• 方法 • 方法论 • 方法的层次(特殊、一般、普 遍）科学问题与科学事实一、科学问题1、问题 （1）科学哲学家英、波兰尼：焦虑 智力上的愿望 美、图尔敏：解释的理想—目前的能力 中、林定夷：P=S2—S1S1—给定过程的当前状态S2—智能主体的目标状态（2）认识论：已知与未知的结合 体 （3）重要性：希尔伯特的23个问题（费尔玛难题 ）李约瑟难题2、问题的分类（1）伪问题 （2）常识性问题↑↓ （3）科学性问题 A 知识性 B 探索性(科学问题) • 难题、非常问题（两朵乌云） • 经验性（潜在、实际）、概念性（内 部、外部）科学问题：一定时代的科学认识主体在 当时的知识背景下提出的关于科学认 识和科学实践中需要解决而又没有解 决的矛盾3、科学问题的来源(1）理论与经验事实（行星式原子 模型、海王星的发现） （2）理论之间 • 理论内部（亚里士多德动力学悖论、 理发师悖论） • 理论外部（科学理论之间、科学理论 与非科学理论之间）（3）不同学派观点的矛盾 （4）科学的空白区和结合部（电化 学、诺贝尔奖） （5）实际需要与已有手段之间的矛 盾4、科学问题的特点及结构历史性—问题域 （背景知识 ）（无知、探索）（纵、横）（内涵深度、求解手段） 指向性—求解目标 可解性—应答域（对、错—有意义） • 类域：“DNA分子是怎样由四链构成 的？” • 特域：科学假定（双螺旋结构） • 全域：“DNA的结构是怎样的？” 目的性• 例1：爱滋病是由什么病毒引起的？ • 求解目标—引起爱滋病的原因 • 应答域—病毒 • 例2：脚气病是由缺乏什么维生素引 起的？ • 脚气病是由什么细菌引起的？ （错）5、科学问题的选择诺贝尔获奖情况：名师出高徒 名徒出自名门之我见（1）选择原则 • 科学性——根据 （已知）（基因遗传理论、跳跃基因） • 价值性——前提（科学、社会） • 创造性——灵魂 （未知）(理论、方法、应用） • 可行性——条件（癌症、统一场论、天文望远镜）（两对矛盾、晶体三极管）（2）重要性• 科研的起点（沃森和克里克） • 把研究引向深入（X射线）• 波普尔：“科学和知识永远始于问题、终于问 题——愈来愈深化的问题，愈来愈能启发新问 题的问题。
• 贝尔纳：“课题的形成和选择，无论作为外部 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……所以评价 和选择课题，便成了研究战略的起点3）科研选题的步骤• 进行文献调研和实际考察（了解 前人的工作和现实的需要） ；实 际条件考察（经费的来源、科研 力量的配置、实验设备条件、协 作情况等） ；初步筛选（比较分 析，综合概括出需要研究的课题 ）；初步论证，提出选题报告（ 可行性研究）；同行专家评议， 最终确定课题二、科研的过程1、科学研究始于问题 （1）科研始于观察尤其是中性观 察（归纳主义者如培根、洛克） （2）科研始于问题（波普尔、库恩、汉 森） • 科学的产生（巫术） • 学科的发展（天文学——亚里士多德、托勒 密、哥白尼、开普勒、牛顿） • 具体案例（青霉素的发现）2、问题引导观察• 波普尔的请观察• 哥廷根心理学会议的开幕式3、观察渗透理论• 目的—为什么观察（贝克勒尔、爱丁 顿） • 定向—观察什么（岩石、红楼梦） • 手段—如何观察（仪器） • 结果—观察到什么（X光照片）（卫 星照片） • 结果的描述 • 结果的检验• 科学观察是有目的的，而目的是与理 论相关的 • 理论对观察有定向的作用 • 观察工具是理论的物化 • 观察不仅是接受信息的过程，同时也 是加工信息的过程。
• 观察陈述是用科学语言表述出来的 • 观察结果的检验也离不开有关的理论 • 爱因斯坦：“是理论决定我们能够观察到 的东西” 三、科学事实及获取方法1、几种事实客观事实—--→ 经验事实—-- → 科学事实 —---→ 理论事 实 • 经验性 正确性（形）主观 科学抽象 • （个别陈述） 选择性（内）客观 • 价值性客观根据 理论根 据 无对错 可错性 可错性 相对和绝 对 本体论范畴 认识论范畴 认识论范畴 认识论范 畴2、科学事实的作用：• （1）形成新概念、新理论的基础 ； • （2）对科学假说和科学理论进行 评价的基本手段• 巴甫洛夫：“不管鸟翼是多么完美， 但如果不凭借空气，它是永远不会飞 翔高空的事实就是科学家的空气。
