计算思维(Computational Thinking)又称构造思维,是指从具体的算法设计规范入手,通过算法过程的构造与实施来解决给定问题的一种思维方法。它是以设计和构造为特征,以计算机学科为代表。

总结

科学思维是关于人们在科学探索活动中形成的、符合科学探索活动规律与需要的思维方法及其合理性原则的理论体系。科学思维的方式还包括归纳分类、正反比较、联想推测、由此及彼、删繁就简和启发借用等等,而科学思维能力应包括审视能力、判误能力、浮想能力、综合能力和归纳能力等等。