自然规律使用的研究方法是都有那些
自然规律使用的研究方法是都有那些
自然规律使用的研究方法是都有那些
伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的一种科学方法1．1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体不会比轻物体下落得快；
伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的一种科学方法.
2．1683年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律.
3．17世纪,伽利略通过理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去；同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向.
4．20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体.
5．17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三定律；牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量（体现放大和转换的思想）；1846年,科学家应用
万有引力定律,计算并观测到海王星.
6．17世纪荷兰物理学家惠更斯确定了单摆的周期公式.周期是2s 的单摆叫秒摆.
7．奥地利物理学家多普勒（1803-1853）首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应.（相互接近,f增大；相互远离,f减少）
自然科学的研究方法都有哪些?
现代自然科学研究方法
自然科学方法论实质上是哲学上的方法论原理在各门具体的自然科学中的应用。作为科学，它本身又构成了一门软科学，它是为各门
具体自然科学提供方法、原则、手段、途径的最一般的科学。自然科学作为一种高级复杂的知识形态和认识形式，是在人类已有知识的基础上，利用正确的思维方法、研究手段和一定的实践活动而获得的，它是人类智慧和创造性劳动的结晶。因此，在科学研究、科学发明和发现的过程中，是否拥有正确的科学研究方法，是能否对科学事业作出贡献的关键。正确的科学方法可以使研究者根据科学发展的客观规律，确定正确的研究方向；可以为研究者提供研究的具体方法；可以为科学的新发现、新发明提供启示和借鉴。
因此现代科学研究中尤其需要注重科学方法论的研究和利用，这也就是我们要强调指出的一个问题。
一、科学实验法
科学实验、生产实践和社会实践并称为人类的三大实践活动。实践不仅是理论的源泉，而且也是检验理论正确与否的惟一标准，科学实验就是自然科学理论的源泉和检验标准。特别是现代自然科学研究中，任何新的发现、新的发明、新的理论的提出都必须以能够重现的实验结果为依据，否则就不能被他人所接受，甚至连发表学术论文的可能性都会被取缔。即便是一个纯粹的理论研究者，他也必须对他所关注的实验结果，甚至实验过程有相当深入的了解才行。因此，可以说，科学实验是自然科学发展中极为重要的活动和研究方法。
(一)科学实验的种类
科学实验有两种含义：一是指探索性实验，即探索自然规律与创造发明或发现新东西的实验，这类实验往往是前人或他人从未做过或还未完成的研究工作所进行的实验；二是指人们为了学习、掌握或教授他人已有科学技术知识所进行的实验，如学校中安排的实验课中的实验等。实际上两类实
验是没有严格界限的，因为有时重复他人的实验，也可能会发现新问题，从而通过解决新问题而实现科技创新。但是探索性实验的创新目的明确，因此科技创新主要由这类实验获得。
从另一个角度，又可把科学实验分为以下类型。
定性实验：判定研究对象是否具有某种成分、性质或性能；结构
是否存在；它的功效、技术经济水平是否达到一定等级的实验。一般说来，定性实验要判定的是“有”或“没有”、“是”或“不是”的，从实验中给出研究对象的一般性质及其他事物之间的联系等初步知识。定性实验多用于某项探索性实验的初期阶段，把注意力主要集中在了解事物本质特性的方面，它是定量实验的基础和前奏。
定量实验：研究事物的数量关系的实验。这种实验侧重于研究事物的数值，并求出某些因素之间的数量关系，甚至要给出相应的计算公式。这种实验主要是采用物理测量方法进行的，因此可以说，测量是定量实验的重要环节。定量实验一般为定性实验的后续，是为了对事物性质进行深入研究所应该采取的手段。事物的变化总是遵循由量变到质变，定量实验也往往用于寻找由量变到质变关节点，即寻找度的问题。
验证性实验：为掌握或检验前人或他人的已有成果而重复相应的实验或验证某种理论假说所进行的实验。这种实验也是把研究的具体问题向更深层次或更广泛的方面发展的重要探索环节。
结构及成分分析实验：它是测定物质的化学组分或化合物的原子或原子团的空间结构的一种实验。实际上成分分析实验在医学上也经常采用，如血、尿、大便的常规化验分析和特种化验分析等。而结构分析则常用于有机物的同分异构现象的分析。
