專題三科學(xué)觀與科學(xué)方法論(簡)

專題三

科學(xué)觀與科學(xué)方法論

第一節(jié)科學(xué)的本質(zhì)第二節(jié)科學(xué)認(rèn)識的形成“科學(xué)”詞義的來源:19世紀(jì)下半葉，日本明治時代啟蒙思想家福澤瑜吉首次把Science譯為科學(xué)（分門別類加以研究的學(xué)問）。1893年，康有為最早將“科學(xué)“一詞引進(jìn)中國。隨后，梁啟超在《變法通議》中，嚴(yán)復(fù)在《天演論》中，都使用了”科學(xué)”一詞，將科學(xué)研究機(jī)構(gòu)譯為“格致大館”。從此科學(xué)一詞便在我國廣泛使用。

第一節(jié)科學(xué)的本質(zhì)

科學(xué)的本質(zhì)是科學(xué)觀和科學(xué)認(rèn)識論的核心，也是科學(xué)哲學(xué)中爭議最大的問題之一。事實(shí)上，對于科學(xué)本質(zhì)的觀點(diǎn)也是在不斷發(fā)展的。英國著名的自然科學(xué)史學(xué)家W.C.丹皮爾在他的《科學(xué)史及其與哲學(xué)和宗教的關(guān)系》（1949）的緒論中，對科學(xué)一詞開章作出了闡述：什么是科學(xué)？拉丁語詞Scientia，就其最廣泛的意義來說，是學(xué)問或知識的意思。但英語詞“science”卻是naturalscience（自然科學(xué)）的簡稱，雖然最接近的德語對應(yīng)詞Wissenschaft仍然包括一切有系統(tǒng)的學(xué)問，不但包括我們所謂的science（科學(xué)），而且包括歷史、語言學(xué)及哲學(xué)。所以，在我們看來，科學(xué)可以說是關(guān)于自然現(xiàn)象的有條理的知識，可以說是對于表達(dá)自然現(xiàn)象的各種概念之間的關(guān)系的理性研究。什么是科學(xué)？達(dá)爾文：科學(xué)就是整理事實(shí)，以便從中得出普遍的結(jié)論。伏爾科夫：科學(xué)本身不是知識，而是產(chǎn)生知識的社會活動，是一種社會生產(chǎn)布萊克特：所謂科學(xué)，就是國家出錢來滿足科學(xué)家的好奇心

J?貝爾納雖然沒有對科學(xué)給出嚴(yán)格的定義，但還是從多方面作出了自己的概述：

“科學(xué)可作為（1）一種建制；（2）一種方法；（3）一種積累的知識傳統(tǒng)；（4）一種維持或發(fā)展生產(chǎn)的主要因素；以及（5）構(gòu)成我們的諸信仰和對宇宙和人類的諸態(tài)度的最強(qiáng)大勢力之一?！?/p>

可見，他把科學(xué)看作是：組織人們?nèi)ネ瓿梢欢ㄉ鐣蝿?wù)的體制；發(fā)現(xiàn)自然界和社會的新規(guī)律的方法；積累起來的知識體系和傳統(tǒng)；發(fā)展生產(chǎn)的主要因素；新思想、新世界觀的來源。科學(xué)研究的程序選題：始于科學(xué)問題；獲取科學(xué)事實(shí)：按課題的需要收集和整理事實(shí)材料；進(jìn)行思維加工：基于已有的材料，進(jìn)行科學(xué)抽象，形成科學(xué)假說；驗(yàn)證：對已形成的假說進(jìn)行檢驗(yàn)；建立理論體系：形成嚴(yán)密的邏輯體系第二節(jié)科學(xué)認(rèn)識的形成科學(xué)問題的提出科學(xué)事實(shí)的獲取科學(xué)抽象－科學(xué)思維科學(xué)假說的形成科學(xué)理論的創(chuàng)立一、科學(xué)問題及科研選題科學(xué)問題是科學(xué)研究的指向，是科研主體從事科學(xué)活動的起點(diǎn)；1、科學(xué)問題的提出（1）科學(xué)問題科學(xué)問題主體在當(dāng)時知識背景下提出的關(guān)于科學(xué)認(rèn)識和實(shí)踐中需要解決而又未解決的矛盾,包含著一定的求解目標(biāo)和求解范圍,但尚無確定的答案。德國數(shù)學(xué)家希爾伯特在20世紀(jì)一次國際會議上提出數(shù)學(xué)研究的23個問題，對本世紀(jì)數(shù)學(xué)研究起到了重要的推動作用。

“我們必須知道，我們必將知道。”

注意：科學(xué)問題是歷史時代的產(chǎn)物。問題與科學(xué)問題；科學(xué)問題與偽科學(xué)問題愛因斯坦——“提出一個問題往往比解決一個問題更加重要。因?yàn)榻鉀Q問題也許僅僅是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看待舊的問題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。”

