《篇科学方法论》PPT课件

方法的重要性
疱丁解牛 说十九年来，宰牛数千 头，而刀刃仍像新磨出 来的一样锋利。究其原 因，是以很薄的刀刃， 进入有空的骨节，这样 才游刃有余。于是， “提刀而立，为之四顾， 为之踌躇满志，善刀而 藏之。
方法论
方法多种多样，我们需要对它们进行比较、分析，研究其一般性 和特殊性，产生一门以研究方法为对象的科学，这就是方法论
三种层次之间的关系
第一层次的方法是各门具体科学研究的内容。
第二层次的方法是通常所说的“科学方法”。它是在第三层 次方法即最普遍的哲学方法的指导下，经过对第一层次方法 的高度概括和抽象而产生的自然科学研究的一般方法。
第三层次方法是对第一层次和第二层次方法的抽象，又反过 来指导第一层次和第二层次方法的发展，由哲学认识论方法 的普遍性决定。
方法论比方法抽象，因为它不局限于某一特定方法，但又比一般 哲学具体，因为它研究的对象比较确定，不做范范之论。
方法论是介乎科学与哲学之间的一门极富兴趣的学问。如历史方 法论，文学方法论《文心雕龙》。
科学方法论
科学方法论是关于科学的一般研究方法的理论，探索方法的 一般结构，阐述它们的发展趋势和方向，以及科学研究中各 种方法的相互关系问题。
柏拉图（公元前428－前348）发展了苏格拉底的问答法，提 出包含归纳法和演绎法的萌芽的“辩证法”。
古希腊逻辑方法
科学研究首先必须从仔细的观察开始，经过简单枚举 法或直觉归纳法而上升到一般原理；然后，再以一般 原理作为推理的大前提，运用演绎法推论出需要解释 的自然现象。
古希腊数学方法
柏拉图认为“万物的本源是理念”。但他承认理念可以用数 学模型来表征，错综复杂的自然现象可用数学上和谐的关系 来解释。数学模型是联结理念和可感觉事物的中介。

• ⑷现实可能性原则
• 现实可行性是指选择的课题必须与主、客观条件相 适应。即根据已经具备或经过努力可以具备的条件 进行选题。
• 现实可能性作为选题的又一基本原则，是因为任何 时候人们的认识和实践活动总要受到一定条件的限 制。科研作为认识世界的一种探索性、创造性活动， 它必然也要受到一定条件的限制。
• ⑵全面性原则
• 这一原则是客观性原则的必要补充。列宁曾指出： “要真正地认识事物，就必须把握、研究它的一切 方面、一切联系和‘中介’。我们决不可能完全地 做到这一点，但是，全面性的要求可以使我们防止 错误和防止僵化。”这就是说，应当从事物的空间 分布上，观察事物的各个方面，事物的全体；从事 物本身的关系以及一事物与它事物的联系上，观察 事物的整体特征和事物在环境中或更大系统中的表 现；从事物的时间演化上，观察事物发展的各个阶 段和事物发展的全过程。
第三章 马克思主义科学技术方法论
第一节 科学问题与科学事实 第二节 科学抽象与科学思维 第三节 科学假说与科学理论
第一节 科学问题与科学事实
• 一、科学问题
• ⒈问题及科学问题
• 所谓问题，从认识论的角度看是知与不知的辩证统一。 从一般哲学方法论的角度看，问题就是矛盾。
• 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。
• ⑶典型性原则
• 自然现象是复杂多样、变化无穷、不可穷尽的。 因此，我们在观察时，要选择一个或一组足以能 够反映其它客体特点的对象进行观察，对于科学 研究来说是非常重要的。
• ⑷注意观察的条件性
• 观察总是在一定的时间、地点和条件下进行的， 离开了原来的时间、地点和条件，其结果可能会 有很大差异。因此，必须注意这种条件性。

机遇是在观察和实验中由于某种偶然的机会发现出乎意料的未曾见 过的意外现象，并由此带来科学技术的新突破。 1、完全意外性，研究目的是为了发现A，但却意外的发现一种完全 不同于A的现象B，而B比A更有价值。
如：瑞士化学家在厨房里利用纤维素合成其他大分子实验时，弄洒 了一瓶硫酸和硝酸的混合物，他抓起妻子的棉围裙去擦，然后把它 放在炉子上烤，结果围裙就着起火，烧的干干净净，但是没有发生 浓烟，受着意外的启示，他发明了威力巨大而又无烟的烈性炸药。
科学方法论
——关于人们认识自然和改造自然 的途径和手段的理论
讲述人：李成喜 学号：1408391008
科学方法论
一、获取科学事实的方法 二、整理科学事实的方法
获取科学事实的方法
观察法
人们通过直接观察法和间接观察法获得科学事实的一种研究方法。
1.是形成科研选题的重要途径 2.建立科学假说的先决条件 3.是验证科学真理性的基本手段
实验法
使实验者根据科研选题规定的目的，运用一定 的物质条件，在人为地变革、控制或模拟客观事 实的条件下去获取科学事实的一种研究方法。 与观察方法相比： 1.更能发动人的主观能动性，其最大的特点是 在变革自然中认识自然； 2.更能获得大量精确和可靠的科学事实，更能来自深刻揭示自然的本质和规律
实验法
1.纯化和简化研究对象——简化实验（与隔离有关） 如：美国在空间实验室中进行锑化铟圆柱体的融化 凝固实验，得到了几乎没有晶格却显的十分均匀的 单晶体。 2.强化和激化研究对象——加法实验 如：超低温、超高温、超高压、超纯度等极端条件。 超高温条件下发现了等离子体状态，1911年荷兰物 理学家发现汞在超低温下失去电阻，发现超导体这 一现象。
微生物学奠基人巴斯德在讲述奥斯特偶然发现电磁效应时说： “在观察的领域里，机遇只偏爱那种有准备的头脑”。

