医学科研思维ppt课件.ppt

第二章医学科研思维 病理生理实验教学中心张静 主要内容思维概述思维的基本方法论思维的基本形式创造性思维 教学目的 掌握创造性思维的过程 条件和培养途径 为培养科研思维打下基础 熟悉指导医学科研思维的基本方法 了解思维的基本形式和类型 为开展医学科研中培养科研思维提供参考 思维概述 一 思维的概念人脑对客观事物间接的 客观的反映 特征 一 间接性 借助已有知识经验 理解 预见 推知 脑CT了解脑病变 二 概括性 概括事物间内在联系和规律 病的诊 治 三 能动性 是人对客观现实能动的反映 表现 1 感性认识到理性认识的飞跃 认识客观世界 2 理性认识到新的实践的飞跃 改造客观世界 四 与语言共存性 语言是思维的手段和工具 二 思维的分类 一 根据思维过程中的凭借物或思维状态的不同分类 1 抽象思维 逻辑思维 概念 判断 推理 2 形象思维 用表象分析 综合 概括 3 动作思维 实践的思维 依赖实际行动 4 灵感思维 迅速猜测 设想或领悟 显意识和潜意识交互作用 来源于知识 经验 积淀 启迪于意外客观事物的激发 得益于探索 独创智慧的闪光 二 根据思维是否遵循明确的逻辑方式或逻辑规则分类 1 形式逻辑思维 有逻辑形式 遵循逻辑规则 2 非形式逻辑思维 没有明确逻辑形式 规则 形象 动作 灵感思维 三 根据思维过程中的指向性不同分类 1 集中思维 思维中信息朝一个方向聚敛 求同 2 分散思维 信息朝各种方向扩散 求异与创新 四 根据人能否自觉意识到思维分类 1 显意识 人能自觉意识到 2 潜意识 人未能自觉意识到 不清醒 梦 思维的基本方法论 一 唯物辩证法 科学研究方法论的核心 最根本的思想方法 一 主要观点1 社会普遍联系论 科研目的揭示现象之间的联系 2 社会发展论 发展不依人的意志为转移 科研要以事实为依据 得出科学结论 二 科研中的应用按照事物自己运动的辩证规律认识疾病1 自然界 社会是普遍联系的统一整体 了解 分析被研究对象的相互联系 2 研究对象不断运动 变化 了解 分析研究对象运动过程特征 变化机制 发展方向和趋势 3 疾病的发展是螺旋式运动 了解 研究发展方向 目标 阶段 速度 动因 机制 后果 4 事物内部的矛盾运动是中心内容 观察研究对象的矛盾类型 特性及后果 三 举例 麦克林托克发现 可移动遗传基因 从运动角度思考科学问题 推翻 基因固定不变 研究玉米 谷粒颜色遗传不稳定 红 白 黄 红 斑点 多次交配实验 染色体实验 提出遗传基因在染色体中非固定不变而是运动着的微粒 获1983年诺贝尔生理学和医学奖 二 逻辑方法 一 逻辑科学思维的规律 形式和方法的科学 有辩证逻辑 数理逻辑 思维严格建立在逻辑规律和规则基础上 保证概念明确 判断恰当 推理无误 结论合理 二 基本规则1 同一律 同一思维过程 对象 论点 判断 概念 有确切含义 如问卷 2 矛盾律 同一思维过程 不允许对两个不能同时为真的思想都肯定 3 排中律 同一思维过程 不允许对两个不能同时为假的思想都否定 三 科研中的应用1 明确概念 研究内容的概念 设置明确指标 2 判断真假 概念外延的同一 包含 交叉和全异关系 不仅简单判断性质 3 演绎 从一般到个别 层层推理 得出许多较深刻的结论 4 归纳 由个别到一般 推导出一般性结论 5 判断因果联系 原因分析 6 科学归纳推理 根据部分因果关系 作出该类对象的一般结论 四 举例 巴斯德提出免疫补体理论不同血清 霍乱弧菌 抗菌血清杀菌 靠防御素 补体 敏感素 Ig 演绎 兔RBC给豚鼠 豚鼠抗RBC血清 补体 试管中兔溶血 结论 同样一种补体 既促溶血 又促溶菌 归纳 组实验观察证明动物体内存在补体 还发现补体结合性抗体 