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科學(xué)發(fā)現(xiàn)與研究方法閆坤如教授
華南理工大學(xué)E-mail:yankunru@163.com推理推理是根據(jù)一個(gè)或一些判斷推出另一個(gè)新判斷的思維形式。例:所有的商品都有使用價(jià)值,糧食是商品,所以,糧食是有使用價(jià)值的。推理由三部分組成:前提、結(jié)論、推理形式。演繹法由一組公理推導(dǎo)出一個(gè)知識(shí)體系,或是從一個(gè)一般性原理推演出個(gè)別結(jié)論的思維方法大前提,小前提和結(jié)論構(gòu)成例如:所有金屬都是導(dǎo)電的鐵是金屬所以,鐵是導(dǎo)電的演繹法的要求前提真實(shí)推理形式正確如果我有一千萬(wàn),我就能買(mǎi)一棟房子。
我有一千萬(wàn)嗎?沒(méi)有。
所以我仍然沒(méi)有房子。
如果我有翅膀,我就能飛。
我有翅膀嗎?沒(méi)有。
所以我也沒(méi)辦法飛。
如果把整個(gè)太平洋的水倒出,也澆不熄我對(duì)你愛(ài)情的火焰。
整個(gè)太平洋的水全部倒得出嗎?不行。
所以我并不愛(ài)你。
中國(guó)人是勤勞勇敢的懶漢朱八戒是中國(guó)人,所以,懶漢朱八戒是勤勞勇敢的。周星馳的電影是一天看不完的,《大話西游》是周星馳的電影,所以,《大話西游》是一天看不完的。運(yùn)動(dòng)是能增強(qiáng)人們體質(zhì)的,
延安整風(fēng)運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng),所以,延安整風(fēng)運(yùn)動(dòng)是能增強(qiáng)人們體質(zhì)的所有的蛇都是有毒的眼鏡蛇是蛇所以,眼鏡蛇是有毒的韓國(guó)人愛(ài)吃酸菜,翠花愛(ài)吃酸菜,所以,翠花是韓國(guó)人。研發(fā)人員都是努力工作的人,他是努力工作的人,所以,他就是研發(fā)人員。金子是閃光的,金子是金屬,所以,金屬是閃光的。所有成功人士都要穿衣吃飯,我不是成功人士,所以,我不必穿衣吃飯。所有的和尚都不是女性,程松波不是和尚,程松波是女性。所有的狗都不是貓所有的人都不是狗所以,所有的人都不是貓所有的狗都不是貓所有的貓崽都不是狗所以,所有的貓崽都不是貓有的大個(gè)子男人不會(huì)作詩(shī)有的詩(shī)人是大個(gè)子男人所以,有的詩(shī)人不會(huì)作詩(shī)所有的巧克力都是可以吃的,所有的烤鴨都不是巧克力,所以,所有的烤鴨都不是可以吃的。什么也沒(méi)有女朋友好一分錢(qián)比什么也沒(méi)有好所以,一分錢(qián)比女朋友好朋友值千金(朋友即財(cái)富)我們視金錢(qián)如糞土所以,我們視朋友如糞土演繹推理的前提的真實(shí)性經(jīng)驗(yàn)論:萊布尼茨:理性的真理和事實(shí)的真理先驗(yàn)論:康德:分析命題和綜合命題的區(qū)分約定論:彭加勒:科學(xué)定律或定理既非客觀的也非先驗(yàn)的,而是人的一種主觀約定歸納法從個(gè)別事實(shí)中概括出一般原理的思維方法它是一種推理形式由前提和結(jié)論兩部分構(gòu)成分類:完全歸納法(結(jié)論可靠)不完全歸納法(結(jié)論不一定可靠)歸納法金是固體,銀是固體,銅是固體,鋁是固體,因此所有的金屬都是固體。
蛇是用肺呼吸的,鱷魚(yú)是用肺呼吸的,海龜也是用肺呼吸的,
蜥蜴是用肺呼吸的,
