1、1第七章 科学思维方法第一节 科学研究中的逻辑思维方法逻辑思维的概念：在感性认识的基础上，运用概念、判断、推理等形式对客观世界的间接、概括性的反映过程。方法：归纳与演绎；比较、分类和类比；分析与综合。逻辑思维有很多形式，分析、综合、归纳、演绎、比较分类和类比，是运用逻辑思维最重要、最常见的一些科学方法。这里着重讨论归纳、演绎、类比方法。一、归纳与演释方法（一）归纳法归纳法是通过对大量个别事实的考察，从而概括出一般原理的一种逻辑推理方法。它是从个别到一般的逻辑推理方法。归纳法能从个别事实中概括出一般原理，原因在于：客观事物中，存在着个别包含一般，一般存在于个别之中，同类的个别具体事物中存在着相同
2、的一般属性、关系和本质。其次，在现实世界中也客观地存在着因果规律。根据归纳推理是否考察了某类事物的全部对象，我们把归纳分为完全归纳法和不完全归纳法。1. 完全归纳法是通过考察某类事物的每一个对象（即全部对象）具有（或不具有）某种属性，从而推出某类事物具有（或不具有）某种属性的一般性原理的结论。其结论是必然的。完全归纳推理的结构式s1 具有（不具有） p 的属性s2 具有（不具有） P 的属性s3 具有（不具有） P 的属性 sn 具有（或不具有）P 的属性（s1sn 为 A 类中全部对象） A 类对象具有（或不具有）P 的属性例 1：自然数 1100 的和等于多少？100110199 2101
3、 5249101515010501015050 这个学生就是才思敏捷的高斯例 2：圆是二次曲线，椭圆是二次曲线、双曲线是二次曲线、抛物线是二次曲线、2圆、椭圆、双曲线、抛物线是圆锥曲线的全部 所有圆锥曲线都是二次曲线例 3：数学上的穷举法，就是一种完全归纳法。例如，从直角三角形、锐角三角形、钝角三角形的内角和都等于 180 度，而推出所有三角形的内角和等于 180 度就属于这种情况。例 4：太阳系全部行星都围绕太阳运行。水星围绕太阳运转，金星围绕太阳运转，地球围绕太阳运转，火星围绕太阳运转，木星围绕太阳运转，土星围绕太阳运转，天王星围绕太阳运转，海王星围绕太阳运转，这八个行星是太阳系的全部，所
4、以太阳系的全部行星都围绕太阳运转。由于这种方法得出的结论是从全部对象中概括出来，所以，结论是确实可靠的。但是，在实际科学研究中，往往涉及的对象很多，很难把它们一一枚举穷尽。所以，完全归纳法除了数学而外，其应用范围是有限的。例 5：数学上著名的“四色问题” ，早在 1840 年就由德国数学家默比乌斯提了出来，即只用四种颜色就可将地图上一切相邻地区区分开。若用完全归纳法证明，需穷举2000 多个组合图形和 200 亿次判断，因为运算次数太大，四色定理曾经长期得不到证明。而电子计算机的使用，扩大了完全归纳法的应用范围，如上述四色定理在 1976 年由美国数学家阿沛尔和哈肯用电子计算机运算了 1200
5、 多小时，得以证明。完全归纳法的特点：完全归纳法的结论没有超出前提所断定的范围，因而结论是必然的、可靠的，但它并没有提供新知识。同时，在自然界中的一类事物的对象是无限多，或者数量有限但是相当大，或者客观上不允许你去考察所有对象，因此，在实际科研活动中完全归纳法是很少运用的，主要运用不完全归纳法。2. 不完全归纳法是通过考察某类事物的部分对象具有（或不具有）某种属性，从而得出该类事物的所有对象具有（或不具有）某种属性的一般性原理的结论。其结论是或然的。例如：肺结核病人有低烧、盗汗的症状；淋巴结核病人有低烧、盗汗的症状；骨结核病人有低烧、盗汗的症状；肾结核病人有低烧、盗汗的症状；腹腔结核病人有低烧
6、、盗汗的症状； 凡患结核菌感染的所有患者都有低烧、盗汗的症状。（因为还有肠结核未统计，更何况我们不可能对所有结核病人进行考察） 。根据是否找到了事物现象之间内在的因果联系，我们又把不完全归纳分为简单枚举法和科学归纳法。简单枚举法：简单枚举法是通过考察某类事物的部分对象具有（或不具有）某种属性，根据所考察过的对象中并没有遇到与这种属性相矛盾的情况，从而作出关于该类事物具有（或不具有）某种属性的一般性知识的结论。3公式是： S1 有 P 属性S2 有 P 属性S3 有 P 属性Sn 有 P 属性（S1、S2、S3Sn 是 S 类事物中的部分对象，在这部分对象中未发现与 P 属性相反的事实） 所有
