科学研究的方法与程序2

人类基因图谱的完成，是医学上一场革命 的开始，但这场革命的成功将需要更长的 时间。中国科学家承担了这个工程1%的 工作量。 人类基因图谱的绘制完成，给 即将广泛推行的全新基因医疗手段打下了 坚实的基础，它使人类向真正的“个性化 医疗”时代又迈进一步。今后，遗传疾病 或是疑难杂症，只要根据患者个人的基因 图谱“逮住”其中出了问题的基因，用最 直接的办法使基因恢复正常状态，人体就 会作出相应调整，从而治愈疾病。
科学探究是什么?
科学探究是什么? 美国最重要的科学研究组织之一“美国研究理事会” 在总结“美国科学院”、 “美国工程院”及其他组织的众多研究成果后,对当代科学、科学研究和科学教育 的新趋势做了如下概括: 1. 由强调“科学即探索与实验”,到更强调 “科学即辩护 与解释”。 2、假设、质疑、探索、验证； 3、科学事实；科学理论体系与结构 4、水稻杂交——基因——植物——人——克隆技术——可以持续发展 5、接近真理与真相。
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科学研究的一般程序
• 一、科研选题 • 科学研究，在某种意义上看，就是不断提出问题和解决问题的过程。 因此，进行任何一项具体的科学研究，都要首先进行科研选题，这是 科学研究的首要环节。 • 爱因斯坦指出：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，” • 提出课题等于确定了主攻方向，有了方向就有了方法。 • 课题的选择要求它具有可行性和合理性，一般来说可以归纳为以下几 点原则：首先是意义原则，其次是可行性原则。
科学是什么
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类型 根据研究工作的目的，任务和方法不同，科学研究通常划分为以下 几种类型： 1. 基础研究。是对新理论、新原理的探讨，目的在于发现新的科学领域，为 新的技术发明和创造提供理论前提。 2. 应用研究。是把基础研究发现的 新的理论应用于特定的目标的研究，它是基础研究的继续，目的在于为基础 研究的成果开辟具体的应用途径，使之转化为实用技术。 3. 开发研究。 又称发展研究，是把基础研究、应用研究应用于生产实践的研究，是科学转 化为生产力的中心环节。 基础研究、应用研究、开发研究是整个科学研 究系统三个互相联系的环节，它们在一个国家、一个专业领域的科学研究体 系中协调一致地发展。科学研究应具备一定的条件，如需有一支合理的科技 队伍，必要的科研经费，完善的科研技术装备，以及科技试验场所等。
怎样能“发现”研究课题
• 阿基米德原理的发现始于金冠问题。避雷针的发明始于富 兰克林研究的雷电问题。 • 德布罗意物质波的发现始于光是什么的问题,而获得了诺 贝尔物理学奖。DNA双螺旋结构的发现始于对生命是什么 这一问题的研究,同样获得了诺贝尔物理学奖。袁隆平发 明籼型杂交水稻始于水稻杂种优势问题,袁隆平因此而被 誉为“杂交水稻之父”。
科学研究的程序
• • 三、形成假定、假说 科学研究的目的就是要达到对研究对象的本质的、规律的认识，即形 成科学理论。而在形成科学理论之前，往往要经过推测和假说阶段。
假说是科学发展必经之路。假说是科学性和假定性的辩证 统一。因此，假说形成的道路往往有两条：一是初始阶段， 就是以事实可科学理论为根据，对研究对象的性质及其规 律性作出出事的推测性解释。 二是假说的完成阶段，就是把初始阶段的假说形成为 稳定的结构系统。
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科学研究的方法与程序
• 科学研究通常经历的五个阶段:发现问题、分析问题、预设方案、研究 探索、得出结论
• 一般程序： • 问题—筛选—立题—积累—（观察、实验、调查、分析等） —抽象— 假说—验证—
• 修正—再验证—下一个问题—……周而复始、循环往复的过程
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怎样能“发现”研究课题
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重大的科学突破往往始于凝练出重要的科学问题。
