第四讲科学认识的起始阶段

科学事实——经观察、实验得到并经过 鉴定的经验事实。
科学事实与客观事实 客观事实是独立与人的意识之外，有能为人的
意识所反映的客观世界的事件、现象和过程 科学事实是人们对客观事实的反映，反映的内 容是客观的，但映象常常出现偏差和错误 科学事实是客观事实与科学理论的一个中介
特点： ⒈ 是单称陈述。是对个别性存在的陈述 和判断。 ⒉ 有可重复性。因此是真实可靠的。 ⒊ 渗透理论。与科学理论相联系，以语
作用：
⒈ 纯化和简化自然现象。 如：在真空中进行热传导的实验。
⒉ 强化和再现自然过程。 如：探索致癌物的动物实验。
⒊ 加速或延缓自然过程。
如：小球滚动实验，延长斜面。
四、观察、实验中的认识论问题 两种观点： ⒈ 主张 “中性观察”（如：培根） ⒉ “观察渗透理论”（波普尔、汉森等）
⑴ 理论对观察起定向作用
乱的感受、主观错觉等。 （4）观察渗透理论 同样的外部刺激，在不同观察者的大脑中， 从不同的经验基础、知识背景上做信息加工， 形成了不同的信息组合和联系，就映现为不 同的图象，从而做出了不同的观察陈述。
（5）感知渠道的限制
人的五种感知渠道（人眼的观察
以及耳、鼻、舌、身的感知）和 感官数量，对于认识客观世界来 说是否足够。
如：爱因斯坦关于“统一场论”的研
究就为时过早。
马克思：“在科学上没有平坦的大
道。”
⒌ 效益性原则
要着眼于社会效益，并合理分配 人、财、物和时间。
第3节
观察、实验和机遇
什么是科学事实
科学观察
科学实验
观察和实验中的认识论问题
科学研究中的机遇
一、科学事实 客观事实——客观存在的事件、现象和 过程。 经验事实——已纳入认识主体的经验， 被陈述或判断的事件、现象和过程。
人们在有计划地进行观察实验及其它研究工作中，
由于某种偶然的机会，遇到或发现某些出乎意料 的自然现象
机遇的特点
从主观和客观的关系看，具有意外性 从必然和偶然的关系看，具有偶然性
机遇的类型 完全意外：出现与原定的计划和目的完全不同的自然现 象或事实(青霉素、不锈钢) 部分意外：(橡胶硫化技术、超导现象)
如：关于“永动机” 、鬼神的研究。
对人体特异功能的研究应慎重。
⒊ 创新性原则 要具有原创性、先进性、新颖性 （相对）。避免重复劳动。
李政道：“无论做什么事情，都要跳 到最前线去作战，问题不是怎么赶上， 而是怎么超过。”
创造性的体现：
如：发现新的现象、事实；提出新观
点、概念；总结出新结论、规律；建
主观条件：(机遇偏爱有准备的头脑) 哲学基础：较好的哲学理论修养和敏锐的洞察力（中子的发现、 不会飞的鸟） 知识基础：丰富的理论知识和实践经验（J粒子、电磁波、中 子星、背景辐射） 丰富的想象力：（中微子的发现、原子核裂变）
机遇的认识论基础
从偶然性中寻找必然性是认识论机遇的认识论基础，
个别——特殊——一般
科学技术方法论是关于科学技术研究中常用
的一般方法的理论，是关于科学研究和技术 研究一般方法的性质、特点、内在联系和变 化发展的理论体系。
科学技术方法论研究：
科学技术研究中一般方法的性质、
类型、作用、应用原则及其相互关系 等。
科学研究的一般过程：k
提出问题和选题
获取科学事实（观察、实验、查阅文献） 思维加工（科学抽象、逻辑思维、非逻辑思维） 提出假说
科学认识的起始阶段
----------科研选题和获取科学事实的方法
第1节 概
述
方法是人们为达到预期目的而遵循 的途径、程序或采取的方式、手段和技
巧的总和。
“工欲善其事，必先利其器。” 贝弗里奇《科学研究的艺术》……
方法包括： 哲学方法、科学技术研究的一 般方法、各门科学技术研究的特殊
方法。
其关系为：
机遇的作用 提供先导：启发人们追究机遇所隐含的大自然的信息 （热带人的静脉血发红） 提供线索：往往会在技术上作出重大发现(青霉素、橡胶、 超导)
提供生长点：启发人们深入研究下去，成为新的研究领
域(法拉第-电磁学)
发现、识别和捕捉机遇的条件 客观条件
社会生产实践、科学实验等的发展水平 科学理论和技术以及生产力发展的水平 解决某种研究课题的客观条件
三、科学实验
科学实验的涵义
利用科学仪器、设备，人为地控制或模拟自然现象，
排除干扰，突出主要因素，在有利的条件下去研究自 然规律
科学实验的基本类别 定性实验(验证电磁波、光压和以太的存在) 定量实验(引力常数，光速) 结构分析实验(原子结构、分子结构、DNA结构) 析因实验(由已知结果去找原因) 对照实验(大多数的生物和医学实验，安慰剂) 中间实验(正式投产或工程上马前的实验)
言概念表示。
⒋ 有相对确定性。
作用：
科学事实是形成科学概念和理论
的基础，是评价科学假说和理论的
依据。
辨析:科学是建立在事实基础上的，因此，只
要有科学事实也就构建了科学体系。 答：错 科学事实是构建科学体系的原材料，但单纯 的事实并不等于科学体系，必须对科学事实 进行理性加工，形成科学概念、科学理论。 这样才能构建起科学体系。
课题选择
