《自然辩证法》教案第6讲

第6讲科学、技术、工程的研究方法

内容提要

•一、科学研究的方法

•二、工程技术研究的主要方法

第一节科学研究的方法

一、现代科学研究的基本过程

•科学研究虽然没有固定的程序和模式，但在一般情况下，科学研究过程总是由几个相互连接的环节组成。在现代的科学研究条件下，一个相对完整的研究过程主要包括以下环节。

1.确定科研选题

•在整个科学研究过程中，选题是具有战略意义的一步。在这个环节上，发现和确认问题、分析问题的类型和来源具有重要的方法论意义，它直接决定着未来科学研究的走向。

2.获取科学事实

•根据选择的科学问题，搜集和整理事实资料。这里既包括通过文献检索获取间接经验事实，又包括直接经验事实的获取，而获取直接经验事实的基本方法就是观察和实验。观察和实验方法是这样环节的的两个基本方法。

3.进行思维加工

•基于已经获得的科学事实，运用逻辑方法和非逻辑方法进行科学抽象，形成科学假说。在这个环节上，科学研究过程中的发现活动与证明活动相互交织、相互作用表现得最为明显，因而，有关科学发现的非逻辑方法和有关科学证明的逻辑方法同样起着重要作用。

4.实践检验论证

•对已经形成的假说进行实践检验，所运用的主要方法仍是观察和实验，但通常也要辅之以逻辑方法。

5.建立理论体系

•把已确证的假说和先前的理论尽可能统一起来，形成比较严密的有内在逻辑关系的体系。在这一环节所运用的科学方法主要是逻辑方法，尤其是公理化和模型化方法在这里起着重要作用。

二、科研选题

1.问题是科学研究的起点

2.科学问题及其来源

•首先，科学问题的设置，不仅与科学家个体的“当前状态”有关，而且还与科学共同体的“当前状态”关。

有时就个体而言，某个问题的设置是成立的，但置于群体（科学界）则不成为问题，或是一个早已解决的问题。因此，在科学研究的起始阶段，科学家会常常全方位、系统地查阅国内外已有的研究成果和资料，目的就在于评价该问题研究是否有探索意义，是否存在差距。

因此，科学问题是指在特定时代，科学认识主体在分析当时科学背景知识基础上提出的科学认识上的差距和矛盾。

•其次，科学问题的提出不是孤立的，它蕴含着问题的指向、研究的目标和求解的应答域。若仅只有问题，而没有求解目标或应答域，问题即使来自科学领域，也不能成为科学问题。

•

科学问题的来源

科学问题来自于科学实践和生产实践，并贯穿于科学研究活动的全过程。具体来说，主要来源于以下几方面：

•科学理论与科学实践的矛盾所产生的科学问题

•科学理论体系内在矛盾所产生的科学问题

•不同科学学派和科学理论之间矛盾所产生的科学问题

•经验事实积累到一定阶段时产生的科学问题

•社会经济发展和生产实际需要所产生的科学应用问题

3.科研选题的基本原则

（1）需要性原则

（2）创造性原则

（3）科学性原则

（4）可行性原则

（5）择优性原则

4.科研选题的步骤

一般地说，科研选题需要经过以下3个基本步骤。

（1）前期调研

（2）构思论证

（3）申报评审

三、获取科学事实的基本方法

科学事实属于认识论的范畴。科学事实来源于客观事实，但又不等同与客观事实，而是一种有主体参与的经验事实，即内容是客观的，形式是主观的。对科学事实我们要把握两点：

•一是科学事实是经过检验的客观事实。

二是科学事实是渗透理论的经验事实。

科学观察与科学实验

获取科学事实最基本、最普遍的方法是科学观察与科学实验。

获取科学事实的认识论问题

1、观察与理论的关系

2、实验对象与测量仪器的相互作用

四、科学研究的逻辑思维方法

（一）逻辑思维的基本特点

•逻辑是按照理性要求制定的思维规则和形式，它以抽象为基本特征，通过对事物的具体形态和个别属性分析思考，揭示出事物本质特征，形成概念并运用概念进行判断和推理来概括地、间接地反映现实。

•逻辑思维的基本形式是概念、判断、推理。

•逻辑思维凭借科学抽象揭示被人类建构的事物的本性，具有自觉性、过程性、间接性和必然性的特点。逻辑思维又称为“抽象思维”。

（二）科学抽象及其基本步骤

•科学抽象是人们获得感性材料以后，运用理性思维进行一番去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的加工制作，从纷繁复杂的现象中抽取本质规律的过程。完整的科学抽象过程包括思维运动的两次飞跃，即由感性的具体上升到抽象的规定，再由抽象的规定上升到思维的具体。

•科学抽象的逻辑思维一般包括三个基本步骤：

1.形成科学概念

•科学概念的形成以丰富的感性材料为基础，但又不是对感性材料的简单罗列和堆砌，而是从纷繁复杂的感性材料中抽象出内涵于其中的共同的本质属性。

2.作出科学判断

•科学判断是通过科学概念之间的联系，作出关于对象及其属性的肯定或否定的判断。

3.进行科学推理

•科学推理是从一个或几个已知的科学判断中，通过归纳、演绎或者类比等方法，得出一个新的判断的思维过程。

（三）比较与分类方法

（四）类比与移植方法

（五）分析与综合方法

（六）归纳与演绎方法

五、科学研究的非逻辑思维方法

（一）非逻辑思维的基本形式

•非逻辑思维方法主要是指运用潜意识、直觉、灵感、想象、形象思维于科学研究所产生的方法。

•非逻辑思维主要表现为不受或较少受思想束缚，常常超越思想常规、摆脱成见、构筑新意、并有想象力参与，以达到科学研究上产生突破的一种思维活动。

•非逻辑思维的基本形式有：

1.潜意识。

2.直觉。

3.灵感。