自然辩证法讲座.ppt

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1、自然辩证法讲座,第一讲 自然与人类思维的演化简史 第二讲 自然与人类思维的演化,一、研究对象世界发展历史-人类与自然的发展史？对自然（客体）认识-科学技术、科学方法；提升出客观辩证法（恩格斯）对人类（主体）认识-社会科学、思维科学 提升出主观辩证法（黑格尔）对科学技术系统（认识中介）认识-科学认识论（思维方法、工具手段、语言逻辑、操作推理）；科学学、科学伦理,二、认识主体、认识客体、认识中介三者关系1、认识主体：自然进化和人类高度文明的产物*属性：a.器官有其大脑是高度组织起来的有机体或物质 b.具有理性思维、非理性思维-理性抽象，两次提升（感性具体抽象规定思维具体，从观念上明晰客体）等；c.

2、具有信息选择、分辨自我与环境能力 d.群体性生产、生活，进行社会化分工 e.能动创造性,*主体有建构能力和心智模式#建构能力：由认识条件创设而导致选择关系建立的活动。在思维中对客观对象作出区分、重组，构建出以观念形态的研究对象。建构后，主体引起对象的变化抽象化、符号化、专业化的语言描述。无建构，人们无法形成对客观对象理念认识。客观实在 认识论意义上的对象性客体。不同的建构方式自然可以对客观实在有不同的理解。如光可以表为波或粒,在现实中将观念的潜在对象现实化-制造、加工或物化过程。#主体如何认识物质存在？客体或物质存在三种表现形式：实体、属性、关系（内部关系和外部关系）1）从实体认识：实体 实物

3、质、能、连续性、间断性 场-质、能、连续性、叠加、相干 2）属性认识：描述或通过载体表示的物质的内外特征,3）从关系认识：关系：内外部相互作用方式-结构特征 内部关系决定实体究竟具有何属性；外部关系表现实体的属性 认识机理：实体以属性标志其存在；属性决定与实体的内部关系，并通过外部关系来表现；-人们可以从关系探索和了解属性；了解了属性则可以把握实体2、认识客体-自然、人工自然、人化自然,技 自然-尚未认识的自然事物及其过程术 尚未观测、发现的宇观、微观发展 人化自然-科研涉及到的极限自然的（观测和感 可观测性（10-16-2*1028进 知的自然）程 人工自然-实践直接影响的自然（变革和改（生

4、态环境）造自然）人工自然物物化自然,#主体与客体关系特点 1)选择关系-有意识、目的选择；-需求范畴 2）改造关系-有意识、目的的改造-技术范畴 3）评价关系-按人们需要做出评价-伦理范畴 主体与客体关系矛盾导致环境危机-评价引导选择和改造的能动性，超过生态平衡的尺度。3、认识中介-科学技术活动 1）科学技术活动 科学-人类知识体系（特殊的社会意识），转化为社会生产力和社会体制。科学的本质是发现。解决自然是何？为何？,技术-反映当代实践经验、科学、物质设备三方面的技术理论、物质手段、工艺方法的总和。技术的本质是发明。解决变革自然做什麽？怎样做？理论应用转化确定目标。方法是设计、实验、方案、结构

5、、功能。工程-为确定应用目标，运用技术手段实现观念形态的物化，实现现实生产力和商业目标。工程的核心是建造。解决物的实现问题。解决投资和决策，技术和方案实施和落实，达到最终的确定目标和标准,形态：知识体系-技术体系-项目建造或商品#知识生产力-知识经济：当代助推器#知识资本-人力资本核心#知识型组织架构-政府、社会组织体系#国家知识创新体系-围绕知识创新的转化形成的社会特殊体制或制度安排。2）科学技术与社会(STS)第一生产力经济增长功能,促变生产关系和上层建筑功能；文化和观念变革功能 思维方式和生活方式变革功能；心智模式改变 三、自然系统及其演化 系统回答自然界如何存在！1、系统四要素；1系统

6、组成-特定属性的要素的构成集合。-要素构成所处状态及要素具有何属性。2系统结构-要素间的特定相互作用的特定关系-空间结构、时间结构、数量结构,系统结构的动态变迁：因果继承、变异；因果关系类型：互为因果、自为因果-动态结构变迁演化过程。3系统功能-系统内部关系和外部关系所决定的输出属性或特性、能力。结构决定功能，但并非一一对应：同构（同态）数学形式相同（相似），但结构属性不同；（异构同功：模拟）4系统环境-与系统组织要素发生作用而不属于规定系统的事物-外部影响,系统总是界定在一定的环境中存在；功能通过内在机制和相互作用中体现；2、系统类型 1）从系统与环境关系分为：孤立系统：无物质S和能量E交换

