——从思辨到抽象再到辩证
古代科学的思辨思维方法
原始社会产生的人类原始思维以感性认识为主，其最大特点就是具体性和直观性，那时的人类还不具备抽象思维的能力。进入古代社会后，人类的思维比起原始社会有了很大发展。在我国有文字记载关于方法的论述，可以追溯到公元前8世纪的西周时期。西方国家关于思维方法的最早、最高的成就，大约产生在公元前7世纪到公元前3世纪的古代希腊。其实，无论是在我国还是在古希腊，古代的科学思维方法都具有直观与思辨的特征。
一、我国古代科学的思辨思维
思辨思维包括观察、认识、分析、判断及方法等。我国古代的思辨思维从一开始就是建立在对自然与人的观察上。
1.西周时期
西周时期的五行、阴阳、八卦等学说，虽然有许多直观猜测或非科学之处，但其中却包含有朴素的辩证思维方法。
“五行”学说认为，世界万物由金、木、水、火、土五种要素组成，五种元素相生相克。
“阴阳”学说认为，阴和阳的对立统一，是天地万物运动变化的规律，是事物生长、衰亡的本质，也是人们认识事物的开端。
“八卦”学说认为，“太极生两仪、两仪生四象，四象生八卦”，世界万物的变化都是由阴阳的不同排列所导致的。
这些思想不仅在相当长的一段历史时期内对中国人思维方法的发展造成了巨大影响，还影响了中国科学技术尤其是医学、数学和天文学的发展。
2.春秋战国时期
春秋战国时期是我国思想史和科学技术史上一个光辉灿烂的时期，思想和科学技术的发展促进了思维方法的发展。当时，体现思辨智慧的事例众多，典型的例子就是“两小儿辩日”。
孔子东游齐国途中，看见两个孩子在那里争论不休。一个孩子说，太阳从东方出来时离人近，因为初升的太阳大得像车上的伞，到了中午只有碟子那么小，因为远显得小近则显得大。另一个孩子认为早晨天气寒冷，到中午却很热，这是因为太阳中午近了才觉得热，远了感觉到凉。这种思维的思辨特点，让儒家集大成者孔子也无法判断谁是谁非。
春秋战国时期，许多思想家都探讨过思想方法领域的理论。比如：孔子提出过“举一隅而以三隅反”“闻一而知十”等类比的方法；墨子注重实际验证或实际应用的经验方法；孟子讲尽心，主张反省内求，也是一种直觉的方法。在当时的名辩思潮中，惠施、公孙龙等人的论辩反映了一般与个别、相对与绝对的矛盾，他们都从不同的侧面割裂了个别和一般、相对和绝对的关系。
后期，墨家把它们结合起来，对推动我国古代思想方法论的发展具有重要意义。以墨子为代表的墨家学派提出了“明故”即分析因果与条件关系，以及“察类”即明确种类关系等思维方法。墨子及其后人所著的《墨经》系统论述了概念、判断、推理等各种思维形态，明确提出以概念反映事物及其属性、用判断展现人的认识、提出论说的理由和根据等逻辑思维方法，同时还对思维规律的基本内容作出了明确规定。
3.先秦时期
在先秦时期的诸子百家中，最值得一提的是荀子的思想方法。他在《天论·劝学篇》中强调，人的能力有许多局限，要想克服这些束缚和局限，就要借助客观条件，扬长避短，使用正确的方法，运用得力的工具和手段。
在公元前3世纪，人们还不能摆脱对自然的膜拜、畏惧与屈从，荀子积极倡导人们充分认识并发挥自身的力量，认为只要善于学习、方法得当，就能战胜自然。这种朴素的唯物主义思维方法，有利于人们放弃对“天”的消极依赖，积极研究与发展胜“天”的方法。
在谈论到人的修养时，荀子也作过精辟的论述。他认为对待人性格上的各种缺陷，要对症下药，用不同的方法克服不同的缺点。但不论采取什么方法，都要合乎礼仪，都应得到老师的指点，都要全神贯注，专心致志。这种辩证的思想方法，直到今天依然散发着思辨的光辉。
二、古希腊的思维方法
