第三讲+科学问题与科研选题
科学问题与科研选题
三、科技研究方向
• 1、科技研究方向： • 科技研究者在一定时期内的工作目 标，它规定着这个时期内科技研究 者研究的领域和内容。
科技研究方向
• 科技研究方向与科技方法的关系： • 科技研究方向制约着科技方法； • 科技方法是实现科技研究方向的手 段。
科技研究方向
• 科技研究方向与科研课题的关系： 全局与局部的关系。 • 科技研究方向是确定科研课题的依 据；科研课题是实现科技研究方向 的具体步骤。 • 科技研究方向是统率全局的战略目 标，科研课题是具体的研究题目和 研究内容。
科学问题
• 2、科学问题的来源 • 爱因斯坦指出：“提出一个问题往 往比解决一个问题更重要。”
科学问题
• 科学问题提出的途径： • （1）从新经验事实的解释中提出； • （2）从科技的空白区和结合部中提 出； • （3）从新事实与旧理论的冲突中提 出； • （4）从相互并存的多种假说中提出；
科学问题
科研选题与科研课题
• （2）科学性原则：要有科学事实根 据和科学理论依据。 • （3）创造性原则：要求课题具有先 进性、新颖性和突破性。 • （4）可能性原则：课题有可能完成 的主客观条件。
科研选题与科研课题
• 3、科研选题的一般程序（步骤）： 问题调研——课题选择——课题论 证——课题确定(课题决策）。
科研选题与科研课题
• 5、科研课题的设计 • 科研课题的设计就是制定出完成 课题的实施方案或具体计划。 • 课题设计包括：专业理论设计和 实验设计。
科研选题与科研课题
• 专业理论设计是整个课题设计的理 论指导，是实现科学性和创造性的 关键。 • 实验设计是运用统计学的知识和方 法，在专业理论设计的基础上，保 证研究结果的精确性和可重复性。
三科学问题与科研选题
3 科研选题的步骤 A、文献调研和实际考察 B、提出选题 C、初步论证 D、课题决策
科学观察与科学实验中的哲学问 题
一 科学事实的含义 在科学认识中，事实常常在 两种意义上使用。 （1）本体论意义上：把客观实在 的现象、事件、事物本身称为事 实，科学方法论中常常标明为“ 事实1”，也就是通常说的客观 事实。
量子力学中的哲学问题—— 观察的客观性问题
微观世界主客关系问题（仪器归 属问题，测量问题） 因果决定论问题
• 哥本哈根学派的正统诠释：由于量子属性 的存在，仪器对微观客体的干扰已不可避 免，并且这种干扰既不能忽略不计，又不 能通过修正控制条件而得到补偿。对于微 观客体来说，观测结果与观测对象之间原 则上不可能达到完全一致，在微观世界中 独立于观察者的客体是不存在的，对于微 观实在本身的认识则不可能。
• 主体论：仪器是主体的一部分，由 于微观测量中仪器与客观实在的相 互作用不可控制，观测结果中仪器 与客观实在难以区分，主客体不可 分是量子力学与经典物理学本质上 不同的新特点，微观领域不存在对 客观实在本身的认识。 • 困难：主体的介入使量子力学的认 识过程失去了客观基础。
• 客观实在论：极力把主体排斥在量子力 学之外，否定仪器对客观实在的干扰作 用不可忽略，否认微观测量与宏观测量 的区别。认为量子力学已经是完全成熟 的理论体系，象经典物理学一样，揭示 的是自然界客观的运动规律。其目的是 维护经典反映论，排除量子力学在认识 论上表现出的新特点。 • 困难：排除量子力学的新特点，使人们 对量子力学存在的必要性发生了疑问。
二 科学研究的逻辑起点 1 “科学始于观察” 2 科学始于问题
A 科学理论的萌发、进步以及新旧理论的 交替、更迭，往往来源于理论本身的不 完备性所引发的问题。 B 科学认识主体总是以科学问题为基本框 架，有选择地收集事实材料，有目的地 进行科学观察和实验。 C “科学始于问题”并不否认以实践为基 础的认识的一般规律，它们是从不同角 度提出的不同命题。 科学始于问题——科学研究的起点 认识以实践为基础——科学本身的起点
《自然辩证法》专题三：科学问题与科研选题
科学是从基于观察的经验事实通过归纳推导出来的