课题论证（立论依据、先进性、实施条件、效益） 课题确定
科研选题的基本原则：k
⒈ 需要性原则
满足社会和科学技术自身发展 的需要。（体现课题的价值） ——科研要面向经济建设主战场。 ——要根据科技自身发展需要。
⒉ 科学性原则 必须有一定的科学事实根据和科 学理论根据。
防止误入非科学、伪科学的歧途。
科学研究中的机遇，从表面上看是意外的，偶然的， 但实际上却包含着深刻的必然性。这是因为机遇实际 上是受其内部的必然性所决定的。机遇是其必然性的 表现形式，通过偶然性为其开辟道路。从偶然性何必 热心对立统一的原理来看，科学研究中的机遇并非纯 粹意外和偶然的事件。
——科学的空白区和结合部
⒍ 如：细胞免疫学说与体液免疫学说。 ——多种假说相并存
⒎ 其它： ◆ 发现元素周期律——寻找事实之 内在联系； 间的
◆ 建立日心说、相对论——追求理
逻辑简单性； ◆ 学科理论或方法的移植等。
论的
问题的转换：
⒈ 问题的分解（补充） 把一个大题目分解成若干小题目。 如：
铁路运输问题
立新理论体系；应用新方法、技术；
设计新产品、设备；采用新材料、工
艺……。
⒋ 可行性原则 要从实际具备和经过努力可以达 到的主、客观条件出发。
如：知识结构、技术水平、研究 能力、个人素质等；学科发展程度、 国家政策、文献资料、经费、设备、 时间、协作条件等。
“巧妇难为无米之炊”。 恩格斯：“我们只能在我们时代的条 件下进行认识”。
验证假说（观察、实验）
构建科学理论。
第2节 科学问题与科研选题
一、科学问题
作用：提出科学问题是科学研究的 起点。科学问题是科学发展的内在动 力和 科学进步的标志。 爱因斯坦：“提出一个问题往往比解 决一个问题更重要。”
科学问题的类型
经验问题：
what？How？一般与观察、实验相关。
理论问题： why？探讨本质、规律、机制等。
作用： 接收外界信息、获取科学事实。
检验假说和评价理论。
基本原则：
⒈ 客观性原则。按照客观事物的本来面目
如实反映、记录和描述。要排除主观因素
的干扰。
（补充）： 可能起干扰作用的主观因素：生理局 限、心理错觉、先入为主、观察角度、 经验背景、理论背景等。
哪两条线长？
⒉ 全面性原则 观察要根据需要尽量做到全方位、多角 度、多层次、全过程等。 如：争论中的不 同假说，有的源于观察的片面性。 ⒊ 典型性原则 选择典型事物观察。 如：孟德尔选用豌豆做实验。
是主体和客体相互作用的过程； 恰当的语言符号系统可以准确而清晰地描述
观察事实；
4、观察能力的限制
（1）频度限制：可见光的波长为390——750
毫微米；观察的最远距离为360亿光年，最小 为2×10-8厘米；人耳只能接受16——20000赫 兹的声波。 （2）精度限制：
（3）错觉：原因有假象、感知错觉、颠倒混
二、科学观察
科学观察的涵义
在自然发生的条件下，通过感官有计划、有目的
地对研究对象进行考察
科学观察的分类
直接观察：仅仅利用人的感官
间接观察：借助仪器或其他物质手段 定性观察：观察现象是否存在，过程是否发生； 定量观察：观察对象的量化属性的大小数值。
3观察的主要特点：
有目的、有意识的感性认识活动；
公路运输问题 航运问题
交通运输问题
⒉ 转向引伸出来的新问题 如：遗传学的发展。（前述）
⒊ 追踪机遇所提示的新问题
（见机遇部分）
⒋ 从新的角度提出问题
遇到困难时改变一下思路。
如：脚气病是由什么细菌引起的？
可改为：引起脚气病的原因是什么？
二、科研选题：k 一般程序：k 问题调研（问题的历史、现状、进展）
常规问题：在已有的理论框架内提 出，由于完善原有理论的需要。 检验假说、理论的应用、理论的系统
化与表述。
非常规问题：是对已有理论的挑战 和责难。
科学问题的生长点： 学贵善疑，保持怀疑批判的头脑。 ⒈ 如：开普勒发现前人对火星轨道的观测值
与哥白尼理论不符合。
——科学事实与已有理论的冲突
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⒉ 如：伽利略发现亚里士多德关于物 体下落的速度与重量的关系命题中的 矛盾。 ——理论内部的非自洽性 ⒊ 如：光的微粒说与波动说；地质的
水成说与火成说。
——不同理论之间的分歧
⒋ 如：袁隆平研究杂交水稻；医学关于 SARS
防治的研究。
又如：发现遗传定律、确定染色体及基因为
遗传物质载体——确定核酸携带遗传信息—— 认识DNA的结构——揭示DNA复制及指导蛋白 质合成的中心法则——破译遗传密码。 —— 社会或学科发展的需求
⒌ 如：生物化学的产生；将物理学方 法应用于遗传学揭示了DNA的结构 。
⑵ 理论在观察中起组织材料的作用
⑶ 理论对观察结果起理解的作用
五、观察、实验中的机遇k
机遇即在科学研究中出现的偶然和意 外事件，提供了科学发现和发明的新线 索。 机遇产生的根源在于：偶然性背后隐 藏着必然性。 如：弗莱明由被霉菌污染的葡萄球菌 实验发现青霉素。
对机遇的捕捉：要有有准备的头脑。
机遇的涵义