自然辩证法专题五科学观与科学方法论.ppt

专题五专题五 科学观与科学方法论科学观与科学方法论l 第一节第一节 科学的本质科学的本质l 第二节第二节 科学认识的形成科学认识的形成“科学科学”词义的来源词义的来源:19 19世纪下半叶，日本明治时代启蒙思想世纪下半叶，日本明治时代启蒙思想家家福泽瑜吉福泽瑜吉首次把首次把Science译为译为科学科学（分门别（分门别类加以研究的学问）。类加以研究的学问）。1893 1893年，年，康有为康有为最早将最早将“科学科学“一词引一词引进中国。随后，进中国。随后，梁启超梁启超在变法通议中，在变法通议中，严严复复在天演论中，都使用了在天演论中，都使用了”科学科学”一词，一词，将科学研究机构译为将科学研究机构译为“格致大馆格致大馆”。从此科学。从此科学一词便在我国广泛使用。一词便在我国广泛使用。第一节第一节 科学的本质科学的本质l 科学的本质是科学观和科学认识论科学的本质是科学观和科学认识论的核心，也是科学哲学中争议最大的问的核心，也是科学哲学中争议最大的问题之一。事实上，对于科学本质的观点题之一。事实上，对于科学本质的观点也是在不断发展的也是在不断发展的。英国著名的自然科学史学家英国著名的自然科学史学家W.C.W.C.丹皮尔丹皮尔在他的在他的科学史及科学史及其与哲学和宗教的关系其与哲学和宗教的关系（19491949）的绪论中，对科学一）的绪论中，对科学一词开章作出了阐述：词开章作出了阐述：什么是科学？什么是科学？l拉拉丁丁语语词词ScientiaScientia，就就其其最最广广泛泛的的意意义义来来说说，是是学学问问 或或 知知 识识 的的 意意 思思。但但 英英 语语 词词“science”science”却却 是是natural natural sciencescience（自自然然科科学学）的的简简称称，虽虽然然最最接接近近的的德德语语对对应应词词WissenschaftWissenschaft仍仍然然包包括括一一切切有有系系统统的的学学问问，不不但但包包括括我我们们所所谓谓的的sciencescience（科科学学），而而且且包包括括历历史史、语语言言学学及及哲哲学学。所所以以，在在我我们们看看来来，科科学学可可以以说说是是关关于于自自然然现现象象的的有有条条理理的的知知识识，可可以以说说是是对对于于表表达达自自然然现现象象的的各各种种概概念念之之间间的的关关系系的的理理性性研究。研究。什么是科学？什么是科学？l达尔文达尔文：科学就是：科学就是整理事实整理事实，以便从中得出普遍的结论。以便从中得出普遍的结论。l伏尔科夫伏尔科夫：科学本身不是知识，：科学本身不是知识，而是产生知识的而是产生知识的社会活动社会活动，是，是一种社会生产一种社会生产l布莱克特布莱克特：所谓科学，就是：所谓科学，就是国国家出钱家出钱来满足科学家的好奇心来满足科学家的好奇心 JJ贝尔纳贝尔纳虽然没有对科学给出严格的虽然没有对科学给出严格的定义，但还是从多方面作出了自己的定义，但还是从多方面作出了自己的概述：概述：“科学可作为（科学可作为（1 1）一种建制；）一种建制；（2 2）一种方法；（）一种方法；（3 3）一种积累的知）一种积累的知识传统；（识传统；（4 4）一种维持或发展生产的）一种维持或发展生产的主要因素；以及（主要因素；以及（5 5）构成我们的诸信）构成我们的诸信仰和对宇宙和人类的诸态度的最强大仰和对宇宙和人类的诸态度的最强大势力之一。势力之一。”可见，他把科学看作是：可见，他把科学看作是：组织人们去完成一定社会任组织人们去完成一定社会任务的务的体制体制；发现自然界和社；发现自然界和社会的新规律的会的新规律的方法方法；积累起；积累起来的来的知识体系和传统知识体系和传统；发展发展生产生产的主要因素；的主要因素；新思想新思想、新世界观新世界观的来源。的来源。范范岱岱年年在在科科学学究究竟竟是是什什么么？中中介介绍绍西西方方哲哲学学家家、社社会会学学家家是是如如何何看看待待科科学学，对对科科学学作作出出了了概概述述：一一般认为，般认为，l科科学学是是反反映映客客观观世世界界（自自然然界界、社社会会和和思思维维）的的本本质质联联系系及及其其运运动动规规律律的的知知识识体体系系，它它具具有有客客观观性性，真理性和系统性。真理性和系统性。l科科学学是是科科学学方方法法，是是实实证证的的方方法法，要要用用实实验验观观察察来来证证实实；是是理理性性的的方方法法，要要用用归归纳纳逻逻辑辑、演演绎绎逻逻辑辑来来推理的。