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1、自然辩证法概论,第七章 科学问题与 科研选题,自然辩证法绪论 张胜光制作,3,本章目录,第一节 科学问题及其来源,自然辩证法绪论 张胜光制作,5,1、科学问题及其来源,科学问题：在对科学背景知识的分析和综合过程中提出来的问题。它包含着问题的指向、一定的求解目标和应答域，但尚无确定的答案，属于“已知的未知”。在科学探索过程中却能起到某种定向和指导作用。 科学问题的来源： 科学问题从科学实践与科学理论的矛盾中产生。 科学问题从科学理论内部的矛盾中产生。 科学问题从不同学派理论之间的矛盾中产生。 科学问题从社会需要和现有技术手段局限的矛盾中产生,自然辩证法绪论 张胜光制作,6,科学实践是历史的、具体
2、的和深化发展的，当在特定实践条件下出现了科学理论不能解释新的现象、新的事实时，便产生了认识的矛盾，由此种矛盾形成的科学问题最为常见，需要在原有知识背景和新的事实基础上进行新的分析综合，从而创造出新的理论。如电子的发现与原子不可分理论的矛盾、光的波动理论与粒子性的矛盾，大陆漂移的事实与传统地质学派的矛盾等。,科学问题从科学实践与科学理论的矛盾中产生,自然辩证法绪论 张胜光制作,7,任何科学理论都具有普遍性、真理的相对性和特定的适用范围，但理论本身不能存在逻辑矛盾，如果从一种理论或一个概念中可以推出逻辑矛盾，那就表明该理论本身存在着不能自圆其说的内在缺陷和需要进一步探讨的问题。 此类问题通常表现为
3、“悖论”或“佯谬”，如数学中的伽利略悖论、无穷小悖论、康托尔悖论、罗素悖论等；物理学、天文学中的麦克斯韦妖佯谬、薛定谔猫佯谬、光度佯谬、引力佯谬等。通过悖论和佯谬的研究，可以完善原有理论并建立新的理论。,科学问题从科学理论内部的矛盾中产生,自然辩证法绪论 张胜光制作,8,鉴于研究者占有材料不同，所处客观条件不同，观察和实验能力不同，对材料的着眼点不同，世界观和方法论不同等原因，在一个学科领域对同一事物往往有不同学派运用不同理论进行解释；或者在不同学科领域之间存在理论上的矛盾。前者如天文学中的日心说与地心说，地质学中的渐变论与灾变论；后者如物理学与生物学关于演化方向的矛盾。通过学术争鸣，可以澄清
4、理论的是与非，推动理论的发展。,科学问题从不同学派理论之间的矛盾中产生,自然辩证法绪论 张胜光制作,9,生产实践是满足社会需要的第一的和基本的实践活动。生产离不开生产技术手段，日益增长的社会需要和生产技术手段的矛盾是永恒的，在物料、能源、信息、交通社会需要的支柱领域产生的科学和技术问题，是无穷尽的。如巴斯德的研究大都从此类问题中开始。,科学问题从社会需要和现有生产技术手段的局限 的矛盾中产生,第二节 科学研究始于问题,自然辩证法绪论 张胜光制作,11,科学研究始于问题,在科学研究的起点问题上存在不同的看法。归纳主义的科学方法论主张“科学始于观察”，它与“认识以实践为基础”的唯物主义认识论原则相
5、符合，但与现代科学发展的实际过程不完全相符。当代西方科学哲学家波普尔基于反归纳主义立场明确提出：科学始于问题而不是始于观察。这种说法有一定合理性。其根据主要有二：一是从科学理论发展的总体过程看，只有发现了原有理论也有解决不了的问题时，人们才会去修正、补充它，或着手建立新理论，就此意义说，问题既是旧理论的终点，也是新理论的起点；二是从科学研究的具体过程看，人们总是以问题为框架和轴心，有选择地搜集事实材料，具有很强的针对性。,自然辩证法绪论 张胜光制作,12,波普的一次实验,英国科学哲学家波普曾经做过一次实验。他在一次演讲开始时，向所有听众发出命令：“女士们，先生们，现在请观察！” 听众们面面相觑
6、：你让我们观察什么呢？ 可见，科学的观察一定是有目的的。所以就个人实践的角度来说，科学首先是来自于问题，带着问题去进行观察，才是科学的观察。,自然辩证法绪论 张胜光制作,13,以已有背景知识和新事实为前提抽象出科学问题，为众多科学家所重视和倡导。如爱因斯坦指出：“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，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步”。富有战略眼光的科学家应把自己的注意力和兴趣集中于重大问题的形成与重大课题的决策这两点上。,第三节 科研选题及其步骤,自然辩证法绪论 张胜光制
