科學(xué)方法-資料下載頁(yè)
2025-08-26 11:52本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】它實(shí)際上是不同領(lǐng)域之間，科學(xué)技術(shù)交叉和滲透的生動(dòng)反映。植物的移植和枝、芽的移植(嫁接)，人體一些器官的移植，已為人們所熟知。例如，將紅外輻射移植到臨床醫(yī)學(xué)上，就成了全新的紅外輻射診。槍械、火炮、坦克等等。移植訟是科學(xué)研究中既簡(jiǎn)單又極具成效的一種方法，也是應(yīng)用最多的方法之一。技術(shù)手段的移植，技術(shù)功能的移植，概念原理的移植，理論知識(shí)和研究方法的移植等。松毛蟲(chóng)消滅了大半，使瀕死的松林恢復(fù)了生機(jī)。三分之一的耕地屬低洼地，水患嚴(yán)重。為此，將低洼地挖深為塘養(yǎng)魚(yú)、鴨等，挖出的泥土筑。和研制人工臟器等。展現(xiàn)了長(zhǎng)江口的水流量，漲、落潮等情況，對(duì)治理工程起了很大作用?！昂谙洹笔侵竷?nèi)部結(jié)構(gòu)不能直接觀察，只能從外部去認(rèn)識(shí)的客體。究“黑箱”內(nèi)部功能、特性、結(jié)構(gòu)和機(jī)理，從而揭示研究對(duì)象的特點(diǎn)和規(guī)律的一種科學(xué)方法。和實(shí)驗(yàn)室，42萬(wàn)多人，歷時(shí)11年，最終實(shí)現(xiàn)了將人送上月球的人類(lèi)夢(mèng)想。
【正文】 。 明代科學(xué)家徐光啟，搜集了自戰(zhàn)國(guó)以來(lái) 2020 多年有關(guān)蝗災(zāi)的情況資料，統(tǒng)計(jì)了我國(guó)歷史上記載的 111 次蝗災(zāi)發(fā)生的時(shí)間，并通過(guò)深入實(shí)地調(diào)查，在紛繁的背景中，利用收斂性思維，找出了蘇北蝗災(zāi)產(chǎn)生的地理原因和蝗蟲(chóng)的生活規(guī)律，撰寫(xiě)了《除蝗疏》，提出了有效治理蝗災(zāi)的方法。 特 性 列 舉 特性列舉又稱(chēng)分析創(chuàng)造。它是通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的特性進(jìn)行分析，并一一列舉出來(lái)，然后提出革新方案的一種方式。 特性列舉的運(yùn)用，可分為以下三步：一是從“物”的名詞 (如材料 )，形容詞 (如外觀 )和動(dòng)詞 (如功能 )三條脈絡(luò)，對(duì)其特性進(jìn)行分析；二是從各個(gè)特性出發(fā)，通過(guò)提問(wèn)或自問(wèn)，誘發(fā)可用于革新或發(fā)明的創(chuàng)造性設(shè)想；三是通過(guò)試驗(yàn)或設(shè)計(jì)，獲得在特性等方面與原有產(chǎn)品有顯著不同的新產(chǎn)品。例如氣壓式保溫瓶，便是運(yùn)用特性列舉獲得的一個(gè)成果。它從只有裝水倒水的功能，發(fā)展到有氣動(dòng)出水的功能，同時(shí)改變了 造型，使它不僅具有實(shí)用價(jià)值，而且還有裝飾美化的作用。特性列舉簡(jiǎn)單易行，特別適用于較小的革新或發(fā)明，其關(guān)鍵在于對(duì)事物特性的詳盡分析。 希望點(diǎn)列舉 希望點(diǎn)列舉是指從人們的需要和愿望出發(fā)，提出構(gòu)想，進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明的方法。這一有效的創(chuàng)造發(fā)明方法，需作大膽想象，新穎構(gòu)思，立足于原有事物，但又不受原有事物的限制。例如傘，是人們遮陽(yáng)避雨的用具。但有人 別出心裁設(shè)想：“如果在雨夜，傘能照明該多好啊 !”制造商受此啟發(fā)后，在傘的頂部裝上小燈泡，手柄里裝電池，雨夜行走時(shí)，撐開(kāi)傘燈就亮，傘燈不但可照明，而且還能引起過(guò)往車(chē)輛注意，避免發(fā)生事故。又如有一圓珠筆生產(chǎn)廠商，曾收集了一百多個(gè)對(duì)圓珠筆進(jìn)行改進(jìn)的意見(jiàn) (希望點(diǎn) )，經(jīng)過(guò)篩選，試制出測(cè)光圓珠筆、筆式計(jì)算器、電子表筆等多功能圓珠筆。這一系列新產(chǎn)品既滿足了不同消費(fèi)者的需求，又打開(kāi)了市場(chǎng)銷(xiāo)路。 缺 點(diǎn) 列 舉 缺點(diǎn)列舉與希望點(diǎn)列舉相反，是一種針對(duì)事物的缺點(diǎn)來(lái)確定創(chuàng)新目標(biāo)的方法。世界上任何事物，即便被認(rèn)為是“很完美”的事物，經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析后，也能發(fā)現(xiàn)它的不足和缺陷。想方設(shè)法彌補(bǔ)或改進(jìn)，恰恰就是革新和發(fā)明的方向。 例如，發(fā)明家從人們經(jīng)常忘記給手表上發(fā)條的現(xiàn)象出發(fā)，發(fā)明了全自動(dòng)機(jī)械手表及電子表?；祭匣ㄑ鄣娜耍浯骼瞎庋坨R，看遠(yuǎn)處東西時(shí)便要摘下，于是發(fā)明家造出了分層 (雙光 )眼鏡，上面是平光鏡片，下面是老光鏡片，這樣，看遠(yuǎn)物和近物都方便了。英國(guó)一位退休工程師 針對(duì)自行車(chē)胎經(jīng)常被戳破的現(xiàn)象，試制成一種實(shí)心無(wú)內(nèi)胎的“永不漏氣的自行車(chē)胎”，受到消費(fèi)者歡迎。 