海森堡——“提出正確問題標(biāo)志問題解決了一大半?！泵?9名科學(xué)家提出21世紀(jì)11大科學(xué)難題11（1）何謂暗物質(zhì)（2）暗能量的性質(zhì)（3）宇宙的起源（4）愛氏引力論是否定論（5）中微子質(zhì)量（6）高能粒子束原理（7）質(zhì)子穩(wěn)定性（8）高密高溫下的物質(zhì)新形態(tài)（9）元素的組成細(xì)節(jié)（10）有否額外時空維度（11）描述中子星、射線的新理論（2）科學(xué)問題的來源實(shí)踐與理論的矛盾:原理論難解釋新現(xiàn)象；同一事實(shí)進(jìn)行多方面觀察、實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果無法給予統(tǒng)一解釋。理論內(nèi)部的矛盾:理論的推論中證明了兩個矛盾命題理論中有悖論；從理論中能推出它不能成立的結(jié)論佯謬。不同理論、學(xué)派之間的矛盾:不同學(xué)派運(yùn)用不同理論；不同學(xué)科領(lǐng)域的不同理論解釋。社會需要而現(xiàn)有技術(shù)不能滿足需要的矛盾。（二）科研選題1、科研選題是對科學(xué)問題的系統(tǒng)思考和深入的結(jié)果，它具有明確的問題結(jié)構(gòu)、研究方法的描述、研究程序的說明、研究價值和意義的展望等，是科研活動實(shí)際過程的真正起點(diǎn)?？茖W(xué)學(xué)創(chuàng)始人貝爾納：“課題的形成和選擇，無論作為外部的經(jīng)濟(jì)要求，抑或作為科學(xué)本身的要求，都是研究工作中最復(fù)雜的一個階段，一般來說，提出課題比解決課題更困難……所以評價和選擇課題，便成了研究戰(zhàn)略的起點(diǎn)?！保?）科研選題的意義A、選題是研究工作的首要步驟和戰(zhàn)略起點(diǎn)，在科研活動中占有舉足輕重的地位。B、選題直接關(guān)系到研究工作的進(jìn)展速度、成果的大小甚至成敗。C、提出有創(chuàng)建性的課題，能加速科學(xué)發(fā)展。D、科研選題還與研究人員的成才有重大關(guān)系科研選題的基本原則需要性(與社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切聯(lián)系,或是與學(xué)科發(fā)展本身需要密切聯(lián)系；）創(chuàng)造性(科研是探索性工作,本質(zhì)上要求創(chuàng)新,其生命在于創(chuàng)新)科學(xué)性(有一定的科學(xué)理論、事實(shí)的依據(jù),把選題置于當(dāng)時背景條件下,使之成為科學(xué)上可成立和探索的問題)可行性（與主客觀條件適應(yīng),據(jù)已有條件或努力創(chuàng)造條件,取得預(yù)期或一定成果)科研選題還應(yīng)注意選題的方法和藝術(shù)1、要勇于提出自己的見解；2、善于抓住兩門或幾門學(xué)科相互接觸的交叉點(diǎn)和結(jié)合點(diǎn)，延伸自己科研的領(lǐng)域和視野；3、敏銳地抓住研究中意外出現(xiàn)的機(jī)遇，調(diào)整課題、轉(zhuǎn)向進(jìn)攻，及時調(diào)整思路；4、善于抓住矛盾，從中發(fā)現(xiàn)問題，制定課題；5、學(xué)會站在“巨人肩上”制定課題；6、善于把握學(xué)科發(fā)展動態(tài)和趨勢，在各學(xué)科前沿選擇課題；7、善于接近哲學(xué)、文學(xué)的預(yù)見和科學(xué)幻想的啟迪在克林頓時代，著名的國家基礎(chǔ)信息計劃、人類基因組計劃和納米創(chuàng)新計劃，不僅對科技，而且對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動和影響。布什時代，注意力由于9.11原因轉(zhuǎn)移到了反恐上，在科技政策上更多的關(guān)注本土安全跟所謂的國家防御問題。但是他也提出生物探空計劃，希望經(jīng)過15年到20年的努力，把人送到火星。二、科學(xué)事實(shí)1、所謂科學(xué)事實(shí)，是指人們通過觀察和實(shí)驗(yàn)所獲得的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，是經(jīng)過科學(xué)整理和鑒定的確定事實(shí)?？陀^事實(shí)：在時空中實(shí)際存在著的事件、現(xiàn)象和過程。在人們的意識之外，不依賴于人們的意識而獨(dú)立存在。

