第四講科學(xué)認(rèn)識的起始階段

第四講科學(xué)認(rèn)識的起始階段第一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一

第1節(jié)概述

方法是人們?yōu)檫_(dá)到預(yù)期目的而遵循的途徑、程序或采取的方式、手段和技巧的總和?！肮び破涫拢叵壤淦?。”貝弗里奇《科學(xué)研究的藝術(shù)》……第二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一

方法包括：哲學(xué)方法、科學(xué)技術(shù)研究的一般方法、各門科學(xué)技術(shù)研究的特殊方法。

其關(guān)系為： 個別——特殊——一般第三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一科學(xué)技術(shù)方法論是關(guān)于科學(xué)技術(shù)研究中常用的一般方法的理論，是關(guān)于科學(xué)研究和技術(shù)研究一般方法的性質(zhì)、特點(diǎn)、內(nèi)在聯(lián)系和變化發(fā)展的理論體系。第四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一

科學(xué)技術(shù)方法論研究：

科學(xué)技術(shù)研究中一般方法的性質(zhì)、類型、作用、應(yīng)用原則及其相互關(guān)系等。第五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一

科學(xué)研究的一般過程：k提出問題和選題獲取科學(xué)事實(shí)（觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)）思維加工（科學(xué)抽象、邏輯思維、非邏輯思維）提出假說驗(yàn)證假說（觀察、實(shí)驗(yàn)）構(gòu)建科學(xué)理論。第六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一

第2節(jié)科學(xué)問題與科研選題一、科學(xué)問題

作用：提出科學(xué)問題是科學(xué)研究的起點(diǎn)?？茖W(xué)問題是科學(xué)發(fā)展的內(nèi)在動力和

科學(xué)進(jìn)步的標(biāo)志。愛因斯坦：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要?！钡谄唔摚菜氖?，編輯于2023年，星期一

科學(xué)問題的類型經(jīng)驗(yàn)問題：what？How？一般與觀察、實(shí)驗(yàn)相關(guān)。理論問題：

why？探討本質(zhì)、規(guī)律、機(jī)制等。第八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一常規(guī)問題：在已有的理論框架內(nèi)提出，由于完善原有理論的需要。檢驗(yàn)假說、理論的應(yīng)用、理論的系統(tǒng)化與表述。非常規(guī)問題：是對已有理論的挑戰(zhàn)和責(zé)難。第九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一

科學(xué)問題的生長點(diǎn)：學(xué)貴善疑，保持懷疑批判的頭腦。⒈如：開普勒發(fā)現(xiàn)前人對火星軌道的觀測值與哥白尼理論不符合。

——科學(xué)事實(shí)與已有理論的沖突第十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一⒉如：伽利略發(fā)現(xiàn)亞里士多德關(guān)于物體下落的速度與重量的關(guān)系命題中的矛盾。

——理論內(nèi)部的非自洽性⒊

如：光的微粒說與波動說；地質(zhì)的水成說與火成說。

——不同理論之間的分歧第十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一⒋

如：袁隆平研究雜交水稻；醫(yī)學(xué)關(guān)于SARS防治的研究。又如：發(fā)現(xiàn)遺傳定律、確定染色體及基因?yàn)檫z傳物質(zhì)載體——確定核酸攜帶遺傳信息——認(rèn)識DNA的結(jié)構(gòu)——揭示DNA復(fù)制及指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的中心法則——破譯遺傳密碼。

——社會或?qū)W科發(fā)展的需求

第十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一

⒌

如：生物化學(xué)的產(chǎn)生；將物理學(xué)方法應(yīng)用于遺傳學(xué)揭示了DNA的結(jié)構(gòu)。

——科學(xué)的空白區(qū)和結(jié)合部⒍如：細(xì)胞免疫學(xué)說與體液免疫學(xué)說。

——多種假說相并存第十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一⒎其它：

◆發(fā)現(xiàn)元素周期律——尋找事實(shí)之 間的內(nèi)在聯(lián)系；

◆建立日心說、相對論——追求理 論的邏輯簡單性；

◆學(xué)科理論或方法的移植等。第十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一

問題的轉(zhuǎn)換：

⒈問題的分解（補(bǔ)充）

把一個大題目分解成若干小題目。如：交通運(yùn)輸問題鐵路運(yùn)輸問題公路運(yùn)輸問題航運(yùn)問題第十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一⒉轉(zhuǎn)向引伸出來的新問題如：遺傳學(xué)的發(fā)展。（前述）⒊追蹤機(jī)遇所提示的新問題（見機(jī)遇部分）⒋從新的角度提出問題

