一、科学思维的含义

科学思维是从物理学角度对客观事物的相互关系、内在规律、本质属性的认识方式，是基于经验事实构建思想模型的抽象概括过程；属于推理论证、分析综合等科学思维方式的内化；属于基于科学推理与事实证据对不同结论与观点提出批判、质疑，从而提出创造性意见的品质和能力。“科学思维”主要包括模型构建、科学论证、科学推理、质疑创新等要素。通过学习物理，学生应该具备较强的构建理想模型的能力与意识，能够正确应用科学思维方法，从定量与定性两个方面实行科学推理，从而找出规律，形成正确的结论，并且能够解释解决实际问题与自然现象；具备应用科学证据的意识与评估科学证据的素养，能够正确运用证据对研究的问题实行描述、预测、解释；具备较强的批判性意识，能够给予证据去大胆地质疑，从不同的角度去分析、解决问题，追求科技创新。

牛顿曾说：“如果说我比别人看得更远一点的话，那是因为我站在巨人们的肩膀上。”这句话从哲学层面理解是继承与创新的关系。继承时，应该是旧有理论中合理的部分，而不应该盲目地完全摒弃或全盘收纳；创新时，也不是空手起家或一蹴而就的，而是在对旧有理论持有正确态度的基础上进行科学的思维。纵观物理学史，每一次重大创新都是建立于此前的认识之上，在明确问题之后，对实验事实进行分析，进行新的观察和理论研究，提出新的模型和假说。而新的模型或假说又在实验中接受检验，正确的被肯定，经不起检验的被否定，在新的基础上再提出新的学说。

科学思维有别于日常的经验思维，当然二者之间并没有明确的界限，如果经验思维采用了科学的方法，那么对事物的认知将达到科学的境界。科学思维是指人类在其科学实践活动的过程中形成的认知事物的一般规律，然后把事物的客观规律主体化，形成认识事物的科学思维方式方法，这种思维方式方法具有可复制性。科学思维就是在实践的基础上，人脑对自然界中的、社会中的事物的一般规律的概括与把握。库恩对科学思维有如下定义：“有意识的寻求知识（intentional knowledge seeking）”。在不同的学科领域中工作多年的人，都会形成自己熟悉领域的科学思维，对相关问题进行思考解剖。而对于不熟悉某一个领域的陌生人来说，思考问题的方式总是带着原有学科的思维习惯，这种习惯也许并不能适应新领域。如此看来，人人都有自己的思维，谁的思维符合被认识事物的规律，那么该思维就是科学思维。当然，正确的思维要以正确的世界观和方法论为指导。

二、科学思维的重要性

法国伟大生理学家贝尔纳说：“良好的方法能使我们进一步发挥运用天赋的才能，而拙劣的方法则可能阻碍才能的发挥。”因此，科学中难能可贵的创造性才华，由于方法拙劣可能被削弱，甚至被扼杀，良好的方法则会促进这种才华。人们总要受到思维方法的支配，问题在于他们是否受到科学思维方法的支配。受非科学思维方法的支配，实践中将事倍功半，甚至一事无成；受科学思维方法的支配，则将事半功倍、收效显著。要做到在实践中受科学思维方法的支配，达到正确认识、有效改造世界之目的，自觉地学习和钻研科学思维方法是非常必要的。大多数人的创造能力很早就开始衰退。对于一个科学家来说，假定他迟早会懂得如何最有效地进行研究工作，但如果完全靠自己摸索，到他学会这种方法时，最富有创造力的年华或许已经逝去。因此，如果在学校时得到过研究方法的指导，缩短摸索的学习阶段，不仅可以节省训练的时间，而且获得的成果也会比用普通方法培养出的所获得的多。

学习和研究科学思维方法具有以下重要意义：有助于人们将掌握的科学理论知识转化为科学思维方法，甚至创造出新科学的思维方法；有助于科学认识主体与科学认识客体的结合；有助于人们自觉、科学地进行思维。日常的理论和实践教学中包括多种思维方式的训练，一般情况下，教师并没有将这些思维方式的逻辑关系明确告诉给学生，绝大部分学生未必能领悟出这些科学思维方法。如果教师能将教材中的逻辑和思维方式总结出来，并明确传达给学生，那么将有助于学生在积累理论知识的同时学习到科学思维方式。科学思维方式方法的学习和训练的意义在于帮助学生自觉、科学地进行思维，从自发、朴素的思维方式中摆脱出来，是获得通向真理、获得真理性认识的最佳途径。

