中国石油大学（华东）：《近代物理实验》课程教学资源（讲义）研究型近代物理实验导引.pdf_大学文库

《近代物理实验》课程研究性实验的教学与考核方式一、教学内容根据《近代物理实验》课程整体设计和教学安排，近代物理实验(2-2)的教学内容为研究性实验，注重近代物理实验的专门教育。从实验研究课题的选题到研究论文的写作，全过程训练学生从事科学研究的基本素质。教学基本过程包括实验研究课题的选题开题、实验方案设计、实验测量系统组建、实验样品选取制备、实验现象观察测量、研究论文撰写和研究课题答辩等主要教学环节。二、教学方式近代物理实验(2-2)课内36学时的教学安排为开题汇报2学时、实验室实验32学时、研究课题答辩2学时，其他教学内容学生课外自主安排时间完成。近代物理实验(2-2) 研究性实验的主要教学环节包括组建研究小组、选定指导教师、选题开题、实验观测、撰写研究论文、完成课题答辩。 1、研究小组与教师指导选课的学生开课前每1~3名学生组成一个研究小组，不受专业班级限制，完全自由组合。研究小组由一名任课教师主要指导和课程组教师联合指导，每一个研究小组确定位主要指导教师。 2、选题开题 ①一个研究小组选取一个研究性实验课题，鼓励学生结合近代物理实验的课程内容自主选题，也可以从课程组提供的课题中选取。该课题作为近代物理实验(2-2)的研究性实验项目。 ②选定研究性实验课题后，各研究小组进行实验课题的可行性研究并撰写选题报告。每个研究小组提交一个研究性实验课题的选题报告（电子版），基本内容包括实验题目、课题意义、实验原理、实验方案设计、实验器材、实验内容、预期结果、参考文献。各小组分散与主要指导教师讨论确定所选实验研究课题的可行性。 ③研究性实验课题的选题报告通过主要指导教师评审后，全部小组以班为单位集中做开题汇报，每组汇报10分钟，直接用选题报告的Word或WPS或PDF文件汇报。由课程组教师联合指导，给出实验研究课题的修改建议，各小组完善开题设计。 3、实验观测通过研究性实验课题的开题评审后，各小组根据研究课题的实验方案设计，在实验室完成实验测量系统组建、实验样品选取制备、实验现象观察测量等实验工作。 4、研究论文与课题答辩完成研究性实验课题的实验观测后，各小组须提交课题研究论文和完成结题答辩。 ①一个研究小组撰写并提交一篇课题研究论文，论文按照期刊正式发表论文格式要

《近代物理实验》课程研究性实验的教学与考核方式一、教学内容根据《近代物理实验》课程整体设计和教学安排，近代物理实验（2-2）的教学内容为研究性实验，注重近代物理实验的专门教育。从实验研究课题的选题到研究论文的写作，全过程训练学生从事科学研究的基本素质。教学基本过程包括实验研究课题的选题开题、实验方案设计、实验测量系统组建、实验样品选取制备、实验现象观察测量、研究论文撰写和研究课题答辩等主要教学环节。二、教学方式近代物理实验（2-2）课内 36 学时的教学安排为开题汇报 2 学时、实验室实验 32 学时、研究课题答辩 2 学时，其他教学内容学生课外自主安排时间完成。近代物理实验（2-2）研究性实验的主要教学环节包括组建研究小组、选定指导教师、选题开题、实验观测、撰写研究论文、完成课题答辩。 1、研究小组与教师指导选课的学生开课前每 1~3 名学生组成一个研究小组，不受专业班级限制，完全自由组合。研究小组由一名任课教师主要指导和课程组教师联合指导，每一个研究小组确定一位主要指导教师。 2、选题开题 ① 一个研究小组选取一个研究性实验课题，鼓励学生结合近代物理实验的课程内容自主选题，也可以从课程组提供的课题中选取。该课题作为近代物理实验（2-2）的研究性实验项目。 ② 选定研究性实验课题后，各研究小组进行实验课题的可行性研究并撰写选题报告。每个研究小组提交一个研究性实验课题的选题报告（电子版），基本内容包括实验题目、课题意义、实验原理、实验方案设计、实验器材、实验内容、预期结果、参考文献。各小组分散与主要指导教师讨论确定所选实验研究课题的可行性。 ③ 研究性实验课题的选题报告通过主要指导教师评审后，全部小组以班为单位集中做开题汇报，每组汇报 10 分钟，直接用选题报告的 Word 或 WPS 或 PDF 文件汇报。由课程组教师联合指导，给出实验研究课题的修改建议，各小组完善开题设计。 3、实验观测通过研究性实验课题的开题评审后，各小组根据研究课题的实验方案设计，在实验室完成实验测量系统组建、实验样品选取制备、实验现象观察测量等实验工作。 4、研究论文与课题答辩完成研究性实验课题的实验观测后，各小组须提交课题研究论文和完成结题答辩。 ① 一个研究小组撰写并提交一篇课题研究论文，论文按照期刊正式发表论文格式要