对照比较实验：指把所要研究的对象分成两个或两个以上的相似组群。其中一个组群是已经确定其结果的事物，作为对照比较的标准，称为“对照组”，让其自然发展。另一组群是未知其奥秘的事物，作为实验研究对象，称为实验组，通过一定的实验步骤，判定研究对象是否具有某种性质。这类实验在生物学和医学研究中是经常采用的，如实验某种新的医疗方案或药物及营养晶的作用等。
相对比较实验：为了寻求两种或两种以上研究对象之间的异同、特性等而设计的实验。即把两种或两种以上的实验单元同时进行，并作相对比较。这种方法在农作物杂交育种过程中经常采用，通过对比，选择出优良品种。
析因实验：是指为了由已知的结果去寻求其产生结果的原因而设
计和进行的实验。这种实验的目的是由果索因，若果可能是多因的，一般用排除法处理，一个一个因素去排除或确定。若果可能是双因的，则可以用比较实验去确定。这就与谋杀案的侦破类似，把怀疑对象一个一个地排除后，逐渐缩小怀疑对象的范围，最终找到谋杀者或主犯，即产生结果的真正原因或主要原因。
判决性实验：指为验证科学假设、科学理论和设计方案等是否正确而设计的一种实验，其目的在于作出最后判决。如真空中的自由落体实验就是对亚里士多德错误的落体原理(重物体比轻物体下落得快)的判决性实验。
此外，科学实验的分类中还包括中间实验、生产实验、工艺实验、模型实验等类型，这些主要与工业生产相关。
(二)科学实验的意义和作用
1．科学实验在自然科学中的一般性作用
人类对自然界认识的不断深化过程，实际是由人类科技创新(或称为知识创新)的长河构成的。科学实验是获取新的、第一手科研资料的重要和有
力的手段。大量的、新的、精确的和系统的科技信息资料，往往是通过科学试验而获得的。例如，“发明大王”爱迪生，在研制电灯的过程中，他连续13个月进行了两千多次实验，试用了1600多种材料，才发现了白金比较合适。但因白金昂贵，不宜普及，于是他又实验了6 000多种材料，最后才发现炭化了的竹丝做灯丝效果最好。这说明，科学实验是探索自然界奥秘和创造发明的必由之路。
科学实验还是检验科学理论和科学假说正确与否的惟一标准。例如，科学已发现宇宙间存在四种相互作用力，它们之间有没有内在联系呢?爱因斯坦提出“统一场论”，并且从1925年开始研究到1955年去世为止，一直没有得到结果，因此许多专家怀疑“统一场”的存在。但美国物理学家温伯格和巴基斯坦物理学家萨拉姆由规范场理论给出了弱相互作用和电磁相互作用的统一场，并得到了实验证明而被公认。这表明理论正确的标准是实验结果的验证，而不是权威。
科学实验是自然科学技术的生命，是推动自然科学技术发展的强
有力手段，自然界的奥秘是由科学实验不断揭示的，这一过程将永远不会完结。
2．科学实验在自然科学中的特殊作用
自然界的事物和自然现象千姿百态，变化万千，既千差万别，又千丝万缕的相互联系着，这就构成错综复杂的自然界。因此在探索自然规律时，往往会因为各种因素纠缠在一起而难以分辨。科学实验特殊作用之一是：它可以人为地控制研究对象，使研究对象达到简化和纯化的作用。例如，在真空中所做的自由落体实验，羽毛与铁块同时落下，其中就排除了空气阻力的干扰，从而使研究对象大大的简化丁。
科学实验可以凭借人类已经掌握的各种技术手段，创造出地球自然条件下不存在的各种极端条件进行实验，如超高温、超高压、超低温、强磁场、超真空等条件下的实验。从这些实验中可以探索物质变化的特殊规律或制备特殊材料，也可以发生特殊的化学反应。
科学实验具有灵活性，可以选取典型材料进行实验和研究，如选取超纯材料、超微粒(纳米)材料进行实验。生物学中用果蝇的染色体研究遗传问题同样体现了科学实验的灵活性。
科学实验还具有模拟研究对象的作用，如用小白鼠进行的病理研究等。科学实验可以为生产实践提供新理论、新技术、新方法、新材料、新工艺等。一般新的工业产品在批量生产前都是在实验室中通过科学实验制成的，晶体管的生产就是如此。
科学实验就是自然科学研究中的实践活动，尊重科学实验事实，就是坚持唯物主义观点，无视实验事实，或在实验结果中弄虚作假，都是唯心主义的作法，最终必然碰壁。任何自然科学理论都必须以丰富的实验结果中的真实信息为基础，经过分析、归纳，从而抽象出理论和假说来。一个科学工作者必须脚踏实地，这个实地就是科学实验及其结果，因此，唯物主义思想是每一个自然科学工作者都应该具备的基本素质之一。
二、数学方法
数学方法有两个不同的概念，在方法论全书中的数学方法指研究和发展数学时的思想方法，而这里所要阐述的数学方法则是在自然科
学研究中经常采用的一种思想方法，其内涵是；它是科学抽象的一种思维方法，其根本特点在于撇开研究对象的其他一切特性，只抽取出各种量、量的变化及各量之间的关系，也就是在符合客观的前提下，使科学概念或原理符号化、公式化，利用数学语言（即数学工具）对符合进行逻辑推导、运算、演算和量的分析，以形成对研究对象的数学解释和预测，从而从量的方面揭示研究对象的规律性。这种特殊的抽象方法，称为数学方法。
(二)运用数学方法的基本过程