蛇、鱷魚(yú)、海龜、蜥蜴都是爬行動(dòng)物,所以,所有的爬行動(dòng)物都是用肺呼吸的。歸納法:求同法在19世紀(jì),人們對(duì)甲狀腺腫大的病因還不清楚,后來(lái)醫(yī)療衛(wèi)生部門(mén)多次組織人員對(duì)甲狀腺腫大盛行的地區(qū)進(jìn)行調(diào)查和比較研究,調(diào)查的材料表明,這些地區(qū)的人口\氣候\風(fēng)俗等情況雖然各不相同,然而有一個(gè)共同的情況,即這些地區(qū)的土壤和水腫缺碘,居民的食物和飲水也缺碘.于是,得出了結(jié)論:缺碘是引起甲狀腺腫大的原因.某人晚上看了兩小時(shí)書(shū),喝了幾杯濃茶,結(jié)果失眠了;第二天晚上他看了兩個(gè)小時(shí)書(shū),抽了許多煙,也失眠了;第三天晚上他看了兩小時(shí)書(shū),喝了大量咖啡,也失眠了。求異法一些動(dòng)物在受傷后,往往單獨(dú)躲在安靜的地方,反復(fù)地用舌頭去舔傷口.科學(xué)家做了這樣的解釋:受傷的動(dòng)物用舌頭舔傷口,就是為了使傷口早點(diǎn)愈合.
科學(xué)家做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn).他把小白鼠分為兩組:一組是正常的小白鼠,一組是用手術(shù)切除了唾液腺的小白鼠,這兩組小白鼠只有這個(gè)情況是不同的,其余情況都是相同的.然后把他們都弄傷.結(jié)果是:正常的小白鼠的傷口愈合比切除了唾液腺的小白鼠快的很多.這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明:唾液腺促使小白鼠的傷口愈合.
在新疆天山深處有一個(gè)解放軍哨所,其駐地毒蛇很多,經(jīng)常爬到房間里來(lái)?yè)v亂,威脅到戰(zhàn)士們的安全。戰(zhàn)士們想了好多辦法來(lái)對(duì)付,但效果都不大。有一次,戰(zhàn)士們執(zhí)勤路過(guò)當(dāng)?shù)匾患夜_克族人家里。在閑談中了解到這家房屋中從來(lái)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)蛇。戰(zhàn)士們感到奇怪,經(jīng)過(guò)多次觀察,發(fā)現(xiàn)這家就是比哨所多鵝,其他居住條件完全一樣。戰(zhàn)士們又聽(tīng)附近群眾說(shuō)鵝能防蛇。于是,戰(zhàn)士們就買(mǎi)四只鵝養(yǎng)起來(lái)。說(shuō)來(lái)也真靈,自從養(yǎng)了鵝以后,哨所里再也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)毒蛇。由此,戰(zhàn)士們得出一個(gè)結(jié)論:鵝能防毒蛇。你對(duì)砍掉一條腿的青蛙說(shuō),跳,它跳你對(duì)砍掉兩條腿的青蛙說(shuō),跳,它跳你對(duì)砍掉三條腿的青蛙說(shuō),跳,它跳你對(duì)砍掉四條腿的青蛙說(shuō),跳,它不跳求同求異并用法我國(guó)古代著名的醫(yī)學(xué)家孫思邈注意到,得腳氣病的往往是富人,窮人患此病的很少。他通過(guò)進(jìn)一步的觀察、比較后發(fā)現(xiàn),窮人的勞作、生活等情況各有差別,但窮人的食物中多米糠、麩皮;富人的生活情況各有差別,但富人吃的精面、白面都是把糠、麩皮去得一干二凈的。于是,他就試著用米糠治療腳氣病,果然靈驗(yàn)。共變法在有空氣的玻璃罩內(nèi)通電擊鈴,隨著抽出空氣量的變化,鈴聲越來(lái)越小,若把空氣全抽出,則完全聽(tīng)不到鈴聲。可見(jiàn),聲音是靠空氣傳播的。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)水溫在0度時(shí),人可以在水中堅(jiān)持15分鐘,2.5度時(shí),可堅(jiān)持30分鐘,5度時(shí)可堅(jiān)持1小時(shí),10度時(shí)可堅(jiān)持3小時(shí),25度可堅(jiān)持24小時(shí)以上,水溫越低,人在水中堅(jiān)持的時(shí)間越短,水溫越高,人在水中堅(jiān)持的時(shí)間越長(zhǎng)。