推理的。l科科学学又又是是一一种种社社会会建建制制，是是组组织织科科学学活活动动的的社社会会建建制制，像像科科学学院院、研研究究所所、大大学学、学学会会等等。在在这这套套社社会建制里面有一些共同遵守的规范。会建制里面有一些共同遵守的规范。我们综合几种观点认为我们综合几种观点认为 科学是人类能动地认识和改造外部世界的一科学是人类能动地认识和改造外部世界的一种种探索性活动探索性活动，是人类的一种特殊实践活动，它有，是人类的一种特殊实践活动，它有其其共同体、结构和建制共同体、结构和建制，具有实验性、探索性、理，具有实验性、探索性、理性和逻辑性等特征，并通过内部诸要素的相互作用性和逻辑性等特征，并通过内部诸要素的相互作用形成完整的、不断发展的由定理、定律和理论等构形成完整的、不断发展的由定理、定律和理论等构成的成的实证知识体系实证知识体系。科学的结构科学的结构l发发展展中中的的科科学学，要要求求我我们们把把它它看看作作是是人人类类对对自自然然的的能能动动的的认认识识和和改改造造关关系系，要要求求我我们把它看作是上述一切属性的统一体。们把它看作是上述一切属性的统一体。l这这个个统统一一体体，反反映映在在科科学学的的门门类类结结构构上上，即即它它是是由由相相互互联联系系着着的的基基础础科科学学、技技术术科科学学和和应用科学应用科学所构成的体系。所构成的体系。l基基础础科科学学，是是研研究究自自然然界界物物质质运运动动规规律律的的科科学学。一一般般包括数、力、物、化、天、地、生等七大学科。包括数、力、物、化、天、地、生等七大学科。l它它的的任任务务是是认认识识探探索索自自然然界界未未被被认认识识的的现现象象和和未未被被认认识的规律，揭示各个层次的物质结构和特点。识的规律，揭示各个层次的物质结构和特点。如，如，2020世纪世纪3030年代，当时物理学一个重要的研年代，当时物理学一个重要的研究课题就是究课题就是中子和铀核中子和铀核的相互作用，但结果却意外地的相互作用，但结果却意外地发现了发现了铀核裂变铀核裂变的反应。正是这一反应导致了的反应。正是这一反应导致了原子能原子能技术科学与核电工程科学技术科学与核电工程科学的诞生。的诞生。l 技术科学，是关于技术的基本理论的科学。技术科学，是关于技术的基本理论的科学。它利它利用基础科学的成果，研究各个专业技术的基本原理和用基础科学的成果，研究各个专业技术的基本原理和理论，为人类控制、改造自然提供理论武器理论，为人类控制、改造自然提供理论武器。是是介于介于基础科学和应用科学的中间环节。它既是基础科学的基础科学和应用科学的中间环节。它既是基础科学的特殊应用，又对应用科学具有普遍的指导作用。特殊应用，又对应用科学具有普遍的指导作用。l 按运动形式的不同，技术科学划分为电子技术、按运动形式的不同，技术科学划分为电子技术、原子技术、热工学、电工学、冶金学、工程力学等；原子技术、热工学、电工学、冶金学、工程力学等；按综合应用，可划分材料、能源、信息、空间技术、按综合应用，可划分材料、能源、信息、空间技术、系统工程等。系统工程等。l 应用科学，是改造自然界的直接实践的科应用科学，是改造自然界的直接实践的科学。学。其综合运用技术科学的理论成果，创造性其综合运用技术科学的理论成果，创造性地解决具体工程、生产中的技术问题，创造新地解决具体工程、生产中的技术问题，创造新技术、新工艺和新生产模型的科学，如农业工技术、新工艺和新生产模型的科学，如农业工程学、水工程学、生物医药工程学等。程学、水工程学、生物医药工程学等。l 应用科学直接作用于生产，针对性强，讲应用科学直接作用于生产，针对性强，讲究经济效益，所包括的学科门类最多，社会对究经济效益，所包括的学科门类最多，社会对其放的人力、物力、财力也最多。反映了人类其放的人力、物力、财力也最多。反映了人类从理性认识到实践的飞跃，表明利用的和改造从理性认识到实践的飞跃，表明利用的和改造的能动作用。的能动作用。l一一般般说说来来，基基础础科科学学、技技术术科科学学和和应应用用科科学学在在科科学学的的宏宏观观结结构构中中，需需要要保保持持一一定定的的协协调调关关系系，然然而而由由于于经经济济、社社会会的的发发展展不不平平衡衡，往往往往表表现现为为比比例例失失调调的的现现象象。这这就就要要求求人人们们自自觉觉地地、有有计计划划按按比比例例地地加加以以调调节节，使使三三者者的协调关系得以恢复和发展。的协调关系得以恢复和发展。