科學(xué)問題與科學(xué)事實(shí)

科學(xué)問題與科學(xué)事實(shí)第一頁，共四十頁，2022年，8月28日方法方法論方法的層次(特殊、一般、普遍）方法的重要性第二頁，共四十頁，2022年，8月28日

第一章科學(xué)問題與科學(xué)事實(shí)第三頁，共四十頁，2022年，8月28日一、科學(xué)問題1、問題1）科學(xué)哲學(xué)家英、波蘭尼：焦慮智力上的愿望美、圖爾敏：解釋的理想—目前的能力中、林定夷：P=S2—S1S1—給定過程的當(dāng)前狀態(tài)S2—智能主體的目標(biāo)狀態(tài)第四頁，共四十頁，2022年，8月28日2）認(rèn)識(shí)論：已知與未知的結(jié)合體3）重要性：

希爾伯特的23個(gè)問題（費(fèi)爾瑪難題）李約瑟難題第五頁，共四十頁，2022年，8月28日2、問題的分類1）偽問題2）常識(shí)性問題↑↓3）科學(xué)性問題

第六頁，共四十頁，2022年，8月28日（1）知識(shí)性（2）探索性（科學(xué)問題）難題、非常問題（兩朵烏云）經(jīng)驗(yàn)性（潛在、實(shí)際）、概念性（內(nèi)部、外部）科學(xué)問題：一定時(shí)代的科學(xué)認(rèn)識(shí)主體在當(dāng)時(shí)的知識(shí)背景下提出的關(guān)于科學(xué)認(rèn)識(shí)和科學(xué)實(shí)踐中需要解決而又沒有解決的矛盾。第七頁，共四十頁，2022年，8月28日3、科學(xué)問題的來源1）理論與經(jīng)驗(yàn)事實(shí)（行星式原子模型、海王星的發(fā)現(xiàn)）2）理論之間理論內(nèi)部（亞里士多德動(dòng)力學(xué)悖論、理發(fā)師悖論）理論外部（科學(xué)理論之間、科學(xué)理論與非科學(xué)理論之間）

3）不同學(xué)派觀點(diǎn)的矛盾4）科學(xué)的空白區(qū)和結(jié)合部（電化學(xué)、諾貝爾獎(jiǎng)）5）實(shí)際需要與已有手段之間的矛盾第八頁，共四十頁，2022年，8月28日4、科學(xué)問題的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)歷史性—問題域（背景知識(shí)）（無知、探索）（縱、橫）（內(nèi)涵深度、求解手段）指向性—求解目標(biāo)（真、偽）可解性—應(yīng)答域（對(duì)、錯(cuò)—有意義）類域：“DNA分子是怎樣由四鏈構(gòu)成的？”特域：科學(xué)假定（雙螺旋結(jié)構(gòu)）全域：“DNA的結(jié)構(gòu)是怎樣的？”目的性第九頁，共四十頁，2022年，8月28日注：問題域指問題的現(xiàn)狀和性質(zhì)，必須明確而有意義；求解目標(biāo)指求解的方向和要求，必須正確才是真問題，否則就是偽問題；應(yīng)答域指對(duì)問題之解的存在范圍所作的假設(shè)，這樣便在求解過程中能起到導(dǎo)向和聚焦作用。

第十頁，共四十頁，2022年，8月28日例1：愛滋病是由什么病毒引起的？求解目標(biāo)—引起愛滋病的原因應(yīng)答域—病毒例2：腳氣病是由缺乏什么維生素引起的？腳氣病是由什么細(xì)菌引起的？（錯(cuò)）第十一頁，共四十頁，2022年，8月28日5、科學(xué)問題的選擇

諾貝爾獲獎(jiǎng)情況：名師出高徒名徒出自名門

之我見第十二頁，共四十頁，2022年，8月28日1）選擇原則科學(xué)性——根據(jù)（已知）（基因遺傳理論、跳躍基因）價(jià)值性——前提（科學(xué)、社會(huì)）創(chuàng)造性——靈魂（未知）