剩余法居里夫婦在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中為了弄清楚一批瀝青鈾礦樣品是否會(huì)含有值得加以提煉的鈾,對(duì)其中的鈾進(jìn)行了測(cè)定.他們驚奇的發(fā)現(xiàn),這幾塊樣品的放射性甚至比純鈾發(fā)放射性還強(qiáng)得多.這就明顯的意味著這些青鈾的礦石中還含有別的放射性元素.就是說(shuō),既然用純鈾的放射性不足以解釋這一現(xiàn)象,就意味著其中還有剩余部分.他們通過(guò)進(jìn)一步的研究,終于發(fā)現(xiàn)了這一剩余部分是瀝青鈾礦中含有一種新的放射性元素___鐳.1781年,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了天王星。那時(shí)候,天王星被認(rèn)為是太陽(yáng)系的最后一顆行星。天王星在運(yùn)行過(guò)程中的位置總是和根據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算出來(lái)的結(jié)果不符。后來(lái)經(jīng)過(guò)天文學(xué)家的觀察,發(fā)現(xiàn)有幾處的減速是因?yàn)槭芰似渌行且Φ挠绊?。但是還有一個(gè)地方減慢速度原因不明,根據(jù)已知幾處減慢速度是受其他行星引力的結(jié)果,有人提出拿出原因不明的減慢速度,也是受其他行星引力的結(jié)果。稍后又經(jīng)過(guò)許多科學(xué)家計(jì)算新星出現(xiàn)的實(shí)踐和位置,果不其然找到了這顆新行星,它就是海王星。歸納推理是一種或然推理。歸納論證本質(zhì)是不保真的論證。歸納推理能為我們提供一種可能性的結(jié)論。雖然歸納結(jié)論不是必然性結(jié)論,但畢竟為我們提供了一種選擇,一種可供參考的意見(jiàn),大大減少了工作的盲目性。在科學(xué)認(rèn)識(shí)中,科學(xué)工作者不是單獨(dú)地使用歸納方法,他們往往把歸納法和其他科學(xué)方法結(jié)合起來(lái)使用,這樣可克服單獨(dú)運(yùn)用歸納法帶來(lái)的局限。加拿大洛文教授為了弄清候鳥(niǎo)遷徙之謎,曾將秋天捕捉的幾只候鳥(niǎo),在入冬后,一部分置于白晝一天短于一天的自然環(huán)境里,另外的置于日光燈照射之下的仿照白晝一天天延長(zhǎng)的人工環(huán)境里。到了12月間,將兩種環(huán)境里的候鳥(niǎo)全都放飛,結(jié)果發(fā)現(xiàn),日光燈照射的候鳥(niǎo)像春天的候鳥(niǎo)一樣而向北飛去,而未受日光燈照射的候鳥(niǎo)卻留在原地。據(jù)此,洛文教授認(rèn)為:候鳥(niǎo)遷徙的原因不是氣溫的升降,而是晝夜的長(zhǎng)短。1917年,美國(guó)的生理學(xué)家雅克洛布等人發(fā)現(xiàn),在其他條件不變而氣溫正常變化的情況下,氣溫每降低8℃,果蠅的壽命可延長(zhǎng)一倍。例如,果蠅在26℃的環(huán)境下活35~50天,在18℃的環(huán)境下大約活100天,在10℃的環(huán)境下可活200天。由此可斷定,果蠅的壽命與氣溫有關(guān)。一個(gè)心理學(xué)家曾做過(guò)這樣一次實(shí)驗(yàn):他把一群生活條件相同、飼養(yǎng)方法相同的同種狗分成兩組,對(duì)其中一組狗做手術(shù)切除它們的大腦皮層,另一組狗則不施這種手術(shù)。他發(fā)現(xiàn),做了手術(shù)的那組狗失去了條件反射,未做手術(shù)的那組狗則有條件反射。那位心理學(xué)家據(jù)此得出結(jié)論:大腦皮層的作用是狗有條件反射的原因。國(guó)外有人對(duì)處于磁場(chǎng)中工作的546人進(jìn)行了調(diào)查,發(fā)現(xiàn)這些人的年齡、愛(ài)好、飲食、生活習(xí)慣等各不相同,但手上的血管都擴(kuò)張為紅色,手指溫度比肩部高出1-2℃,還出現(xiàn)大量的汗水。