科学研究方法论1

科学研究方法论楔子时代呼唤大批德识才学兼备的科技英才；机遇只垂青于那些懂得怎样追求它的人；工欲善其事必先利其器，方法极其重要；正确运用科研方法可收到事半功倍之效；一、引言关于科学定义——科学是由建立在经验和逻辑基础之上的关于自然界的各种现象及其相互关系的普遍性和精确性陈述构成的有组织的知识。“”——爱因斯坦“科学就是整理事实，以便从中得出普遍的规律或结论。”——达尔文e一词源于拉丁文（求知、知识；现译名“科学”源于日语（福泽谕吉）译法；由康有为引进（3格致。

方法第一层次：各个自然科学门类的特殊研究方法；第二层次：各门自然科学中的一般研究方法；第三层次：普遍性的哲学方法。科学方法的分类：按本身特点分为经验认识方法；理论思维方法。科学方法的分类：按研究对象分为物质科学方法（用于物质和非生命系统）信息科学方法（用于信息和程序系统）生命科学方法（用于生命系统）意识科学方法（工智能系统）人体科学方法（用于人体研究“。”——黑格尔科学的内涵1、科学是系统化、理论化的知识体系；2、科学是创造知识体系的认识活动；3、科学是一种社会机制关于科学研究自然科学研究的任务：1基础研究；2品应用基础研究关于方法：为达到某种目的采取的途径、手段或策略方法（method）探源：希腊语μετα(沿着）+οδος（道路μετοδ(途径、方法）method中文《墨子·天志》：量度方形之法知行之法关于科学方法：科学方法科学方法：认识自然或获得科学知识的程序或过程。是从科学认识过程中总结出来的规律，是具有普遍性的

（G.W.F.Hegel科学方法论的内涵：研究探讨科学研究活动本科学方法论的内涵：研究探讨科学研究活动本身的一般规律及一般方法，以及人类认识客观事实的基本程序及一般方法。既研究个别特殊研究方法的规律性，也研究这些方法整体上的相互联系。科研方法论的发展历程：我……”——玻恩（M.Born）观察方法在实践中产生（古天文学观察方法在实践中产生（古天文学•（亚里士多德、欧几里德。运用演绎推理，从经验观察数学方法开始形成（数学方法开始形成（公元前世纪，古希腊：•毕达哥拉斯、帕拉图、阿基米德。首先提出自然界的浮力定律。实验方法逐渐形成实验方法逐渐形成13世纪的罗吉尔·培根率先提出•实验科学；15世纪的达·芬奇和吉尔伯特强调实验在认识中的作用；15－16世纪，伽利略为现代实验科学的奠基人；16世纪弗朗西斯·培根成为实验科学的哲学代言人，他的《新工具》的问世是标志科研方法论的发展历程：逻辑方法逻辑方法的发展：两条主线*16·18世纪林奈将其拓广到化学和生物学；*17解析几何；17世纪牛顿将力学整理成演绎科研方法论的发展历程：假说方法假说方法（17自然辩证法方法19世纪马克思、恩格斯创世纪后普遍应用自然辩证法方法19世纪马克思、恩格斯创系统科学方法的形成。朴素的系统科学方法由亚里士系统科学方法的形成。朴素的系统科学方法由亚里士

科研方法的适用性和作用超越具体领域；正确的科研方法呈现美学特征。“”——培根（F.Bacon）“科学方法是通向绝对知识或真理的唯一入口和唯一道路。……整个科学的统一是在于其方法而不在于材料”——皮尔逊（K.Pearson）.科学研究必须有正确的方法“”——巴甫洛夫2.掌握方法比掌握知识更重要爱因斯坦的观点“方法比知识更重要”充分说明了掌握科研方法的重要性。“分。”——拉普拉斯（P.S.Laplace）3.之路具有必要的科学知识积累是进行创造性科研工作的“我们每个人手中都有一把自学成材的钥匙，这就是：理想、勤奋、毅力、虚心和科学方法。”多德、莱布尼兹、黑格尔等提出，近几年才逐步形成。 罗庚