第一章研究与创新人类的创新活动，推动了社会进步，反过来，社会进步又加速了人类的创新活动和技术革命。16 世纪以后，这一过程尤为明显，并且不断加速。 17世纪到18世纪以瓦特为代表发明的燕汽机，促进了纺织业、采矿业、治金和机器制造业的发展，在人类历史上产生了第一次工业革命。科学史上的三大发现：细胞学说、达尔文的进化论和能量守恒定律，为医学、生物学和物理学的发展注入了活力。 19世纪，法拉第在电磁学方面的发现和贡献，促成了电动机、发电机和变压器等一系列重大发明创造的诞生，使生产力获得极大提高，形成了第二次工业革命。 19世纪末，电磁波理论的建立、电磁波的发现和应用，促进了电话、电报和广播的发展，使人们的工作、生活发生了巨大的变化， 20世纪初，相对论、量子力学和核物理的诞生，使人们的研究从宏观领域扩展到微观领域，进入了核能应用时代。 20世纪40年代，有机化学和高分子化学基础理论的建立，开拓了人类利用人工合成材料的新时 20世纪中期，随者固体物理理论的建立和半导体技术的发展，第一台电子计算机的成功研制和计算机技术的发展，人类进入了工业生产自动化的新时代。 20世纪50年代发现的遗传物质DNA(脱氧核糖核酸)，为遗传学和生物工程开辟了广阔的前景。 1957年，苏联成功发射了第一颗人造地球卫星，从此航天事业蓬勃发展，人类进入了探素宇宙的新时代。 20世纪60年代第一台激光器的诞生，使古老的光学重新焕发了青春。激光器的发展和应用促进了科学技术的进步，特别是加速了光电子时代和信息时代的进程。纵观世界科技创新发展的进程，可以看出现代科技创新过程越来越快，在18世纪末以前，大部分技术创新的开发周期都在70年以上：而19世纪技术创新项目的开发周期在20年至70年之间：20世纪以来，都在20年以下。技术创新过程的加速性，使商品琳琅满目，同时也使商品的市场寿命越来越短，更新换代的速度愈来愈快。随者20世纪科学的迅猛发展，世界各国对创造发明规律研究的风行，各国间竞争的加剧，人们对创新越来越重视。美国经济学家熊彼特就曾提出创新是生产要素的重新组合。以后，各个国家、各个领域、各个部门、各个层面由于发展和竞争的需要，也都纷纷提出各自的创新，如知识创新、技术包创新、体制创新、机制创新、组织创新、观念创新、政策创新、文艺创新。各种创新相互依赖、相互促进，既有各自的要求和内容，也有共同的特征。创新是人脑复杂的思维过程，是产生现实尚不存在的事物或观念形态的创造性活动。一般情况下，创新都是主动的、有目的的行为，是对旧事物的本质性变革或改进，它对经济发展、社会进步起着直接和间接的推动作用，创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。科学研究与创新密切相关，没有科学研究就没有创新，科学研究是创新的基础。研究性学习是培

1 第一章研究与创新人类的创新活动，推动了社会进步，反过来，社会进步又加速了人类的创新活动和技术革命。16 世纪以后，这一过程尤为明显，并且不断加速。 17 世纪到 18 世纪以瓦特为代表发明的蒸汽机，促进了纺织业、采矿业、冶金和机器制造业的发展，在人类历史上产生了第一次工业革命。科学史上的三大发现：细胞学说、达尔文的进化论和能量守恒定律，为医学、生物学和物理学的发展注入了活力。 19 世纪，法拉第在电磁学方面的发现和贡献，促成了电动机、发电机和变压器等一系列重大发明创造的诞生，使生产力获得极大提高，形成了第二次工业革命。 19 世纪末，电磁波理论的建立、电磁波的发现和应用，促进了电话、电报和广播的发展，使人们的工作、生活发生了巨大的变化。 