科学认识和科学问题.ppt

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,*,*,科学认识和科学问题,1,本章的学习目的和要求：,通过本章的学习，要求同学们充分认识科学认识和科学方法在科学研究中的地位和作用；充分认识和掌握科学问题的来源、分类；重点掌握科研选题在科学研究中的地位和作用；科研选题应遵循的基本原则。为今后的科学研究奠定基础。,2,科学问题和科学认识,第一节科学认识与科学方法论,第二节科学问题,第三节科研选题,3,第一节 科学认识与科学方法论,一、科学认识,（一）科学认识系统,1、概念,2、任务,3、特点,4、系统构成,4,1.概念：,科学认识,是指认识主体在科学实践基础上对自然界的能动的、正确的反映，是一种较高级的认识形式。,5,2.任务：,科学认识的任务在于求得自然界事物的本质、规律或规则的正确认识。,6,3.科学认识的特点,：,探索性:,科学认识以探求自然界的奥秘为己任，其首要目的是对自然界的未知进行不谋私利地求索。,实证性:,科学认识具有实证性，在科学创造中它能够提供具体确定的知识，其结论比较明确、具体，不回避检验并且可以得到复核和验证。,深刻性:,科学认识比日常生活常识深刻，不仅满足于“然”，而且深究“其所以然”，它能够能动地透过自然界的现象揭示事物的本质、规律和内部机制。,创造性:,科学认识具有创造性，它能创造出前所未有的科学概念和科学理论，并用于指导科学实践，以及创造出前所未有的人工客体。,7,4 系统构成：,科学认识的主体,科学认识的客体,科学认识的中介,人与自然,硬件：仪器设备、工具,软件：科学认识中的经验、各种科学思维方法、操作运算规则以及科学理论等,8,（一）科学方法与科学方法论,1、科学方法,“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观发生关系，”,11,方 法,度量方形,墨子.天志,做事的手段和办法,Method：沿着、道路,12,(1),方法：,用于达到一定目的而采取的研究和认识的途径、理论和学说。,(2),科学方法：,是人们研究和认识自然界的本质及其规律的规则和手段系统，它包括经验的方法和理性的方法。,13,（3）科学方法共通之处,方法与任务和目标相关联,方法与理论相联系,方法与实践活动相联系,14,“良好的方法能使我们更好地发挥运用天赋的才能，而拙劣的方法则可能阻碍才华的发挥。因此，科学中难能可贵的创造才华，由于方法拙劣可能被削弱，甚至被扼杀；而良好的方法则会增长，促进这种才华。”,贝尔纳,15,2、科学方法论Methodology,一是指关于方法或程序的科学；,二是指各门具体科学中所普遍采用的方法系统。,总之，以方法为研究对象的学问称为方法论，它是具有科学哲学性质的。,16,（1）科学方法论的研究对象：,最高层次哲学层面的方法：,是认识客观世界的最高层次的方法，它的概括性最高，是普遍适用的原则和方法，为一切自然科学研究和人文社会科学研究提供了指导思想。,中间层次科学的一般方法：,它是指自然科学和技术科学研究中普遍采用的一般研究方法。,基础层次各门科学中的特殊方法,各门科学的特殊研究方法处于基础层次，是某一门科学的具体研究方法，如物理学中高能加速实验法。,关系：高层次的方法和低层次的方法之间是一般与特殊、指导和被指导的关系。,17,（2）科学方法论的研究内容：,科学研究的一般过程是怎样的？