7、；封闭系统：无E，仅有部分S;开放系统：M.S都参与交换；2）从实际过程考察分为：物理系统、化学系统、生命系统；3）从参与自然的程度：天然系统、人工系统、复合系统；,4）从作用特点分为：线性系统；非线性系统；5）从认识程度划分：白、灰、黑；6）从自然界所处状态：平衡态系统（线性）、近平衡态系统（涨落系统）、远离平衡态系统（非线性）；3、系统结构机制 1）约束机制：原有自由度减少乃至部分属性的丧失-被动或有目的的选择；2）选择机制：对原有系统属性有目的的既排除有保留,协同机制：非线性协调一致，使原有属性扩大、拓宽。-倍增机制；平衡机制：保持目的或目标的动态稳定；4、系统结构属性：整体性、稳定性和

8、变动性、层次性 1）整体性和部分关系 a、加和性关系-质的承续性和量的守恒性（质量、动量、能量、电荷、重子数；线性系统具有叠加性，状态可以用微分方程描述）b、非加和性关系-质的区别和量的不守恒性（不具有加和性，有突变、饱和）；c、相干性关系-耦合关系，彼此约束、选择放大（共振、约束放大或缩小、频率协同）；,d、三者关系：耦合系统 不改变个体各方某种属性-可加和；耦合相干 彼此或约束、或选择、或协同、或放大 有序递增 相干非加和 加和平衡 有序递减 2）系统的稳定性与变动性*稳定性与涨落系统涨落的原因：A、要素性能的偶然变异；B环境的随机干扰；C、要素间耦合的能量起伏；,涨落-系统动态宏观量对平

9、均值的起伏；寻找涨落的原因；互为因果变量；引发涨落的偶然因素；系统分析-主因素分析、相关度分析等；系统保持不变，收敛涨落的能力-稳定（恒稳、亚稳-一定范围对涨落不变或收敛或周期振荡；）,平衡态-自然惯性、“吸引子”；均衡状态。不稳定状态-小涨落引发原系统一去不复返。-或混沌，或产生新的系统平衡；一般：稳定与涨落共生共在 系统原结构与新结构对弈 当涨落大于稳定-失稳-控制系统序参量变化-内部结构变化-新结构或新事物出现。普里高津模式,（决定论的）结构 功能 涨落(随机)系统演化的趋势 1、分叉的多样性-当系统出现偶然的变异，系统演化出现分叉选择，当系统选择进入 某一新平衡时出现新结构、新机制、新

10、物种 B-系统发生进化参变量 A C 控制下选择（自然选择、人工选择）,3）层次结构-若干要素经相干关系构成系统，再通过相干性关系构成新系统的逐级构成关系。特点：*层次结构中相干关系是物质系统的横向关系；（协同、化合）*层次结构中构成关系是物质系统的纵向关系；（聚变、发育）*低系统对高系统具有构成关系，同一层次系统具有相干关系。,自然界基本层次：夸克-强子（强构成关系）；微观 强相作用：交换介子 n=p+-非 弱相作用：交换中间玻色子生 电磁作用：交换光子命 宏观 分子态系 凝聚态（结晶体）统 复合态 星体 宇观 星系-星系团 总星系,生命体层次 高分子 高 决定 细胞 结 结 稳 黑 因 宏

11、 选 器官 合 合 定 箱 果 观 择生 个体 能 度 性 性 链 量 约命 种群 分 束体 群落 级 生态系统 低 诱发 控 制,5、自然演化的不可逆性及其进化条件 a.自然界演化的两个方向：进化和退化进化：物质客体演化中由无序到有序的过程；反之，由有序到无序的过程是退化。有序：平衡有序-微观晶体有序但不随 时空变化而变化。非平衡有序-宏观范围内时空有序，但必须与外界进行物质、能量的交换，维持非平衡有序。b.进化在一定条件下自发进行。,自组织：系统随时间演化，有序性增加-存在着自发进化的自动力。自组织可以通过自催化和自循环，或者变异，从一个稳定结构向另一个稳定结构过渡。演化过程存在着分叉河汇

12、流。进化和退化的关系：进化和退化相互包含：一般用进废退，有序增加新功能出现，但系统的稳定性空间缩小；低层次系统的活动空间受限。进化和退化同存同生：系统有序，环境无序；,进化和退化相互交替：在热力学尔定律的前提下，系统从混沌经过自组织可以过渡到有序；有序的时空结构可以在一定的外部参量控制下，进入混沌-微观有序。宏观无序。2）进化的根据和条件*从无序走向有序，系统必须处于远离平衡态-近平衡和平衡态都不能；*产生有序结构的系统必须是一个开放系统-存在物质、能量交换，外部输入负熵 内部的熵的增加。*形成有序结构的各要素间存在着非线性相互作用；,*正反馈推向系统走向有序；*涨落和突变是产生有序状态的条件