20 世纪初，相对论、量子力学和核物理的诞生，使人们的研究从宏观领域扩展到微观领域，进入了核能应用时代。 20 世纪 40 年代，有机化学和高分子化学基础理论的建立，开拓了人类利用人工合成材料的新时代。 20 世纪中期，随着固体物理理论的建立和半导体技术的发展，第一台电子计算机的成功研制和计算机技术的发展，人类进入了工业生产自动化的新时代。 20 世纪 50 年代发现的遗传物质 DNA（脱氧核糖核酸），为遗传学和生物工程开辟了广阔的前景。 1957 年，苏联成功发射了第一颗人造地球卫星，从此航天事业蓬勃发展，人类进入了探索宇宙的新时代。 20 世纪 60 年代第一台激光器的诞生，使古老的光学重新焕发了青春。激光器的发展和应用促进了科学技术的进步，特别是加速了光电子时代和信息时代的进程。纵观世界科技创新发展的进程，可以看出现代科技创新过程越来越快，在 18 世纪末以前，大部分技术创新的开发周期都在 70 年以上；而 19 世纪技术创新项目的开发周期在 20 年至 70 年之间；20 世纪以来，都在 20 年以下。技术创新过程的加速性，使商品琳琅满目，同时也使商品的市场寿命越来越短，更新换代的速度愈来愈快。随着 20 世纪科学的迅猛发展，世界各国对创造发明规律研究的风行，各国间竞争的加剧，人们对创新越来越重视。美国经济学家熊彼特就曾提出创新是生产要素的重新组合。以后，各个国家、各个领域、各个部门、各个层面由于发展和竞争的需要，也都纷纷提出各自的创新，如知识创新、技术创新、体制创新、机制创新、组织创新、观念创新、政策创新、文艺创新。各种创新相互依赖、相互促进，既有各自的要求和内容，也有共同的特征。创新是人脑复杂的思维过程，是产生现实尚不存在的事物或观念形态的创造性活动。一般情况下，创新都是主动的、有目的的行为，是对旧事物的本质性变革或改进，它对经济发展、社会进步起着直接和间接的推动作用，创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。科学研究与创新密切相关，没有科学研究就没有创新，科学研究是创新的基础。研究性学习是培

第二章科学思维方法简介第一节科学思维方法的重要性和基本形式科学研究是用来解决自然领域或科学问题的思维方式，可解释为人对客观事物理性认识的过程即人们通过大脑的各种复杂的心理活动，把丰富的感性材料，通过由此及彼、由表及里、去粗取精、去伪存真的加工，揭露出不能直接感知到的客观事物的本质。思维不但可以能动地反映客观世界，也可以能动地反作用于客观世界。因此科学思维方法在认识世界和改造世界的过程中起者重要的作用。不同思维方法各有自己的特点，从不同角度或以不同标准来划分，其分类情况也就有所不同。科学思维方法可简单地分为两大类：逻辑思维和非逻辑思维。逻辑思维是根据事实材料，借助概念、判断、推理来反映现实的过程，是用科学的抽象概念来揭示事物的本质，表示认识现实的结果。逻辑思维是一种最常用的思维方法，比较、类比、分析、综合、归纳和演绎都是逻辑思维中一些基本的方法。非逻辑思维不同于逻辑思维，它不需要像逻辑思维那样每一步都要有依据。它通常包括形象思维、灵感思维和直觉思维等三种基本形式。在创新工作中，还经常用到逆向思维、发散思维、集中思维和辩证思维等几种思维形式，它们在创新中具有重要作用。第二节逻辑思维在科学技术发展的过程中，逻辑思维的作用是显著的，它是一种长期的、经常起作用的思维方法，也是人们最常用的一种思维方法。下面对逻辑思维中的几种基本方法分别作简单介绍。一、比较 L.比较的含义及基础比较是确定研究对象之间相同点和差异点的一种逻辑方法。由于客观事物的多样性，每一种事物又具有多种属性，在不同的具体事物之间，既有相同的属性，也有不同的属性。事物之间的相同性和差异性，正是比较法的基础。 2.比较的两种基本类型每一个客观事物的存在都离不开时间和空间，也就是说，每一事物都是在一定的时间范围内存在于某一空间，因此基本的比较方法有横向比较和纵向比较两种。横向比较：在同一时间内，对空间上同时并存的事物进行比较，以便认识和发现不同事物之间或同类事物在不同条件下的区别和联系。