,科学研究过程中需要运用到的方法,一般方法的内容、性质、作用、适用范围和发生、发展的规律；,正确运用方法应遵循的基本原则；,研究各种一般方法之间的辩证关系；,探究科学方法发展的历史和现状；,18,（3）科学方法论：,指关于科学认识（研究）的一般方法的规律的理论；或者说，就是关于获得和发展科学知识的一般方法的理论体系，是研究人类认识自然的基本过程及其手段、方式的体系，而不是各种科学方法的简单堆砌。,19,（二）科学方法在科学研究中的地位和作用,工欲善其事,必先利其器,20,1.科学方法是科学研究的必要条件：,第一，,在科学研究中，不借助科学方法，就不能获得科学认识；,第二，,在科学研究中，离开科学方法，科学认识主体就无法发挥自身的能动性。,21,2.科学方法是推动科学研究发展的动力之一,科学是随着研究方法所获得的成就而前进的。研究方法每前进一步，我们就更提高一步，随之在我们面前，就开拓了一个充满种种新鲜事物的更辽阔的远景，因此，我们头等重要的任务乃是制定研究方法。,-巴甫洛夫,22,（三）科学方法论的体系结构,科学方法论,科学研究准备阶段,的方法,科学研究的感性阶段,的方法,科学研究的理性阶段,的方法,科学体系构成,的方法,系统科学方法,23,科学方法论的体系结构如下：,1科学研究准备阶段的方法,主要是阐述科学问题的来源和提出途径；科学问题的分析届选和解决过程；科研选题的基本原则；科研课题的论证、设计和确定等。,2科学研究的感性阶段的方法,主要阐述科学事实在科研中的地位和作用；确定并设计获取科学事实所用的方法，如科学观察、调查和实验等；科学观察的基本原则和实际过程；科学调查的类型、对象、范围和原则等；科学实验的特点、类型、作用和基本过程等；科学观察、调查。实验过程中的认识论问题等。,24,3科学研究中的理性阶段的方法,主要是运用各种理性思维方法对科学事实进行整理加工创造，其中要阐述科学抽象方法的作用、意义、基本原则、一般过程和形式；常用的逻辑方法，如比较、分类、分析和综合、演绎、归纳和类比；非逻辑方法，如科学想象、科学灵感和科学直觉以及创造性思维方法等。,4科学体系构成的方法,主要阐述科学假说的主要特点、作用、建立和发展；科学理论的基本特点、建构和发展、科学理论的评价等。,5系统科学方法,主要阐述系统科学方法的特点、功能、类型；控制论方法的特点、反馈方法、黑箱方法和功能模拟方法；自组织理论和自组织理论的方法论启示等。,25,思考题,1.科学认识的特点,2.科学方法论的研究对象,3.科学方法论的体系结构,26,第二节 科学问题,“使科学工作的最使人感兴趣的，与其说是问题的解决，恐怕不如说是问题的形成。,”,李四光,27,科学的历程,亚里士多德在形而上学一书中说，哲学和科学的诞生有三个条件。第一是惊异，是人们对自然现象和社会现象所表现出来的困惑和惊奇。有了惊异也就感受到了自己的无知，自知其无知者为了摆脱无知就追求知识，求知并非为了实用的目的，而纯粹是一种对智慧的热爱。通俗地说，第一个条件是要求人们有好奇心和求知欲。,28,第二个条件是闲暇。知识阶层不用为着生活而奔波劳碌，因为，整天从事繁重体力劳动没有闲暇的人，是无法从事求知这种脑力劳动的。第三个条件是自由。哲学知识是自足的，它不以别的什么目的而存在，而纯粹是为了自身而存在。它是一门自由的学问，它要求自由地思考、自由地发表意见，不受他种目的和利益的支配。,29,爱因斯坦自述（1946年）,现代的教学方法，竟然还没有把研究问题的神圣好奇心完全扼杀掉，真可以说是一个奇迹；因为这株脆弱的幼苗，除了需要鼓励以外，主要需要自由；要是没有自由，它不可避免地会夭折。认为用强制和责任感就能增进观察和探索的乐趣，那是一种严重的错误。