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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,李建会,北京师范大学哲学与社会学学院,ljh,科学研究艺术：科学方法论,导论,1/54,今天，科学技术日益强大,。,我们认识不但深入到天体和宇宙层次，而且深入到微观夸克领域和宏观复杂性领域以及生命世界领域；在技术上，我们不但登上了月球，而且经过信息网络技术把世界变成了一个地球村。科学技术是怎样发展起来，科学技术为何会变得如此强大？,五百,多,万年,认识史：,五百万年人类一直处于旧石器时代，直到一万多年前人类才进入新石器时代，六千多年前进入铜器时代，三千多年前进入铁器时代，二百多年前进入机器时代。,2/54,科学出现时间更短。两千多年前我们才知道杠杆原理和浮力定律，五百多年前我们才知道地球不是宇宙中心，两百多年前我们才知道燃烧基本原理，一百多年前我们才知道生命结构、生物进化及遗传奥秘。科学即使出现得很晚，但科学一经产生，便开始加速发展；科学加速发展也推进了技术加速发展。,科学技术为何在古代发展得那么迟缓，在近当代又发展得那么快速呢？答案就在科学方法。正是科学方法推进了近当代科学加速发展。,3/54,本章要目,科学方法主要性,科学方法论内容,科研选题方法,获取科学事实方法,概括科学事实方法,形成和发展科学理论方法,评价科学理论方法,4/54,一、方法主要性,孔子：“,工欲善其事，必先利其器”（磨刀不误砍柴工）；,亚里士多德：思维方法最主要。撰写,工具论,：提倡逻辑方法,严密思维基础。欧几里德：,几何原本,；,5/54,弗朗西斯,培根：“跛足而不迷路，能赶过虽健步如飞但误入歧途人”（,The lame man who keeps the right road outstrips the runner who takes a wrong one.Nay,it is obvious that when a man runs the wrong way,the more active and swift he is the further he will go astray.,）,培根,新工具,：提倡试验方法,准确经验基础；,6/54,笛卡尔：“方法，对于探求事物真理是绝对必要。”,伽利略：“自然界这本大书是用数学语言写”。强调试验主要性。开创试验方法和数学方法相结合；,狄德罗：“方法是把我们引向真理向导，谁都不能不要方法，因为一旦忽略方法，就必定步入歧途。”,7/54,俄国生理学家巴甫洛夫说：“科学是伴随研究法所取得成就而前进。研究法每前深入，我们就更提升一步，随之在我们面前也就开始了一个充满着种种新鲜事物，更辽阔远景。,所以，我们头等主要任务乃是制订研究法。,”,拉普拉斯：“认识一个天才研究方法，对科学进步，甚至对她本人荣誉，并不比发觉本身更少用处。”,8/54,贝尔纳：“科学中难能可贵创造性才华，因为方法拙劣可能被减弱；而良好方法则会增加、促进这种才华。”,美国著名科学史家萨顿也指出：“在科学领域，方法至为主要。一部科学史，在很大程度上就是一部工具史，这些工具无形和有形由一系列人物创造出来，以处理他们所碰到一些问题。每种工具和方法都是人类智慧结晶。”,皮尔逊：“科学方法是通向整个知识区域惟一门径。”,9/54,总结：科学方法主要性,科学方法是科学发觉工具，学习和掌握科学方法论有利于优化科研人员知识结构和思维品质，提升科学研究人员能力和水平。一些科学家之所以取得重大成就，与他们利用正确方法亲密相关；,科学教育工作者学习和掌握科学方法论，可促进教学质量提升和全民族科学教育水平整体发展。,普通人学习和掌握科学方法，能够使我们在日常生活和工作中按科学方法办事，提升办事效率和办事成功率。,哲学工作者学习和掌握科学方法有利于坚持科学精神，提升自己哲学科学性和合理性。,10/54,二、,科学方法,论内容,科学认识和科学认识系统,科学方法涵义,科学方法论,科学研究普通方法及方法分类,11/54,1,、科学认识和科学认识系统,科学,实证性。