文科生的第二种思维方法ppt课件.ppt

0-1 文科生学习第二种思维方法的必要性和紧迫性,0-2 人脑的半球机能特异性和人的思维方法多样化,0-3 第二种思维方法的代表物理学方法,绪 论,1-1 物理学的三个发展阶段,1-2 物理学发展的逻辑,第一章 物理学发展的逻辑,2-2 物理学发展的特点,2-3 物理知识结构特征,第二章 物理学方法论原理,2-4 物理方法论原理,2-1 物理学方法论的基本概念,3-1 经验方法,3-2 理性方法,第三章 物理学研究方法,3-3 逻辑方法,第四章 物理方法论的应用及成果,4-2 物理实验方法延伸,4-3 熵概念的建立和拓宽,4-4 物理方法论与控制论、信息论、系统论,4-1 物理学家变失败为成功的启示,4-5 20世纪物理学思想的进化,所谓“文科生第二种思维方法”，更确切的含义是指自然科学方法中所涉及到的特殊思维方法。是相对于社会科学方法而言。文科生学习第二种思维方法，是当前形势发展的需要，也是为了克服目前我国文科生普遍存在的思维缺陷、提高自身综合素质的需要。,01. 文科生学习第二种思维方法的必要性和紧迫性,0-1-1 文理渗透是当前科技高速发展的必然趋势,自20世纪中叶以来，科学发展在高度分化基础上，又开始向高度综合化方向发展。出现了大量的交叉学科、横断学科和边缘学科。现代科学的综合化，使得不同学科之间赖以区别的界限变得越来越模糊。,在今天，自然科学与社会科学已汇合成一股势不可挡的洪流。两者的汇流首先体现在科学概念、理论和方法的相互渗透、相互促进上，例如原来属于自然科学范畴的概念如“熵”、“阈值”、“惯性”等被广泛引入到经济学、社会学等社会科学领域中去；而关于语言结构和规律的社会研究成果则被应用到计算机程序的设计中。其次，两者的汇流还体现在自然科学和社会科学之间涌现出一系列综合学科如环境科学、生态科学、生命科学、思维科学、行为科学等。,第三，系统科学充当了自然科学与社会科学之间的桥梁。系统科学反映了机器、人类和社会的某些共同的规律，具有很强的方法论功能，对自然科学与社会科学的研究都有重要的指导作用。第四，技术、生产与管理已成了自然科学与社会科学之间的结合点。自然科学通过技术转化为直接生产力，而社会科学则通过直接参与物质生产和对生产过程的计划和管理来推动社会生产力的发展。,0-1-2 知识经济时代与我们面临的挑战,当今人类社会已跨入21世纪，21世纪是知识经济时代。,所谓“知识经济”是指以全球化和信息化为基本特征的新经济。其中以互联网为核心的信息技术、以纳米(109m)为核心的新材料技术以及基因为核心的生物医药技术是新经济产业的主要代表。风险投资、制度创新是知识经济企业的运作模式，高增长、低通胀、高就业是知识经济的总体结果。说的更简明一些，知识经济时代就是“科学技术是第一生产力的时代”。,它是区别于以前的、以传统工业为产业支柱，以稀缺自然资源为主要依据的一种新型经济，它以高技术产业为第一产业支柱，以智力资源为首要依托的经济。知识经济的本质是创新。当今科学技术的突飞猛进，使得科技成果转化为生产力的周期和产品、商品的生命周期都日益缩短，,据粗略统计，人类科技知识的增涨速度为：,从元年算起1750年 （1750年)翻了一翻，,从1750年1900年 (150年)翻了第二翻，,从1900年1950年 (50年)又翻了一翻，,从1950年1960年 (10年)再翻了一翻，,当前每3-5年，就又增加了一倍。,现在比20年世纪50年代，科技情报增加了约27倍。现在90%的知识是20世纪创造的，亦即在整个历史上，90%以上的科学家、发明家都生活在我们这个时代。,作为科学知识发展的重要标志之一的科技论文，现在全世界发表的论文的数量每隔一年就增加1倍。与此同时，科技成果转化为生产力的步伐也明显加快。从科学技术发明到产品生产的周期越来越短。例如：,电话从科研成果转化为生产用了 56年，,无线电 35年，,电视 12年，,大规模集成电路 2年，,激光 1年。,机器设备产品更新换代的周期也大大缩短。工业技术经过10年就将过时30%左右，电子工业则达到50%。