——华数学方法的发展。亚里士多德－欧几里德－伽利略（等）引入各个学科，使科研方法产生质的飞跃数学方法的发展。亚里士多德－欧几里德－伽利略－牛顿－莱布尼兹发展的数学方法近年来取得了长足随着计算机技术的发展科研方法的特征：科研方法来源于科研实践；正确的科研方法引领科学的发展；

案例1法伽利略在力学研究中以实验方法为中心这是伽利略力学研究的突破口。落体的重量成正比1：伽利略的落体研究方法“思想实验”下落，按亚里士多德观点导得矛盾；101落地56米，减少”无关。.与摆重无关德的错误观点；（第一定律）二、科学研究哲学方法哲学方法对于科学研究起着指导性作用能力的有效途径。1哲学方法指导具体的科学研究活动2将科学研究成果上升为理论思维2.12.1科学与哲学的关系科学与哲学的关系：自然科学通过哲学方法将特殊规律归纳成（殊普遍（遍特殊）自然科学

2.2科学技术哲学过去称为：自然辩证法1自然观2自然科学观自然观：人们对自然界的基本观点或基本看3自然观自然观：人们对自然界的基本观点或基本看法。观就会有什么样的自然科学研究思路。自然观的发展1古代朴素的自然观（7世纪到公元前5世纪）五行学说、种子说、原子论、四因说。2中世纪宗教神学的自然（5世纪到17世纪）代表学说：地心说、上帝论3形而上学的自然观代表人物：哥白尼、牛顿代表学说：日心说、牛顿力学体系4辩证唯物主义自然观世纪下半叶）。代表学说：星云假说、氧化说、化学原子论、律、元素周期定律、相对论。哲学自然界的辩证发展研究对自然界各种具体物质运动形式的特研究对自然界各种具体物质运动形式的特自然象殊规律遍规（大爆炸宇宙论）地球演化（天文时期、地质时期）生命起源（化学演化）意识的产生（使用和制造工具）研究方法

观察、实验、模型、数学以及科学抽象等方法自然科学推动哲学的发展科学：分析性哲学：整体性科学追求有效性哲学追求真理性

然观而规律是可以认识的。自然科学观：有关自然科学的一般认识，包括自然科学观自然科学观：有关自然科学的一般认识，包括有关自然科学的基本性质、自然科学的分类、自然科学发展的基本规律以及自然科学在社会中的作用等方面的理论。性质：1客观性，无阶级性2以事实为依据3很强的历史继承性自然科学方法论自然科学方法论一般性的方法论指导。1各门自然科学的一些特殊研究方法。2各门自然科学的一般研究方法3哲学方法3、思维科学方法感性方法展和检验科学理论的实践基础。观察观察：人们在一定的理论指导下，通过感官或智力结构五大要素，观察能力居首。观察：人们在一定的理论指导下，通过感官或借助于科学仪器，有目的、有计划、有选择地感知和描述研究对象，获取科学事实或感性材料的一种研究方法。观察方法的特点：1目的性2自然性3可重复性观察方法的的原则：1客观性来的面目观察事物。2全面性和系统性其他事物的联系。3典型性找出事物的普遍本质和规律。4理论指导理论的指导可以使观察的目的性更强、更为直