客觀事實(shí)與科學(xué)事實(shí)但是，客觀的事件和現(xiàn)象會隨著觀察和實(shí)驗(yàn)過程的結(jié)束而消失，怎樣才能長期保持事實(shí)，把它們納入科學(xué)認(rèn)識的系統(tǒng)中并在理論中加工它們呢？這就需要對事實(shí)進(jìn)行陳述和判斷。所以，科學(xué)事實(shí)既不是客觀事實(shí)本身，也不是所學(xué)理論，而是科學(xué)與客觀事實(shí)的結(jié)合。特點(diǎn)：⑴內(nèi)容是客觀的⑵形式是主觀的科學(xué)事實(shí)是科學(xué)研究的基礎(chǔ)。蘇聯(lián)生理學(xué)家巴甫洛夫：“不管鳥翼是多么完美，但如果沒有空氣，它是永遠(yuǎn)不會飛翔高空的。事實(shí)就是科學(xué)家的空氣。你們不憑借事實(shí)，就永遠(yuǎn)不會飛騰起來?！币粋€希望受到應(yīng)有的信任的理論,必須建立在有普遍意義的事實(shí)之上……從來沒有一個真正有用的和深入的理論果真是由純粹的思辨去發(fā)現(xiàn)的?！獝垡蛩固箍茖W(xué)事實(shí)一般分為兩類：事實(shí)Ⅰ：客體與儀器相互作用結(jié)果的表征，如觀測儀器上所記錄和顯示的數(shù)字，圖像等；事實(shí)Ⅱ：對觀察實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)果的陳述和判斷。如，“X射線不改變鈾的狀態(tài)?！笨茖W(xué)事實(shí)滿足的條件

1．可重復(fù)性:科學(xué)事實(shí)應(yīng)該可重現(xiàn)

2．精確性與系統(tǒng)性:科學(xué)事實(shí)應(yīng)該比較系統(tǒng)精確

3．個別性:科學(xué)事實(shí)應(yīng)當(dāng)是個別存在陳述。如：“鈾具有放射性”；水分子由二個氫原子和一個氧原子構(gòu)成；“一只雞吃了含農(nóng)藥的食物3小時以后中毒死了?！庇秩纾赫麄€宇宙都在膨脹著；生物都有新陳代謝;所有微觀客體都具有波粒二象性等，為普遍性陳述,應(yīng)視為科學(xué)事實(shí)加工提煉之后做出的理論論斷。

科學(xué)事實(shí)的作用科學(xué)事實(shí)是形成科學(xué)概念、科學(xué)定律、科學(xué)假說、建立科學(xué)理論的基礎(chǔ)。科學(xué)事實(shí)是對科學(xué)假說和科學(xué)理論進(jìn)行評價的基本手段。2、科學(xué)事實(shí)的獲取兩種途徑：直接途徑：科學(xué)觀察與科學(xué)實(shí)驗(yàn)是獲取科學(xué)事實(shí)的最基本手段和方式；間接途徑：文獻(xiàn)調(diào)研李約瑟難題

李約瑟先生在研究中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展史的過程中，提出了這樣一個問題，就是在公元前二世紀(jì)至公元十五世紀(jì)，中國在自然科學(xué)及運(yùn)用方面，遠(yuǎn)勝于西歐，但是近代科學(xué)為什么不是從處于世界領(lǐng)先地位的中國古代文明中演繹出來，而是在文明程度相對落后的十五世紀(jì)的歐洲誕生呢？這就是學(xué)術(shù)界所說的“李約瑟難題”。

（1）科學(xué)觀察科學(xué)觀察是人們?yōu)榱苏J(rèn)識事物的本質(zhì)和規(guī)律，通過感覺器官或輔之以儀器，有目的、有計劃地對自然現(xiàn)象在自然發(fā)生的條件下進(jìn)行考察的一種方法。特點(diǎn)：一種感性活動；一種有目的、有計劃的活動；對于自然狀態(tài)下客體的感知和描述。觀察方法的局限性

A、只能直接發(fā)現(xiàn)對象的現(xiàn)象，而不能直接發(fā)現(xiàn)對象的本質(zhì)；B、不能直接觀察到所有研究的現(xiàn)象；

案例：錯誤百出的觀察報告

在一次國際心理學(xué)會議上，突然沖進(jìn)兩個人，后面的人拿著槍追趕前面的人。兩人在會場中追逐，突然一聲槍響，兩人又一起沖出門去。事情發(fā)生的時間前后不過二十秒鐘。

會議主席讓所有與會者寫下他們目擊的經(jīng)過。整個事件其實(shí)是預(yù)先安排好的，并全部被錄影。結(jié)果，在上交的四十篇報告中，沒有一個人的記載是完全正確的。其中只有一篇錯誤率少于20%，有十四篇的錯誤在20%—40%之間，十二篇的錯誤率在40%—50%之間，十三篇的錯誤在50%以上。而且許多報告的細(xì)節(jié)是臆造出來的。（2）科學(xué)實(shí)驗(yàn)