,30,第二节 科学问题,一、科学问题及其基本特征,二、科学问题的结构,三、科学问题的分类,四、科学问题的来源,31,一、科学问题及其基本特征,1、科学问题：,定义：,指一定时代的科学研究主体在当时的（科学的、社会的）背景下，提出的关于科学认识与科学实践中需要解决而尚未解决的,矛盾。,它是科学认识主体与科学认识客体间矛盾的表现，是在科学认识中需要探讨和解决的,疑难和课题,。,它表现为科学认识主体在科学探索过程中理想目标状态与目前现实能力状态间的,差距,。,32,科学问题是一定历史时代的产物。只有从当时的科学认识和科学实践的水平出发，才能提出有价值的科学问题。而科学问题之所以是时代的产物，是由于时代所提供的知识背景决定着科学问题的内涵深度和解答途径。在不同的知识背景下，同一问题的内涵深度是有差异的。,33,探索遗传问题:有些问题受当时认识程度和实践水平的限制，一时无法进行研究，因而还不能称为科学问题。只有在一定条件下，它才能转化为科学问题。,34,2、科学问题的基本特征,1科学问题的真实性：,这是指任何一个科学问题都可由科学事实加以证实或证伪，从而获得有意义的解答。,2科学问题的待解决性：,这是指前人或别人对本科学习题还没有或没完全解决，又确实具有科学探索的意义、需要研究解决的性质。,3科学问题的正确性：,这是指科学问题的提法有正确与错误之分。科学问题的提法是否正确，常常决定科学研究工作的成败。,35,“脚气病是什么细菌引起的？”,“脚气病是由什么毒素引起的？”,“脚气病是不是由于机体缺少某种营养物质引起的？”,脚气病：即维生素B1或硫胺素缺乏病（thiaminedeficiency）。,脚气是一种极常见的真菌感染性皮肤病,36,二、科学问题的结构,科学问题一般由,问题陈述,、,问题的指向,和,问题的应答域,三个方面构成的。,37,1、问题陈述,问题陈述就是陈述问题的语句，它包含陈述项和疑项。,表述为“是否S？”或“E(S)?”,陈述句,疑项,What Where When,Why,How,38,2、问题的指向,即问题所指的研究方向和所指向的研究对象。,“癌症是遗传的吗？”,“染色体是什么？”,“高血压为什么会遗传？”,“DNA是怎样复制的？”,39,3、问题的应答域,应答域是指在问题的提法中对问题解的存在范围、域限所作的设定。,“肺结核是由什么细菌引起的？”,“肺结核是由什么原因引起的？”,40,三、科学问题的分类：,1、陈述性、过程性和因果性问题,这是根据问题的求解类型而作的划分。,陈述性问题,通常要求对被研究客体是什么做出判断、识别或界定，或称为“是什么”型（what型）问题，解决这类问题是对客体对象进行科学分析的基本前提。染色体是什么？,过程性问题,要求说明研究对象发生、发展和变化的状态和过程，以及主体对研究对象所采用的实验方式和操作程序，或称为“怎么样”型（How型）问题，解决这类问题有助于揭示客观对象运动的规律性。DNA是怎样复制的？,因果性问题,要求解释形成研究对象属性和演化过程的内在机制，或称作“为什么”型（why型）问题，解决这类问题可以提出各种假说，形成科学理论。高血压为什么会遗传？,41,2、常规问题与反常问题,这是依据问题在科学发展的常规进化时期与革命时期所起的作用来划分的。,常规问题,是在已有科学理论的概念框架下提出的，它与现有理论的基本概念和基本原理不发生根本性的冲突。这类问题的解决，能够充实和扩展已有的理论体系，使之更加完善和巩固。,反常问题（非常规问题）,是拒斥原有理论的框架而提出的。它与已有理论的基本概念和基本原理明显不同和尖锐对立，带有鲜明的创新特点，这类问题的提出和解决，意味着或大或小的科学理论革命。,42,3、母问题与子问题,这是依据问题的层次结构来划分的。,母问题（元问题）,是指所要研究的基本问题。