古希腊学者大多集哲学家和科学家于一身，他们通过自己对认识论和方法论的研究，为人类的科学技术发展引入了不可或缺的要素——方法论，为科学的发展奠定了坚实的基础。比如，德谟克利特、苏格拉底等人分别研究的辩证法、演绎法、归纳法和类比法等多种思维方法。
亚里士多德是这一时期系统研究科学思维方法的代表性人物，他总结了古希腊学者对逻辑问题的研究，完成了逻辑方法论。不但把逻辑确立为科学方法，创立了三段式为主的归纳演绎方法，还写出了系统论述方法的专著《工具论》，首次将思维方法上升为一整套系统理论。
古希腊的思维方法具有一定的唯理主义倾向。当数学和天文学从古埃及和古巴比伦传入希腊时，古希腊的学者对这些知识作了认识论和方法论的考量，他们认为科学知识是理性对事物本质的认识，知识应符合可证明性、精确性和必然性等规范。
由此可见，随着古代科学技术的产生与发展，形成了古代的科学思维方法论，即古代形态的经验方法论和理性思辨方法论，这两种方法论也是现代科学思维方法论的两个主要历史渊源。
三、古代思辨思维方式的弊端
古代的思维方法普遍带有朴素直观和猜测性质，但弊端也很明显，思辨思维常常缺乏经验事实做基础，空泛的议论较多，实质性的内容较少，逻辑推理的思维方式淡化，不追求严密的公理化体系。
恩格斯认为，那个时代的辩证思维是以原始的朴素形式出现的。因为在那个时期，人类的生产发展水平和科学水平都很低，认识主要的任务是从质上区别客观事物。如此，就形成了这个时期的思维特点：没有足够的科学根据，带有朴素直观和猜测性质，以形式逻辑推理为手段。
近代科学的抽象思维方法
近代科学思维方法的重大进步是从14世纪末15世纪初开始的，在突破西方“黑暗的中世纪”神学束缚与我国古代重儒学轻科技的影响而发展起来的，一开始就重视实验与抽象的结合，带有形而上学的特点。
一、形而上学思维方式的形成和发展
从世界范围内有影响的近代科学来说，其科学研究的特点是，实验、观察的方法被广泛运用，实验与抽象并具形而上学特色的科学思维方式开始形成和发展。
16、17世纪，实验与观察基础上的经验科学不断取得辉煌成果。
1543年，波兰天文学家哥白尼根据实际观测提出了“日心说”，推翻了古代托勒密靠推算得出的“地心说”。开普勒在第谷·布拉赫的大量天文观测数据基础上，发现了行星运动三定律，进一步发展了哥白尼的天体学说。同年，荷兰人维萨留斯在对人体进行解剖实验的基础上，发表了《论人体构造》一书，纠正了以前对人体的许多错误观点。还有，著名的自然科学家、画家达 ·芬奇利用实验方法研究了栋梁所能承受的重量与栋梁粗细和长度的关系。
17世纪，意大利物理学家、天文学家伽利略在比萨斜塔上进行了著名的自由落体实验，推翻了统治物理科学界1000多年被奉为物理学界权威的亚里士多德提出的“重的物体先落地”观点，建立了自由落体定律。他还进一步发展了刻卜勒等人的成果，发现了万有引力定律，在光学、天文学、数学等方面都取得了杰出的成就。
在这个时期，我国的明朝也出现了早期资本主义萌芽，出现了一些运用实验方法的范例。例如，明代医药学家李时珍在大量观察实践的基础上写出了长达52卷的医药学名著《本草纲目》，纠正了《黄帝内经》中的错误，同时，提出了“脑为元神之府”的见解，认为人的大脑有思维功能。
14世纪末到17世纪，科学大大地向前发展，证明了实验方法、观察方法的有效性和巨大威力。而所有取得的科学成就，都包含着近代科学思维方法的特点。
二、实验与抽象的思维方法的形成
随着近代实验与抽象为特点的科学研究方法的成功，具有实验与抽象特点的近代科学思维方法也应运而生。对于近代科学思维方法及其特征，近代的哲学家也从理论上进行了研究。
英国哲学家弗兰西斯·培根发表了著名的逻辑学著作《新工具》，指出以亚里士多德为代表的只注重演绎不注重归纳的旧思维方法已过时了，认为科学必须探求自然界事物的原因和规律，最重要的方法是实验的方法。而实验是有计划的，必须一步一步地归纳实验结果，最后得到规律性的认识。