遇到困難時改變一下思路。如：腳氣病是由什么細(xì)菌引起的？可改為：引起腳氣病的原因是什么？第十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一二、科研選題：k

一般程序：k問題調(diào)研（問題的歷史、現(xiàn)狀、進(jìn)展）課題選擇課題論證（立論依據(jù)、先進(jìn)性、實(shí)施條件、效益）課題確定第十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一

科研選題的基本原則：k⒈需要性原則滿足社會和科學(xué)技術(shù)自身發(fā)展的需要。（體現(xiàn)課題的價值）

——科研要面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場。

——要根據(jù)科技自身發(fā)展需要。第十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一⒉科學(xué)性原則必須有一定的科學(xué)事實(shí)根據(jù)和科學(xué)理論根據(jù)。防止誤入非科學(xué)、偽科學(xué)的歧途。如：關(guān)于“永動機(jī)”、鬼神的研究。對人體特異功能的研究應(yīng)慎重。第十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一⒊創(chuàng)新性原則要具有原創(chuàng)性、先進(jìn)性、新穎性（相對）。避免重復(fù)勞動。李政道：“無論做什么事情，都要跳到最前線去作戰(zhàn)，問題不是怎么趕上，而是怎么超過?！钡诙?，共四十三頁，編輯于2023年，星期一

創(chuàng)造性的體現(xiàn)：如：發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象、事實(shí)；提出新觀點(diǎn)、概念；總結(jié)出新結(jié)論、規(guī)律；建立新理論體系；應(yīng)用新方法、技術(shù)；設(shè)計新產(chǎn)品、設(shè)備；采用新材料、工藝……。第二十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一⒋可行性原則要從實(shí)際具備和經(jīng)過努力可以達(dá)到的主、客觀條件出發(fā)。

如：知識結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平、研究能力、個人素質(zhì)等；學(xué)科發(fā)展程度、國家政策、文獻(xiàn)資料、經(jīng)費(fèi)、設(shè)備、時間、協(xié)作條件等。第二十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一“巧婦難為無米之炊”。恩格斯：“我們只能在我們時代的條件下進(jìn)行認(rèn)識”。如：愛因斯坦關(guān)于“統(tǒng)一場論”的研究就為時過早。馬克思：“在科學(xué)上沒有平坦的大道?！钡诙?，共四十三頁，編輯于2023年，星期一⒌效益性原則要著眼于社會效益，并合理分配人、財、物和時間。第二十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一第3節(jié)觀察、實(shí)驗(yàn)和機(jī)遇什么是科學(xué)事實(shí)科學(xué)觀察科學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)中的認(rèn)識論問題科學(xué)研究中的機(jī)遇第二十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一

一、科學(xué)事實(shí)

客觀事實(shí)——客觀存在的事件、現(xiàn)象和過程。

經(jīng)驗(yàn)事實(shí)——已納入認(rèn)識主體的經(jīng)驗(yàn)，被陳述或判斷的事件、現(xiàn)象和過程。

科學(xué)事實(shí)——經(jīng)觀察、實(shí)驗(yàn)得到并經(jīng)過鑒定的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)。第二十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一科學(xué)事實(shí)與客觀事實(shí)客觀事實(shí)是獨(dú)立與人的意識之外，有能為人的意識所反映的客觀世界的事件、現(xiàn)象和過程科學(xué)事實(shí)是人們對客觀事實(shí)的反映，反映的內(nèi)容是客觀的，但映象常常出現(xiàn)偏差和錯誤科學(xué)事實(shí)是客觀事實(shí)與科學(xué)理論的一個中介第二十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一特點(diǎn)：⒈是單稱陳述。是對個別性存在的陳述和判斷。⒉有可重復(fù)性。因此是真實(shí)可靠的。⒊滲透理論。與科學(xué)理論相聯(lián)系，以語言概念表示。⒋有相對確定性。第二十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一作用：科學(xué)事實(shí)是形成科學(xué)概念和理論的基礎(chǔ)，是評價科學(xué)假說和理論的依據(jù)。第二十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一辨析:科學(xué)是建立在事實(shí)基礎(chǔ)上的，因此，只要有科學(xué)事實(shí)也就構(gòu)建了科學(xué)體系。答：錯科學(xué)事實(shí)是構(gòu)建科學(xué)體系的原材料，但單純的事實(shí)并不等于科學(xué)體系，必須對科學(xué)事實(shí)進(jìn)行理性加工，形成科學(xué)概念、科學(xué)理論。這樣才能構(gòu)建起科學(xué)體系。第三十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一二、科學(xué)觀察科學(xué)觀察的涵義在自然發(fā)生的條件下，通過感官有計劃、有目的地對研究對象進(jìn)行考察科學(xué)觀察的分類直接觀察：僅僅利用人的感官間接觀察：借助儀器或其他物質(zhì)手段定性觀察：觀察現(xiàn)象是否存在，過程是否發(fā)生；定量觀察：觀察對象的量化屬性的大小數(shù)值。第三十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一