与此同时，人类知识老化的时间也愈来愈短，据统计，现代工程师的专业知识的半衰期只有5的。,创新已成为人类最重要的活动，成为生存和发展的基本能力。创新优势可以弥补资源、资本上的劣势，加快创新可以在市场经济的竞争中掌握主动。,知识经济对创新的要求有其不同于工业经济社会的特点：由“一次性创新”转变为“持续性创新”；由“单个创新”转变为“系列创新”；由“个别专家创新”转变为“全员(集体)创新”。美国微软公司是“持续创新”；“系列创新”，“集体创新”的典型。据99年7月出版的美国福布斯杂志(Forbes Global)公布对全球富翁的最新排名。微软公司主席比尔·盖茨以净财富900亿美元居该排行榜首。,福布斯的排名显示出，由于美国股市的繁荣和因特网等高新技术的发展，使美国富翁急剧增加。同时，全球的富翁也变得更加富有。在福布斯排出的前10位中，美国就占据9名。而在1990年的全球10名首富中，有许多是日本人，美国人只有2名。比尔·盖茨1998年的净财富为510亿美元 ，一年中他的财富就增长近1倍，达到900亿美元。,微软成功的秘诀：“取决于创新”；微软交战的守则：“淘汰自己的产品”；微软招聘雇员的标准：“能够适应软件技术与行业内差不多每月一次的革命。”我国的北大方正的成功同样源于持续创新。方正的发展模式是“顶天立地”，即具有高度的前瞻意识，立足于国际成果的潮头，感受市场最前沿的需要刺激，从而开发出一流的科技成果。,面对21世纪即将全面进入知识经济时代，在参与世界的合作与竞争的形势下，我国的高等教育正面临着重大的挑战，这主要表现在：,（1）社会的飞速进步，对人才素质提出了更高的要求;,（2）市场经济，要求人有更强的适应能力和竞争能力；,（3）科学发展，要求人有更高的思维能力与创造能力；,（4）高科技的兴起，要求人具有多学科知识的综合基础和掌握现代技术的能力；,（5）参与国际事务，要求人对世界文化有深入的了解和批判吸收能力；,（6）开放的社会，要求人更富有合作精神和鉴别能力；,（7）面对开放的社会和多种文化的影响，为保证我国的独立发展，要求我们培养的人能更自觉地坚持社会主义方向。,什么叫人才？粗略地说就是具有较高才能的人。较精确地说，人才是指社会实践中表现出具有较深的专门知识，较强的能力、较好的素质，并以其创造劳动对社会进步作出较大贡献的人。,下面做一些解释说明：,知识结构是人才的重要特征之一，其他条件相同而知识结构不同的人才。他们所起的作用、作出贡献的大小将不相同。人才个体的知识结构可以形象地划分为下列几种类型。,1.l 型：指具有一定专业知识，但基础知识较狭窄，横向知识(例如对于工科人才指人文、管理知识，文科人才指自然科学知识等)较缺乏。,2.型：指具有一定专业知识和较宽的基础知识，但横向知识较缺乏。,3.T型：指具有一定专业知识和横向知识，但基础较狭窄。,4.工型：指具有一定专业知识和横向知识，而且基础知识较宽。,5.x 型：指具有双工字型的交叉知识，例如相关学科的双学位者的知识结构属此。,6.大工型：指除具有一定专门知识和横向知识外还具有跨科类的基础知识，如兼有工科、理科、社会学科及思维学科的主要基础知识。,国家要求大学生将来成为高级专门人才，能适应知识经济时代科学和技术的迅速发展，因此上述第1，2，3三种知识结构是不合理的。目前广泛采用的是工型，同时鼓励条件较好的学生在大学期间就向x型发展，甚至取得双学位；或者大学毕业后在工作岗位上形成这种知识结构。这里的工字型交叉，实际上是表示多个专业知识的交叉，并不一定限于两个专业。,对于智力特别高，思维敏捷灵活，而且勤奋好学，胸怀大志的学生来说，宜以大工型做为自已的长期奋斗目标。具有这种知识结构(当然同时也要培养相应的能力和素质)的人，很有可能在交叉学科上，特别是在学科综合上作出杰出的贡献。一个国家的科学技术要大步前进，没有一定数量的这种人才是不行的。现在，我国具有这种知识结构的人才屈指可数，如果今后有几十、几百个或者更多，那么我国在加入WTO后。国力将更强大，社会主义建设和科学技术必将发展得更快、更健康、更协调，这些人才必将在为人类造福的崇高事业中发挥特殊的作用，作出杰出的贡献。