第五讲 科学问题与科学事实
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第五讲 科学问题与科学 事实
一、科学问题 二、科学事实 三、科学发现的经验方法
一、科Fra Baidu bibliotek问题
科学家一般很少从理论上去反思什么是 “科学问题”，但却总能从已有科技背 景知识中发现并提出实际存在的问题， 同时又总是能提出完美的假说或设计出 切实可行的方案，使问题得到圆满的解 决。哲学家则通过考察不同科学家研究 成果的产生过程，力图描绘出其运行轨 迹的共同特征。
8、科研选题：从问题到课题
科研选题不是主观任意的选择一个课题， 而必须遵循一定原则、按照特定步骤， 对本学科前沿所有已发现并提出的或潜 在的科学问题，进行层层筛选、反复比 较，以及深入分析和严密论证。惟有如 此才能真正选择到科学疑难、科学探索 性问题，也才能使科研选题具有重大的 理论价值和现实意义。
1、西方学者关于科学问题概念的解释
1、 Popper、S.Toulmin把问题看作是与矛盾、 冲突、差距等相类似的东西。
2、查尔斯·皮尔斯、岩奇允胤和宫原将平等认 为，问题是表示无知并且愿意知道某件事情， 它是认识主体想要弄清或力图说明的东西。
3、在波兰尼看来，问题之所以成为问题，是 相对于特定认识主体而言的。
（2）常规与非常规性问题
根据问题与现在理论的关系，把科学问题分为常规 问题与非常规性问题。 A、常规性质的科学问题
此指在科学逐步积累、演化阶段，为充实和完善已 有理论体系而提出的问题。
例如在牛顿《自然哲学的数学原理》所规定的 经典力学的基本理论框架或范式下，亚当斯 (Adams,J.C.)和勒维烈(Leverrier,U.J.J.)所提出的 天王星轨道摄动和海王星的发现；瑞士数学家丹·贝 努力(Bernoulli,D.)和欧勒(Euler,L.)的多质点体系、 刚体和流体力学；拉格朗日(Lagrange,J.L.)用变分 法得出能概括牛顿力学的普适数学形式等等问题。
2、科学问题的概念
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知识体系内和科学实践 中需要解决而又未获解决的矛盾。
这一概念具有这样几个基本点：
（1）科学问题，它产生于对科学背景知识 的分析，反映当前科技背景能力和智能主体 能力对所提问题的求解理想的差距。
（2）科学问题包含着一定的求解目标和问 答域。
天王星轨道摄动和海王星的发现是由新的实践与牛 顿力学的矛盾所引发的。
（4）、理论与理论之间的矛盾与疑难 同一领域内不同理论间; 不同领域理论间 （5）、理论自身内部的逻辑矛盾或悖论
7、科学问题的类型
研究的视角或角度不同，或者分类的 标准不同其类型表现就不同。依据科 学问题的性质、研究需要及其方式， 以及在目标整体中的地位等，可以将 其作如下分类。
科研选题的原则
需要性原则 新颖性原则 合理性原则 可行性原则 效益性原则
（3）、待解决性。即目前不知道其答案，它有 待解决。
（4）、可解决性。相信它是可解决的。 （5）、可变异性。不仅科学问题的应答域是可
变的，而且科学问题本身也是可变的，从而 可以引出另一个科学问题。
6、科学问题的来源
（1）、来自社会生产和生活的实际需要
如浮力定律、控制论、青霉素等。
（2）、来自实践与理论之间的矛盾与疑难 如光的微粒说与波动说实践之间的矛盾催生了 Einstein的“光量子”假说与德布罗意的“物质波” 假说，并最终揭示出光的波粒二象性本质。
科学问题中所蕴涵着的问题的指向、研究 的目标、求解的应答域(respondent territory)以及疑项等要素及其相互间关系。
科学问题最基本的组成：疑问项和解答域。 疑问项指出了科学问题的对象，解答域则 包含了科学问题的指向、研究目标和可能答 案的领域。
科学问题诸要素的作用
其中作为基本要素的应答域(或“问题之 解的应答域预设”)具有特别重要的价值:任何 具有价值的问题总要求作出具体的应答域预 设以明确地指导研究，而泛泛的全域性预设 则毫无意义；应答域预设又是可错的，即在 应答域内求解则有强力推动作用，反之相反。
