科学方法 l1、科学问题与科学选题 l2、获取科学事实 l3、逻辑思维方法 l4、非逻辑思维方法 l5、从科学假说到科学理论 l6、系统科学方法 方法论概论1、科学问题与科学选题l波兰尼：“一个问题，就是一个智力上的愿望。” l波普尔：“问题就是背景知识中固有的预期与其所提出的观察或某种假说等新发现之间的冲突。” l图尔敏：“科学问题解释的理想目前的能力” l岩奇允胤：“问题是基于一定的科学知识的完成、积累（理论上或经验上的已知事实），为解决某种未知而提出的任务。” l问题的共性： （1）把“问题”看作是与智力活动过程相联系的一个概念。 （2）与智能主体所欲求的某种目标状态相联系。 方法论概论1.科学问题与科学选题 l科学问题处在一定历史时期的科学认识主体依据当时的知识背景提出的关于科学认识和科学实践中需要解决而又未解决的矛盾。 l科学问题成立与否，不是以人们主观上以疑问句的形式陈述来判断，而是以人类科学知识的总和，或者以科学家共同体为参照标准来判断的。l“疑难”（Puzzle）：求解的理想与特定智能主体当前能力的差距。PuIA 方法论概论“难度”（degree of difficulty） 难度D（Bs（t），P） D（b（t），P） 问题P相对于当前科技背景能力所构成的难度 问题P相对于解题者当前能力所构成的难度 “开题报告” （1）对于课题P的当前状态Sp和目标状态St做出尽可能详尽而清晰的描述；（2）对于D(Bs(t)，P)，即课题P，相对于当前科技背景能力所构成的难度做出描述和评价；（3）对于D(b(t)，P)，即课题P，相对于承担该课题的研究者的能力所构成的 难度做出的描述和评价。方法论概论科学研究始于问题l从科学理论发展的全过程看，问题既是旧理论的终点又是新理论的起点，因为只有在发现原有理论无法解决的科学事实的时候，人们才会着手建立新理论。l从现代科学研究的具体过程来看，人们总是按照一定的问题有目的的搜集和整理资料，然后在此基础上上升为理论，完成认识过程的第一次飞跃。l无论是科学研究始于观察和实验的观点，还是科学研究始于问题的观点都是与当时的科学研究水平相适应的。科学研究始于观察和实验（实践）着眼于认识的来源；科学研究始于问题则着眼于科学研究的步骤和程序，二者在本质上是统一的。也就是说，科学研究始于问题绝不意味着对实践基础的否定。 方法论概论方法论概论选题选题l选题的含义有以下两个方面：l第一，确定研究方向；l决定研究人员在较长时间内，科学研究的主攻方向；l第二，选择研究的课题。l是在这个大方向下，选定的突破口，明确具体的课题任务。方法论概论选题、论文题目选题、论文题目l科研课题和论文题目是两个既有区别又有联系的概念。l科研人员一生可以由小到大、由浅入深选择和解决若干个科研课题。方法论概论论文题目论文题目l通常是课题完成以后，以整个科研成果或者其中的一部分作为论文的题目。l一个科研课题可以写成一篇论文，也可以写成几篇论文。l论文题目的内涵与外延均不能超过科研课题本身的内涵和外延。方法论概论“一招不慎，满盘皆输”l乃是说的带全局性的，即对全局有决定意义的一招，而不是那种代局部性的，即对全局无决定意义的一招。下棋如此，战争也是如此。方法论概论“跛足而不迷路，能胜过虽健步如跛足而不迷路，能胜过虽健步如飞但误入歧途的人飞但误入歧途的人”英国著名哲学家培根英国著名哲学家培根方法论概论爱因斯坦爱因斯坦：l提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因解决一个问题也许仅是一个数学上的或实验上的技能而已。而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。方法论概论物理学天空中的物理学天空中的“乌云乌云”l英国物理学家凯尔文在1900年辞别旧世纪的讲话中，把以太漂移的问题和黑体辐射问题称为物理学“万里晴空”中的两朵“乌云”，尽管他竭力称颂物理学大厦即将竣工，但毕竟锐敏地看出这两个问题的重要性。由此导致了相对论和量子论的诞生。方法论概论希尔伯特希尔伯特（18621943）l德国数学家。1899年出版几何基础一书，把欧几里得几何学整理为从公理出发的纯粹演绎系统，成为近代公理化思想的代表作。l1900年他在国际数学会上提出23个数学问题，后来统称为希尔伯特问题，对西方数学研究有一定影响。（哥德巴赫猜想是23个问题中的一个）方法论概论哥德巴赫猜想哥德巴赫猜想l1742年，德国人哥德巴赫在信中访问欧勒：“一切偶数能分解为两个素数之和吗”?此问题的数学提法是：“对任一偶数2n，n为大于1的正整数，是否存在两个素数p与q，使2n=p+q?”