接。理论决定观察的目的和对象。理论决定观察到的内容。理论可以纠正观察中的错误。局限性的本质。不能直接观察到所有的研究对象。而不能直接观察到事物普遍的共性。实验是指人们根据一定的研究任务和目的，利实验实验是指人们根据一定的研究任务和目的，利用一定的仪器、设备及其物质手段，在典型的环境中或特定的条件下，主动控制或干涉研究选取或突出主要因素，探索事物或现象的性质和规律的一种特殊的研究方法。实验方法的特点1主观能动性2可重复性3可检验理论实验方法的阶段：1学好实验技术。2解决这个问题下面还要做哪些实验。3知道分析各实验间的关系。实验注意事项：1一半时间做实验，一半时间看文献实验注意事项：2准备越充分，实验越顺利实验注意事项：3记录真实详尽实验注意事项：4把握心理优势实验方法的局限：1实验不能替代理论研究2结论之间总是有距离的。3实验只能用在有限范围内，许多问题的研究是无法进行实验的理性方法理论认识的基本形式是科学抽象和逻辑思维。科学抽象是科学认识过程的一个环节，指在思过一系列抽象来完成的，通过逻辑思维，人们才能认识事物之间的联系，推演归纳规律。科学抽象是科学认识过程的一个环节，指在思维中抛开客体的非本质方面而抽取其本质方面的过程理性方法科学抽象的步骤：1去伪存真2去粗取精3由此及彼4由表及里逻辑思维l，人们在认识过程中借助于概念、判断、推理等思维形式能动地我国已故著名逻辑学家金岳霖小时候听到”金的荒唐结论。既然”朋友如粪土”这个结论不成立，于是从逻辑上可以推出：ABC者都真，或者都假。比较分析法（comparativeanalysisapproach比较分析法（comparativeanalysisapproach）达到认识事物的本质和规律并做出正确的评价。事物之间的差异性和同一性是比较方法的客观基础，主要体现在时间上和空间上。行。比较法的形式1、绝对数比较2、相对数比较：结构相对数、比例相对数、比较相对数、强度比较法的作用1)对客观事物进行定性的鉴别和定量分析铁谱分析法2）揭示不易直接观察的运动和变化

3历史顺序。门捷列夫的元素周期表、李四光的地质力学、竺可桢的物候学4做出判断伽利略的比萨斜塔落物实验和亚里士多德的“物体下落的快慢与其重量成正比”比较法的标准1、时间标准2、空间标准3、经验或理论标准4比较法的要点1比较对象在现实中必须彼此有某种联系。2比较必须按同一标准进行。3比较法的原则1、指标的内涵和外延可比。2、指标的时间范围可比。3、指标的计算方法可比。4比较法的局限性主要表现在进行综合比较相对比较困难，类比法（Method类比法（Methodofanalogy）是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。类比法的特点象之间的共同点是类比法是否能够施行的前提条件，没有共同点的对象之间是无法进行类比推理的。类比法的作用1）预见事物的未知特性2）提出科学假说的一条重要途径。3）类比法的分类类比、特殊性类比和普遍性类比等类型。1）个别性类比某个A具有a、、C，另有d；某个B也具有、b、所以，B也具有d。2)特殊性类比A具有a、、C，另有d；某些B也具有、bC；所以，某些B也具有d。3)普遍性类比A具有a、、c，另有d；所有B也具有、b、所以，某类B也具有d。2、根据类比中的断定不同，类比可分为正(肯定式()(式)类比等类型。1)正类比A具有a、、c，另不具有d；B也具有、b、所以，B也不具有。2)负类比A不具有、b、，另有B也不具有a、、c；所以，B也不具有。3)正、负类比 A具有ab，另有d；不具有另不具有B具有a、、c；不具有、f、所以，B也具有d，不具有h。比、关系类比、条件类比等类型。1)性质类比A具有性质a、、c，另有性质B也具有性质、b、所以，B也具有性质d。2)关系类比A、b具有关系R，因而有B、b具有关系R；所以，B也有。3)条件类比A、b之间具有条件R，因而有B、b之间具有条件R；所以，B也有。比可分为同类类比和异类类比等类型。1)“以己推人”式类比自己具有、b、c，另有他人也具有a、、c；