你们如果不凭借事实，就永远也不能 飞腾起来四、科学观察（一）科学观察的特点 1.定义：人们通过感觉器官或借助科学 仪器有目的、有计划地考察研究客体 从而获取科学事实的方法 2.特点：v是一种感性认识活动 v具有计划性、目的性 v研究对象处于自然状态（二）科学观察的分类 1.按观察的方式和手段不同，可分 为直接观察和间接观察； 2.按观察的性质和内容不同，可分 为质的观察和量的观察 （三）科学观察的原则 1.客观性：要如实反映研究对象， 既不能夸大，也不能缩小，更不 能臆造一些不存在的事实 v事物的非本质现象混淆了事物 的本质现象（抽象）v环境对观察的影响（实验）v观察的角度不同（全面）v错觉对观察的影响（间接观察）v观察渗透理论（辨证对待理论）2.全面性：在时空两个角度全面地 观察把握对象的各种属性、规定 以及它们之间的联系，以获得广 泛而有联系的、完整而又系统的 可靠材料，如实地反映客观事物 的全貌 3.典型性：选择典型的、有代表性 的观察对象和条件，避免次要因 素的干扰，使获得的观察资料更 可靠 包括典型对象和典型环境 神七） 4.细心性：在观察时应认真、细心 ，观察别人所没有注意的细节， 以做出新发现。
青霉素）5.随机性：随时观察与本来的目的 不一致的现象 6.辩证性：在进行观察和对观察结 果进行分析、解释时，要辩证地 思考，注意观察的条件性 7.记录思索性：此原则要求在观 察时要随时、客观的记录各种情 况，并对之认真分析、思考，以 探求新的发现点中子星)五、实验方法 （一）科学实验的概念和特点 1.概念：在人为控制、变革或模拟客 观事物的条件下，获得科学事实的方 法 2.作用： v简化和纯化研究对象 v强化、激化研究对象 v加速、延缓、再现、模拟自然过程 ３.优点：过程可重复、周期可变化 、结果更精深（二）科学实验的分类 v定性实验和定量实验 ——这是根 据研究的目的是对象的质还是量 而做出的划分v探索性实验和验证性实验 ——这 是根据实验的目的以及实验在科 学认识中的作用而作出的划分 v直接实验和模拟实验 ——这是根 据实验手段是否直接作用于被研 究对象来进行的划分三）实验的一般程序 1.实验的构思与设计v确定实验原理v选择实验材料v选择或研制适用的实验仪器v选择实验类型v确定对有关实验条件的控制2.实验的实施v操作技能、敬业精神、思维素质、记 录 3.实验结果的分析处理v首先对误差范围作出判断，避免把不 属于误差的差异遗漏 v对结果、数据的处理还包括对大量偶 然性因素的统计、分析，以便揭示出 规律性 v对实验结果描述应具客观性 4.对实验结果的理论分析：理论分析主 要是看实验结果与原有理论的正确部 分有无矛盾、与实验预期设想是否符 合。
六、观察、实验中的机遇（一）机遇的概念、特点和作 用 1.概念：是指人们在观察、实验过程中 ，由于某一偶然的事件或机会，意外 的发现了新现象，并由此导致科学上 的新发现或新突破 2.特点：意外(部分,全部)、导致新发现 3.作用：对科技的发展会产生特殊的意 义，往往会开拓出新的科技领域，甚 至引起一场科技革命富勒烯C60 ） （二）机遇产生的根源 １、客观原因：一切事物的变化发 展过程都是必然性与偶然性的统一 机遇的产生从形式上来说是偶然的， 从根源上来说又是以必然性为基础的 ，偶然性不过是必然性的表现形式 （1）事物客观存在的内在本质X 射线） （2）机遇中表现的现象在一个时期什 么时候、什么场合以什么方式出现是 偶然的但是，这种现象所以在这个 时期而不是在以往那个时期发现又是 有必然性的时间）（3）机遇由谁捕捉住是有偶然性的， 但也有其必然性的根本原因是取决 于这些科学家本身的水平和能力（主 体） • （X射线，青霉素）• 法国大细菌学家尼科尔“机遇只垂青于懂 得怎样追求她的人” • 巴斯德“在观察的领域中，机遇只偏爱那 些有准备的头脑” •2.认识论原因：主观和客观的矛 盾三）捕捉机遇的条件1.对偶然性和必然性关系的正确认 识 2.敏锐的观察力（留心意外之事） 3.科学的判断力 4.必要的知识储备。