7、S 有 P 属性。例 1：德国业余天文学家施瓦布，在 19 世纪中叶，根据他对太阳的长期观察，发现太阳是一个自行变化的星球，每隔 11 年左右，就有一次大的活动期，太阳黑子明显增多。然后活动降低到最少量，11 年后活动再升到最大量。后来天文观察证明：施瓦布的发现是正确的，太阳确是每隔 11 年左右就有一次大的活动期，至今没有出现过相反的事例。象最近的 1947、1958、1969、1980、1990、2001 年几次，都发现太阳黑子增多，活动加强，对地球的气候等有明显影响。这是用简单枚举法得出来的结论，反映了太阳运动现象的规律性，但到底其内在的因果联系是什么并未探讨出来。 例 2：“瑞雪兆丰年
8、” 、 “鸡不入笼有大雨” 、 “泥鳅跳水来风暴” 、 “冬旱夏淋” 、 “夏热冬寒”等等都是劳动人民长期在实践中根据经验而总结出来的。所以，利用简单枚举法得出来的结论，如果在实践中发现有一个相反的事例，就要修改或否定原来的结论。例 3：过去经过反复考察，几百年人们都认为“所有天鹅都是白色的” ，但后来人们经过对澳大利亚的考察，却发现了黑天鹅存在的事实。所以原来结论就被推翻。例 4：人们过去长期观察金属都沉于水底,于是就得出：“所有金属都沉于水底” 。但后果却发现了轻于水的金属锡。所以这个结论就被推翻。例 5:还例如：以前相当长的时间内，动物学家都相信“鱼是用鳃呼吸”和“所有的哺乳动物都是胎生
9、的” 。但后来人们在南美洲发现了用肺呼吸的肺鱼；在澳大利亚发现了鸭嘴兽，它是哺乳类动物，但不是胎生的，而是卵生的，于是这两个结论都被推翻。简单举例法的特点：结论具有一定的或然性，其结论缺乏科学论证，没有找到事物现象之间的内在的因果联系。所以，在实验中，一旦发现有与原结论相反的事实，就应考虑修改或否定原结论。简单枚举法也可称之为“经验法” 。科学归纳法（分析方法和归纳方法的综合）科学归纳法是通过考察某类事物的部分对象，分析并找出这些对象只所以具有某种属性的原因，以研究对象内部的因果联系作根据，从而作出关于某类事物的全部对象都具有某种属性的一般性知识的结论。公式是：S1 有 P 属性S2 有 P
10、属性4Sn 有 P 属性（S1、S2Sn 是 S 类事物中的部分对象，而 S 类事物与 P 属性之间存在着因果必然联系） 。 所有 S 有 P 属性。例 1：铁受热体积膨胀；铜受热体积膨胀；铝受热体积膨胀；锡受热体积膨胀；铁、铜、铝、锡是金属部分对象，受热后分子凝聚力减弱，分子运动加快，分子彼此间距离增大，因而引起体积膨胀。 所有金属受热体积膨胀。例 2：高温高压可以杀死葡萄球菌；高温高压可以杀死沙门氏菌；高温高压可以杀死杆菌高温高压可以杀死霉菌高温高压可以杀死嗜盐菌葡萄球菌、沙门氏菌、杆菌、霉菌、嗜盐菌是所有菌类的部分对象，经高压高温后均可被杀死，其原因是：通过高温高压后，细菌中的蛋白质结构
11、会发生热凝变，从而使细菌内部蛋白质结构受到破坏，导致细菌死亡。 高温高压可以杀死所有细菌。由此可知：科学归纳法的特点是：找出了事物现象之间的内在的因果联系，结论超出了前提所断定的范围。但结论是必然的，在科研中被广泛使用。一般来说，对于某一类事物的认识先是从简单枚举法开始的，它是形成科学假说的基础，也是进行科学归纳法的先决条件，一个认识过程，只有先发现其现象规律后，才有可能从其现象规律后面去寻找内在的本质和规律。在科学归纳法中，为了探索事物现象之间的因果关系，常用的逻辑方法有如下五种求同法、求异法、求同求异法、共变法、剩余法。这五种方法也叫“穆勒五法” 。是穆勒在逻辑体系一书中提到的。(1)契合
12、法，也称求同法 即如果所研究的现象 a，是出现在两个以上的场合，而且这两个场合仅有一个共同先行条件 A(再无别的共同因素)，据此可判明 A 是 a 的原因。其逻辑公式为：其公式为：场合（事例） 情况 现象 ABCD a AEFG a5 AHKL a 所以，A 情况可能是 a 现象的原因。例如：甲状腺肿大病的病因，就是利用求同法发现的。人们到许多这种病盛行的地区进行调查和比较，了解到这些地区的民族、人口密集、经济生活、气候、风俗、习惯等情况各不相同。但是只有土壤和水流中缺碘，居民饮水和食物中缺碘，则是各个场合中共同有的情况。由此，作出结论：缺碘则是引起甲状腺肿大病的原因。(2)差异法，也称求异法