所以，他人也具有。2)“以人推己”式类比他人具有、b、，另有自己也具有a、、c；所以，自己也具有3)“以人推人”式类比那些人具有a、、C，另有d；这些人也具有、bC；所以，这些人也具有与4)“以物推物”式类比那些物体具有、bC，另有d；这些物体也具有a、、c；所以，这些物体也具有与d5)“以人推物”式类比人具有a、、C，另有d；它物也具有与、bC相似的特点；所以，它物也具有与d相似的特点。“以物推人”式类比它物具有a、b、C，另有d；人也具有与a、、C相似的特点；所以，人也具有与d相似的特点。类比和多向类比等类型。单向类比双向类比多向类比1)经验类比2)运用类比法的要点1出现分类重叠和分类过宽的逻辑错误。2、分类必须完整，不应有遗漏。3、分类必须按照一定的层次逐级进行。4类比法的局限1性。2、类比方法的逻辑根据不充分。归纳(Inductive究中概括出一般原理或结论的逻辑思维方法。由已知推出未知由特殊到一般它基于对特殊的代表的有限观察，把性质或关系归结到类型；或基于对反复再现的现的有限观察，公式表达规律。冰是冷的。弹子球在击打球杆的时候移动。:所有冰都是冷的。归纳法的类型归纳推理有下面几种类型：1完全归纳法出这类事物全都具有这种属性的推理方法。完全归纳法有两个规则： 事物的全部对象；2不完全归纳法1）简单枚举法 具有这种属性的推理方法。2科学归纳法是依据某类事物的部分对象都具有某种属性，并分析出制约着这种情况的推理方法。归纳法的作用1)提供假说。2)证明假说和理论。3)确定假说的支持度。4)理论择优。这也要靠量的归纳法。5)对事件未来情况进行预测。6)归纳法的步骤一是搜集和积累一系列事物经验或知识素材；其服从的基本规律或共同规律；三是描述和概括（作出系统化判断）所得材料的规律和特点，从而将这些规律作为预测同类事物的其他事物的基本原理。归纳法的局限性

1）它只能得出不充分可靠的结论。2）它未必把握住事物的本质。是事物的过去，难以概括它的发展和未来。演绎演绎法（Deduction）或称演绎推理（Deductive是指人们以一定的反映客观规律的理论认识为依据，从服从该认识的已知部分推知事物的未知部分思维方法。是由知识的方法。演绎的形式式演绎的类型⑴三段论 结论。运用三段论，其前提一般应是真实的，符合客观实际的，否则就推不出正确的结论。⑵假言推理假言推理是以假言判断为前提的推理。 假言推理两种。A、如果要搞四个现代化，就必须尊重知识，尊重人才；我们要搞四个现代化，所以，我们必须尊重知识，尊重人才。B好，所以，这块地肥料足。⑶选言推理选言推理是以选言判断为前提的推理。推理两种。A、这个三段论的错误，或者是前提不正确，或者是推理不符合规则；这个三段论的前提是正确的，所以，这个三段论的错误是推理不符合规则。B角三角形，或者是直角三角形。这个三角形不是锐角三角形和直角三角形，所以，它是个钝角三角形。演绎法的特点1)演绎法的前提是一般性知识和结论的个别性没超出前提知识范围。2)演绎法的结论是否正确，既取决于作为出发点的一般性知识是否正确反映客观事物的本事物之间的联系。3)演绎法的思维运动方向是由一般到个别，由抽象到具体，即演绎的前提是一般性知识，是抽象性的，而它的结论却是个别性知识，是具体的。演绎法的作用演绎法是逻辑证明的重要工具。演绎法是作出科学预见的手段。(3)演绎法的局限(1)演绎法不能解决思维活动中演绎前提的真实性问题。(2)演绎法不具有绝对性普遍意义。(3)验。归纳推理与演绎推理的关系主要区别：认识过程。⑵前提与结论联系的性质不同：归纳推理的结论一般超出了前提所断定的范围(完全归纳推理除外)，其前提和结论之间的联系不是必然理形式正确，那么，其结论就必然真实。相互联系：⑴归纳推理与演绎推理，在人们的认识过程中演绎推理的一般性知识（大前提）的来源，来自于归纳推理概括和总结，从这个意义上说，没有归纳推理也就没有演绎推理。⑵归纳推理也离不开演绎推理。直觉直觉思维（IntuitiveThinking），是指不受某

