论科学研究的层次
第一章 科学研究方法概述
第一章科学研究方法概述第一节科学研究方法的概念科学研究一般是指利用科研手段和装备，为了认识客观事物的内在本质和运动规律而进行的调查研究、实验、试制等一系列的活动。
为创造发明新产品和新技术提供理论依据。
科学研究是一种社会认识活动，是对未知领域的探索活动。
科学研究方法在本质上是认识方法，它贯穿与科学研究的整个过程。
科学研究方法论则是关于科学研究方法的理论，它是一门思维科学，是联系理论实践的中介，具有反思性、普适性、经济性和开放性等特征。
一、科学研究的起源科学研究起源于问题，问题又有两类：一类是经验问题，关注的是经验事实与理论的相容性，即经验事实对理论的支持或否证，以及理论对观察的渗透，理论预测新的实验事实的能力等问题；另一类是概念问题，关注的是理论本身的自洽性，洞察力，精确度，统一性以及与其他理论的相容程度和理论竞争等问题。
科学研究提供的对自然界作出统一理解的实在图景，解释性范式或模型就是“自然秩序理想”，它使分散的经验事实互相联系起来，构成理论体系的基本公理和原则，是整个科学理论的基础和核心。
二、科学研究方法论的研究对象（一）什么是科学？拉丁文中关于科学的最广泛的定义是，把“科学”理解为学问或知识，理解为“一切确切的知识都属于科学”，那么科学应该指关于事物规律性知识的理论知识。
人文科学和社会科学同自然科学一样，都应属于科学，它们是科学的两个子类。
同自然科学一起构成科学的总体。
那么科学研究方法也就应该包括自然科学研究方法、人文科学研究方法和社会科学研究方法。
科学研究方法论就应该是关于自然科学、人文科学和社会科学的研究方法的理论。
简言之，科学研究方法论是关于科学研究的方法的理论，或者说，科学研究的方法就是科学研究方法论的研究对象。
（二）科学理论应当具备的条件1、遵循自然规律2、根据自然规律解释现象的能力3、在经验世界里是可检验的4、它的结论是暂时性的，即不必是最终的结论5、它是可证伪的一个科学家有理性地坚持一个理论，并不需要这个理论一点儿瑕疵都没有，更不用说一个没有问题的理论。
科研方法论试题
1、科学定义：研究对象的性质和规律 P22、《辞海》科学定义，范畴，定理3、科学按研究对象不同分类 P44、科学研究是探索性质和规律P55、科学研究分类（研究过程）6、科学研究一般过程ABD P87、科学方法论的产生和发展经历了BCD P98、科学研究方法论有（ABD）不同层次P129、唯物辩证法有（AB）创立（马、恩）P1310. 自然科学方法的三大支柱（实验方法、概率方法、逻辑方法p16）11思维形式A B C P1812理性认识的三种基本方式：概念判断、13创造性思维包括：（A B C D）P23-P2414系统思维具有（A B C D）等特点 P2415、大学教师应具备的科研素养（ABC ） P2716科学问题的特征（A B C D）P3517科学问题分为A B C D P3618劳丹将科学问题分为（A B）19经验问题可分为A B D P3720科研问题按求解类型分为A B CP3821科研问题根据内容性质分为C D P3822根据需要回答的问题，是A B P3823广义上讲科研选题包括A B P3924邹鲁院士。
研究方向分为B C D P40 25. 科研方向在选题中的作用ABC P41 26科研选题方式A B C D P4427科研方案的设计，包括A B C D P47 28科研选题的评价一般包括A C P4929综合评价的主要内容包括A B C D P49第三章31资料收集要求包括A B C D P5532原始资料收集方法A B C P5433二手资料搜集方法A B CP5434鉴别资料过程需要鉴别A B C D P5835资料整理原则A B C D P5936 按加工深度，文献分为A B C D P6137文献的三个基本属性A B C P6138印刷型文献分为A B C D P6339属于一次文献的有A B C D P6240一次文献的特点A C D P6241二次文献的特点A B C P6242三次文献的特点A B C D P6343按文献载体形式分类，文献分为A B C D P66 44按著录形式分类，检索工具分为A BC D P66 45三大科技文献检索系统A C D46工具检索法分为A B C P6947间接检索方式分为A B CP6948计算机检索方法分为A B C P7049文献阅读方法可归类为A B C P7250文献阅读的具体要求A B C D P7451根据文献综述信息含量不同，可分为A B DP7852文献综述的格式相对多样，基本结构包括A B C D P7953文献综述的特点A B C P7754世界上最著名的两种科学杂志A B (Science和Nature) 第四章55课题立项的评审原则包括A B C P9156课题按研究性质分为A B C D P9257课题按研究功能分为A C D P9358科研课题按研究内容和经费需求分为A B C P9359科研课题按研究的层次分为A B D P9360科研课题按管理部门分为A B P9361写科研立项申报书，要清晰表达项目的A B C D P9662科技查新原则包括A B C P10463科技查新中的独立客观公正原则包括A C D P10564科技查新也包括(A B C D)查新 P10665新颖性的判定原则主要包括A B C D P10966新颖性的概念界定包含A C D P10867科技查新与专利审查其中的新颖性区别体现在A B D P108 第五章68科研方法类型分为A B C P11169思辨方法通过（A B）获取知识 P11270定性研究和定量研究的区别A B C D P115-P11771定性研究的常用方法A B C D P11372定性研究的特点A B C D P11273定量研究的测定尺度包括A B C D P11574定量研究主要运用A B C等方法 P1165.275实验研究方法要素A B C D P11876按是否设控制组，实验设计分为A B P11977按分组与处理方式，实验设计分为C D P119 78按自变量多少，实验设计分为A B P11979对比设计，实验对象分为A B P11980 效度分为B C P1225.381调查研究基本程序包括A B C D P12482问卷按发放形式分为A B C D P12583问卷设计分为A B C D等环节 P12584问卷一般由A B C D等部分 P12585问卷中的调查问题基本上可概括为A B C P126 86问卷中形式问题分为B C P12687 问卷中的功能问题分为 ABCD P12688 问卷中的实质问题分为ABCD P12689 访谈法按控制程度分为 ABC P12890 半结构式访谈形式包括 ABCD P12891文献法的特点 ABCD P130５.４92 观察法按是否隐匿身份分为 BCD P13593 观察法按观察方式的结构分为CD P13594实地研究方式优点包括ABD P13895 观察法依据观察对象划分为 AB P13596 抽样方法分为AB P13997 个案研究的一般步骤 ABCD P138５.５98 统计数字来源 ABCD P14499 历史比较法包括ABC 三种类型 P144100 参与人同时选择是 AC５.６101 逻辑分析的方法有ＡＢＣＤ P148１０２博弈分析中的组成要素ＡＢＣＤ P149１０３按当事人之间的约束力行为ＢＣP151１０４博弈论按行为的时间序列性分为ＡＤ P151１０５按参与人对其它参与人的了解程度博弈分为ＡＣP151 １０６按博弈进行的次数，博弈可分为ＢＣP151１０７属于非合作博弈ＡＢＣＤ P151第六章１０８数据按性质分为ＡＢＣＤ P152１０９定数据包括ＡＢ P152１１０定时数据包括ＡＢＣＤ P152１１１定量数据包括ＡＢＣＤ P152１１２定量数据或数值数据包括ＣＤ P152１１３统计分组遵循原则ＡＢ P156６.２１１４描述性统计包括数据的ＡＢＣＤ P158１１５统计图的类型ＡＢＣＤ P161１１６统计表包括ＡＢＣＤ P159６.