,子问题,是指从基本问题中分解出来、派生出来的问题。,43,4、基础研究问题与应用研究问题,基础研究问题,是从科学整体发展的需要提出的科学问题。相对于庞大的科学体系而言，任何科学问题都是局部的、具体的。,应用研究问题,是直接满足于人类生产、生活需要的科学问题。应用问题研究主要解决人们的物质文化需求与现有科技水平的矛盾。,44,四、科学问题的来源,在科学研究或认识的起点问题上有两种不同的观点：,45,四、科学问题的来源,1、从社会生产和实际生活需要中提出科学问题,SARS,甲型H1N1 流感,2、从科学实践与科学理论的矛盾冲突中提出科学问题,46,3、从理论内部的逻辑矛盾中引出科学问题,4、从不同学科理论之间的矛盾中提出问题,5、为说明新领域的经验事实而提出问题,6、从相互并存的多种假说中提出问题,7、从科学的空白区和结合部中提出问题,8、从前科学中提出科学问题,47,思考题,1.科学问题的分类,2.科学问题的来源,48,第三节 科研选题,一、研究课题及其分类,1、什么是科研课题？,科研课题是要解决和能够解决的问题。,一般说来，课题就是尚未解决的问题，是科研人员在科学活动中要探索和解决的问题。,只有那些未完全解决并能够解决的问题才算是课题。,49,2、课题的基本属性,已知与未知、未知与能知是科研课题的基本属性。,只有具备已知与未知，未知与能知的统一才算是课题。,已知与未知的统一,未知与能知的统一,50,3、课题分类,第一，基础研究课题：,是从科学发展的需要提出的课题，重在解决实验和理论之间的矛盾。,这类课题的最大特征是:一是对未来的生产实践起作用，具有长远的应用价值。二是对未来的科学实践起作用，为远期的科学研究提供理论基础。,51,第二，应用研究课题：,应用研究课题是直接满足人们的生产和生活的需要开展的研究。课题为应用领域，解决人们的物质文化需要同现有水平的矛盾。,这类课题的最大特征是：实际效果显著，立竿见影。,有现实经济价值的，具有近期效果。,有现实社会价值。,有长远应用价值。,52,第三，应用基础研究课题：,医学研究课题属于此类课题，但有其特殊性。医学研究课题与人的健康密切相关，并不创造直接的经济价值，但有着巨大的社会价值。世间万物人是最宝贵的，健康的身体并不等于经济价值，但创造经济价值的人必须有健康的体魄基础研究与应用研究是相对性,53,二、科研选题,科研选题,就是选择科学研究课题，是形成、选择和确定所要研究和解决的科学问题。科研选题是为了实现某个特定目标所需要研究的一个或一组科学问题。,54,（一）科研选题在科学研究中的地位和作用,1.科研选题在科学研究中的地位,“课题的形成和选择，无论是作为外部的经济技术要求，抑或作为科学本身的要求，都是科研工作中最复杂的一个阶段。一般来说，提出课题比解决课题更困难。如果再加上人力和设备都有一定的局限，则产生的课题之多，是无法一下子全部解决的。所以评价和选择课题，便成了研究战略的起点，要从一大堆课题中挑出带实质性的课题来，而不能把它们同非实质性的课题混杂在一起。”,贝尔纳,55,培根,“一个能保持着正确道路的瘸子总会把走错了路的善跑的人赶过去。不但如此，很显然，如果一个人跑错了路的话，那么愈是活动，愈是跑得快，就会愈加迷失得厉害,。”,56,提出一个问题往往比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，却需要有创造性的形象力，而且标志着科学的真正进步。,爱因斯坦,57,科学研究活动开始于问题：,1）从理论发展过程看，只有发现了原有理论不能解决的问题，才会补充、修正或着手建立新理论；,2）人们总是以问题为框架有选择地搜集事实材料；,3）科学研究活动就是要解决尚未解决或尚未完全解决的活动。