论科学思维方法在创造过程中的重要作用

江西教育科研 1998#6JIA NGXI EDUCA TIONAL R ESEA RCHp 文化林收稿日期:1998-09-16论科学思维方法在创造过程中的重要作用一中国自商周以来,就开始了痒序之教,历史可谓久矣。

中国传统的教育弊端极多,其中最大的教训是只强调读书诵经,不注重科学的思维方法。

学生读了一辈子书,转来转去,读的都是子曰诗云、三纲五常、仁义道德、天地君亲师一类教条。

读书的目的只是为了应试赶考,考取了进士,则高官得做,好马得骑,没有考取,一无力气种地,二无能力经商,成了一领青衫的废物,直到老死。

这种教育制度,也不知耽误了多少代人。

中国的教育历来就忽视传授和训练新的思维方法,更不讲究思维方法的科学性。

早在三国时期,就流传开了曹冲称象的故事,但故事归故事,在社会上流传了一千多年,却始终未能上升为公式或定律。

同一现象,在两千多年前的阿基米德那里,却形成了流体动力学的基本定律,并且还写成了公式。

正是应用科学的思维方法,在古希腊便形成了逻辑学、天文学,并相继出现了欧几理德几何学。

特别是文艺复兴以后,西方形成数、理、化和天、地、生等基础科学,并带动了相关学科的蓬勃发展。

正是科学的思维方法,使西方的科学技术,大大地超过了中国;也正是由于中国人忽视科学的思维方法,使中国的科学技术大大地落后于西方。

正当中国的科举考试搞得如火如荼的时候,正当状元郎打马游金街的时候,鸦片战争一声炮响,八国联军直捣北京,这才发现,应试教育搞的那些读书诵经的把戏,面对帝国主义的坚船利炮,一筹莫展,害得我们差点亡国灭种,教训难道还不深吗?建国以后,我国的教育事业得到了巨大的发展。

但是,应试教育的弊端并没有革除。

我们搞的还是应试教育,仍然忽视科学思维方法的传授和训练,而只注重瞄准考卷,背书答题。

我们的千百万学生,从小学到初中,从初中升高中再升大学,都是在背书)))考试)))再背书)))再考试的循环中度过的,人们仍然习惯于把人的脑袋当作书袋子和资料室,把学生当作考试的机器,而不是把大脑当作思维的器官,不是把学生当作思维的主体。

这样一来,就使我们培养出来的人缺乏创造精神和创新能力。

其后果是严重的。

为了说明问题,我们现在来列举两个对比材料:据今年5月12日的5广东商报6报道:我国约有500家研究开发机构,平均每个机构拥有125人。

据统计,近一半的研究机构,一年竟没有发表一篇论文;只有5%的研究开发机构创造了国家级科研成果,15%的研究开发机构创造了部级科研成果。

开发研究机构平均一年只获得0109项发明专利。

要知道:我们的科研开发机构集中了全国最有实力的研究人员。

这些人经过了无数次的题海战役,经过了一而再再而三的升学考试,而且曾经是大学中的尖子人才,如今又享受着国家提供的良好的研究条件。

他们的研究开发能力尚且如此,其他人的科研和创新能力就可想而知了。

对比一下:美国的贝尔研究所。

该所拥有科技人员1万余人,平均每年发表的论文2300篇,获专利19000多项,其中被列为重点的就达80)90项,该所还有7人4次获得诺贝尔奖金。

可以看出,他们的创新能力和科研效率是何等的高。

而这只是美国的众多科研开发机构中的一家。

如论背书应试的能力,中国人决不比美国人差。

历届奥林匹克数学物理竞赛,中国都是优胜者。

但一比创新能力和科技开发水平,则中国和西方先进国家之间的距离就很大很大。

这种差距迫使我们的科研效率差,成果少,发展水平低,拖了现代化建设的后腿。

)))这又是中国的应试教育的一大教训。

有鉴于此,为了实现我国科教兴国的战略目标,为了提高中国的科学技术水平和推动现代化建设事业的快速发展,我们的当务之急之一,就是要大力倡导,进而推广、普及科学的思维方法。