３误差１１７以误差的来源分类 ABC P166１１８抽样误差是ＡＢ引起的偶然性误差P168 １１９误差的表示方法包括ＡＢＣＤP168１２０系统误差通过ＡＢＣＤ进行检验P169１２１粗大误差的判别方法包括ＡＢＣＤ P171６.４１２２回归分析按自变量和因变量之间的关系分为ＣＤP173１２３回归分析按涉及的自变量的多少分为ＡＢ１２４大部分经济变量可以通过 ABC 转为线性关系P179１２５常见的方差分析包括ＡＢP180１２６聚类分析按聚类变量分为ＡＢP186１２７聚类分析按聚类类方法分为ＣＤ１２８结构方程模型有效整合了统计学的两大主流技术ＡＢP188 １２９结构方程模型的组成因素有ＡＢＣＤ P189１３０结构方程模型中指标分为ＢＤ P189１３１结构方程模型包括（ＢＣ）P189１３２结构方程模型中测量模型反应的是Ａ与Ｄ之间的关系 P189 第七章１３４科研成果的特征概括为ＡＢＣＤ P192１３５以下ＡＢＣＤ属于科研成果１３６科研成果的形式，包括ＡＢＣＤ P193１３７科技论文包括ＡＢＣＤ等几种P197１３８科技论文具有ＡＢＣＤ等特点 P195１３９科技论文的结构分为一般分为ABC 三大部分P198１４０前导部分分为ＡＢＣＤ P198１４１附录部分分为ＡＢＣＤ P200１４２专利包括 ABC P205１４３申请发明专利，申请文件包括ＡＢＣＤ P207 １４４实用新型专利，申请文件包括ＡＢＣＤ P207 １４５外观设计专利，申请文件包括ABC P207１４６专利成果转化的方式ＡＢＣＤ１４７ CD 不属于国际上确定保护范围148 国际法保护范围包括 AB P211149 我国现行科技成果鉴定办法规定 ABC 形式P212单选练习题第一章1.1（自然科学）包括了许多领域的研究，它是-------P41.1（观察研究）认识科学地位与事物方法，是通过感官或辅助仪器----P71.1（调查研究）科学研究中的一种常用方法P71.1（实验研究）是研究者运用科学实验的P71.1（社会科学）是用科学的方法研究人类社会1.1（科学研究程序）是指在科学研究中所采用的最基本最有成效的步骤P41.1（设计方案）主要包括科学实践的研究内容，思想领域，研究方法等1.1 12世纪初，宇宙论者（威廉）提出了“科学是知识”的思想 P2 1.1百科全书“science”解释是“”，现象的（只是 .），这一（）重要之一P21.1从研究性质看，科学研究可分为（探索性研究）和发展性研究P7 1.1研究方法看，科学研究可分为实验研究、（调查研究）和观察研究P71.1科学可按研究对象不同进行分类，以下（政治经济学）不属于这一分类P41.1科学研究的基本特点状态可分为（创新性）和继承性P61.1确立（科研课题）是科学研究起点，也是首要环节。
科学研究方法
科学研究方法
科学研究方法是指科学家在进行科学研究时所采用的一系列系统性的方法和步骤。
科学研究方法的正确运用对于科学研究的结果具有至关重要的影响。
下面我们将介绍一些常见的科学研究方法。
首先，科学研究的基本方法包括归纳法和演绎法。
归纳法是从具体的事实、现象中归纳出一般规律或原理，而演绎法则是从一般原理出发，推演出具体的结论。
这两种方法相辅相成，共同构成了科学研究的基本逻辑。
其次，科学研究的方法还包括实证研究和理论研究。
实证研究是通过实验、观察等手段，收集和分析数据，从而验证或推翻某一假设或理论。
而理论研究则是在已有的理论基础上，进行推理和逻辑分析，以发展和完善理论。
另外，科学研究还需要运用统计学方法。
统计学是科学研究中常用的一种数学方法，通过对数据的收集、整理和分析，揭示数据之间的规律和关系，从而得出科学结论。
此外，科学研究还需要运用逻辑学方法。
逻辑学是研究人类思
维和推理规律的学科，科学研究中的推理和论证都需要符合逻辑规律，才能得出科学的结论。
最后，科学研究还需要具备创新意识和实践能力。
科学研究需
要不断进行创新，寻求新的问题、新的方法和新的解决方案，同时
还需要具备实践能力，将理论付诸实践，验证理论的正确性。
总的来说，科学研究方法是科学研究的基础和核心，科学家们
需要在科学研究中灵活运用各种科学研究方法，不断提高科研水平，推动科学的发展。
希望本文介绍的科学研究方法对大家有所帮助，
谢谢阅读。
自然辩证法：第9章 科学研究的方法和思维方式
第二节
科学问题与科研选题
•
“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因 为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能 而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角 度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而 且标志着科学的真正进步。” • ——爱因斯坦
一、科学问题
• （一）什么是科学问题 • 科学问题是指一定科学时代的科学认识主 体在当时的科学实践水平和知识背景下提 出的关于科学认识和科学实践中需要解决 而又未得解决的矛盾。
五、判决性实验
• “判决性实验”最初是指某种能解决理论 是非的争端、对竞争的对立理论作出选择 的实验。传统认为理论的接受与拒斥是取 决于理论的真或假，因此，“判决性实 验’，较流行地被用于指那些对理论的证 实或证伪能起决定性作用的实验。
科学假说的确证和证伪的逻辑公式
科学假说确证的逻辑公式 科学假说证伪的逻辑公式
四、科学假说
•
“只要自然科学在思维着，它的发展形式 就是假说。” • ——恩格斯
一、科学假说的结构、特征与作用
• （一）什么是科学假说 • 科学假说是科学理论发展的思维形式， 它是人们根据已经掌握的科学原理和科学 事实，对未知的自然现象及其规律，经过 一系列的思维过程，所做出的假定性解释。
• • • • •
——巴浦洛夫
一、什么是科学事实
• 1、什么是科学事实 • 2、科学事实的两个层次 • A、 科学事实是指客体与仪器相互作用结 果的表征。 • B、科学事实是对观察实验所得结构的陈 述和判断。
• • • •
3、科学事实的特征 A、科学事实应该是关于个别存在的陈述。 B、科学事实应该可重现。 C、科学事实具有可靠性。
（二）科学实验
• 1、什么是科学实验 • 是人们根据一定的科学研究成果，运用 一定物质手段（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 事实的基本方法。
袁方《社会学方法教程》笔记总结
《社会学方法教程》第一章：绪论1、社会研究：为了发现和解答社会领域中的各种问题而去收集资料、并对资料进行分析和解释的过程。
2、科学研究方法体系三层次（北大2001<简>：简述社会调查研究的方法体系）： (1)方法论：主要探讨研究的基本假设、逻辑、原则、规则、程序等问题，它是指导研究的一般思想方法或哲学；(2)研究方式：指贯穿于研究全过程的程序和操作方式，它表明研究的主要手段与步骤。
包括研究法与研究设计类型。
四种主要研究法：统计调查研究、实地研究、实验研究和间接研究；研究设计是对研究类型、研究程序和具体方法加以选择并制定详细的研究方法。
研究设计分类：<1>根据研究目的：描述性研究、解释性研究和探索性研究；<2>根据研究的时间性：横剖研究和纵观研究；<3>根据调查范围：普查、抽样调查和个案调查；<4>其他分类：理论研究和应用研究；宏观研究与微观研究。
(3)具体方法与技术：包括资料收集方法（问卷法、访问法、观察法、量表法、实验法和文献法）、资料分析方法（数据资料：统计方法、数理方法模拟法；文字资料：比较法和构造类型法）和其他技术手段和工具。
三个层次相互联系：方法论影响研究者对研究方式的选择，一定的研究方式又规定了一套与其相应得具体方法和技术。
3、科学：从确定研究对象的性质和规律这一目的出发，通过观察、调查和实验而得到的系统的知识。
4、科学三任务：描述、解释和预测事物的产生、发展与变化。
5、科学研究：以系统的、实证性的方法获取知识6、科学的性质：科学知识的性质：(1)系统性；(2)因果决定论；(3)普遍性；(4)开放性。
科学研究的性质：(5)实证性；(6)客观性；(7)明确性；(8)社会性。
7、科学的功能：技术、学术和社会功能。
8、操作化：对假设中的概念作出具体定义。
