级思维规则与化学学习

科学是什么？-兼谈思维规则与化学学习黄荣彬厦门大学化学化工学院化学系rbhuang,blog,“上火”是什么？“概念笼统、模糊”-思维的缺陷喝凉茶因果联系-如何确定因果联系？天狗吃月鸡鸣天亮在此之后，以此为故。,马-白马、黑马、红马、等等。它们之间的关系：白马属于马，白马是马，有的马是白马。白马不是黑马，黑马不是白马。,学-哲学、文学、科学、数学、等等。它们之间的关系：科学属于学，科学是学，有的学是科学。哲学不是科学，科学不是哲学。,“学”有哪些？不同“学”之间关系？哲学、科学、逻辑学、数学、文学、神学、佛学、社会学、经济学、医学、中医学、历史学、物理学、化学、.,“医学”放在哪？“中医学”放在哪？“现代医学”？,“科学”是什么？,命题：所有的学都是科学。(所有的学都是哲学。)是“真”还是“假”呢？若真，则既然都是科学，“科”字什么意义？若假，则“所有的学都是科学”(假)“有的学不是科学”(真)（对当关系）“有的学是非科学”(真)，换质【矛盾法则（对立统一规律）】,“科学”是什么？,许,马克思主义哲学大辞典中对“科学”的定义：“以范畴、定理、定律形式反映现实世界各种现象的本质和运动规律的知识体系”。哲学也可以这样定义。这个定义不能解决区分科学和非科学问题。非科学不是贬义的。,哲学放哪？数学？文学？依据是什么？,如何区分科学和非科学？,命题：问题：中医学是伪科学。中医学是伪科学吗？判断（回答）一下，为“真”还是为“假”？,伪科学是要反对的。,中国传统医药：理论：元气、阴阳、五行、经络、君臣佐使等；中药：复方，验方，单方医术：刮痧、接骨、针灸,有没有科学的特征？科学具有什么特征？,什么是伪科学？-非科学的自诩为科学。贬义。,“科学”的历史有多长？科学诞生于400多年前，什么根据呢？牛顿的经典著作书名是自然哲学的数学原理。自然哲学是哲学，具有哲学的属性（特征）。自然哲学是科学的前身。科学从自然哲学脱胎而来（脱离母体），脱离了哲学，不是哲学。古代没有科学。,“科学”的来历？,文艺复兴之前,文艺复兴之后,科学以什么“属性”脱离哲学？,哲学喜欢研究本原问题，很多问题是“公说公有理婆说婆有理”，不同地域、不同民族、不同文化有不同的哲学；有逻辑没有实证。（数学、经院哲学）科学解决认识问题，需要实证，是符合客观实际的认识。,如果文艺复兴之前有科学，自然哲学放哪？,对于怎样认识生命现象，历来有二种不同的理论：一种是还原论（Reductionism）；一种是活力论（Vitalism）。还原论认为，生命现象可以通过对组成生命体的“基本成份”（如各种分子）的物理和化学性质来认识；而活力论认为，组成生命体的化学物质与非生命体的同一化学物质，但它们在“功能”上是完全不同的。组成生命体的化学物质必需显示出某种神秘的“助力”才能表现出生命的各种特性，如新陈代谢，生长发育，以致繁衍后代等功能。亚里斯多德把这种神秘的助力称之为“隐得来希”（Entelechie）希腊语中为“完成”的意思，在活力论者看来，它就是活力。-哲学理论,哲学-关于同一个事物，可有多种理论并存。科学-关于同一个事物，只有一种理论存在。哲学-研究所有事物，整个世界。科学-研究客观事物，客观世界。哲学-研究终极问题。科学-不研究终极问题。,某专家讲如何辨别成功人士：1、自己不开车；2、没有名片；3、衣服上没有LOGO；4、住址里没有小区名，只有门牌号；5、经常在郊外活动；6、包里现金很少。,一位农民朋友兴奋地打断他说：“我们村里全是这样的人！”,“合乎逻辑的”-什么逻辑？,“科学”的属性：,人自身是客观世界,“西方极乐世界”是主观世界,“今天是祖国63华诞”“这里是远离祖国的边疆，却又紧紧联系着祖国的心脏”“大鸡、小鸡和母鸡”“我学英国文学和欧洲文学”合乎逻辑吗？“合乎逻辑的”-什么逻辑？,爱因斯坦在对西方近代产生科学的原因做过经典的解释：“在西方科学的发展是以两个伟大成就为基础的，那就是：希腊哲学家发明的形式逻辑体系（在欧几里得几何中），以及（在文艺复兴时期）发现通过系统的实验可能找出因果联系。”