67二思维方法的创新,是全人类的福音。

正是新的思维方法,为人类创造了而且正在创造着新的生活。

人类在很长的时间内,其思维方式是原始思维。

商务印书馆1981年出版了列维)))布留尔所著的5原始思维6一书,该书分析了原始思维的若干特点:那时的思维总是依附于直观的实物,同时从这一实物到那一实物随意地加以联想和想像。

从而缺乏对事物的概括、归纳和推理,缺乏对事物的规律性的认识。

他们凭直觉去索取大自然现成的水果或野兽充饥,只能凭直觉地用大自然直接提供的兽皮保暖,只能依赖大自然直接提供的树枝上或山洞里栖身。

在饥饿的驱使下,为了获得食品,就得用手去打、用口去咬、用脚去踢。

人类只有跳出直接地利用自身器官的圈子,找到利用工具这一思路,求生的方式才获得根本的变革。

他们想到利用石头、木棍、弓箭直至金属工具,就足以使人类变得比任何猛兽都更强大,并且比任何猛兽都更易于获得食物,从而使人类变成了万物的灵长。

其后,人们的思路又一次发生了变化,由狩猎发展到饲养,这一新思维,使人类社会从游牧阶段走向了定居阶段,这一思路发展到现代,一个牧场主用现代化的方法,可以饲养上万头牛羊;一个养鸡场可以饲养几万乃至几十万只鸡鸭。

特别是在农业领域,古猿用采集的方式获得大自然提供的有限谷物和果类。

早期人类则改变这一思路,改为种植,这一改变开创了人类的农业生产历史。

到了近代,人类又形成了用机械耕作代替人力耕作的新思路。

改行务农的音乐家和律师杰思罗#塔尔发明了播种机,使一个农业劳动力的劳动生产率提高了几十倍。

最早的人类和动物无异,他们在树枝上或山洞里躲野兽和避风雨。

大约在公元前4万年,他们已经有了新思路,开始用猛犸的骨头做撑竿,制造原始的帐篷。

最后,我们的祖先采用自行制造建筑材料的方式,先是烧制了秦砖汉瓦,后是生产了钢筋水泥,于是,极大地改善了人类的居住条件,建起了无数的高楼大厦,造就了纽约、伦敦、巴黎、东京、上海等等一个个大都市。

再也不必列举生活的其他方面了。

总之,现代生活中的美好的一切;都来自前人的一个又一个新的科学思维。

要使这一切更美好,则要求我们的当代人要有更好的思维方法,更新的思路,要在方法论方面有新的突破。

三新的,科学的思维方法,不但可以改变人类的生活方式和生活面貌,而且还可以拓阔人类的活动空间和提高人类的活动能力。

人类自古幻想上天入海,可惜那只是幻想而没有找到变成现实的方法。

后来人们根据鸟的飞行原理,制作了双翼机以至三翼机,类比的方法打开了新的思路,但未能解决飞行器的升降定向问题,赖特兄弟创造了新的思维方式:不是企图使之平稳而是着眼于控制。

于是成功地创造出第一个可供控制的航天器,使人类上天的幻想得以实现,沿着这一思路,单翼机、火箭以至航天飞机连连上天,人类不但能通行于地球的升层空间,而且开拓了进入宇宙的历史。