（1）理论性问题与实用性问题
根据理论与应用的关系，把科学问题归结为理论性 和实用性问题两类。 A、理论性问题 或称理解性的问题，即与解释现象和理论思维有关， 或主体探讨有关科学概念、原理、假说等问题。如 物理学中的万有引力、时空相对性和光速不变；生 物学中的遗传本质、基因本质及其化学结构等等问 题。 B、实用性问题 或称经验性问题，即凡与观察、实验等实践活动相 关的问题。
B、非常规性质的科学问题
指在科学革命阶段为突破已有的并 创造新的理论体系而提出的问题。
例如，为突破托勒密(Ptolepy,C.)地心 说哥白尼(Copernicus,N.)提出太阳中 心说；Einstein在Newton绝对时空观 所潜藏的问题中提出狭义相对论。
（３）依据问题表述形式的分类
由于科学发展的不平衡，既有以归纳为主的描述 性科学，也有以演绎、公理化方法为主的 “精密科学”。科学问题从低级到高级表现 为： A、“…是什么？”的问题 即what，要求对研究对象进行识别或判定， 其答案是对事实的陈述。 B、“…怎么样？”的问题 即how，要求从要素构成、性质、相互关系 及其规律等方面描述对象状态或过程。 C、“…为什么？”的问题 即why，要求分析揭示产生某类现象的原因 或行为的目的等。
（3）科学问题是用语言表达的科学疑问。
3、科学问题的意义
（1）科学问题是科学活动的起点 两种观点： 科学始于观察 科学始于问题
（2）科学问题是科学发展围绕着的中心，科学发现 的逻辑在一定意义上就是科学问题的“解—答逻 辑”
（3）科学问题是科学活动的归宿 P1—TT—EE—P2
4、科学问题的结构
问题的指向通过指向问题对象而对科研 具有指导性，并客观潜在地决定了问题的解； 应答域则通过预设问题解的存在域而如路标 般为研究者求解导航，即它主观上明确指示 了求解的方向。
5、科学问题的基本特征
（1）、探索性。即科学问题是对未知现象、事 件、过程及其本质和规律的探求。
（2）、模糊性和不确定性。即主体对问题探求 的模糊性和不确定性等。
一、科学问题 二、科学事实 三、科学发现的经验方法
一、科Fra Baidu bibliotek问题
科学家一般很少从理论上去反思什么是 “科学问题”，但却总能从已有科技背 景知识中发现并提出实际存在的问题， 同时又总是能提出完美的假说或设计出 切实可行的方案，使问题得到圆满的解 决。哲学家则通过考察不同科学家研究 成果的产生过程，力图描绘出其运行轨 迹的共同特征。
8、科研选题：从问题到课题
科研选题不是主观任意的选择一个课题， 而必须遵循一定原则、按照特定步骤， 对本学科前沿所有已发现并提出的或潜 在的科学问题，进行层层筛选、反复比 较，以及深入分析和严密论证。惟有如 此才能真正选择到科学疑难、科学探索 性问题，也才能使科研选题具有重大的 理论价值和现实意义。
1、西方学者关于科学问题概念的解释
1、 Popper、S.Toulmin把问题看作是与矛盾、 冲突、差距等相类似的东西。
2、查尔斯·皮尔斯、岩奇允胤和宫原将平等认 为，问题是表示无知并且愿意知道某件事情， 它是认识主体想要弄清或力图说明的东西。
3、在波兰尼看来，问题之所以成为问题，是 相对于特定认识主体而言的。
（2）常规与非常规性问题
根据问题与现在理论的关系，把科学问题分为常规 问题与非常规性问题。 A、常规性质的科学问题
此指在科学逐步积累、演化阶段，为充实和完善已 有理论体系而提出的问题。
例如在牛顿《自然哲学的数学原理》所规定的 经典力学的基本理论框架或范式下，亚当斯 (Adams,J.C.)和勒维烈(Leverrier,U.J.J.)所提出的 天王星轨道摄动和海王星的发现；瑞士数学家丹·贝 努力(Bernoulli,D.)和欧勒(Euler,L.)的多质点体系、 刚体和流体力学；拉格朗日(Lagrange,J.L.)用变分 法得出能概括牛顿力学的普适数学形式等等问题。
2、科学问题的概念