在科学研究中，经常需要进行科学抽象，并通过科学抽象，运用数学方法去定量揭示研究对象的规律性，其基本过程是：(1)先将研究的原型抽象成理想化的物理模型，也就是转化为科学概念；(2)在此基础上，对理想化的物理模型进行数学科学抽象(科学抽象的一种形式)，使研究对象的有关科学概念采用符号形式的量化，达到初步建立起数学模型，即形成理想化了的数学方程式或具体的计算公式；(3)对数学模型进行验证，即将其略加修正后运用到原型中去，对其进行数学解释，看其近似的程度如何：近似程度高，说明这是一个较好的数学模型，反之，则是一个较差的数学模型，需要重新提炼数学模型。这一基本过程可用简图表示如下：
数学方法又称数学建模法，之所以其第一步要抽象为物理模型，这是因为数学方法是一种定量分析方法，而自然科学中的量绝大多数都是物理量，因此数学模型实质表达的是各物理量之间的相互关系，而且这种关系需要表达成数学方程式或计算公式。而验证过程则通常为研究对象中各种物理量的测定(通过实验)过程。因此，数学建模过程的第一步又常称为物理建模，换言之，就是说没有物理建模就难以进行数学建模；但是，若只有物理建模，就难以形成理论性的方程式或计算公式，就难以达到定量分析研究的目的。
(二)数学方法的特点
l.高度的抽象性：各门自然科学乃至社会科学虽然都是抽象的科学，都具有抽象性，可是数学的抽象程度更高，因为在数学中已经没有了事物的其它特征，仅存在数和符号，它只表明符号之间的数量关系和
运算关系等。也只有这样才能定量地揭示出研究对象的规律性。
2.高度的精确性：这是因为可以通过数学模型进行精确的计算，而且只有精确(即近似程度高)的数学模型才是人们最终所需要的数学模型。
3．严密的逻辑性：这是因数学本身就是一门逻辑严谨的科学，同时运用数学方法解决和研究自然规律时，一般总是在已掌握大量的、充分和必要的数据(即实验信息)的基础上，并首先运用逻辑推理方法建立物理模型之后才去建立数学模型的，因此数学模型中必然会包含更加严密的逻辑性。
4．充满辩证特征：因为在数学模型中的量往往是一个符号，如F ＝ma就代表了牛顿第二定律，这其中的三个量的大小既是可以变化的，又是相互关联的。因此数学模型本来就体现了辩证关系的两大主要特征：变化特征和联系特征。
5．具有应用的广泛性：华罗庚教授曾指出：“宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之变，生物之谜，日用之繁，无处不用数学”。这是因为世上万物的变化无不由运动而产生，无不遵从由量变到质变的规律性，因此只有通过定量研究才能更深刻揭示自然规律，才能更准确的把握住量变到质变的关键——度的问题。
6．随机性：随机性是指偶然性中有必然性，实验信息是偶然的，通过数学建模，从多个偶然数据(分立的)中往往可以给出必然的结果(量之间连续变化的关系)，即规律性的结论。
(三)数学方法的种类
1．自然事物和现象的分类
数学方法及数学建模的应用依赖于自然事物和现象的性质，而自然事物和现象的种类繁多，数量是无限的。在大干世界中，无法找到两个完全一样的东西，这是指再相仿的东西之间也必然会有差别。因此定量研究事物规律性时，数学模型不可能是针对某一个别事物而建立的，而总是针对同一类事物和现象所具有的共同规律性而建立的。这就要求：根据数学建模的
需要，按一定的因素把事物进行分类，以便更方便地运用数学方
法。概括起来，自然界中多种多样的事物和现象一般可分为四大类：第一类是有确定因果关系的，称为必然性的自然事物和自然现象；第二类是没有确定因果关系的，称为随机的自然事物和现象；第三类是界限不明白，称为模糊的自然事物和自然现象；第四类是突变的自然事物和自然现象。必然事物和现象就如同种豆得豆、种瓜得瓜一样，因果关系完全确定。而随机事物和现象就如同气体分子的相互碰撞一样，其中某两个分子是否很快会发生碰撞，没有必然性，但气体分子间确实经常发生碰撞，所以可以说分子间发生碰撞是必然的，但某两个分子的碰撞却是随机的。对模糊的事物和自然现象的理解，也可以用一个实例说明。许多国界都是以河流的主河道中线划分的，中线究竟在哪里，只能是一个模糊的界限，无法严格划分。因为河水有多的时候，也有少的时候，洞水在流动，波浪在不断地拍打着河岸，因此不可能进行绝对精确的测量，所以其界限是模糊的。地震的突然发生、桥梁的突然断裂折坠等则属于突然性事物和现象。
2．数学方法的分类
按照自然事物和现象的类型，根据理论计算和解决实际问题的需要，人们创立了许多种数学方法，概括起来主要有以下几种：常量数学方法：古今初等数学所运用的方法，便是常量数学方法，主要有算术法、代数法、几
何法和三角函数法。常量数学方法被用于定量揭示和描述客观事物在发展过程中处于相对静止状态时的数量关系和空间形式(或结构)的规律性。变量数学方法：它是定量揭示和描述客观事物运动、变化、发展过程中的各量变化与量变之间的关系的一种数学方法。其中最基本的是解析几何法和微积分法。解析几何法由数学家迪卡尔创立，是用代数方法研究几何图形特征的一种方法。微积分(通常称为高等数学)方法是牛顿和莱布尼茨创立的。这种方法主要应用于求某种变化率(如物体运行速率、化学反应速率等)；求曲线(曲面)切线(切平面)；求函数极值；求解振动方程和场方程等问题。
必然性数学方法：这种方法应用于必然性自然事物和现象。描述必然性自然事物和现象的数学工具，一般是方程式或方程组。其中主