形式逻辑体系-演绎逻辑，古希腊，亚里士多德，近代，笛卡尔通过系统的实验可能找出因果联系-归纳逻辑，近代（文艺复兴时期），培根二者结合-科学诞生，近代，伽利略，落体运动,培根新工具论-归纳逻辑培根最重要的著作。这部著作基本上是号召人们采用实验调查法。由于完全依靠亚里士多德演绎逻辑方法荒诞可笑，因而需要一种新的逻辑方法归纳法。人们要了解世界，就必须首先去观察世界。培根指出要首先收集事实，然后再用归纳推理手段从这些事实中得出结论。虽然科学家在每一个细节方面并不都是遵循培根的归纳法，但是他所表达的基本思想对观察和实验有重大意义，构成了自那时起科学家一直所采用的方法的核心。,旧的“工具论”是什么？（矛盾法则）-亚里士多德的演绎逻辑,数学：演绎逻辑恰如欧几里得几何学，公理之外，皆须证明。“勾三股四弦五”成就不了几何学，对“斜边平方等于直角边平方之和”的证明，才是几何学的精髓。,思维是什么？思维是人脑对客观现实概括的和间接的反映，它反映的是事物的本质和事物间规律性的联系，包括形象思维和逻辑思维（理论思维）（闭上眼睛的思维）。逻辑思维是有学问的-方法、规则、规律，属逻辑学研究范畴。逻辑学是一门专门的学问（知识体系）。,逻辑学是关于思维的学问-思维的方法、规则、规律。,关于思维的学问-思维的方法、规则、规律。自觉运用,概念：反映事物本质属性或特有属性的思维形式。具有抽象性和主观性，内容是客观的。判断：断定命题是否符合实际情况。推理：由前提命题推出新的命题。,对事物的认识,逻辑学知识体系框图：,框图,建议阅读一本普通逻辑学书籍。注意逻辑学规则，不要陷入繁琐的复杂推理之中。短学期专门课程。,用欧拉图表示概念外延,概念：内涵-反映事物的特有属性（由定义确定）外延-适用范围（由划分确定）,母项和子项是包含关系，子项间是并列关系,概念之间是有哪些关系呢？,逻辑学基本知识：,一、相容关系,1、全同关系2、从属关系真包含关系（属-种）真包含于关系（种-属）3、交叉关系,鲁迅a就是周树人b。,化学a包含于科学b。,概念之间的关系：,科学a包含化学b。,二、不相容关系（全异）,不相容关系是指两个概念的没有任何一部分重合的关系。,两种全异关系：根据有无属概念，分为：1、特殊的全异关系-没有同属关系“城市”和“诗歌”2、非特殊的全异关系-有同属关系分为矛盾关系和反对关系两种。,“金属元素”a和“非金属元素b”,“白颜色”a和“黑颜色”b,属概念：元素c,属概念：颜色c,肯定和否定是矛盾关系,并非非黑即白；但一定非是即非，非非即是。,白马不是黑马；黑马不是白马。白马是马。马是白马。（不能这样说）有的马是白马。,并列关系属种关系,因特网就是互联网。互联网就是因特网。,概念的限制和概括:1.概念的限制通过增加概念的内涵以缩小概念的外延，从而由属概念过渡到种概念的方法即为概念的限制。例如：人女人名女人单身名女人,2.概念的概括通过减少概念的内涵以扩大概念的外延，从而由种概念过渡到属概念的方法即为概念的概括。,非女人,女人,女非人名,名女人,单身名女人,非单身名女人,人,概念的内涵和外延的反变关系。,概念的定义-明确概念的内涵。,属加种差定义：例：化学就是关于物质组成、性质、变化的科学知识体系。原子就是构成分子的最小微粒。分子就是保持化学性质的最小微粒。离子就是-（？）。,必要时需连续定义-对属概念进行定义。,下定义的规则：规则,给“科学”下一个定义？,概念的划分-明确概念的外延,规则,动物分类等级：,中文拉丁文英文界RegnumKindom门DivisioDivision纲ClassisClass目OrdoOrder科FamiliaFamily属GenusGenus种SpeciesSpecies,大熊猫-属于动物界、脊椎动物门、哺乳纲、食肉目、大熊猫科、大熊猫属、大熊猫种植物分类学外来的知识体系。,棉蚜-属于动物界、节肢动物门、昆虫纲、同翅目、蚜科、蚜属、（棉蚜种）。大熊猫-属于动物界、脊椎动物门、哺乳纲、食肉目、大熊猫科、大熊猫属、大熊猫种植物分类学外来的知识体系。,注意区别：1、划分与分解的不同：划分是根据概念的属种关系，把一个大类（属）分成许多小类（种）；分解是把一个整体事物分成各个组成部分。