,还应指出，当前美国人才平均每人一生流动12次以上，欧洲共同体各国的人才每5年转岗1次。我国清华大学最近的调查表明，该校70%的毕业生平均3年改行1次，据1998年7月中国科协在全国进行的一项调查表明，国有企业科技人员下岗与否，并不完全取决于企业的效益状况，即使是效益较好的企业中，科技人员下岗的比例仍占40%，而“知识老化、专业技能单一、适应能力差”已成为当前我国国企科技人员中存在的突出问题。由于这一原因，下岗的科技人员中再就业率仅为19.5%，这也足以说明过去我国教育体制的弊端。,学工的不懂经济、学经济的不懂技术，学文的不懂自然科学。总之，科学技术、经济、环境与社会分离，毫无交叉知识可言。其实，“转岗”从某种意义上讲，应该是科技发达、国家进步的一种标志。关键问题是我们的高等教育要锐意改革，使我们培养出的高级人才尽快适应这种历史潮流。,总之，高等教育面临的挑战，归根到底需要我们培养高素质有创造性的，适应性强的人才，这是我们面向21世纪人才培养的出发点和落脚点。,所谓的“文科生”是指区别于理工科学生的大学生群体。他们学习的主要内容是文史、经济、法律、管理等。在我国“文科”与“理科”的区别比其他国家更为明显。导致的思维缺陷也更加突出，其原因是：,0-1-3 我国文科生普遍存在的思维缺陷,（1）我国传统文化的影响。我国是一个具有五千年历史的文明古国，在小农经济基础上建立起来的封建专制制度的统治，经历了几千年，历代封建王朝推行的科举制度主要以文章选拔官吏。重诗文、轻技术、形成了根深蒂固的传统观念。在科举制度的限制下，知识分子只能沿着封建统治者已设计好的阶梯攀登。科举制度发展的极至就是“八股文”的泛滥成灾，严重地禁锢了中国人民的头脑。,当秋风骤起、落叶纷飞之时，我们的先人想到的是吟诗作赋：象“悲哉秋之为气！萧瑟兮，草木摇落而变衰。”（宋玉·九辩）；“秋风萧瑟天气凉，草木摇落露为霜。”（曹丕·燕歌行)；“无可奈何花落去，似曾相识燕归来，”（晏殊·浣溪沙）；“流水落花春去也，天上人间。” （李煜·浪淘沙）；“花自飘零水自流。”（李清照·一剪梅）等都是一些有代表性的美妙诗句。,而当树上的苹果落地时，牛顿联想到的却是使得地球上诸如导致苹果这样物体落地的力会不会就是使月亮绕地球做轨道运动的力？由此，他发现了著名的万有引力定律，极大地推动了科学技术的发展。在这里，我们并不想贬低我国传统文化的辉煌成就，只是针对传统观念中重文轻理、重政治轻科技的弊病，提出非议。,（2）我国实行了多年的传统教育体制的影响。在我国以传授知识为中心的传统教育，影响深远，根深蒂固，反映在教育教学的各个方面，包括教学思想、考试制度、评价标准和教学方法，等等。,对于我国传统教育的特点和弊端，四位华裔诺贝尔奖获得者杨振宁、李远哲、朱棣文和崔琦都曾做过深刻的分析。,1957年获诺贝尔物理学奖的杨振宁教授说，中国传统的教育是从大的原则开始，从已经了解的、最抽象的、最高深的原则开始，然后一步一步推演出来。这种教育哲学是要你“在你的脑子里分清什么东西是你懂的，什么东西是你所不懂的；不懂的东西不要去沾它，你要沾的东西是懂的；然后来了一个老师，拉着你的手，走到你还不懂的领域里，一直到你完全懂了为止。”这种方法可以使你少走弯路，使你一步一步地、完完整整地把一门又一门学科学好。但是，这样培养出来的学生“胆子小、老师没讲过的不敢想，老师没教过的不敢做”。这怎么能有所发明、有所创造呢！,1986年获诺贝尔化学奖的李远哲教授对台湾的教育也提出了尖锐的批评：“台湾的教育其实不是教育，而是在做训练的工作，不断重复已经学会的东西，没有培养解决未来问题的能力。”他还举例说：“台湾企业界能拿到世界第一的是王永庆、张荣发、许文龙；他们三位都有共通点，就是没有上过大学。可能就是没有受到大学教授误人子弟的教法，他们解决问题的做法不同，不依照常规,方式较为大胆。”,他反复强调一个观点：“知识传授是训练，我们的教育做了很多训练学生考好联考(即高考)的工作，(指应试教育)，这不是教育。“为什么会有这种教育呢？李远哲教授说：“1000年来的科举制度还一直渗透在现在的学校教育中。