要有：代数方程、函数方程、常微分方程、偏微分方程和差分方程等。利用方程可以从已知数据，在遵循推理规律和规则的条件下，推算出未知数据，如这种方法可以根据热力学方程计算出炼钢炉各部分的温度分布。因而可通过理论计算，确定和选取炼钢炉的最佳设计方案。
随机性数学方法：指定量研究、揭示和描述随机事物和随机现象领域的规律性的一种数学方法。它主要含概率论方法和数理统计方法。
突变的数学方法：指定量研究只揭示和描述突变事物和突变现象规律性的一种数学方法。它是20世纪70年代由法国数学家托姆创立的。托姆用严密的逻辑和数学推导，证明在不超过四个控制因素的条件下，存在着七种不连续过程的突变类型，它们分别是：折转型，尖角型，燕尾型，蝴蝶型，双曲脐点型，椭圆脐点型，抛物脐点型。这些突变数学方法和突变理论，对于解决地质学研究领域中的复杂生突变事件(如地震预测)和现象十分有用。有专家预言：突变的数学方法，可能成为解决地质学领域复杂问题的一种强有力的数学工具。
模糊性数学方法：指用定量方法去研究、揭示和描述模糊事物和模糊现象和规律性的一种数学方法。自然界存在着大量模糊事物、模糊现象和模糊信息，无法用精确数学方法处理。模糊数学方法的创立，才使人类找到了处理该类问题的有效方法，人们称这种方法的效果是“模糊中见光明”。“模糊数学”并非数学的模糊，这种数学本身仍是逻辑严密的精确数学，只是因用于处理模糊事物而得名。
公理化方法：指从初始科学概念和一些不证自明的数学公理出发遵循逻辑思维规律和推理规则，运用正确逻辑推理形式，对一些相关问题进行处理，从而建立起数学模型的一种特殊方法。公理化方法由古希腊数学家欧几里得首创，并构成了欧氏几何学理论体系，公理化方法的核心是研究如何把
一种科学理论公理化，进而建成一个公理化理论体系。这种体系中首先建立公理，即把某学科中一些初始科学概念公理化，然后由公理推演出定理及其他，从而构成一个公理化理论体系。
(四)提炼数学模型的一般步骤
所谓提炼数学模型，就是运用科学抽象法，把复杂的研究对象转
化为数学问题，经合理简化后，建立起揭示研究对象定量的规律性的数学关系式(或方程式)。这既是数学方法中最关键的一步，也是最困难的一步。提炼数学模型，一般采用以下六个步骤完成：
第一步：根据研究对象的特点，确定研究对象属哪类自然事物或自然现象，从而确定使用何种数学方法与建立何种数学模型。即首先确定对象与应该使用的数学模型的类别归属问题，是属于“必然”类，还是“随机”类；是“突变”类，还是“模糊”类。
第二步：确定几个基本量和基本的科学概念，用以反映研究对象的状态。这需要根据已有的科学理论或假说及实验信息资料的分析确定。例如在力学系统的研究中，首先确定的摹本物理量是质主(m)、速度(v)、加速度(α)、时间(t)、位矢(r)等。必须注意确定的基本量不能过多，否则未知
数过多，难以简化成可能数学模型，因此必须诜择出实质性、关键性物理量才行。
第三步：抓住主要矛盾进行科学抽象。现实研究对象是复杂的，多种因素混在一起，因此，必须变复杂的研究对象为简单和理想化的研究对象，做到这一点相当困难，关键是分清主次。如何分清主次只能具体问题具体分析，但也有两条基本原则：一是所建数学模型一定是可能的，至少可给出近似解；二是近似解的误差不能超过实际问题所允许的误差范围。
第四步：对简化后的基本量进行标定，给出它们的科学内涵。即标明哪些是常量，哪些是已知量，哪些是待求量，哪些是矢量，哪些是标量，这些量的物理含义是什么?
第五步：按数学模型求出结果。
第六步：验证数学模型。验证时可根据情况对模型进行修正，使其符合程度更高，当然这以求原模型与实际情况基本相符为原则。
(五)数学方法在科学中的作用
1．数学方法是现代科研中的主要研究方法之一
数学方法是各门自然科学都需要的一种定量研究方法，尤其在当今世界科学技术飞速发展的时代，计算机已得到广泛应用，即使一个
极其复杂的偏微分方程的求解问题也同样可以通过离散化手段进行数字求解。如航磁法、地震法探矿的数据处理问题就异常复杂，其数学模型就是一个偏微分波动(场)方程。当然此类问题都需要在超大型专门计算机构进行的。正因为如此，许多过去无法进行定量研究的问题，现在一般都可以通过数学建模进行定量研究。当然，研究中的关键就是如何建模的问题了。同时，只有通过定量研究才能更深刻、更准确地揭示自然事物和自然现象内在的规律性。否则，一切科学理论的建立和理论研究的精确化就难以实现。
马克思曾指出：“一种科学只有当它达到了能够运用数学时，才算真正发展了”。这正如我国数千年的传统中药，因其药效及有效成分没能达到定量研究的程度，因而其发展迟缓。当今世界各主要国家都在对中国的中药进行定量分析研究，某些中药已被它国制成精品并拥有专利权向我国倾销，这充分体现了定量研究的重要意义。
2．数学方法为多门科研提供了简明精确的定量分析和理论计算方法
数学语言(方程式或计算公式)是最简明和最精确的形式化语言，只有这种语言才能给出定量分析的理论和计算方法，通过理论计算给出的信息，可以给人们提供某种预测、某种预言。这种预示性的信息，既可能带来某种发现、发明和创造，也可能导致极大的经济和社会效益，从而使人们格外地感受到它的分量。