（一）科学思维教育是社会发展的需要

在当今时代，科学教育非常重要，没有科学的进步就没有人类文明的迅猛发展，就没有高度的人类文明。如今，对于如何找到新能源需要新的科学技术的出现，如何解决人类粮食问题需求等都需要科学技术，科学技术需要科学的思维。比如，转基因食物的种植与食用，有人说现在没有证据能证明人类食用有害，那么人类就可以食用，这种说法乍一听很有道理，但是细细推敲是不成立的结论。因为从三段论推理的角度来看，违反了三段论推理的规则，其实这同样违反了科学思维的逻辑推理规则。上面的这个例子说明了科学思维两个方面的重要意义：一是思维方法要科学；二是思维的内容要符合科学要求。因此，对于高中生的教育，其重点也逐渐趋向于锻炼其科学思维。科学技术越是进步，科学思维也越是丰富多样。

现代科学由于有了原子能与电子计算机等技术，人类认识自然的工具的丰富，以及人类收集信息、处理信息的便捷，人类认识世界的范围大大拓展了。无论在宏观还是在微观方面科学的分支逐渐分化，科学知识的增长速度明显加快，知识的储备容量巨大。在这种情况下，要想将人类积累的知识都传授给学生是极其困难的，并且传递的知识难以赶上新增知识的速度，这就要求学生必须利用科学的思维梳理把握已有的存量知识，把握认识世界的思维规律。杜威是美国教育家与哲学家，他说：“尽管一切思维的结果归结为知识，但知识的价值最终还是服从它在思维中的应用。因为我们并不生活在一个固定不变的和完结了的世界，而是生活在一个向前发展中的世界，在这个世界上，我们的主要任务是展望未来。而回顾过去，一切知识和思想不同，回顾过去的价值，在于使我们可靠地、安全地和有成效地去应付未来。”另外，美国的教育协会在《美国教育的中心目的》一文中提出：“强化并贯穿于所有各种教育目的的中心目的——教育的基本思路——就是要培养思维能力。”

1.科学思维方式是人们重要的智力资源

经济的发展需要人力资源的开发利用，开发越是充分，经济发展的效果就越好。当今世界的资源耗竭日益受到关注，人力资源的开发就愈发重要。我国人均资源短缺，社会经济的发展必须依靠人力资源的开发才能更持久。人才问题是关系党和国家事业发展的关键问题，新的发展阶段必须是人才强国，而实施人才强国的战略必须注重开发人力资源。高中生有可能毕业后即将走上工作岗位，如果在此阶段不能给予高中生科学思维教育，那么他们只有在以后的工作中自学，这将是对教育资源的浪费，也是教育工作者的失职。

2.科学思维方式是协调处理人和人、人和社会等关系的需要

人生活在比较复杂的社会关系中，现代的社会关系更是错综复杂，怎样处理或者说以什么思维原则指导处理复杂的各种关系，需要学生学习科学的思维方式。比如，如果用系统的、联系的思维方式对待人与环境的关系问题，而不是用机械式的思维方式，就会有保护环境、与环境和谐相处的处理思路。树立有因必有果、有果必有因的因果思维，在处理人与人之间的关系上就会多方面考虑问题，才会处理好复杂的人际关系。

3.科学思维方式是衡量个人素质高低的参考标准之一

人的素质表现在多个方面，如稳定的情绪、较全面的知识、动手能力强、能理解他人等方面。但是，科学思维作为人的基本素质也是重要的标准之一。知识一般是静态的，而思维方式是动态的，与静态的知识相比，思维方式更为重要。因为思维方式可以针对不同的待处置的对象而显现作用，静态的知识需要经过思维图式的综合运用才能变成动态的知识，这一点就是康德所说的综合能力。科学家对人类的贡献，不单单是发明创造，还有科学思维方式的创新。数学家拉普拉斯说：“认识一种天才的研究方法，对于科学的进步，并不比发现本身更少用处。”怎样将高中生已有的知识统摄、组织起来，应该以科学的思维方法作为编织中心线。因此，具备科学的思维方式应该是高中生必备的素质。

