科学发现和技术发明课件.pptVIP

科學發現和技術發明16.1科學發現一、科學發現及其分類1、什麼是科學發現科學發現是指經過研究和探索，看到或找到前人沒有看到和找到的事物或規律。科學發現的目的側重於“探索未知”，主要解決“是什麼”、“為什麼”的問題。簡單地說，科學發現就是發現新的科學事實和科學規律。第一層次，發現科學事實。第二層次，在發現一些科學事實的基礎上，歸納出科學規律。。第三層次，在歸納出一些科學規律的基礎上，創立一整套科學理論。2、科學發現的層次3、科學發現的類型科學發現可以分為預見型科學發現和偶然型科學發現。例如，1900年，數學大師希爾伯特站在當時數學研究前沿，提出了數學上有巨大研究價值的未曾解決的23個問題，後來的數學家以此作為研究方向，解決了一個又一個的猜想，建立了一個又一個的新數學分支。這屬於預見型發現。偶然型科學發現是一種非預見性的科學活動。這種科學發現開始並不是根據事先計畫好的方案來進行的，而是創造者偶然觀察到某種現象，抓住這些現象最終導致科學發現的產生。例如，前面提到的青黴素的發現就是如此。當然，偶然型科學發現往往與機遇有關。但是，正如巴斯德所說：“機遇只偏愛那些有準備的頭腦。”事實上，哥倫布決不是第一個到過美洲的人，牛頓更不是第一個看到蘋果落地的人，在魏格納提出大陸漂移學說的前幾十年，有很多人都注意到了世界上各大陸之間在形態上的吻合關係，但他們均沒有提出大陸漂移學說。二、科學發現的主要特點1、科學發現始於問題愛因斯坦說：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決問題也許僅是一個數學上或實驗上的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創造性的想像力，並且標誌著科學的真正進步。”門捷列夫發現元素週期表愛因斯坦創立狹義相對論2、科學發現依賴於艱辛的探索科學發現的基本規律告訴我們，創造者發現問題並確立課題之後，就開始了漫長而艱辛的探索歷程。這個歷程包括收集資料，分析問題，提出假設，進行驗證，出現失敗，修正假設，重新驗證等許許多多階段。愛因斯坦經過10年的探索，才發表相對論。門捷列夫經過了8年的探索。才發表第一張元素週期表。達爾文經歷了40年的研究，才謹慎地描繪出人類進化的圖景。美國的一些年輕的科學家，為了研究非洲猩猩的生活規律，冒著生命危險到非洲的原始森林進行長期的觀察，探索和研究。3、科學發現是人類認識不斷深化的結果科學發現史表明，科學發現不可能是某一個人，某一個時間，某一個空間，某一個地點的單一事件。愛因斯坦說：“我們的科學史，只寫某人取得成功這是不公平的。”沒有前人無數次的失敗，就沒有後人的一朝成功。三、怎樣從事科學發現1、要選准研究的方向，確定合適的課題科學發現的課題主要有以下來源：（1）社會生產和現實生活提出了什麼新問題？（2）科學園地中有哪些尚未開墾的“處女地”？（3）已有理論、傳統觀點有值得懷疑的地方嗎？（4）書本上記載過什麼難題？（5）研究工作中是否發現有反常現象？（1）收集資料的順序應當採用“倒查法”，即先現在後過去，以現在的為主。（2）注意收集第一手資料，以保證資料的準確性，防止在多次轉載中出現差錯。（3）要收集不同觀點的資料，以便全面分析。（4）對資料要進行分類整理，便於查閱。儘量利用電腦整理。2、詳盡地收集與課題有關的資料3、細心加工整理與課題有關的資料，從中找出核心問題來研究達爾文說：“科學就是整理事實，以便從中得出普遍的規律和結論。”4、大膽提出假設所謂提出假設就是根據有限的的事實推斷出事物的普遍規律。5、認真驗證假設6、科學地總結結論16.2技術發明一、技術發明及其分類從第一篇第一章中已經知道，技術發明是利用自然規律研製出新的事物或新的方法。按成果的形態分類，可分為產品型發明和方法型發明兩大類。從發明的技術演變過程來分類，有首創發明與改進型發明之分。二、技術發明一般過程1、選擇發明課題選擇技術發明課題要注意以下幾點：（1）需求是發明之母。（2）要選擇與自己的已有知識、條件、能力相適應的課題。（3）選題要有科學性。2、構思技術方案（1）、要充分收集有關資料和資訊，避免重複，防止“撞車”。（2）應充分利用各種相關的創造技法進行構思，甚至需要創造新的技法來幫助構思。構思的方案越多越好。（3）長期醞釀的間隙可能產生靈感，要善於捕捉靈感。（4）。要有堅強的毅力、鍥而不捨的精神，忘我地追求，不達目的決不甘休。3、驗證方案的可行性（1）方案的篩選（2）方案的試驗。4、樣機（或樣品）的製造在試製樣機前，必須合理確定其形狀、大小和各種部件所在位置，並畫出設計圖紙。試製時應按設計圖紙和確定的工藝條件進行，不僅要注意到內部零部件間的佈局