至于人类在地上的活动能力,是在一个又一个新思维的驱动下,一次又一次地不断加强。

人类从靠活动的双脚去追逐野兽,发展到骑着高头大马去围猎征战,这就是一种思维方法的改变,它表明人类已经从单纯依靠人力进入到能够借用畜力。

瓦特发明蒸汽机以后,人类又产生了从利用畜力发展到利用蒸汽动力的新想法。

这一方法可分为两步:第一步是将马车的马去掉,改由蒸汽机牵引;第二步是将蒸汽机车和行走的道路)))铁轨完全成功地结合起来。

斯蒂芬森设计了机车并负责铺设了从利物铺到曼彻斯特之间的铁路,于1830年正式通车。

人们从此把从伦敦到爱丁堡的旅行时间从十至十二天缩短到了五十小时,从此开创了铁路运输的历史。

一个司机开动机车,就足以拉着几百人以每小时五六十公里的速度奔跑起来。

沿着这一思路,人们在1925年又开始制造汽轮机机车,1964年开始,英国、加拿大和法国又设计出高速列车。

随着电力时代的到来,铁路运输现在已经在到能完全自动控制的程度。

现在,火车、电车和汽车穿梭一般奔驰在世界各地,这些新的交通工具的使用,都是运用了新的思维方法的结果。

四科学技术是第一生产力。

然而,推动科学技术发展的又是什么呢?我们以为:推动科学技术发展的直接动力,是新的、科学的思维方法。

历史事实可以证明这一点。

在古代西方,以古希腊为顶峰,赫拉克利特用概括的方法认为万物的根源是火,使他成为辩证法的奠基人之一。

用同样的方法,留基波、德谟克利特、伊璧鸠鲁等人则提出了原子论,并成为西方物理学和化学的理论基础。

伟大的学者亚里士多德是当时研究思维方法最有成就的人,他建立了/形式逻辑0,第一次全面、科学而深入地研究了人类的逻辑思维问题,即思维的形式和规律的问题,提出了演绎法、归纳法、公理法。

应用这些方法,推动了整个社会科学和自然科学的发展。

哲学、天文、数学、生物、医学、物理、美学,各个68学科都百花齐放,其中最突出的科学成就有欧几里德的几何学、阿基米德的阿基米德定律和杠杆原理等等。

在先进的思维方法和科学技术的推动下,古希腊的社会获得了飞速的发展,形成了高度发达的希腊文化,出现了比利安式、爱奥尼亚式和科林斯式的雄伟壮丽的建筑物。

古希腊所确立的思维方法,一直影响着整个欧洲。

几乎与古希腊同时代,中国的古代社会从奴隶社会到封建社会过渡的时期是春秋战国,这一时期的特点也是思维方法大革新,出现了百花齐放,百家争鸣的局面。

儒家、道家、墨家、法家,所谓的诸子百家都相继形成(中国的思想体系大抵都是在这个时候形成的)。

思维方式大革新推动了社会生产的大发展,农业上采用了铁犁,使用了耕牛,推行了深耕、施肥、灌溉等耕作技术。

在新思路的推动下,出现了占地千里、带甲数万、兵车千乘的诸候国。

思维方法的变革带来了近代社会的变革,对逻辑思维方法作出划时代贡献的是英国的哲学家弗兰西斯#培根。

其5新工具6一书,大力提倡科学试验的方法和整理、比较、分析的方法,为此,马克思曾称他为/英国唯物主义和整个实验科学的真正始祖。

¹0伽利略在强调试验的基础上,又提出了将实验方法与数学方法相结合的方法。

1614年,耐普尔在数学方法领域创立了对数计算法,1637年,笛卡尔创立了解析几何。

在近代自然科学领域,代表最高成就的是最伟大的科学家牛顿,他创造性地运用数学的方法,同时运用分析与综合的方法,与莱布尼茨同时创立了微积分,他完成了5自然哲学的数学原理6一书,总结出了力学三定律,发现了万有引力定律,建立了经典力学。

在这一时代,孟德运用实验和统计的方法,提出了植物杂交后代中性状分配数量的规律;赖尔倡导了/将今比古0的历史比较法,建立了地质渐变的理论;达尔文运用分类和比较的方法创立了生物进化论;门捷列夫用排列和假说的方法发现了元素周期律。

总之,新的思路、新的方法层出不穷,导致了自然科学的突飞猛进。

数学、物理、化学、天文、地理、生物,成千上百的科学成就在这些方法的引导下纷纷建立起来,达到了日新月异、一日千里的程度。

历史发展到现代,爱因斯坦创立的相对分析的方法,爱迪生使用的试验的方法,法拉第发明的电磁互相转化的方法,使我们的时代进入到了电气化时代的原子时代。

紧接着,数量分析的方法,社会科学与自然科学交叉的方法,系统化、大综合的方法,成了现代科技发展的新动力。