l日本单纯投入科技创新，虽然取得了成功，日本单纯投入科技创新，虽然取得了成功，但由于基础研究的功力不够，它取得成功的但由于基础研究的功力不够，它取得成功的知识源头往往来自于美国、欧洲。知识源头往往来自于美国、欧洲。l因此，日本力图以科技创新为国策，力图告因此，日本力图以科技创新为国策，力图告别别“模仿与改良时代模仿与改良时代”，力争由一个科技追，力争由一个科技追赶型国家转变为科技领先的国家。赶型国家转变为科技领先的国家。l1997199720012001年，年，美国美国基础研究支出实值增加基础研究支出实值增加了近了近50%50%，而同期的研发总支出增加了不到，而同期的研发总支出增加了不到24%24%。捷克、法国和波兰捷克、法国和波兰的基础研究增长率也的基础研究增长率也高于研发总支出的增长率高于研发总支出的增长率l在在欧盟欧盟1515国国内，基础研究占研发总支出的份内，基础研究占研发总支出的份额在额在22%22%到到28%28%之间。美国的这个数字在之间。美国的这个数字在20%20%以以上，而上，而日本日本只有只有12%12%。l就基础研究占就基础研究占GDPGDP的百分比而言，的百分比而言，瑞士瑞士为为0.7%0.7%，美国美国为为0.6%0.6%，捷克捷克为为0.5%0.5%，说明它们比其，说明它们比其它国家更重视基础研究。它国家更重视基础研究。l为提高我国基础研究水平，科技部、教育部和中国为提高我国基础研究水平，科技部、教育部和中国科学院等在年共同组织实施了科学院等在年共同组织实施了国家重点实国家重点实验室计划验室计划。l现有国家重点实验室现有国家重点实验室221221个，试点国家实验室个，试点国家实验室6 6个，个，基本覆盖了基础研究的重点学科领域，固定人员基本覆盖了基础研究的重点学科领域，固定人员1 1万余人，仪器设备总值万余人，仪器设备总值8080多亿元。多亿元。l1997200719972007年间，国家重点实验室获了年间，国家重点实验室获了50%50%的国家的国家自然科学奖；自然科学奖；20042004年，连续空缺年，连续空缺6 6年后评选出的年后评选出的2 2项项国家技术发明奖一等奖均由国家重点实验室获得国家技术发明奖一等奖均由国家重点实验室获得l国家重点实验室发表的被国家重点实验室发表的被国际引文索引国际引文索引等收等收录的论文数量从年的篇增加到录的论文数量从年的篇增加到年的篇，年均增长率达。研究人年的篇，年均增长率达。研究人员连续在员连续在自然自然、科学科学等国际著名刊物上发表等国际著名刊物上发表高水平论文。高水平论文。年至年，计划项目共产年至年，计划项目共产生万篇论文，其中万篇发表在国外学术生万篇论文，其中万篇发表在国外学术刊物上。中国科学家在光电功能晶体、疾病基因组学、刊物上。中国科学家在光电功能晶体、疾病基因组学、纳米科技、脑科学、古生物学、化学等领域产生了重纳米科技、脑科学、古生物学、化学等领域产生了重要的国际影响。要的国际影响。l20032003年全国科学研究与试验发展经费总支出达创年全国科学研究与试验发展经费总支出达创纪录的纪录的亿元人民币，占国内生产总亿元人民币，占国内生产总值的值的。其中基础研究经费支出其中基础研究经费支出亿元，占亿元，占。l今后至年，是中国对基础科学研究实施今后至年，是中国对基础科学研究实施高投入的重要阶段，国家要争取使中央财政科技高投入的重要阶段，国家要争取使中央财政科技拨款中对基础研究的投入尽快达到。拨款中对基础研究的投入尽快达到。科学的本质属性科学的本质属性l客观真理性客观真理性l可检验性可检验性l系统性系统性l主体际性：主体际性：科学知识作为社会意识形式被不同认识主科学知识作为社会意识形式被不同认识主体所理解，接受不同认识主体的实验检验，体所理解，接受不同认识主体的实验检验，并在主体间畅通地讨论、交流。并在主体间畅通地讨论、交流。