13、即如果所研究的现象 a 在第一个场合出现，在第二个场合不出现，而且这两个场合仅有某一先行条件 A 不同、据此可判明 A 是 a 的原因。其逻辑公式为： 公式为： 场合（事例） 情况 现象 ABCD a -BCD - A 情况可能是产生 a 现象的原因。例如：为了检验黄曲霉素与肝癌之间是否有因果联系，我们设立了两组动物，一组为实验组，一组为对照组。在给实验组的动物饲料中掺有一定量的黄曲霉素，而给对照组的饲料中则没有掺入黄曲霉素。这两组动物的其它情况（动物种类、环境、年龄、性别、体质、没有并发症等）均相同。结果发现，实验组的动物出现了肝癌，而对照组的动物则没有出现肝癌。由此结论，黄曲霉素可能是导致
14、动物肝癌的原因。对照实验（实验类型） (3)契合差异法，也称求同共异并用法，即将上述求同求异方法并用的一种方法。其要旨是：考察一些场合（或一组事例）有一个共同的情况 A，也有一个共同的现象 a；再考察一些场合（或一组事例） ，没有A 这个共同情况，也没有 a 这个共同的现象。比较上述两种场合（或两组事例） ，由此可得出结论，A 情况是产生 a 现象的原因。其逻辑公式为：公式为： 场合 情况 现象 ABCF a正事例组 ADEG a AFGC a -BCG 负事例组 -DEF -FGD 6 A 情况是产生 a 现象的原因。例 1：在临床上，医生在对一组结核病人，每注射链霉素时，病人都向医生诉说自
15、己有口唇发麻的感觉；当医生给他们停用链霉素后，口唇发麻症状就逐渐消失。由此结论：口唇发麻是链霉素毒性反应的原因造成的。病人的病种、病情轻重程度、年龄、体质、性别均不相同。例 2：科学家为了寻求乌类导航之谜，经过长期观察发现：凡是天晴看得见太阳后，它们就能确定飞行的正确方向；凡是天阴下雨看不见太阳时，它们就迷失方向。于是人们得出结论：太阳是鸟类飞行导航的标志。(4) 共变法即是如果在所有观察的场合中，先行条件 A 发生变化，所研究的现象 a 也随之发生变化，据此可判明条件 A 是所研究的现象 a 的原因。其逻辑公式为：公式为： 场合 情况 现象 A1 BCD a1 A2 BCD a2 A3 BC
16、D a3 所以，A 情况可能是产生 a 现象的原因。例如：临床上某些“激发试验”就是人为地造成某些现象，以考察另一现象是否变化来诊断某些疾病的。例 1.怀疑嗜铬细胞瘤（可释放出较多的儿茶酚胺）引起的高血压病人就是通过“激发试验”来验证的。人们给病人注射以组织胺来诱发肾上腺髓质中嗜铬组织释放较多的儿茶酚胺，从而引起血压升高，而明确诊断的。注射组织胺的多少则控制着儿茶酚胺释放的多少，儿茶酚胺的多少则控制着血压的高低。例 2：某城市，抽取地下水越多的地区，则地面下沉得越多；抽取地下水少的地区，地面下沉的就较少；基本不抽取地下水的地区，地面基本不下沉。其它情况基本相同（如：居民人口密度、建筑、设施、道
17、路、地质结构等） 。于是可知：抽取地下水是引起地面下沉的原因。(5) 剩余法即如果得知被研究的某一复杂现象是由先行的复杂原因所引起的，把其中已判明因果联系的部分减去，据此可确认所余部分定有因果联系。其逻辑公式如下图。公式为： 情况 现象ABCD a b c d已知 B bC cD d所以，A 情况可能是产生 a 现象的原因。7剩余法的规则比较特殊，因为剩余法不单是归纳，而是在归纳中包含着演绎。表现在运用剩余法时必须有普遍性的定律作前提，并且运用演绎法作出预见。例 1.海王星的发现应用了剩余法1846 年海王星的发现、是一个应用剩余法的著名例证。根据各已知天体对天王星的引力作用。可运用万有引力定
18、律从理论上计算出天王星的运行轨道；但天文观测发现天王星的实际运行轨道与理论轨道之间有偏离，提出寻找偏离原因的问题。天文学家算出天王星的运行轨道，当运行到 A 点时发生倾斜，已知是由甲星球吸引所致；当运行到 B 点发生倾斜，已知是由乙星球吸引所致，当运行到 C 点时发生倾斜，已知是由丙星球吸引所致，当运行到 D 点时也发生倾斜，但 D 点附近是否有星球，起先不知道，但科学家推测 D 点附近有一星球。英国的天文学家亚当斯(18191892 年)和法国天文学家勒维烈(18111877 年)各自分别独立地预断出：这个偏离现象是由于存在某个尚未被发现的天体引起的，并且运用万有引力定律推算出这颗星的可能位