内插推理 探明其对易感细菌的协同杀伤作用 获1919年诺贝尔生理学和医学奖 三 系统方法研究事物的要素构成及相互制约关系 精确描述研究对象的运动和规律性 一 被研究系统的特点目的性 层次性 相关性 整体性和对环境的适应性 二 基本原则1 整体性原则 整体大于部分之和2 有序性原则 人体是高度有序 纵横交错的立体模式 自然界人 社会人 3 最优化原则 最优目标 方案 状态 效果 医学科研采用最优化理论和技术 4 模型化原则 对大而复杂的系统 设计系统模型 研究掌握真实系统的本质和规律 三 在科研中的作用1 对复杂的研究对象进行研究的有效工具 2 进行最优化的科研组织 规划等管理 3 有效地优化研究资料 使研究模型化 4 利用研究成果进行决策分析 四 一般操作程序1 摆明问题2 目标选择 确定调研目标 建立达到的具体标准 3 系统综合 系统方案 探索性研究 预备实验 形成研究的整体概念 4 系统分析 系统模型 用数学手段 对备选方案定性和定量分析 比较利弊 5 系统选择 选最佳 6 综合决策 权衡利弊 筛选一或多个方案 7 实施计划 试行评价和检验 问题较多则重做 五 举例 瓦克斯曼发现并大规模生产链霉素1 研究土壤放线菌中 发现链丝菌 将多种菌混于一培养基中结论 链丝菌可杀死结核杆菌 2 链丝菌素对动物的安全性 小鼠注射放线菌素 1周后 8 10死亡 小鼠注射等量链丝菌素 1周后 10只正常 3 确定链丝菌素对结核病有无医疗价值 自愿受试者8人中7人痊愈 4 大规模生产 获1952年诺贝尔生理学和医学奖 思维的基本形式 分析 综合 比较 抽象 概括 具体化 一 分析与综合 一 分析思维上把事物的整体分解 认识具体事物的局部特殊本质 规律性 先 元过程分析法 过滤式分析 再辩证分析 综合的有方向分析 即矛盾 发展 阶段 层次分析 把自然界分解为各个部分 把自然的各种过程和事物分成一定的门类 对有机体的内部按其多种多样的解剖形态进行研究 这是近四百年来在认识自然界方面获得巨大进展的基本条件 恩格斯 二 综合思维上把事物的各个部分 特性 方面结合起来 整体把握事物的本质和规律 分析与综合紧密联系 恩格斯 以分析为主要研究形式的化学 如果没有分析的对立的极 即综合 就什么也不是了 医学研究 从现象到本质 具体到抽象 感性到理性过程 侧重面在分析 破晓规律后 用本质认识说明原有和新现象 提出假说 建立理论 侧重面在综合 医学研究是分析 实验 综合紧密结合 三 举例 斯佩里发现大脑半球职能分工分析 重症癫痫切割大脑连合部 称 裂脑人 发现大脑两半球各司其职 综合 对 裂脑人 的试验 分析 研究资料加以概括总结 升华为科学观 大脑分离后的每一个半球能独立理解 学习和记忆 高度专门化分工 左半球抽象思维和逻辑分析 右半球音乐 美术 空间 知觉 辨识 两半球功能互补 相辅相成 修正左半球支配论 推翻右半球拙劣论 获1981年诺贝尔生理学和医学奖 二 比较 一 概念 思维上把研究对象和现象的个别部分 方面 特征加以对比 确定共同点 区别点及其关系 比较 离不开分析和综合 二 举例 科赫发现结核杆菌1 比较结核结节的染色情况 TB死者黄色结节注入兔 豚鼠 七种染色后观察切片 发现蓝色小杆菌 动物死 2 比较牛肉及牛血清冻胶培养效果 后者培养出猴 牛 鼠的43种纯TB菌 3 比较TB菌对动物的致病性 豚鼠 猴 兔 鸡 大鼠 小鼠易感 乌龟 麻雀 青蛙 鳗鱼 金鱼不发生 获1905年诺贝尔生理学和医学奖 三 抽象和概括 一 抽象 思维上抽出同类事物的本质特征 舍弃非本质特征 二 概括 思维上把同类事物的本质特征加以综合 推广到其他事物 三 抽象和概括的关系 抽象是概括的基础 概括是把分析 综合 抽象的结果加以综合 