科学研究的程序科学研究的程序l选题：选题：始于科学问题；始于科学问题；l获取科学事实：获取科学事实：按课题的需要收集和整理事按课题的需要收集和整理事实材料；实材料；l进行思维加工：进行思维加工：基于已有的材料，进行科学基于已有的材料，进行科学抽象，形成科学假说；抽象，形成科学假说；l验证：验证：对已形成的假说进行检验；对已形成的假说进行检验；l建立理论体系：建立理论体系：形成严密的逻辑体系形成严密的逻辑体系第二节第二节 科学认识的形成科学认识的形成l科学问题的提出科学问题的提出l科学事实的获取科学事实的获取l科学抽象科学思维科学抽象科学思维l科学假说的形成科学假说的形成l科学理论的创立科学理论的创立一、科学问题及科研选题一、科学问题及科研选题l 科学问题科学问题是科学研究的指是科学研究的指向，是科研主体从事科学活动向，是科研主体从事科学活动的起点；的起点；1 1、科学问题的提出、科学问题的提出（1 1）科学问题）科学问题l科学问题主体在科学问题主体在当时知识背景当时知识背景下下提出的关于科学认识和实践中需提出的关于科学认识和实践中需要解决而又未解决的要解决而又未解决的矛盾矛盾,包含包含着一定的着一定的求解目标和求解范围求解目标和求解范围,但尚无确定的答案。但尚无确定的答案。l德国数学家希尔伯特在本世纪一次国德国数学家希尔伯特在本世纪一次国际会议上提出数学研究的际会议上提出数学研究的2323个问题，个问题，对本世纪数学研究起到了重要的推动对本世纪数学研究起到了重要的推动作用作用。“我们必须知道，我我们必须知道，我们必将知道。们必将知道。”注意：注意：l科学问题是历史时科学问题是历史时代的产物。代的产物。l问题与科学问题；问题与科学问题；l科学问题与伪科学科学问题与伪科学问题问题l科学活动是人的积极的创造性的能动活科学活动是人的积极的创造性的能动活动动,基础研究和应用研究基础研究和应用研究,都是为了解决都是为了解决问题问题,探索未知探索未知;l它非消极地等待客观对象它非消极地等待客观对象“暴露暴露”其自其自身规律身规律,而是积极地探索自然的奥秘而是积极地探索自然的奥秘,积积极地进行着合乎规律的发明创造。这就极地进行着合乎规律的发明创造。这就集中表现为集中表现为提出问题和解决问题提出问题和解决问题。l爱因斯坦爱因斯坦“提出一个问题往往比解决一个问提出一个问题往往比解决一个问题更加重要。因为解决问题也许仅仅是一个数学题更加重要。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。创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”l 海森堡海森堡“提出正确问题标志问题解决了一提出正确问题标志问题解决了一大半。大半。”美美美美1919名科学家提出名科学家提出名科学家提出名科学家提出2121世纪世纪世纪世纪 11 11 大科学难题大科学难题大科学难题大科学难题11（1 1）何谓暗物质（）何谓暗物质（2 2）暗能量的性质）暗能量的性质（3 3）宇宙的起源（）宇宙的起源（4 4）爱氏引力论是否定论）爱氏引力论是否定论（5 5）中微子质量（）中微子质量（6 6）高能粒子束原理）高能粒子束原理（7 7）质子稳定性（）质子稳定性（8 8）高密高温下的物质新形态）高密高温下的物质新形态（9 9）元素的组成细节（）元素的组成细节（1010）有否额外时空维度）有否额外时空维度（1111）描述中子星、）描述中子星、射线的新理论射线的新理论（2 2）科学问题的结构）科学问题的结构l科学问题蕴涵着科学问题蕴涵着研究的目标研究的目标和和求解的应答域求解的应答域l“我我们们必必须须发发展展一一个个关关于于信信息息量量的的统统计计理理论论，在在这这个个理理论论中中，单单位位信信息息量量就就是是对对于于具具有有相相等等概概念念的的二二中中择择一一的的事事物物作作单单一一选选择择时时所所传传递递出出去的信息。去的信息。”维纳维纳 l问问题题的的目目标标是是发发展展一一个个关关于于信信息息量量的的统统计计理理论论，问问题题的的应应答答域域是是应应用用统统计计理理论论和和单单位位信信息息量量的的基本概念。基本概念。l弗弗莱莱明明：葡葡萄萄球球菌菌是是不不是是被被它它周周围围的的青青霉霉菌菌具有的某种作用致死？具有的某种作用致死？l爱滋病是由什么病毒引起的？爱滋病是由什么病毒引起的？l应答域设置的必要性：应答域设置的必要性：应答域设立得是否合理，直接决定应答域设立得是否合理，直接决定该问题是否有解该问题是否有解 （3 3）科学问题的分类）科学问题的分类l学科性质：学科性质：基础理论问题和应用研究问题基础理论问题和应用研究问题l问题的重要程度：问题的重要程度：关键问题和一般问题关键问题和一般问题l问题求解的类型：问题求解的类型：为什么为什么研究并回答对象内部机理和规律性；研究并回答对象内部机理和规律性；是什么是什么研究并回答对象的识别、判定类型、研究并回答对象的识别、判定类型、性质；性质；怎么样怎么样研究并回答对象的运动状态及运动转研究并回答对象的运动状态及运动转化过程。