19、置，果然在他们预言的位置上找到了一颗新的行星海王星。很明显，这是以万有引力这个普遍定律为前提的。探寻天王星轨道的偏离原因，实质上是解决万有引力定律所演绎推理的结果与实地观测事实的矛盾。例 2.在医学上的临床诊断中的排除法就是按照逻辑思维方法进行诊断的，一个一个科室的排除，一项一项检查项目的排除，剩下的项目则是引起疾病的原因。例如：头疼的原因很多：感冒、高血压、肿瘤、脑膜炎、三叉神经痛等。概率推理和统计推理自然科学中大多数经验公式或定律，都是用穆勒五法归纳出来的，也就是说归纳方法可以从大量的经验事实中，总结出经验定律和经验公式。这一方法对实验也有指导意义。在科学实验中，为了判明某些现象间的因果联
20、系，可以改变或重复某些实验条件，从实验结果表现出的与实验条件的同一(差异或共变等)关系，迅速、简明地达到目的。概率论和统计学等数学学科的发展，使传统的归纳方法也发生了变革，将统计方法引入归纳法，借以研究用传统的归纳法不能研究的两类问题：一类是大量现象的规律性问题，如热力学中研究大量分子的运动，量子力学中研究微观粒子的行为等等。这种大量现象的规律性的问题，如果仍旧用科学归纳法去研究，把在个别情况下发生的某些属性外推到所有的情况，是肯定要犯错误的。另一类是具有随机持性的某个客体行为的规律性问题，如射击的弹着点的规律性等等，因为影响的因素是随机性的，用科学归纳法时缺乏推理的依据。统计方法研究这两类问
21、题，运用的是概率规律，也就是统计的规律。它靠统计数量来研究这两类问题的规律性。 现代科学越来越重视对大量事件、现象的集合所表现的统计规律的探求，加上概率论与统计学的渗透导致了归纳概率与统计推理的形成和发展。8（1）概率推理：将概率引入归纳过程，可获得与演绎推理一样的严密性。如：“芝加哥人口 300 万，200 万人是黑头发的，彼得是芝加哥居民，彼得的头发有三分之二可能是黑头发的。 ”归纳概率即逻辑概率，是用概率来说明单称命题对全称命题、前提对结论的非必然的支持强度或确证程度，并不表明结论自身的真实性程度。逻辑概率的引入，导致了定量的归纳逻辑的出现，用它来解决归纳论证中的理论确证问题、能更有效地
22、对理论进行选择。（2）统计推理:是归纳推理的一种特殊形式，它以大量随机现象的多次实验或观察的数据为前提，其基本内容包括获得统计事实，选取样本和进行统计推理。只要选出有很强代表性和随机性的样本、足够的统计事实，就可以运用统计推理。从样本具有某种属性和规律性推出总体具有这种属性和规律。统计推理扩展了归纳推理的研究范围，是使归纳推理精确化的重要形式，在现代科研中得到了广泛应用。统计推理：如收视率调查归纳方法局限性：归纳方法在科学认识中有重要作用，但也有它的局限性,因为归纳的对象总有限，无法穷尽一切事物，所得结论一般说来不是必然的，总带有或然性；它总是以感性直观为基础，无法揭露事物更深刻的本质和规律。
23、例如：（盗汗发生在睡眠中，不知不觉中重症者会大汉淋漓）肺结核病人有低烧、盗汗的症状； 淋巴结核病人有低烧、盗汗的症状；骨结核病人有低烧、盗汗的症状；肾结核病人有低烧、盗汗的症状；腹腔结核病人有低烧、盗汗的症状； 凡患结核菌感染的所有患者都有低烧、盗汗的症状。（因为还有肠结核未统计，更何况我们不可能对所有结核病人进行考察） 。虽然归纳法的结论不一定为真，但它仍不失为一种探索自然奥秘的有效方法。（二）演绎方法演绎法是人类掌握最早、研究最深的思维方法之一，因而也是规则较为完善的一种逻辑方法。演绎方法是从一般到个别，从普遍到特殊的一种逻辑推理方法。它是以一般原理为前提，推出个别事实的结论的一种逻辑推理
24、方法。只要我们知道一类对象具有某种属性，而且一个特定对象属于这一类中的一员，那么这个特定对象也必然具有某种属性。直言推理三段论推理 联言推理演绎推理一般有 关系推理 选言推理复合判断推理 假言推理9模态推理 二难推理我们所介绍的演绎推理的主要形式是: 三段论。1. 三段论的结构及其推理过程三段论的推理结构是由:大前提、小前提和结论组成。三段论的结论的主项是小项（S） ，谓项是大项（P） 。中项是两个前提中的相同的项(M)；前提中包含大项的叫大前提，前提中包含小项的叫小前提。例 1：大前提，凡人皆有死，小前提，苏格拉底是人，结论，所以苏格拉底是会死的。例 2：（M）凡绞窄性肠梗阻需要手术治疗（P