科學(xué)實(shí)驗(yàn)是人們根據(jù)一定科研目的,用一定物質(zhì)手段(科學(xué)儀器和設(shè)備),在人為控制或模擬客觀對象的條件下考察對象，從而獲取科學(xué)事實(shí)的一種基本方法。特點(diǎn)：可以簡化和純化自然現(xiàn)象；可以強(qiáng)化和激化研究對象；可以再現(xiàn)或重現(xiàn)自然過程。與觀察方法比較：

1）更能發(fā)揮人的主觀能動性。其最大特點(diǎn)是在變革自然中認(rèn)識自然。

巴甫洛夫形象比喻；“實(shí)驗(yàn)好像把各種現(xiàn)象拿在自己的手中，并時而把這一現(xiàn)象，時而把那一想象納入實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程，從而在認(rèn)為簡化的組合中確定現(xiàn)象間的真實(shí)聯(lián)系。換句話說，觀察是搜集自然現(xiàn)象所提供的東西，而實(shí)驗(yàn)則是從自然現(xiàn)象中提取他所愿望的東西。

2）更能獲得大量、精確和可靠的科學(xué)事實(shí)，更能深刻地揭示事物的本質(zhì)和規(guī)律。觀察實(shí)驗(yàn)中的認(rèn)識論問題

（1）觀察和理論的關(guān)系：古典經(jīng)驗(yàn)主義的“純觀察說”歷史主義的“觀察滲透理論”

古典經(jīng)驗(yàn)主義的“純觀察說”“純觀察說”代表人物是英國哲學(xué)家培根和洛克。培根認(rèn)為科學(xué)觀察是一種純粹的感官反應(yīng)活動，它不受任何理論因素的影響，在觀察中應(yīng)該要排除任何理論的影響，純粹客觀地進(jìn)行觀察。洛克認(rèn)為觀察是消極、被動的反應(yīng)過程，觀察過程就是人們對客體的感覺過程。局限：把觀察等同于純粹的生理反應(yīng)過程，而看不到科學(xué)觀察更重要的一面，即它是一種認(rèn)識活動過程，有其復(fù)雜的認(rèn)識論機(jī)制。歷史主義的“觀察滲透理論”

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“觀察滲透理論”，是美國科學(xué)哲學(xué)家漢森在《發(fā)現(xiàn)的模式》（1958）一書中提出的著名命題。科學(xué)觀察受到觀察者理論的影響和支配，不同理論觀點(diǎn)的人可能對同一對象形成不同的觀察結(jié)果。有傷風(fēng)化！真美！一個殘廢！

觀察之所以滲透著理論，因?yàn)椋河^察不僅是接受信息的過程,也是加工信息的過程,所以必然與觀察者的知識背景乃至生活經(jīng)驗(yàn)、心理定勢相聯(lián)系,不同的觀察者對同一過程可能會得出不同的結(jié)論。觀察陳述是用科學(xué)語言表述出來的，而科學(xué)語言總與特定的科學(xué)理論聯(lián)系著。為什么？檢查X光片最初醫(yī)學(xué)系的學(xué)生只能注意到熒光屏上有一些影跡。一開始他完全迷惑不解，看不到專家們討論的東西。最終，經(jīng)過系統(tǒng)學(xué)習(xí)，他就會看到生理變異，病理變化以及慢性傳染病、急性病的癥候?！笆抢碚摏Q定我們能夠觀察到的東西”，“只有理論，即只有關(guān)于自然規(guī)律的知識，才能使我們從感覺印象推論出基本現(xiàn)象?！?/p>

——愛因斯坦（2）觀察實(shí)驗(yàn)中的機(jī)遇科學(xué)研究中由于意外事件導(dǎo)致科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)，稱為機(jī)遇。機(jī)遇最大的特點(diǎn)就是意外性。完全意外與部分意外。A、完全意外性，研究目的是為了發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象A，但卻意外發(fā)現(xiàn)一種完全不同于A的現(xiàn)象B，而且B比A更有價值。如，瑞士化學(xué)家肖班在廚房里利用纖維素作原料合成巨分子實(shí)驗(yàn)時，弄灑了一瓶硫酸和硝酸的混合物，他抓起棉圍裙去擦，再放到爐子上烤，不料圍裙著起火來，燒得干干凈凈，但是沒有發(fā)生濃煙。受這一意外的啟示，發(fā)明了威力巨大而又無煙的烈性炸藥?！坝行脑曰ɑú婚_，無心插柳柳成蔭”B、部分意外性，指結(jié)果是意料之中的事情，但發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的方式、時間或場合確是意外的。

如古德意爾橡膠硫化技術(shù)的發(fā)明，就是在實(shí)驗(yàn)過程中不小心把橡膠和硫磺的混合物掉在火爐上，出乎意料地發(fā)現(xiàn)這種混合物的良好性能。

“眾里尋他千百度，驀然回首，那人卻在燈火闌珊處”