9、社会科学研究的特点：（１）研究对象复杂、异质性大；（２）研究更受个人因素的影响；（３）研究对象的不确定性，偶然性和独特性更大。
科学探究方法
科学探究方法科学探究方法是指科学家在进行科学研究时所采用的一系列方法和步骤。
它是科学研究的基础，是科学家获取知识、验证理论、解决问题的重要手段。
科学探究方法的正确运用对于科学研究的成果具有决定性的影响。
下面我们将详细介绍科学探究方法的一般步骤和具体内容。
首先，科学探究方法的第一步是观察。
观察是科学探究的起点，科学家通过观察自然现象或实验现象，获取研究对象的基本信息和特征。
观察的结果将为科学研究提供基本的数据和素材。
其次，科学探究方法的第二步是提出假设。
在观察的基础上，科学家会根据观察到的现象提出一个假设，即对现象的一种解释或猜测。
假设是科学研究的前提和基础，它为科学研究提供了一个明确的方向和目标。
接着，科学探究方法的第三步是实验。
实验是验证假设的重要手段，通过设计实验并进行实验操作，科学家可以验证假设的正确与否。
实验结果将为科学研究提供客观的数据和证据。
然后，科学探究方法的第四步是分析数据。
在实验得到数据之后，科学家需要对数据进行分析，通过统计和比较等方法，找出数据之间的规律和关系，从而验证假设的正确性。
最后，科学探究方法的最后一步是得出结论。
在分析数据的基础上，科学家可以得出一个结论，即对假设的验证结果进行总结和归纳。
结论是科学研究的最终成果，它可以为科学知识的积累和发展提供重要的参考。
总的来说，科学探究方法是一种系统的、有序的科学研究方法，它包括观察、提出假设、实验、分析数据和得出结论等几个基本步骤。
科学探究方法的正确运用可以帮助科学家获取客观的科学知识，验证科学理论，解决科学问题。
因此，科学探究方法对于科学研究具有重要的意义和作用。
在实际科学研究中，科学家们需要严格遵循科学探究方法的步骤和要求，以确保研究结果的客观性和科学性。
同时，科学探究方法也需要不断地完善和发展，以适应科学研究的不断深入和拓展。
希望通过本文的介绍，读者们能对科学探究方法有一个更加清晰和深入的了解，从而更好地理解科学研究的本质和方法。
科学研究六步法
科学研究六步法摘要：一、引言二、科学研究的六个步骤1.提出问题2.收集信息3.作出假设4.设计实验5.进行实验6.得出结论三、总结正文：在科学研究中，遵循一定的步骤和方法是十分重要的。
这篇文章将介绍一种科学研究六步法，帮助大家更好地进行科学研究。
首先，进行科学研究的第一步是提出问题。
这一步是整个研究过程的基础，需要发现并提出一个有价值的问题。
这个问题可以来源于日常生活、学术研究或其他方面。
第二步是收集信息。
在提出问题后，需要查阅大量资料，了解与问题相关的前沿动态、历史背景和现有研究成果。
这样可以帮助我们更好地理解问题，为后续的假设和实验打下基础。
第三步是作出假设。
在收集信息的基础上，我们需要对问题进行思考，提出一个或多个可能的解决方案或解释，这就是假设。
假设应该是具有可验证性的，可以通过实验来检验。
第四步是设计实验。
根据假设，设计实验方案，包括实验的目的、方法、材料和步骤等。
实验设计应确保单一变量原则和可重复性，以便获得可靠的实验结果。
第五步是进行实验。
按照实验设计，进行实验操作，记录实验过程中的数据和现象。
在实验过程中，要保持严谨的科学态度，确保实验数据的准确性和可靠性。
最后一步是得出结论。
根据实验结果，分析数据，判断假设是否成立。
如果假设成立，可以进一步探讨其理论和实际意义；如果不成立，需要重新审视问题，修正假设，甚至重新设计实验。
总之，科学研究六步法包括提出问题、收集信息、作出假设、设计实验、进行实验和得出结论。
在实际研究中，这六个步骤可能需要反复进行，不断调整和优化。
科学研究方法论pdf
科学研究方法论pdf科学研究方法论楔子?时代呼唤大批德识才学兼备的科技英才；? 机遇只垂青于那些懂得怎样追求它的人；? 工欲善其事必先利其器，方法极其重要；? 正确运用科研方法可收到事半功倍之效；一、引言自然界的各种现象及其相互关系的普遍性和精确性陈述构成的有组织的知识。
“科学是寻求我们感觉经验之间规律性关系的有条理的思想。
它是直接产生知识、间接产生行动的手段。
” ——爱因斯坦“科学就是整理事实，以便从中得出普遍的规律或结论。
” ——达尔文science一词源于拉丁文scientia；现译名“科学”源于日语译法；由康有为引进，原译名“格致”。
? 科学的内涵1、科学是系统化、理论化的知识体系；2、科学是创造知识体系的认识活动；3、科学是一种社会机制? 关于科学研究? 自然科学研究的任务：1、对未知的自然领域进行研究探索，以揭示和掌握自然界各种事物的本质和运行变化规律——基础研究；2、研究如何将科学研究的成果转化为生产力和物质产品——应用基础研究? 关于方法：为达到某种目的采取的途径、手段或策略方法探源：希腊语μετα对客观事物进行定性的鉴别和定量分析? 铁谱分析法? 2）揭示不易直接观察的运动和变化? 冥王星的发现，洛韦尔、汤波? 3）追溯事物发展的历史渊源和确定事物发展的历史顺序。
? 门捷列夫的元素周期表、李四光的地质力学、竺可桢的物候学? 4）对理论研究结果与实验观察的事实的一致性做出判断? 伽利略的比萨斜塔落物实验和亚里士多德的“物体下落的快慢与其重量成正比” 比较法的标准? 1、时间标准? 2、空间标准? 3、经验或理论标准? 4、计划标准比较法的要点? 1 比较对象在现实中必须彼此有某种联系。
? 2 比较必须按同一标准进行。
? 3 要着重就对象的实质方面进行比较。
比较法的原则? 1、指标的内涵和外延可比。
? 2、指标的时间范围可比。
?3、指标的计算方法可比。
?4、总体性质科比。
比较法的局限性? 主要表现在进行综合比较相对比较困难，? 所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。
科学研究方法的三个层次
科学研究方法的三个层次1. 引言科学研究方法是指科学家在进行研究时所采用的一系列规范化的步骤和技术。
科学研究方法的三个层次包括研究目标、方法和发现与结论。
本文将对这三个层次进行深度探讨，以期更好地理解科学研究方法的实践。
2. 研究目标研究目标是科学研究的起点，它明确了研究者希望通过研究达到的预期结果。
一个明确的研究目标有助于指导后续的研究过程，并确定合适的数据收集和分析方法。
在确定研究目标时，需要考虑以下几个方面：2.1 确定主题选择一个明确且具有实际意义的主题是确定研究目标的第一步。
主题可以来自于已有的知识空白、社会需求或者个人兴趣等。
2.2 设定问题在确定了主题之后，需要进一步将主题转化为可以回答的具体问题。
问题应该具备可测量性，并能够引导后续的研究过程。
2.3 确定假设在设定问题的基础上，研究者需要提出一个或多个假设，以指导研究的方向。
假设是对问题可能的解释或答案的预测，需要经过实证研究来验证。
3. 方法方法是科学研究的核心，它决定了研究者如何收集、分析和解释数据。
一个合理且可靠的方法能够确保研究结果的有效性和可重复性。
在选择方法时，需要考虑以下几个因素：3.1 数据收集数据收集是科学研究中最基本的环节之一。
根据研究目标和问题，可以选择不同的数据收集方法，包括实地观察、实验、问卷调查等。
数据收集应该遵循一定的规范和程序，以确保数据的准确性和可靠性。
3.2 数据分析数据分析是从收集到的数据中提取有用信息并得出结论的过程。
根据不同类型的数据和问题，可以采用统计学、数学模型或其他分析工具进行数据分析。
数据分析应该符合科学原则，并严谨地进行统计推断和解释。
3.3 结果解释结果解释是将数据分析的结果转化为对研究问题的回答或结论的过程。
在解释结果时，需要考虑研究目标、问题和假设，并对结果进行合理的解释和推断。
结果解释应该避免主观偏见，并尽可能提供客观和可靠的解释。
4. 发现与结论发现与结论是科学研究的最终产出，它们是对研究目标和问题的回答或解决方案。
科学研究方法
科学研究方法科学研究方法是指科学家在进行科学研究时所采用的一系列系统、科学、合理的方法和步骤。
科学研究方法的正确运用对于科学研究的结果具有重要的影响，因此，科学研究方法的学习和掌握对于科研工作者来说是至关重要的。