這顯然是磁場(chǎng)造成的不良影響。我國(guó)古代一位著名醫(yī)師發(fā)現(xiàn)某山區(qū)許多人得了一種“夜盲癥”。白天視力正常,晚間如同盲人。他進(jìn)一步觀察分析后發(fā)現(xiàn),窮人少吃葷,缺少其中某種成分,多得夜盲癥,但同地區(qū)的富人多吃葷,不缺這種成分,不得夜盲癥。他最后得出結(jié)論,少吃葷菜是得夜盲癥的原因。1855年,德國(guó)夫頓堡礦業(yè)學(xué)院的礦物學(xué)教授威斯巴克發(fā)現(xiàn)了一種新礦石。他首先請(qǐng)當(dāng)時(shí)著名化學(xué)家李比希對(duì)礦石作定性分析,發(fā)現(xiàn)其中含有銀、硫和微量的汞等。后來(lái),他又請(qǐng)文克勒做一次精確的定量分析,一方面證明李比希對(duì)礦物成分的分析是正確的,但另一方面又發(fā)現(xiàn),把各種化驗(yàn)出來(lái)的已知成分按百分比加起來(lái),始終只得到93%,還有7%的含量找不到下落。文克勒認(rèn)為,既然已知成分之和只得93%,那么剩余的7%必定是由礦物中含有的某種未知元素所構(gòu)成。于是,他對(duì)礦石進(jìn)行分離和提純,終于得到了新元素??茖W(xué)發(fā)現(xiàn)的其他方法回溯推理類比科學(xué)隱喻科學(xué)直覺(jué)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法——回溯從有待解釋的觀察出發(fā),利用背景知識(shí)和試探性的構(gòu)想,溯本求原地解釋的一種方法推理形式:觀察到了令人驚異的事實(shí)B;如果A是真的,B理所當(dāng)然是真的;因此,有理由猜想A是真的。
q
P→q
所以,p1993年1月8日,上海青浦打火機(jī)廠在返修漏氣的(丁烷)打火機(jī)15000余只后,在門(mén)窗緊閉(因天氣寒冷)的工作間發(fā)生爆炸事故,造成17人死亡,3人輕傷。對(duì)其原因分析時(shí)可作如下回溯推理:工作間發(fā)生爆炸;如果工作間內(nèi)的丁烷﹡氣體達(dá)到爆炸極限,且遇明火,那么工作間就會(huì)發(fā)生爆炸;所以,工作間內(nèi)的丁烷氣體達(dá)到爆炸極限,且遇明火。人們觀察到,每年3至7月,有一種名叫格魯昂魚(yú)的小銀魚(yú)隨海潮涌上海灘來(lái)產(chǎn)卵,幾分鐘之內(nèi),隨另一個(gè)涌上海灘的浪頭游向海里;退潮之后,魚(yú)卵被埋了起來(lái);兩三個(gè)星期之后,恰好是下一次海潮能涌到埋卵的地方的時(shí)候,孵化出的小魚(yú)已發(fā)育到可在水中游弋覓食了。這時(shí)又正是另一批小銀魚(yú)隨海潮涌上海灘產(chǎn)卵之時(shí)。這種現(xiàn)象作何解釋呢?科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法——類比是根據(jù)兩個(gè)(或兩類)對(duì)象之間在某些方面的相似或相同,而推斷它們?cè)谄渌矫嬉部赡芟嗨苹蛲坏囊环N方法。表達(dá)式:A有a、b、c、dB有a′、b′、c′—————————?jiǎng)tB可能有d類比推理聲和光有很多屬性相同直線傳播,有反射、折射和干擾等現(xiàn)象;由此推出:既然聲有波動(dòng)性質(zhì),光也有波動(dòng)性質(zhì)。類比推理茅草邊緣有很密而且鋒利的齒能劃開(kāi)硬物鐵條邊緣有很密而且鋒利的齒所以,鐵條也能劃開(kāi)硬物哈維描述了心臟的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及其與脈搏的關(guān)系;強(qiáng)調(diào)心臟的功能是通過(guò)心室將血液從靜脈運(yùn)送到動(dòng)脈,再通過(guò)動(dòng)脈將血液分配到全身,在這一過(guò)程中,他還將心臟的功能與水泵作類比。