科学方法论-什么是科学及科学研究？共42页
什么是科学研究什么是科学研究方法
什么是科学研究什么是科学研究方法科学研究是指创造知识和整理、修改知识，以及开拓知识新用途的探索工作。
科学研究通常按过程不同可分为基础研究、应用研究和开发研究。
基础研究：基础研究是指以探索知识为目标的研究。
多数在实验室中进行。
应用研究：应用研究是指运用基础研究的成果和有关知识，为创造新产品、新方法、新技术、新材料等技术基础所进行的定向研究。
其有目的、计划和时间限制，其成果有实用价值。
开发研究：开发研究是指利用基础研究、应用研究的成果和有关知识，为创造新产品、新方法、新技术、新材料，以及为生产产品或完成工程任务而进行的技术研究活动。
其有明确的目标、计划性强，有严格的时间限制。
知识是宝贵的，人类从事认识活动，其目的就是获取知识。
依赖知识的积累，人类获得了比其他任何动物都伟大的掌握自然的能力。
人类在掌握自然方面所取得的一切成就，归根到底是知识的成就。
知识使人聪明，知识是人类的光明。
知识可以使人懂得许多是什么、为什么和怎么做，从而由“必然王国”进入“自由王国”。
没有知识，人类就只能停留在愚昧和黑暗之中。
人类长期的进化过程，同时也是知识的发展和积累过程。
早在几千年前，人类的知识积累已经达到这样的程度：任何一个博学的人都无法懂得所有的知识。
所以，中国古人说：圣人有所不知，有所不能。
至于今日，人类社会出现了所谓的知识爆炸，知识的增加更是到了令人目不暇接、耳不暇闻、思所不及的程度。
在这样的时代，任何个人所拥有的知识，都只能是知识海洋中的一滴水。
因此，一个人在某一方面可以特别聪明，而在另一方面却可能显得无知甚至愚钝。
而人们在无知或愚钝的领域，往往容易上当受骗。
为了使人们在不熟悉的领域也能保持清醒的头脑，就需要提倡科学精神。
科学精神，内涵非常丰富，其中一个重要方面，要求人们在求取知识时有一种不轻信、不盲从的态度。
之所以要采取这种态度，其目的是为了求取确切的、与客观实际相符合的知识。
人类求取知识的过程，不是平坦、顺利的过程，而是充满曲折和坎坷的过程。
科学方法论和科学实践的理论
科学方法论和科学实践的理论科学方法论和科学实践的理论是科学的重要组成部分，它是科学家进行科学研究和探索的基础和方法。
科学方法论是用来探索和解释自然现象的科学方法，科学实践是指在科学方法的指导下，在实验室里进行观察、测量、记录数据、提出假设和理论、进行反证等步骤，以达到揭示自然规律的目的。
本文将从科学方法的定义、科学实践的过程、科学实践的意义等几个方面进行论述。
一、科学方法的定义科学方法是一套用来探索和解释自然现象的科学方式，是科学家进行科学研究和探索的基础和方法。
科学方法通常包括以下步骤：1、观察：科学家通过观察自然现象来了解事物的性质、规律和特点。
2、提出问题：科学家根据观察到的事实和现象，提出问题和未知的领域。
3、假设：科学家根据自己的经验和知识，提出一种解释性的假设。
4、预测：科学家根据假设和研究结果，对未来可能发生的现象进行预测。
5、实验：科学家通过实验来验证假设的正确性。
6、发现和分析：科学家根据实验结果对假设进行发现和分析。
7、重复实验：科学家通过重复实验来测试和验证研究结果的可靠性。
8、总结：在研究完成之后，科学家会总结研究结果，并将其发表于学术期刊，被其他科学家评审和使用。
二、科学实践的过程科学实践是指在科学方法的指导下，在实验室里进行观察、测量、记录数据、提出假设和理论、进行反证等步骤，以达到揭示自然规律的目的。
科学实践通常包含以下几个环节：1、提出问题：科学家通过观察、思考和实验，对自然界中的一些现象和规律提出问题。
2、制定计划：科学家确定具体的实验计划和步骤，明确实验的目标和条件，以保证实验的可重复性和可比性。
3、开展实验：科学家在实验室中按照实验计划进行实验操作，记录和收集数据。
4、数据处理：科学家对实验所得的数据进行处理分析，得出实验结果。
5、解释分析：科学家将实验结果与理论进行比较和分析，得出结论和解释。
6、总结发表：完成研究之后，科学家将研究结果进行总结和发表，以便其他科学家参考和使用。
科研方法论
科研方法论第一章导论1.1科学与科学研究1、现代的科学主要指科学知识，尤其是经过分类整理的知识。
2、16世纪中叶，西方科学传入中国，science一词被译为“格致”，用来指研究事物而获得知识。
3、将“science”最早译为科学的是日本明治维新时期著名的启蒙大师福泽谕吉。
4、12世纪初，宇宙论者威廉提出了科学就是知识的思想，认为科学史以物质为基础的知识的一部分，从而与神学分开。
5、《韦伯斯特新世界大辞典》将科学定义为科学是从确定研究对象的性质和规律这一目的出发，通过观察调查和实验而得到的系统的知识。
这一定义首先规定了科学的对象，确定研究对象的性质与规律。