3．数学方法为多门科学研究提供逻辑推理、辩证思维和抽象思维的方法
数学作为自然科学研究的可靠工具，是因为它的理论体系是经过严密逻辑推证得到的，因此它也为科学研究提供了众多逻辑推理方法；同时数学也是一种辩证思维和抽象思维的语言，因此也同样为科学研究提供了辩证思维和抽象思维的方法。
三、系统科学方法
系统科学是关于系统及其演化规律的科学。尽管这门学科自20世纪上半叶才产生，但由于其具有广泛的应用价值，发展十分迅速，现已成为一个包括众多分支的科学领域。它包括有：一般系统论、控制
论、信息论、系统工程、大系统理论、系统动力学、运筹学、博弈论、耗散结构理论、协同学、超循环理论、一般生命系统论、社会系统论、泛系分析、灰色系统
观察方法。 伽利略对自由落体的研究创造了一种研究自然规律的科学方法。1638年，意大利物理学家伽利略（Galileo）在两门新科学之间的对话中运用了科学 1.事实证明，重物的下落不会比轻物快；伽利略对自由落体的研究创造了一种研究自然规律的科学方法。 2. 1683年，英国科学家牛顿在其《自然哲学的数学原理》一书中提出了三个运动定律。 3.在17世纪，伽利略通过理想的实验方法指出，如果在水平面上移动的物体没有摩擦，它将保持该速度-直线运动；法国物理学家笛卡尔进一步指出，如果没有其他原因，运动物体将继续沿直线以相同速度运动，既不会停止也不会偏离原始方向 观察法是指研究人员根据一定的研究目的，研究纲要或观察表，用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象以获得数据的方法。科学观察是有目的，有计划，系统和可重复的。常见的观察方法有：清单检查法；水平标度法；叙述性描述。观察通常使用眼睛，耳朵和其他感觉器官来感知观察对象。由于人体感觉器官的局限性，观察者经常需要使用各种现代仪器和手段，例如照相机，录音机，微型录像机等。 观察方法的定义如下 定义1：它是指在自然条件下通过感官或借助某些科学手段有目的和系统地收集有关人们在社会生活中的行为的各种数据的过程。 定义2：系统地观察和记录自然情况下的人类行为，然后分析记
录以找出心理活动和发展的规律。 定义3：这是一种在自然条件下的方法，通过自身的感官或音频，视频录制等辅助手段，实验者有目的地系统地观察对象的表达，动作，语言和行为，以研究人类心理活动的规律。。 定义4：一种直接观察，记录和分析人或动物在自然情况或预设情况下的行为，以获取其心理活动的变化和发展规律的方法。
自然科学研究的方法(一) 自然科学研究 引言 自然科学研究是人类探索自然世界的重要手段。通过不断的研究 与实践，人类才能更好地理解自然现象，推动科技进步。本文将介绍 几种常见的自然科学研究方法。 实验方法 •设计合理的实验方案，明确研究目的与假设。 •准备所需实验设备和材料。 •根据实验方案进行实验操作，记录实验数据。 •对实验数据进行分析和统计。 •根据实验结果，得出结论，并进行讨论和解释。 观察和采集数据 •前往实地观察自然现象，如动物行为、植物生长等。 1.准备观察工具，如望远镜、显微镜等。 2.记录观察到的现象，如观察动物的行为习惯、植物的生长状态等。 3.收集数据，可以使用表格、图表等方式进行整理和分析。
数学建模 •对自然现象进行定量描述和分析。 1.根据现象的特点和规律，建立数学模型。 2.进行模型的数学推导和计算。 3.通过与实际数据的比较和验证，检验模型的有效性。 计算机模拟 •利用计算机模拟程序，对自然现象进行模拟和分析。 1.编写合适的模拟程序，根据自然规律和数学模型进行模拟计算。 2.运行程序，得出模拟结果。 3.对模拟结果进行分析和解释，与实际数据进行比较。 综合研究 •结合多种方法进行综合研究，增加研究的全面性和准确性。 1.利用实验、观察、数学建模和计算机模拟等多种方法进行研究。 2.将各种方法的结果进行综合分析和比较。 3.得出综合研究的结论，提出相关建议或预测。 结论 通过实验、观察、数学建模、计算机模拟和综合研究等方法，我们可以更好地理解自然现象，推动自然科学的发展。不同的研究方法
在不同的情境下有其独特的优势和适用性，研究者需要根据具体情况 选择合适的方法进行研究。 以上是一些常见的自然科学研究方法，希望对读者了解自然科学 研究有所帮助。 （以上内容仅供参考，具体研究方法需要根据具体科学领域和研 究目的进行选择和运用。） 数据分析 •对实验数据或观察数据进行统计和分析，揭示其中的规律和趋势。 1.对数据进行整理和清洗，去除异常值和错误数据。 2.使用统计学方法，如平均值、方差、相关性等，对数据进行描述 和分析。 3.运用图表、图形等可视化手段，将数据表达出来，更直观地展示 结果。 4.进行数据的推理和解释，寻找数据背后的意义和关联性。 文献综述 •对已有的文献和研究成果进行系统性的总结和评价，为自己的研究提供理论和实践基础。 1.收集相关领域的文献资料，对文献进行筛选和评估。 2.阅读和理解文献内容，提取有价值的信息和结论。