奧恩布魯格醫(yī)生發(fā)明了“叩診法”。19世紀(jì)中葉,奧地利首都維也納醫(yī)生奧恩布魯格給一位病人看病,沒(méi)有檢查出什么嚴(yán)重疾病,但病人很快就死了。經(jīng)過(guò)解剖尸體查看,發(fā)現(xiàn)胸膛積滿膿水。醫(yī)生想,以后再碰到這樣的病人怎么診斷?忽然想起他父親在經(jīng)營(yíng)酒店時(shí),常用手指關(guān)節(jié)敲木質(zhì)酒桶,聽(tīng)到卜卜的叩擊聲,就能估量出木桶中還有多少酒。他思考:人們的胸膛不是很像酒桶嗎?他通過(guò)反復(fù)探索胸部疾病和叩擊聲音之間變化的關(guān)系,發(fā)明了“叩診”這一醫(yī)療方法。人類以蛙眼具有準(zhǔn)確地跟蹤空中飛行目標(biāo)的特異動(dòng)能為依據(jù),研制出能跟蹤衛(wèi)星,監(jiān)視空中飛行目標(biāo)的“電子蛙眼”人類還根據(jù)蝙蝠具有發(fā)射、回收超聲波的功能,發(fā)明了超聲波探測(cè)儀。人類類比魚(yú)制造出潛水艇等等豬鼻子防毒面具人們根據(jù)高粱是草本植物,種子紅褐色或白色,不帶酸味,有甜味(含糖),含淀粉,可食用,能釀酒;就想到刺葡萄雖然是藤本植物,果實(shí)黑色,帶有酸味,但它也有甜味,含淀粉,可食用,應(yīng)當(dāng)也能用來(lái)釀酒。后來(lái)用刺葡萄釀酒成功。南極的企鵝是“滑雪健將”,每小時(shí)能滑雪30公里。人們觀察企鵝滑雪時(shí)讓肚皮貼在雪面上,雪面承受全身重量,雙腳作“滑雪杖”蹬動(dòng)。人們由此設(shè)計(jì)了“極地汽車”,車身貼在雪面上,兩邊的“輪勺”作“滑雪杖”,這樣,極地越野汽車試制成功了,時(shí)速可達(dá)50公里,比企鵝還快。加拿大外交官切斯特·朗寧曾在競(jìng)選省議員時(shí),由于他幼兒時(shí)期吃過(guò)中國(guó)奶媽的奶水一事,受到政敵的攻擊,說(shuō)他身上一定有中國(guó)血統(tǒng)。朗寧反駁說(shuō):“你們是喝牛奶長(zhǎng)大的,你們身上一定有牛的血統(tǒng)了?!币粋€(gè)司機(jī)被交警攔下,交警:喝酒了?司機(jī):沒(méi)有!交警:怎么有酒味。司機(jī):喝了杯啤酒。交警:啤酒也是酒!司機(jī):蝸牛是牛嗎?瀑布是布嗎?水銀是銀嗎?石墨是墨嗎?水泥是泥嗎?恐龍是龍嗎?蝸牛是牛嗎?交警:都不是。司機(jī):那啤酒為什么非要是酒呢?東施效顰西施按住胸口,愁眉蹙額,就增添了美麗我東施按住胸口,愁眉蹙額,所以,我東施也會(huì)增添美麗??茖W(xué)研究的起點(diǎn)是什么?觀察?問(wèn)題?……科研步驟:觀察-歸納-形成假說(shuō)-檢驗(yàn)萬(wàn)有引力的問(wèn)題的提出牛頓有一天正在蘋(píng)果樹(shù)下冥思,突然被從樹(shù)上掉下來(lái)的蘋(píng)果砸到頭。這其實(shí)是一個(gè)事實(shí),按照概率來(lái)算,牛頓絕對(duì)不是第一個(gè)被蘋(píng)果砸到的同學(xué)。所以說(shuō)這個(gè)現(xiàn)象應(yīng)該被很多人觀察到了,但是并沒(méi)有引起所謂的科學(xué)研究。而是我們的牛頓同學(xué)摸了摸頭,向蘋(píng)果樹(shù)問(wèn)道:Why?于是我們有了萬(wàn)有引力定律。這個(gè)例子充分說(shuō)明了,只有提出了問(wèn)題,才能引導(dǎo)人們?nèi)フ_的觀察和科學(xué)研究。所以,科學(xué)研究始于問(wèn)題。向日葵為什么向著太陽(yáng)?向日葵因能跟隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)而得名,為什么向日葵花冠能轉(zhuǎn)向,而其他植物不能呢?這是人們最為熟悉而不以為然的自然現(xiàn)象,研究它的人,提出了疑問(wèn)。