形成概念 使认识深化 更正确 全面 本质地反映事物 医学生学习要 多接触感性材料 对材料整理 使之系统化 突出本质特征 使知识和能力不断提高 四 举例 斯内尔等发现人体组织移植规律斯内尔对小鼠行组织移植实验 通过抽象和概括 提出移植成功与否取决于细胞表面的蛋白质分子 抗原的共同点越多 成功的可能性越大 特殊抗原受细胞核内特殊基因控制 H2系统 多塞把实验扩到人 输血者与供血者的白细胞表面不同抗原 通过抽象概括 命名HLA 研究HLA在染色体的位置 分类 各类的位点数 在排异及遗传中的作用 贝纳赛拉夫通过豚鼠实验发现 控制免疫反应的基因是组织相容性复合体的一部分 参与免疫和细胞的发育 演变 识别 相互作用及调节 他们获1980年诺贝尔生理学和医学奖 四 具体化通过抽象和概括的概念 原理和理论返回具体实际 加深及拓宽对各种事物的认识 医学科研的思维过程实质上是发现问题和解决问题的过程 首先是发现问题 明确地提出问题 然后分析提出问题的特点和条件 进而建立假说 找出解决问题的方案 包括原则 途径和方法 然后 通过实践证明假说的真理性 最后 以研究成果指导医学实践 推进医学科学进步 科技成果转化为生产力 创造性思维 一 概念 一 创造首创前所未有的事物 科技领域指提供新颖 有社会意义的科技成果活动 创造活动包括发现 形成 解决 验证问题 二 创造性思维有创见的思维 不仅揭露客观事物的本质及内在联系 且产生新的 前所未有的思维成果 带来新的 有社会价值的产物 各种类型的思维方式与思维方法在创造性活动过程中的有机组合 临床实践中的新见解 新技术 新发现和新方法 超越 固定模式 的思维 二 特点 一 独立性独具卓识 包括 怀疑因子 抗压性因子 自变因子 二 连续性 自此思彼 的思维能力 表现 纵向连动 逆向连动 横向连动 三 多向性从不同的角度想问题 依赖 发散机智 换元机智 转向机智 创优机智 四 跨越性进程加大 前进跨度 对象加大 联想跨度 条件跨越 可限度 的限制 加大 转换跨度 五 综合性综合思维 具备 智慧杂交能力 思维统摄能力 辩证分析能力 三 形式 一 直觉 毛估 模型直觉 透过事物感知瞬间的飞跃性思维 有直达性 理智性 快速性 大跨度性和坚信成果的正确性等特征 毛估是直觉 创造意识 模型 直觉思维和毛估方法形成的构件或直觉目的 直觉是灵感的表现 是顿悟 爱因斯坦 真正可贵的因素是直觉 我想念直觉和灵感 鲍林 我怀着一种好奇心 一种直觉 感到可以用化学链来解释物质的性质 例如 卢嘉锡导师鲍林给出某种物质的化学式 能直觉出分子结构模型 是毛估方法 1973年 卢嘉锡研究固氮酶用毛估方法给出该结构 网兜模型 1995年 美国测出固氮酶结构 与卢嘉锡的毛估基本一致 二 想象 验证想象是脑对表象加工改造 形成新形象 假设 猜测 是形象思维的高级阶段 超越于经验事实 极富有创造性 居里 我们可以提出一个大胆的假设 用以指定现象的机理 这样的研究方法 优势在于能够利用实验证明假设是否正确 并因为还不过于抽象 能使我们心中有一个意想的图像 便于进行推理 王淦昌 大胆怀疑 小心验证 举例 艾克曼发现脚气病病因19世纪荷兰是海上大霸 派往爪哇岛的官兵得脚气病 艾克曼是随军医生 从欧洲运来鸡全染脚气病 找不到细菌 病鸡近两月来逐渐好转 新来的厨师用领来的饲料喂鸡 过去的厨师一贯用剩白米饭喂鸡 艾克曼猜想病愈与饲料有关 健康鸡分两组喂不同饲料 3个月后 喂白米饭鸡生脚气病 喂鸡饲料的健康 鸡饲料要由杂粮组成 自己及病人吃杂粮 病愈 猜想 白米饭中缺少杂粮中的某些物质 米糠泡在水里 浸出液治疗脚气病 收到奇效 获1929年诺贝尔生理学和医学奖 三 归纳 演绎归纳 从大量实验结果中构造出新模型 