金冠之谜 赫农王让金匠替他做了一顶纯金的王冠，做好后，国王疑心工匠在 金冠中掺了银子，但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重，到底工匠有 没有捣鬼呢？既想检验真假，又不能破坏王冠，这个问题不仅难倒了国王， 也使诸大臣们面面相觑。后来，国王将它交给了阿基米德。阿基米德冥思苦 想出很多方法，但都失败了。有一天，他去澡堂洗澡，他一边坐进澡盆里， 一边看到水往外溢，同时感到身体被轻轻拖起。他突然恍然大悟，跳出澡盆 ，连衣服都顾不得穿就直向王宫奔去，一路大声很着“尤里卡”， “尤里卡 ”（Fureka，我知道了）原来他想到，如果王冠放入水中后，排出的水量不 等于同等重量的金子排出的水量，那肯定是掺了别的金属。这就是有名的浮 力定律，既浸在液体中的物体受到向上的浮力，其大小等于物体所排出液体 的重量。后来，该定律就被命名为阿基米德定律。
科学研究的一般程序
• 第二步： • 搜集资料、积累事实 • 俄国著名生理学家巴甫洛夫（1849－1936）在《给青年 们的一封信》中说：“事实是科学家的空气。……如果不 凭籍事实，科学家就永远也不能飞起来”。
科学研究的一般程序
• 搜集资料、积累事实和分析是有一定的方法和原则的。资 料搜集可以通过一下三种途径：首先是观察和实验，这是 搜集第一手资料的重要方法；其次，研究已有的认识成果 ——文献研究法；再次，进行社会调查。当事实资料被占 有之后，并在此基础之上对事实资料进行科学分析之后， 即对丰富的感性材料加以去粗取精、去伪存真、由此及彼 、由表及里的思维分析与判断。
科学研究是怎么出现的
• 生存与生活——实际需求 • 无意与刻意——农业的发明，电流的发明，灯泡的发明用 了40年终于完善。 • 人类探寻宇宙、自然的秘密，是人与社会发展的动力与源 泉 • 人类与自然和灾害的斗争 • 21世纪人类生存的危机为科学发明提供了更广阔的平台与 机遇。
科学研究的意义是什么
• • • • • • 地球圆心理论——人类地球村 宇宙运动理论——人与自然 医学理论——生命的奥秘 植物学理论——基因理论 教育学理论——人学 农业水利交通气象——北京、榆林水灾、水稻
科学研究的哲学
• 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。
怎样能“发现”研究课题
• • • • • • 什么是问题?问题就是一些矛盾和不一致。 第一,理论与观察不一致； 第二,理论与理论之间不一致。 第三,理论内部不一致。 牛顿与万有引力定律：苹果为什么从上往下掉而非向上飞？ 1832年秋，“不惑之年”的画家莫尔斯和医生杰克逊乘同一艘海轮 由法兰西赴美国。磁铁-磁场-电报机诞生了。
科学研究的程序
• 四 建立科学理论 • 理论是通过假说的检验被确证之后进化而来的。 • 理论的形成也有两个相继阶段：假说的检验而形成理论阶段；理论 的内部的逻辑自洽整理和整个理论体系的系统化过程阶段。理论一旦 建立，它的基本概念、原理和精神就很快会转化为研究的新起点和方 法，刺激科学工作者从新的角度看待旧的问题、理论、实验和方法， 提出新问题，新方法。 • 以上即科学研究的基本环节、阶段或基本过程。到此为止，一个科 研阶段的全过程就算结束了。而后，又开始了新的循环。 •
科学研究的方法与程序
目录
弗朗西斯·培根： 当科学被运用到技术领域时，就会使人类的 01 单击此处添加标题 全部生活方式发生革命。
02 单击此处添加标题
03 单击此处添加标题
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。科学研究的基本任务就是探索、认识未知。 1、我国国家教育部定义是：“科学研究是指为了增进知识包括关于人类文化和 社会的知识以及利用这些知识去发明新的技术而进行的系统的创造性工作 。”  2、美国资源委员会对科学研究的定义是“科学研究工作是科学领域中的检索和 应用包括对已有知识的整理、统计以及对数据的搜集、编辑和分析研究工作。” 3、科学研究是指对一些现象或问题经过调查、验证、讨论及思维，然后进行推 论、分析和综合，来获得客观事实的过程。其一般程序大致分五个阶段：选择研 究课题、研究设计阶段、搜集资料阶段、整理分析阶段、得出结果阶段
怎样能“发现”研究课题
• 逻辑经验主义认为“科学研究始于观察”, • 亨普尔认为“科学研究始于假说”,波普尔认为“科学研 究始于问题”。 • 当科学进入综合阶段,尤其是现代科学技术革命中各学科 的基本概念和基本理论与日常经验越来越远时,直接观察 更为困难,通过假说或发现问题来建立理论或指导实验和 观察,已成为科学研究最常见的程序。
怎样能“发现”研究课题
• 爱迪生一生有许多发明，可是 当别人问爱迪生成功原因时， 他说：有些人以为我有什么天 才，这是不正确的，“天才” 是百分之一的灵感，百分之九 十九的出汗。
勤奋 敏锐 持之以恒
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