科学研究过程和方法
一、科学问题的提出
1、科学研究从问题开始
波普尔:观察始于问题
(1)从理论发展的总过程看,问题是旧理论的终点与新理论的起点。
(2)从科学研究的具体过程看,科学研究是以问题为框架有选择地去搜集事实资料。
(3)与认识来源于实践有关联:“问题说”着眼于科学研究的程序,“观察说”着眼于认识的来源,二者层次不同,实质统一。
2、科学问题的来源
(1)为寻求事实之间的联系提出问题;
(2)从理论与事实之间的矛盾中发现问题:
(3)从某一理论内部的矛盾中发现问题
(4)不同学派理论之间的矛盾中产生
(5)社会需要与现有的生产技术手段的差距上发现问题
3、科研选题原则
科研选题是形成、选择和确定所要研究和解决的课题的过程。是科学研究的具体化。
(1)创新性原则:前人未解决或未完 全解决的问题
(2)科学性原则:科学理论与科学事实为依据
(3)可行性原则:主客观条件的考虑
(4)需要性原则:社会(实践)与学科 (理论)发展需要
二、科学事实的获取—观察与实验
1、科学观察:是指人们有目的、有计划地利用自己的感官,认识与描述各种自然现象,获取经验知识的基本手段。
(1)具有目的性和计划性
(2)依赖感官与仪器(3)不改变研究对象,自然发生
2、科学实验:是指人们根据一定的科学研究目的,借助于科学仪器,在科学方法指导下,人为控制或模拟自然现象,排除干扰,突出主要因素,在有利的条件下获取科学事实的方法。
科学实验的特殊作用
(1)简化研究对象
(2)强化研究对象
(3)经济实用
(4)降低科学研究的风险
观察与理论的关系
---传统的看法:观察独立于理论
---波普尔等:观察渗透理论
---爱因斯坦:“是理论决定我们能够观察到的东西。”
◎观察与观察者的理论知识背景有关;
◎观察与观察者的注意力有关;
观察的客观性的保证
◎标准方法、先进的观测仪器;
◎正确理论的指导、严谨的科学态度;
◎与认识与实践的关系的理解相一致;
◎与真理观相一致。
观察实验中的机遇
机遇是因意外事件导致的科学新发现。
*机遇产生的客观原因:
自然界中必然性与偶然性的统一
如何利用机遇:
世界观上的认识;开放的思路;广博的知识背景;敏锐的洞察力
三、科学假说的形成
1、科学假说的构成:背景理论;对现象本质的猜测;推演出的预言与预见
2、假说形成的基本条件:
(1)一致对应性;(2)可解释性;(3)可预测性;
3、假说的检验:
(1)逻辑分析;(2)实践检验;(3)判决性实验;
四、科学理论的创立
1、创立理论的思维过程
(1)准备阶段—问题的提出
(2)酝酿阶段—问题的求解
(3)豁朗阶段—问题的突破
(4)验证阶段—问题成果的证明和检验
2 、科学语言:(1)科学术语(2)科学命题(3)科学符号
3、科学思维方法—演绎方法:(1)演绎推理(2)公理化方法(3)理想实验
4、科学思维方法—非演绎方法
(1)分析与综合(2)归纳与概括(3)类比与联想(4)思想模型