化过程。l根据对科学发展的作用：根据对科学发展的作用：常规问题和反常规常规问题和反常规问题问题（4 4）科学问题的来源）科学问题的来源l实践与理论的矛盾实践与理论的矛盾:原理论难解释新现象；原理论难解释新现象；同一事实进行多方面观察、实验，其结果无同一事实进行多方面观察、实验，其结果无法给予统一解释。法给予统一解释。l理论内部的矛盾理论内部的矛盾:理论的推论中证明了两个理论的推论中证明了两个矛盾命题矛盾命题理论中有悖论；从理论中能推出理论中有悖论；从理论中能推出它不能成立的结论它不能成立的结论佯谬。佯谬。l不同理论、学派之间的矛盾不同理论、学派之间的矛盾:不同学派运用不同学派运用不同理论；不同学科领域的不同理论解释。不同理论；不同学科领域的不同理论解释。l社会需要而现有技术不能满足需要的矛盾社会需要而现有技术不能满足需要的矛盾。（5 5）、科学研究的起点）、科学研究的起点什么是科学研究的逻辑起点，不同学派有不同观点什么是科学研究的逻辑起点，不同学派有不同观点lA A、“科学始于观察科学始于观察”（古代）亚里士多德的观点（古代）亚里士多德的观点（近代）培根为代表的古典归纳主义学派（近代）培根为代表的古典归纳主义学派主张：主张：科研始于观察和收集材料科研始于观察和收集材料,然后归纳上升然后归纳上升为理论为理论科学始于观察与收集材料。科学始于观察与收集材料。局限：局限：夸大归纳法对于科学发现的作用夸大归纳法对于科学发现的作用,突出了突出了科学始于观察的观点。科学始于观察的观点。B B、“科学始于问题科学始于问题”（现代）爱因斯坦的观点（现代）爱因斯坦的观点 （现代）波普尔的观点（现代）波普尔的观点l波普尔提出科学研究应该从问题开始，他指波普尔提出科学研究应该从问题开始，他指出出:“:“应当把科学设想为从问题到问题的不断应当把科学设想为从问题到问题的不断进步，从问题到越来越深刻的问题。进步，从问题到越来越深刻的问题。”科科学发展的证伪模式学发展的证伪模式:P1TTEEP2P1TTEEP2。始于问题（始于问题（P1P1）,提出试探性解释的理论提出试探性解释的理论（TTTT）,经过批判性检验排除错误（经过批判性检验排除错误（EEEE）,新困新困难导致新问题（难导致新问题（P2P2）。）。科学研究活动开始于问题科学研究活动开始于问题l1 1）从理论发展过程看，只有发现了原有理从理论发展过程看，只有发现了原有理论不能解决的问题，才会补充、修正或着手论不能解决的问题，才会补充、修正或着手建立新理论；建立新理论；l2 2）人们总是以问题为框架有选择地搜集事）人们总是以问题为框架有选择地搜集事实材料；实材料；l3 3）科学研究活动就是要解决尚未解决或尚）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未完全解决的活动。l辨析：辨析：“科学始于问题科学始于问题”与与“认识来源于实认识来源于实践践”是相互矛盾的。是相互矛盾的。l不矛盾：不矛盾：A A、前者着眼于科学研究的程序，后者着眼于认前者着眼于科学研究的程序，后者着眼于认识的来源；识的来源；B B、作为认识的一般过程，实践是认识的基础，认作为认识的一般过程，实践是认识的基础，认识过程的每一个阶段既是已有的实践和认识的终点，识过程的每一个阶段既是已有的实践和认识的终点，又是新的认识和实践的起点；又是新的认识和实践的起点；C C、科学问题这种认识形式既包含先前实践和认识科学问题这种认识形式既包含先前实践和认识的成果，也预示着进一步实践和认识的方向。的成果，也预示着进一步实践和认识的方向。（二）科研选题（二）科研选题l1 1、科研选题科研选题是对科学问题的系统思考和深入的是对科学问题的系统思考和深入的结果，它具有明确的问题结构、研究方法的描结果，它具有明确的问题结构、研究方法的描述、研究程序的说明、研究价值和意义的展望述、研究程序的说明、研究价值和意义的展望等，是科研活动实际过程的真正起点。等，是科研活动实际过程的真正起点。l作为科研启始步骤作为科研启始步骤万事开头难，科研选题万事开头难，科研选题关系到科研方向、目标和内容，影响科研途径、关系到科研方向、目标和内容，影响科研途径、方法，决定成果水平、价值和发展前途。方法，决定成果水平、价值和发展前途。