4.科学思维方式的具备属于人格完善和幸福的标志之一

完善的人格需要完善的品格，而完善的品格需要科学的思维能力。可想而知，思维单调僵化、考虑问题偏激，如何可以成为一个人格完善的人？如何获得幸福、获得别人的赞同？固化、僵化的思维在处理问题时，一方面表露出人的知识缺陷，另一方面表露出人格的不完善。因此，科学的思维方式是弥补人格缺陷、塑造完善人格的重要手段。没有完善的人格，行事偏激，不能全面考虑问题，在对待某些对己不利的事情时总会找客观的原因推卸责任，看不到问题的全貌，形成心理压力，难以感受到生活的美好，感受不到幸福。

（二）科学思维教育是新课程标准的要求

通过《科学思维常识》课程的教学，要达到两个目的，一是学习一般的科学思维方法，遇到问题时能运用不同的方法思考问题；二是通过对科学思维方法的学习，体悟到人类思维的一般规律，将多种方法举一反三、融会贯通。《科学思维常识》课程内容中所提出的科学思维方法具备强大的使用性和技能性，不仅能够发挥思想政治教育的功能，而且能使学生在学习过程中更进一步体会到马克思主义世界观和方法论的科学真理性和力量。思想政治课与其他各学科课程的内容都可以作为素材，引导学生自觉运用科学思维方法，从而加深对内容的正确理解和把握。

如此看来，高中新课程标准增加《科学思维常识》课程来培养和提高学生的科学思维能力，是对实现上述目标的不断探索，具有重要的意义和价值，无论是教师还是学生，都必须努力学习科学思维常识。

三、物理科学思维的形成

要进行物理学研究，就必须运用一定的方法。哲学家黑格尔在《逻辑学》中有这样一段话：“在探索的认识中，方法也就是工具，是主观方面的某个手段，主观方面通过这个手段和客体发生关系。”可见，方法就是为了实现某种目的所采用的各种方式、手段或途径。科学方法就是在科学研究领域中，科学认识主体为从实践上和理论上把握科学认识客体（即科学对象）而采用的一般思维手段和操作步骤的总和。我们所说的物理科学方法就是研究物理现象、描述物理现象、实施物理实验、总结物理规律、检验物理规律时所应用的各种手段和方法。也可以认为是物理学家们在观察实验、逻辑推理、解决物理问题的过程中，经过长期沉淀、修正、形成发展起来的规律性的认知。

（一）从物理学的发展来看物理科学思维方法

物理学的发展大致分为三个主要时期：古代物理学时期、经典物理学时期、现代物理学时期。每个时期都体现着不同的物理科学思想和方法：远古到16世纪中叶是古代物理学时期，这是物理学的萌芽时期。在这一时期里，自然科学与哲学融合在一起，物理学只是自然科学的一部分。人们重视经验，主要依靠不充分的自然观察和简单的推理或猜测，使用直观和思辨的方法来认识自然。16世纪中叶到19世纪是经典物理学时期。15世纪，资本主义开始萌芽，社会生产力得到发展，有力地推动了科学的进程。16世纪中叶，哥白尼提出了“日心说”。17世纪晚期，牛顿建立经典力学体系，标志着近代物理学的诞生。之后，经典热力学、电磁学相继建立。到19世纪末，形成了比较完整的经典物理学体系。在这一时期，随着自然科学兴起，出现实验的方法、数学的方法、分析综合、归纳演绎等逻辑方法，在物理学中得到了广泛应用。19世纪末到现在是现代物理学时期。19世纪末，一系列新的实验事实的发现，使经典物理学理论出现了不可克服的危机，导致物理学的革命和以相对论和量子力学的建立为标志的现代物理学的诞生。20世纪以来，随着科学技术的飞速发展，物理学理论的公理化、数学化特征更加突出，创造性思维、理想实验的方法在现代物理学发展中起到了重要的作用。

物理学发展的历史证明：物理学的思想和方法是伴随物理学的发展而建立起来的，而物理学知识和体系则是体现和学习物理学思想和方法的最好载体。在传授物理学知识的过程中，通过揭示物理学发生、发展、演化以及相应的科学思想和方法的变革，让学生了解物理学家认识和发现物理定理、定律的思想和基本方法，使学生能够以物理学家认识世界本来面目的方式去认识世界，扭转目前物理教学中由于“应试教育”而被歪曲的物理世界的图像，让科学思想和方法与科学知识同步并重，以更有助于学生科学素质的提高。(www.daowen.com)