方法论概论陈景润的贡献陈景润的贡献l陈景润证明了：l大偶数都可以表示为一个素数加上不超过两个素数的乘积，简称为1+2。这与最终目标1+1（即一个素数加一个素数）虽仍有距离，但已是目前国际上关于此问题的最好结果了。方法论概论科学选题的原则需要性原则可行性原则科学性原则创造性原则方法论概论恩格斯恩格斯:l“社会上一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进”方法论概论社会的需要 人类的人类的 地球的地球的 国家的国家的 生命的生命的自然灾害和突自然灾害和突发事件发事件化学武器化学武器核武器核武器生物武器生物武器方法论概论“杂交水稻之父杂交水稻之父”袁隆平，1953年毕业于西南农学院。现任全国政协常委、湖南省政协副主席、国家杂交水稻工程技术研究中心主任，受聘为联合国粮农组织首席顾问.方法论概论联合国粮农组织日前公布的一份报告称，世界上36个国家和地区由于内战或气候恶劣等原因，面临严重粮食短缺。在发展中国家，有1/5的人无法获得足够的粮食,全世界每年有600万学龄前儿童因饥饿而夭折。我国率先培育成功的增产20%的超级水稻必将造福世界。 方法论概论研究杂交稻与我个人的经历有关研究杂交稻与我个人的经历有关 1960年至1962年三年暂时困难时期，因为粮食减产，人民吃不饱，人们面黄肌瘦，经常看到饿殍。我亲眼看见过5个饿殍(piao)：一次看到两个人倒在桥下；一次看到两个人倒在田里；一次看到一个人倒在大路旁。当时，我想，人民肚子都吃不饱，还谈什么为人民服务，还谈什么中国现代化？那些悲惨的情形，一直刺痛我的心，使我产生了中国要搞现代化，不解决吃饭问题不行的想法。这个想法至今仍然牢固地扎根在我的头脑中。这是驱使我孜孜不倦地研究提高粮食单产方法的重要原因。 方法论概论超级稻多养活超级稻多养活70007000万人口万人口l预期，二期超级稻推广后，大面积的平均产量将达650公斤以上，平均亩产比现在的高产杂交稻增产150公斤，增产约30%。按年2亿亩计算，每年可多收获3000万吨稻谷，能多养活7000万人口。有力地回答了国外学者提出的“谁来养活中国”的问题。方法论概论医学实践和医学理论的需要医学实践和医学理论的需要l实验观察型：临床或基础研究观察l调查研究型：流行病、地方病l分析资料型：病例资料的前瞻和回顾性分析l经验体会型：新方法、新技术经验方法论概论医学科研选题的需要性、目的性医学科研选题的需要性、目的性l医学选题要有明确的目的性。必须以危害人民健康的常见病、多发病和疑难病为重点，以提高医疗质量和发展医学科学为目的。方法论概论。方法论概论泌尿外科奠基人和开拓者泌尿外科奠基人和开拓者吴阶平的选题吴阶平的选题l对肾结核双侧肾积水的病理和诊断的创见，挽救了过去被认为是绝症的病人；对输精管结扎术的改进，便利了计划生育工作的推行；确定了肾上腺髓质增生为独立疾病，得到了国际医学界的承认；对肾切除后留存肾的代偿性生长进行了系统性研究；开拓了性教育禁区等等。特点：既属于基础医学课题又直接为临床实践服务。方法论概论社会的老龄化、高龄化挑战当代医学社会的老龄化、高龄化挑战当代医学l社会老龄化程度的不断加深，特别是老年人口的高龄化，会给社会经济发展和人民生活的各个领域带来广泛而深刻的影响。方法论概论中国已正式进入老龄社会中国已正式进入老龄社会l 国家统计局最新数据显示，今年全国60岁以上人口为1.3亿，占总人口的比重已达到10%。老年人口按国际惯例，60岁以上为老年人，占人口比例达到10%以上即开始进入老龄时代。按此标准，中国已正式进入老龄社会。方法论概论面对面对60岁以上人口为岁以上人口为1.3亿的社会现实亿的社会现实l科研选题要注意到人口老龄化、高龄化给社会生产、消费、分配等领域带来的影响，把老龄事业纳入社会可持续发展战略。方法论概论面临银发社会，需要我们做什么？面临银发社会，需要我们做什么？l上海的人口老龄化程度已达到发达国家的平均水平。上海计生委负责人说：“预计到2030年，本市户籍人口中一半是65岁以上的老人，这意味着两人行，必有一人是老人。”方法论概论1999年年60+岁人口百分数岁人口百分数, 1019%方法论概论2050年60+岁人口百分数1019%30+%方法论概论亚洲各国60+人口百分数,2000和2025日本日本 中国中国 印度印度 印尼印尼年龄相关疾病一个战略问题1.3亿2.9亿！方法论概论老龄社会对老年医学的挑战老龄社会对老年医学的挑战l加强衰老机理与延缓衰老的研究是新世纪老年医学与老年生物学重大研究课题。