能提供详细确定知识,结论比较明确,能够验证。,逻辑严密性。,深刻性。不停留在表面现象上,而力争揭示背后本质,说明其内部机理。,创造性。实践基础上进行抽象思维,创建理论并指导实践创造出人工客体。,科学认识系统,主体:具知识经验、方法技能、价值标准和科学实践特殊性人。认识中处于主动地位,含有能动性。,客体:进入主体认识和实践范围客观事物。客观存在,认识受客体制约。现实认识系统关系中,作为主体认识对象而存在,中介：物质性中介,科研中所用仪器和工具等；精神性中介,包含科研普通程序,推理规则、语言和符号利用等。中介即方法。,12/54,2,、科学方法含义,方法：,“方法”（,method,）一词源于希腊语“沿着”（,）和“道路”（,），即,meta,和,hodos,合成，其本意是“沿着某一道路”或“按照某种路径”，后意指到达某目标或做某事程序或过程。,汉字“方法”一词最早出现于,墨子,天志,，原为量度方形之法，后转意为知行方法、门路、次序等。,13/54,黑格尔：“在探索认识中，方法就是工具，是主观方面某个伎俩，主观经过这个伎俩和客体发生关系。”俄,哲学词典,（,1996,）：“是到达目标方式，是按一定方式进行有次序活动。”；,德,哲学和自然科学辞典,（,1978,）：“人有意识、有目标活动调整标准所组成体系；到达业已准确陈说目标路径。”,方法是：伎俩、工具、程序、规则、技巧等等。,科学方法：科学认识主体把握客体工具、伎俩、程序、规则、技巧等等,经过科学认识主体实践活动而表现出来。,14/54,3,、科学方法论,方法论：以方法为研究对象学问。也就是从认识论角度总结人类认识世界和改造世界经验，探讨各种方法性质和作用以及各种方法之间相互联络，总结各种方法规律理论体系。,方法论不一样层次：,比较详细各门科学特殊研究方法:光谱分析法,条件反射法,同位素示踪法等；,各门科学普通研究方法:观察试验、假说方法、技术预测和评定方法、系统方法、数学方法等；,哲学层次上方法,含有普遍适用性:如归纳方法、演绎方法、矛盾分析方法等。,15/54,居于中间层次科学方法论是科学家和哲学家都感兴趣又都能有所作为一个领域。,科学方法论：是关于科学研究普通方法性质、特点、内在联络、改变发展理论体系，是关于获取科学认识普通程序系统理论。,16/54,4,、科学研究普通方法及方法分类,科学研究普通方法主要是指科学家在研究过程中所利用各种思维方法以及操作工具总称。,科学家科学研究过程实际上是一个不停地发觉和提出科学问题、获取科学事实、整理科学事实、形成科学理论、对科学理论进行检验和评价等过程，所以，科学研究普通方法也就包含：,发觉和提出问题方法（即选题方法）,；,获取科学事实方法（比如观察和试验方法）,；,概括科学事实方法（比如比较、分类、归纳、抽象，灵感和顿悟等等）,；,形成和发展科学理论方法（比如数学方法、假说方法、跨学科方法、系统科学方法）,；,对理论进行评价方法（比如判决性试验、逻辑分析）等等。,17/54,三、科研选题方法,课题在科学研究中主要地位,怎样提出科研课题,科研选题标准,18/54,1,、课题在科学研究中地位,科学研究是从科学问题开始。发觉和提出有前景科学问题是科学研究一个主要步骤。每一个学科领域都有若干没有处理问题；科学家在科学观察、科学试验和理论推导等科研过程中还可能不停发觉新问题。,怎样发觉有价值问题并对之进行可行性分析，然后确定作为研究课题，是每一个科学工作者所要做第一件事情。,19/54,问题选择得当，可能事半功倍；问题选择不妥，可能事倍功半。很多科学家在非常年轻时候就取得了巨大科研成就，一个非常主要方面就是他们选择了有科研价值切实可行研究课题。而一些科学家花费了大量时间精力以及巨额科研经费，但最终没有什么结果，一个可能主要原因就是选题不妥。,事例：居里夫人，德布罗意，沃森、克里克；名师出高徒，原因是什么？,科学研究是一个不停提出问题和处理问题过程。波普尔：,P,1,TTEEP,2,20/54,爱因斯坦：提出一个问题比处理一个问题更主要。