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科学方法

2009-08-28  高中校本...

科学方法

  科学方法是人类所有认识方法中比较高级、比较复杂的一种方法。它具有以下特点:(1)鲜明的主体性,科学方法体现了科学认识主体的主动性、认识主体的创造性以及具有明显的目的性;(2)充分的合乎规律性,是以合乎理论规律为主体的科学知识程序化;(3)高度的保真性,是以观察和实验以及他们与数学方法的有机结合对研究对象进行量的考察,保证所获得的实验事实的客观性和可靠性。
  科学方法是指:人们在认识和改造世界中遵循或运用的、符合科学一般原则的各种途径和手段,包括在理论研究、应用研究、开发推广等科学活动过程中采用的思路、程序、规则、技巧和模式。简单地说,科学方法就是人类在所有认识和实践活动中所运用的全部正确方法。
  科学方法是人们为获得科学认识所采用的规则和手段系统。它是科学认识的成果和必要条件。可分为三个层次:(1)单学科方法,也称专门科学方法;(2)多学科方法,也称一般科学方法,是适用于自然科学和社会科学的一般方式、手段和原则;(3)全学科方法,是具有最普遍方法论意义的哲学方法。
  科学研究方法
  所谓科学的研究方法,很明显就是科学工作者在从事某项科学发现时所采用的方法。但是。这个过于简单的说明对
  我们没有多大帮助。能不能对这个问题作出更详细的说明呢?好吧!我们可以描述一下这个问题的一个理想答案。
  (1)在进行科学研究时,应当首先认识到问题的存在。
  例如,在研究物体的运动时,首先应当注意到物体为什么会像它所发生的那样进行运动,亦即物体为什么在某种条件下
  会运动得越来越快(加速运动),而在另一种条件下则会运 行得越来越慢(减速运动)。
  (2)要把问题的非本质方面找出来,加以剔除。例如,一个物体的味道对物体的运动是不起任何作用的。
  (3)要把你能够找到的、同这个问题有关的全部数据 都收集起来。在古代和中世纪,这一点仅仅意味着如实地对
  自然现象进行敏锐观察。但是进入近代以后,情况就有所不 同了,因为人们从那时起已经学会去模仿各种自然现象,也
  就是说,人们已经能够有意地设计出种种不同的条件来迫使物体按一定的方式运动,以便取得与该问题有关的各种数据。
  例如,可以有意地让一些球从一些斜面上滚下来;这样做时,既可以用各种大小不同的球,也可以改变球的表面性质或者
  改变斜面的倾斜度,等等。这种有意设计出来的情况就是实验,而实验对近代科学起的作用是如此之大,以致人们常常
  把它称为“实验科学”,以区别于古希腊的科学。
  (4)有了这些收集起来的数据,就可以作出某种初步
  的概括,以便尽可能简明地对它们加以说明,亦即用某种简明扼要的语言或者某种数学关系式来加以概括。这也就是假设或假说。
  (5)有了假说以后,你就可以对你以前未打算进行的实验的结果作出推测。下一步,你便可以着手进行这些实验,看看你的假说是否成立。
  (6)如果实验获得了预期的结果,那么,你的假说便得到了强有力的事实依据,并可能成为一种理论,甚至成为一条“自然定律”。
  当然,任何理论或自然定律都不是最后定论。这一过程 会一次又一次地重复下去。新的数据,新的观察和新的实验 结果将不断出现,旧的自然定律将不断为更普遍的自然定律 所替代,因为这些新的定律不但能说明旧定律所能解释的各种现象,而且还能说明旧定律所不能解释的一些现象。以上这些,正如我已经说过的,是一种理想的科学研究 方法。但是在真正的实践中,科学工作者并不需要像做一套 柔软体操那样一步一步地进行下去,而且他们通常也不这样 做。比起旁的事情来,像直觉、洞察力甚至运气这一类因素 常常更起作用.在整部科学史中充满了这样的例子。有不少科学家仅仅根据很不充分的数据和很少一点实验结果(有时甚至一点实验结果也没有),便突然灵机一动,得出了有用 的、合乎事实的论断。这样的论断,如果按部就班地通过上述理想的科学研究方法进行,就可能要用好几年的时间才能得到。例如,凯库勒就是在邮车上打瞌睡的时候,突然领悟到 苯的化学结构的。洛维则在半夜醒来的时候,突然得到了关于神经刺激的化学传导问题的答案。格拉泽却由于无聊地凝视着一杯啤酒,才得到了气泡室的想法。然而这是不是说,一切都是凭好运气得来的,根本不需要动脑筋去思考呢?不,绝对不是的。这样的“好运气”只 那些具有最好领悟力的人才会碰上,换句话说,有些人之 所以会碰上这样的“好运气”,只是因为他们具有十分敏锐的直觉,而这种敏锐的直觉则是依靠他们丰富的经验、深刻的理解力和平时爱动脑筋换来的。

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