首先，科学研究方法的第一步是确定研究目标。
确定研究目标是科学研究的首要任务，只有明确了研究目标，才能有针对性地开展后续的研究工作。
在确定研究目标的过程中，科研工作者需要充分了解研究领域的现状和问题，明确自己的研究方向和重点，确立研究的具体目标和任务。
其次，科学研究方法的第二步是制定研究方案。
制定研究方案是科学研究的重要环节，科研工作者需要根据研究目标和任务，确定研究的内容、方法、步骤和计划，明确研究的时间节点和进度安排，确保研究工作的有序进行。
接着，科学研究方法的第三步是采集研究资料。
科研工作者需要通过实地调查、文献查阅、实验测试等方式，收集和整理相关的研究资料，为后续的研究工作提供必要的信息和数据支持。
然后，科学研究方法的第四步是分析研究资料。
在收集到足够的研究资料后，科研工作者需要对研究资料进行深入分析和研究，找出其中的规律性和特点，为研究结论的形成提供理论和实证支持。
最后，科学研究方法的最后一步是总结研究成果。
在完成了研究工作后，科研工作者需要对研究成果进行全面的总结和归纳，提炼出研究的核心观点和结论，撰写研究报告或论文，向学术界和社会公众进行交流和展示。
总的来说，科学研究方法是科学研究的基本工作方法和规范，科研工作者需要在科学研究的各个环节中，严格按照科学研究方法的要求，系统地开展研究工作，确保科学研究的严谨性和可靠性。
同时，科学研究方法也是科学研究的灵活工具，科研工作者需要根据具体的研究对象和问题，灵活运用科学研究方法，不断提高科学研究的水平和质量。
科学研究的基本步骤
科学研究的基本步骤
科学研究的基本步骤包括以下几个步骤：
1. 问题提出：科学研究的起点通常是对一个特定问题的兴趣或疑惑。
研究者需要明确问题的范围和目标，并将问题具体化，以便进行后续的研究。
2. 背景调研：在提出问题之后，研究者需要对相关领域的现有知识进行调研，了解已有的理论和实证研究，以确定自己的研究在理论和实践中的位置。
3. 假设设立：基于问题的性质和现有知识，研究者需要设立可验证的假设，这是科学研究的核心。
4. 实验设计：根据假设，设计实验以收集数据，以验证假设的正确性。
实验设计是科学研究的关键环节，它决定了研究的科学性和可靠性。
5. 数据收集与分析：根据实验设计进行实验，并收集数据。
然后，使用适当的统计和分析方法对数据进行分析，以评估假设的验证情况。
6. 结果验证与解释：基于数据分析的结果，验证假设是否成立。
如果假设成立，则进一步解释结果的意义和作用机制；如果假设不成立，则可能需要重新审视问题的性质、假设的设立以及实验设计。
7. 结论与推广：总结研究结果，提出研究局限性和未来研究方向，并将结果推广到更广泛的领域或情境中。
这些步骤并不是线性的，而是相互交织、循环往复的过程。
在实践中，研究者需要根据具体的研究问题和情境，灵活运用这些步骤。
论自然科学史研究的层次
自然科学工作 者进行科学实践 活动的过程和结 果 ， 以便反 映 和再现 自然科学发 展 的历 史事实 ， 述 自然科学 发生 、 描 发展 的历史过程。强调 自然科学史研究要建立在 可靠的 、 大量 的
自然科学史料的基础上 ． 以描述 为主 ， 当作 些解释 ， 适 但这 种
解释一般 多停 留在现象解释上 ， 带有程 强的编年 史性 。经 验 研究的基 本 目的在 于追求 自然科学史 的“ 复原” 以便获 得关 ， 于 自然科学发展 的感性认 识。它 主要 回答 和解决 自然科 学 发展。 是什么 ？和“ ” 怎么样？ 的问题 ， ” 而很少 回答或者 不回答
究、 应用研 究 ， 或称 为 自然科学史 研究的 三个 层次。迄今 国 内还无人对此进行专 门研究 ， 本文对 自然科学 史研究三个层
自然科学发 展 “ 为什 么？ 和 当怎 样？ 的 问题。经验研 究 ” 应 ”
采用实证方法 ， 其任务是对分散在各处的各种 类型的 自然科 学史料进 行搜集 、 整理 、 考证 、 编纂等工 作 ， 以便把 自然 科学 由起源到现今的发展过程 的概貌整理 出来 ， 反映 自然科 学发 展 的历史事实和描述 自然科学发 展的历史过程 。
关键词 ： 自然科 学吏； 经验研 究； 理论研 究 ； 用研 究 应
中圈分类号 ： ０ 文献标识鸸 ： Ｎ９ Ａ
文章编 号 ：０ ３ ６ ０ ２０ ｊ１ ０ ７一Ｏ １０ ５ ８ （０ ２Ｏ —０ ６ ３
自然科学史研究对 象 、 内容 、 质 、 性 方法 的多样性 以及 自 然科 学史研究成果类型 、 点和表现形式 的多样性 决定 了 自 特 然科 学史研究类 型的多样性 。但从实 质上看 ， 一般 可 以把 自 然科学 史研 究 归结 为三 种基 本 类型——经 验研 究 、 论研 理
科学技术概论
导论一、科学的四个特征：1.是放映客观食物和规律的知识和知识体系；2.是探索客观事物及其规律的活动；3.是一种社会建制；4.是一种知识形态的生产力。
二、技术的定义：是人类对自然和社会进行有目的的改造和控制活动。
特征：1.既具有自然属性又具有社会属性；2.具有工具性与价值负载性；3.功能具有两面性。
三、科学与技术的关系：科学与技术存在密切的联系，同时，科学与技术既具有一些共同特征，又有显著的差别。
相同点：科学与技术都是人类的理性创造活动及其成果，都放映了人对自然的对象性关系，都属于历史的、发展的范畴。
不同点：技术是一种广义的知识体系，与科学具有不同的知识结构和行为特征；科学更多地体现者人对于自然的认知和理解，更侧重于认识自然，技术更多地反映者人对自然的改造和控制，更侧重于为了特殊的目的而改造自然。
随着发展，近代科学和技术加快了融合的速度，出现“一体化”特点。
四、列举中国古代科技成就的5个领域的每一个中两个提出成就：1.数学：在公元前14世纪商朝使用十进位制；公元5世纪初，祖冲之父子算出圆周率在3.1415926到3.1415927之间，保持了千年之久。
2.天文：中国人提出了一种早期的无限宇宙概念；中国人发展了数值计算天文学和星表。
3.地学：《水经式》出于唐代，是我国第一部国家级水法；《山海经》由《山经》、《海经》和《大荒经》三部分组成，其中《山经》成书最早，科学价值最大，是我国现存最早的地理著作。
4.农学：在春秋战国时期开始使用铁农具和牛耕；宋朝秦观著《蚕书》，是中国保存下来最早的蚕桑业专著。
5.医学：《黄帝内经》是最早的医学经典；《神农本草经》是中国最早的药物学专著。
第一章近代自然科学的初步发展一、近代自然科学初步发展在14-15世纪，地点是欧洲。
二、近代自然科学初步发展的原因：文艺复兴的思想解放；宗教改革；手工业发展；航海；东西方交流。
三、地心说强调以地球为中心，日心说强调以太阳为中心。
四、近代科学和第一次大综合以牛顿的地面运动三大定律和万有引力定律为标志。
科学方法论的三个层次
科学方法论的三个层次科学方法论，听起来是不是很高深莫测呀？嘿嘿，其实没那么玄乎啦！它就像一座神秘的大厦，有三个层次，每一层都有独特的风景和奥秘。
最下面一层呀，咱可以把它比作是坚实的地基，那就是观察与实验。
就好像咱过日子，得先瞅瞅周围的情况，摸摸各种东西的脾气。
科学家们也是这样，通过仔细地观察自然现象，做各种实验，来收集第一手的资料。
这可不是随便看看就行的，得有耐心，有细心，还得有那么一股子较真劲儿。
你想啊，如果观察不仔细，实验马马虎虎，那得出的结论能靠谱吗？就像盖房子地基不牢，那房子能稳吗？再往上一层呢，就像是大厦的框架，这就是归纳与演绎啦。
观察和实验有了结果，就得好好琢磨琢磨，把这些零碎的东西整理出个头绪来。
归纳呢，就是从一个个具体的事例中找出共性，总结出个大概的规律。
这就好比咱整理衣柜，把相同类型的衣服放在一起。
演绎呢，则是根据已有的规律去推测新的情况。
就像咱知道了某种衣服适合什么场合，那遇到类似场合就知道该穿啥了。
这一层可重要了，它让我们的知识有了条理，不再是乱糟糟的一团。
到了最上面一层呀，那就是创新与突破啦！这就像是大厦的顶楼，高高在上，闪闪发光。
这一层可不容易达到，得有足够的勇气和智慧。
科学家们在这一层发挥他们的想象力，大胆地提出新的理论、新的观点。
这可不是瞎想哦，是在前两层的基础上，经过深思熟虑才敢迈出的一步。