因为处理问题可能仅仅是一个数学上或试验上技能而已,而提出新问题,新可能性,从新角度对待旧问题,却需要有创造性想象力,而且标志着科学真正进步。,所以，在整个科学研究活动中，科研选题含有战略意义。,21/54,2,、怎样提出科学问题,搜集和整理；,从新和意外观察和试验现象中发觉问题；,经验归纳和外推；,从试验和理论矛盾中提出问题；,从理论本身矛盾中提出问题；,从学科之间矛盾中提出问题；,从对已经有理论、试验或方法怀疑中提出问题；,从争论中发觉问题；,从研究空白区发觉问题。,22/54,3,、科研选题标准,科学性标准,价值性标准,创造性标准,可行性标准,总来说，应该满足：窄、小、精、深、新、特、奇,23/54,四、搜集科学事实方法,文件方法,观察方法,试验方法,24/54,1,、文件方法,查阅和判别,精读和博览,研究和构思,文件综述,25/54,2,、观察方法,观察方法及其特征：人们有目标、有计划地感知和描述处于自然状态下客观事物、获取感性材料基本伎俩。一个感性活动；一个有目标、有计划活动；对于自然状态下客体感知和描述。,观察种类：,直接观察：经过感官直接考查客体。直观、生动；不足，如：人感官阈值。,间接观察：经过仪器(作为中介物)进行观察。极大地克服了感官局限。,26/54,观察在科学认识过程中作用,是形成新概念、新理论基础。,是对科学假说和科学理论进行评价基本伎俩和基本依据。,观察可错性：误观察、未观察,怎样确保科学观察客观性,客观性标准,经典性标准,系统全方面标准,借助于仪器,防止先入之见,要有正确理论指导,27/54,3,、试验方法,定义：人们依据一定科学研究目标，利用一定物质伎俩，在人为控制或变革客观事物条件下取得科学事实方法,与观察方法显著区分：试验是在人为控制或变革研究对象条件下进行；是有意识、有目标，研究者主动性得到了充分显示。,28/54,试验方法特点,能够简化和纯化研究对象，排除各种偶然、次要原因和外界干扰,能够强化研究对象,能够使对象属性或改变过程在人为控制下重复出现,能够在模拟情况下对时过境迁或无法直接对其进行试验对象进行试验,科学试验作用,在试验基础上能够提出假说基础,试验还能够对假说进行检验,29/54,观察试验中机遇,：,机遇两种形态：机遇造成原来目标实现；机遇造成改变研究方向,怎样捕捉机遇：机遇只偏爱那些有准备头脑；机遇只提供研究阶梯，能否取得科学突破，还需要艰辛科学探索。,30/54,观察和理论关系：,观察是理论基础：理论需要观察支持；,观察渗透理论：因为观察不不过接收信息过程,也是加工信息过程,所以必定与观察者知识背景乃至生活经验、心理定势相联络,不一样观察者对同一过程可能会得出不一样结论。,观察，就其是对被观察对象反应,无疑含有客观性。但观察不可能绝对中立，又没有纯粹客观性。不过,科学家渗透在观察之中理论，主要是指经过实践检验过理论，它反应着客观世界规律。这与猜测和假说有区分。所以，重视观察渗透理论，与强调观察试验对于科学认识形成和发展起基础性作用，本质上是一致。,31/54,五、概括科学事实方法,逻辑思维方法,比较和分类,归纳和演绎,分析和综合,形象思维,直觉、灵感、顿悟,怎样捕捉灵感和顿悟,32/54,1,、比较和分类,比较是认识对象之间相同点或相异点逻辑思维方法。,相同对象比较：同中求异,不一样对象比较：异中求同,同异综合比较：求同求异,分类：依据比较结果，把相同事物分为一类；把不一样食物分成不一样种类。,33/54,2,、归纳和演绎,科学认识是从个别到普通，又由普通再到个别过程。经过个别认识普通主要思维方法是归纳，由普通认识个别主要思维方法是演绎。,归纳：从个别或特殊事物概括出共同本质或普通原理逻辑思维方法，在逻辑上叫做归纳推理。,亚里士多德：简单枚举法和直觉归纳。,培根，改进：提出要考虑各种条件和环境归纳。,穆勒，因果关系归纳五法求同、求异、求同求异共使用方法、剩下法、共变法。,34/54,演绎是从普通原理推论出个别或特殊事物及其结论过程。