观察形成科学知识赖以推导出的
基础科学通过归纳从经验事实中推导出来
科学是从基于观察的经验事实通过归纳推导出来的观察形成科学知识赖以推导出的基础
科学通过归纳从经验事实中推导出来观察能客观感受对象？观察先于并独立于理论？
科学是从基于观察的经验事实通过归纳推导出来的
观察形成科学知识赖以推导出的
基础科学通过归纳从经验事实中推导出来
观察能客观感受对象观察先于并独立于理论
观察=
物理过程+心理过程？
图像
样式语境
客观的感受对象客观的感受对象
科学是从基于观察的经验事实通过归纳推导出来的
观察形成科学知识赖以推导出的
基础科学通过归纳从经验事实中推导出来
观察能客观感受对象观察先于并独立于理论？
观察=
物理过程+心理过程观察渗透理论观察是可错的
•那么这种概括合理吗？
诉诸逻辑诉诸经验
诉诸逻辑
•前提•结论•前提•结论
诉诸经验
可能
科学是从基于观察的经验事实通过归纳推导出来的
观察形成科学知识赖以推导出的
基础科学通过归纳从经验事实中推导出来
观察能客观感受对象观察先于并独立于理论归纳原理的合理性无法得到辩护
观察=
物理过程+心理过程观察渗透理论观察是可错的
科学问题是科学研究的逻辑起点。
科学问题与科研选题ppt课件
（2）坚持“科学技术研究活动 起始于问题”的理由是：
从科学理论发展的总体过程看，只有发现了原 有理论不能解决的问题，人们才会去修正、补 充它，或者着手建立新理论；
从科学技术研究的具体进程看，人们总是以问 题为框架有选择地搜集事实材料，与问题无关 的材料则不在科学技术认识主体中引起信息效 应；
从科学技术研究本身的特点来看，科学技术研 究是创造性的探索活动，是要解决尚未解决或 尚未完全解决的问题。因为有问题，才需要研 究，才有科学技术研究活动。
15
2、科学研究是一个不断提出问 题和解决问题的过程。
波普尔：P1——TT——EE——P2
16
3、爱因斯坦：
提出一个问题往往比解决一个问题更重 要，因为解决一个问题也许仅仅是一个 数学上的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，却需要创造性的想象力， 而且标志着科学的真正进步。
进而提出新的问题(P2)。这几个环节循环往复，
推动科学不断前进。
4
二、问题：简单问题和科学问题
从认识论的角度看，所谓问题，就是一种已知 与未知的结合体，或者说是已知与未知的交界。 要具体地找出问题，实际上就是要找出未知与 已知的关系。 问题可分为两大类。一类叫做简单问题或表浅 问题，一类叫做科学问题。 简单问题产生于对科学背景知识的无知，而不 是产生于对知识背景的分析。如一个小孩向父 母提出的许多问题都是这类问题。
背景知识还制约着解决问题的途径。有些问题受目 前认识和实践水平的限制，其求解目标和应答域尚 不明确，这些问题还不能称为科学问题。
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四、科学问题有其结构。
10
1、
科学问题蕴含着问题的指向、研究目标 和求解的应答域。
《自然辩证法》专题三：科学问题与科研选题
科学是从基于观察的经验事实通过归纳推导出来的
观察形成科学知识赖以推导出的
基础科学通过归纳从经验事实中推导出来
科学是从基于观察的经验事实通过归纳推导出来的观察形成科学知识赖以推导出的基础
科学通过归纳从经验事实中推导出来观察能客观感受对象？观察先于并独立于理论？
科学是从基于观察的经验事实通过归纳推导出来的
观察形成科学知识赖以推导出的
基础科学通过归纳从经验事实中推导出来
观察能客观感受对象观察先于并独立于理论
观察=
物理过程+心理过程？
图像
样式语境
客观的感受对象客观的感受对象
科学是从基于观察的经验事实通过归纳推导出来的
观察形成科学知识赖以推导出的
基础科学通过归纳从经验事实中推导出来
观察能客观感受对象观察先于并独立于理论？
观察=
物理过程+心理过程观察渗透理论观察是可错的