培根在《新工具》一书中，重点研究了经验科学的认识论和方法论的问题，提出了所谓的“三表法”：共存表、差异表、比较表。通过这些表，借助排除的方法，就能找到事物发展的真正原因。培根建立了归纳逻辑，揭示了实验方法的特点和巨大作用，对近代科学方法论和科学思维方法论作出了重大贡献，被称为“现代实验科学的真正始祖”。
在近代实验与抽象思维方法的长足发展时期，数学和演绎思维方法也获得了较好的发展。比如：数学方面，1614年耐普尔提出了对数计算法，1637年笛卡尔创立了解析几何，后来牛顿和莱布尼兹分别创立了微积分。随着数学的不断发展，数学演绎方法也成为人们认识自然和进行思维的重要工具。
这一时期，数学方法的作用不断更新，为科学实验方法提供了定量研究的有效工具，成为牛顿等人进行抽象论证和推理的重要方法。
三、形而上学思维方式的局限性
近代科学形而上学的研究方法在历史上发挥过积极作用，被恩格斯称为近代“400年来在认识自然界方面获得巨大进展的基本条件”。
近代科学思维方法是机械的、形而上学的，其弊端与当时科学方法的局限性紧密连接在一起。当时，人们都用分割和力学的观点来看问题，认为“动者恒动，静者恒静”。比如，笛卡尔把动物看作机器，法国的拉美特利则把人看作机器，普遍认为“动者恒动，静者恒静”，世界没有发展。当科学家进一步深入研究时，这种思维方法就成为一大障碍。再如，牛顿对于时间、空间的解释，就是永恒不变的观点。
现代科学的辩证思维方法
现代科学思维方法是应现代科学发展的需要而产生的，相对于古代思维方法的直观与思辨特征与近代思维方法的实验与抽象特征而言，现代科学思维方法具有显著的辩证性。
一、辩证思维方式的形成与发展
要想了解辩证思维方式的形成，必须追溯到现代以前的一段历史。
18世纪中期以后，随着自然科学、社会政治、理论研究等飞速发展，思维方法渐趋成熟，新的思维方法逐渐取代了旧的思维方法，给新的科学思维方法的形成奠定了基础。
1.自然科学
在自然科学方面，打开了近代形而上学思维方法的一系列缺口：
（1）力学。1755年，德国哲学家康德在《自然通史和天体论》一书中提出了太阳系起源的“星云假说”。他综合了当时天文学、力学的成就，根据观测到云雾状天体的资料，认为太阳和一切行星是由弥漫物质，即星云团通过自身的吸引而不断凝聚，又由于排斥而发生的旋转，逐步发展成为有秩序的天体系统。过了半个世纪，他的观点由拉普拉斯从数学上作出了证明；又过了半个世纪，分光镜证明了在宇宙空间存在着凝聚程度不同的炽热的气团。康德以星云假说，力图从物质本身的运动和发展来说明天体的形成，把宇宙看作是在时间中运动、变化和发展的过程，否定了牛顿的“上帝的第一次推动”的观点，推翻了世界不变的观点。正如恩格斯所说：“康德在这个完全适合于形而上学思维方式的观念上打开了第一个缺口，而且用的是很科学的方法，以致他所使用的大多数论据，直到现在还有效。”
（2）化学。18世纪下半叶以后，化学研究中先后出现了拉瓦锡的氧化理论、道尔顿的原子论。1828年，德国的青年化学家维勒写作了《论尿素的人工合成》一文，用普通的化学方法，在氰、氰酸银、氰酸铅、氨水和氯化铵等无机原料中，从不同的途径都可合成同一有机物尿素。他还证明了一些有机物和一些无机物有着相同的化学成分，从而彻底打破了有机物和无机物之间不可逾越的鸿沟的观点。
（3）地质学。18世纪的欧洲在产业革命后，工业发展很快，修铁路、开矿山、挖运河，在不同的地层中挖出了不同的古生物化石。英国的赖尔1830年发表了《地质学原理》一书，标志着地质科学中进化论学派进一步发展，以丰富的材料论证了地球地质的自然变化，第一次把理性和科学带进地质学中，否定了由于造物主而使地球发生变化的“激变论”。
