科研方法论之类比法.ppt

1、类比法,为了变熟悉为陌生，必须改变、逆转或转换通常那种给人们可靠的、熟悉的感觉和思考问题的方式。 (美)戈登,一、类比法的概述,1、概念 “类比”一词源于古希腊，含义为“按比例”。古希腊数学家发现，两个尺寸不同的三角形若三条边的比例关系相同，则这两个三角形相似。这种以比例发现相似性的方法，是最早意义上的类比。 经典类比的思维过程分为两个阶段。 第一阶段，把两个事物进行比较； 第二阶段，在比较的基础上推理，即把其中某个对象有关的知识或结论推移到另一对象中去。 类比法是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同的一种思维形式和逻辑方法。,类比推理的基本模式为： A对

2、象中有a,b,c,d, B对象中有a,b, c, 那么，B对象中可能有d。 案例：我国著名的地质学家李四光在对我国地质结构的 长期考察的基础上，发现东北松辽平原的地质构造与中 亚细亚的地质构造很相似。而中亚细亚有大量的石油蕴藏。因此，他推断松辽平原也可能蕴藏大量石油，经过 勘探，发现了大庆油田。,反过来，在创造新事物时，我们需要新事物具有一定的属性或特点，那么，是否可以找到具有相同或相似属性的其他已有事物，将决定该属性的形状、结构、原理或其结合运用于我们需要的、正在创造的事物呢？ 根据普遍联系的哲学观，完全孤立的事物是不存在的，事物总是处在这样或那样的联系之中。 据专家说，理想的瓶子应该具备下

3、列条件: 握住瓶颈时，不会有滑落的感觉；里面所装的液体，看起来比实际份量多，外观别致。,案例：制瓶工人罗特，有一天看到他的女朋友穿着一套膝盖上面部分较窄，使腰部显得很有魅力的裙子。罗特的双眼紧盯着这条裙子，越看越觉得线条优美。他想，要是制作像这条裙子形状的瓶子也许不错。于是他立即加以研究。经过半个多月的努力，一种新式的瓶子问世了。1923年，罗特把这项专利权以 600万美元卖给可口可乐公司，因而成为富翁,二、类比法的原理,类比法的基础是比较，它的运作机制原理包含两个方面： 异质同化和同质异化。 1、异质同化 异质同化是指在创造发明新事物时，借助现有事物的知识进行分析研究，找出待创造事物和现有事

4、物之间的相同点或相似点的过程。类比法中的比较必然是建立在不同的两个事物之间，所谓的异质就是指这两个不同的事物，其中之一是待创造的事物，另一个是现有的事物。同化就是指找出这两个不同事物的相同点或相似点。,2、同质异化 同质异化是指把决定现有事物与待发明事物相同点或相似点的原理、结构、形状或其结合运用于发明创造，创造出具有该相同点或相似点的新事物。在运用类比法时，异质同化和同质异化两个方面缺一不可。 异质同化是前提和基础; 同质异化是创造发明的关键环节; 一个新事物的创造发明必须把这两个方面结合起来，运用辩证统一的观点，分析解决问题。,三、类比法的类型,在以类比为基础展开联想或联系时，实际的连接方

5、式会有不同。因此，类比法有几种不同的类型。 1、直接类比 从自然界的现象中或人类社会已有的发明成果中寻找与创造对象相类似的事物，并通过比较启发出创造性设想。 案例：如电视发射塔的设计，要求既有抗各向风力的性能，又能满足发射信号的需要。人们发现山上的云杉树由于受狂风常年累月的打击，底部直径显著增大，树形长成了圆锥状。通过类比分析，就出现了圆锥形的电视塔。,2.因果对比 两个事物之间都有某些属性，各属性之间可能存在着同一种因果关系，根据某一个事物的因果关系推出另一个事物的因果关系，这种类比就叫作因果类比。在创造过程中，掌握了某种因果关系并进行触类旁通，有可能获得新的启发。产生新的创意。 案例：美国

6、麻省理工学院谢皮罗教授发现，放洗澡水时，水流出浴池总是形成逆时针方向的漩涡。这是什么原因呢?专家告诉他，这种现象与地球自转有关，由于地球是自西向东不停地旋转，所以北半球的洗澡水总是逆时针方向流出浴池。,在明白了浴池水流向的道理后，谢皮罗教授想到了台风的旋向问题，并进行了因果推理。他认为北半球的台风同样是逆时针方向旋转的，其道理与洗澡水流出的旋向道理是类似的。他还断言，如果在南半球，情况则恰恰相反。谢皮罗有关台风旋向的科研论文发表后，引起世界各国科学家的莫大兴趣。他们纷纷进行观察或实验，其结果与谢皮罗的论断完全相符。,3、对称类比 自然界中许多事物存在着对称关系，如物理学上的正电荷与负电荷，两者

7、除了极性相反之外，其他都相同，好像人们照镜子，镜中人与镜外人一样。换句话说，正电荷和负电荷是对称的。在创造过程中，运用对称类比，也可能获得某种创造。 案例：万物生长靠太阳，这是人人皆知的事情。有人研究白天太阳与生物生长的关系，谁也不会大惊小怪。倘若有人突发灵感，琢磨起晚上月亮照射下的生物，可能有许多人大惑不解。世界上的确有农艺家在对“阳光农业”的对称类比思考中悟出了“月光农业”的创意。在经过长期的研究后，居然获得意想不到的结论：万物生长也得益于月亮。一轮明月高挂蓝天时，大约有0.25勒克斯(相当于40瓦电,灯在距15米外的亮度)的光强照射大地。尽管月光如镜，但确给许多植物带来勃勃生机。于是，农

8、学家们建议，在播种收获农作物时，除了按季节、节气外，最好还考虑月亮的阴睛圆缺。因为经过不同时间和角度的月光洗礼，农作物的生产和储存将会给人们以新的喜悦。 4、幻想类比 幻想类比就是将幻想中的事物与要解决的问题进行类比，由此产生新的思考问题的角度。 借用科学幻想、神话传说中的大胆想象来启发思维，在许多时候是相当有效的。,在这里要强调的是，幻想类比只是运用幻想激发想象力，它就像帮助我们过河的垫脚石，只是一个工具，幻想并不是我们马上要实现的目标。 案例： 孙悟空的金箍棒一定给你留下了最深刻的印象。它能变大变小，收缩自如。能否受金箍棒的这些特点的启发，发明点什么呢?,当这种车把接触到地面时，车把外层的套筒会随着里面的弹簧收缩从而吸收掉将近50的冲击力，减少对人体的伤害。这项发明的意义很大。人在凹凸不平的路面上骑自行车时，总是试图通过控制车把来掌握身体的平衡。这样，车把就会被转向骑车人的身体。如果骑车者恰巧在此时摔倒，外侧的车把先接触地面，而内侧的车把就会戳向骑车人的腹部。,四、总结与建议,“科研方法论”这一门课虽然是选修课，但是它对我们却有很大的帮助。在我们处理事情上，给与了有利的指导 。 日常生活中，难免会遇到困难与挫折。然而，解决不一样的问题，就要采取不一样的方法。如果不知变通，那么你不但不能解决问题，还会使它越来越复杂。当然，有的问题会有很多解决方法，这时就需要我们