第三章自然辨证法.ppt

第三章 科学研究与科学方法论 科学研究的方法论框架 科研问题和与科研选题 获取科学事实的基本方法 科学研究的逻辑思维方法 科学研究的非逻辑思维方法 一、科学研究的方法论框架 （一）现代科学方法论及其形成 科学方法按其对象和适用范围大致可分为3个层次： 1、各门自然科学中的一些特殊的和具体的研究方法 2、适用于各门自然科学的一般研究方法 3、概括面最广、抽象程度最高，普遍适用于自然科学、社会科学、思维科学的研究方法，也叫哲学方法 一、科学研究的方法论框架 （二）现代科学研究的基本环节 二、科研问题和与科研选题 （一）问题是科学研究的起点 1、近代科学：“科学始于观察” 2、现代科学：“科学始于问题” 爱因斯坦：“提出一个问题往往解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅仅是一个数学上的或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看待旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。” 波普尔的实验 二、科研问题和与科研选题 （二）科学问题及其来源 科学问题的设置，不仅与科学家个体的“当前状态”有关，而且与科学共同体的“当前状态”有关 科学问题的提出不是孤立的，它蕴涵着问题的指向、研究的目标和求解的应答域（求解范围） 二、科研问题和与科研选题 （二）科学问题及其来源 1、科学理论与科学实践的矛盾所产生的科学问题 如“中微子假说” 2、科学理论体系内在矛盾所产生的科学问题 科学中的“悖论”、“佯谬”是典型形式。如伽俐略通过一系列假设和严密的逻辑推导，揭示出亚里士多德动力学理论中的悖论，结果发现了自由落体定律 二、科研问题和与科研选题 （二）科学问题及其来源 3、不同科学学派和科学理论之间矛盾所产生的科学问题 4、经验事实积累到一定阶段所产生的科学问题 5、社会经济发展和生产实际需要所产生的科学应用问题 如SARS疫苗的防治等 二、科研问题和与科研选题 （三）科学选题的原则 二、科研问题和与科研选题 （四）科研选题的步骤 1、前期调研：了解前人的工作和现实的需要，进行文献调研和实际考察 2、构思论证：在前期调研基础上，对所搜集、查阅和考察得到的科研资料，进行系统地归纳、整理、判断、分析，初步论证课题的理论意义和现实意义，分析课题的研究价值和主要难点，粗线条地构思为完成课题拟采取的主要方法和技术路线等 3、申报评审 三、获取科学事实的基本方法 （一）科学事实及其性质 1、科学事实是通过观察和实验所获得的经验事实，是经过科学整理和鉴定的确定事实。一般分为两类： 事实Ⅰ：指客体与仪器相互作用结果的表征，若观测仪器上所记录和显示的数字、图象等 事实Ⅱ：指对观察实验所得结果的陈述和判断 三、获取科学事实的基本方法 （一）科学事实及其性质 2、科学事实属于认识论的范畴，它体现的是客观事物在科学认识主体中的记述和判断，其内容是客观的，形式是主观的 科学事实是经过检验的科学事实 科学事实是渗透理论的经验事实 三、获取科学事实的基本方法 （二）科学观察与科学实验 科学研究方法分为两类： 获取感性材料的基本方法，如观察和实验 对感性材料进行科学抽象、加工制作的理性思维方法，可分为逻辑方法和非逻辑方法 获取科学事实的最基本 、最普遍的方法是科学观察与科学实验 三、获取科学事实的基本方法 （二）科学观察与科学实验 1、科学观察：人们有目的、有计划、有步骤地通过自己的感官去反映自然界各种事物现象的活动 （1）特点：感知性和目的性 （2）分类：据人们获取观察对象信息的要求不同，可分为定性观察和定量观察；据观察过程中是否使用仪器中介，分为直接观察和间接观察 三、获取科学事实的基本方法 （二）科学观察与科学实验 2、科学实验：人们据一定的科学研究目的，运用仪器、设备等物质手段，在认为控制或模拟研究对象的条件下，使自然过程以纯粹、典型的方式表现出来，以便进行观察、研究，从而获取科学事实。 （1）特点 科学实验可以简化和纯化研究对象 科学实验可以强化和激化研究对象科学实验可以重复或再现研究过程和结果 三、获取科学事实的基本方法 （二）科学观察与科学实验 2、科学实验 （2）分类 据实验的对象和手段，直接实验和模拟实验（物理模拟、数学模拟、功能模拟等） （3）基本过程 贮备、实施、结果处理等，贮备阶段的实验设计是极其重要的环节 三、获取科学事实的基本方法 （三）观察和实验中的机遇 1、机遇：在获取科学事实的观察和实验过程中，由于意外的事件导致科学上的新发现 2、机遇的分类 （1）意外的、偶然的发现使遇到的难题迎刃而解 （2）本来为了研究某一事物，但在实践过程中却意外地发现了另一种事