瑞典科学家林耐就是利用横向比较的方法对同一时期的大量生物进行比较，把主要特性相同的生物归类，从而确立了生物学分类系统。纵向比较：对同类事物在不同时期的形态、属性等进行比较，以便发现和认识某一事物发展变化的特点和规律。达尔文用纵向比较的方法对不同时期同类生物的形态、属性和变化规律进行研究，经过40多年的积累，写成了《物种起源》一书。二、类比 1.类比的含义及基础类比是以比较为基础的一种逻辑推理形式，它是通过对两个或两类研究事物进行比较，找出它们之间的相同点或相似点，并以此为根据，把其中对某一个或某一类事物的有关知识和结论，推广到另

3 第二章科学思维方法简介第一节科学思维方法的重要性和基本形式科学研究是用来解决自然领域或科学问题的思维方式，可解释为人对客观事物理性认识的过程，即人们通过大脑的各种复杂的心理活动，把丰富的感性材料，通过由此及彼、由表及里、去粗取精、去伪存真的加工，揭露出不能直接感知到的客观事物的本质。思维不但可以能动地反映客观世界，也可以能动地反作用于客观世界。因此科学思维方法在认识世界和改造世界的过程中起着重要的作用。不同思维方法各有自己的特点，从不同角度或以不同标准来划分，其分类情况也就有所不同。科学思维方法可简单地分为两大类：逻辑思维和非逻辑思维。逻辑思维是根据事实材料，借助概念、判断、推理来反映现实的过程，是用科学的抽象概念来揭示事物的本质，表示认识现实的结果。逻辑思维是一种最常用的思维方法，比较、类比、分析、综合、归纳和演绎都是逻辑思维中一些基本的方法。非逻辑思维不同于逻辑思维，它不需要像逻辑思维那样每一步都要有依据。它通常包括形象思维、灵感思维和直觉思维等三种基本形式。在创新工作中，还经常用到逆向思维、发散思维、集中思维和辩证思维等几种思维形式，它们在创新中具有重要作用。第二节逻辑思维在科学技术发展的过程中，逻辑思维的作用是显著的，它是一种长期的、经常起作用的思维方法，也是人们最常用的一种思维方法。下面对逻辑思维中的几种基本方法分别作简单介绍。一、比较 1. 比较的含义及基础比较是确定研究对象之间相同点和差异点的一种逻辑方法。由于客观事物的多样性，每一种事物又具有多种属性，在不同的具体事物之间，既有相同的属性，也有不同的属性。事物之间的相同性和差异性，正是比较法的基础。 2. 比较的两种基本类型每一个客观事物的存在都离不开时间和空间，也就是说，每一事物都是在一定的时间范围内存在于某一空间，因此基本的比较方法有横向比较和纵向比较两种。横向比较：在同一时间内，对空间上同时并存的事物进行比较，以便认识和发现不同事物之间或同类事物在不同条件下的区别和联系。瑞典科学家林耐就是利用横向比较的方法对同一时期的大量生物进行比较，把主要特性相同的生物归类，从而确立了生物学分类系统。纵向比较：对同类事物在不同时期的形态、属性等进行比较，以便发现和认识某一事物发展变化的特点和规律。达尔文用纵向比较的方法对不同时期同类生物的形态、属性和变化规律进行研究，经过 40 多年的积累，写成了《物种起源》一书。二、类比 1. 类比的含义及基础类比是以比较为基础的一种逻辑推理形式，它是通过对两个或两类研究事物进行比较，找出它们之间的相同点或相似点，并以此为根据，把其中对某一个或某一类事物的有关知识和结论，推广到另

一个或另一类事物中去：或者由两个事物的规律相似，而推论出它们的属性相同或相似的结论。在自然界中，不同事物之间存在某种同一性。事物之间的同一性可表现在形式上，也可表现在内容上：可表现在量上，也可表现在质上。此外，事物本身的各种属性是相互联系、相互制约的，因此，如果两个事物在一系列属性上相似或相同，那么它们在另外一些属性上也可能相似或相同。事物的同一性是形成类比推理的客观基础，也为运用类比推理认识世界、改造世界提供了条件。 2.类比的范围和特点类比可在两个或两种同类事物之间进行，也可在不同类的、甚至差别很大的事物之间进行：进行类比的属性和关系可以是本质的，也可以是表面现象的：类比事物之间的相似点可以是一个，也可以是多个。这些都是类比的范围。