•那么这种概括合理吗？
诉诸逻辑诉诸经验
诉诸逻辑
•前提•结论•前提•结论
诉诸经验
可能
科学是从基于观察的经验事实通过归纳推导出来的
观察形成科学知识赖以推导出的
基础科学通过归纳从经验事实中推导出来
观察能客观感受对象观察先于并独立于理论归纳原理的合理性无法得到辩护
观察=
物理过程+心理过程观察渗透理论观察是可错的
科学问题是科学研究的逻辑起点。
第三讲+科学问题与科研选题
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例：阴极射线是什么？
• 1895年11月8日，伦琴在实验室里研究 阴极射线时也发现与克鲁克斯遇到的 同样的情况,但伦琴敏感地提出：“什 么使底片感光？”
——发现了X射线
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• 3．科学问题是不断推动科学家发展科 学的动因和动力
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三、科学问题的产生
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1.科学始于问题
波普尔的科学进化模式：
问题1 假说 证伪 问题2……问题n
P1
TT1
Tentative theory
EE1
P2 ……Pn
Eliminate errors
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2.确定研究方向
• 决定研究集体或研究者个人在较长时间内进行科学探 索的主攻方向和目标。
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例：阴极射线是什么？
• 1878年，英国克鲁克斯(William Crookes，
1832～1919) 制出了更高真空度的真空放电
管(10-7大气压) —“克鲁克斯管” ，对阴极射
线做了更深入的研究。
• 发现放在克鲁克斯管附近的底片被感光,认为是 质量问题，与厂商进行调换。
2020/3/8
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7
希尔伯特的数学难题
希尔伯特（1862-1943）：德国著名数学 家，1900年，在巴黎召开的国际数学 大会上，提出了23个数学难题，并预 测其发展方向。后来数学界统称其为 “希尔伯特23个数学问题”。此后， 世界许多数学家为解决这些难题，做 了艰苦的努力，取得了一大批研究成 果。
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5
科学问题与科研选题
（3）不同科学学派和科学理论之间的矛盾所产 ） 生的科学问题（外部概念问题） 生的科学问题（外部概念问题） 例如： 例如： 日心说与地心说 渐变论与突变论 物理学与生物学， 物理学与生物学，等
（4）经验事实积累到一定阶段所产生的问题 ） 例如： 例如： 元素周期律的发现 能量守衡与转化定律的发现，等 能量守衡与转化定律的发现， （5）社会经济发展和生产实际需要所产生的科 ） 学应用问题
三、科研选题的原则与步骤 1. 需要性原则 社会需要与科学自身发展需要 长远需要与近期需要 2. 创造性原则 概念理论观点上的创新 研究方法、 研究方法、探索角度上的创新 理论运用上的创新
3. 科学性原则 以科学理论和科学事实为依据 置于当时的科学背景之下 不能与已经确证的科学理论完全相矛盾 科学无禁区， 科学无禁区，选题有约束 4. 可行性原则 主观条件 客观条件 当时的科学背景 例如，爱因斯坦统一场论的研究 例如， 价值观、 价值观、个人喜好问题 短、平、快，薄板钻孔
培根 从认识论的角度 感性认识与理性认识的相互关系 感性认识 → 理性认识 → 感性认识 经验观察 → 理论 →（指导）新的经验观察 （指导） 感性认识是基础