划分后的种概念具有属概念的属性；分解后组成部分不具有整体事物的属性。划分后的子项可以用母项的名称去指称，分解后的部分则不能用整体的名称去指称。例：人分为男人与女人。（子项男人是人）人分为手、脚、头、胸、腹等。厦门市分为思明区、湖里区、-。（区不是市）,2、划分与分类的联系和区别：（1）联系：分类是划分的特殊形式，它是根据事物的特有属性进行的划分。所有的分类都是划分，并非所有的划分都是分类。（2）区别：分类的根据必须是事物的特有属性，划分则可以按照需要选取事物任一属性作为划分根据。例：在阶级社会里，按照经济地位把人们分为若干阶级。（这是分类还是划分？）分类具有长期性和稳定性，在新的分类没有产生以前，原来的分类都起作用；划分则有临时性，当某一项事情达到目的后，划分往往不再起作用。3、划分与列举,肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在_(填标号)a.离子键b.共价键c.配位键d.范德华力,对这些事物的认识：范德华力=分子间力分子不是离子；离子不是分子；“离子之间”不是“分子之间”。“离子间力”不是“分子间力”。所以，答案是D。,参考答案：D,离子键离子间力离子间范德华力,质子、中子等也是微粒。,范德华力的本质（内涵）是什么？永久偶极作用、诱导偶极作用、瞬间偶极作用这三种力构成范德华力。据此，离子之间除静电相互作用以外，必然有瞬间偶极相互作用，即范德华力。,分子内力？,宋天佑无机化学（高等教育出版社2009年第二版）上册，p207“7-4-2分子间作用力分子间作用力最早是由范德华研究实际气体对理想气体状态方程的偏差时提出来的，又称为范德华力。范德华力可根据不同来源分为三部分-取向力、诱导力和色散力。”分子间作用力的形式有：取向力、诱导力和色散力实质是分子间范德华力,既然存在分子间力，就必然存在分子内力。分子内力包括化学键。所以分子内的取向力、诱导力和色散力等弱作用力只能称为分子内范德华力。可见，范德华力的外延比分子间力大。分子间力实际上称为分子间范德华力。两者同属范德华力。,分子-保持化学性质的最小微粒。（没有说中性）原子-构成分子的最小微粒。离子-（？）带电的保持化学性质的最小微粒,分子不是离子；离子不是分子。,如果离子和分子并列：,“属”是什么？,氦气分子（原子）？,力是什么？-物理学的定义，科学的概念都一样。,博士生面试花絮：问题1：材料分为哪几类?（典型回答1）：金属材料、无机非金属材料、高分子材料与半导体材料。(逻辑错误)（典型回答2)：功能材料、电子材料、光学材料与半导体材料等。(严重逻辑错误)(思考：基本的逻辑思维能力培养缺失。),中西医结合，中西医并重-思维的缺陷（片面）,“第21条国家发展医疗卫生事业，发展现代医药和我国传统医药，-。”,科学归纳法：科学归纳法是根据某类事物中部分对象与其属性之间的内在联系（一定的因果联系），推出该类事物的全部对象都具有某种属性的推理。,归纳逻辑：,简单枚举法：所有的乌鸦都是黑的。（具理论指导意义，可能被证伪。）,例如：铁受热后体积膨胀，铜受热后体积膨胀，铝受热后体积膨胀，银受热后体积膨胀；铁、铜、铝、银都是金属；受热是体积膨胀的原因（求同法）。推出：所有金属受热后体积都膨胀。（理论意义）解释：因为它们受热后，原子之间的作用力减弱，运动速度加快，原子间的距离增大，从而导致体积膨胀。,因果联系：事物现象之间都是互相联系、互相依赖、互相制约的。如果某个现象的存在必然引起另一个现象发生，那么这两个现象之间就具有因果联系。其中，引起某一现象产生的现象叫做原因，而被某一现象引起的现象叫做结果。,探求因果联系的方法：“穆勒五法”。推动了归纳法在科学研究中的应用。在科学研究中，归纳法发挥着重要的作用，许多经验定律、经验公式的获得都是借助了归纳法的力量。,（1）求同法求同法也称契合法。它的内容是：在被研究的现象（a）出现的每个场合，如果发现某一情况（A）是共同的，那么，这个共同的情况（A）和被研究的现象（a）之间有因果联系。,探求因果联系的逻辑方法-“穆勒五法”：,金属受热后体积都膨胀。