第二讲科学问题、科学理论与科研选题

第二讲科学技术研究过程中的问题与选题本章主要回顾科学技术方法论的历史发展，介绍自然科学研究的一般过程，着重针对科学问题和科研选题进行反思。

第一节回顾科学技术方法论的历史发展按照历史发展的顺序，科学技术方法论的历史发展可分为古代、近代和现代三个时期。

一、古代直觉、思辨、推理方法时期（远古至15世纪）1. 直观猜测方法德谟克利特的原子论，认为世界万物都是由石、水、气、火四种元素所组成；赫拉克利特的“火”，泰勒斯的“水”，毕达哥拉斯的“数”，中国的“阴阳五行说”，托勒密的“地球中心说”。

2. 逻辑推理方法德谟克利特—《论逻辑》主要研究归纳法亚利士多德—《工具篇》主要研究演泽法（三段论式）中国古代墨家——提出归纳与演绎的两种推理过程例：荀子：一是推而别之，别者有别，直到大别名（演绎）；二是推而共之，共者有共，直到大共名（归纳）。

3. 逻辑推理与数学方法相结合①欧几里得：《几何原本》②毕达哥拉斯提出了勾股定理③阿基米德提出了浮力定律总之，古代自然科学技术发展的水平很低，人们认识自然和改造自然的方法具有朴素、笼统、直观、猜测的特点。

二、以实验和分析方法为主的近代自然科学时期（16世纪—19世纪末）这一时期自然科学的研究主要有如下方法和特点。

1. 以仪器观察和观测为主导2. 以科学实验为基础，把实验方法与数学方法相结合达· 芬奇非常重视实验方法，他认为，一切科学都必须遵循实验的方法, 根据实验结果, 才能决定人们对自然界的认识。

伽利略也非常重视实验方法，被人们称之为用实验方法打开近代自然科学大门的大师。

培根是近代实验科学的真正始祖, 主张实验方法是科学的工具，科学认识就是要进行实验，他讲，科学是实验的科学，科学就在于用理性方法去整理感性材料。

爱因斯坦指出：西方科学的发展是以两个伟大成就为基础的，那就是：亚里士多德发明的形式逻辑体系(在欧几里得几何学体系中)；培根发明的系统的实验方法(在伽利略的自由落体实验中)。

第五章科学问题与科研选题第一节科学问题一、问题在科学研究中的作用1.科学研究开始于问题2.问题推动科学研究的深入发展3提出问题比解决问题更重要（1）提出问题首先要敢于摆脱陈旧学说和传统观念的羁绊；（2）提出问题要有创造性的想象力；（3）提出问标志着“科学的真正进步”。

提出一个问题往往比解决一个问题更重要。

解决一个问题也许仅是一个数学上的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创造性的想象力，这标志着科学的真正进步。

二、科学问题1. 概念科学问题是指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未解决的矛盾。

2科学问题是一定时代的产物３. 与其它问题的区别——无知问题伪科学问题已解决问题三、科学问题的来源1. 已有理论与经验事实的矛盾2. 理论体系本身的矛盾—同一种理论体系内部的矛盾；同一学科不同假说间的矛盾；不同学科的理论体系间的矛盾3.各种需要与落后的技术手段间的矛盾第二节科研选题一、科研选题的意义一个能保持着正确道路的瘸子总会把走错了路的善跑的人赶过去．不但如此，很显然，如果一个人跑错了路的话，那么愈是活动，愈是跑的快，就会愈加迷失的厉害进行科学研究，最重要的工作便是科研选题。

(1)科研选题关系到科学研究的方向、目标和内容，具有战略意义。

能否摸准科学发展的脉络，确定主攻方向，无论对一个国家的科学发展，还是对个人的科学研究成就，都是关键性的因素。

(2)科研选题直接影响到科研的途径和方法，决定着科研成果的水平、价值和前途。

科学史表明，具有开拓性和创造性的科研选题，能保证科研水平的提高，取得有价值的成果；而错误的选题，则往往造成不必要的浪费，甚至断送科学家的前途。

(3)科研选题还决定着科研工作的“多助”或“寡助”，直接影响到科学研究的工作环境。

那些社会实践急待解决，对人们生活带来重大方便的课题，会得到社会的广泛支持和援助。

相反，那些漠视民生，只重视研究者个人兴趣，甚至违背整个社会价值取向的课题，注定没有前途。

思考题（二）1.为什么说科学始于问题2.科学问题及其来源3.科研选题及其原则和方法第二讲：科学问题与科研选题⏹引子：科学起始于什么？⏹一、问题：科学研究的起点⏹二、科学问题⏹三、科研选题及其原则和方法引子：科学起始于什么？⏹苹果落地与万有引力定律⏹关于科学研究的程序关于科学发现的程序⏹归纳主义的观点：科学发现起始于观察⏹证伪主义的观点：科学发现起始于问题归纳-演绎模式假说-演绎模式科学始于观察还是始于问题？一、问题：科学研究的起点•问题——科学研究的起点⏹从科学理论发展的总体过程看，问题往往是新理论的起点；从科学研究的具体进程看，人们总是以问题为框架去收集事实材料。

•问题——科学研究的起点⏹①观察如不提出问题，决不会导致研究过程。

⏹②仅有观察也决不会产生问题，只有当观察与已有的知识比较时，才会产生问题。

⏹③科学问题的产生并不总是必然要和某种观察相联系。

⏹事实上，科学探索的目的由问题引起，科学观察的目的也是由问题引起的。

⏹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。

——爱因斯坦⏹最重要的是要会提出问题，否则将做不了第一流的工作。

——李政道⏹在科学的发展中，解决问题固然是重要的，而提出重要的科学问题似乎更重要。

提出问题是科学研究的前提，提出重要的科学问题更能昭示科学所蕴含的创造性。

有时，一个重要科学问题的提出甚至能够开辟一个新的研究领域和方向。

——路甬祥⏹问题意识是思维的动力，是创新精神的基石。

我们要有问题意识，善于发现问题，善于提出问题。

二、科学问题⏹科学问题及其分类⏹科学问题的来源⏹睡前吃夜宵会发胖吗？⏹是地球绕太阳转还是太阳绕地球转？⏹什么是惯性定律？⏹人生的意义究竟是什么？⏹上帝能拯救人的灵魂吗？⏹世界可以认识吗？⏹水是如何转变为油的？个体掌握的信息问题⏹昨天题材股是全线崩跌吗？⏹国际原油价格现在跌到了多少钱一桶？⏹天气预报说明天降温吗？关于狄拉克的一个小故事⏹狄拉克，英国物理学家（1902-1984）。