近代科学 为“科学研究始于观察”的观点提供了证 科学研究始于观察” 据 近代科学是收集材料的科学 观察与实验是科学研究的逻辑起点 科学哲学 逻辑实证主义 科学研究始于观察
但是， 但是，现代科学研究的实际过程并非如此 例如，爱因斯坦认为， 例如，爱因斯坦认为，科学研究的逻辑起点不 是一般的观察，而是问题。广义相对论， 是一般的观察，而是问题。广义相对论，不是 观察到了新奇的实验事实， 观察到了新奇的实验事实，而是为了解答疑难 问题， 问题，即“引力疑难问题”，惯性系具有表示 引力疑难问题” 自然规律的等效性， 自然规律的等效性，那么坐标系是否进一步具 有等效性呢？这成了广义相对论的研究起点。 有等效性呢？这成了广义相对论的研究起点。
自然辩证法——科学问题与科研选题
第五章科学问题与科研选题第一节科学问题一、问题在科学研究中的作用1.科学研究开始于问题2.问题推动科学研究的深入发展3提出问题比解决问题更重要（1）提出问题首先要敢于摆脱陈旧学说和传统观念的羁绊；（2）提出问题要有创造性的想象力；（3）提出问标志着“科学的真正进步”。
提出一个问题往往比解决一个问题更重要。
解决一个问题也许仅是一个数学上的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创造性的想象力，这标志着科学的真正进步。
二、科学问题1. 概念科学问题是指一定时代的科学认识主体在当时的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解决的矛盾。
2科学问题是一定时代的产物３. 与其它问题的区别——无知问题伪科学问题已解决问题三、科学问题的来源1. 已有理论与经验事实的矛盾2. 理论体系本身的矛盾—同一种理论体系内部的矛盾；同一学科不同假说间的矛盾；不同学科的理论体系间的矛盾3.各种需要与落后的技术手段间的矛盾第二节科研选题一、科研选题的意义一个能保持着正确道路的瘸子总会把走错了路的善跑的人赶过去．不但如此，很显然，如果一个人跑错了路的话，那么愈是活动，愈是跑的快，就会愈加迷失的厉害进行科学研究，最重要的工作便是科研选题。
(1)科研选题关系到科学研究的方向、目标和内容，具有战略意义。
能否摸准科学发展的脉络，确定主攻方向，无论对一个国家的科学发展，还是对个人的科学研究成就，都是关键性的因素。
(2)科研选题直接影响到科研的途径和方法，决定着科研成果的水平、价值和前途。
科学史表明，具有开拓性和创造性的科研选题，能保证科研水平的提高，取得有价值的成果；而错误的选题，则往往造成不必要的浪费，甚至断送科学家的前途。
(3)科研选题还决定着科研工作的“多助”或“寡助”，直接影响到科学研究的工作环境。
那些社会实践急待解决，对人们生活带来重大方便的课题，会得到社会的广泛支持和援助。
相反，那些漠视民生，只重视研究者个人兴趣，甚至违背整个社会价值取向的课题，注定没有前途。
科学认识与科学问题
（二）科学认识的过程 1.科学认识的特殊性： 观察/实验—假说—观察/实验—理论—新的观 察/实验…… 2.科学认识的相对独立性： 科学认识在某一特定阶段遵循：科学问题—科 学假说—科学观察/实验—理论的证实或证伪— 新的科学问题…… 3.科学研究的一般程序： 选题—获取科学事实—进行思维加工—验证— —建立科学理论体系
Байду номын сангаас
(三)科学研究从问题开始 1.从科学发展的总体过程看，只有发现
了旧理论不能解释的问题时，人们才会 去修正、补充它，或建立新理论（哥白 尼的日心说） 2.从科学研究具体进程看，人们总是以 问题为框架有选择地去收集事实材料 3.“科学研究从问题开始”与“认识以 实践为基础”并行不悖
三、科研选题
12.中医学的文化内涵及其价值 13.伪科学在医学领域的表现形式 14.现代科技革命对中医药发展产生了什么样
的影响? 15.传统中医药学的现代价值 16.SARS给中医药发展带来了哪些影响?