3觀察的主要特點(diǎn)：有目的、有意識的感性認(rèn)識活動；是主體和客體相互作用的過程；恰當(dāng)?shù)恼Z言符號系統(tǒng)可以準(zhǔn)確而清晰地描述觀察事實(shí)；第三十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一4、觀察能力的限制（1）頻度限制：可見光的波長為390——750毫微米；觀察的最遠(yuǎn)距離為360億光年，最小為2×10-8厘米；人耳只能接受16——20000赫茲的聲波。（2）精度限制：第三十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一（3）錯覺：原因有假象、感知錯覺、顛倒混亂的感受、主觀錯覺等。（4）觀察滲透理論同樣的外部刺激，在不同觀察者的大腦中，從不同的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)、知識背景上做信息加工，形成了不同的信息組合和聯(lián)系，就映現(xiàn)為不同的圖象，從而做出了不同的觀察陳述。第三十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一（5）感知渠道的限制人的五種感知渠道（人眼的觀察以及耳、鼻、舌、身的感知）和感官數(shù)量，對于認(rèn)識客觀世界來說是否足夠。第三十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一作用：接收外界信息、獲取科學(xué)事實(shí)。檢驗(yàn)假說和評價理論?；驹瓌t：⒈客觀性原則。按照客觀事物的本來面目如實(shí)反映、記錄和描述。要排除主觀因素的干擾。第三十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一哪兩條線長？（補(bǔ)充）：

可能起干擾作用的主觀因素：生理局限、心理錯覺、先入為主、觀察角度、經(jīng)驗(yàn)背景、理論背景等。第三十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一⒉全面性原則

觀察要根據(jù)需要盡量做到全方位、多角度、多層次、全過程等。如：爭論中的不同假說，有的源于觀察的片面性。⒊典型性原則選擇典型事物觀察。如：孟德爾選用豌豆做實(shí)驗(yàn)。第三十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一三、科學(xué)實(shí)驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的涵義利用科學(xué)儀器、設(shè)備，人為地控制或模擬自然現(xiàn)象，排除干擾，突出主要因素，在有利的條件下去研究自然規(guī)律科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本類別定性實(shí)驗(yàn)(驗(yàn)證電磁波、光壓和以太的存在)定量實(shí)驗(yàn)(引力常數(shù)，光速)結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)(原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、DNA結(jié)構(gòu))析因?qū)嶒?yàn)(由已知結(jié)果去找原因)對照實(shí)驗(yàn)(大多數(shù)的生物和醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)，安慰劑)中間實(shí)驗(yàn)(正式投產(chǎn)或工程上馬前的實(shí)驗(yàn))第三十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一作用：⒈純化和簡化自然現(xiàn)象。如：在真空中進(jìn)行熱傳導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)。⒉強(qiáng)化和再現(xiàn)自然過程。如：探索致癌物的動物實(shí)驗(yàn)。⒊加速或延緩自然過程。如：小球滾動實(shí)驗(yàn)，延長斜面。第四十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一四、觀察、實(shí)驗(yàn)中的認(rèn)識論問題兩種觀點(diǎn)：⒈主張“中性觀察”（如：培根）⒉“觀察滲透理論”（波普爾、漢森等）⑴理論對觀察起定向作用⑵理論在觀察中起組織材料的作用⑶理論對觀察結(jié)果起理解的作用第四十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一五、觀察、實(shí)驗(yàn)中的機(jī)遇k機(jī)遇即在科學(xué)研