就好像咱走路，得先学会走稳了，才能试着跑起来，甚至跳起来。
没有这一层的创新与突破，科学怎么能不断进步呢？你看，这三个层次是不是很有意思呀？它们相互关联，缺一不可。
观察与实验是基础，没有它，后面的一切都是空谈；归纳与演绎是桥梁，把基础和创新连接起来；创新与突破则是科学的灵魂，让科学不断向前发展。
咱普通人在生活中其实也能用到科学方法论呢。
比如说咱遇到一个问题，先观察观察情况，收集一些信息，然后分析分析，归纳出一些可能的原因，再根据这些原因去想办法解决。
这不就是科学方法论的简单应用嘛！所以说呀，科学方法论可不是科学家们的专利，咱都可以学一学，用一用。
加里戈茨概念界定的三个层次
加里戈茨概念界定的三个层次
加里戈茨（Karl Popper）是20世纪著名的科学哲学家，他提出了科学理论的三个层次概念，分别是观念（idea）、理论（theory）和世界三个层次。
1. 观念（Idea）：加里戈茨将观念定义为人们头脑中的一种概念或想法，是对世界的认识或理解。
观念是对问题或现象的初步解释和理解，它是科学研究的起点。
观念可以是一个概念、一个假设、一个推断或一个猜测。
2. 理论（Theory）：理论是对观念的进一步发展和系统化，它是在观念的基础上形成的一种更加完善和全面的科学解释。
理论是对观念进行推演、验证和检验的过程中形成的。
通过理论，人们可以更好地认识和解释现实世界的规律和机制。
3. 世界（World）：世界是存在于现实世界中的客观事物。
加里戈茨认为，观念和理论是人类主观活动的产物，而世界是客观存在的。
科学研究的目的是通过观念和理论对世界进行解释和理解。
在加里戈茨的理论中，观念是科学研究的起点，理论是对观念的进一步发展和系统化，而世界则是科学研究的对象。
科学研究的目的是通过观念和理论对世界进行解释和认识。
这三个层次相互联系、相互作用，在科学研究中起着重要的作用。
基础研究 开发研究 应用研究
基础研究、开发研究和应用研究1. 概述在科学和技术领域，研究通常可以分为基础研究、开发研究和应用研究三个层次。
这些研究层次在不同的阶段和目标上有着不同的侧重点和方法论。
本文将详细介绍每个层次的定义、特点和重要性，并分析它们在科学和技术进步中的作用。
2. 基础研究基础研究是系统地探索和解决科学问题的研究过程。
它主要关注理论构建、实验验证和知识推断，旨在扩大我们对自然现象和规律的认识。
基础研究的目标是为未来的科学和技术发展提供理论支持和知识积累。
基础研究的特点在于其追求对基本原理和概念的深入了解。
它通常具有高风险和长期的特点，即使在短期内看不到明显的应用价值，但对于整个科学体系的完善和未来的技术突破至关重要。
基础研究的结果通常以科学论文、学术会议和学术出版物的形式进行分享和推广，为后续的研究提供参考。
3. 开发研究开发研究是基于基础研究成果，通过设计、开发和改进新技术、产品和服务来满足实际需求的研究过程。
它主要注重于现实世界的解决方案和商业应用，将基础理论转化为实际可操作的成果。
开发研究的特点在于其强调工程实践和市场应用。
它需要跨学科的合作和实验验证，以确保新技术的可行性和可用性。
开发研究的成果通常是具体的产品或服务，例如新型药物、新一代智能手机或高效能源系统。
这些成果可以直接应用于现实生活，产生经济效益和社会影响。
4. 应用研究应用研究是基于开发研究成果，通过实际应用和验证来解决实际问题的研究过程。
它主要关注于特定领域的技术应用和实际效果评估，从而提高生产力、解决社会问题或改善人们的生活质量。
应用研究的特点在于其强调实践应用和成果落地。
它通常需要大规模数据采集和分析，以评估新技术或方法在现实环境中的效果和可行性。
应用研究的成果通常以实证数据和案例研究的形式进行呈现，为实践者、政策制定者和决策者提供决策依据和实践指南。
5. 三者的关系与重要性基础研究、开发研究和应用研究在科学和技术进步中相辅相成，缺一不可。
科学研究的四个层次
科学研究的四个层次科学研究是人类探索和认识世界的重要方式之一。
在进行科学研究时，可以根据研究的深入程度和目标来划分为不同的层次。
下面将从浅入深地介绍科学研究的四个层次。
第一层次：观察和描述科学研究的第一层次是观察和描述。
这一层次的研究着重于对现象的直接观察和描述，寻找规律和特点。
研究者可以通过观察现象、收集数据和记录实验结果等方法来描述事物的特征和行为。
这种层次的研究是科学研究的基础，通过对现象的观察和描述，可以为后续的研究提供必要的信息和依据。
第二层次：探索和解释第二层次的科学研究是在第一层次的基础上进行的，其目标是探索和解释现象背后的原因和机制。
研究者通过实验设计、数据分析和建立模型等方法，尝试解释现象背后的规律和原理。
在这个层次上，研究者需要深入思考和理解现象的本质，提出假设并进行验证。
通过不断的实验和推理，研究者可以逐渐揭示事物的内在规律和机制。
第三层次：验证和验证第三层次的科学研究是在第二层次的基础上进行的，其目标是验证和验证现有的理论和模型。
在这个层次上，研究者需要通过实验和观测等方法来检验和验证之前提出的假设和理论。
通过大量的实验和数据分析，研究者可以判断一个理论是否符合实际情况，从而决定是否接受或修改这个理论。
这个层次的研究是科学知识发展的重要环节，可以为科学理论的建立和发展提供有力的支持。
第四层次：创新和应用第四层次的科学研究是在前三个层次的基础上进行的，其目标是创新和应用。
在这个层次上，研究者需要通过创新的方法和思维来解决新的问题和挑战。
研究者可以通过提出新的理论、开发新的技术和应用新的方法等方式来推动科学的进步和应用。
这个层次的研究是科学发展的高级阶段，需要研究者具备深厚的学科知识和创新能力。
科学研究的四个层次分别是观察和描述、探索和解释、验证和验证、创新和应用。
这些层次相互依存、相互促进，共同推动科学的发展和进步。
无论是在哪个层次上进行科学研究，都需要研究者具备扎实的学科基础、严谨的科学态度和创新的思维能力，以便更好地认识和改变世界。
科学学研究
科学学研究
摘要
科学学是一门研究科学发展规律、科学方法和科学思维的学科。
本文从科学学的起源、发展历程、研究内容和意义等方面展开探讨，旨在探究科学学在现代科学体系中的地位和作用。
起源
科学学作为一门独立的学科，起源于十七世纪的欧洲启蒙运动时期。
当时，人们开始对科学方法和科学知识的本质进行思考，逐渐形成了关于科学的理论和方法论。
从此，科学学逐渐发展成为了一门独立的学科，与自然科学、社会科学并列。
发展历程
科学学的发展历程可以分为几个阶段：第一个阶段是科学哲学的探讨期，强调科学知识的建构和验证过程；第二个阶段是科学方法论的发展期，重点关注科学方法的规范和实践；第三个阶段是科学社会学的兴起期，关注科学与社会的互动与影响。
研究内容
科学学的研究内容主要包括科学发展规律、科学方法、科学思维和科学伦理等方面。
其中，科学发展规律研究科学知识的生成和演化规律；科学方法研究科学的验证和建构方法；科学思维研究科学家思维方式和创新能力；科学伦理研究科学实践中的道德问题。
意义
科学学的研究对于推动科学发展和提升科学素养具有重要意义。
通过深入研究科学方法和思维，可以更好地指导科学实践和创新。
同时，科学学的研究也有利于促进科学与社会的良性互动，维护科学道德和社会正义。
结论
综上所述，科学学作为一门独立的学科，对于我们理解科学发展规律、提升科学素养具有重要意义。
通过不断深入研究科学学，我们可以更好地引导和推动科学发展，促进科学与社会的和谐发展。
愿科学学的研究在未来能够取得更大的成果，为人类的发展进步贡献更多的智慧和力量。
报告范文探究科学研究方法
报告范文探究科学研究方法科学研究方法是指科学家在解决科学问题时所采用的一套系统的方法和步骤。
通过科学研究方法，科学家可以收集、分析和解释数据，从而推断出科学规律和原理。
本文将探究科学研究方法的一般步骤，并以一个实例来说明其在实际研究中的应用。
一、引言科学研究是一种有组织、有目的的探索和分析现象的过程。
科学家在进行研究之前，首先要明确研究的目的和问题，并进行文献综述，以了解已有的研究成果和研究方法。
二、确定研究问题在科学研究中，确定研究问题是一个关键的步骤。