二、科学问题
（一）科学问题及其分类 1.科学问题：科学认识主体在当时的知识背景 下，提出的关于科学认识与科学实践中需要解 决而又未解决的矛盾。科学问题是一定历史时 代的产物，知识背景决定着科学问题的内涵深 度和解答途径。如遗传问题、宇宙起源问题 2.科学问题的结构：问题的指向、研究目标、 求解的应答域 3.科学问题的分类 按认识层次划分（1）概念问题: （外部与内部) 与经验问题（未解决、已解决、反常）
（一）科学问题与科研选题 科学问题：发散；需要、应该研究什么 科研选题：收敛；能够、准备做什么
（二）科研选题的基本原则
1.需要性原则（社会、学科理论发展需要） 2.创新性原则（理论、方法、应用）
自然辩证法——科学问题与科研选题
第五章科学问题与科研选题第一节科学问题一、问题在科学研究中的作用1.科学研究开始于问题2.问题推动科学研究的深入发展3提出问题比解决问题更重要（1）提出问题首先要敢于摆脱陈旧学说和传统观念的羁绊；（2）提出问题要有创造性的想象力；（3）提出问标志着“科学的真正进步”。
提出一个问题往往比解决一个问题更重要。
解决一个问题也许仅是一个数学上的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创造性的想象力，这标志着科学的真正进步。
二、科学问题1. 概念科学问题是指一定时代的科学认识主体在当时的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解决的矛盾。
2 科学问题是一定时代的产物３. 与其它问题的区别——无知问题伪科学问题已解决问题三、科学问题的来源1. 已有理论与经验事实的矛盾2. 理论体系本身的矛盾—同一种理论体系内部的矛盾；同一学科不同假说间的矛盾；不同学科的理论体系间的矛盾3.各种需要与落后的技术手段间的矛盾第二节科研选题一、科研选题的意义一个能保持着正确道路的瘸子总会把走错了路的善跑的人赶过去．不但如此，很显然，如果一个人跑错了路的话，那么愈是活动，愈是跑的快，就会愈加迷失的厉害进行科学研究，最重要的工作便是科研选题。
(1)科研选题关系到科学研究的方向、目标和内容，具有战略意义。
能否摸准科学发展的脉络，确定主攻方向，无论对一个国家的科学发展，还是对个人的科学研究成就，都是关键性的因素。
(2)科研选题直接影响到科研的途径和方法，决定着科研成果的水平、价值和前途。
科学史表明，具有开拓性和创造性的科研选题，能保证科研水平的提高，取得有价值的成果；而错误的选题，则往往造成不必要的浪费，甚至断送科学家的前途。
(3)科研选题还决定着科研工作的“多助”或“寡助”，直接影响到科学研究的工作环境。
那些社会实践急待解决，对人们生活带来重大方便的课题，会得到社会的广泛支持和援助。
相反，那些漠视民生，只重视研究者个人兴趣，甚至违背整个社会价值取向的课题，注定没有前途。
自然辩证法概论-第7章 科学问题和科研选题
常规问题 是在维持已有理论框架的前提下提出有
待解决的问题。这些问题的解决将使原有的理论更加 充实、完善和系统化，使科学知识稳步地扩大和精确 化。常规问题的特点是它将在原有理论的范围内进行 解决。
科学问题和科研选题
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常规问题通常又有如下类型： （1）关于检验理论的事实问题。 （2）关于理论的应用问题。
正确问题是指根据问题的预设在其应答域内有解的 问题，而错误问题则是根据问题的预设在其应答域内无 解的问题。 试对以下两个问题作出判断： “蒸汽机是如何工作的？” “永动机是如何工作的？” 在实际的科学研究中，要想事先知道问题在设定的应 答域内是否有解，往往是很困难的。这就要求研究人员 善于从失败中吸取教训，不断试探性地转换问题的提法， 更深切地把握问题的知识背景，从而形成正确问题。
科学问题和科研选题
16
如果说常规问题的解决就是使原有理论获得新的 发展，那么反常问题的解决就是新理论的发现。当
新的理论被建立之后，就要继续解决新理论的常规
问题，使新理论不断地发展、精确和完善，直到新 理论ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ面临它的反常问题的日益严重的挑战，而终
于被一个更新的理论所取代。
科学的历史就是无止境地提出问题和解决问题的 历史，就是不同系列的常规问题与反常问题相互交 错地发生与解决的历史。
科学问题和科研选题
21