25、） （大前提）（S） 李某患了绞窄性肠梗阻（M） （小前提）所以李某应立即手术 （结论）S P同时，我们还应该注意：在整个三段论的结构中，大前提、小前提和结论都是性质判断。其中：大前提是已知的一般性原理；小前提是已知的个别事实与大前提中的全体事实的关系；结论则是通过大小前提的推理而得出的关于对个别事实的认识。2. 使用三段论时必须注意二个条件推理的前提从内容上讲必须真实可靠。否则，结论就不正确。例 1：（P）胃肠道穿孔病人，膈下可见游离气体(M)（S）某人膈下无游离气体（M） 某人无胃肠道穿孔S P这个结论就不正确，因为大前提不完全正确。实际上胃肠道穿孔病人，膈下不一定都会出现游离气体。如：胃
26、十二指肠后壁小穿孔，低部位的小肠穿孔，膈下可以无游离气体或无明显的游离气体。所以, 在这个三段论中大前提是错误的，从而引起结论的错误。例 2： （M）凡癌症均为不治之症（P）（S）乳腺癌是癌症（M） 乳腺癌为不治之症S P（大前提错误，因为并非所有癌症为不治之症，早期癌症也是可以治疗的，乳腺癌是可以治疗的，而且有些癌症不治自愈） 。例 3： （M）凡恒星都发光（P）（S） 月亮是恒星（M） 月亮是发光的S P （小前提错误，因为月亮不是恒星，它只是太阳系中的一颗行星） 。10推理形式必须符合逻辑规则（七条）a. 有且只能有三个不同的词项（不能犯四词项的错误）错误例子 1：人是世间万物中第一个可
27、宝贵的我是人，所以，我是世间万物中第一个可宝贵的例 2：（M）赤壁是三国时代的古战场（P）（S） 黄冈县有个名胜古迹是赤壁（M） 黄冈县有个名胜古迹是三国时代的古战场S P 注：这是一个具有四个不同项的三段论。大前提的“赤壁”是指三国时孙全、刘备和曹操大战的地方，在今湖北省蒲圻县境内；小前提中的“赤壁” ，是宋代文人苏东坡畅游、描写过的一处名胜古迹，在今湖北省黄岗县境内。因此，此三段论犯了“四项”的错误。b. 中词项至少要周延一次（不能犯中项两次都不周延的错误）错误例子：科学家都是勇攀高峰的我是勇攀高峰的所以，我是科学家c. 前提中不周延的词项在结论中不得周延（不能犯“大项不当周延”或“小项不
28、当周延”的错误）“大项不当周延”举例：软件技术工作者应为软件产业化贡献我不是软件技术工作者所以，我不应为软件产业做贡献。小项不当周延举例：法拉第是科学家，法拉地是自学成才的所以，凡自学成才的都是科学家d. 两个否定前提推不出结论错误例子：粒子不是肉眼能看见的，昆虫不是粒子，所以，昆虫？e. 如果前提有一否定，则结论否定；如果结论否定，则前提有一否定。例如：凡有效的经济合同必须采取书面形式，这份经济合同没有采取书面形式所以，这份经济合同不是有效地。11f. 两个特称前提推不出结论错误例子：有的事实是假的有的假的不容易识别，所以，？g. 如果前提中有一个是特称的，那么结论也是特称的。例如：番茄马铃
29、薯是转基因产品有的转基因产品已经上市所以，有的已经上市的是番茄马铃薯上述七个规则都说明，在科学研究中运用三段论进行推理，光前提为真还不行，还必须严格遵守逻辑规则，否则推出的结论必然是假的，即不可能获得真理性认识。我们常说，科学来不得半点虚假。如果所获得的科学事实（她是真的）被我们按错误逻辑规则推理，那就不是在做科学学问了。从辩证唯物论的认识论来看，单纯依靠归纳或演绎本身，都无法克服各自的先天缺陷。从认识论根源上看，片面的归纳主义和演绎主义都看；到人的认识本来就是从特殊到一般，又由一般到特殊的往复过程中不断深化的，它是渐近性和飞跃性的统一、逻辑思维和非逻辑思维的统一。归纳和演绎存在一种辩证关系，
30、即它们相互联系和相互补充。归纳是演绎的基础，演绎是从归纳结束的地方开始的，作为演绎出发点的一般原理来源于经验归纳的结果。演绎是归纳的前导，归纳本身离不开演绎的指导，归纳经验材料的指导思想往往就是演绎的成果。大量事实说明，没有演绎证明了的理论归纳，必然缺乏明确的目的与指导，因而是盲目的。演绎和归纳互为条件，互相渗透，并在一定条件下互相转化。在科研中应自觉将二者有机地联系起来，并结合运用其他科学思维方法，才能充分发挥它们的作用。二、比较、分类和类比（一）比较方法1. 比较及其客观基础和特点比较是区分两个或两类事物之间的共同点和差异点的一种逻辑方法。在可比较的条件下，任何两个相同或相似的事物之间，总
31、有其不同之处；任何两个不同的事物之间，总有其相同的地方。事物之间存在的这种相同点和差异点则是比较方法的客观基础。特点：从表面现象上差异极大的事物之间看出它们在本质上的共同点；从表面现象上极为相似的事物之间看出它们在本质上的差异点，则是比较方法特点。2. 比较方法所适用的范围和种类范围：比较可以在异类对象之间进行比较；也可以在同类对象之间进行比较；12还可以在同一对象的不同方面、不同部分进行比较；又可以对一个事物发展的各个阶段之间进行比较。比较的种类：a.性质比较。即事物之间各种属性的比较。b.量的比较。即事物之间数量上的比较。c.状态比较。即事物之间各处于什么状态。d.结构比较。即事物之间在空
