发现的形式
1、知道原因,正向推理,获得结果,如果没有充分的推理依据,先假设结果,然后证明假设的正确。
2、知道结果,逆向推理,获得原因,如果没有充分的推理依据,先假设原因,然后证明假设的正确。
正向推理和逆向推理相互包含。
假说的提出
科学上经常遇到的事情:看到一个现象,分析有多少种原因可以造成这种结果(提出假说),然后证实哪一种或哪几种原因(哪一种或哪几种假说)是正确的。
提出假说需要:(1)已有的但是还不充分的推理依据(如果有充分推理依据,就不用去假设了,假设也不是没有丝毫推理依据就去凭空假设的),(2)知识和经验,(3)逻辑思维,(4)想象力,(5)直觉。
逐步缩小思考的范围,排除不必要的干扰。
假说的证明
1、直接证明:找到证据,证明因果关系。
2、间接证明:难以直接证明的时候,可以考虑间接证明。
例如:早期的冰箱冷冻机用的是氟利昂,为了检查冷冻机的氟利昂是否有微量的泄露,直接观察是很难发现的,科学家给氟利昂中添加了夜光物质,然后在黑暗中观察是否有亮点来判断是否有氟利昂的泄露。
3、排除法:著名侦探福尔摩斯说过:“当排除了所有其它的可能性,还剩一个时,不管有多么的不可能,那都是真相。”
4、反证法:从反面的角度的证明方法,但是只适用于一些情况。
例如:第一步:假设命题结论不成立,即假设结论的反面成立。第二步:从这个命题出发,经过推理证明得出矛盾。第三步:由矛盾判断假设不成立,从而肯定命题的结论正确。
5、证明假说,需要注意的方面:
(1)实验对象的选择:第一,实验对象是否具有代表性,第二,实验对象代表的是什么,是局部还是整体。
(2)实验情况的选择:有些性质只有在特殊情况下或极端情况下才能体现出来,如果选择通常情况来研究,可能就得不到结果。反之,知道一个性质,要清楚这个性质是在通常情况下体现出来的性质,还是在特殊情况下体现出来的性质,还是在通常和特殊情况下都能体现出来的性质。
因果与偶然
1、因果的关系:一因一果,一因多果,一果多因,多因多果。
2、偶然还是必然:有些结果看似是偶然的,其中包含着必然的原因。
概率与平等
1、概率:产生多种结果,各种结果出现的概率是否一样,如果不一样,各是多少,什么原因使有的概率高,有的概率低。
2、平等:各种平等的选择中,只有一个可能成为了事实,那么肯定有某种选取的原因。
组合、拓展、类比
1、功能组合:把蒸汽机产生动力的功能和轮子转动的功能组合在一起,发明了早期的蒸汽汽车和蒸汽火车。
2、功能拓展:木头能漂浮的功能进行拓展,发明木船。
3、功能类比:人类参考鸟的翅膀发明了飞机,参考鱼的结构发明了潜艇。