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略论科学思维的缜密性

已有 1146 次阅读 2020-2-15 11:52 |个人分类:科研随想|系统分类:科研笔记| 科学思维, 缜密性

科学思维是以探索和发现事物的本质及其规律、进而构建科学知识体系为目标的认知性思维。科学思维的成果以科学理论、科学定律、科学规律等方式体现。

科学思维的过程通常是:考察影响某事物的各种因素,基于公理、公认的科学理论、观测现象等,运用逻辑推理(演绎、归纳、溯因、类比等)提炼出主控因素且分析其对该事物行为的影响,以提出反映该事物本质规律的科学假说。然后,进行实证检验,通过验证的假说可上升为科学理论。其中,影响因素(尤其是主控因素)的完整性(不遗漏)和推理的严谨性,是科学假说可靠性的重要保证。为加深理解,举一个活生生的例子。

有一次听某朋友的学术报告时,他说:“过去不少人认为天津和北京地区几十年以来的地面沉降主要源自于地下水开采,但这两个地区的地下水开采量都不小,为何前者的沉降量较大呢?这按地下水开采成因难以解释,因此我推测地面沉降主要是构造成因。”在我看来,他的分析犯了两个错误,理由是:(1)地下水开采引起的地面沉降主要取决于地下水开采量和土的力学性质。天津地区主要为软土,其压缩模量和强度较低;而北京地区主要为“硬土”,其压缩模量和强度较高。这样,即使地下水开采量差不多,天津地区的地面沉降量肯定要远大于北京地区的地面沉降量。(2)板内构造运动速率极其缓慢,长期作用才会产生较大的地面沉降或隆起,故从几十年的研究尺度看,构造运动对这两个地区的地面沉降影响几可忽略(有些学者的研究表明,其不超过总沉降量的5%)。由此看出,这位朋友未把土的力学性质这一重要因素考虑在内且忽略了时间尺度进行推理,从而得到了不靠谱的结论。

思维的缜密性(严密性)包括科学性、辩证性、深刻性与逻辑性。那么,如何提高思维的缜密性和成功率呢?咱为此建议:

1)丰富自己的多学科知识积累,以免遇到“瓶颈”时无计可施。

2养成从多维度、多因素进行思考和论证以认识事物本质的习惯,掌握“同中求异”和“异中求同”之要领,对可能出现的情况和结果要逐一进行考察和评估,不要轻易下结论。

3思考问题寻求突破口时,仅靠逻辑思维不够,还要靠形象思维的助力。鉴于此,放飞“异想天开”般的想象力,不受固有思维模式和过去认识的束缚,以大胆假设、小心求证为指南放手去干。爱因斯坦认为:“超出人们寻常思维习惯的想象力,比知识更为重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。严格地说,想象力是科学研究中的实在因素。”是啊, 想象力往往能为科学探索提供鲜活的命题和无限的遐想空间,把其与严谨的科学求证相结合,可能会取得更多原始性成果。

(4)人的思维往往都有局限性,为补齐此“短板”要多和高手过招,以拓展思维广度和深度。


参考(略)



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