(理論、方法、應(yīng)用）可行性——條件（癌癥、統(tǒng)一場論、天文望遠(yuǎn)鏡）

（兩對(duì)矛盾、晶體三極管）第十三頁，共四十頁，2022年，8月28日（1）科學(xué)性要有一定的科學(xué)理論和科學(xué)事實(shí)作為根據(jù)。（2）價(jià)值性面向社會(huì)需要和學(xué)科發(fā)展需要。（3）創(chuàng)造性是前人沒有解決或沒有完全解決的問題。（4）可行性與研究者的主、客觀條件相適應(yīng)，即根據(jù)已經(jīng)具備的或經(jīng)過努力可以具備的條件進(jìn)行選題。

第十四頁，共四十頁，2022年，8月28日2）重要性（1）科研的起點(diǎn)（沃森和克里克）（2）把研究引向深入（X射線，光速測定）湯姆遜和盧瑟福很快證實(shí)，X射線會(huì)使氣體電離，湯姆遜因通過氣體電傳導(dǎo)性的研究，測出電子的電荷與質(zhì)量的比值。

1912年德國的勞厄用晶體作光柵得到了X射線的衍射圖，證明X射線是一種波長很短的電磁波。1912年，勞厄關(guān)于X射線的論文發(fā)表之后不久，就引起了布拉格父子的關(guān)注，他們用X射線對(duì)晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析。在1915年，亨利·布拉格和他的兒子勞倫斯·布拉格被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。英國的巴克拉發(fā)現(xiàn)，當(dāng)X射線被金屬散射時(shí)，散射后的X射線的穿透本領(lǐng)會(huì)隨金屬的不同而各異，表明各種金屬都有白己的“特征X射線”。在1917年，巴克拉被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。第十五頁，共四十頁，2022年，8月28日波普爾：“科學(xué)和知識(shí)永遠(yuǎn)始于問題、終于問題——愈來愈深化的問題，愈來愈能啟發(fā)新問題的問題?！必悹柤{：“課題的形成和選擇，無論作為外部的經(jīng)濟(jì)技術(shù)要求，抑或作為科學(xué)本身的要求，都是科研工作中最復(fù)雜的一個(gè)階段，一般來說，提出課題比解決課題更困難。……所以評(píng)價(jià)和選擇課題，便成了研究戰(zhàn)略的起點(diǎn)?！钡谑摚菜氖?，2022年，8月28日3）科研選題的步驟（1）進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研和實(shí)際考察（了解前人的工作和現(xiàn)實(shí)的需要）；（2）實(shí)際條件考察（經(jīng)費(fèi)的來源、科研力量的配置、實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件、協(xié)作情況等）；（3）初步篩選（比較分析，綜合概括出需要研究的課題）；（4）初步論證，提出選題報(bào)告（可行性研究）；（5）同行專家評(píng)議，最終確定課題。第十七頁，共四十頁，2022年，8月28日二、科研的過程1、科學(xué)研究始于問題1）科研始于觀察尤其是中性觀察（歸納主義者如培根、洛克）2）科研始于問題（波普爾、庫恩、漢森）科學(xué)的產(chǎn)生（巫術(shù)）學(xué)科的發(fā)展（天文學(xué)——亞里士多德、托勒密、哥白尼、開普勒、牛頓）具體案例（青霉素的發(fā)現(xiàn)）第十八頁，共四十頁，2022年，8月28日2、問題引導(dǎo)觀察波普爾的“請(qǐng)觀察”哥廷根心理學(xué)會(huì)議的開幕式第十九頁，共四十頁，2022年，8月28日3、觀察滲透理論目的—為什么觀察（貝克勒爾、愛丁頓）定向—觀察什么（巖石、紅樓夢(mèng)）手段—如何觀察（儀器）結(jié)果—觀察到什么（X光照片）（衛(wèi)星照片）結(jié)果的描述結(jié)果的檢驗(yàn)第二十頁，共四十頁，2022年，8月28日總之：科學(xué)觀察是有目的的，而目的是與理論相關(guān)的理論對(duì)觀察有定向的作用觀察工具是理論的物化觀察不僅是接受信息的過程，同時(shí)也是加工信息的過程觀察陳述是用科學(xué)語言表述出來的觀察結(jié)果的檢驗(yàn)也離不開有關(guān)的理論