,（2）求异法求异法，又称差异法。它的内容是：如果在被研究现象（a）出现和不出现的两个场合之中，只有一个情况（A）不同，其他情况完全相同，而两个场合惟一不同的这个情况（A），在被研究现象（a）出现的场合中是存在的，在被研究现象（a）不出现的场合是不存在的，那么这个惟一不同的情况（A）就与被研究现象（a）之间有因果联系。,场合先行情况被研究现象ABCaBC所以A是a的原因,化学教学中，在讲解催化剂概念时，演示实验中安排如下两个实验：一个实验是KClO3加热后，虽有O2产生，但速度很慢；另一个实验是向加热后的KClO3迅速撒入少量MnO2，立即有大量的O2放出。由以上两个实验，得出的结论：MnO2是O2快速放出的原因。所用归纳法是差异法。,（3）求同求异并用法求同求异并用法，又称契合差异并用法。它的内容是：如果在几个场合中，有被研究的现象（a）出现，同时就有某个共同的情况（A）出现，而在另几个场合中，不出现被研究的现象（a）也就不出现这个情况（A），那么，这个情况（A）和被研究的现象（a）之间有因果联系。,场合先行情况被研究现象ABCaADEaAFGaBGDEFN所以A是a的原因,共变法可用图式表示如下：场合相关情况被研究现象（1）A1，B，Ca1（2）A2，B，Ca2（3）A3，B，Ca3所以，A是a的原因（或结果）。,（4）共变法共变法的内容是：如果在被研究现象发生变化的各个场合，只有一个情况是变化着的，那么，这个惟一变化着的情况就与被研究现象之间有因果联系。,由此归纳出，温度升高是灯泡亮度变亮的原因。此处所用的归纳法是共变法。,根据灯泡亮度强弱与溶液中自由离子多少之间的因果关系，分析推出：升高温度，导致弱电解质电离度增大的规律。,随机大样本双盲对照试验-化学药疗效验证方法中医在确定因果联系中的随意性。,（5）剩余法剩余法的内容是：如果已知某一复合现象是另一复合现象的原因，同时又知道前一复合现象中的某一部分是后一复合现象中的某一部分的原因，那么，前一复合现象的其余部分与后一复合现象的其余部分有因果联系。,维C银翘片【成分】金银花连翘薄荷素油牛蒡子淡豆豉荆芥桔梗甘草芦根淡竹叶马来酸氯苯那敏chlorphenaminemaleate抗过敏药，又名扑尔敏对乙酰氨基酚paracetamol解热镇痛药，又名扑热息痛维生素CVitaminC，AscorbicAcid,L-抗坏血酸，水溶性维生素。,如何验证效果？(如何寻找因果联系）,共变法：场合相关变量被研究现象（1）A1，B，Ca1（2）A2，B，Ca2（3）A3，B，Ca3所以，A是a的原因（或结果）。,中医理论强调配伍，复方是中药用药的主要形式。,马克思主义真理观：（1）真理的含义真理是人们对于客观事物及其规律的正确反映。（2）真理是主观形式和客观内容的统一真理在形式上是主观的，因为真理属于认识范畴。不能把真理等同于客观实在。真理在内容上是客观的，客观性乃是真理的根本属性。因为：第一，真理的内容来自于物质世界的客观事物及规律，真理的内容不依赖于人和人类的主观意志；第二，检验真理的标准是客观的社会实践。,（3）坚持真理一元论，反对真理多元论由于真理是客观的，有其不依赖于人的意识的客观内容，所以真理必然是一元的。也就是说，不论人们在认识事物的时候可能得出多少种结论，但只有符合客观实际的认识才是真理。科学具有真理的特征。,对普通感冒这个客观事物的认识：西医（现代医学）根据科学理论认为是感冒病毒所致，这是符合客观实际的认识。是真是假？中医（中国传统医学）根据“阴阳学说”认为是阴阳失调所致，这是符合客观实际的认识。是真是假？西医（西方传统医学）根据“四体液理论”认为是汗液太多所致，这是符合客观实际的认识。是真是假？巫医根据巫医理论认为是魔鬼附身所致，这是符合客观实际的认识。是真是假？,物理学是科学。化学是科学。生物学是科学。知识体系是科学。（X）,科学是合乎逻辑的。科学是可证伪的。科学是可实证的。科学是知识体系。,什么是科学？科学是什么？,谢谢！,思考一下，下列命题有什么问题：“这里是远离祖国的边疆，却又紧紧联系着祖国的心脏”“孩子早熟，不能不说与看那些不健康的书没有关系