本能意识等特征。直觉作为一种心理现象贯穿于日常生活之中，也贯穿于科学研究之中。直觉思维、艺术直觉 子上升到典型形象的思维过程。、科学直觉 维过程。直觉思维的生成首先，一定直觉的生成必须要有相关知识的积累。这里所说的“相关知识”既包括有关的经多层次、甚至是长时间的思索或考察；然而却百思不得其解，于是便处于极度的困惑状态。再者，直觉的生成须有一种特定的情境：主体或者处于特定的场景之中，或者观察到特定的现象，或者在突发性的压力下，或者是主体思直觉思维生成的类型觉、知性直觉和理性直觉。直觉思维的特征第一是直接性。第二是突发性。第三是非逻辑性。第四是或然性。直觉思维的内容1直觉的判断。 理解，综合的判断。”2是直觉的想象。 或否定自己的初步判断。3最后是直觉的启发。 的信息倒起了巨大的启发作用。直觉思维的训练凭主观意愿，而是凭知识、规律。识是不够的，直觉思维迅速、灵活、机智，需要有较多的经历，经历过困难，解决过各种复杂的问题。3）要有敏锐的观察力。要有审查全面的能力，较快地看清全貌。直觉思维在创新中的作用事物产生崭新的认识。大胆提出假说和猜想。的本质和规律。直觉思维在科学研究中的作用思维主体获得了一种超越性二、直觉思维在科学研究中的作用表现为思维主体的一种创造性主体的一种应变性测试在猜谜语游戏中你是否成绩不错？你是否喜欢和别人打赌，赌运是否很好？你是否一看见一幢房子便感到合适与舒适？他（她）？你是否经常一拿起电话便知道对方是谁？该做些什么？

你是否相信命运？你是否经常在别人说话之前，便知道其内容？你是否有过恶梦，而其结果又变成事实？你是否经常在拆信之前，便已知道其内容？你是否经常为其他人接着说完话？到他（她）的信件、明信片或电话？你是否无缘无故地不信任别人？骄傲？你是否常有似曾相识的经历？而临时改变旅行计划？你是否在半夜里因担心亲友的健康或安全而忽然惊醒？你是否无缘无故地讨厌某些人？你是否一见某件衣服，就感到非得到它不可？你是否相信“一见钟情”？想象思维想象思维（ImaginaryThinking）是人脑通过形要形式。想象思维的类型、无意想象 意飞翔，达到一种非常自由的状态。、有意想象有意想象是受主题意识支配的思维活动行想象思维的特征、形象性 像电影。、概括性 的整体把握，所以概括性很强。、超越性 超越性的想象。想象思维的作用、想象在创新思维中的主干作用23想象思维的培养1、克服抑制想象思维的障碍2练习题1）如果我国西北地区的沙漠和黄土高原被茂盛的植被覆盖，那是怎样的情景：生态环境将有怎样的变化？2）新的防盗门使用方便、防盗效果特别好，你心目中理想的防盗门是什么样的？3）是什么样子的？4）大城市车辆拥堵情况越来越严重，如果有几种办法可以缓解，想像经过缓解后的情景。5）怎样的？6）练习预测未来。这并非玄学似的占卜，而是事前的想像力的设想。比如你正要见某人，7）练习猜谜语，如猜字谜，用最快的速度猜10个字谜，然后看准确率是多少。8）回去后听听家人的评价，看你的眼力怎样。分析（analyse分析（analyse）就是将研究对象的整体分为各个部分、方面、因素和层次，并分别地加以考察的认识活动。分析的意义在于细致的寻找能够解决问题的主线，并以此解决问题。定性分析：为了确定研究对象是否具有某种性分析的类型定性分析：为了确定研究对象是否具有某种性定量分析：定量分析是为了确定客观对象各种问题。定量分析：定量分析是为了确定客观对象各种成分的数量的分析，主要解决“有多少”的问

题。因果分析：因果分析是为了确定