,演绎主义：科学基础是公理(天赋、直观、不证自明),公理是全部科学理论原始前提,由此经过演绎方法能够导出整个科学理论系统。所以,科学方法就是演绎法。,古代开始,欧氏几何就是演绎系统典范。,近代科学,将时空绝对性看作也是一个显而易见、不证自明公理。,演绎三段论：大前提，小前提，结论。（凡人皆会死，张三是人，张三也会死。）,35/54,3,、分析和综合,分析方法：将被研究对象整体分为各部分、方面、原因和层次等,并分别加以考查认识方法.,定性分析:对象是否含有某种属性;有没有？是不是？,定量分析:对象各种成份数量;有多少？,因果分析:引发某一现象改变原因;为何？,综合方法：,将已经有关于研究对象各个部分、方面、原因和层次认识联络起来，形成对研究对象整体性认识认识方法。,36/54,分析和综合关系,分析是对一定综合体分析。分析离不开综合。,综合以分析为基础，探索研究对象各个部分、方面、原因和层次之间相互联络方式，即结构机理与功效，由此形成一个新整体性认识。正如分析离不开综合，综合也离不开分析。,辩证综合不是各个要素简单加和,它造成关于研究对象新知识。所以本质上是一个在分析基础上创造,也造成科学上新发觉。,37/54,4,、形象思维,在形象地反应客体详细形状或姿态感性认识基础上,经过意象、联想和想象来揭示对象本质及其规律思维方式.,形象思维与逻辑思维区分,前者是利用意象进行联想和想象,后者是利用概念进行判断和推理.,38/54,38,意象：对同类事物形象普通特征反应,经过印象、表象这些还处于感性阶段关于对象生动形象或“内心图画”。,联想:广义指从一事物想到另一事物思维活动.（非形象联想,形象联想),想象:在联想基础上加工原有意象而创造出新意象思维活动.在原有意象基础上,经过联想,加工已经有意象以创造出新意象,也要使用形象分析、形象综合等思维方式.,仿造想象:模仿引发物,构想出类似创造物。,跳跃想象:引发物诱发下,创造地推测出原理或定律(假说),构想出与引发物不一样类创造物。,复合想象:仿造想象和跳跃想象综合利用。,39/54,39,想象在作出科学发觉中含有主要作用,爱因斯坦：想象力比知识更主要,因为知识是有限，而想象力概括了世界上一切,推进着进步，而且是知识进化源泉，严格说，想象力是科学研究中实在原因。,40/54,40,5,、创造性思维：直觉、灵感和顿悟,直觉,灵感,顿悟,怎样捕捉灵感和顿悟,41/54,治学三境界,三种境界 王国维,古今之成大事业、大学问者，必经过三种之境界：,“,昨夜西风凋碧树。独上高楼，望尽天涯路。,”,此第一境也。,“,衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴。,”,此第二境也。,“,众里寻他千baidu，蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处。,”,此第三境也。,42/54,迎着困难，勇于攀登，高瞻远望，苦苦思索,“,独上高楼，望尽天涯路,”,；这是处于创造沉思中情景。这是第一个境界。,追求真理，百折不挠，不论多大挫折，终不后退,“,衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴,”,；这是研究探索中情景。这是第二种境界。,几经艰辛奋斗，突然受到启发，顿时恍然大悟，原来事物奥秘，正隐藏在,“,灯火阑珊处,”,；这是直觉顿悟、成功欢悦情景。这是第三种境界,43/54,治学三境界对应创造三阶段,“,三种境界,”,之说正说明了在科学探索和艺术创作中存在着三个阶段：,高瞻远瞩、构想沉思准备阶段-准备期,覃思苦虑、孜孜以求探索阶段-探索期,不停追求、终有顿悟收获阶段-豁朗期,王国维先生这一叙述蕴含着深邃哲理，其真知灼见发人深思,。,44/54,科学创造四阶段,从事科学研究人似乎还需要一个境界，即：,“,行到水穷处，坐看云起时。,”,(王维诗)。,“,行到水穷处,”,可状实践检验，,“,坐看云起时,”,则是理论升华。