科学家需要明确自己想要解决的科学问题，并进行足够的思考和背景调查。
在确定研究问题时，科学家需要考虑问题的可行性、重要性和科学意义。
三、收集数据在科学研究中，数据是解决问题的基础。
科学家通过观察、实验或问卷调查等方式收集数据。
为了保证数据的准确性和可靠性，科学家通常会设计合理的实验或调查方案，并且有足够的样本量。
四、分析数据收集到数据后，科学家需要对数据进行分析。
数据分析的方法包括统计分析、图表分析和定性分析等。
通过数据分析，科学家能够发现数据之间的关系和规律，并得出科学结论。
五、解释结果科学研究的目标是求解问题并得出科学结论。
在解释结果时，科学家需要根据实际情况进行科学解释，并提出自己的观点和意见。
科学家需要清晰准确地描述自己的研究结果，并给出相关的证据和理由。
六、讨论和进一步研究在得出科学结论后，科学家需要对研究结果进行讨论，并提出进一步研究的建议。
讨论部分可以包括对研究结果的解释、局限性分析以及可能的改进方向等内容。
科学家可以进一步扩大研究范围，探究更深层次的问题。
七、结论科学研究方法是一套科学家在解决科学问题时所采用的一系列方法。
通过合理使用科学研究方法，科学家可以系统地进行科学研究，获取准确可靠的科学结论。
科学研究方法的应用不仅仅局限于某个具体领域，而是适用于各个科学领域。
参考文献：[1] Smith, J. (2010). Introduction to scientific research methods. London: Sage Publications.[2] Johnson, R. B., & Christensen, L. (2014). Educational research: Quantitative, qualitative, and mixed approaches. Thousand Oaks, CA: Sage Publications.。
科学实验的社工理论
科学实验的社工理论一、马斯洛需求层次理论马斯洛需求层次理论，亦称“基本需求层次理论”，是科学实验的社工理论的理论之一，由美国心理学家亚伯拉罕•马斯洛于1943年在《人类激励理论》论文中所提出。
将需求分为五种，象阶梯一样从低到高，按层次逐级递升，分别为：生理上的需求，安全上的需求，情感和归属的需求，尊重的需求，自我实现的需求。
另外两种需要：求知需要和审美需要。
这两种需要未被列入到他的需求层次排列中，他认为这二者应居于尊重需求与自我实现需求之间。
还讨论了需要层次理论的价值与应用等。
马斯洛是美国著名心理学家，第三代心理学的开创者,他的人类需求五层次理论，越来越受到社会认同。
在马斯洛看来，人类价值体系存在两类不同的需要，一类是沿生物谱系上升方向逐渐变弱的本能或冲动，称为低级需要和生理需要。
一类是随生物进化而逐渐显现的潜能或需要，称为高级需要。
马斯洛的需求层次理论基本内容（1）生理上的需要。
这是人类维持自身生存的最基本要求，包括饥、渴、衣、住、性的方面的要求。
如果这些需要得不到满足，人类的生存就成了问题。
在这个意义上说，生理需要是推动人们行动的最强大的动力。
马斯洛认为，只有这些最基本的需要满足到维持生存所必需的程度后，其他的需要才能成为新的激励因素，而到了此时，这些已相对满足的需要也就不再成为激励因素了。
（2）安全上的需要。
这是人类要求保障自身安全、摆脱事业和丧失财产威胁、避免职业病的侵袭、接触严酷的监督等方面的需要。
马斯洛认为，整个有机体是一个追求安全的机制，人的感受器官、效应器官、智能和其他能量主要是寻求安全的工具，甚至可以把科学和人生观都看成是满足安全需要的一部分。
当然，当这种需要一旦相对满足后，也就不再成为激励因素了。
（3）感情上的需要。
这一层次的需要包括两个方面的内容。
一是友爱的需要，即人人都需要伙伴之间、同事之间的关系融洽或保持友谊和忠诚；人人都希望得到爱情，希望爱别人，也渴望接受别人的爱。
二是归属的需要，即人都有一种归属于一个群体的感情，希望成为群体中的一员，并相互关心和照顾。
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第23卷第4期2005年7月北京工商大学学报(自然科学版)Journal of Beijing Techno logy and Business U niversity (N atural Science Edition )V o l 123N o 14Jul .2005 文章编号:167121513(2005)0420057205论科学研究的层次——科学研究规律探讨之一陈 洪1, 孙宝国2, 刘次全3(11杜克大学,美国N C 27708;21北京工商大学,北京 100037;31中科院昆明动物所,云南昆明 650091)摘 要:在使用和分析了大量近现代科学史实的基础上,指出科学研究可以分为科学发现、科技发明、科学理论、科学模型和哲学5个层次Λ在分析了每个层次的分类、特点、产生途径和在科学研究中的地位和作用之后,指出科学研究的5个层次是一个对研究对象的认识逐渐深化的过程Λ前两个层次回答了“怎么样”的问题,第3、4个层次回答了“为什么”的问题,第5个层次是前4个层次的总结Λ当前的高技术含量的科学研究需要巨大的投入,所以科学研究需要资本介入,而资本介入也必然改变原来意义的科学研究Λ关键词:科学发现;科技发明;科学理论;科学模型;哲学中图分类号:G 304 文献标识码:A 收稿日期:20050401作者简介:陈 洪(1943-),男,北京人,教授,博士,主要从事DNA 突变、核酸药物、超临界CO 2方面的研究Ζ 在中世纪西方思想界占统治地位的理性主义产生于古希腊哲学家亚里斯多德(公元前384～322年)的一元论的世界观Λ这种世界观认为人的理智和思想可以洞察宇宙万物的奥秘,是衡量一切真理的标准Λ人可以通过自己的默想,在理智中设立大前提,然后以此推演下去,得出规律,并用以解释各种事物,这种方法称为“演绎法”Λ从古希腊到中世纪,“演绎法”是研究科学的主要方法,那时候,人们仅注重理性思维,却忽略或反对对事物的观察分析Λ在理性主义的束缚下,以实验、观察为主的现代科学不可能得到发展Λ公元1543年,波兰天文学家哥白尼的《论天球的旋转》一书出版,将他提出的“日心说”公诸于世,以后又得到伽利略和开普勒从观察中得到的资料的支持,推翻了“地心说”Λ从此,经验主义的治学方法开始出现Λ经验主义强调观察的重要性,在观察的基础上思考、分析、发现规律,这种方法称为“归纳法”Λ经验主义哲学的兴起拉开了现代科学的序幕Λ但与此同时,也带来了怀疑主义,只相信经验过的东西,不承认因果关系的存在,认为科学只是经验的归纳,无法预测将要发生的事件Λ近代科学、现代科学都脱胎于科学实验Λ16世纪下半叶,近代科学开始兴起,力学、物理学、化学、生物学等学科都发展出自己独特的研究方法,这些方法包括实验、解剖和观察等,统称为科学实验Λ经过三百多年实验资料的积累、各学派的自由争论、资料的去伪存真,使人类对于自然界的认识不断深化,至19世纪上半叶,自然科学取得了一系列伟大成就,被誉为19世纪科学三大发现的“能量转化”、“细胞”和“进化论”使人类对自然过程相互联系的认识有了很大地提高Λ20世纪中叶以后,电子计算机的出现,使各学科研究结果的定量处理成为可能,科学实验的对象也从“单一目标”发展到“系统目标”,即研究对象的组成元素更多,元素之间的相互关系更复杂Λ此时,“科学实验”这个词逐渐被“科学研究”所代替(当然,“科学实验”仍有很大的使用频率)Λ“科学实验”和“科学研究”的区别在于:1)目标或对象的差异:科学实验的目的物为孤75立的个体,科学研究的目的物为群体和系统(包括简单系统、复杂系统和复杂巨系统);2)手段的差异:科学实验往往使用本学科的传统手段,科学研究往往使用各学科的研究方法和技术手段(如社会科学的研究也开始使用自然科学的手段),因此交叉科学大量出现;3)结论的差异:科学实验往往给出的是定量的结论,科学研究给出的是定性的结论;4)内含和外延的差异:科学研究包含科学实验,但科学实验不完全涵盖科学研究Λ当前,世界各国,尤其是发达国家把巨大的人力、物力、财力投入到科学研究上,并制定出各种激励政策加快科学技术向生产力的转化,因此,科学研究已经不是科学家少数人在实验室的个体行为,而变成政府、资本、大众共同参与的社会行为Λ科学研究也不再是少数人感兴趣的事业,而变成一种经济效益可观的产业,科学研究的目的也不仅仅是自然规律的发现,而是把科学成果技术化,进而产业化和商品化Λ发展中国家由于社会、经济发展的需要,往往把有限的人力和财力投入到应用研究而不是基础研究,因此失去了重大科学发现的机会,也使应用研究因缺少人才和理论的支撑而后劲不足Λ科学研究有什么规律?