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知识体系内和科学实践 中需要解决而又未获解决的矛盾。
这一概念具有这样几个基本点：
（1）科学问题，它产生于对科学背景知识 的分析，反映当前科技背景能力和智能主体 能力对所提问题的求解理想的差距。
（2）科学问题包含着一定的求解目标和问 答域。
天王星轨道摄动和海王星的发现是由新的实践与牛 顿力学的矛盾所引发的。
（4）、理论与理论之间的矛盾与疑难 同一领域内不同理论间; 不同领域理论间 （5）、理论自身内部的逻辑矛盾或悖论
7、科学问题的类型
研究的视角或角度不同，或者分类的 标准不同其类型表现就不同。依据科 学问题的性质、研究需要及其方式， 以及在目标整体中的地位等，可以将 其作如下分类。
科研选题的原则
需要性原则 新颖性原则 合理性原则 可行性原则 效益性原则
（3）、待解决性。即目前不知道其答案，它有 待解决。
（4）、可解决性。相信它是可解决的。 （5）、可变异性。不仅科学问题的应答域是可
变的，而且科学问题本身也是可变的，从而 可以引出另一个科学问题。
6、科学问题的来源
（1）、来自社会生产和生活的实际需要
如浮力定律、控制论、青霉素等。
（2）、来自实践与理论之间的矛盾与疑难 如光的微粒说与波动说实践之间的矛盾催生了 Einstein的“光量子”假说与德布罗意的“物质波” 假说，并最终揭示出光的波粒二象性本质。
科学问题中所蕴涵着的问题的指向、研究 的目标、求解的应答域(respondent territory)以及疑项等要素及其相互间关系。
科学问题最基本的组成：疑问项和解答域。 疑问项指出了科学问题的对象，解答域则 包含了科学问题的指向、研究目标和可能答 案的领域。
科学问题诸要素的作用
其中作为基本要素的应答域(或“问题之 解的应答域预设”)具有特别重要的价值:任何 具有价值的问题总要求作出具体的应答域预 设以明确地指导研究，而泛泛的全域性预设 则毫无意义；应答域预设又是可错的，即在 应答域内求解则有强力推动作用，反之相反。
（1）理论性问题与实用性问题
根据理论与应用的关系，把科学问题归结为理论性 和实用性问题两类。 A、理论性问题 或称理解性的问题，即与解释现象和理论思维有关， 或主体探讨有关科学概念、原理、假说等问题。如 物理学中的万有引力、时空相对性和光速不变；生 物学中的遗传本质、基因本质及其化学结构等等问 题。 B、实用性问题 或称经验性问题，即凡与观察、实验等实践活动相 关的问题。
B、非常规性质的科学问题
指在科学革命阶段为突破已有的并 创造新的理论体系而提出的问题。
例如，为突破托勒密(Ptolepy,C.)地心 说哥白尼(Copernicus,N.)提出太阳中 心说；Einstein在Newton绝对时空观 所潜藏的问题中提出狭义相对论。
（３）依据问题表述形式的分类
由于科学发展的不平衡，既有以归纳为主的描述 性科学，也有以演绎、公理化方法为主的 “精密科学”。科学问题从低级到高级表现 为： A、“…是什么？”的问题 即what，要求对研究对象进行识别或判定， 其答案是对事实的陈述。 B、“…怎么样？”的问题 即how，要求从要素构成、性质、相互关系 及其规律等方面描述对象状态或过程。 C、“…为什么？”的问题 即why，要求分析揭示产生某类现象的原因 或行为的目的等。
（3）科学问题是用语言表达的科学疑问。
3、科学问题的意义
（1）科学问题是科学活动的起点 两种观点： 科学始于观察 科学始于问题
（2）科学问题是科学发展围绕着的中心，科学发现 的逻辑在一定意义上就是科学问题的“解—答逻 辑”
（3）科学问题是科学活动的归宿 P1—TT—EE—P2
4、科学问题的结构
问题的指向通过指向问题对象而对科研 具有指导性，并客观潜在地决定了问题的解； 应答域则通过预设问题解的存在域而如路标 般为研究者求解导航，即它主观上明确指示 了求解的方向。
5、科学问题的基本特征
（1）、探索性。即科学问题是对未知现象、事 件、过程及其本质和规律的探求。
（2）、模糊性和不确定性。即主体对问题探求 的模糊性和不确定性等。