（4）物理学。17世纪和18世纪初，一切物理现象都被解释为力，如“光力”“热力”“电力”。而各种力之所以不同，是因为有不同的“质”“素”。热现象的产生是因为有热质，燃烧是因为有燃素。1842年前后，德国的迈尔、英国的焦耳等人，从不同的途径分别发现了物理热效应中的能量守恒原理，证明各种能量可以转化，但不能创造和消灭，证明了自然界中整个物质运动的统一。
（5）生物学。显微镜的使用，使生物学研究得到很大的发展。德国植物学家施莱登于1838年发表《植物发生论》的论文，认为一切植物的最基本构成单位都是细胞。1839年法国的施旺发现除了植物、动物最基本构成单位也是细胞，这就是使植物和动物统一了起来。随着细胞的发现，有机体产生、成长和构造的秘密也被揭开。另外，生物进化理论也逐渐形成。1759年德国胚胎学家沃尔弗发表了《发育论》，对物种不变进行了第一次有力抨击，并宣布了种源说，提出了简单进化论的思想。19世纪初，科学家奥肯、拉马克、贝尔等都对进化论学说的发展作出了很大贡献。1859年，英国生物学家达尔文出版了《物种起源》一书，揭示了生物由简单到复杂、从低级向高级发展变化的自然图景，阐明了有机界物种千差万别的原因。
2.社会政治
在社会政治方面，19世纪的社会政治条件也为新的科学思维方法的诞生提供了重要条件。这个时期，资本主义的生产关系在欧洲全面确立，各种社会矛盾比较充分地显露出来，人们可以从质和量两个方面对它进行透彻的研究了。以欧洲著名的三大工人运动（法国里昂丝织工人两次起义、英国宪章运动、德国西里西亚纺织工人起义）为代表，无产阶级作为独立的政治力量登上了政治历史舞台，迫切要求有代表自己利益的新世界观和思维方法的产生。
3.在理论研究方面
在理论研究方面，产生新的科学思维方法的条件已经成熟。比如，康德发现了旧的思维方法不适应的方面，指责近代欧洲盛行的经验论与唯理论都是独断论，并阐述了思维如何把握矛盾的问题。后来又有一些人做过这方面的尝试，并作出了一定贡献。最有成就的是德国的哲学家黑格尔，在研究思维时，他以自然科学为依据，把宇宙万物，包括人类社会的发展都用概念的发展变化表述出来。他认为，一切都是发展变化的，必须用联系和发展的观点与方法来思考问题，认识问题。这是一种辩证思维，但黑格尔认为，这种精神实体与宗教神学中的上帝类似，陷入唯心主义。
在以上几种元素的共同作用下，马克思和恩格斯扬弃了黑格尔唯心辩证法，创建了唯物辩证法。马克思和恩格斯还在许多著作中，对观察、实验、比较、假说等科学方法作过科学论述，对归纳和演绎、分析和综合、历史和逻辑以及抽象和具体等辩证思维方法进行了深入研究，并将这些辩证思维运用在各自的科学研究中。
当然，辩证思维方法不是思维方法发展的顶峰，人类的思维能力和思维方法还在实践中不断前进和发展。从19世纪末到20世纪初，物理学发生了一场巨大革命，各门科学都有了快速发展。科学思维方法发生了重大变化，科学思维方法论在科学知识中的比重日益提高，科学思维方法论对科学发展的作用也日趋显著。
科学思维方法论的应用与当今科学发展的特点紧密联系的，具体表现为：
第一，科学对自然和社会的研究日益广泛、深入，科学研究中直观性程度减少，抽象化程度大大提高，产生了逻辑思维方法高度发展的必要性。
第二，科学的进一步分化和综合产生了新兴学科和边缘学科，提高了科学研究的整体性和综合性，产生了系统理论等具有方法论意义的新学科。
第三，现代科学发现了一系列原有科学理论体系不能解释和说明的新的事实，破坏了科学体系原有的原则和思维的逻辑严密性，现代科学范畴体系出现了很多根本性变化，促使逻辑方法向前发展。