它和技术的结合点在哪里?商业因素如何影响科学研究?本文旨在分析科学研究层次的过程中探讨这些内容Λ科学研究是一种多层次的结构体系Λ几百年来,科学研究的实践表明,它至少可以分为以下几个层次,1)发现和证实、证伪,2)发明和技术创新,3)科学理论和数学,4)模型的建立,5)哲学的思考Λ1 科学发现和证实、证伪科学发现是科学研究的第1层次Λ在科学进入社会生活的早期,科学发现占主导地位Λ这种发现可以在实验室(实验)得到,也可以在自然界(观察)得到Λ科学发现是指自然界原本存在的现象和规律,由于实验手段的进步不断被揭露和总结出来Λ这种现象和规律往往以论文、报告、讲演等形式向专业人士和社会大众公开,而成为社会的“公有财产”Λ尽管这些发现的取得需要巨大的人力、财力的消耗,并且随着科学的进步,科学发现的成本也越来越高,但是发现者和投资者的回报仅仅是荣誉性的或者是投入和回报不成比例的奖励Λ科学发现一般不被知识产权保护,科学发现的成果是全人类共有的Λ然而资本的介入,使这一不言自明的问题复杂起来,因为某一科学发现可能蕴育着巨大的商机和巨大的效益,本来自然现象和自然规律的发现是全人类的公有财富,现在可能变成某些人(或集团)的谋利手段,因此科学发现的公开就变得比较谨慎了,也就是说资本的介入正在改变着本来意义上的科学发现Λ人类基因组的测序成功,就是资本介入的一个例子Λ人类基因是一种自然形态的物质,本不属于知识产权保护之列,但在DNA测序完成后(中国承担了1%的测序任务),美国出于商业利益考虑(尽管目前它的商业价值仍是潜在的),申请了大量专利,企图把人类基因组的研究成果垄断起来,这一做法遭到各国科学界的质疑和反对Λ又如纳米微生物是一种全新的生物形态,尽管目前对它是否为生物,是否为生命的最原始形态,是否为无机界与生物界的过渡形态等很多问题有待回答,一些美国生物技术公司看见可能的应用前景,对研究进行大量的风险投资,可以想象,其研究成果也必然被商业化Λ由于当前的科学研究需要巨大的投入,所以科学研究需要资本介入,而资本介入也必然改变原来意义的科学研究Λ一般意义的科学发现必须具有重现性Λ这需要科学家有足够的耐心去重复观察和实验,彻底搞清楚现象(或规律)产生的环境、条件和结果Λ这就是哲学意义上的“证实”和“证伪”Λ科学实验是“证实”和“证伪”的重要手段Λ科学实验的正结果为“证实”;科学实验的负结果为“证伪”Λ“证实”和“证伪”在科学研究中的作用都是积极的Λ早期的科学实验,往往是单因素实验,即固定其他因素,只研究某因素和研究对象的数量关系、因果关系,其方法论的基础是:认为各因素是独立的(没有交互作用),各因素对研究对象的作用也是独立的Λ然而随着研究对象的复杂化,单因素的研究方法已经无法适应这种研究Λ例如对卷烟香气风格和口味特征的研究,目前鉴定出的烟草中的3000多种化学成分,在烟草燃烧过程中,产生了含30000种化学成分的烟气,它们是“香气风格和口味特征”的物质基础,它们中的任何一部分或任何一个因素都无法替代整体的功能,现代科学的研究成果表明,复杂系统的奥秘和规律来源于整体的涌现性,因此我们应该重视这种整体涌现性研究,复杂系统的整体85北京工商大学学报(自然科学版)2005年7月 涌现性只有统计意义,因此,和经典的科学发现的重现性有所区别Λ二战后,科学技术的发展突飞猛进,以系统论、信息论、控制论为代表的对大系统的综合研究的理论和方法的出现以及大规模电子计算机的使用为近代科学技术的发展提供了强大动力,也为新的科学发现提供了强有力的理论和手段的支撑Λ科学发现只回答了“怎么样”的问题,没有回答“为什么”的问题Λ回答“为什么”需要基础理论定律Λ2 科技发明和技术创新科学和技术是两个完全不同的概念Λ科学是人类在研究自然现象过程中所构造的一系列理论系统,因此属于社会的意识形态和精神文化Λ而技术是人类操纵、利用和改造自然的实践手段,本身就是直接的生产力元素Λ近代科学技术的发展规律表明:理论科学往往走在技术发明前面,甚至创造技术发明Λ科学技术发明(简称科技发明)表面看来是科学研究的物化形态,事实上,在“物化”之前,很多“概念”首先被人们创造出来:在蒸汽机、望远镜、飞机、电脑、宇宙飞船还没有问世之前,它们的概念就被发明出来了Λ科技发明是科学研究的第2层次Λ今天人类生活的各种工具、器械、电器、计算机等都是科学发明的产物Λ科技发明与资本结合是现代企业的运作模式之一,也是产生利润的主要手段Λ科技发明是人类主观能动性的产物Λ如果说科学发现使人类对自然界的认识不断深化,那么科技发明对人类物质文明的进步有着不可估量的贡献Λ科技发明分两类:一类是在科学发现和科学理论(包括现象和规律)的基础上实现产业上的应用Λ例如,1831年法拉第成功地完成了“磁生电”实验,并在后来确立的被称为法拉第电磁感应定律的现代电工学的基础上发明了发电机和电动机Λ另一类是从自然现象或偶然事件中得到启发,经过设计改进,找到应用领域Λ例如1690年法国人巴本从炼铁厂广泛使用的活塞式风箱中得到启发,发明了一个带活塞的汽缸,第一次将汽缸、活塞结构和蒸汽冷凝形成真空的原理运用于蒸汽机,为以后瓦特实现蒸汽机的革命(1784年)开辟了道路Λ科学研究和技术创新的结合点就是科技发明Λ在科学技术高度发达的今天,一个科技发明的产生往往需要资金、人力、管理的大量投入Λ与科学发现不同的是,科技发明可以申请知识产权保护,但有时两者没有明显的分界Λ举例来说,工业使用的菌种如果是自然界采集、筛选的不能申请专利,它是一种自然形态的物体,而在发酵、制药工业的使用仅属于科学发现Λ但如果该菌种经过人工诱变或基因改造变成一株“工程菌”,就可以得到专利保护Λ科技发明是科学研究“物化”的一种形态Λ3 科学理论和模型科学理论(含工程理论)是科学研究的第3层次Λ如果把科学发现罗列起来,就无所谓科学Λ人们试图把自然现象(包括科学发现)概括出一个简明的规律,即爱因斯坦说的以最适当的方式画出一幅简化和易领悟的世界图像就是科学理论Λ自然科学理论可以通过演绎法和归纳法得到Λ牛顿力学定律的建立是归纳法的典范Λ物理、化学等实验科学使用的归纳法称为“不完全归纳法”,只有数学归纳法才是一种“完全归纳法”Λ自然科学理论建立的另一个方法是演绎法Λ演绎法是在理智中设立大前提,然后以此推演下去,而得到结论Λ爱因斯坦的相对论的建立是演绎法的典范Λ科学理论往往用数学形式加以表达Λ原则上现代数学的一切形式(包括几何图形、代数结构、拓扑结构、分析表达式等)都可以表达科学理论Λ科学理论(公式、数据、图表、文字描述等)的建立虽然也需要大量的投入和艰苦的劳动,但因它没有“物化”的形态,所以没有知识产权的保护Λ科学理论的另一种表达形式是建立模型Λ建立模型是科学研究的第4个层次Λ物理、化学、生物、天文等学科都曾经建立和使用了大量的模型Λ这些模型,尤其是物理模型对于本学科的发展都起了积极的推动作用,甚至可以说建立模型和使用数学的程度,是学科是否成熟的标志Λ试想如果没有DNA双螺旋模型,就不会产生今天的分子生物学、分子遗传学等学科Λ科学模型可以分为4类Λ即结构模型、构造模型、功能模型和计算机模型,分别用于科学研究和工程目的Λ每一类还可以分为若干小类,见图1[1]Λ对科学研究有重要影响的是概念模型、预测模型和数学模型Λ物理学中卡诺“理想热机模型”,爱因斯坦的“宇宙有限无界模型”,化学中的“理想气体模型”、“化合价模型”、“原子结构模型”、“分子结构模95 第23卷第4期陈 洪等:论科学研究的层次——科学研究规律探讨之一图1 