32、间构成上的比较。e.功能比较。即事物之间在作用和能力上的比较。f.历史比较。即事物发展过程中各个阶段或两种事物发展过程中同一历史阶段的比较。g.理论与实践的比较。即新的实践所获取的科学事实与原有理论的比较。3. 比较应遵循的原则。应在同一关系上进行比较。也就是说比较必须使两类事物有某种联系或种属关系。即必须具有可比性。比一个 15 岁女海和 65 岁女人哪个更年轻，不具有可比性。 必须坚持在同一标准条件下进行比较。也就是说必须保证两类对象（或两组对象）之间，除被试因素不同外，其它条件必须相同。农村从事体力劳动女性和城市生活在空调房间里的白领比年轻，皮肤好坏，没有遵循比较的原则，因为他们生活环境
33、、工作环境、生活水平、收入程度等等都不同。 应抓住被研究对象的本质属性进行比较。4. 比较方法的局限性：我们只能对事物之间已知的某些属性作比较，不可能把 未知的属性作比较，因此，根据已知的属性进行比较得出来的结论，难免具有或然性，所以运用比较方法时，应该与其它方法相结合而进行。（二）分类方法1. 分类是指在比较的基础上，根据事物之间的共同点和差异点，将事物区别为不同种类或不同等级系统的一种逻辑方法。在分类方法中，通过比较找出事物之间的共同点和差异点。根据共同点将事物归合为较大的类；根据差异点将事物划分为较小的类。因此特性则是划分事物的根据，共性则是归合事物的依据。2. 分类的划分方法客观分类法
34、（又叫本质分类法） ，即按照客观事物的本质特征和内部联系进行分类。主观分类法（又叫人为分类法） ，即按照人们的主观意图进行的分类。3. 分类应遵循的原则13每次分类必须按同一标准进行，否则，就是犯“分类重迭”的错误。例如：按致病因子分类：传染性疾病、胶原性疾病、免疫性疾病、遗传性疾病按年龄不同和生理特点进行分类：更年期疾病、儿童性疾病、老年性疾病 分类的子项应当互不相容。否则，就要犯“子项相容”的错误。例如：维生物：脂溶性维生物、水溶性维生物、还原性维生物（脂溶性维生物 E、水溶性维生物 C） 、非还原性维生物个子项之和必须穷尽母项例如：生物：动物、植物、微生物（不可遗漏）又如：脊椎动物亚门：
35、鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲、哺乳纲、圆口纲（不可遗漏）分类必须逐级进行。否则，就是犯“跳级分类”的错误。 如：自然界：动物界、植物界、矿物界、微生物界应该是：自然界包括有机界（动物界、植物界、微生物界） 、无机界（无机化合物、矿物界、地质界）注意：实际上，分类也是随着人们对于自然界的各种对象在认识上的不断深化而更加准确的。有时人们还没有认识某些事物，就进行分类，待认识清楚后又可将其归处于某一类或另行划分类别。4. 分类在科研究中的作用。 分类是整理文献资料的重要手段和方法。 （googlebaidu图书馆） 对于多门自然科学的分类，有利于科研人员确定自己的学科专业和研究方向，进行分门别类的研究
36、，使人们能从更深的层次上去认识自然、改造自然。使认识更深刻，更全面。 科学的分类能够反映事物内部规律性的联系，为人们有目的地去探索新事物提供向导。（三）类比方法1. 类比及其公式概念：类比是在比较和分类的基础上，根据两个或两类对象之间在某些属性方面相同或相似，从而推出它们在其它方面也可能相同或相似的一种逻辑方法。类比方法也叫类比推理。公式： 如果对象 A 有属性 a. b. c. d. ，对象 B 有属性 a. b. c.这是前提，那么对象 B 也可能有属性 d. 这是结论。由 a 到 b 的推理可以是“”特殊特殊，也可以是一般一般。类比是以比较为基础。14类比的种类：经验类比、理论类比、模型