理論上解釋是“光”的作用,但是,太陽(yáng)能發(fā)出光,也能放出熱,是光的作用,還是熱的作用呢?研究它的人針對(duì)光和熱對(duì)向日葵的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,而得出了可信結(jié)果。這個(gè)異?,F(xiàn)象發(fā)現(xiàn)得巧,疑問(wèn)也提得準(zhǔn),提出了客觀事物潛伏的更深一層理論上揭示不詳盡的地方。1832年秋,“不惑之年”的畫(huà)家莫爾斯和醫(yī)生杰克遜乘同一艘海輪由法蘭西赴美國(guó)。一天,杰克遜向莫爾斯展示了一塊電磁鐵,并繪聲繪色地講起它的原理——環(huán)繞鐵塊的線圈接通電流,就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),鐵塊即具有磁性;而斷掉電流,磁場(chǎng)就消失,鐵塊即失去磁性。莫爾斯聽(tīng)后,腦海中涌起了新奇的聯(lián)想到的問(wèn)題——如果用電磁鐵傳送信號(hào),豈不是在瞬息之間將消息遙傳千里之外?于是,他拋卻了當(dāng)藝術(shù)家的念頭,決心通過(guò)解決上述疑難“問(wèn)題”,去攀登前人未曾征服過(guò)的科技高峰。經(jīng)過(guò)5年的攻堅(jiān)戰(zhàn),莫爾斯終于用自己的智慧和雙手,成功地制造出世界上第一臺(tái)電報(bào)機(jī)。1910年,德國(guó)的魏格納臥病在床,無(wú)事可做,無(wú)意中發(fā)現(xiàn)世界地圖上大西洋兩岸海岸線輪廓的相似,這還不是研究的開(kāi)始。只有當(dāng)他提出“南美洲和非洲這兩塊大陸過(guò)去是否連成一片”這個(gè)問(wèn)題時(shí),他才開(kāi)始了大陸漂移說(shuō)的研究,因?yàn)槌朔N可能以外,他找不到對(duì)海岸線輪廓相似的其他解釋。Mapoftheworld效果圖大陸漂移說(shuō)X-射線的發(fā)現(xiàn)1895年,倫琴在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)在屏幕上出現(xiàn)了微弱的熒光束,提出問(wèn)題why?最好發(fā)現(xiàn)了一種新的射線1878年克魯克斯發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象老是抱怨照片底片質(zhì)量不好,以至于產(chǎn)生模糊陰影1890年古德斯拍到了x光照片,丟進(jìn)了廢紙簍科學(xué)研究始于問(wèn)題問(wèn)題可以指出研究的目標(biāo)和方向可以指導(dǎo)觀察資料的收集工作科學(xué)觀察必定是在問(wèn)題和預(yù)期的理論目標(biāo)的指導(dǎo)下進(jìn)行的,漫無(wú)目的的觀察不存在如果不善于從觀察中提出問(wèn)題,不善于把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為科學(xué)研究課題就不可能引起真正意義上的科學(xué)研究科研選題的重要性選題能夠決定論文的價(jià)值和效用選題可以規(guī)劃文章的方向、角度和規(guī)模,彌補(bǔ)知識(shí)儲(chǔ)備的不足合適的選題可以保證寫(xiě)作的順利進(jìn)行,提高研究能力
科研選題的基本原則需要性原則創(chuàng)造性原則科學(xué)性原則可行性原則效益性原則需要性原則