人类最早认识自然规律使用的研究方法是观察法。观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象，从而获得资料的一种方法。 自然灾害给人类带来磨难，同时又促使人类更加自觉地去认识和把握自然规律、增强抵御自然灾害能力，进而推动人类文明进步。正如恩格斯所说，“没有哪一次巨大的历史灾难，不是以历史的进步为补偿的”。从灾难到进步，其中体现的深刻哲理是 ①“灾难”和“进步”作为矛盾双方，包含着向对立面转化的趋势。 ②“灾难”向“进步”转化是无条件的，体现了矛盾双方的互相贯通。 ③“灾难”在一定条件下可以向“进步”转化，体现了矛盾的同一性。 ④“灾难”促进“进步”在一定程度上体现了某些外因的决定作用。A．①②B．①③C．②③D．②④ 药学基础研究是以发现药学领域的自然规律和发展药学科学理论为目的的研究，是技术知识和探索领域的创造性活动，近年在重大疾病防治药物作用机制与新靶点等领域的研究取得了大量的进展。神经精神系统疾病方面的药学基础研究进展不包括A、孤儿受体的发现 B、一氧化氮具有信号传递的特性 C、乙酰胆碱酯酶具有信号传递和介导其他非胆碱能神经元的特性 D、血管生成抑制剂的发现 E、一氧化氮具有介导其他非胆碱能神经元的特性 抗肿瘤新靶点的药学基础研究进展是A、已证明肿瘤是一个多基因疾病
B、细胞凋亡抑制剂成功上市 C、信号传导激活剂成功上市 D、血管生成诱导剂成功上市 E、部分恶性肿瘤可以治愈 心血管系统疾病的药学基础研究主要进展不包括A、内皮素的发现加深了对平滑肌调节过程的认识 B、内皮舒张因子的发现加深了对平滑肌调节过程的认识 C、内皮舒张因子的本质是一氧化氮，可指导开发新一代一氧化氮供体药物 D、已开发出可供临床使用的内皮素受体拮抗剂 E、大多数心血管疾病与多基因变化有关 糖尿病的药学基础研究主要进展是A、过氧化酶体增殖激活受体激动剂的胰岛素增敏作用 B、2型糖尿病的根治方法 C、1型糖尿病的根治方法 D、口服胰岛素药物的上市 E、人造胰岛素药物的上市
自然规律使用的研究方法是都有那些 自然规律使用的研究方法是都有那些 伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的一种科学方法1．1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体不会比轻物体下落得快； 伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的一种科学方法. 2．1683年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律. 3．17世纪,伽利略通过理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去；同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向. 4．20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体. 5．17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三定律；牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量（体现放大和转换的思想）；1846年,科学家应用
万有引力定律,计算并观测到海王星. 6．17世纪荷兰物理学家惠更斯确定了单摆的周期公式.周期是2s的单摆叫秒摆. 7．奥地利物理学家多普勒（1803-1853）首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应.（相互接近,f增大；相互远离,f减少） 自然科学的研究方法都有哪些? 现代自然科学研究方法 自然科学方法论实质上是哲学上的方法论原理在各门具体的自然科学中的应用。作为科学，它本身又构成了一门软科学，它是为各门具体自然科学提供方法、原则、手段、途径的最一般的科学。自然科学作为一种高级复杂的知识形态和认识形式，是在人类已有知识的基础上，利用正确的思维方法、研究手段和一定的实践活动而获得的，它是人类智慧和创造性劳动的结晶。因此，在科学研究、科学发明和发现的过程中，是否拥有正确的科学研究方法，是能否对科学事业作出贡献的关键。正确的科学方法可以使研究者根据科学发展的客观规律，确定正确的研究方向；可以为研究者提供研究的具体方法；可以为科学的新发现、新发明提供启示和借鉴。
探索自然的基本方法 自然界是一个广阔而神秘的领域，人类对其的探索从古至今从未停止。为了更好地了解自然，人们采用了各种方法和手段。本文将介绍一些探索自然的基本方法，帮助读者更好地理解和欣赏自然之美。 一、观察与记录 观察是探索自然的基本方法之一。通过仔细观察自然界中的现象、生物和环境，我们可以发现许多有趣的事物。观察可以包括肉眼观察、使用显微镜观察细胞结构等。同时，我们还需要记录所观察到的现象，以便后续的分析和研究。 二、实验与验证 实验是科学研究的重要手段之一。通过设计和进行实验，我们可以验证自己的假设和理论。在探索自然时，我们可以设计各种实验来观察和测量自然现象，从而得出结论。实验需要严谨的设计和准确的数据记录，以确保结果的可靠性。 三、野外考察与采样 野外考察是探索自然的重要方法之一。通过亲身走访自然环境，我们可以观察到更多的生物和地理现象。在野外考察中，我们可以进行采样，收集植物、动物、土壤等样本，以便后续的实验和研究。野外考察需要注意安全，并遵守相关的保护规定。