13、；,第四讲 创造技法（非理性方法）,一、创造思维方法应用1、提出问题方法：设问法；5W1H法；头脑风暴法；检核表法；CBS法2、解决问题方法：组合法（两两组合、功能组合、元件组合、辐射组合、内插式组合、焦点组合）；类比法（直接类比、象征类比、亲身类比、幻想类比）；列举法（缺点列举、属性列举、功能列举、希望点列举）；输入-输出法（结果递推出输入加评价）；形态分析法；综摄法（强行变换组合）；等价变换法；形态分析法；系统分析方法（列举+功能形态分析）,二、具体方法介绍 1、设问法 1）5W1H方法-美国陆军首创 针对问题不敏感，寻找问题；六角度审查：why-为何如此？有无问题？what-解决目的？有

14、无错误？who-主体是谁？定位？when-适宜的时间？有无缺陷？where-地点、场所、选址合适？how-怎麽会如此？怎样做？将发现的疑难点列出，讨论分析，寻找改进,2）变换设问法-检核表法（奥斯本）,3）头脑风暴法-BS法 以讨论会的形式，发散思维、信息催化、激励共振，象引发爆竹那样，产生创造性设想。BS原指精神病人的胡思乱想，指自由奔放打破常规，激发他人自由联想（成人可提高65-93%）产生传染性群体创造性思考。-“脑轰”步骤：1、准备-人选：5-15人、主题 2、热身-故意放松；集中注意力 3、明确问题-启发式陈述、介绍 4、畅谈-营造气氛、自由思考、禁 止评判、追求数量、结合改善。5、

15、整理加工-会后拜访、设想增补；评价和发展,CBS法-卡片智力激励法 德国人、日本人应用较多；6人圆桌，每人一个表格，5分钟填3个，传下去，5分钟填3个，半小时，108设想。2、列举法 克服感知不足，强制性分析，列举式展开，带来新奇，追求数量，一览表方式；1）特性列举法-美布拉斯加大学教授劳福德发明-分析创造法 步骤：1、把对象的特性或属性全部列出来，分门别类的整理：名词特性（性质、材料、制造方法、性能等）；形容词特性（颜色、形状、感觉）；动词特性（功能、作用、机理）,2、试用可替代的各种属性加以置换；3、方案提出后评价讨论-改进；2）缺点列举法-挑毛病改进 5-10人参加，选择改革主题，围绕主

16、题尽量列举缺点，编号汇卡，整理后分析，提出改进方案。3）希望点列举法-运用想象，举出希望途径，适于新产品开发。-找理想和预期状态。如希望轴承，希望服装；,步骤：1、想象希望、理想状态；-2、列举希望的若干属性；-3、区分、分析；-4、选择现实可实现的希望点；5-10人，选主题，列希望点，用卡片写出，传阅，产生尽量多的希望点，作为目标，选择可行性的方案。4、组合法 1）成对组合：元件组合：电光源与鞋；计数器与健身 材料组合：铁心铜皮线；合金 现象组合：电液压与抛物线的肾碎石机；2）内插式组合-以某一特定对象为主，通过置换、插入其他发明完成。-多功能某物；,3）辐射组合-以某新技术为中心，同多种传

17、统技术组合，改造传统技术-以计算机、信息技术为主的信息化集成。4）焦点组合-强制联想组合 步骤：1、选焦点（发明对象）2、选择与焦点无关的事物，尽量列举其属性-多角度、多方面 3、强行将所列事物与焦点组合例子：椅子（焦点）-灯泡 灯泡属性列举：发光、电热、球型、螺旋灯、声光节奏灯,组合：发光椅子；电热理疗椅子；球形椅子；旋转椅子；音响靠背椅子。5、联想法-刺激记忆表象（70%来自于视觉），对储存记忆进行回忆或相近联想，产生发明或点子。经验联想 信息联想 强制联想-焦点联想（美C.S.赫瓦德）入出法-以希望结果为输出，提出各种输入，宣布约束条件，选出理想输入。如：火灾报警器,6、类比发明法介绍 类比从三方面：1、方法手段借鉴；2、结构方面的模仿；3、技术原理类比。三种类型：1直接模仿：“想成为世界第一，必须模仿世界第一”2方法、手段移植 3仿生法 7、综摄法-想象类比强行重组法 用四种类比从陌生到熟悉：直接类比；亲身类比；象征类比；深化和幻想类比。,8、形态分析法 美 托兰斯研究思维的开放性，形态分解，然后进行形态设计，形态组合得到设想。形态分析：定义发明对象；组成因素分析；形态分析；形态组合：组合形态；制定标准和设想评价；选择最佳设想,