l科学学创始人科学学创始人贝尔纳贝尔纳：“课题的形成和选课题的形成和选择，无论作为外部的经济要求，抑或作为择，无论作为外部的经济要求，抑或作为科学本身的要求，都是研究工作中最复杂科学本身的要求，都是研究工作中最复杂的一个阶段，一般来说，提出课题比解决的一个阶段，一般来说，提出课题比解决课题更困难课题更困难所以评价和选择课题，便所以评价和选择课题，便成了研究战略的起点。成了研究战略的起点。”（1 1）科研选题的意义）科研选题的意义A A、选选题题是是研研究究工工作作的的首首要要步步骤骤和和战战略略起起点点，在在科科研研活活动动中中占占有有举举足足轻重的地位。轻重的地位。B B、选选题题直直接接关关系系到到研研究究工工作作的的进进展展速度、成果的大小甚至成败。速度、成果的大小甚至成败。C C、提提出出有有创创建建性性的的课课题题，能能加加速速科科学发展。学发展。D D、科科研研选选题题还还与与研研究究人人员员的的成成才才有有重大关系重大关系 科研选题的基本原则科研选题的基本原则l需要性需要性(与社会、经济发展密切联系与社会、经济发展密切联系,或是与学或是与学科发展本身需要密切联系；）科发展本身需要密切联系；）l创造性创造性(科研是探索性工作科研是探索性工作,本质上要求创新本质上要求创新,其其生命在于创新生命在于创新)l科学性科学性(有一定的科学理论、事实的依据有一定的科学理论、事实的依据,把选把选题置于当时背景条件下题置于当时背景条件下,使之成为科学上可成立使之成为科学上可成立和探索的问题和探索的问题)l可行性可行性（与主客观条件适应（与主客观条件适应,据已有条件或努力据已有条件或努力创造条件创造条件,取得预期或一定成果取得预期或一定成果)科研选题还应注意选题的方法和艺术科研选题还应注意选题的方法和艺术1 1、要勇于提出自己的见解、要勇于提出自己的见解2 2、善于抓住两门或几门学科相互接触的交叉点和、善于抓住两门或几门学科相互接触的交叉点和结合点，延伸自己科研的领域和视野；结合点，延伸自己科研的领域和视野；3 3、敏锐地抓住研究中意外出现的机遇，调整课题、敏锐地抓住研究中意外出现的机遇，调整课题、转向进攻，及时调整思路；转向进攻，及时调整思路；4 4、善于抓住矛盾，从中发现问题，制定课题；、善于抓住矛盾，从中发现问题，制定课题；5 5、勇于标新立异，突破传统；、勇于标新立异，突破传统；6 6、学会站在、学会站在“巨人肩上巨人肩上”制定课题；制定课题；7 7、善于把握学科发展动态和趋势，在各学科前沿、善于把握学科发展动态和趋势，在各学科前沿选择课题；选择课题；8 8、善于接近哲学、文学的预见和科学幻想的启迪、善于接近哲学、文学的预见和科学幻想的启迪l在克林顿时代，著名的国家基础在克林顿时代，著名的国家基础信息计划、人类基因组计划和纳信息计划、人类基因组计划和纳米创新计划，不仅对科技，而且米创新计划，不仅对科技，而且对经济社会发展产生了巨大的推对经济社会发展产生了巨大的推动和影响。动和影响。l布什时代，注意力由于布什时代，注意力由于9.119.11原因原因转移到了反恐上，在科技政策上转移到了反恐上，在科技政策上更多的关注本土安全跟所谓的国更多的关注本土安全跟所谓的国家防御问题。但是他也提出生物家防御问题。但是他也提出生物探空计划，希望经过探空计划，希望经过1515年到年到2020年年的努力，把人送到火星。的努力，把人送到火星。科研选题一般步骤科研选题一般步骤l文献调研和实际考察；文献调研和实际考察；l提出选题；提出选题；l初步论证；初步论证；(研究目的和意义研究目的和意义;国内外现状和发展趋势国内外现状和发展趋势;研研究方法究方法;完成研究的主客观条件完成研究的主客观条件;研究周期和所需经研究周期和所需经费费;需要有关部门解决的问题等需要有关部门解决的问题等)l评议和确定课题；评议和确定课题；如：硕士论文的开题、研究课题的申请如：硕士论文的开题、研究课题的申请二、科学事实二、科学事实l1 1、所谓科学事实，是指人们通过、所谓科学事实，是指人们通过观察观察和和实验实验所获得的所获得的经验事实经验事实，是经过，是经过科学整科学整理理和和鉴定鉴定的的确定事实确定事实。l客观事实客观事实：在时空中实际存在着的：在时空中实际存在着的事件、现象和过程。在人们的意识事件、现象和过程。在人们的意识之外，不依赖于人们的意识而独立之外，不依赖于人们的意识而独立存在。存在。特点：特点：客观性客观性 可观察性，即可观察性，即可以被人们的感官或借助仪器所观可以被人们的感官或借助仪器所观察、反映和认识。察、反映和认识。