类比的特点是：类比推理不完全受逻辑推理的束缚，有利于研究人员充分发挥创造思维的作用，在较大的范围内把不同事物联系起来进行类比。更重要的是，类比是把熟悉的事物和陌生的事物进行类比，把已有的认识推论到未知的事物身上，从而为研究未知事物，提供了极具启发性的认识方法。历史上，对光的本性的认识，经历了由微粒说到波动说，最后再到光的波粒二象性的认识过程，法国科学家德布罗意由光的本性联系到一直被认为是粒子的实物微粒（如电子），根据类比推理提出了物质波的假设，即实物微粒也具有波动的特征。此假设为以后的实验证实，为此，德布罗意获得1929 年诺贝尔物理学奖。三、分析和综合整体和部分是自然界普遍存在的一对矛盾，客观事物都是由各部分组成的统一整体。分析和综合就是以整体和部分的关系为基础，相生依存、相互联系的两种思维方法： 1.分析的含义和特点任何一个客观事物都是由各个部分和各种要素组成的、复杂的、有机联系的统一整体，同时，它义和其他事物处于相互联系之中，因此，对于这个整体，仅凭直观是无法认识它的各种属性和本质的。为了从整体上揭示和把握研究对象的属性和本质，必须首先了解组成整体的各部分或要素的性质和特点。所谓分析，就是把客观对象分解成一定的组成部分或要素加以认识的一种思维方法。分析方法的作用在于使认识从整体深入到局部，对局部结构和性质的分析是认识整体的基础。通过事物的表面现象或组成揭示事物的本质和规律，才是分析的目的。分析法的特点：一是暂时地分割，变整体力部分，变复杂为简单，化难为易：二是要在深人事物或现象的内部、掌握各个细节的同时，排除各种干扰和影响的因素，透过事物的现象揭示本质和规律，这是分析的精髓。 2.综合的含义和特点综合是指在分析的基础上，把研究对象的各个组成部分和各种要素，通过概括和总结，再组成有机的统一整体，从总体上揭示和把挥事物性质和规律的一种思维方法。综合和分析相反，它是从整体上，从事物内部的有机联系方面来把握和研究事物，是变局部为整体，变简单为复杂。由于是从整体上认识事物的本质和规律，综合比分析更深刻、更高级。综合不是把各部分机械地、简单地拼凑和堆砌，而是将各部分有机地结合。因此，作为综合的整体具有各部分单独存在时所不具有的性质

4 一个或另一类事物中去；或者由两个事物的规律相似，而推论出它们的属性相同或相似的结论。在自然界中，不同事物之间存在某种同一性。事物之间的同一性可表现在形式上，也可表现在内容上；可表现在量上，也可表现在质上。此外，事物本身的各种属性是相互联系、相互制约的，因此，如果两个事物在一系列属性上相似或相同，那么它们在另外一些属性上也可能相似或相同。事物的同一性是形成类比推理的客观基础，也为运用类比推理认识世界、改造世界提供了条件。 2. 类比的范围和特点类比可在两个或两种同类事物之间进行，也可在不同类的、甚至差别很大的事物之间进行；进行类比的属性和关系可以是本质的，也可以是表面现象的；类比事物之间的相似点可以是一个，也可以是多个。这些都是类比的范围。类比的特点是：类比推理不完全受逻辑推理的束缚，有利于研究人员充分发挥创造思维的作用，在较大的范围内把不同事物联系起来进行类比。更重要的是，类比是把熟悉的事物和陌生的事物进行类比，把已有的认识推论到未知的事物身上，从而为研究未知事物，提供了极具启发性的认识方法。历史上，对光的本性的认识，经历了由微粒说到波动说，最后再到光的波粒二象性的认识过程，法国科学家德布罗意由光的本性联系到一直被认为是粒子的实物微粒（如电子），根据类比推理提出了物质波的假设，即实物微粒也具有波动的特征。此假设为以后的实验证实，为此，德布罗意获得 1929 年诺贝尔物理学奖。三、分析和综合整体和部分是自然界普遍存在的一对矛盾，客观事物都是由各部分组成的统一整体。分析和综合就是以整体和部分的关系为基础，相生依存、相互联系的两种思维方法： 1．分析的含义和特点任何一个客观事物都是由各个部分和各种要素组成的、复杂的、有机联系的统一整体，同时，它义和其他事物处于相互联系之中，因此，对于这个整体，仅凭直观是无法认识它的各种属性和本质的。为了从整体上揭示和把握研究对象的属性和本质，必须首先了解组成整体的各部分或要紊的性质和特点。