社會(huì)發(fā)展或科學(xué)自身發(fā)展的需要。1)社會(huì)發(fā)展需要經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)防建設(shè)、醫(yī)療衛(wèi)生和文化教育需要。如,中國(guó)古代科技的發(fā)展;現(xiàn)代的電子信息技術(shù)、生物技術(shù)、航天技術(shù)、新材料新能源技術(shù)的飛速發(fā)展。從本質(zhì)上說(shuō),社會(huì)需要是科技發(fā)展的源泉,是原動(dòng)力。恩格斯:“社會(huì)一旦有技術(shù)的需要,則這種需要就比十所大學(xué)更能把科學(xué)推向前進(jìn)?!?)科學(xué)本身發(fā)展需要主要指開(kāi)拓科學(xué)領(lǐng)域、發(fā)展科學(xué)理論、改進(jìn)科學(xué)方法的需要。需要有長(zhǎng)期需要和近期需要之分。對(duì)于人類未來(lái)的需要并不容易判斷。像火車、飛機(jī)剛出現(xiàn)時(shí),都曾被認(rèn)為是沒(méi)有發(fā)展前途的。因此,對(duì)于基礎(chǔ)性研究,只要能推動(dòng)科學(xué)自身發(fā)展,也應(yīng)支持。武工院博士團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出3種三聚氰胺快速檢測(cè)方法10月1日,科技部面向社會(huì)征集快速檢測(cè)液態(tài)奶和奶粉中三聚氰胺的技術(shù)及產(chǎn)品,并提出三項(xiàng)要求:對(duì)三聚氰胺的檢測(cè)準(zhǔn)確,檢測(cè)限小于或等于2毫克每公斤每升,重現(xiàn)性;適合現(xiàn)場(chǎng)、快速檢測(cè),平均每個(gè)樣品檢測(cè)時(shí)間小于30分鐘(包括樣品前處理時(shí)間);技術(shù)產(chǎn)品或儀器設(shè)備成本較低,運(yùn)行費(fèi)用低。武漢工業(yè)學(xué)院三名博士組成科研攻關(guān)團(tuán)隊(duì),日前開(kāi)發(fā)出三種快速檢驗(yàn)?zāi)讨破分腥矍璋返姆椒?,檢測(cè)方式都能達(dá)到科技部要求,運(yùn)行費(fèi)用較低,其中最短檢測(cè)時(shí)間可控制在15分鐘以內(nèi)。(新華網(wǎng),2008-10-05
)2、開(kāi)創(chuàng)性原則科學(xué)研究是探索未知的活動(dòng),其靈魂在于創(chuàng)造性。理論研究在一定程度上做出新發(fā)現(xiàn),提出新見(jiàn)解,得出新概念、新理論、新原理。應(yīng)用研究創(chuàng)造出新技術(shù)、新工藝、新設(shè)計(jì)、新材料、新品種、新方法※選題前必須掌握擬研究領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外研究狀況、方法、水平及最新研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)李政道:“做什么事情,都要跳到最前線去作戰(zhàn)。問(wèn)題不是怎么趕上,而是怎么超過(guò)。不能老是跟,那就永遠(yuǎn)跑不到前面去。要下決心走自己的路,才能做出創(chuàng)造性的工作?!卑凑談?chuàng)造性原則選出的課題一般有以下幾種情況1、前人或他人未研究過(guò)的,以此課題來(lái)填補(bǔ)空白;2、前人或他人已提出來(lái),但未取得研究成果或未取得同行、專家或?qū)W術(shù)界的認(rèn)可;3、前人或他人雖作過(guò)研究,并提出了一些觀點(diǎn)或技術(shù)上的創(chuàng)新,但根據(jù)自己所提出的問(wèn)題、所做的實(shí)驗(yàn)的,能進(jìn)一步發(fā)展、補(bǔ)充、修正或否定前人的研究成果;4、國(guó)外已有人研究,但尚未結(jié)合我國(guó)實(shí)際進(jìn)行創(chuàng)新性研究,以此課題來(lái)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)某領(lǐng)域空白;5、把其他領(lǐng)域的理論成果或技術(shù)成果移植、借鑒到本研究領(lǐng)域;6、進(jìn)行新的技術(shù)創(chuàng)造或革新。