新知识 归纳新原理 由特殊到一般 培根 我们不能像蚂蚁 单纯收集 也不可像蜘蛛 只从肚中抽丝 而应象蜜蜂 既采集又整理 这样才能酿出香甜的蜂蜜 演绎 从概念 公理 法则出发 逻辑推理得出新结论 由一般到特殊 杨振宁在西南联大受演绎思维训练 从已知物理事实 推演新事实 交实验验证 美国从大量实验中 构建新模型 新知识 归纳新物理定律 他说 我很幸运 演绎和归纳这两种思维方式 我都受到了很好的训练 举例 克雷布斯 李普曼发现三羧酸循环克雷布斯研究机体将食物转化成能量途径 研究琥珀酸和延胡索酸 后认识草酰乙酸和丙酮酸协同化合成柠檬酸 归纳演绎构成循环反应链 称 柠檬酸循环 李普曼发现丙酮酸和草酰乙酸间有起关键作用的物质 辅酶A 丙酮酸先和辅酶A反应 生成乙酰辅酶A 后再和草酰乙酸缩合 生成柠檬酸 完善了三羧酸循环 二人获1953年诺贝尔生理学和医学奖 四 联想思维 相似思维 指由一事物或现象联想到另一事物或现象的心理过程 有条件 相对 的相似性 联想 哲理相似 方法相似 关系相似 机理相似 行为相似 性质相似 功能相似 组织结构相似 存在着某种因果关系 运用联想思维的基本模式 1 归纳法 对相似性的事物 归纳研究或处理 概括出一般原理 用途 形成新的学科或学说 如哲学 预见未知事物 如门捷列夫元素周期表 将事物分类 以便研究或处理 如兰斯坦纳的血液分型 输血 2 模仿法 利用事物相似性 寻求创新的途径 形式 提出问题 寻求模仿原型 问题解决 如飞机发明过程 发现原型 产生模仿动机 目标实现 如发明人工培植牛黄 提出方案 模拟仿真 检验方案 模拟仿真 3 类比法 用相似而易懂的 众人皆知的事例作类似 说明难懂的事物或概念 科研启发思路 提供线索 为科学假说提供依据 康德 每当理智缺乏可靠的思路时 类比这个方法往往指引我们前进 举例 举一反三 闻一知十 1 哈维发现血液循环 我开始想到究竟会不会有一个循环运动 如亚里士多德所说的空气和雨模仿天体的循环运动一样 因为潮湿的大地经太阳加热而蒸发 向上移动的水蒸汽又凝结起来 以雨的形式降落使大地潮湿 由于这样的安排便产生了一代代的生物 因此 通过血液的运动 循环运动也在体内进行着 这是完全可能的 2 雷内克发明听诊器从一群儿童玩金属针划木棍听声音传导游戏 从直接听诊变为间接听诊 发明听诊器 推进医学诊断水平的提高 五 逆向思维 求异思维 从事物的反面逆向思考问题 研究事物的多样性和差异性 属发散思维 在解决问题的已有模式或传统途径外 独辟蹊径 挖掘一切可能 从中寻优 对传统的突破和创新 特点 求疑 抗压 自变 标新 不是胡思乱想和怀疑一切 而是要立足于现实和科学 举例 体温计的发明根据热胀冷缩 运用逆向思维 液体膨胀 说明受热 液体收缩 说明受冷 逆向推理 发明了体温计 四 过程与一般思维过程一致 是一般思维活动的高级过程 四阶段 准备 酝酿 启发 验证 一 准备阶段有意识地努力准备 是根基 目的 发现问题和提出问题 方法 1 观察 善于观察各种事物间的联系 巴甫洛夫观察狗看见食物就流口水 创立条件反射学说 应当先学会观察 不学会观察 你就永远当不了科学家 2 积累学识与经验 收集 占有足够的资料 知识和经验 才能避免走弯路 避免重复前人的劳动 站在新的起点 形成新概念 实现创新目的 二 酝酿阶段 育化阶段 潜伏阶段 解决问题的前提 必经之路 目的 找出问题产生 发展的原因 解决的关键方法 围绕目标周密思考 反复酝酿 头脑有意识或潜意识过程处理相关信息的时期 如爱因斯坦提出相对论酝酿7年 三 启发阶段 顿悟阶段 明朗阶段 发展阶段 突然发现新办法或新观念 称 顿悟 灵感 表现 预感 臆测 敏感 顿悟 高度熟练 如国王让阿基米德计算王冠的含金量 