近年来对“衰老基因”、“长寿基因”、氧自由基、细胞凋亡及染色体顶端的端粒进行了一些新的探索，取得了一些新的进展。方法论概论未来的老年医学除继续加强对心脑血管疾病及恶性未来的老年医学除继续加强对心脑血管疾病及恶性肿瘤的防治研究外，对未来可能发展成为严重威胁老肿瘤的防治研究外，对未来可能发展成为严重威胁老年人健康长寿的疾病，如老年性痴呆、骨质疏松症及年人健康长寿的疾病，如老年性痴呆、骨质疏松症及糖尿病等，须加强流行病学调查、发病机理、早期诊糖尿病等，须加强流行病学调查、发病机理、早期诊断及新药开发的研究工作。断及新药开发的研究工作。特别强调的是需要踏踏实实地落实特别强调的是需要踏踏实实地落实“三级预防三级预防”工工作，为把我国建设成为作，为把我国建设成为“人人享有卫生保健人人享有卫生保健”及及“健健康老龄化康老龄化”的社会作出积极贡献的社会作出积极贡献。方法论概论2、获取科学事实l科学事实指通过观察和实验所获得的经验事实，是经过科学整理和鉴定的确定事实。 l获取科学事实的方法：l科学观察人们通过感觉器官或借助科学仪器，在不改变或基本不改变被观察对象的自然条件的情况下，有目的、有计划地感知客体对象，从而获取科学事实的方法。l科学实验人们根据一定的科学研究目的，运用科学仪器、设备等物质手段，在人为控制或模拟研究对象的条件下，使自然过程以纯粹、典型的形式表现出来，以便进行观察、研究，从而获取科学事实的方法。方法论概论科学观察和实验中的机遇l在科学观察和实验中，意外或偶然地做出科学发现的情况，统称为机遇机遇。l机遇的作用：（1）成为科学理论发展的前导。（2）为科学和技术的发展提供线索。方法论概论捕捉机遇的条件 高度的判断力科学想象力高度的洞察力丰富的经验知识方法论概论3.逻辑思维方法 l科学抽象获得感性材料以后，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。 科学抽象的形式：科学概念、科学符号、思维模式。科学抽象的形式：科学概念、科学符号、思维模式。 l科学逻辑 l数学方法方法论概论逻辑方法 l比较与分类 l类比与移植 l分析与综合 l归纳与演绎 方法论概论类比与移植 l类比方法根据两类对象之间在某些方面的相似或相同而推出在别的方面也可能相似或相同的一种科学方法。l移植方法吸取、借用一个研究领域、一个研究对象的理论成果和科学方法，运用于其他研究领域和研究对象的一种科学方法。 方法论概论类比推理 l A对象具有a、b、c、d属性l B对象具有a/、b/、c/ 属性l B对象也可能具有d/属性l声：直线传播、折射、反射、波动l光：直线传播、折射、反射l光也可能具有波动的属性方法论概论4.非逻辑思维方法 l（1）直觉与灵感l直觉思维不受某种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质的一种方法。l灵感（inspiration）认识主体的创造力突然达到超水平发挥的一种特定的心理状态。l（2）形象思维（联想和想象） 方法论概论王国维做学问之三个境界l昨夜西风凋碧树，独上西楼，望尽天涯路。 （科学选题）l衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴。 （思维加工）l众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。 （灵感）方法论概论捕捉直觉和灵感的方法 l对问题和资料要进行长时间的思考，达到思想的饱和。l摆脱其它干扰。l紧张工作一段时间后，悠游闲适和暂时放下工作，容易产生直觉和灵感。l随时记录瞬间闪过脑际的见解或念头。方法论概论5.从科学假说到科学理论l（1）科学假说及其作用 l（2）假说向理论过渡的形式 l（3）科学理论的发展 方法论概论（1）科学假说及其作用l假说基于已知科学理论和科学事实，经过一定的逻辑论证后，对自然现象及其规律所作的猜测性说明。假说是科学认识发展的普遍形式（必经之路）。 “只要自然科学思维着，它的发展形式就是假说。”恩格斯l假说是科学认识向科学理论飞跃的中介和桥梁l假说可以帮助科学工作者提高科研的自觉性和预见性。方法论概论（2）假说向理论过渡的形式 l假说因为逐渐纯化而发展为理论。 l假说因为部分修正和补充而发展为理论。 l假说全部被推翻，而为新的假说或理论所取代。 l假说本身错误，但引出正确结论。（燃素说）方法论概论（3）科学理论的发展l理论必须能说明旧理论已经说明的客观现象； l新理论必须能说明旧理论不能说明的现象；l新理论要能预见现在还未观察到，但通过科学实践一定能够观察到的客观现象。方法论概论方法论概论