清光绪十五年时就说要废科举，办学校，但是很不幸，科举笔试做法还是从后面进来。”台湾的教育其实和大陆的教育是很相似的。,1997年获诺贝尔物理学奖的朱棣文教授说：中国学校过多强调学生的书本知识和书面应试能力，而对激励学生的创新精神则显得明显不足。到美国留学的学生，学习很刻苦，书本知识很好，但是动手能力差，创新精神不足。美国的学生学习成绩不如中国学生，但他们有创新及冒险精神，有时做出一些难以想像甚至发疯般的事情，所以往往创造出一些惊人的成就。,培养青年的科技创新意识的工作要贯穿在他们的整个过程中。在美国，老师和父母让他们的的孩子从小时候开始就培养成自已思考与评价事物的习惯。特别是，要求他们看待事物要有自已的新观点，只有这样才能逐步培养出青年的创造性。,1998年获诺贝尔物理学奖的崔琦教授，在谈到他的那些来自中国名牌大学的一流学生时说：“他们的考试成绩非常好，但我告诉他们，做学问可不是做作业，那只是重复前人做过的事。”他打了一个比喻，就像在旷野或森林中寻找回家的路一样，需要有开创性的探索精神。,而我们传统的教育，却恰恰是在有意或无意之中扼杀青少年自己的思想和观点。最典型的事例是考试中的某些标准答案。例如：,“天空(蓝蓝的、灰灰的、青青的)”,“东风吹，天气(暖和、温暖、温和)”,括号内三个词应该都可以用，但按标准答案，只能是一个对，其他都错。这样考，把学生的真情实感都考掉了。例如，北京的学生看到的天空，大多是“灰灰的”，但只能按书上讲的填“蓝蓝的”，这就是教学生不要相信自已的观察，只相信书本。,原国家教委主管基础教育的副主任柳斌同志也曾列举了一些例子来说明种种标准答案不利于保护学生“闪现”的“智慧火花”：,有个故事，猴子掰棒子，猴子掰了个棒子夹在腋下，走着走着发现个西瓜，就去抱西瓜，棒子就丢掉了，走着走着看见一只兔子，就去抓兔子，西瓜又丢掉了。老师问：“你们说这猴子怎么样啊？”有的学生说这只猴子真笨，见异思迁，贪心太大，什么都没捞着。也有的说这猴子永远都不满足现状，总是有新的追求，有新的目标，这种进取精神非常可贵。这两种学生的回答都反映了学生智慧的火花，为什么一定要褒一贬一呢？,还有一个老师问学生：雪融化了，变成什么？有的说雪化了变成水；有的说雪化了变成了泥巴；有的说雪化了变成春天。后面这个孩子回答不是明显地充满智慧吗？他的回答很有哲学的诗意。大诗人雪莱就说过：“如果冬天来了，春天还会远吗？”雪化了变成春天答得不是很好吗？但是，根据标准答案他是要得零分的。,我们的升学考试制度，特别是高等学校入学考试制度，也是一种不利于培养学生创新精神的继承性教育制度。首先，它迫使学生按标准答案背书，不能有任何的发挥。其次，是一次考试定终身，不给青年人多次选择的机会。第三，考试的方式方法过于单一，普通高校只有笔试，不利于有各种爱好和特长的年轻人都得到深造的机会。,此外，我国实行了多年的传统教育体制中，文、理科界限泾渭分明，念文科的中学生高考不考物理、化学、高等院校中一般文科生不修物理等自然科学课程。加之，前几年应试教育愈演愈烈，更是极大地限制了文科学生思维方法的多样化和创造力的发展。,由于我国传统文化和现行教育制度的影响造成了我国文科学生：(1) 自然科学知识贫乏，(2) 辩证思维能力和科学创造能力欠缺，(3)对边缘科学、交叉科学和文理渗透领域缺少参与和进取的热情，(4)应试教育的结果还使得大多数学生对所学的书本知识死记硬背、生搬硬套、因循守旧、固步自封。,在现代科学技术高速发展的今天，新的课题、新的挑战不断出现，缺乏素质教育和创造能力培养的学生在进入社会实践中只能是心高手低、胸无良策，不可能在促进科学进步中做出重大贡献。更有甚者，由于缺乏科学知识和科学方法，不少文科生对伪科学分辨不清，容易上当受骗，有的甚至陷入迷信的泥潭而不能自拔，对自身和社会都造成了不良影响。,伪科学和迷信的存在和危害并非故弄玄虚和耸人听闻。回顾近二十多年来，各种打着“特异功能”、“气功”、“人体科学”招牌的迷信活动层出不穷，愈演愈烈，“法轮功”等一些邪教也大肆活动，形成了浓重的毒化人们的观念的文化氛围，已成了一个搅得周天寒彻的严重的社会问题！