（二）物理学家的科学思维方法

为了更好地在教学中渗透各类物理思想与方法，笔者简要归纳了几个物理学发展过程中起到重要作用的物理学家的科学思维方法。

1.伽利略的科学思想方法

伽利略是近代科学的奠基者，他对地球上的力学现象做了广泛的观察和卓有成效的研究。伽利略先后发现了落体定律、惯性定律、相对性原理等物理学基本的、重要的规律，是科学史上第一位现代意义的科学家。他提出了研究自然科学的科学方法，即“由生动直观到抽象思维，又由抽象思维到实验”的方法，使人们从单纯地依靠感觉经验到依靠通过科学实验面获得客观事实，从笼统的、不清晰的思维到局部的、精准的思维，并最终确立以科学实验作为判断知识正确性的唯一手段，从而创造了和以往科学研究方法不同的近代科学研究方法，使近代物理学从此走上了以精确实验观测为基础的道路。

运动的研究中，创造了一套对现代科学发展行之有效的具体程序，即对现象的一般观察、提出假设、运用数学和逻辑的手段得出特殊推论、通过物理的或思想的实验对推论进行检验、对假设进行修正和推广等。伽利略是很重视观察的，因为从观察得到的感性经验会使人们认识到现象的某些特殊方面。在分析感性的经验和借助于创造性想象的基础上，就可以提出假设，进而在数学演绎阶段，从假设引出可检验的逻辑推论。在这里，数学成为他进行逻辑演绎的论证的有力工具。最后，通过特殊情况的实验，对假设得出的结论进行检验。在完成上述步骤后，就可以建立理论，并把他的成果向更大的广度和深度推进。例如，伽利略在研究自由落体运动规律时，首先假定落体运动是匀加速运动，因为他确信自然界“总是习惯用最简单和最容易的手段”行动，他用实验和数学相结合的方法证明了沿斜面下滑的物体做的是匀加速直线运动，并用外推法得到自由落体运动的规律。

理想实验的方法，在伽利略手中成了科学创造的工具，他用“落体佯谬”理想实验，从亚里士多德的“重物下落比轻物快”的原理导出了“重物的下落比轻物慢”的悖论。要解决这个矛盾，唯一的办法就是认为自由落体的速度与落体本身的重量无关。他用“对接斜面”的理想实验推翻了亚里士多德关于“外力是物体维持运动的原因”的教条，说明运动物体在不受外力作用的情况下，将沿原来的运动方向无限地继续运动下去，为惯性定律的发现揭开了第一页，从而把动力学的研究引上正确的方向。伽利略的这些理想实验成功地避开了复杂的干扰因素，抓住事物的主要矛盾，得出了比真实实验更令人信服的结论，也正是这种理想实验的大量运用，导致整个物理学的突飞猛进。爱因斯坦和英费尔德在物理学进化中评价说：“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上的最伟大成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”

2.开普勒的科学思维方法

开普勒是一位深受毕达哥拉斯和柏拉图影响的数学家，他对哥白尼“日心说”描述天体运动的和谐性、简单性十分赞赏，认为和谐性一定会和数量的规律性有关，并把完成“日心说”看作是自己终生的愿望。开普勒仔细整理了第谷留下的观测资料，并进行了详细的分析。开普勒根据第谷的观测资料着重对火星运动做了彻底的研究。开始按圆形轨道研究火星的运行，他的计算结果与第谷的观测数据之间有很小的差异。他坚信第谷的观测，于是就放弃了圆轨道这一模型，采用了与观测数据吻合的椭圆轨道模型。这充分体现了他尊重观察到的事实的客观态度（事实上，后来爱因斯坦为了解释光电效应而提出光子说，卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型也是这种思想方法的延续）。在建立开普勒三定律的过程中，他企图用数学公式来表达物理定律并获得成功。开普勒三定律的表述是科学史上物理定律应用于物体运动的第一个例子，也是运动物体的动力学和数学紧密联系的第一个例子。自从开普勒时代起，方程就作为物理定律的数学表达式自然地发展起来。开普勒不仅从事天体运动学的研究，而且还从事天体动力学的研究。在开普勒看来，支配行星运动的力在太阳上，这种力就像光一样从太阳发出。这种把可观察的实验现象作为出发点，从事实本身去寻求运动的原因的思想，体现了近代物理学的特点。开普勒对天体“运动学”和“动力学”问题的研究和伽利略对地上运动的研究共同为牛顿定律及其力学体系的建立奠定了基础。