7、作,15,科学问题不直接等于科研选题。只有有可能解决的科学问题，才能被选作具体的科研选题。 科研选题：形成、选择和确定所要研究和解决的科学问题。包括两个方面：一是确定研究方向即主攻方向；二是选择研究课题即突破口。 选题步骤： 提出选题 文献调研和实际考察 制定科研方案 进行方案论证 确定课题,自然辩证法绪论 张胜光制作,16,著名的物理学家贝尔纳把科研选题提到科研战略的地位上，他强调指出：“课题的形成和选择，无论是作为外部的经济技术要求，抑或是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。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
8、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。” 因此，在科学研究中，能否选好课题，是对科研工作者远见卓识的检验。,自然辩证法绪论 张胜光制作,17,德国物理学家诲森堡曾经说过：“提出正确的问题往往等于解决了问题的大半”。爱因斯坦强调“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是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”。,第四节 科研选题的 基本原则,自然辩证法绪论 张胜光制作,19,科研选题的基本原则,需要
9、性原则：满足社会需要和科学自身发展需要。 科学性原则：选题必须以一定的科学理论和科学事实为根据。 创造性原则：选题应是前人没有解决或没有完全解决的疑难问题。 可行性原则：选题应与自己的主、客观条件相适应 有兴趣的原则：应当是自己最感兴趣的课题,自然辩证法绪论 张胜光制作,20,选题的原则1：需要性原则,需要性原则是指课题选择应面向社会需要和科学理论发展需要。社会发展需要包括经济发展需要、国防建设需要、医疗卫生和文化教育需要等。科学理论发展需要则包括开拓科学领域、更新科学理论、改进科学方法等方面的需要。 让飞机“刹车” 15,自然辩证法绪论 张胜光制作,21,袁隆平的杂交稻选题开始,袁隆平是新中
10、国第一代大学生，1953年毕业于西南农学院，被分配到偏远落后的湘西雪峰山麓安江农校教书。1960年，罕见的人祸天灾降临中国。大饥荒夺去数千万人的生命。袁隆平新眼目睹了这场遍布神州大地、来势凶猛的灾难。严酷而沉痛的现实使他感到深深不安。他开始了他的水稻高产育种研究。,自然辩证法绪论 张胜光制作,22,选题的原则2：科学性原则,科学性原则要求人们选择课题时，必须以一定的科学理论和科学事实作为依据，按客观规律办事。将选题置于时代和当时的科技背景下，使之成为在科学上可以成立和可以探讨的问题，即要持之有故，选之有理。科学性原则，也称为限制性原则。,自然辩证法绪论 张胜光制作,23,一般来说，明显与已确证
11、的科学理论相违背的题目不应作为科研选题。例如历史上的“永动机”和现实中的“水变油”闹剧，都与能量守恒原理相悖；历史上的“降神术”、“神创说”等都与唯物主义原理不容，都不能作为科研选题。如果毫无根据地把推翻或改变已确证的理论作为研究项目，那就失去了起码的科学性，只能落得个劳而无功、贻笑大方的后果。,自然辩证法绪论 张胜光制作,24,同样，毫无事实根据的题目也不应作为科研选题，否则也将失去科学性，自寻烦恼。 上述限制，不是为科学划定禁区，而是为科学性所要求，并与非科学、伪科学划清界限。为此，科学和哲学应该建立自觉的联盟，科学工作者不仅要熟悉和掌握自然科学已有的基本原理和 科学发展的历史，而且应努力