1978年，无所不能的“外气”据报道已有了科学的测定；1979年“耳朵听字”的特异功能曾在四川出现；一时间，“人眼透视”、“意念移物”、“思维传感”、“遥控杀人”、“电气功”、,“宇宙语”、“信息水”、“隐身术”、“预测”、“辟谷”、“灵魂附体”、“投胎转世”等等层出不穷，暄声响彻云霄，各种气功大师和特异能人遍布神州大地。但遗憾的是，虽然呼声高，奇人多，具有惊人结果的“科学实验”论文也不断发表，却从未选出一例符合科学规范的过硬的实验事实来接受科学界的验证或申请举世瞩目的诺贝尔奖金。与此同时，以“外气”、“特异功能”非法行医现象横行，巫婆、神汉丛生，以此成为暴发户的人倍,增，被骗钱、骗色、耽误病情、导致精神障碍不能正常生活、学习、工作，甚至被摧残成神精病而自杀、杀人、家破人亡、倾家荡产的人也直线上升。以宣传封建迷信和诈骗钱财罪被逮捕的中国气功科学研究会自然中心气功研究所所长张香玉，仅在北京太平庄授功6天，就获得暴利42万多元。和张宏堡、严新等大师相比，张香玉不过是小巫见大巫而已。更有众多的小师们，既使被他们“发气”的自来水也可以所谓的“信息水”，一瓶也要收30-50元。,山泉公等人让患者“辟谷”不许吃饭，使多人死亡。有的大师借机奸污女患者和女弟子，被奸污者甚至上诉无门，1994年某大学有2名教工跳楼，一死一伤，伤者致残后说：“我功力不够，没飞起来；1995年4月，某大学一学生也因学气功走火入魔把青春付于蓝天，坠楼而亡。凡此种种，举不胜举。,0-1-4 文科生学习第二种思维方法的意义,在本课程中，我们所说的第二种思维方法，更确切的含义应当是一种自然科学方法论中所涉及到的特殊的思维方法。那么什么是自然科学方法论呢？简单地说，人们在探索未知的自然规律时，总是要运用一定的研究方法。一些哲学家和自然科学家为了寻求更有效的研究方法，往往对研究方法本身进行分析研究，例如：,亚里士多德对演绎法的研究；培根对归纳法的研究；希尔伯特对公理化方法的研究；维纳对控制论方法的研究， 等等。因此，为了更准确、更迅速地认识自然界未知的客观规律，促进自然科学的发展，就必须对科学研究方法进行研究，也就是说需要研究有关科学方法的理论。,认识客观自然界的方法，我们按其普遍性程度分成三个层次。一个层次是各门自然科学中的一些特殊的研究方法，例如：在地质学中利用古生物化石来确定地层的相对年代。另一个层次是各门自然科学中的一般研究方法，如观察、实验、科学抽象、数学方法等。再一个层次就是哲学方法，它不仅适用于自然科学，也适用于社会科学和思维科学，是一切科学的最普遍的方法。,自然科学方法和社会科学方法、艺术方法是有区别的。艺术家主要用形象思维的方法来反映生活，把生活中最本质的东西上升为典型的艺术形象；科学家则着重用概念、判断、推理等逻辑思维的方法来反映世界。对于文科生而言，如果社会科学方法是他们的第一种思维方法，那么自然科学方法就是他们的第二种思维方法。,认真学习和深入研究自然科学方法论和自然科学方法，无论对于自然科学的研究，还是对于社会科学的研究，都有着十分重要的意义。尤其对于文科学生：,(1) 它可以拓宽知识面、开阔视野、避免知识结构的残缺，有助于更加自觉地、正确地掌握和应用科学的方法，少走弯路，在科学上做出更大的贡献。,(2) 自然科学方法是人类科学实践的产物，它是随着自然科学的发展而不断得到充实、丰富和提高。它充满了无限的神奇和奥妙，有着丰富的哲理和美妙的技巧。它可以陶冶情操，开阔思路。,(3) 自然科学方法论是联结哲学和自然科学的一根纽带。哲学往往要通过一定的科学研究方法具体实现对自然科学的指导作用。自然科学方法论的发展促进了哲学的发展，而哲学的发展反过来推动了自然科学的加速前进。通过学习自然科学方法论，可以不断激发学生的兴趣、增强学生的求知欲望。,(4) 学习自然科学方法论，有助于批判唯心主义和形而上学。可以有力地揭穿封建迷信和伪科学的骗局。,(5) 学习自然科学方法论还能提高教育质量。学生在课堂上所学习的书本知识，是前人运用一定的研究方法所获得的关于自然规律的正确认识。