愛因斯坦：“是理論決定我們能夠觀察到的東西”第二十一頁，共四十頁，2022年，8月28日第二十二頁，共四十頁，2022年，8月28日三、科學(xué)事實(shí)1、科學(xué)事實(shí)1）幾種事實(shí)客觀事實(shí)—--→經(jīng)驗(yàn)事實(shí)—--→科學(xué)事實(shí)—---→理論事實(shí)經(jīng)驗(yàn)性正確性（形）主觀科學(xué)抽象（個(gè)別陳述）選擇性（內(nèi)）客觀價(jià)值性客觀根據(jù)理論根據(jù)無對(duì)錯(cuò)可錯(cuò)性可錯(cuò)性相對(duì)和絕對(duì)本體論范疇認(rèn)識(shí)論范疇認(rèn)識(shí)論范疇認(rèn)識(shí)論范疇第二十三頁，共四十頁，2022年，8月28日2）科學(xué)事實(shí)（1）概念：經(jīng)過整理和鑒定了的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)。（2）特點(diǎn)a．可錯(cuò)性

b．可重復(fù)性c．正確性

d.個(gè)別陳述第二十四頁，共四十頁，2022年，8月28日2、科學(xué)事實(shí)的作用1）形成新概念、新理論的基礎(chǔ)；2）對(duì)科學(xué)假說和科學(xué)理論進(jìn)行評(píng)價(jià)的基本手段。巴甫洛夫：“不管鳥翼是多么完美，但如果不憑借空氣，它是永遠(yuǎn)不會(huì)飛翔高空的。事實(shí)就是科學(xué)家的空氣。你們?nèi)绻粦{借事實(shí)，就永遠(yuǎn)也不能飛騰起來。”第二十五頁，共四十頁，2022年，8月28日四、科學(xué)觀察1、科學(xué)觀察1）定義：認(rèn)識(shí)主體通過感覺器官或借助于科學(xué)儀器，在自然發(fā)生條件下，有目的、有計(jì)劃地感知客觀事物。觀察≠感覺（無目的）2）特點(diǎn)：是一種感性認(rèn)識(shí)活動(dòng)具有計(jì)劃性、目的性研究對(duì)象處于自然狀態(tài)第二十六頁，共四十頁，2022年，8月28日2、科學(xué)觀察的分類1）按觀察的方式和手段不同，可分為直接觀察和間接觀察；2）按觀察的性質(zhì)和內(nèi)容不同，可分為質(zhì)的觀察和量的觀察。3、科學(xué)觀察的原則1）客觀性：要如實(shí)反映研究對(duì)象，既不能夸大，也不能縮小，更不能臆造一些不存在的事實(shí)。第二十七頁，共四十頁，2022年，8月28日觀察的客觀性往往受到的影響：環(huán)境對(duì)觀察的影響（實(shí)驗(yàn)）錯(cuò)覺對(duì)觀察的影響（間接觀察）（儀器的重要性）觀察滲透理論（辨證對(duì)待理論，避免主觀偏見，如雙盲法）第二十八頁，共四十頁，2022年，8月28日第二十九頁，共四十頁，2022年，8月28日2）全面性：在時(shí)空兩個(gè)角度全面觀察對(duì)象的各種屬性、規(guī)定以及它們之間的聯(lián)系，以獲得廣泛而有聯(lián)系的可靠材料，如實(shí)地反映客觀事物的全貌（邁克爾遜—莫雷實(shí)驗(yàn)，美國的心理學(xué)家特爾曼）。3）典型性：選擇典型的觀察對(duì)象和條件，避免次要因素的干擾。包括典型對(duì)象（豌豆，愛丁頓）和典型環(huán)境。（神七）4）細(xì)心性：在觀察時(shí)應(yīng)認(rèn)真、細(xì)心，觀察別人所沒有注意的細(xì)節(jié)，以做出新發(fā)現(xiàn)。（青霉素）。第三十頁，共四十頁，2022年，8月28日5）隨機(jī)性：隨時(shí)觀察與本來的目的不一致的現(xiàn)象（X射線）。6）辯證性：在進(jìn)行觀察和對(duì)觀察結(jié)果進(jìn)行分析、解釋時(shí)，要辯證地思考，注意觀察的條件性（王清任）。7）記錄思索性：此原則要求在觀察時(shí)要隨時(shí)、客觀的記錄各種情況，并對(duì)之認(rèn)真分析、思考，以探求新的發(fā)現(xiàn)點(diǎn)(中子星)。第三十一頁，共四十頁，2022年，8月28日第三十二頁，共四十頁，2022年，8月28日五、實(shí)驗(yàn)方法1、科學(xué)實(shí)驗(yàn)的概念和特點(diǎn)1）概念：在人為控制、變革或模擬客觀事物的條件下，獲得科學(xué)事實(shí)的方法。2）作用：簡化、純化研究對(duì)象強(qiáng)化、激化研究對(duì)象加速、延緩、再現(xiàn)、模擬自然過程３）特點(diǎn)：主動(dòng)性；可控性；精確性；可重復(fù)性。