在洗澡时意外得到启发 用排水量和体积的关系解决 阿基米德浮力定律 决不能仅寄托于灵感 要放在艰苦实验的基础上 机遇只偏爱那些有准备的头脑 要时刻带着问题去求索 只有对潜心研究的人 才成为启发 离开掌握实际材料 离开艰苦的创造性思维活动 根本谈不上任何启发 四 验证阶段检验直觉结果的正确性 使之成为有机的 精确的最后结论 顿悟阶段得到的新办法 方案 理论 从理论和实践验证 修改 完善成果 变为现实 听取多方面意见 修改 补充 确定最佳方案 齐心协力制定计划 使之转化为行动 五 条件学习是基础 思考是关键 实践是根本 紧密结合 互相渗透 融为一体 一 积累和掌握丰富的知识创造性思维的基础 没有知识的思维 是空想 知识是创新能力的基础 摆脱旧习惯的桎梏 冲破传统知识的束缚 用正确的学习方法 在继续获得知识中 培养和发展创造能力 二 强烈的问题意识头脑中总想着某事情 非搞出新方案不可 大脑处于日以继夜 废寝忘食的激活状态 问题意识与思维的批判性密切相关 2002年国际医学教育委员会提出 全球医学教育最基本要求 的第7个领域就是批判性思维和研究 批判性思维特点 分析性 策略性 全面性 正确性和独立性 爱因斯坦大胆怀疑传统绝对时空观的 同时性概念 找到研究 狭义相对论 的突破口 问牛顿是怎样获得伟大发现的 答 经常想着它们 三 原型启发 原型 是与创造性思维主体设想的事物相似 能引起联想的东西 启发解决新问题 达到创新的目的 自然界生态 医学仪器设备和临床疾病 都可成为原型 善于联想 利用同一性和相似性类比推理 从已知探索未知 只有观察能力强 心理状态和个人素质优良 善于运用创造性思维的人 才能得到启发 四 社会实践医学是人类与疾病作斗争的经验总结 生产实践 医疗实践和医学实验的需要 构成创造性思维的前提和源泉 六 培养 一 大学生培养创造性思维的必要性培养大学生的创造性思维 是高等学校的重要任务 国家 十一五 规划纲要 建设创新型国家 把科技进步和创新作为经济社会发展的重要动力 把发展教育和培养德才兼备的高素质人才摆在更加突出的战略位置 把高等教育发展的重点放在提高质量和优化结构上 加强研究与实践 培养学生的创新精神与实践能力 高等教育法 第五条 高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才 发展科学技术文化 促进社会主义现代化建设 中共中央 国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定 一 5 高等教育要重视培养大学生的创新能力 实践能力和创业精神 普遍提高大学生的人文素养和科学素质 二 大学生培养创造性思维的途径1 树立创新意识创新理论表明 人人都有创新潜能 但展现的状态 程度 质量不同 要努力开发和培养创新潜能 现实生活中充满创新 不神秘 掌握知识越多 越易产生新联想 新见解和新创造 学习是手段 创新是目的 克服习惯性思维 自觉进行思维意识训练 沿着一个固定的思路 使思路闭塞 思想僵化 应打破思维定势 采取迂回 杂交 缩小 放大 转换 替代等方式 改变思维方向 灵活变通 富有创造性 2 激发创新情感对学习有浓厚的兴趣 迫切的求知欲 激发创新情感 利用情感的理智性 创造 冲突 激发求知 运用情感的情境性 显示形象 启发思维 运用情感的易变性 设置情境 形成观念 3 锻炼创新意志创新活动本身是高度复杂的意志过程 要陶冶意志 品德 加强自身修养和意志锻炼 目的性 独立性 坚信行为正确 果断性 认识意义 不畏风险 坚韧性 不屈不挠 百折不回 巴斯德说 告诉你我达到目标的奥秘吧 我唯一的力量就是我的坚持精神 4 确立创新动机推动创新的内部原因或动力 条件 强烈的事