客观事实与科学事实客观事实与科学事实l但是，客观的事件和现象会随着观但是，客观的事件和现象会随着观察和实验过程的结束而消失，怎样察和实验过程的结束而消失，怎样才能长期保持事实，把它们纳入科才能长期保持事实，把它们纳入科学认识的系统中并在理论中加工它学认识的系统中并在理论中加工它们呢？这就需要对事实进行陈述和们呢？这就需要对事实进行陈述和判断。判断。l科学事实科学事实：指人们对所观察到的：指人们对所观察到的客观存在的事件、现象和过程作客观存在的事件、现象和过程作出的真实陈述或判断。出的真实陈述或判断。特点：特点：内容是客观的内容是客观的 形式是主观的形式是主观的l面对具体的客观世界的事件、现象和过面对具体的客观世界的事件、现象和过程，需要人们通过程，需要人们通过观察和实验观察和实验才得以认才得以认识，又需要人们对观察和实验结果作出识，又需要人们对观察和实验结果作出陈述和判断陈述和判断才得以表述；才得以表述；l所以，科学事实既不是客观事实本身，所以，科学事实既不是客观事实本身，也不是所学理论，而是科学与客观事实也不是所学理论，而是科学与客观事实的结合。的结合。l科学事实是科学研究的基础。科学事实是科学研究的基础。l苏联生理学家苏联生理学家巴甫洛夫巴甫洛夫：“不管鸟翼是多么不管鸟翼是多么完美，但如果没有空气，它是永远不会飞翔完美，但如果没有空气，它是永远不会飞翔高空的。事实就是科学家的空气。你们不凭高空的。事实就是科学家的空气。你们不凭借事实，就永远不会飞腾起来。借事实，就永远不会飞腾起来。”l一个希望受到应有的信任的理论一个希望受到应有的信任的理论,必须必须建立在有普遍意义的事实之上建立在有普遍意义的事实之上从来从来没有一个真正有用的和深入的理论果真没有一个真正有用的和深入的理论果真是由纯粹的思辨去发现的。是由纯粹的思辨去发现的。爱因斯坦爱因斯坦科学事实一般分为两类：科学事实一般分为两类：l事实事实：客体与仪器相互作用结果的：客体与仪器相互作用结果的表征，如观测仪器上所记录和显示的表征，如观测仪器上所记录和显示的数字，图像等；数字，图像等；l事实事实：对观察实验所得的结果的陈：对观察实验所得的结果的陈述和判断。述和判断。如，如，“X X射线不改变铀的状态。射线不改变铀的状态。”科学事实满足的条件科学事实满足的条件 1 1可重复性可重复性:科学事实应该可重现科学事实应该可重现 2 2精确性精确性与与系统性系统性:科学事实应该比较系科学事实应该比较系 统精确统精确 3 3个别性个别性:科学事实应当是个别存在陈述。科学事实应当是个别存在陈述。如：如：“铀具有放射性铀具有放射性”；水分子由二个氢原子和；水分子由二个氢原子和一个氧原子构成；一个氧原子构成；“一只鸡吃了含农药的食物一只鸡吃了含农药的食物3 3小时小时以后中毒死了。以后中毒死了。”又如：整个宇宙都在膨胀着；生物都有新陈代谢又如：整个宇宙都在膨胀着；生物都有新陈代谢;所有微观客体都具有波粒二象性等，为所有微观客体都具有波粒二象性等，为普遍性陈述普遍性陈述,应视为科学事实加工提炼之后做出的理论论断应视为科学事实加工提炼之后做出的理论论断。科学事实的作用科学事实的作用l科学事实是形成科学概念、科学定律、科学事实是形成科学概念、科学定律、科学假说、建立科学理论的基础。科学假说、建立科学理论的基础。l科学事实是对科学假说和科学理论进行科学事实是对科学假说和科学理论进行评价的基本手段评价的基本手段 。2 2、科学事实的获取、科学事实的获取两种途径两种途径：l直接途径直接途径：科学观察与科学实验是获取科：科学观察与科学实验是获取科学事实的最基本手段和方式；学事实的最基本手段和方式；l间接途径间接途径：文献调研：文献调研李约瑟难题李约瑟难题l 李约瑟先生在研究中国科学技术发展史的过李约瑟先生在研究中国科学技术发展史的过程中，提出了这样一个问题，就是在公元前二世程中，提出了这样一个问题，就是在公元前二世纪至公元十五世纪，中国在自然科学及运用方面，纪至公元十五世纪，中国在自然科学及运用方面，远胜于西欧，但是近代科学为什么不是从处于世远胜于西欧，但是近代科学为什么不是从处于世界领先地位的中国古代文明中演绎出来，而是在界领先地位的中国古代文明中演绎出来，而是在文明程度相对落后的十五世纪的欧洲诞生呢？这文明程度相对落后的十五世纪的欧洲诞生呢？这就是学术界所说的就是学术界所说的“李约瑟难题李约瑟难题”。