3.牛顿的科学思维方法

牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出的力学三大定律和万有引力定律，把地面上物体的运动和天体的运动统一在相同的物理定律之中，从而完成了人类文明史上自然科学的第一次大综合。牛顿的科学思想方法对他以后三百年来自然科学的发展产生了极其重要的影响。

牛顿倡导的是因果关系决定论的思想，认为天体运动的原因就是万有引力，行星的运动规律是由万有引力定律决定的。在决定论的思想基础上，牛顿确立了他的物理框架（力的框架，不是和谐的框架），认为找到了力的规律就找到了对运动现象的解释。牛顿所遵循的认识途径是从实验观察到的运动现象去探讨力的规律，然后用这些规律去解释自然现象（这和他确立的物理框架是一致的）。高中物理教学中动力学包括两类问题：一类是已知运动求受力；另一类是已知受力求运动。如果学生真正明白了牛顿的物理框架，那么这两类问题的解决将会变得十分轻松。

在科学研究方法上，牛顿对错综复杂的自然现象敢于简化、善于简化，从而建立起理想的物理模型。高中物理中将天体的运动看成质点做匀速圆周运动，实际上就是一个简化了的物理模型。牛顿运用形象思维的方法，进行创造性的思维活动，通过一些理想实验，创造了新的物理情景来揭示天体运动和地面上物体运动的统一性。牛顿的抛体理想实验，实际上就是最早的人造地球卫星理论。牛顿的这些创造性的思维活动，与他对自然界普遍存在的和谐统一、对称的哲学信念是分不开的。牛顿还一贯重视数学方法的应用，他善于将物体运动的规律归结为相应的数学问题，从万有引力定律的发现过程可以看出，作为工具的数学方法起了重要的作用。牛顿在科学方法上的成功在于他创造性地把实验和数学结合、数学和逻辑结合、归纳和演绎相结合，并用分析和综合的方法把它们构筑成一个完整的科学方法论体系。牛顿的科学思想和科学方法深刻地影响着以后的物理学家的思想和研究的方向，这说明科学思维方法的重要性。从物理学的重大发现中吸取科学思想和科学方法的营养，对提高学生提出问题、分析问题、解决问题的能力都有很大的帮助。

4.法拉第的科学思想方法

传统的科学研究方法中有一种所谓对称思维方法，如果人们在自然界中发现了某一现象，人们就会从这一现象的印象方面去发掘与这一现象对称的现象。法拉第深受这种思想方法的熏陶，在他看来，电和磁就是一种和谐的对称现象，既然电能生磁，那么按照自然界普遍存在的对称性，磁也能产生电。于是，法拉第选择了“磁产生电”的研究方向，所以说，法拉第是先具备了电磁感应的思想，才发现电磁感应定律的。在高中物理教学中我们有时用逆向思维来解决问题，指导这种思维方式的思想实际上就是对称性。

法拉第坚信自然界的和谐统一，确信各种运动形式的相互联系和相互转化，各种形式自然力的统一及能量的转化与守恒。在这一思想的指导下，他取得了电磁感应现象、磁致旋光效应和电解定律的发现。关于自然力的统一思想还导致法拉第把磁力、电力和万有引力联系起来。一个世纪以后，爱因斯坦提出的统一场论继承了法拉第的伟大思想，成为现代物理学的重要探索方向。

法拉第的最大贡献就是他的“力线”思想和“场”的概念。法拉第的力线可以最简单地把电场和磁场的许多性质表示出来，把布满力线的空间称之为“场”，这样就赋予空间以物理实在的性质，而不是虚空，把电磁作用的空间“实体化”。这种形象思维有利于学生对电场和磁场的认识，我们在课堂教学要注重这种形象思维的培养，法拉第的力线思想和场的概念对电磁学的发展以及整个物理学的发展有很大的影响。

5.麦克斯韦的科学思维方法

法拉第的力线思想深深地吸引了麦克斯韦，麦克斯韦用类比研究的方法，为法拉第力线做了精确的数学描述，并以电磁学实验和动力学原理为依据，在前人研究的基础上，通过艰苦努力，最终建立了电磁场理论。麦克斯韦电磁场理论的建立，为我们提供了丰富的方法论，主要表现在两个方面：用类比推理的方法揭示物理现象的内在联系；用精确的数学语言建立电磁场理论。

