5．逻辑思维

科学重视证据和逻辑。上面所述4种方法主要是用于获取证据的，下面对逻辑思维的方法作简要说明。

（1）归纳和演绎

 归纳和演绎是一对思维方向相反的推理形式和思维方法。归纳是从特殊事实中概括出一般原理或规律的推理形式和思维方法，演绎是从一般到特殊，根据一类事物都有的一般属性、关系、本质来推断这类事物中的个别事物所具有的属性、关系和本质的推理形式和思维方法。细胞学说的提出，显然是运用了归纳推理；孟德尔对测交实验的预测，则是运用了演绎推理。归纳和演绎各有优势，也各有局限性，二者是互为补充、相辅相成的。从近代科学到现代科学，以观察（实验）—归纳为主的方法逐渐让位给以假说—演绎为主的方法。这是因为现代科学从总体上来说，已经不是处在经验材料的收集阶段，而是处于高度的理论概括和演绎的阶段。由于数学、计算机科学等工具学科的发展，人们能够凭借这些工具提出假说，然后演绎出理论体系或具体推论，再通过观察和实验来检验。当然，在应用假说—演绎法时，仍需要以经验归纳法作补充，以一定的实验事实为根据。

（2）分析和综合

分析是把研究对象的整体分解为一个个部分分别加以研究的方法。例如，为了研究各种细胞器的化学组成，必须将各种细胞器从细胞中分离出来，分别加以研究。从近代科学到现代科学，一个基本特点就是把事物分成一段段、一层层地去研究，比如生物学中从个体到器官、组织、细胞、细胞各部分的结构、细胞各种结构的化学成分、DNA和RNA、基因……。这样的研究使人们对事物的认识越来越深入，但也容易导致只见树木不见森林。综合是指把研究对象的各个部分或各个方面联系起来考察，从整体上去认识和把握研究对象的思维方法。分析是综合的基础，综合是分析的发展，二者是相互依存、相互渗透甚至是相互转化的。例如，关于细胞的结构和功能，教材先采取分析的方法，引导学生认识细胞膜、细胞核和各种细胞器的结构和功能，这就是分析；接不来引导学生认识细胞内各种细胞器的协调配合、细胞的生物膜系统，从整体上认识细胞，这就是综合。

（3）类比

类比是指根据两个研究对象的相同或相似方面来推断它们在其他方面一致性的一种思维方法和推理形式。与归纳和演绎不同的是，类比是从特殊到特殊、从一般到一般的推理。例如，教材中介绍的萨顿的推理（根据基因和染色体行为之间的平行行为，推断基因位于染色体上），就是类比推理的范例。在科学研究中，类比推理是提出假说的重要途径，往往可以导致新发现、新理论。但是，应当注意的是，类比推理的结论具有或然性，可能是正确的，也可能是错误的，其证实或证伪还需要通过观察或实验。

6．形象思维

形象思维是借助头脑中的形象材料来思考问题的一种思维方法。形象思维包括表象的再现、想象和联想。学生在学习生物学的过程中，会接触到许多直观的形象，这些形象会在学生头脑中形成表象。形象思维的过程就是这些表象的再现、联络和融合的过程。两个或两个以上表象的联络就是联想，许多表象的融合形成新表象的过程就是想象。生物学概念的建构离不开形象思维，例如，关于真核细胞的结构模型，仅记住各种结构名词是不够的，还需要学生在头脑中有一个立体的细胞形象。科学探究能力的发展也离不开形象思维。善于联想和想象是创造性思维的重要特征，教材为此安排了专门的内容。例如，在《免疫调节》中的非特异性免疫和特异性免疫部分，让学生联想城墙和城市中巡逻的警察；关于激素调节和神经调节的关系，让学生联想人类社会的两种通讯方式——广播和打电话；在群落的结构部分，让学生想象森林群落通过自然选择形成分层结构的大致过程。联想和想象活动给学生提供了十分广阔的思维空间，对于提高学生思维的广阔性、深刻性和灵活性是大有裨益的。

7．直觉和灵感

直觉思维是指未经过推理分析而直接对问题的答案做出猜测、设想或顿悟的思维。直觉思维的本质特征是非逻辑性，它能打破常规思维定势和逻辑规则的束缚，因而是创造性思维的重要形式，发挥着逻辑思维不可取代的作用。正如一位学者所说：“光是逻辑是不能够使一个人产生新思想的，正像单凭语法不能激起诗意，单凭和声理论不能产生交响乐一样。”^（1）爱因斯坦曾说过，在科学创造中“真正可贵的因素是直觉”。但是，直觉并非无中生有，它的产生是与掌握相关的知识和经验以及丰富的实际活动密切相关的^（2）。

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