四、数据分析与模型建立 在探索自然时，我们需要对采集到的数据进行分析和处理。通过统计学方法和计算机模型，我们可以从大量的数据中提取有用的信息，并建立相应的模型来解释自然现象。数据分析和模型建立需要一定的数学和计算机知识，以及对自然规律的深入理解。 五、文献研究与学术交流 文献研究是探索自然的重要途径之一。通过阅读相关的科学文献和研究成果，我们可以了解前人的研究进展和成果，从而为自己的研究提供参考和借鉴。同时，学术交流也是非常重要的，通过与其他研究者的交流和讨论，我们可以获得更多的启发和建议。 六、保护与可持续发展 在探索自然的过程中，我们也要关注自然的保护和可持续发展。保护自然环境是我们的责任，我们应该尊重自然、保护自然资源，避免对自然环境造成过度破坏。同时，我们也要思考如何实现自然与人类社会的可持续发展，寻找人与自然和谐共生的方式。 总结起来，探索自然的基本方法包括观察与记录、实验与验证、野外考察与采样、数据分析与模型建立、文献研究与学术交流以及保护与可持续发展。通过这些方法，我们可以更好地了解和探索自然界的奥秘，为人类的发展和进步做出贡献。让我们一起走进自然，感受大自然的魅力吧！
人类最早认识自然规律使用的研究方法是 人类最早认识自然规律使用的研究方法是观察法。观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象，从而获得资料的一种方法。自然灾害给人类带来磨难，同时又促使人类更加自觉地去认识和把握自然规律、增强抵御自然灾害能力，进而推动人类文明进步。正如恩格斯所说，“没有哪一次巨大的历史灾难，不是以历史的进步为补偿的”，从灾难到进步。 自然现象固有的、本质的联系，表现为某种条件下的不变性。 人类对于自然规律的认识是随着自然科学的发展而发展的，在古代对这种认识带有直观性，在近代具有机械论的特征。在现代，人类对自然规律的认识不仅克服了古代和近代的片面性，而且得到了扩展和深化。 现代自然科学所揭示的规律大体上可以分为两类： ①机械决定论规律。按照这种规律，物质系统在每一时刻的状态都是由系统的初始状态和边界条件单值地决定的。由可积的微分方程式表达的动力学规律是这种规律的典型表现，它的解单值地决定于系统的初始条件和边界条件。 ②统计学规律。这种规律是由大量要素组成的系统的整体性特征，而系统中的任一单个要素仍然服从机械决定论的规律。统计物理学方程是这种规律性的典型表现，它的解取决于初始时刻系统各要素的相应动力学量的统计平均值。
对量子力学的统计特征有两种不同的理解。一种认为量子力学的统计性是量子系统的行为，单个微观粒子并不具有随机行为。但大多数物理学家却持另一种理解，认为尽管量子力学微观系统的量子态提供了客观上可观测量的总和，但原则上还不可能对每一个微观客体的行为作出单值的预言，只能说出每一种可能行为出现的概率。所以，量子力学的统计性是单个粒子在同仪器的相互作用中表现出来的。如今发现，复杂的力学体系的微分方程大部分是不可积的，因为这些方程本身就具有“内在随机性”，即它所描述的系统的行为不能由初始条件单值地加以决定。于是，有人认为这是一种不同于机械决定论规律和统计学规律的内在随机性规律。
科学研究的方法与规律 科学研究是一种严谨的、可重复的、具有规律性的活动，它是探究自然现象、发现科学规律的主要手段。然而，科学研究并非一项简单的工作，需要科学家们遵循一定的方法与规律，才能得到可信、可靠的科研成果。 科学研究的方法包括以下几种：实验方法、观察方法、模拟方法、数学方法、推理方法等。其中，实验方法是科学研究中最为主要的一种方法，其目的是通过对自然界的干预，来观察和验证各种假说或理论模型。而观察方法则是通过对自然界的观察和记录，来理解自然界的现象和规律。模拟方法是将自然界的各种现象和过程在实验条件下重新制造，以便于研究者更加深入地分析和理解。数学方法则是通过数学模型来描述和解释现实世界的各种现象和规律。推理方法则是基于已有知识和实验结果，运用逻辑推理、归纳、演绎等方法，对新的问题进行推理和解决。 当然，不同的科学研究领域或问题，需要采用不同的研究方法。但尽管如此，科学研究方法又存在一些通用的规律。首先，科学研究必须遵循科学理论和科学方法的规范，不断积累经验并发现新的知识。其次，科学研究需要合理设计实验方案，进行精确地实验操作，确保实验数据的真实、可靠。其三，科学研究需要具备严格的逻辑性和分析能力，以科学的态度和方法来阐明科学领域内的各种现象和规律。其四，科学研究还需要具备创造性和创新精神，不断引领新的科学思潮和技术革新。