3、科學(xué)性原則選定的課題要有一定的科學(xué)理論或科學(xué)事實(shí)作為根據(jù)。選無(wú)根據(jù)地違背已確證的理論作為課題,就失去了起碼的科學(xué)性原則。限于認(rèn)識(shí)水平,科學(xué)和偽科學(xué)之間并沒(méi)有一條鴻溝,像倫琴在發(fā)現(xiàn)X射線時(shí),物理學(xué)家開(kāi)爾文竟斥責(zé)為騙局;而星相說(shuō)、水變油這樣的偽科學(xué)都曾風(fēng)靡一時(shí)。只需把科學(xué)性原則視為一般性前提,而不應(yīng)絕對(duì)化,僵硬化。否則,也就違背了科學(xué)的創(chuàng)新精神,像尋求磁單極子、超光速的研究。這些課題既存在著較大風(fēng)險(xiǎn),但也蘊(yùn)藏著巨大的機(jī)遇。英國(guó)發(fā)明造能裝置能量守恒定律或被打破英國(guó)Ecowatts公司科研人員耗時(shí)10年開(kāi)發(fā)出一種名為“熱能箱”的裝置,能把1倍電能轉(zhuǎn)化為最多2倍熱能。英國(guó)約克大學(xué)的吉姆·里昂對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了獨(dú)立評(píng)估,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這套系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)后,不用費(fèi)力就能獲得是輸入電能1.5倍至2倍的熱能。據(jù)悉,英國(guó)貿(mào)易和工業(yè)部為這項(xiàng)耗資1400萬(wàn)英鎊的研究提供了資金支持,旨在幫助低收入家庭獲得負(fù)擔(dān)得起的供暖服務(wù)。4、可行性原則選定科研課題時(shí)要根據(jù)已經(jīng)具備的或者經(jīng)過(guò)努力可以具備的條件確定課題。如,愛(ài)因斯坦、陳景潤(rùn)。1)主觀條件選題時(shí)就需要考慮自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)、研究能力、興趣愛(ài)好以及對(duì)課題的認(rèn)識(shí)水平。2)客觀條件選擇課題時(shí)必須考慮科研經(jīng)費(fèi)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、原材料供應(yīng)、圖書(shū)情報(bào)資料,以及導(dǎo)師及合作者的研究情況。恩格斯:“我們只能在我們時(shí)代的條件下進(jìn)行認(rèn)識(shí),而且這些條件達(dá)到什么程度,我們便認(rèn)識(shí)到什么程度?!?.效益性原則效益性原則是指所選的課題應(yīng)考慮到一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,在一定時(shí)期內(nèi)沒(méi)有效益的項(xiàng)目應(yīng)該減少選擇的機(jī)會(huì),因?yàn)楝F(xiàn)在的研究經(jīng)費(fèi)是一定的,所以要抓住重點(diǎn)。在科學(xué)研究的實(shí)際活動(dòng)中,充分具備以上條件的情況,或把這些原則兼顧的情況并不多見(jiàn)。這些原則之間常常會(huì)有矛盾,比如,需要性與可行性、科學(xué)性與創(chuàng)造性之間的矛盾,使得難以在各個(gè)方面都做的很周全。只能在上述原則的綜合乃至折衷上選出相對(duì)合理的課題方案,如何根據(jù)實(shí)際情況處理好上述原則之間的關(guān)系也成為科研選題中復(fù)雜而重要的問(wèn)題。
問(wèn)題的確定
(研
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