,因此，在教学中，不仅要讲清楚一门科学中的基本概论、基本理论，而且还应当讲讲在科学史上建立这些概念和理论的科学研究方法；同时，还要通过解题、实验、实习、毕业设计和毕业论文等各个教学环节，对学生进行科学研究方法的训练。这对于学生牢固地、 融会贯通地掌握自然科学中的基本知识，培养学生进行研究工作、解决实际问题的能力有着重要意义。由此可见，掌握科学方法、学习自然科学方法论对于提高人才素质、开发人才智能、增强思维能力、加速人才成长都是十分必要的。,02. 人脑的潜力和人的思维方法的多样性,人的创新能力从哪里来？现代心理学的研究成果表明：通过适当的教育可以激发人们的创造性思维能力。,02-1 人脑的潜力及脑半球机能的特异性,每个人都有一个头脑，无时不在学习、思考和研究各种各样的问题。但是古今中外几千年，人类对自身的大脑却知之甚少。随着科技的发展，现在人们发现人脑的构造和机能非常复杂奥妙，大脑不但有巨大的储存信息的能力，而且还有一个相应的以新的方式重组信息创造新的思想的能力。,根据近代科学研究的成果表明，人类对自身大脑的开发仅仅是其总能力的近30%，也就是说，人的大脑是一个有待开发的沉睡的巨大资源。如果说，这在过去主要还是理论上的认识，那么，到了今天，特别是进入21世纪之后，就是一个亟待解决的现实问题。开发人脑资源更为重要，因为在知识经济时代，简单的重复劳动越来越少，更重要的是越来越多的富有创造性的劳动。,许多大学生对大脑的潜力了解得很少，估计也很不足。由此就必然大大降低了对自己的要求，以致智力和能力不能得到应有的发展，结果大才成了中才，中才成了小才。,人的思维能力和方法是人的智力的一种构成因素，它们和人的左右脑的分工有密切关系。,思维的形态是多种多样的，根据不同的分类标准可以有不同的分类。,1. 按思维凭借物，可分为动作思维型、形象思维型、抽象思维型。动作思维型是指以实际动作作为支柱的思维，并伴随着动作来进行的。具有这种思维类型的人善于解决直观的具体任务。形象思维型是凭借头脑储有的表象进行思维。作家、画家、音乐家多用此种思维。抽象思维是用概念、判断、推理的形式进行的思维，也可称为抽象逻辑思维型，哲学家、科学家多用此种思维。,2. 按思维创新程度，可分为常规思维型和创造思维型。常规思维是凭借一般的现成的知识经验，按习以为常的方式解决问题的思维。常人的思维大都为此种类型。用现成的知识经验、常规的方法不能解决问题时，有人会积极寻求新颖的、突破常规的解决途径，这种新颖、不拘一格的思维属于创造思维型。作家、科学家、发明家、艺术家属于这种类型。,3. 根据思维的品质可分为强型和弱型。强型的人思维活动广阔，善于全面地考查问题，思维活动深刻，善于透过现象抓住本质；能够独立地进行思考，善于独立地发现、分析、解决问题；能够迅速地作出反应，但又以事实为依据，经过深思熟虑；思维服从严格的逻辑规则，有层次，有连贯性。而弱型的人则正相反，思维活动狭窄而不深刻，易受别人的暗示；依赖现成的答案，反应缓慢，但不时又失之轻率，思维层次不明，杂乱无章。,从20世纪60年代以来，人们越来越重视从左右脑机能的角度来探讨人的思维差异的原因。过去人们只知道脑的两个半球的生理功能不同。例如大脑右侧受伤则身体左侧会瘫痪，反之也一样。,然而，最近通过试验，令人们惊奇发现：一般情况下左右两半球分别主管不同的智力活动，(参阅图0-1):,图0.1 两半球功能(侧重),由于左半球和右半球的功能有所侧重，故分别得到科学半球(逻辑半球)和艺术半球(形象半球)的称呼。,进一步研究还发现，大脑还有一种“增强效应”，即当较“弱”的半球受到激励而与较“强”的半球合作时，脑子的总能力会大大加强，往往可增大五倍、十倍甚至更大。,例如最近英国权威医学杂志探针医学周刊发表加拿大安大略省麦克马斯特大学研究人员有关爱因斯坦大脑的解剖研究报告，揭示了科学巨匠智慧超人的奥秘。报告称，研究人员将爱因斯坦的大脑与91名普通人大脑进行比较，发现爱因斯坦大脑与众不同，不但顶叶部位两边比普通人宽15% ，而且顶皮质内没有一般人常有的回间沟。(参阅图0-2)，研究人员认为，大脑顶叶部位对视觉空间思考、三维空间观念和数学推理都很重要，而这些都涉及相对论的认识能力。