（4）科学发现从问题开始 最先提出此观点的是英国哲学家波普尔。他认为， 科学从纯观察开始是荒谬的。设想一个人立志献身于 科学，写下了他所观察的一切，把他无价的观察集赠 送给皇家学会，用作为归纳的论据，那末他对科学会 有什么贡献呢？如果你对学生说：“拿起笔和纸，仔 细观察，写下你观察的东西。”学生就要问：“要我 们观察什么？” 观察总是要选择的，它要有一个挑选的对象，一项 确定的任务、一种兴趣、一种观点、一个问题。要首 先回答观察什么，为什么观察，如何观察。所以，观 察以解决的问题为转移。
第三章科研选题,观察实验及科学假说
第三讲科研选题、观察实验及科学假说的形成感性认识到理性认识: 选题→获取科学事实（材料）→对材料进行加工（思维）→最终获得理性认识的成果（假说→理论）第一节科学问题的提出一、科学问题1.科学研究从问题开始理论依据: 总体看, 旧理论的终点, 新理论的起点。
具体过程看, 问题的框架, 问题驱动和引导研究。
一种观点以英国经验主义哲学家弗兰西斯培根为代表, 认为科学研究是从观察和搜集材料开始的, 然后经过归纳上升到理论。
另一种观点是以英国科学哲学家波普尔为代表, 提出科学研究（或认识）始于问题而不是观察。
2.科学问题的含义一定时代的科学认识主体, 在当时的认识背景下, 提出的关于科学认识和事件中需要解决而又未解决的矛盾, 它包含着一定的求解和应答域, 而尚无确定的答案。
（1）一定历史时代的产物。
“以整个时代的科学技术发展水平来衡量”时代背景还决定着科学问题的内涵深度和解决途径。
（2）与科学认识主体的“欲求”以及智能状况相联系。
“自然界本身不存在问题” “需要研究者去认识、提出” ”科学需要更多仰望天空的人”（3）科学问题是有结构的问题的指向研究的目标求解的应答域。
学会独辟蹊径。
3．科学问题的来源“来源于科学实践和生产实践”由科学理论和科学实践的矛盾能产生由科学理论体系自身的内在矛盾产生由科学理论之间的矛盾产生经验事实累积到一定时候产生社会需求1.来源于社会生产和实际生活的需要。
例如, 卢瑟福为了解释a大角度散射现象, 提出了原子的有核结构模型。
2.来源于理论体系之间的矛盾。
例如, 爱因斯坦在普朗克的量子论基础上提出了光量子假说, 认为光具有波动性和粒子性, 将光的波动性和粒子性统一起来。
3.来源于现有技术条件与人们的实际需要之间的矛盾,即来源于社会生产实践。
二、科研选题就是形成、选择和确定所要研究和解决的课题（为实现某个特定的目标所需要研究的一个或一组科学问题）。
1. 选题的意义“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。
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是问题，因为其答案是假定性的——科学 假定。
2020/8/6
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二、科学问题在科学研究中的地位
爱因斯坦： “提出一个问题往往比解决一
个问题更重要，因为解决一 个问题也许仅是一个数学上的或实验上的技能 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，却需要有创造性和想像力， 而且标志着科学的真正进步”。
学家埃伊克曼(C，Eijkman，1858— l 930) ：
✓脚气病是由什么细菌引起的？两年——无 结果
✓脚气病由一种什么样的毒素引起的？—— 长期的研究无结果
2020/8/6
16
例2 脚气病病因研究
▪波兰血统的美国生化学家芬克
(C．Funk,1884—1967)： ✓脚气病是不是由于机体缺少某种营养物质
2020/8/6
8
科学问题的时代性（2）
• 同一问题，在不同的知识背景下，其内涵 深度是不一样的。
• 例：关于遗传本质的探讨 ——孟德尔时代：“遗传因子” ——摩尔根时代：“基因” ——1950S沃森、克里克：DNA分子结
构 问题内涵因知识背景不同而有所变化
2020/8/6
9
科学问题的时代性（3）
2020/8/6
18
科学问题应答域的类型
• 2）类域：对答案的范围给出程度不同、范 围大小不等的限定的应答域。如：
“DNA分子是怎样由四链构成的？” ——解限定在某一具体的类中。
问题的应答域限定得越具体，它对科学研 究的指导作用就越强，同时其发生错误的 可能性也越大。
2020/8/6
19
科学问题应答域的类型
引起的？——研究结果证明，产生脚气病 的原因是因为人体中缺少了一种营养物
质——维生素（维生素B）。
2020/8/6
17
科学问题应答域的类型
• 1）全域：对答案的范围没有给予任何限制。 如： “DNA分子的结构是怎样的”——除了 肯定DNA分子具有结构外，没有规定答案 的范围。 全域型的答案一般不会发生错误，但它 对科学探索的指导作用较差。
2020/8/6