,58,2.科研选题在科学研究中的作用,1）选题为科学研究确定研究方向和具体目标，对科学研究起着定向作用,2）选题为科学研究规定应采取的方法和途径，对科学研究起着制约作用,3）选题的正确恰当与否决定着科研的成败、成果的大小和进展的快慢，对科学研究发展起着关键作用,4）选题能训练和培养研究人员的思维能力和独立工作能力,5）选题不仅是科学工作者进行科学研究中起决定作用的因素，也是科学管理工作中的一个带有全局性的决策过程,59,（二）科研选题的步骤：,1、问题调研:这是选题的准备阶段。,2、课题选择:这是提出问题和确定课题阶段。,3、课题论证论证:是为了确保课题选得正确和恰当,4、课题决策:这是最终确定课题阶段。,问题调研,课题选择,课题论证,课题决策,否,行,60,（三）科研选题遵循的基本原则,1、需要性原则（或必要性原则）,选定的研究课题必须着眼于社会实践的需要和科学本身发展的需要。,第一，考虑课题的价值,第二，注意将近期需要与长远需要的结合,第三，要正确处理基础理论研究和应用技术研究的关系,61,2、创造性原则（或创新性原则）,确定的课题应是前人没有解决的或没有完全解决的问题，预期可能获得具有一定学术意义或实用价值的新成果，具有独创性和实效性。否则，就没有创造性，就不能作为研究的课题。,第一，尽量选一些超前性课题，不要搞滞后性课题，这样才容易占领制高点，容易出成果。,第二，所选课题是前人或他人未研究过的，能填补某一领域的空白。,第三，前人或他人对某一课题虽已作过研究，但现在以新的观点。新的角度或新的方法对前人的研究有所发展与补充。,62,3、科学性原则,第一，选题要尊重已有的正确理论的指导，尊重客观事实。,第二，选题既要尊重事实根据和理论根据，又不能拘泥于现有的事实和已有的学说。,63,4、可行性原则,所谓可行性原则，是指选题必须根据实际具备的和经过努力可以具备的主客观条件来确定，才有预期完成课题的可能性。,具体说，至少要做到以下三点：,第一，正确评价研究者的知识结构和水平,第二，正确评价客观条件是否具备,第三，发挥主观能动性,64,5、效益性原则,选题过程中要着眼于社会效益、经济效益和生态效益，将人力、财力、物力和时间合理运用考虑在内，讲求效果，做到合理选题。,65,(四)选题的技巧,掌握好申报时间,了解基金资助项目指南,题目：,必须是对一个科学问题的逻辑表述,意义：,理论意义、现实意义、本项研究处于国内外研究的状况。,构思：,理论依据、事实依据、创新点、切入点、技术路线、步骤安排,条件：,文献资料、前期准备、负责人及课题组实力、设备情况,申请：,经费及使用安排，计划进度，其它条件。,66,(四)选题的技巧,要敢于申报,寻求经验事实之间的联系,注意已有理论与经验事实之间的矛盾,注意学科交叉,反向思维方法,比较，淘汰,67,三、医学科研选题,（一）医学科研选题的思路,1、探索和研究医学发展的全局性、方向性的问题,医学发展的模式问题,医学发展的趋向,我国医学发展的道路和政策,研究预防医学与临床医学的关系,研究医学教育问题,68,2、探索和研究新技术在医学领域的推广和应用,一方面继续探索和研究电子计算机、微电子技术、激光、光纤、液晶体、分离膜等其它种种新材料、新能源在医学上的应用，用先进的物质技术装备医学；,另一方面，探索和研究有着巨大潜力的生物工程在医学上的推广和应用。使人们对生命、疾病的本质及其发生、发展的规律取得突破性认识，为人们认识疾病、征服疾病提供全新的矛段。