爱因斯坦大脑顶叶各部位联系更紧密，神经元更易传递信息，可能这就是他的能力所在。图0-2(左)为爱因斯坦，右图为爱因斯坦大脑(右)和普通人大脑比较。,图0.2 爱因斯坦大脑和普通人大脑比较,“半球特异化理论”目前已得到越来越多人的认可和重视。简单地说，半球特异化意味着人类大脑的两半球对信息加工的方式是不同的。有的研究认为：左半球主要负责言语、分析、抽象、逻辑等信息的加工和连续性的运算，以及人体右半部分的控制；右半球主要负责非言语的、整体的、空间的、具体的、直觉和表象的机能，并控制人体的左半部分。还有的研究认为：大脑的左半部分主要起处理语言、逻辑、数学和次序的作用，即所谓的学术学习部分，或称认知型功能。大脑的右半部分处理节奏、旋律、音乐、图像和幻想，即所谓的创造性活动部分，或称创造型功能。虽然说法不尽相同，但对左右脑功能的特异性则看法一致。,需要注意的是，人脑的两半球并不是分别处理不同的任务，而是对同一任务进行不同的加工。通过神经纤维组成的胼胝体把这两半球联系起来。人的大脑左右两半球机能在信息加工上的差异是产生人的思维方法不同的根本原因。创造型思维的个体被认为是右半球优势者，而认知型思维的个体被认为是左半球优势者。不过，一些研究者强调右半球是创造力的本源，另一些研究者认为创造力依赖于通过胼胝体而实现的两半球机能的合作，根据这种理论，两半球的相互作用产生了创造性行为。,我们看到，不同的理论对创造力和思维的理解是不同的。不过，现在的人们似乎都承认，因为学校对辐合思维的强调，正规的教育重在开发左脑而忽视右脑开发，尤其对文科学生表现的更为突出。梅耶斯建议，教师可以通过延迟判断、创造人为的关系、刺激潜伏期的方式，帮助学生增强右脑功能，这一活动可以通过生物反馈、默想和放松技术来实现。一些研究者认为，可以把脑半球特异化理论与意识结构理论综合起来，他们指出，右脑的加工能使被试者打开他们的潜意识。在众多理论中，自然科学方法论被认为对人的右脑开发有其重要和独特的作用。,0-3、第二种思维方法的代表物理学方法,古希腊人把所有对自然界的观察和思考，笼统地包括在一门学问里，那就是自然哲学。科学分化为天文学、力学、物理学、化学、生物学、地质学等，只是最近几百年的事。在牛顿的时代里，科学和哲学还没有完全分家。牛顿划时代的著作名为自然哲学的数学原理，就是一个明证。什么是物理学？可以说：物理学是探讨物质结构和运动基本规律的学科。物理学与其他科学相比更着重于自然界普遍而基本的规律的追求。今天已不可能用研究对象来界定什么是物理学。物理学是所有自然科学和工程技术的理论基础，物理学代表着一套获得知识、组织知识和运用知识的有效步骤和方法。,物理学家在创立和发展物理学的过程中，不仅发现和建立了物理学的概念、规律和理论，而且探索和总结出物理学研究的许多具体方法。物理学方法之所以是自然科学方法的代表，是由于它的基础地位和它在自然科学发展中的巨大贡献所决定的。,首先，物理学是自然科学的基础。特别是20世纪物理学的重大观念革命，改变了人类对空间、时间、运动和力等基本概念的认识，深入探索了物质内部结构的奥秘，物理学成为研究宇宙空间物质的基本组元及其基本相互作用和基本运动规律的学科。这些规律在自然科学的其它学科领域都起作用；这就促使物理学渗透进整个自然科学，产生了一系列交叉学科，如化学、物理、生物物理、地球物理、海洋物理、大气物理、天体物理等。在物理学基础研究过程中形成的基本概念、基本理论、基本实验手段和精密的测试方法，已经成为许多学科重要概念的基础和重要的实验方法，并产生了良好的效果。20世纪物理学的发展也导致技术的重大进步和创新，对社会和经济的发展产生了重大的影响。,其次，物理学是发明学的基础。一个社会经济发展要依靠技术发明。在人类的早期，经济发展的模式是生产技术物理，即生产上提出的问题由技术的发明予以解决而后上升为物理理论。但生产经验一旦提高为物理理论之后，将从根本上改变人类社会的面貌，形成了另一种发展模式：物理技术生产，即由物理理论指导和推动技术发明导致生产和社会经济的飞速发展。尤其是19世纪末到20世纪，物理学的辉煌创造了人类经济发展的新篇章。