科学模型的分类型”,生物学中的“DNA双螺旋模型”等都是概念模型Λ预测模型往往通过数学模型实现Λ所谓预测是指原型的状态参量在将来某时刻或空间某地点的数值,它往往用状态方程表示Λ不含时间参数的状态方程称为静态方程,含时间参数的状态方程称为动态方程,动态方程是科学研究中最常用的数学模型Λ牛顿运动方程中含有时间,是一种动态方程Λ理想气体的状态可用体积(V)压力(P)和温度(T)中的任何两个参数确定Λ三者关系可用不含时间的气态方程表达,因此是一种静态方程Λ化学热力学研究的化学平衡方程是静态方程,而化学动力学研究的反应历程是动态方程Λ无论是静态方程还是动态方程都具有预测功能,它们都可以对系统的未来状态进行预测,是预测模型中一种主要的表达方式Λ20世纪后期出现的计算机为模型尤其是数学模型的建立提供了强有力的工具Λ所有数学模型都可以转化为计算机模型,通过计算机可以预测模型的未来状态Λ很多无法建立数学模型的系统,如生物、社会等也可以建立计算机模型Λ一个好的模型必须具备:1)对原型必须进行充分、显著、有效的简化,以便于操作;2)模型具有较好的重复性;3)模型的解释功能和预测功能必须强大、准确;4)模型的物理形式和数学形式必须简洁、直观Λ模型的首要功能是提供一个框架,整理和组织科学实验(或观察)中取得的数据、资料、信息,并对原型的行为特征和演化规律做出解释Λ模型的第2个功能是对原型的未来特征做出预测Λ第1个功能是认识世界,第2个功能是改造世界Λ4 哲学的思考哲学是物质世界(自然界和人类社会)运动规律的高度总结Λ在自然科学史上,很多优秀的自然科学家对自己的科学成就都有哲学上的总结,并成为后来的影响深远的世界观和方法论Λ哲学的总结是科学研究的第5个层次Λ牛顿对科学的巨大贡献为近代自然科学奠定了4个重要基础:它创建的微积分为近代数学奠定了基础;他的光谱分析为近代光学奠定了基础;他发现的力学三定律为经典力学奠定了基础;他发现的万有引力定律为近代天文学奠定了基础Λ牛顿力学的巨大成功使19世纪初期的物理学家相信,宇宙确实是一个庞大的机械系统,它遵照牛顿力学定律而运行,这些定律似乎是自然界的基本定律Λ在哲学上,牛顿提出的“绝对时空观”和“决定论”是机械唯物主义的重要基础Λ根据牛顿方程:当已知质点的初始状态(r0,v0),又知其受力情况(F),根据牛顿运动方程就可以预测质点在以后任何时刻的运动状态(r, v),这就是物理学上,后来也被当作世界观和方法论的有名的“因果论”或“决定论”Λ巨大的宇宙机器似乎可以由因果论完全确定,即这个系统的任何一部分的未来完全可以预测Λ这种严格的决定论的哲学基础就是可以把我(主观)和世界(客观)之间分割开来,并由于这种分割对世界做出客观的描述Λ解析几何的创始人笛卡尔不仅是一个数学家,他的哲学思想在近代科学思想史上同样闪烁着璀璨的光芒Λ笛卡尔把自己的理论体系形象地比作一棵大树,他认为树根是哲学,树干是物理学,其它各种学科是树枝,而贯穿这个体系的是唯理论和理性的逻辑演绎法Λ爱因斯坦的科学成就为辩证唯物主义增添了新的论据Λ他本人对相对论的哲学内涵也做过探讨Λ时间和空间本来就是哲学研究的内容之一,爱因斯坦认为,物体的存在和运动对“时间不断的流动延续,空间广阔无边”的没有影响的观点是毫无道理的,牛顿所想的那种严格的“决定论”的世界模式是不可能的Λ这就从根本上动摇了对牛顿时空观的信赖Λ他指出的时间、空间、物体、运动是不可分割的统一整体,这是一种全新的时间、空间和运动的概念Λ在广义相对论中,爱因斯坦更把引力归结为加速系统所体现出的时空几何特征Λ爱因斯坦的科学成就表明06北京工商大学学报(自然科学版)2005年7月 唯物辩证法是自然科学研究的有力武器Λ20世纪40年代以来,一般系统论的创立者贝塔朗菲,控制论的创立者维纳,信息论的创立者之一韦弗,运筹学的创立者之一丘奇曼等都很重视哲学的思考,努力从哲学论证本学科的方法论Λ20世纪60年代以来,哈肯的协同学、托姆的突变论、艾根的超循环论、非根鲍姆的混沌学、芒德布罗的分形学、钱学森的系统学同样重视对方法论作哲学探讨[2]Λ普里高津是“耗散结构”理论的创始人Λ在耗散结构理论中,普里高津认为,历史是发展的,不断出现新情况和新事物,将来并不包括在过去之中,而统计性和概率在事物发展过程中起着关键作用,它反映了客观世界存在着的随机性和偶然性Λ此外他还对时间的性质和层次,世界的简单性和复杂性,决定论和非决定论等很多哲学问题进行了讨论Λ杰出的科学家不仅要注重本学科的科学发明,科学理论和模型的建立,更应该注重支撑这些知识的哲理精神,优秀的科学家需要有哲学思考的自觉性Λ5 结 论从现代观点看,科学是人类一系列的认识活动,即对于未知现象提出假说,用事实验证或否证假说,科学只能通过“试错法”,即通过推测和反驳而获得进步Λ科学并非真理的化身,科学本身可能包含错误,也必须能修改已作出的结论Λ科学是能够证伪的Λ科学研究的5个层次:发现、发明、理论、模型和哲学的总结是一个对研究对象的认识逐渐深化的过程Λ前两个层次回答了“怎么样”的问题,第3、4个层次回答了“为什么”的问题,第5个层次是前4个层次的总结Λ然而这不等于说,后面的层次比前面的层次更高级Λ事实上,自从1901年开始颁发诺贝尔物理奖、化学奖和生理医学奖以来,获奖的科学发现和发明占有很大的比例Λ直至今日,科学发现和科技发明仍然是科学进步的推动力Λ世界是无限的,其物质运动形式也是纷繁复杂的,人类对于自然界的认识逐步深入,由于实验和观测手段的限制,今日没法发现的现象,明日就可能发现Λ因此,科学发现、科技发明永远不会消失Λ相反,它们会永远向人类显示、提问,让人类的理性不断思考,以回答“为什么”的问题Λ参考文献:[1] 许国志.系统科学[M].上海:上海科技教育出版社,2000.37.[2] 许国志.系统科学[M].上海:上海科技教育出版社,2000.32.ON THE L EVEL S OF SC IENTIF I C RESEARCHCH EN Hong1, SUN B ao2guo2, L I U C i2quan3(11D uke U n iversity,N C27708,U SA;21B eij ing T echnology and B usiness U n iversity,B eij ing100037,Ch ina;31Ch inese A cad e m y of S cience,K unm ing A n i m a lInstitu te,K unm ing650091,Ch ina)Abstract:It is po in ted that there are five levels in scien tific research:scien tific discovers,scien2 tific and techno logical inven ti on s,scien tific theo ries,scien tific m odels and ph ilo sophy based on an analysis of a lo t of the facts in h isto ry of scien tific developm en t.It is also indicated here that the five levels are a p rocess to deep ly understand the studied ob jects.T he first tw o levels an s w er “HOW”o r“W HA T”,the th ird and fou rth levels an s w er“W H Y”and the fifth level summ arizes fou r p revi ou s levels.T he update scien tific research needs a large am oun t of inpu t of m oney that w ill change the style of the scien tific research kep t in ou r m ind fo r m erly.Key words:scien tific discoveries;scien tific and techno logical inven ti on;scien tific theo ries;scien2 tific m odels;ph ilo sophy(责任编辑:叶红波)16 第23卷第4期陈 洪等:论科学研究的层次——科学研究规律探讨之一。