機(jī)遇產(chǎn)生的根源：

1）客觀根源：自然界本身是偶然性與必然性的對立統(tǒng)一。機(jī)遇表現(xiàn)為偶然性，但他背后卻隱藏著自然規(guī)律的必然性。

2）認(rèn)識論根源：來源于主體的目的性與客體的復(fù)雜性之間的矛盾。如何捕捉機(jī)遇？

“在觀察的領(lǐng)域里，機(jī)遇只偏愛那種有準(zhǔn)備的頭腦?！?/p>

——法國化學(xué)家和微生物學(xué)奠基人巴斯德“有準(zhǔn)備的頭腦”？？具有嚴(yán)謹(jǐn)誠實(shí)的科學(xué)態(tài)度——留心意外事件，對新現(xiàn)象抓住不放，追究到底；具有敏銳的觀察能力和識別能力；具有嫻熟的理論分析能力和觀察實(shí)驗(yàn)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。尼科爾：“機(jī)遇只垂青那些懂得怎樣追求它的人。”

現(xiàn)代科學(xué)積累了與日俱增的、數(shù)量龐大的經(jīng)驗(yàn)材料，如何從經(jīng)驗(yàn)層次的認(rèn)識上升為理論層次的認(rèn)識，是哲學(xué)家和科學(xué)家們十分關(guān)心的重大問題。三、科學(xué)抽象馬克思：“如果事物的表現(xiàn)形式和事物的本質(zhì)會合而為一，一切科學(xué)就都成為多余的了”

1、科學(xué)抽象的內(nèi)涵

含義：在思維中對同類事物去除其現(xiàn)象的、次要的方面,抽取共同的、主要的方面,從而做到從個別中把握一般,從現(xiàn)象中把握本質(zhì)的認(rèn)知過程。

科學(xué)方法，一般是指科學(xué)認(rèn)識主體在探索自然現(xiàn)象、自然過程及揭示自然規(guī)律活動中所應(yīng)用的方法。

2、科學(xué)方法科學(xué)方法的層次性第一個層次是各門自然科學(xué)中的特殊研究方法。(如光譜分析法,催化方法等)第二個層次是整個自然科學(xué)的認(rèn)識和方法。(如觀察實(shí)驗(yàn),邏輯方法,假說方法,數(shù)學(xué)方法等)第三個層次是自然科學(xué)、社會科學(xué)和思維科學(xué)普適的方法。(如從實(shí)際出發(fā),調(diào)查研究,實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)等)科學(xué)方法的兩大類別

經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識的方法：觀察和實(shí)驗(yàn)方法理論思維的方法：邏輯思維方法和非邏輯思維方法科學(xué)研究方法的歷史演進(jìn)

（1）以直觀思辨方法為主的時期古代（公元前—15世紀(jì)末）：簡單、直接的觀察；思辯地概括和猜測同時實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)學(xué)方法開始萌芽。這一時期，科學(xué)方法的最高成就體現(xiàn)在亞里士多德的《工具篇》、歐幾里德的《幾何原本》、德謨克利特的《論邏輯》等著作中。(2)以實(shí)驗(yàn)和分析方法為主的時期:近代（16世紀(jì)—19世紀(jì)中葉）伽利略：倡導(dǎo)實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)學(xué)方法；弗朗西斯·培根:創(chuàng)立了近代前期的實(shí)驗(yàn)科學(xué)方法論和近代歸納法（輕視演繹法和數(shù)學(xué)）笛卡爾：創(chuàng)立以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)、演繹法為核心的科學(xué)方法論（輕視歸納法）（3）分析方法和綜合方法并重的時期：19世紀(jì)下半葉至20世紀(jì)初）：

自然科學(xué)從分門別類的研究到闡明過程間的聯(lián)系；靜止地分析現(xiàn)成的事實(shí)到考察自然過程的變化和發(fā)展。因此，科學(xué)方法也從觀察、實(shí)驗(yàn)方法發(fā)展為綜合整理；從實(shí)驗(yàn)、分析方法進(jìn)入在實(shí)驗(yàn)、分析基礎(chǔ)上進(jìn)行理論綜合的時期。（4）綜合、系統(tǒng)思維方法時期：從20世紀(jì)40年代開始觀察、實(shí)驗(yàn)與理論思維密切結(jié)合；科學(xué)方法的相互滲透和移植，產(chǎn)生了跨學(xué)科的研究方法；產(chǎn)生了控制論、信息論、系統(tǒng)論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)、突變論等等新的理論和方法。特點(diǎn)：突出了理論思維的能動性，強(qiáng)調(diào)整體性和綜合性。伴隨著科學(xué)的歷史發(fā)展，人類認(rèn)識自然的研究方法經(jīng)歷了從樸素整體綜合到分析再到系統(tǒng)整體綜合的辯證發(fā)展過程。方法的重要性巴甫洛夫：“初期研究的障礙，乃在于缺乏研究方法。有了良好的方法，即使是沒有多大才干的人也能作出許多成就。如果方法不好，即使是有天才的人也將一事無成?！睈垡蛩固?

