爱因斯坦说过：“学习知识要善于思考。思考，再思考，我就是靠这个学习方法成为科学家的。”
什么是科学?科学是客观事物固有规律性在人的头脑中的正确反映。只有人，只有人脑的思维能力，才能正确地反映客观事物相互关系和发展变化的规律性。爱因斯坦说：“整个科学不过是日常思维的一种提炼。”这里说了两重意思：其一，科学思维并不神秘，它是在日常思维的基础上产生的，其二，科学思维又高于日常思维，它是在日常思维的基础上提炼出来的，是人类思维在更高水平上的结晶。随着科学的发展，抽象思维具有越来越重要的作用，恩格斯说：“原子和分子等等是不能用显微镜来观察的，而只能用思维来把握。”列宁也说过：“表象不能把握整个运动，例如它不能把握每秒钟三十万公里的运动，而思维则能够把握而且应当把握。”无论研究科学还是学习科学知识，都必须依靠人的思维能力。
在科学上有杰出贡献的人物，不仅在于他们的博学，更重要的是他们善于思考。有人问牛顿怎样发现了万有引力，他说：“我一直想，想……”。爱迪生也说：“我生平从来没有做出过一次偶然的发明。我的一切发明都是经过深思熟虑，严格试验的结果”。爱因斯坦是位伟大的自然科学家，又极为重视对哲学的研究。在他的创造性才华发出异彩的年代，一刻也没有停止对科学方法论的探求。1902至1905年.他和哲学系大学生索洛文、学友哈比希特三人组织了一个自命为“奥林匹克科学院”的小组，经常在一起学习和讨论科学方法论问题。爱因斯坦认为：自然科学家如果没有认识论，即使是可以思议的，那也是“蒙昧”和“混沌”的。他接触了各种哲学理论，但总以批判的眼光看待它们，索洛文同忆“奥林匹克科学院”的讨论时说。“念一页或半页，有时刚刚念完一句，立即对比较重要的问题进行争论，能延续几天之久。”爱因斯坦研读了许多唯心主义哲学著作、但在科学上，他是一位自发的辩证唯物主义者。所以列宁赞誉爱因斯坦“是一位伟大的自然科学革新家”。
寻觅科学史上杰出人物的足迹，可以坚定我们这样一个信念：为了学习的成功，更为了成功地创造，必须在发展科学思维能力上不吝惜自己的精力。
思维对科学的决定意义，使古今中外的教育家、科学家极为重视思维能力的发展。孔夫子说，学而不思则罔”。韩愈说：“行成于思，毁于随”。明代能王夫之精辟地论述过学习与思考的关系：“学非有碍于思，而学愈博则思愈远，思正有功于学，而思之困则学必勤。”爱因斯坦曾经强调地说：“高等教育必须重视培养学生具备会思考、探索问题的本领。人们解决世界上的所有问题是用大脑的思维能力和智慧，而不是搬书本。”日本东工大学校长川上正光说得好：“与其说大学教育的目的是培养知识渊博的人，勿宁说是培养会思考的人。”只有善于思考，才能善于学习。有了学习的愿望，独立思考就成为最重要的因素。马克思在《资本论》初版序言中说：“除了价值形式那一部分外，决不能说这本书难懂。当然，我指的是那些想学到一些东西，因而愿意自己思考的读者。”这里，马克思把学习的志愿和独立思考作为学习的两条最基本的要素。
如何才能发展科学思维能力呢?最根本的办法是在具体的思考中加以培养和训练，同时，也要学习人类思维的基本规律的知识。恩格斯曾经说过，“理论思维仅仅是一种天赋的能力。这种能力必须加以发展和锻炼。”所谓天赋的能力，是指人脑区别于其他一切动物的脑子，它有着抽象思维能力。然而，人的思维能力，只是人脑的一种潜在机能，如果不在人类社会活动中发展提高，就不可能有高级形态的抽象思维。在世界一些地方多次发现从小就被狼叼走离开人类社会的“狼孩”，当他回到人类社会中以后，就完全不具有通常的人的智力。美国学者瑞夫，总结他的教学经验，十分强调学生在学习过程中要学会独立思考，他在《伯克利物理学教程》前面单独写了一段《对学生的忠告》，其中说：“学习是一个积极主动的过程，单纯阅读或死记硬背得不到什么真正效果。对待书中的内容要像你自己力图发现它那样，教科书只是一种指导，你应当超过它。”又说：“我最后的忠告是：你先试图很好地理解简单的基本概念，然后去做许多习题，包括书中给出的习题和你自己提出的问题。只有这样，你才能鉴别你自己的理解情况。也只有这样，才能懂得如何依靠自已而成为一位独立的思考者。”曾经有一位有经验的教师对学生说：“不是我把你们教懂的，而是我引导你们想懂的。有时用来思考的时间比看书的时间要长得多，这如同消化食物比吃饭时间要长些一样。”独立思考是对知识的消化过程，这是一个十分恰当的比喻。
学习人类思维的基本规律和知识，对发展科学思维能力具有十分重大的意义。首先，形式逻辑是研究人类思维形式结构和规则的科学，只有懂得形式逻辑的基本知识，才能使自己的思维具有正确的形式，符合科学的规则，其次，还应当了解辩证逻辑的基本知识，使自己的思维符合科学的辩证法规律，第三，在学习形式逻辑和辩证逻辑基本知识的基础上，要进一步发展思维的灵活性、创造性，使自己具有更高的科学思维能力。
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