法拉第于1831年提出电磁感应定律。德国西门子公司1866年发明了自激直流发电机；1876年贝尔发明了电话；,1879年爱迪生发明了电灯。如此等等，引发了第二次工业革命，把人类社会带入了电气化时代。麦克斯韦于1864年提出电磁场理论。1891年马可尼与波波夫发明了无线电报；1904年科学家们发明了二极管，1907年发明了三极管，1916年人类建成 了第一个无线电发射台。此后集成电路、电子计算机相继问世，人类社会进入电子技术和信息是时代。凡此种种，不胜枚举。,再次，物理学是哲学方法论的基础。哲学是研究自然界、社会和思维发展的普遍规律的科学，它是从自然知识和社会知识中抽象概括出来的。自然科学是哲学的重要基础之一，是推动哲学发展的革命力量。古代朴素唯物主义把某种具体物质形态作为世界的本原，并把世界看成逐渐生成和发展起来的东西。由于当时自然科学水平低下，因此，对世界总画面的具体描述是不够确定、不够明白的。到了十八世纪，经典力学体系已经建立，并在整个自然科学中占据统治地位，机械观十分流行，经过培根和洛克的总结和概括，移植到哲学中来，形成了形而上学唯物主义的世界观。,这种世界观在自然科学知识上高过了古代希腊，但也给人们留下一种习惯，即把自然界的事物和过程撇开它的总的联系，孤立地去进行考察。十八世纪末到十九世纪中叶，自然科学领域内许多划时代的新发现，以十分丰富的材料揭示了自然界的普遍联系和发展过程。马克思和恩格斯概括了当时自然科学和社会科学的全部成果，在宏观领域里冲破了形而上学机械观的统治，创立了辩证唯物主义哲学，实现了哲学史上最伟大的革命变革。这就是唯物主义哲学的历史，这个历史充分表明了自然科学是唯物主义哲学的重要基础之一，它有力地推动了哲学的发展。十九世纪末以来，自然科学又取得了许,多划时代的发现，特别是放射性元素和电子的发现，在微观领域里敲响了形而上学机械观的丧钟。十九世纪末开始的自然科学新突破，在二十世纪里获得了全面的迅速发展。二十世纪初期创立的量子论、相对论等，都是极其伟大的科学成就。这些新的科学成就，有的给辩证唯物主义原理提供了新的证据，有的丰富了基本原理的内容，有的提出新课题，要求对某些旧的提法进行修改或赋予新的表达形式。,例如，在微观领域里，高能物理学的发展，为我们打开了新的视野：原子核也有内部结构；基本粒子也并不“基本”。在宏观领域，由于实验手段的发展，人类对宇宙的认识已经扩展到一百亿年的时间和一百亿光年的空间，还深入到恒星内部的微观构造及其化学元素之间的相互作用和转化，使微观领域的研究和宏观领域的研究沟通起来。这就进一步证实了辩证唯物主义关于世界的物质统一性及其发展的无限性原理。,又如，1905年爱因斯坦创立了狭义相对论，否定了牛顿的绝对时空观。1916年又创立了广义相对论，进一步揭示了物质和运动的统一性，时间和空间的统一性。还有，随着控制论、信息论和电子计算机的广泛应用，机器不但能够代替人的体力劳动，而且可以部分地代替人的脑力劳动。因此，研究人和机器的关系，就成为一个新的课题。仅从以上列举的一些例子就可以看出，二十世纪以来自然科学取得了许多新的成就，它促进了哲学的发展，并且正在酝酿着新的突破。,由以上简单的叙述就可以看出，物理学的产生和发展对人类社会从物质上和精神上都有巨大的影响。物理方法论是自然科学方法论的精髓，在为数不多的学时里，要学习自然科学方法论，从物理方法论入手是一个简单易行的途径。我们的教材就是以此为指导思想，努力通过介绍物理思想、物理知识、物理方法使文科学生增加自然科学知识，提高自然科学素质，掌握第二种思维方法，在今后的学习和工作中加速成才。,思考题：,2. 人的思维方法的脑半球机能特异化理论是如何产生和发展的？它对开发人的智力有什么指导意义？,1. 什么是知识经济时代，在新形势下我们面临哪些挑战？,?,?,4. 文科大学生如何加强自然科学素质的培养？在知识经济时代自然科学方法论的学习对文科生的成才有什么重大意义？,5. 为什么说物理学是自然科学、发明学哲学的基础？,?,3. 中国的传统文化和教育体制对学生的思维定势有什么影响？文科生的思维方法有什么缺陷？具体表现在什么地方？,