麦克斯韦指出：“物理类比的意思是利用一种科学定律和另一种科学定律之间的部分类似，用它们中的一个去说明另一个。”“类比是建立在两类定律在数学形式上相似的基础上。”类比可以沟通不同领域的研究方法，可以在解析的抽象形式和假设之间提供媒介，还可以启发新的物理思想，帮助人们去认识和发现一些尚待研究的物理过程和规律。另外，麦克斯韦对物理实在观念发展的影响是深刻的。在牛顿的观点中，质点是我们表示实在的唯一形式，即一切事件完全要被解释为按照牛顿运动定律的质点运动。然而，在法拉第和麦克斯韦的观点中，物理实在是由连续的场来表示的，不能对它做机械论解释。实在概念的这一变革，是物理学自牛顿以来的一次最深刻和最富有成效的变革。

6.爱因斯坦的科学思维方法

爱因斯坦能够取得划时代的贡献，与他的科学思想、科学方法是分不开的。自19世纪能量守恒定律发现以后，爱因斯坦则把探索和理解自然界的这种统一性作为他的最高目的，并贯穿整个探索过程中。杨振宁教授1979年在一次题为《几何与物理》的讲演中说：“爱因斯坦所做的一个特别重要的结论是对称性起了非常重要的作用。”爱因斯坦所采用的科学方法完全不同于实验归纳法，它是在经验的基础上并先于经验，凭借直觉结合数学法则和假设，通过思维创造出了物理概念和规律，然后用这些物理概念和规律进行演绎推理，爱因斯坦实现了以推理为工具到以概念为工具的方法的转变。例如，迈克尔逊-莫雷实验失败以后，当别人还忙于在经典的绝对运动框架内用形形色色的假说来修补“以太风”学说时，爱因斯坦勇敢地抛弃绝对性概念和以太的思想，在物理学直觉、灵感的驱动下，冲破归纳法的牢笼，大胆地采用思维的自由创造建立了狭义相对论，打开了现代物理学的大门，狭义相对论的创立也使我们认识到了科学方法的重要作用。现在的中学物理课堂教学在应试教育的大背景下，往往是通过归纳各种题型强化训练得到普遍性的解题规律，为了达到这一目的，必须列举类似的例题和练习题，而且是越多越好，这种做法必然会导致题海战术泛滥。由于对基本概念的建立和规律不清楚，因此碰到没有见过或教师没有讲过的“新题”时往往束手无策。如果教学中加强对物理概念和规律的教学，然后用物理概念和物理规律进行演绎推理，既可以在运用中真正理解概念和规律，也可以避免一些无意义的重复训练。

综上所述，一个科学理论的形成过程离不开科学思想和科学方法的应用。正确的科学思维和科学方法是在人的认识途径上实现从现象到本质、从偶然性到必然性、从未知到已知的桥梁。教师在向学生传授科学知识时，要注意科学思想和方法的渗透，这是培养具有创造性人才所必需的。

四、科学思维的特性

第一，科学思维的客观性。科学思维总是从实际出发，力图真实地反映认识对象。科学思维不盲目地崇拜权威，不盲目地相信书本结论，它尊重实践检验的结果，注重实事求是的推证，坚持以理服人，努力把握客观规律，遵循客观规律的要求。第二，科学思维有定量化的特性。科学思维力求以定量的方式研究事物，找到事物量化的分界点，然后再定性分析。科学思维重视对认识对象进行定量分析，即分析“是多少”以及“有多少”。第三，科学思维结论的可检验性。思维的结果必须接受实践的检验。越是复杂的事物，对它的认识越要经过实践的反复检验，从而修正错误，才能坚持真理。第四，科学思维结果的可预见性。科学思维能使人们通过对事物的历史与现实材料的分析，发现事物发展的规律，然后通过对事物的发展趋势和发展前景的分析做出合乎逻辑的推断。由于科学思维能够把握事物发展的规律，因而它的结果具有超前性。第五，科学思维的结果具有普适性。科学思维的结果，如科学定律、科学原理等，是对认识对象本质和规律的反映，具有普遍的适用性。