将研究成果应用于实际工作中 ，推动相关领域的发展和进步
。
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科学方法论的哲学思考
实证主义与理性主义
实证主义
强调经验实证和实验验证，认为只有 通过经验观察和实验验证的知识才是 可靠的。
理性主义
强调理性思考和演绎推理，认为通过 逻辑推理和理性思考可以获得真实知 识。
归纳与绎的关系
归纳
从具体事实中概括出一般规律或原理。
数据科学与科学方法论的融合
随着数据科学技术的不断发展，数据科学与科学方法论的融合也越来越紧密。例如，科 学家可以使用数据挖掘和机器学习等技术来处理和分析大量的实验数据，从而发现新的
规律和现象。
新兴领域与科学方法论
新兴领域对科学方法论的挑战
随着科技的不断发展，新兴领域如生物技术、纳米技术等不断涌现，这些领域的研究需要新的方法和手段，对科 学方法论提出了新的挑战和机遇。
科学方法论的重要性
指导科学研究
科学方法论为科学研究提供了指 导原则和方法，帮助科学家设计 实验、收集和分析数据、验证假
设和理论。
提高科学素养
了解和学习科学方法论有助于提高 个人的科学素养，培养批判性思维、 独立思考和解决问题的能力。
促进科学发展
科学方法论的发展推动了科学知识 的积累和创新，促进了科学的进步 和发展。
02
科学方法的步骤与原则
观察与实验
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观察
通过感官或仪器收集数据， 记录现象，是科学研究的 起点。
实验
通过控制变量来验证假设， 是科学研究的重要手段。
观察与实验的关系
观察是实验的基础，实验 是观察的深化。
假设与理论
假设
基于观察和实验提出的一 种可验证的科学陈述。

达尔文进化论是生物学的重要理论，以自然选择和遗传变异为核心
• 自然选择解释了生物适应环境的变化过程 • 遗传变异揭示了生物进化的物质基础
量子力学：现代物理学的科学方法论挑战
量子力学是现代物理学的重要分支，描述了微观世 界的现象和规律
• 量子力学提出了波粒二象性和测不准 原理等概念 • 量子力学揭示了原子分子和原子的微 观结构和性质
观察与实验：科学研究的基石
观察是科学研究的基础，通过观察可以发现自然界 的规律和现象
• 观察需要具备一定的目的性和系统性 • 观察需要借助一定的工具和方法 • 观察需要克服主观性和片面性
实验是科学研究的手段，通过实验可以 验证科学理论和假设
• 实验需要具备一定的可控性和可重复 性 • 实验需要遵循一定的伦理原则和道德 规范 • 实验需要运用一定的统计方法和数据 分析技术
科学方法论在科学研究中的应用主要体现在以下几个方面
• 指导科学家进行观察和实验 • 帮助科学家进行科学推理和判断 • 促进科学理论的形成和发展
科学方法论的价值主要体现在以下几个方面
• 提高科学研究的质量和效率 • 促进科学知识的积累和传播 • 为科学研究提供规范和约束
02
科学方法论的基本原则与方法
科学方法论的发展历程与流派
• 科学方法论的发展历程可以分为以下几个阶段 • 古代科学方法论：以古希腊哲学家亚里士多德为代表，主张通过观察和分类来认识自然界 • 文艺复兴时期科学方法论：以伽利略和培根为代表，强调实验和归纳法在科学研究中的作用 • 现代科学方法论：以笛卡尔和牛顿为代表，发展出一套完整的科学方法论体系
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科学方法论面临的问题主要包括以下几个方面