11
科学问题的应答域（1）
• 应答域是对答案范围的限定。 • 科学问题作为一种特殊的知识形态，
它所提供的知识不仅表现在提出探索 的对象，而且表现在提示答案的存在 范围。
2020/8/6
12
例1
• “艾滋病是由什么病毒引起的？” 研究方向和求解目标：“引起艾滋病 的原因是什么？” 应答域是“病因在病毒范围之内”
2020/8/6
21
1.科学始于问题
波普尔的科学进化模式：
问题1 假说 证伪 问题2……问题n
P1
TT1
Tentative theory
EE1
P2 ……Pn
Eliminate errors
2020/8/6
22
2.确定研究方向
• 决定研究集体或研究者个人在较长时间内进行科学探 索的主攻方向和目标。
2020/8/6
24
例：阴极射线是什么？
• 1878年，英国克鲁克斯(William Crookes，
1832～1919) 制出了更高真空度的真空放电
管(10-7大气压) —“克鲁克斯管” ，对阴极射
• 选题是科学研究的起点，在整个科研过程中占有战略 性的地位。
• 在一定程度上规定了科学研究应采取的方法和途径。 • 选题得当与否往往是决定科研成败和成果大小的首要
环节。
2020/8/6
23
例：阴极射线是什么？
• 1857年，高真空(10-4 大气压)的真空放 电管1858年，德国普吕克(Julius Plűcker，1801—1868)发现了“阴极射 线”
2020/8/6
13
科学问题的应答域（2）
• 科学问题的应答域对科学认识同样具 有重要的指导作用。在问题正确的前 提下，应答域是否正确将决定该问题 是否能将研究引向正确的解答。
2020/8/6
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科学问题的应答域（2）
• 错误的问题，能使研究工作失败，因为错 误的问题提法本身是无解的；
• 正确的问题往往能使科学研究取得成功。 例如，历史上脚气病病因的发现就是一个 生动的实例。
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到解 决的矛盾。
2020/8/6
3
屈原《天问》举例
• 遂古之初，谁传道之？ • 上下未形，何由考之？ • 冥昭瞢暗，谁能极之？ • 冯翼惟象，何以识之？
2020/8/6
4
屈原《天问》举例
• 圜则九重，孰营度之？ • 斡维焉系？天极焉加？ • 八柱何当，东南何亏？ • 夜光何德，死则又育？
• 不同时代的背景知识也决定着问题的性质 和解决问题的途径。
• 如：宇宙起源
——非科学问题，基督教用“创世纪”
——爱因斯坦的广义相对论诞生
科
——宇宙大爆炸学说
学 问
——粒子理论学说介入
题
2020/8/6
10
科学问题的指向性
• 科学问题不是漫无边际的问题，而应包含 着一定的研究方向和求解目标。
• 大致指出问题之所在、研究应该朝哪里进 行、研究应该或可能取得什么样的结果。
2020/8/6
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一、科学问题及其结构
• （二）科学问题的结构 • 科学问题的要素 ：
事实基础、理论背景、求解目标、求解范围 • 科学问题的基本特征：
时代性、指向性、应答域
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科学问题的时代性（1）
• 科学研究总是在特定时代的知识背景下进 行的。
• 希尔伯特（D. Hilbert）之所以能够提出对 当代数学产生重大影响的23个数学问题， 就在于他能够对但是数学的发展有一个全 局的把握。
第三讲 科学问题与科研选题
陈发俊 fjchen68@
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主要内容
• 一、科学问题及其结构 • 二、科学问题在科学中的地位 • 三、科学问题的产生 • 四、科研选题
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一、科学问题及其结构
• （一）什么是科学问题？ 一定时代的科学认识主体在当时的科
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希尔伯特的数学难题
希尔伯特（1862-1943）：德国著名数学 家，1900年，在巴黎召开的国际数学 大会上，提出了23个数学难题，并预 测其发展方向。后来数学界统称其为 “希尔伯特23个数学问题”。此后， 世界许多数学家为解决这些难题，做 了艰苦的努力，取得了一大批研究成 果。