缺點(diǎn)列舉總立足于在原有事物的基礎(chǔ)上進(jìn)行，其創(chuàng)造性略遜于希望點(diǎn)列舉。但克服缺點(diǎn)，正是人們的需求與希望所在。因此，這兩種方法又相輔相成，相得益彰。 耗散結(jié)構(gòu)理論 耗散結(jié)構(gòu)理論是指用熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的方法，研究耗散結(jié)構(gòu)形成的條件、機(jī)理和規(guī)律的理 論。 一座城市不斷有人外出和進(jìn)入，生產(chǎn)的產(chǎn)品和原料也要川流不息地運(yùn)人及運(yùn)出。這種與外界環(huán)境自由地進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息交換的系統(tǒng)，稱(chēng)為開(kāi)放系統(tǒng)。當(dāng)開(kāi)放系統(tǒng)內(nèi)部某個(gè)參量的變化達(dá)到一定閾值時(shí)，它就可能從原來(lái)無(wú)序的混亂狀態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N在時(shí)間上、空間上和功能上的有序狀態(tài)，即耗散結(jié)構(gòu)。如一壺水放在火爐上，水溫逐漸升高，但水開(kāi)后水蒸氣不斷蒸發(fā)，壺中的水和空氣就形成了一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，帶走了火爐提供的熱量，水溫不再升高，達(dá)到了一種新的穩(wěn)定狀態(tài)。 耗散結(jié)構(gòu)理論中的“開(kāi)放”是所有系統(tǒng)向有序發(fā)展的必要條件。如一個(gè)企業(yè)只有開(kāi) 放才能獲得發(fā)展，這種開(kāi)放不僅是輸出產(chǎn)品，輸入原料，而且涉及人才、技術(shù)和管理等方面。不斷引進(jìn)入才和技術(shù)，不斷更新設(shè)備，才能使企業(yè)充滿生機(jī)和活力。 功能－結(jié)構(gòu)誘導(dǎo) 功能－結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)，就是從事物 (系統(tǒng)或整體 )的功能要求出發(fā)，開(kāi)闊思路，進(jìn)行多角度的思考，找出最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致創(chuàng)造發(fā)明的一種思維方法。 金剛石與石墨雖然都由碳元素組成，但 硬度分別為 10 和 1，這是它們?cè)拥呐帕蟹绞郊唇Y(jié)構(gòu)不同引起的。這種“同素異形”現(xiàn)象表明，結(jié)構(gòu)決定系統(tǒng)的表現(xiàn)形態(tài)和外在功能。 功能是設(shè)計(jì)產(chǎn)品的基本出發(fā)點(diǎn)，功能－結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)法，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中應(yīng)用廣泛。如手表的基本功能是計(jì)時(shí)，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為機(jī)械擺動(dòng)、指針顯示，而石英振蕩、液晶數(shù)字顯示則成為新穎的電子手表。 功能－結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)方法，對(duì)于發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化社會(huì)組織 (集團(tuán) )的結(jié)構(gòu)，也具有指導(dǎo)或啟發(fā)作用。 黃金分割與優(yōu)選 物體或圖形的寬與長(zhǎng) (高 )為 5： 8 或接近 ，就是數(shù)學(xué)上著名的黃金分割，又稱(chēng)“中外比”、“黃金律”。 由于依此比例構(gòu)成的形體具有美感，因而古今中外在建筑設(shè)計(jì)、工藝美術(shù)及生活用品設(shè)計(jì)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。上海東方明珠廣播電視塔高達(dá) 468 米，上球體位于黃金分割的 250295 米處，觀之令人賞心悅目。養(yǎng)生或自我保健也可應(yīng)用“黃金律”，如醫(yī)學(xué)研究表明，養(yǎng)成飯吃六七分飽習(xí)慣的人很少患胃病，主食以四分精糧六分粗糧搭配不易患高 血壓、冠心病。 黃金分割還是一種有效的優(yōu)選法。如在煉鋼時(shí)需加入某種元素來(lái)增加鋼材強(qiáng)度，若將試驗(yàn)點(diǎn)取在這一元素用量區(qū)間的 處，獲得理想用量的試驗(yàn)次數(shù)將大大減少。實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)一個(gè)因素的問(wèn)題，用優(yōu)選法做 16 次試驗(yàn)，就可達(dá)到“對(duì)分法”做 2020余次試驗(yàn)的效果。
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