37、类比、数学类比、因果类比、结构-功能类比、概念-机制类比2. 类比方法在科研中的作用。 李斯特发明石碳酸消毒法就是运用了类比的方法。巴斯德微生物导致酒腐败变质，蚕大批量死亡。类比到伤口感染是由于微生物所致。哈维说：如果医学家一生注意细微的观察，注意寻求类比那么是你具有了神通广大的仙杖。 类比应用范围广，结论受前提限制小，在科学前沿，由于资料奇缺，探索性强类比显得特别重要。康德曾经说过：“当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往指引我们前进” 例如：1868 年，法国天文学家让逊在用分光镜观察日全食时发现了一条陌生的黄线。光谱学证明，这一黄线代表了太阳中有一种地球上从未见过的元素，让逊为之取
38、名为氦（太阳元素之意） 。那么，地球上是否也有这种元素呢？为此，科学家们作了这样的类比推理：氦与其他 50 余种元素并存于太阳之中，地球也有 50 余种元素，因此地球上也可能并存着海元素。1895 年，英国化学家拉姆塞等人果然在地球上找到了氦元素。类比方法是科学研究中模拟实验的逻辑基础，极大地提高科学实验的功能和作用，促进实验科学的发展。模型实验是以模型与原型之间的相似性为根据，对模型与原型进行类比，把模型实验的结果外推到无法直接考察的原型上。自近代以来，以实验为基础的自然科学极大地提高了人类认识自然和改造自然的能力，特别是模拟试验，他以类比法为逻辑基础，把人们的视野扩大到如此不可思议的对象上
39、或鞭长莫及的宇观天体，或时过境迁的生命起源，或代价昂贵的空间技术，或危机人身的原子辐射，如此等等的现象领域，都是类比发大展拳脚的用武之地。模拟方法可看做是类比方法的特例和运用。类比方法在产品设计特别是仿生设计方面有突出作用。 例如，如在古代，人们用石块模拟人的拳头，以木棍模拟人的手臂，以达到生存的目的。在近代，机器人则是对人体功能的模拟，是一种高级的模拟。 要进行模拟，就要对模拟的原型进行认真的分析。离开分析，就无法进行模拟。 比如，德国飞机制造商从鲨鱼的“皮肤”上得到启示：为什么身体粗糙的鲨鱼会是鱼类中游得较快的动物呢？经过一系列分析及试验，发现鲨鱼游水时阻力小，原因是鲨鱼皮肤上布满了又细又
40、密的沟纹，水从这些沟纹中流过不形成漩涡。用鲨鱼皮肤形式制造的机身能节省燃料 8，用同样的燃料可使飞机飞得更快。2008 年美国的选手游泳菲利普斯一个人获得了 8 枚金牌，一方面是因为他的有用天才，一方面是因为鲨鱼皮泳衣。类比方法在很多领域应用，物理方法类比推理到生物学领域，促进了分子生物学15的诞生；现代仿生学的开拓者，离不开这一方法论，又将生物功能类推到人工自然领域，类比苍蝇的楫翅，研制出用于火箭和飞机导航的振动陀螺仪，类比蛙眼而制造出人造卫星跟踪系统。创造出电子警犬、电子哇眼、超声眼睛、人工心脏和机器人等奇迹，从而开辟出新的技术领域，充分发挥了科学技术的涉会功能。 3. 使用类比方法必须遵
41、循原则 尽量扩大类比的范围。已知相同或相似的属性越多，得出来的结论就越可靠。 要类比两个或两个对象的本质属性，否则就是犯“表面类比”的错误。 要注意寻找与结论相矛盾的属性。也就是说，与甲对象相类比的乙对象，不能有与被推出的属性不相容的属性。如果乙对象有与推出属性不相容的属性，无论甲、乙对象之间有多少相同属性，结论也不能成立。它要求类比之间的两件事物要恰当。如果不恰当，那么这个类比思考应 用得不成功。 比如，从前有个卖油郎，娶了个会过日子的好媳妇，她每天把丈夫卖的油偷偷地舀出一勺装进罐子里。到了年底，丈夫愁着没钱还帐，更无钱过年。他媳妇就把一罐子油拿出来说：“这是我 积攒下来的，拿去卖了还帐吧，
42、剩下的钱再买些过年用的东西。 ”卖油郎可乐坏了。 这件事被一个卖皇历的人知道了，他回家就向自己的妻子夸卖油郎的媳妇。他老婆听了不以为然地说：“哼，那有 啥稀奇！”以后她每天也偷偷地藏起一本皇历。到了年底，丈夫愁着还不了债，她就把一大摞皇历拿出来，让丈夫卖了还债。她丈夫看着这一堆老皇历，哭不得，笑不得。 这个卖皇历的妻子，她运用的类比思考方法是不恰当的，所以，才闹出了笑话。4. 类比方法的局限性。结论具有较大的或然性。他既不同于归纳法也不同于演绎法，它是一种从特殊到特殊的推理方法。因为客观事物之间既有相似的一面，也有差异的一面，相似性是类比方法的客观基础，而差异点则对类比方法起限制作用。如果我们
43、得出来的结论正好是它们二者的差异性时，结论必然是错误的。因此，在使用类比方法的，一定要注意同其它方法相结合；同时，类比的结论是否正确，还要接受科学观察和实验的检验。例如：以动物实验为例，动物实验是用动物机体模拟人梯的一种实验方法，这在逻辑上说是一种类比。动物实验在医学研究中意义重大。动物实验的成功为人体试验的成功奠定了基础，无论是在人体生理研究、病理研究，还是在药物研究方面，动物实验都是不可缺少的实验方法。这充分证实了类比方法的优越性，但是另一方面，动物终归不是人，动物实验毕竟不能代替人体实验，不能把从动物实验中获得的结论无条件的、机械的搬用与人体。这是因为动物机体和人提出了具有相同点之外，还