,69,3、医学研究在向微观世界进军的同时，也向宏观和宇观发展，从研究个体走向群体、走向社会、走向宇宙,4、随着工农业生产的发展，环境污染给人类健康带来极大危害，必须重视环境医学、预防医学及其众多课题的研究,70,5、在加强应用研究的同时，要重视基础医学研究,6、探索和研究控制论、信息论、系统论及其方法在医学中的地位和作用,7、研究由于新技术对医学的推动给医学科学提出的哲学问题,71,（二）医学选题的基本类型（五点）,1、实验观察研究,主要包括：,基础学研究和临床实验研究;,基础医学研究上要是探讨人体的结构与功能，正常与异常，病理与生理，抗病与致病，作用与副作用等机理;,临床实验研究主要是新药物疗效的临床研究；,新病种的诊断、鉴别论断及治疗。,72,2、临床研究,主要包括：,对临床各科疾病的诊断和治疗规律的研究；,临床资料的分析和综合研究；,疾病诊断、治疗与预防的经验总结；,.“前临床症病”的预防和早期诊断的研究。,73,3、临床和基础相结合的研究,这主要是根据临床中的问题，运用各种研究手段，从基础医学角度研究病因、机理及治疗的规律。,74,4、群体性调查研究,这多属流行病学、地方病学、环境医学、管埋医学、社会卫中学、社会医学、精神卫生、医学心理学、医学伦理学等学科的研究。例如，疾病的流行病学调查，疾病谱、死因谱的研究和致病的社会因素与心理因素的调查研究。这类课题多要求到现场工作，作群体调查。,75,5、新技术、新材料、新方法的开发研究,这主要是新的断技术、治疗方法、治疗手段的开发、引进与使用,研究。例如：,电子计算机在疾病诊断与治疗中的应用。新医疗材料的开发，引进及在临床上的应用，新型代血浆、新合成材料的研制及使用。新方法如系统方法、信息方法及控制方法在疾病他诊断和治疗上的应用。,76,（三）医学生选好课题的条件与技巧,（七点）,精通专业，同时具有广博的知识，特别是及时掌握有关研究课题的动态资制。,善于思考和有深刻的洞察力，这有助于发现有发展前途的研究方向和关键性课题,既坚持原则性，又有灵活，勇敢、果断,提高选题的自主性,课题要难易适度,选题要早,忌中途换题,77,在科学认识过程中应注意的一种效应,马太效应,78,马太效应,圣经“,马太福音”中的一个故事：凡有的，还要给他，叫他有余。没有的，连他所有的，也要夺过去。即：富者愈富，穷者愈穷。,马太效应：当一位科学工作者获得了一定的优势（论文、引证、名誉、奖励等）以后，他就有了更多的机会去获得更多的优势，成为名人；另一方面，未能获得优势者，相对地会变得更加默默无闻，甚至成为“无产者”。（又称为累积效应、光环应）,79,马太效应,图示,例子,1,：厉以宁,厉以宁的论著（,1979,1988,）,个人专著,15,部,个人文集,9,部,合著,14,部,主编,16,部,其他：厉以宁词,100,首,论文，文章，无计其数,80,马太效应的后果,促使科学精英和权威的形成,诺贝尔奖得主、院士、长江学者,导致科学共同体出现社会分层,助教、讲师、副教授、教授,负面效果：,名人“,盛名之下，其实难符”；甚至出现“,学霸”；做“,小人物”难，人们以怀疑不信任的眼光看待他们，如在发文章、申请课题、评奖中，有的甚至受到鄙视、打击、埋没。,克服消极作用,：应造成提携后进、人才辈出的良好氛围，重视“,小人物”，给他或她一个机会，多一份宽容。,81,思考题,1.科研课题,2.科研选题,3.结合你的专业选择一个研究课题，从选题基本原则的角度分析这个课题的意义。,4.科研选题四项原则中有一条“可行性原则”。请你结合医学科学研究谈一谈在贯彻这一条原则时应该做哪些具体工作。,5.结合医学专业，请你谈一谈医学科研选题前的准备工作，以及要遵循的基本原则。,6.简述选题在科研中的作用,82,