,科学研究中第四种境界验证期,创造性思维豁然贯通仅仅是创造端倪初露，茅塞顿开、灵感突现并不是完整创造，假如不加以完善验证、发展或加工扬弃，那么尽管这些思想火花十分可贵，可是浅尝辄止，仍可能功亏一篑，丧失了创造中本应得到最有力结果。,科学研究要重视理性思维，重视理论升华，重视验证期,45/54,六、形成和发展科学理论方法,数学方法,假说方法,系统方法、跨学科方法,建立科学理论方法,46/54,1,、数学方法,什么是数学方法,经过建立和研究客观对象数学模型来解释对象本质特征和改变规律方法,科学数学化历程：一门科学只有当它成功地利用数课时才是真正科学,案例：进化论与数学；遗传学与数学,怎样利用数学方法,建立数学模型,推导和求解,解释和预见,47/54,2,、假说方法,假说及其特点,假说是依据已经有事实和理论对新事实提出试探性解释假设,特点：科学性，假定性，可变性,假说作用,通向科学理论桥梁,激发思维创造性媒介,假说争鸣有利于科学发展,48/54,怎样建立假说：猜测和论证,大胆猜测,严密论证,假说检验,试验检验：需要经过演绎得出若干能够直接验证推论（预见），然后用试验加以验证。,证实和证伪：逻辑实证主义；批判理性主义；范式论；科学研究纲领方法论（精巧证伪主义）,假说发展,有些假说经试验检验转化为理论,有些假说不停被试验否定，最终被完全推翻,有些假说在实践中不停被完善,还有一些假说在很长时间内即没有被证实，也没有被否证，假说依然是假说,49/54,三、建立科学理论方法,公理化方法,从尽可能少基本概念、公理、公设出发，利用演绎推理规则，推导出一系列命题和定理，从而建立整个理论体系方法。,公理化方法产生于数学；但很快就从数学推广到其它科学,一个严格公理化体系需要满足以下条件：无矛盾性（一致性要求），完备性（完整性要求），独立性（简单性要求）,哥德尔定理说明，公理化方法有其不足,50/54,逻辑和历史相统一方法,历史是指客观事物发展过程或人类对它认识过程；逻辑是指人思维对客观事物发展规律概括反应，即历史东西在理性思维中再现。,能够按逻辑发展程序和自然事物历史发展进程相一致标准建立理论。普通来说，经验性比较强自然科学理论体系采取这种方法：化学理论体系从元素开始到化合物,也能够按逻辑发展程序和人类认识自然历史过程相一致标准来建立理论体系。普通说来，数学和数学化自然科学采取这种方法建立理论体系较多，比如物理学从力学一直到相对论学科体系。,51/54,从抽象上升到详细方法,组成逻辑起点概念开始时比较简单、抽象，伴随逻辑展开，概念要求越来越复杂、详细和丰富，最终把事物各种联络在思维中完整复制出来，即把事物作为整体在思维中完整再现出来，到达思维中详细。,比如，经典电磁理论体系建立方法。,52/54,七、科学理论评价方法,科学理论是经过实践检验系统化科学知识体系,它是由科学概念、科学原理以及对这些概念、原理理论论证所组成体系.其基本知识单元：,基本概念:思维基本单位,反应自然事物本质属性思维形式,组成理论基石；,基本原理或定律:联络基本概念判断,对所研究对象基本关系反应,科学理论赖以建立基础.,由这些概念与原理推演出来逻辑结论,即各种详细规律和预见.执行着理论解释和预见功效.,科学理论评价：在理论竞争中选择更合理、更可靠、更有前途理论。,53/54,科学理论评价基本标准,同经验事实一致性：表明理论具真理性和准确性;符合得越好、越广泛,被接收可能性就越大。,内在逻辑完备性：理论具相对独立性和自主性,仅外部证实作为评价标准不充分,许多新理论是先结构理论,列方程,推演出结论,再由试验验证。,逻辑简单性：,基本概念、定律少,体系逻辑完备性易判定,无矛盾性易实现；,规律表述得简单,易检验,重复；,理论基本概念、定律尽可能少,意味着包含经验内容尽可能多,才具广泛应用性；,简单性也与追求统一性、追求理论形式简单、友好、对称以及数学美相关.,理论预见性：解释已知,更要预见未知;历史表明:一个理论揭示自然规律越深刻、普遍,预见性就越强;预见现象越多,理论和实践意义越大。,54/54,
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