科学方法论读书报告

《科学方法论》课程报告

一．课程开设背景

二．“科学方法论”的研究意义

科技提高生产力，而生产力改变生产关系，从而促进社会变革，推动人类社会不断进步和发展，人类物质和精神生活得以丰富和改善。人类社会发展至今，科学技术居功至伟，它使人类从野蛮变得文明，增强了人们适应和驾驭自然的能力，它使人们的生活变得便利，人与人之间距离变短，时至今日，科技已经渗透到人类生活的每一个环节，已经不能想像如果没有科技的支持，人们的生活将会变成什么样子。电器、互联网络、汽车、医疗、能源、农业种植等，科技作为一种改善人们生活的工具和手段，已经如此紧密得与这个世界进行关联，人们必须重视科学技术的巨大能量。

这个世界的发展需要科技的推动，而科技的进步需要科学的方法做支持，重视科技必须重视对科学研究方法的归纳总结。每一个领域每一个行业都有其规律和章法，无论我们是从事行政管理，或是程序编写，还是三维动画制作，也可能从事财务管理，新闻记者等，我们都有其方法做指导。像其他任何职业一样，作为潜心学问的学者，要想做出有价值的研究，掌握合适的科学方法，培养科学研究的思维和方法，养成独立思考和研究的习惯是极其重要的。可以说，科技有多么重要，科学的方法就有多么重要。一切理论的探索，归根结底是方法的探索。在科学创造过程中，往往伴随着科学方法的创新，尤其是在划时代的科学理论诞生时，集伟大的科学家和伟大的哲学家于一身的哲人科学家，在科学方法的形成和进化中起着举足轻重的独特作用。近代科学的奠基人伽利略和牛顿，是近代科学方法的奠基者。他们在构筑经

典力学的巍峨大厦时，成功地使数学与实验、假设与验证、归纳与演绎、分析与综合诸方法珠联璧合、相得益彰。达尔文的生物进化论是十九世纪伟大的科学成就之一，其中蕴涵的科学的思想方法广泛地渗透到哲学和社会科学领域，成为人们观察和处理问题的独到的维度或视角。

世界观是在谈世界是什么，是指人们对世界的总体看法和观点，而方法论是人们认识世界、改造世界的一般方法，是人们用什么样的方式、方法观察事物和处理问题，方法论主要在谈“怎么办”的问题，科学方法论则是方法论的一种，它是科技哲学的范畴，它帮助我们理解什么是科学观，科学法则，科学方法论主要在讨论人们用什么方式、方法观察科学现象和解决科学领域的问题，它是对包括自然科学和社会科学的各学科研究方法的归纳总结，科学方法论如同哲学是对所有学科知识的概括总结，又指导各学科知识的运用，科学方法论是指导各类科学运用不同的具体方法完成科学实践的重要学科。

三．“科学方法论”的几个重要问题

1. 科学是什么？

什么是科学？科学社会学者孔德认为，科学应该同时具备三个性质：自然一致、因果联系和可重复。它认为所有被认为是科学的知识，都应该具备这三种特性。但我们认为这是从自然科学的角度在谈论科学，并不确切和全面。

吴冲龙教授在“科学方法论问题”讲座中详细讲解科学的概念与分类，引导同学深入认识什么是科学。他通过列举中国历史上一些重大发现，如四大发明，讨论中国历史上是否有科学。吴教授在讲座中指出，科学的核心是关于世界处于什么状态，以及世界如何运作的系统理论知识。科学是相对于技艺(techne)的认知(episteme)行为和结果，它具有思辨性，并总是猜想新实体、新过程和新机制的存在，直至对可能存在的新世界的探索。从这个意义上讲，尽管我们的祖先对指南针、火药、造纸术和印刷术等技术的运用已经非常娴熟，但古代中国人并不知道其原理，也没有尝试找出其中的原理规律，并形成系统的理论。所以无论是着名的四大发明，还是郭守敬的天文观测仪器，张衡的地动仪，都只能称为技术，在本质上都是“手段、技巧，是主观思维和操作能力相互结合所形成的技术系统”，而非系统的、规范的、认识事物本质的理论体系。因此，今天的多数中外学者都认为，在中国古代领先于西方只是在技术应用的领域，而科学研究则远落后于西方，甚至在某种意义上说，中国古代不存在“科学”。

科学按研究对象的不同可分为自然科学、社会科学和思维科学，以及总结和贯穿于三个领域的哲学和数学；按与实践的不同联系可分为理论科学、技术科学、应用科学等。按人类对自然规律利用的直接程度，科学可分为自然科学和实验科学两类。按是否适合用于人类目标来看，科学又可分为广义科学、窄义科学两类。自然科学包括数学、物理学、化学、天文学、地球科学、生命科学等实用科学；社会科学所涵盖的学科包括：经济学、政治学、法学、伦理学、历史学、社会学、心理学、教育学、管理学、人类学、民俗学、新闻学、传播学等。社会科学用科学的方法，研究人类社会的种种现象的各学科总体或其中任一学科。如社会学研究人类社会（主要是当代），政治学研究政治、政策和有关的活动，经济学研究资源分配等。科学方法论是自然科学和社会科学研究方法的总结归纳。

2. 如何选择科学的问题？在历经一个月的讲座中，几乎所有的老师，无论是从事自然科学研究，或是从事社会科学，无论是从事能源研究、还是生物学、或者是地质灾害的研究，老师们都谈到如何选择研究方向和领域的问题，已经八十高龄的赵鹏大院士在讲座中引用爱因斯坦的观点“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”，