.科学技术学的性质与特征 ·是从总体上研讨科学与技术的性质、特征、历史开展、社会作用及其相互关系 特征 1：宏观调查科学与技术总体
2：是科技体系的“本体〞性、务虚性调查 3：可统摄多门二级、三级学科 4：既是实际建立又是学科建立 内容与构造
精神与理性 成就与观念
军
本质与特征 关联与建构
开
事政
历展
要治 素功
能
社 会 形 状
经 济 功 能
社 会 学
本质论
科学技术学
史
开 展
开 展
论当
代
价 值论
趋
势
双刃剑景象 伦理学诘难
方 式 开 展 规 律
开展战略
人类解放
第二篇 科学观与科学方法论
从自然物质向上演化的分支中进化出人以后，作为主体的人便 同作为客体的自然界发生了认识关系和变革关系。人类为了到 达认识、改造自然的目的，必需运用一定的手段和方法。本篇 根据自然观、认识论和方法论相一致的原理，从科学问题和科 学现实入手，研讨经过科学笼统和科学思想，建立科学假说和 科学实际，直到将科学实际再物化为技术的普通方法。也就是 选题方法、感性方法、理性方法等。这些普通方法构成了科学 技术方法论的根本研讨内容。
法、理想模型方法及其在科 学认识中的位置和作用；明确在学
技术研讨中正确运用科学思 想方法的重要性。
一 科学笼统和科学思想的根本方式
所谓科学笼统，就是透过景象，提 取本质的思想过程和方法〔即去粗取精， 去伪存真，由此及彼，由表及里〕只需经 过科学笼统，我们才干立足于事物的内部 联络，对景象作出一致的科学阐明。详细 地说，科学笼统有如下作用：
六 Einstein是进展发明性思想的典型科学巨匠，
就是凭仗这种非凡的思想发明力为人类构画了一 幅全新的科学世界图景。

前提并不必然导致结论，是非演绎推理。
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非演绎推理：最佳说明推理
老鼠假说
保姆假说 保姆偷吃后故意留下面包屑。
嗤嗤的声音是水壶发出的。
老鼠假说的解释更为合理，这种推理就被称为最佳说 明推理。
虽然我们不能确定猜想老鼠作案是对的，但总体来讲 这个假说看起来相当合理：它是对已知事实最好的解 释方式。
行星和太阳以及地球表面附近各种运动的 物体适用这个定律。 ———————————
因此，该定律对所有的物体都适用。
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科学中的归纳推理
报纸或媒体评论说科学家已经“通过实验证明” 基因改良的玉米对人体是安全的。
科学家已经对大量的人测试了 这一种玉米，迄今 为止，没有一个人产生不良反应。 ———————————
因此，基因改良的玉米永远是安全的。
这种玉米对于被检验过的人没有任何坏处。 ———————————
这种玉米对于任何人都没有坏处。
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归纳推理的不可靠
《咏菊诗》 王安石-苏东坡
西风昨夜过园林，吹落黄花满地金。 秋花不比春花落，说与诗人仔细吟。
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例子2：流感疫苗
以对一种疾病新疫苗的试验为例。
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普遍命 题
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演绎和归纳
盒子里前五个鸡蛋坏了。
所有鸡蛋上标明的保质日期都相同。 ———————————
因此，第六个鸡蛋也将是坏的。
归纳推理：如果前提为真，那么结论不一定 也为真。推理的前提并不必然导致结论。
归纳推理：从关于某对象已被检验的前提推 论到关于该对象的未被检验的结论。
特点：从个别事实推演出一般原理。
因此，天一下雨地面就会是湿的。

指导。
• 科学观察依赖观测仪器和观测技术。 • 科学观察依赖严谨的学风。
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观察实验中的机遇
• 1， 机遇是偶然性与必然性的结合 • 2， 掌握机遇的条件： • A， 深厚的理论功底 • B， 踏实的工作作风 • C， 开阔的头脑、自由的心灵
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第二章 科学抽象和科学思维
• 一、科学抽象 • 二、科学思维的逻辑方法 • 三、科学思维的非逻辑方法
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认识发展的阶段
感性具体
知性抽象
理性具体
抽象
综合
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一、科学抽象
• 排除事物非本质的次要因素，抽取并通过思维揭
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51、山气日夕佳，飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿，帝乡不可期。 54、雄发指危冠，猛气冲长缨。 55、土地平旷，屋舍俨然，有良田美 池桑竹 之属， 阡陌交 通，鸡 犬相闻 。
科学方法论
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科学方法论
• 科学问题和观察实验 • 科学抽象与科学思维 • 科学假说与科学理论
动，乃间接观察的基础。
• 间接观察：借助仪器设备，扩大观察范围，
提高精度等，乃直接观察的延伸。间接观 察中引入了辅助理论和计算。
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3,实验
• 实验方法是人们根据一定的科学研究目的、
运用一定的物质手段（科学仪器和设备）， 在人为控制或变革客观事物的条件下获得 科学事实的方法。
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3,实验的作用：
• 科研选题的重要性
15Leabharlann 科研选题的步骤• 文献调研 • 实际考察 • 提出选题 • 初步论证 • 评议和确定课题
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科研选题的基本原则
• 1， 需要性原则 • 2， 创造性原则——科学与技术的差异 • 3， 科学性原则 • 4， 可行性原则