12、熟悉和掌握思维历史的辩证唯物主义哲学的基本原理和精神，唯此才能时刻保持清醒的头脑。,自然辩证法绪论 张胜光制作,25,当然，选题毕竟是科学研究的开端，依据的事实不仅有限，也可能存在错误；同时，理论的真理性也是相对的，它会随着科学实践的发展而发展。因此，科研选题既要尊重所依据的科学理 论和科学事实，还要随着基础事实和背景理论的更新对选题进行适时调整。这也是坚持科学性原则的应有之意。,自然辩证法绪论 张胜光制作,26,袁隆平的第一个科研项目,最初他按照米丘林、李森科“无性杂交”学说进行教学和科学试验。按照他们经典的理论，以及当时国际上的普遍观点，水稻作为自花授粉的植物没有杂交优势，实验没有任何意义
13、。袁隆平对这些学说产生了怀疑，而沿着当时被批判的孟德尔、摩尔根遗传基因和染色休学说进行探索，这是需要很大勇气的。 袁隆平的第一个科研项目,自然辩证法绪论 张胜光制作,27,选题的原则3：创造性原则,科学研究是要解决前人没有解决或没有完全解决的问题，这便是创造。创造性是科学研究的灵魂。从选题开始就要十分注重创新。要注意以下几点： 1、概念、观点上的创新； 2、方法上的创新； 3、应用上的创新。,自然辩证法绪论 张胜光制作,28,新农大教授周著“排沙漏斗” 在全国推广,国际水利界瞩目的黄河首座“排沙漏斗”工程，2005年在陕西省泾县建成投运。该项目工程采用新疆农业大学水利与土木工程学院教授周著研发
14、的“漏斗式全排沙”技术，为国家节约投资5600万元。目前，这项成果已在全国推广。 由引水带来的沙害问题一直是世界水利界长期探索的难题。据了解，新疆500条引水干渠，每年用于清除引水灌溉出现的淤泥就需要5000万元；600座引水式电站由于受不同程度的沙害，每年损失不低于6000万元。,自然辩证法绪论 张胜光制作,29,据不完全统计，每年沙害对新疆的灌溉与引水工程造成的直接经济损失超过1亿元。 从1993年起，周著开始致力于引水治沙工作。1996年，他研发的“漏斗式全排沙”技术简称“排沙漏斗”重大研究成果，获国家发明专利；1998年获自治区科技进步一等奖；2000年被联合国工业发展组织列为“中国百
15、项高新技术推广项目”；2001年获国家科技进步二等奖；2002年被列为国际重点科技成果推广项目，周著也被世界水利界称为“吹响人类向泥沙宣战号角的英雄”。,自然辩证法绪论 张胜光制作,30,全国最大的漏斗排沙工程2005年在陕西泾惠渠灌区落成,自然辩证法绪论 张胜光制作,31,1998年，新疆第一座“排沙漏斗”工程在石河子红山嘴厂建成。该项目投资5年来，除了引水排沙外，每年都获经济效益500万元。目前，新疆已经建成和在建的40余项引水工程都采用了这一技术。 现在“排沙漏斗”技术，已在全国水利工程中“遍地开花”。黄河岸边首座“排沙漏斗”工程建成后，还有4项运用该技术的工程正在建设。,自然辩证法绪论
16、 张胜光制作,32,黄河水利委员会设计院设计的引黄济京工程，已将该项技术列入可研报告。湖南省水电设计院用“排沙漏斗”技术解决挖泥船泥浆脱水问题，并于2003年制造了首台80型挖泥船泥浆脱水装置在洞庭湖上启用。上海航道工程有限公司用它解决海滩筑坝淤地工程中的沙料粗化问题，提高了上海港口清淤效率。浙江省台州宏冠造船有限公司，成功地用这项技术取代了采砂船上的挖沙链斗效果显著，并将在全国采砂船上全面推广。 新疆日报2004年2月24日第2版,周著：向泥沙宣战的勇士,自然辩证法绪论 张胜光制作,33,创造性原则系指选出的课题应是前人没有解决或没有完全解决的疑难问题，预期能从中产生新的科学技术成果。创造性是科学研究的灵魂，它与重复性不相容，要求课题具有先进性和新颖性。为贯彻和坚持选题的创造性原则，应当注意下述两点。,自然辩证法绪论 张胜光制作,34,首先，要弄清和确定课题本身所蕴含的新颖的实质内容，它不仅要求科研工作者具有渊博的学识，更要求具有建立在学识基础上的敏锐的洞察力。科学史上的许多重大成就，如拉瓦锡研究 燃烧现象和燃素之谜；普朗克研究黑体辐射和紫外线灾难；爱因斯坦研究光速悖论和以太之谜；李政道、杨振宁研究弱相互作用等等，都解决了前人多次研究而没有解决的实质性问题。,