所谓分析，就是把客观对象分解成一定的组成部分或要素加以认识的一种思维方法。分析方法的作用在于使认识从整体深入到局部，对局部结构和性质的分析是认识整体的基础。通过事物的表面现象或组成揭示事物的本质和规律，才是分析的目的。分析法的特点：一是暂时地分割，变整体力部分，变复杂为简单，化难为易；二是要在深人事物或现象的内部、掌握各个细节的同时，排除各种干扰和影响的因素，透过事物的现象揭示本质和规律，这是分析的精髓。 2．综合的含义和特点综合是指在分析的基础上，把研究对象的各个组成部分和各种要素，通过概括和总结，再组成有机的统一整体，从总体上揭示和把握事物性质和规律的一种思维方法。综合和分析相反，它是从整体上，从事物内部的有机联系方面来把握和研究事物，是变局部为整体，变简单为复杂。由于是从整体上认识事物的本质和规律，综合比分析更深刻、更高级。综合不是把各部分机械地、简单地拼凑和堆砌，而是将各部分有机地结合。因此，作为综合的整体具有各部分单独存在时所不具有的性质

一般情况下，在认识过程的前期，是以分析为主，综合为辅。分析一一综合一一再分析一再综合，这就是科学认识的发展过程。四、归纳和演绎人们对周围客观事物的认识过程，基本上遵循从个别到一般，再从一般到个别的过程。归纳和演绎就是与这两个过程相对应的两种逻辑思维方法。 1.归纳的含义和种类归纳是指把一些个别的经验事实和感性材料进行概括和总结，从中抽象出一般结论、原理或规律的推理方法，它是从个别到一般的推理方法。任何事物都是个别和一般、个性和共性的辩证统一，个别中包含着一般，个性中包含着共性，这是归纳法的客观基础。但是，个性比共性更丰富，有些属性不为同类事物所共有，因此，归纳法其有或然性。根据归纳法概括的对象是否完全、可分为完全归纳法和不完全归纳法两种完全归纳法是指根据列举出的某类事物的所有对象，概括出一般结论的推理方法。由于是概括了所研究的一切对象，才作出的一般性结论，所以，综合是必然性的推理。不完全归纳法是指人们根据对某一类事物中部分对象具有的共同属性，概括出这类事物都具有某种属性的推理方法。不完全归纳法又分为简单枚举归纳法和科学归纳法（判明因果联系法）两种。简单枚举归纳法（又称枚举归纳法）是指通过对某类事物中部分对象的考察，发现一些属性在些同类事物中不断出现，又未遇到不同的例子，从而概括出这类事物一般性结论的归纳法。科学归纳法是指根据对某类事物中部分对象的本质属性和因果关系的研究，判明事物间的内部联系，也就是从事物的因果关系中揭示出研究对象的规律性，从而作出这类事物一般性结论的归纳法。因为因果关系是反映客观事物内部所固有的必然联系，所以科学归纳法具有必然性。 2.演绎的含义和推理结构演绎是指从已知的一般原理、定理或规律出发，得出新结论的一种逻辑思维方法。它是从一般到个别的推理方法。演绎的客观基础是：一般存在于个别之中，共性存在于个性之中，一般事物或现象的共有属性存在于每一个个别事物或现象中。演绎推理揭示了一般和个别的必然联系，只要推理的前提真实，推理的形式正确，那么它的结论就必然真实。演绎推理一般可分为三个部分，第一部分是反映一般规律的大前提：第二部分是在大前提范围内的个别事物：最后一部分是由前面两个前提得出的结论，即把一般的规律推广到个别事物的结论。归纳和演绎互为条件，在一定的条件下，双方的地位可互相转化。在此过程中，人们对客观世界的认识也不断深化第三节非逻辑思维逻辑思维在科学技术发展的早期就已出现。长期以来，人们一直认为逻辑思维是人类唯一的一种思维形式。进入20世纪后，科学技术和创造发明成果层出不穷，人们对思维科学也开展了深入的研究，逐步认识到形象思维、灵感思维、直觉思维等非逻辑思维形式和逻辑思维一样，也都是人类的基本思维形式。 5