A=X+Y+Z

成功=勞動+方法+少說空話方法的重要性

“科學(xué)中難能可貴的創(chuàng)造性才華，由于方法拙劣可能被削弱，甚至被扼殺；而良好的方法則會增長、促進(jìn)這種才華?！?/p>

—貝爾納卡爾·薩根（C.Sagan）：

科學(xué)家為什么應(yīng)該普及科學(xué)“我們是能思考的生物。這正是我們的長處所在。我們不如其他動物跑得快、會偽裝、善于挖洞、長于飛翔和游泳。但我們善于思考。并且由于有雙手，我們善于建造。這是我們的特殊天賦，也是人類延續(xù)的主要原因。如果我們僅自己最明智地運(yùn)用這些能力而沒有鼓勵他人運(yùn)用，那就否認(rèn)了我們?nèi)祟惿朴谒伎嫉奶焐鷻?quán)力。因而我認(rèn)為沒有被鼓勵著去積極思考的人是不幸的?！?、理論思維方法的基本形式：邏輯思維方法非邏輯思維方法邏輯與非邏輯思維方法邏輯思維方法，是指主體在科學(xué)認(rèn)識過程中借助于概念、判斷、推理等思維形式，遵循一定邏輯規(guī)則而揭示事物本質(zhì)或規(guī)律的理論思維或抽象思維方法，是最普遍、最基本的科學(xué)思維方法。非邏輯思維方法是指不受固定邏輯規(guī)則等制約的間斷與跳躍式、突發(fā)與創(chuàng)造性的思維方式。邏輯思維：演繹－歸納、公理化方法、分析－綜合、類比、非邏輯思維：想象、靈感、直覺演繹方法演繹是從一般原理推論出個別或特殊事物及其結(jié)論的過程。個別一般亞里士多德演繹的三段論：大前提，小前提，結(jié)論大前提：已知的一般原理或一般性的假設(shè)；

小前提：研究的特殊場合或個別事物的判斷；

結(jié)論：從一般的已知的原理或假推出的對于特殊場合或個別事物的判斷；如：凡人皆會死，張三是人，張三也會死。水果都含有維生素梨是水果梨含有維生素。演繹法在科研中的作用解釋事實(shí)或預(yù)見事實(shí):從理論命題推導(dǎo)出事實(shí)命題，或解釋已知事實(shí)，或是預(yù)見未知事實(shí)。發(fā)展假說和理論：通過演繹從假說和理論中推演出一個可以與實(shí)驗(yàn)相對比的具體結(jié)論，通過實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證推翻或證實(shí)理論的正確或錯誤。演繹方法的局限性它只適合于已有理論的證明和推演。

歸納方法從個別或特殊事物概括出共同本質(zhì)或一般原理的邏輯思維方法，在邏輯上叫做歸納推理。個別一般培根完全歸納與不完全歸納完全歸納：通過考察某類事物中全部個別事物，包括其屬性、類型、特征后，概括抽象出這類事物的一般性特征結(jié)論的認(rèn)識方法。不完全歸納：根據(jù)一類事物中的部分對象具有(或不具有)某種屬性，從而得出該類事物所有對象都具有(或不具有)某種屬性的思維方法。

不完全歸納論證把有關(guān)某一特定種類的某些事情的命題，推廣到有關(guān)該類的所有事情的命題，從而超出了前提所蘊(yùn)含的內(nèi)容。長角的動物都是食草動物。羊是食草動物牛是食草動物鹿是食草動物羊、牛、鹿……都長角…………歸納方法的作用

①從事實(shí)材料中得出普遍規(guī)律或結(jié)論。②為科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)的設(shè)計，提供邏輯依據(jù)。歸納方法的局限性

①歸納法不能保證一定能獲得必然真理。②歸納方法多是根據(jù)對事物現(xiàn)象的歸納來獲得結(jié)論的，所以它缺乏內(nèi)在的必然性。FrancisBacon的歸納法

培根(1561-1626)認(rèn)為，經(jīng)院哲學(xué)家或理性主義者像蜘蛛一樣，只用自己的物質(zhì)來織網(wǎng)（排斥感性物質(zhì)材料）；煉金術(shù)士和經(jīng)驗(yàn)主義者，則像螞蟻一樣只知道不加選擇地搜集材料，儲存起來而不做絲毫加工；而真正的科學(xué)家的工作則像蜜蜂，從自然界采集原料，然后將其變成新產(chǎn)品。他不僅是英國實(shí)驗(yàn)科學(xué)的始祖，而且在認(rèn)識論和方法論方面有卓越貢獻(xiàn)。在邏輯史上，有片面夸大或貶抑演繹法與歸納法的傾向“歸納和演繹，正如分析和綜合一樣，是必然相聯(lián)系著的。不應(yīng)當(dāng)犧牲一個而把另一個捧到天上去，應(yīng)當(dāng)把每一個都用到該用的地方，而要做到這一點(diǎn)，就只有注意他們的相互聯(lián)系、它們的相互補(bǔ)充?！?/p>