第四，科学研究课题的复杂性、综合性日益加强，科学研究手段日益复杂和精密，科学研究成为集体的综合事业。科学研究课题的不同方面、不同层次相互配合，相互协调，产生了协调科学研究不同方面和层次的科学思维方法论。
开启20世纪科学思维方法变革的科学家首推爱因斯坦。他以独特的智慧，在构建新的科学统一性的理论体系中，形成了“两面神”思维和统一性思维。建立相对论时，他提出思维对象放置在同一时刻——既运动又静止的状态。从本质上来说，“两面神”思维就是对立统一的辩证思维。同时，爱因斯坦的思维方法还体现出普遍联系的统一性特征。他的狭义相对论把经典力学的相对性原理推广到电动力学中去，弥补了牛顿经典力学与麦克斯韦电动力学之间的裂痕，使力学和电动力学相互协调，把动量守恒定律和能量守恒定律联结起来，揭示了质量与能量的统一。他认为，科学的目的在于追求这种理论体系。
体现现代科学思维方法特征的又一典型案例是量子力学的思维方法。在创建量子力学过程中，海森堡和丹麦物理学家玻尔等既深刻探究了微观世界中统计规律的复杂性，又追求微观粒子的波动性与微粒性的统一，他们的思维方法既体现出复杂性系统思维特征，又体现出对立统一的辩证思维特征。例如，海森堡的测不准原理认为，微观粒子运动的统计规律异常复杂，对于有确定质量的粒子来说，其运动位置与运动速度是不能同时测准的；玻尔还进一步提出了“互补原理”，解释了微观粒子的波动性与微粒性的统一问题。他认为，波动性与微粒性只是同一对象的两个不同特性，不能用一个排斥另一个，应该讲相互排斥的描述进行互相补充。
今天，科学思维方法与科学研究方法的联系越来越密切。例如，系统论、控制论、信息论、耗散结构论、复杂性系统科学、计算机与人工智能科学等既带来了科学方法的巨大变化，也使科学思维方法获得了全新的发展。随着20世纪科学哲学的发展，科学方法论的研究已深入到科学理论的构建、评价与接受等各个环节，相信，未来的科学思维方法体系必然会随着人类科学事业的发展更加丰富多彩。
二、辩证思维方法与现代科学思维方法的共同性
辩证思维方法是人们正确进行理性思维的方法，主要有归纳与演绎、分析与综合、抽象与具体、逻辑与历史相统一等。而随着现代科学的发展，又产生了现代科学思维方法。辩证思维方法与现代科学思维方法在方法论上有一定的共同性，二者相互联系、相互补充。
1.辩证思维方法是现代科学思维方法的方法论前提
辩证思维的基本精神和原则贯穿于现代科学思维方法之中。哲学通过本体论、认识论、方法论等方面参与到现代科学思维方法中，系统方法与普遍联系的观点、控制论的方法与内外因的观点、突变论与量变质变的观点、信息论与相互作用的观点都有着内在联系。虽然现代科学思维方法复归辩证思维的道路多种多样，既能够在辩证思维方法指导下自觉进行，也可以由科学发现所具有的力量自然实现。但不管是哪种情况，现代科学思维方法与辩证思维方法都具有一致性。
2.现代科学思维方法丰富了辩证思维方法
现代科学思维方法是一个巨大的方法群，包括控制方法、信息方法、系统方法、模型化方法和理想化方法等，丰富和深化了辩证思维及其方法。辩证思维方法从普遍联系、永恒发展的角度揭示了事物的关系，侧重于人与世界的整体关系。现代科学思维方法，在确认世界普遍联系和永恒发展的前提下，深入研究世界的某些关系，如系统方法就是在承认普遍联系的客观实在性的前提下去研究系统的最优解。所以，现代科学思维方法丰富了辩证法的宏观画面，使辩证法深入发展到更复杂的层次。因此，辩证思维方法应不断地从现代科学思维方法中汲取营养，逐渐丰富自己的方法系统。
最后需要指出的是：时代在发展，社会在进步，科学思维方法面临着新科学技术革命和知识经济的挑战。伴随着经济全球化、政治多极化、信息网络化进程的加速，新情况、新问题纷纷涌现，亟待形成新的科学思维方法。