5 一般情况下，在认识过程的前期，是以分析为主，综合为辅。分析——综合——再分析——再综合，这就是科学认识的发展过程。四、归纳和演绎人们对周围客观事物的认识过程，基本上遵循从个别到一般，再从一般到个别的过程。归纳和演绎就是与这两个过程相对应的两种逻辑思维方法。 1. 归纳的含义和种类归纳是指把一些个别的经验事实和感性材料进行概括和总结，从中抽象出一般结论、原理或规律的推理方法，它是从个别到一般的推理方法。任何事物都是个别和一般、个性和共性的辩证统一，个别中包含着一般，个性中包含着共性，这是归纳法的客观基础。但是，个性比共性更丰富，有些属性不为同类事物所共有，因此，归纳法具有或然性。根据归纳法概括的对象是否完全、可分为完全归纳法和不完全归纳法两种。完全归纳法是指根据列举出的某类事物的所有对象，概括出一般结论的推理方法。由于是概括了所研究的一切对象，才作出的一般性结论，所以，综合是必然性的推理。不完全归纳法是指人们根据对某一类事物中部分对象具有的共同属性，概括出这类事物都具有某种属性的推理方法。不完全归纳法又分为简单枚举归纳法和科学归纳法（判明因果联系法）两种。简单枚举归纳法（又称枚举归纳法）是指通过对某类事物中部分对象的考察，发现一些属性在一些同类事物中不断出现，又未遇到不同的例子，从而概括出这类事物一般性结论的归纳法。科学归纳法是指根据对某类事物中部分对象的本质属性和因果关系的研究，判明事物间的内部联系，也就是从事物的因果关系中揭示出研究对象的规律性，从而作出这类事物一般性结论的归纳法。因为因果关系是反映客观事物内部所固有的必然联系，所以科学归纳法具有必然性。 2．演绎的含义和推理结构演绎是指从已知的一般原理、定理或规律出发，得出新结论的一种逻辑思维方法。它是从一般到个别的推理方法。演绎的客观基础是：一般存在于个别之中，共性存在于个性之中，一般事物或现象的共有属性存在于每一个个别事物或现象中。演绎推理揭示了一般和个别的必然联系，只要推理的前提真实，推理的形式正确，那么它的结论就必然真实。演绎推理一般可分为三个部分，第一部分是反映一般规律的大前提；第二部分是在大前提范围内的个别事物；最后一部分是由前面两个前提得出的结论，即把一般的规律推广到个别事物的结论。归纳和演绎互为条件，在一定的条件下，双方的地位可互相转化。在此过程中，人们对客观世界的认识也不断深化。第三节非逻辑思维逻辑思维在科学技术发展的早期就已出现。长期以来，人们一直认为逻辑思维是人类唯一的一种思维形式。进入 20 世纪后，科学技术和创造发明成果层出不穷，人们对思维科学也开展了深入的研究，逐步认识到形象思维、灵感思维、直觉思维等非逻辑思维形式和逻辑思维一样，也都是人类的基本思维形式

一、形象思维形象思维是指在感性认识的基础上，通过联想、想象来揭示客观对象的本质和变化规律的一种思维形式，它是以形象（图像、符号、模型或实物等）作为大脑输入、存贮、加工和输出的信息。形象思维是以形象或形象组合的方式来反映客观事物，而逻辑思维是以概念或概念的联系方式来反映客观事物。辩证唯物论中指出，事物的本质是通过具有一定直观性的现象反映出来的，事物的现象和本质的辩证联系，正是形象思维发挥作用的客观基础。联想大都是在两个事物之间的联想，而事物都有一定的形象，因此联想主要是以形象作为信息来进行联系、比较、转换的。想象是对各种形象信息进行加工、重组或提出事物的新形象。联想和想象是形象思维的主要内容，下面分别作一一介绍。 1.联想 (1)联想的含义和作用联想是指大脑在对信息进行加工时，从一个事物（或概念）联系到与它相关的另一个事物（或概念)的思维活动。两个事物之间必须要有一定的相关性，这是联想的基本特点。这种相关性可表现在功能和结构上的相似，时间和空间上的接近，两个事物之间的因果关系，两个事物对立统一的关系上。联想可以是生动的，也可以是被动的，在外来信息的激发下突然发生。并且，联想的事物一般是未知的、待求解的，而被联想到的事物往往是已知的、熟悉的。联想的主要作用是：第一，联想可使思维在广阔的空间和时间领域内跃迁，使人思路开阔，容易获得新思路、新设想。第二，由于被联想的对象，一般是已知的、熟悉的事物，通过和原有事物比较、类比，可惜助已知事物去认识未知的事物从而在创新工作中发挥重要的作用。 (2)联想的几种类型 ①接近联想。指把在时间上、空间上比较接近的事物联系起未进行思考的联想。 ②相似联想。指从某一事物想到在某些方面与它具有相似特性或特征的另一事物的思维活动。通过已知事物和未知事物的功能相似或结构相似，可对未知事物进行求解。 ③对比联想。指从一个事物想到另一个与它具有相反性质的事物，或从事物的一种属性想到相反属性的一种思维活动。对反粒子的预言就是运用对比联想的成功例子。 ④因果联想。指从一个事物想到与它有原因关系的另一事物，或想到它将产生怎样后果的思维活动。前者也称溯因联想。后者称求果联想。 2.想象想象是指大脑把来自客观世界的各种信息脑性认识、概念、知识等)理想化地、任意地进行改造和重组的思维活动。人们在现实生活中，受到的各种限制很多，并不“自由”，因此在不同的时代、不同的条件下会产生各种不同的想象，来解释自然现象，以满足人们的精神寄托和需要。科学研究中的想象，往往还是有一定的科学根据的。例如，牛顿曾想到：“如果一个人站在高山之顶，沿水平方向抛掷石块。抛出的初速度越大，抛掷的距离就赵远，当速度足够大时，就会把石块抛到地球边缘之外，这时，石块就会仔月亮一样围绕地球旋转。”这一想象正是出自在地球上抛掷石块的事实，牛顿把地球和石块、地球和月亮之间的关系进行类比后，产生出在速度足够大时，就能把石块变为地球的“月亮” 的想象。这种设想超出当时常规的看法，属科学预言的一种想象

6 一、形象思维形象思维是指在感性认识的基础上，通过联想、想象来揭示客观对象的本质和变化规律的一种思维形式，它是以形象（图像、符号、模型或实物等）作为大脑输入、存贮、加工和输出的信息。形象思维是以形象或形象组合的方式来反映客观事物，而逻辑思维是以概念或概念的联系方式来反映客观事物。辩证唯物论中指出，事物的本质是通过具有一定直观性的现象反映出来的，事物的现象和本质的辩证联系，正是形象思维发挥作用的客观基础。联想大都是在两个事物之间的联想，而事物都有一定的形象，因此联想主要是以形象作为信息来进行联系、比较、转换的。想象是对各种形象信息进行加工、重组或提出事物的新形象。联想和想象是形象思维的主要内容，下面分别作一一介绍。 1. 联想（1）联想的含义和作用联想是指大脑在对信息进行加工时，从一个事物（或概念）联系到与它相关的另一个事物（或概念）的思维活动。两个事物之间必须要有一定的相关性，这是联想的基本特点。这种相关性可表现在功能和结构上的相似，时间和空间上的接近，两个事物之间的因果关系，两个事物对立统一的关系上。联想可以是生动的，也可以是被动的，在外来信息的激发下突然发生。并且，联想的事物一般是未知的、待求解的，而被联想到的事物往往是已知的、熟悉的。联想的主要作用是：第一，联想可使思维在广阔的空间和时间领域内跃迁，使人思路开阔，容易获得新思路、新设想。第二，由于被联想的对象，一般是已知的、熟悉的事物，通过和原有事物比较、类比，可惜助已知事物去认识未知的事物，从而在创新工作中发挥重要的作用。（2）联想的几种类型 ①接近联想。指把在时间上、空间上比较接近的事物联系起未进行思考的联想。 ②相似联想。指从某一事物想到在某些方面与它具有相似特性或特征的另一事物的思维活动。通过已知事物和未知事物的功能相似或结构相似，可对未知事物进行求解。 ③对比联想。指从一个事物想到另一个与它具有相反性质的事物，或从事物的一种属性想到相反属性的一种思维活动。对反粒子的预言就是运用对比联想的成功例子。 ④因果联想。指从一个事物想到与它有原因关系的另一事物，或想到它将产生怎样后果的思维活动。前者也称溯因联想，后者称求果联想。 2. 想象想象是指大脑把来自客观世界的各种信息脑性认识、概念、知识等）理想化地、任意地进行改造和重组的思维活动。人们在现实生活中，受到的各种限制很多，并不“自由”，因此在不同的时代、不同的条件下会产生各种不同的想象，来解释自然现象，以满足人们的精神寄托和需要。科学研究中的想象，往往还是有一定的科学根据的。例如，牛顿曾想到：“如果一个人站在高山之顶，沿水平方向抛掷石块。抛出的初速度越大，抛掷的距离就赵远，当速度足够大时，就会把石块抛到地球边缘之外，这时，石块就会仔月亮一样围绕地球旋转。”这一想象正是出自在地球上抛掷石块的事实，牛顿把地球和石块、地球和月亮之间的关系进行类比后，产生出在速度足够大时，就能把石块变为地球的“月亮” 的想象。这种设想超出当时常规的看法，属科学预言的一种想象