44、有不同之处。人体的结构、代谢和机能活动以及人体与外界环境的关系都比动物机体复杂得多。这就使得人体生理和病理过程具有许多特点，这些特点在动物机体中几乎是无法复制出来的。所以，尽管在动物身上人工造成的疾病对于认识人体疾病具有重要意义，但这种疾病到底只是人类疾病的模型，对这种模型的研究得出的结论在某些方面对人体可以适合，咋另一些方面则可以不适合。到底适合不适合还要通过人体实验来16证明，正是在这个意义上，人体实验才更为人们重视。三、分析与综合方法1. 分析方法 分析的定义所谓分析方法就是在思想中把研究对象的整体分解成为多个部分、多个方面、多个层次、多个要素, 或者把一个复杂的事物过程分解为多个阶段,
45、 分别加以考察的一种逻辑思维方法。 分析的类型a. 定性分析。即确定事物都具有哪些成分和属性以及各种成分和各种属性之间的关系。b. 定量分析。即确定事物中各种成分的数量的多少以及各种成分之间的数量关系，并求出各种数量之间的数学式。c. 因果分析。即已知结果，寻找引起结果的原因，并把有因果联系的现象与没有因果联系的现象区别开来。d. 横向分析。 （空间分析）：即分析研究整体的各个部分、各个要素、各个层次的空间结构与功能或相同历史阶段的比较分析。e. 纵向分析（阶段分析）：即对事物多个发展阶段的分析。f. 系统分析。即分析一个事物多个要素之间，要素与系统之间，要素与外部事物之间，系统与外部事物之间
46、的联系（作用和关系） 。 在科研中的作用：a. 把复杂的事物简单化，便于着手进行研究；b. 运用分析方法进行研究，使认识易于深化，易于揭示事物的本质和规律。总之，所有分析，才能为清晰的认识事物的整体准备充分的资料。分析只是认识事物的一种手段，不是认识的目的；认识的目的则在于 达到对事物本质的、整体的认识，因而必须运用综合的方法。2. 综合方法（1）定义：综合方法就是在思想中把研究对象的各个部分、各个方面、各个层次、各个要素或各个阶段结合成为一个统一的整体加以考察，以便从整体上认识和把握研究对象的一种逻辑思维方法。科学研究的综合，必须建立在分析的基础上，但这种综合并不是把事物的多个因素简单地堆积
47、在一起，而必须采用某种观点把它们联系起来，并作以科学的整体解释，形成从整体上认识研究对象的本质和规律。3. 分析与综合的辨证关系 分析是综合的基础。只有对事物各个方面、各个部分、各个要素，各个阶段进行分析，才能为综合提供一定的材料依据，打下良好的 综合基础。17 综合是分析的结果。分析可以使我们更深入细致的了解和把握事物的各个方面、部分或阶段，但要从整体上把握事物的本质和规律，还必须通过综合方法来实现。因为对于一个事物的认识，往往分析是一种手段，科学研究的目的就是要在整体上把握和认识研究对象的本质和规律。第二节 科学研究中的非逻辑思维方法思维过程中还有一种直接简单的不取概念、判断、推理形式，不
48、遵循逻辑规则的思维方法非逻辑思维方法，如：形象思维、灵感思维逆向思维等。这种非逻辑思维方法常常出现在逻辑思维过程中或逻辑思维中断的时候。所以，我们说，在科学研究的整个思维过程中实际上是逻辑思维和非逻辑思维同时在起作用的一个过程。一、形象思维所谓形象思维，就是对感知过（记忆、印象、表象等）的客观事物的形象在头脑中进行加工改造，重新组合出新形象，用直观的形式展现研究对象的特征、结构和关系，以揭示研究对象的本质和规律的一种非逻辑思维方法。例如：临床医生根据听诊器搜集起来的人体内部的“声象”就可以知道这个人内脏器官活动的状况；我国行星气象学家栾巨庆，根据观测到的“天象” ，就可以对处在18另一个半球的地区做出准确的灾害性天气的长期预报。1. 形象思维的类型形象思维大多在联想、类比、想象和幻想的基础上展开的。无论形象思维用什么方式展开，归根结底都离不开人类的实践活动。过去人们曾把形象思维和逻辑思维分别划归为不同的类别，认为“科学家用概念来思考，而艺术家则用形象来思考。 ”这是一种误解。其实，形象思维并不仅仅属于艺术家，它也是科学家进行科学发现和创造的一种重要的思维形式。例如，物理学中所有的