——恩格斯我們需要辯證地看待歸納法與演繹法之間的關(guān)系：二者在科學(xué)認(rèn)識中特定的功能是整個科學(xué)認(rèn)識中不可缺少、不可完全替代的；歸納和演繹在運(yùn)用中相互聯(lián)系、相互依賴、相互滲透；單純依靠歸納或演繹本身都無法克服自身的先天缺陷。分析與綜合分析方法

將被研究對象整體分為各部分、方面、因素和層次等,并分別加以考察的認(rèn)識方法.定性分析:對象是否具有某種屬性;有沒有？是不是？定量分析:對象的各種成分?jǐn)?shù)量;有多少？因果分析:引起某一現(xiàn)象變化原因;為什么？綜合方法綜合以分析為基礎(chǔ)，將已有的關(guān)于研究對象各個部分、方面、因素和層次的認(rèn)識聯(lián)系起來，從而形成對研究對象整體性認(rèn)識的認(rèn)識方法。類比類比是根據(jù)兩個（或兩類）對象在某些方面的相似或相同，而推出它們在某個方面也可能相似或相同的一種推理方法。（基本環(huán)節(jié)是聯(lián)想和比較）如：A對象具有a、b、c、d屬性，B對象具有a’、b’、c’屬性，其中a、b、c、與a’、b’、c’分別相似或相同。則B對象可能也具有d’屬性，d’與d具有相似或相同的性質(zhì)。以德布羅意提出物質(zhì)波假說為例：力學(xué)和光學(xué)理論有許多深刻的相似之處；如光的運(yùn)動服從最短光程原理（費(fèi)爾瑪原理），力學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動也服從最小作用量原理，且這兩條原理的數(shù)學(xué)形式極其酷似；光學(xué)中的新發(fā)現(xiàn)光的波粒二象性得到證明后，馬上引起其類比聯(lián)想：物質(zhì)（粒子）的波動性是否也可以設(shè)想，從而提出物質(zhì)波假說，并且還通過類比提出物質(zhì)波的定量顯示（德布羅意關(guān)系式），為量子力學(xué)的創(chuàng)立奠定基礎(chǔ)。類比的結(jié)論具有或然性類比的客觀基礎(chǔ)（客觀對象的相似性和差異性）限制了類比結(jié)論的可靠性。類比的邏輯根據(jù)是不充分的。

非邏輯思維方法

非邏輯方法

運(yùn)用潛意識、直覺、靈感、想象、形象思維于科學(xué)研究所產(chǎn)生的方法。特點(diǎn)

非邏輯思維不受或少受思想束縛，常常超越思想常規(guī)、擺脫成見、構(gòu)筑新意，并有想象力參與，以達(dá)到科學(xué)研究上產(chǎn)生突破的一種思維活動。非邏輯思維的基本形式