强调选择研究方向和科学问题的重要性。发现问题是起点，如何发现，作为一个研究者，这不是一件简单的事情，对于有些科学问题，很多都是假问题，没有研究意义；比如《论哲学家对自然科学家的引导》这一问题，实际上哲学家和自然科学家都是平行工作的，它们不存在谁引导谁的关系，这就是一个假问题；还有许多研究心理学的学者，研究六岁儿童的运算能力等，都是过于肤浅或者没有意义的研究问题。

中国科学院动物研究所吴德华研究员在一次学术会议提出这样的观点，在选择研究问题时，第一个方面是要找到科学问题，科学问题可以通过多阅读文献寻找。如某学者测定一个物种的代谢特征的季节变化，发现了一些规律，如（啮齿动物）冬季产热能力增加，夏季产热能力降低等，呈现明显的季节变化。那么科学问题就有：为什么会有季节变化？哪些环境因素影响动物的代谢能力？哪些

生理因素影响动物的代谢能力？这些因素是如何影响动物的代谢能力的？因素之间的相互作用是什么（有还是没有？）？哪个因素的影响最大？如果你认为食物的因素重要，那么是食物中的哪种营养成分导致的？脂肪含量、碳水化合物含量还是蛋白质含量？发现食物有影响，那么很容易就会产生类似：光照周期是否有影响？如何影响？环境温度是否有影响？有哪些影响？……那么到底做哪个？选择其中哪个问题作为研究问题？发现科

学问题后，要确定科学问题的重要性和意义。这里边要问几个问题：这个科学问题重要吗？有意义吗？怎么个重要法？有什么重要意义？在科学（学科领域）上有什么贡献？对人们认识自然规律上有哪些启示？有应用价值（前景）吗？如果有，有哪些？

作为教师和科学工作者，我们经常被家人和朋友问到一个问题：“你是做什么研究的？你的研究有什么用？”如果你能拍着胸脯，满怀信心回答这个问题，并且让听的人有无限的兴趣，参与到该问题的讨论，大概这就是对人们有价值的和有兴趣的问题。如果回答了对方的问题后，对方只是抬了一下头，然后又低下头读自己手里的书（报纸），说明你的研究问题还需要重新加以思考。对于自然科学，如地球科学领域，地质灾害的问题、新能源、环境污染和治理等问题都是大家关心和感兴趣的问题；对于社会科学，如人们的健康、长寿、食品安全、旅游文化、教育、房产经济等问题都是值得关注和研究的课题。综合来说，在选择科学问题时，阅读和思考是发现科学问题的途径，自己的兴趣、人们的关注和需求是衡量问题价值和意义的基本标准。在《科学方法论》的讲座老师中，殷坤龙教授选择滑坡灾害的预测研究、以及对水库库岸滑坡与涌浪灾害的研究，唐辉明教授的《水库滑坡演化进程多维诊断与稳定性研究》等这些研究课题的选择，对我们如何选择研究课题具有极大的启发和指导意义。

3. 如何展开和深入科学问题研究？

确定要研究的科学问题后，接下来就是如何开展对该问题的研究，即研究方法的问题。综合来讲，按照概念内涵的深度和广度，科学研究的方法可划分为三个层次：第一层次是各门学科的具体研究方法，例如：地质学中通过古生物化石确定地层相对年代的方法。第二层次是各门学科研究的一般方法，如观察实验法、科学抽象法、逻辑方法、数学推导、资源预测和评估方法等。第三层次是篇二：《科学方法论》读书报告《科学方法论》读书报告

中国地质大学

姓名：秦跃群

中国地质大学研究生院

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对地球信息科学的认识

----以地理息系统应用为例

地球信息科学是20世纪90年代新兴的地球科学研究的前沿领域，是在卫星遥感、全球定位系统、地理信息系统、数字传输网络等一系列现代信息技术的高度集成以及信息科学与地球系统科学的交叉基础之上所形成的科学体系,是地球科学、信息科学和信息技术的交叉和融合,是地球科学的一门新兴的重要分支学科；虽然其理论与方法还处于初步发展阶段，其学科体系有待完善，但它已得到国内外科技界的普遍关注。近10年来，为了加强对于资源开发与环境保护的系统调控和协调发展，许多国家都在积极发展地球信息科学，以之作为全球变化研究与区域规划、管理与决策分析的现代化科技手段。

一、地球信息科学

（1）作为一个现代的科学术语，地球信息科学的出现还不到10年。作为一门新兴的交叉学科，人们对其的认识又有多重含义，并出现了许多相类似但又不相同的科学名词，如地球信息技术、地球信息机理、图像测量学、图像信息、地理信息科学、地球信息科学等。这些新的科学名词的出现，都与现代信息技术，如遥感、数字通讯网络、地理信息系统等的发展密切相关。

全球变化与区域可持续发展研究已经使得现代地球科学问题的研究发生了“质”和“量”的变化。首先，现代地球科学问题的研究具有“综合性、统一性”，“综合性”表现在地球科学问题的研究日益要求多学科、多部门之间的攻关协作，“统一性”则表现在地球科学问题的研究既需要现代化技术手段的支持又需要基础科学理论的指导；其次，现代地球科学问题既强调揭示不同时空尺度下的固体地球系统、流体地球系统和生物地球系统的过程，以揭示全球变化规律，又强调对于包括人类在内的由岩石圈、土壤圈、水圈、大气圈和生物圈等各相态物质相互作用组成的地球表层系统的区域系统的研究，以揭示人类活动与资源、环境相互作用的关系。