（1 1）科学观察）科学观察l 科学观察是人们为了认识事物的本质科学观察是人们为了认识事物的本质和规律，通过感觉器官或辅之以仪器，和规律，通过感觉器官或辅之以仪器，有有目的、有计划目的、有计划地对自然现象在地对自然现象在自然发生自然发生的的条件下进行考察的一种方法。条件下进行考察的一种方法。l特点特点：一种感性活动；一种有目的、有计划一种感性活动；一种有目的、有计划的活动；对于自然状态下客体的感知和的活动；对于自然状态下客体的感知和描述。描述。科学观察的分类科学观察的分类l直接观察直接观察：通过感通过感官直接考察客体。官直接考察客体。l间接观察间接观察：通过仪通过仪器器(作为中介物作为中介物)进进行的观察。行的观察。科学观察的原则科学观察的原则l客观性原则客观性原则l全面性原则全面性原则l典型性原则典型性原则科学观察的原则科学观察的原则l 客观性原则：客观性原则：采取实事求是的态度，如采取实事求是的态度，如实地反映观察的对象。实地反映观察的对象。误观察：误观察：在观察中，人不知不觉的把他在观察中，人不知不觉的把他固有经验和认识掺入到他的观察中去，把个人主固有经验和认识掺入到他的观察中去，把个人主观的东西当作客观存在的东西；观的东西当作客观存在的东西；未观察：未观察：在观察中，只注意对象的某一在观察中，只注意对象的某一面或一部分，只看到与自己固有看法相一致的东面或一部分，只看到与自己固有看法相一致的东西，而对与自己固有看法相背离的东西视而不见，西，而对与自己固有看法相背离的东西视而不见，因而产生观察的片面性。因而产生观察的片面性。l l为了保证观察的客观性，需要做到为了保证观察的客观性，需要做到 a.a.排除先入为主的干扰；排除先入为主的干扰；b.b.排除错觉造成的干扰；排除错觉造成的干扰；c.c.记录观察的事实时要规范。记录观察的事实时要规范。l全面性原则全面性原则:“要真正地认识事物，就必须把握、要真正地认识事物，就必须把握、研究它的一切方面，一切联系和中介。我研究它的一切方面，一切联系和中介。我们决不会完全地做到这一点，但全面性的们决不会完全地做到这一点，但全面性的要求可以使我们防止错误和僵化。要求可以使我们防止错误和僵化。”列宁列宁 美国斯坦福大学教授美国斯坦福大学教授特尔曼特尔曼用追踪观用追踪观察的方法研究超常儿童智力的发展察的方法研究超常儿童智力的发展l1921192319211923选择选择15781578名中小学生；名中小学生；l19281928年、年、19361936年、年、19401940年；年；l1940196019401960，每，每5 5年进行一次通信调查；年进行一次通信调查；l19721972年年l典型性原则：典型性原则：选择有代表性的典型进行观察；选择有代表性的典型进行观察；科学观察的作用和局限性科学观察的作用和局限性 1)1)形成科研选题的重要途径形成科研选题的重要途径 青青年年船船医医迈迈尔尔，通通过过观观察察发发现现了了船船员员的的血血液液颜颜色色在在赤赤道道附附近近比比在在北北欧欧时时更更鲜鲜红红，确确立立了了有关有关能量守恒和转化定律能量守恒和转化定律方面的科研选题；方面的科研选题；印印度度科科学学家家拉拉曼曼通通过过对对海海水水呈呈现现深深蓝蓝色色的的观观察察与与研研究究中中，才才确确立立了了有有关关光光的的折折射射这这一一选选题；题；现现代代仿仿生生学学众众多多科科研研课课题题，是是通通过过运运用用观观察方法来确定的。察方法来确定的。2)2)是建立科学假说的先决条件是建立科学假说的先决条件 一一般般来来说说，天天文文学学、地地学学、气气象象学学、动动植植物物学学等等学学科科不不可可能能从从事事精精确确的的实实验验研研究究，故故这这些些学学科科的的知知识识大大都都以以假假说说的的形形式式建建立立起起来来的的，而而这这些些科学假说得以建立的先决条件就是观察。科学假说得以建立的先决条件就是观察。魏魏格格尔尔大大陆陆漂漂移移学学说说；竺竺可可祯祯中中国国近近五五千千年年气气候候变变迁迁的的初初步步研研究究一一书书；德德国国开开普普勒勒没没有有第谷的观察，无法提出行星运动三定律。第谷的观察，无法提出行星运动三定律。3)3)是验证科学认识真理性的基本手段是验证科学认识真理性的基本手段 英国物理学家英国物理学家爱丁顿爱丁顿的日食观测。的日食观测。爱爱因因斯斯坦坦广广义义相相对对论论学学说说预预言言光光线线在在引引力力场场中中将将会会发发生生弯弯曲曲效效应应。天天文文计计算算表表明明，19191919年年5 5月月2