形象思維方法：想象和聯(lián)想直覺思維方法：直覺和靈感1、形象思維方法在形象地反映客體具體形狀的感性認(rèn)識基礎(chǔ)上，主體通過意象、聯(lián)想、想象等方式以揭示對象本質(zhì)和規(guī)律的思維形式。意象：對同類事物形象的一般特征的反映,通過印象、表象這些還處于感性階段的關(guān)于對象的生動形象或“內(nèi)心圖畫”。聯(lián)想:廣義指從一事物想到另一事物的思維活動;想象:在聯(lián)想基礎(chǔ)上加工原有意象而創(chuàng)造出新意象的思維活動.想象與聯(lián)想的區(qū)別：聯(lián)想是將頭腦中的意象聯(lián)系在一起，由一種已知的意象喚起另一種已知的意象，并不創(chuàng)造新知識。想象是在聯(lián)想的基礎(chǔ)上加工原有的意象，從而創(chuàng)造出新意象?！纠勘R瑟福提出的原子模型，就是運(yùn)用與太陽系的恒星-行星結(jié)構(gòu)的聯(lián)想而創(chuàng)造的一種新意象，這就是一種科學(xué)想象。形象思維與邏輯思維的區(qū)別：邏輯思維的“細(xì)胞”是抽象的概念，而形象思維的“細(xì)胞”則是形象的意象；形象思維的思維過程的一般形式是運(yùn)用意象進(jìn)行聯(lián)想和想象，而邏輯思維則運(yùn)用概念進(jìn)行判斷和推理。2、直覺思維方法直覺思維方法是指不受某種固定邏輯規(guī)則約束而直接領(lǐng)悟事物本質(zhì)的思維形式。這種思維形式具有非邏輯性、突發(fā)性和獨(dú)創(chuàng)性等基本特征；而且具有尋找事物聯(lián)系、優(yōu)選和預(yù)見事實(shí)，以及構(gòu)建科學(xué)理論的功能。其主要類型包括直覺和靈感。（1）直覺直覺是一種不依靠邏輯思維而直接領(lǐng)悟事物本質(zhì)的思維方式。特點(diǎn)：直覺不受邏輯規(guī)則的限制，思維者不必通過邏輯推理便可直接把握事物的本質(zhì)和規(guī)律。（2）靈感靈感是認(rèn)識過程中最富于創(chuàng)造性的一種非邏輯的思維形式靈感的產(chǎn)生完全是隨機(jī)的、不可預(yù)期的，是在瞬間突然實(shí)現(xiàn)的。靈感的存在：認(rèn)識主體的創(chuàng)造力突然達(dá)到超水平發(fā)揮的一種特定的心理狀態(tài)、情緒體驗(yàn)。前提條件：科學(xué)家執(zhí)著于創(chuàng)造性地解決問題?！胺e之于平日，得之于頃刻”。靈感產(chǎn)生時的特點(diǎn)：注意力處于高度集中狀態(tài)；忘我境界建議：擺脫分散注意力的各種干擾，尤其是不為私生活的煩惱所困（“文武之道，一張一弛”；范特霍夫）；對于瞬時即逝的靈感，必須設(shè)法及時抓住，牢記于心。愛迪生如何辯證地看待邏輯方法和非邏輯方法之間的關(guān)系？在任何科學(xué)創(chuàng)造過程中，兩者都是互為補(bǔ)充的在邏輯方法走不通的地方，科學(xué)就需要用非邏輯的方法開辟新的通路而當(dāng)非邏輯方法已打開通路之后，又必須及時地在從舊認(rèn)識到新認(rèn)識之間的“深淵”上架起“邏輯的橋梁”非邏輯方法的認(rèn)識成果必須經(jīng)過邏輯的加工，否則，它們就不可能成為真正的科學(xué)知識。請結(jié)合以下材料談?wù)劚R瑟福運(yùn)用了哪些方法？并對所用的每一種科研方法進(jìn)行簡要論述。

1910年，科學(xué)家盧瑟福從太陽系結(jié)構(gòu)設(shè)想出原子結(jié)構(gòu)的太陽系模型。1911年，盧瑟福做了著名的粒子散射實(shí)驗(yàn)，用α粒子轟擊金屬箔，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大部分粒子穿過金屬箔，少數(shù)粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，個別粒子被反彈回來，這說明原子的絕大部分質(zhì)量以及正電荷集中在內(nèi)部很小的一個核上，不像“西瓜模型”所描繪的那樣，在均勻分布的正電荷上鑲嵌著負(fù)電荷。實(shí)驗(yàn)和計算表明，原子核的質(zhì)量占原子質(zhì)量的99．99%，而太陽的質(zhì)量占太陽系質(zhì)量的99．8%；原子核在原子中占很小一部分空間，太陽也是這樣；原子核與電子靠庫侖力聯(lián)系，遵循平方反比律，太陽與行星靠萬有引力聯(lián)系，也遵循平方律。比較的結(jié)果證實(shí)了盧瑟福的設(shè)想。這就是原子結(jié)構(gòu)的“小太陽系模型”的形成過程。課堂作業(yè)（實(shí)驗(yàn)、想象、聯(lián)想、類比、模型、假說）

四、科學(xué)假說科學(xué)假說是根據(jù)已知的科學(xué)事實(shí)和科學(xué)原理，對研究的自然現(xiàn)象及其規(guī)律性提出的一種假定性的推測和說明，是自然科學(xué)理論思維的一種重要形式。假說不僅是一種認(rèn)識，具有知識形態(tài)，而且也是一種研究方法，可以用于認(rèn)識的任何一個階段上。假說、推測和理論假說同理論有著基本相同的結(jié)構(gòu)和功能，但它不同于理論，它對事物未知本質(zhì)和規(guī)律的認(rèn)識是根據(jù)已知的科學(xué)知識和科學(xué)事實(shí)推想出來的，具有一定猜測性質(zhì)，它是否把握了客觀真理，還有待于實(shí)踐的檢驗(yàn)。假說也不同于一般的推測，它是以確實(shí)可靠的科學(xué)事實(shí)和經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)的科學(xué)原理為根據(jù)合乎邏輯地推論出來的。因此，假說又與簡單的幻想和隨意的猜測不同，具有科學(xué)性。假說是科學(xué)性和猜性或假定性的辯證統(tǒng)一。科學(xué)假說的作用是形成和發(fā)展科學(xué)理論的必經(jīng)途徑；

自然科學(xué)就是沿著“假說——理論——新假說——新理論……”的途徑，不斷地向前發(fā)展的。假說為科學(xué)研究提供指導(dǎo)思想；不同假說的爭論有利于科學(xué)的發(fā)展，有利于更全面、更深刻地揭示事物的本質(zhì)；恩格斯指出：“只要自然科學(xué)在思維著，他的發(fā)