在科学研究中，还应该遵守一定的伦理规范与学术道德，尽量避免造假和夸大其词的情况。科学研究需要坚持诚实、客观、公正、开放的原则，尊重知识的发现和传播的惯例，促进科学研究的良性发展。 科学研究是一项艰辛而充满挑战的工作。要想取得成功，科学家需要在实践中不断摸索、总结经验，关注新的技术、新的方法，不断创新，开拓前沿领域，取得越来越多的新成果。只有遵循科学研究的方法与规律，才能让我们更好地“踏破铁鞋无觅处，得来全不费功夫”，向着真理和知识的海洋进发。 同时，我们也应该意识到，科学研究是一项长期而复杂的过程，其中包括了很多不确定性和风险。因此，在实践中，科学家需要拥有坚定的信心和韧性，不怕失败和挫折，不断挑战自我，不断进步。 总之，科学研究是一种融合了理论、实践、创新、方法和规律的复杂过程。只有遵循科学研究的方法与规律，才能取得更好的研究成果，提升人类的科学水平和生活质量。 科学研究的方法与规律是指在科学研究过程中所遵循的一系列原则和规则。这些方法和规律是科学研究取得有效结果的基础，也是科学进步的重要保障。
探寻规律的最佳方法 探寻规律的最佳方法 导语：人类自诞生以来，一直以来都对事物的规律和真理充满了好奇和求知欲。无论是在科学研究、哲学思考、还是日常生活中，我们都希望能够找到事物运行的规律，并通过这些规律来解释和预测现象。然而，探寻规律并非易事，需要借助一些方法和工具来辅助我们的思考和研究。本文将介绍一些探寻规律的最佳方法，帮助读者更好地理解和应用这些方法。 一、观察和实验 无论是自然科学还是社会科学领域，观察和实验都是探寻规律的重要方法。观察是指通过对现象的直接观察和记录来收集数据和信息，而实验则是通过人为创造特定条件来观察现象的变化。观察和实验的结合能够帮助我们发现事物之间的关联和因果关系，从而找出规律。 在生物学领域，科学家通过对动物行为的观察和实验，发现了一些行为模式和规律。而在经济学领域，经济学家通过对市场机制和行为的观察和实验，揭示了一些经济规律。通过观察和实验，我们能够更加全面地了解事物的本质和运行规律。
二、归纳和演绎 除了观察和实验，归纳和演绎也是探寻规律的重要方法。归纳是指通 过观察和实验得到的具体事实和数据，来总结出一般性的规律和原则。演绎则是通过已有的规律和原则，推导出特定情况下的结论。 归纳和演绎相互补充，能够帮助我们更加深入地认识事物的本质和运 行规律。通过归纳，我们可以从具体到一般地总结和概括事物的规律；而通过演绎，我们可以从一般到具体地应用事物的规律。 三、模型和假设 在探寻规律的过程中，建立模型和假设也是有效的方法之一。模型是 对真实世界的简化和抽象，帮助我们理解和解释复杂的现象；假设则 是对现实世界的一种猜测和假设，通过验证来确定其是否成立。 科学研究中，研究人员常常会根据已有的规律和原则，建立一个模型 或假设，然后通过观察和实验来验证其正确性。如果验证结果与假设 相符，就可以推断假设成立，并以此来解释和预测其他现象。如果验 证结果与假设不符，则需要重新调整模型或提出新的假设。 四、思辨和探索 除了以上方法，思辨和探索也是探寻规律的重要手段。思辨是指通过 逻辑推理和思考，对事物的本质进行深入分析和思考；探索则是通过 实践和探究，寻找新的事物和规律。
自然科学：从规律到现象 一、自然科学的基本特征 1.1 客观性 自然科学研究的核心特征在于其客观性。客观性体现在科学的研究对象是客观存在的自然现象和规律，而非主体的主观意识。科学家通过观察、实验等手段获取客观事实数据，并在此基础上提出理论、解释现象。 1.2 可证伪性 科学理论必须具备可证伪性，即可以通过实验证实或推翻。科学家通过设计科学实验，通过观察和实验结果来验证或否定提出的理论。只有在不断的实践中不断修正、完善的理论，才能逐渐趋近真理。 1.3 普遍性 自然科学的规律是普遍的、适用于整个自然界的。在自然界的各个领域，科学家们发现的规律具有普遍性特征，即在特定条件下，同样的因果关系会产生同样的结果。 1.4 可预测性 自然科学研究的另一个特征是可预测性。基于已有的科学理论，科学家可以对未来可能发生的现象和规律进行预测。这使得科学成为人们对自然世界的认知和改造的重要依据。 二、自然科学的研究方法 自然科学的研究方法包括观察、实验、演绎推理等。
2.1 观察法 观察法是自然科学研究中最基本的方法之一。科学家通过仔细观察自然界中的现象、事物和过程，收集大量的观察数据。观察数据是科学研究的基础，它可以直接反映客观现象。 2.2 实验法 实验法是自然科学研究中最常用的方法之一。通过实验设计、实验操作和实验观察，科学家可以创造出一种人为的或控制条件，来研究某一自然现象的规律。实验法可以有效地减少其他因素的影响，使得科学家能够更好地研究和理解所感兴趣的现象。 2.3 演绎推理 演绎推理是由已知事实和前提出发，推导出新的结论的一种推理方法。科学家通过演绎推理来从已知的科学理论中推导出新的预测结果，从而增强科学理论的可预测性和可验证性。 三、自然科学的规律和现象 自然科学包括物理学、化学、生物学等多个学科，每个学科都有其特定的研究对象、规律和现象。 3.1 物理学的规律和现象 物理学研究物质的本质、运动和相互作用。物理学的规律和现象包括牛顿运动定律、电磁场、光学现象等。通过研究这些规律和现象，物理学使我们认识了世界的微观和宏观结构。 3.2 化学的规律和现象 化学研究物质的组成、性质和变化。化学的规律和现象包括元素周期表、化学反应、化学键等。通过研究这些规律和现象，化学使我们认识了物质的微观结构和化学反应的过程。