第三十三頁，共四十頁，2022年，8月28日2、科學(xué)實(shí)驗(yàn)的分類

定性實(shí)驗(yàn)和定量實(shí)驗(yàn)

——根據(jù)研究的目的是獲得對(duì)象的質(zhì)還是對(duì)象的量。探索性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

——根據(jù)實(shí)驗(yàn)在科學(xué)認(rèn)識(shí)中的作用。直接實(shí)驗(yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)

——根據(jù)實(shí)驗(yàn)手段是否直接作用于被研究對(duì)象。第三十四頁，共四十頁，2022年，8月28日3、實(shí)驗(yàn)的一般程序1）實(shí)驗(yàn)的構(gòu)思與設(shè)計(jì)確定實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)類型選擇實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)材料確定對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)條件的控制2）實(shí)驗(yàn)的實(shí)施操作技能、敬業(yè)精神、思維素質(zhì)、記錄第三十五頁，共四十頁，2022年，8月28日3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析處理首先對(duì)誤差范圍作出判斷，避免把不屬于誤差的差異遺漏對(duì)結(jié)果、數(shù)據(jù)的處理還包括對(duì)大量偶然性因素的統(tǒng)計(jì)、分析，以便揭示出規(guī)律性對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果描述應(yīng)具客觀性4）對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理論分析

主要是看實(shí)驗(yàn)結(jié)果與原有理論的正確部分有無矛盾、與實(shí)驗(yàn)預(yù)期設(shè)想是否符合。第三十六頁，共四十頁，2022年，8月28日六、觀察、實(shí)驗(yàn)中的機(jī)遇1、機(jī)遇的概念、特點(diǎn)和作用1）概念：在觀察、實(shí)驗(yàn)過程中，由于某一偶然的事件或機(jī)會(huì)，意外的發(fā)現(xiàn)了新現(xiàn)象，并由此導(dǎo)致科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)。2）特點(diǎn)：意外

部分意外（浮力定理，橡膠硫化技術(shù)）全部意外（苯胺紫，富勒烯C60

）3）作用：對(duì)科技的發(fā)展產(chǎn)生特殊的意義，往往會(huì)開拓出新的領(lǐng)域，甚至引起一場科技革命（全部意外）。

第三十七頁，共四十頁，2022年，8月28日2、機(jī)遇產(chǎn)生的根源１）客觀原因（必然）一切事物的變化發(fā)展過程都是必然性與偶然性的統(tǒng)一。機(jī)遇的產(chǎn)生從形式上來說是偶然的，從根源上來說又是以必然性為基礎(chǔ)的，偶然性不過是必然性的表現(xiàn)形式。（1）事物客觀存在的內(nèi)在本質(zhì)。（X射線）（2）機(jī)遇中表現(xiàn)的現(xiàn)象在一個(gè)時(shí)期什么時(shí)候、什么場合以什么方式出現(xiàn)是偶然的。但是，這種現(xiàn)象所以在