《辞海》：科学是运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界的各种现象。
法国《百科全书》则将“科学”定义为“科学首先不同于常识，科学通过分类，以寻求事物之中的条理”《不列颠百科全书》：任何涉及真实世界和它的现象的知识系统，这一知识系统需要无偏见的观察和系统化的实验。
6、科学活动不是人和对象的两体，而是科学共同体、科学范式和待定的客观对象相互作用的三体活动。
7、德国哲学家雅思贝尔提出三条划界标准：方法论认识、令人信服的确定性、普遍有效性。
8、近代的科学是指在理性客观的前提下，用知识理论和实验完整的证明出的真理。
以培根的实证主义，伽利略的实践先驱的实验方法为基础，以取得关于世界的系统知识的研究。
科学分为自然科学和社会科学。
9、科学按照研究对象的不同分为哲学、社会科学和自然科学。
哲学是人们对于社会总体规律的认识，是人们对整个自然、社会和思维认识体系，是对自然知识和社会知识概括与总结基础上形成的系统化、理论化的世界观。
自然科学是研究无机自然界和包括人的生物属性在内的有机自然界的各们科学的总称。
它的根本目的在于寻找自然现象的原因。
社会科学研究是用科学的方法，研究人类社会的种种现象的各学科总体或其中任一学科。
10、社会科学是人文学科和社会科学的统称。
1.1.2科学研究1、教育部：科学研究是为了增进知识包括关于人类文化和社会的知识以及利用这些知识去发明新的技术而进行的系统的创造性工作。
自然科学研究方法论
自然科学研究方法论
第一，科学观念与科学哲学。
科学观念与科学哲学是科学研究的理论
基础，它揭示了科学的本质、特点以及科学研究的目的和意义。
科学是以
实证、逻辑演绎和理论构建为基础的有机整合体，强调科学观念中的客观性、可验证性和理性。
第二，科学研究设计与实施。
科学研究设计是科学研究的重要环节，
它对于科学研究的可靠性和有效性具有重要影响。
科学研究设计主要包括
问题提出、目标确认、假设提出、变量操作和数据收集等环节。
合适的研
究设计能够保证研究方法的科学性和可靠性。
第三，科学实验与观察。
科学实验和观察是科学研究的主要手段，通
过对自然现象的精确测量和严格实验，科学家能够获取客观、可验证的科
学知识。
在科学实验和观察中，严格的实验操作和准确的观测记录是保证
科学研究可靠性的重要条件。
第四，数据处理与统计分析。
科学研究数据的处理与统计分析是对研
究数据的整理、归纳和推理的过程，通过统计分析，科学家能够从大量的
数据中发现规律和趋势。
正确地处理和分析数据，能够提高科学研究的可
靠性和说服力。
第五，科学创新与学术交流。
科学创新是科学研究的核心内容，只有
通过创新，才能推动科学的发展和进步。
学术交流则是科学创新的重要平台，通过学术交流，科学家能够相互借鉴和启发，共同推动科学的发展。
总之，自然科学研究方法论是对自然科学研究方法的系统总结和归纳，它揭示了科学的本质、特点和规律。
通过学习和应用自然科学研究方法论，科学家能够进行严谨的科学研究，推动科学的发展和进步。
第三章 科学研究方法论
客观事实（本体论）
事实
事实 Ⅰ （ 客体 仪器 ） 经验事实（认识论） 事实 Ⅱ （ 主体 仪器）
事实 Ⅲ （理论事实）
经验事实＝客观事物＋测量系统＋概念符号
科学事实的规定
类比、归纳和演绎
类比是根据研究对象的某些属性同另一种 事物的某些属性相同或相似，而推出与这 些属性有关的其他方面也可能相同或相似 的一种由已知推出未知的推理方法。
比较同一；分析关系；推测未知
从个别到个别
归纳与演绎
归纳是从个别到一般的推理方法，即从许 多个别事实中概括出一般原理
完全归纳法；不完全归纳法
（2）科学抽象的一般过程和成果
科学抽象包括着互相联系和区别的两个阶 段：从个别到一般，即由具体到抽象；然 后，再从一般到个别，即从抽象到具体。 这个完整的思维过程就是具体——抽象— —具体的过程。
思维中的具体：科学原理、科学定律
（3）科学思维的基本形式
逻辑思维是在感性认识的基础上，运用概念、判断、推理 等形式，对客观世界进行的间接的，概括的反映过程。
科学事实：经过科学整理和鉴定确证的经 验事实。
科学事实应该是对个别存在的陈述。 科学事实应该可以复核和重现。 科学事实应该比较精确、系统。 科学事实是形成新概念和新理论的基础。
２、科学事实的获取
（1）科学观察
科学观察是在自然发生的条件下，通过人 们的感官，或借助于一定的仪器 设备，有 目的、有计划地感知和描述客观事物，获 取感性材料的基本手段。
中学为内学，西学为外学；中学致身心，西学应 世事。——梁启超
西方创造学：“成物”；中国创造学：“成己”
科学观与科学方法论
理论的替代
当新的理论比旧的理论更具解释力和预测力 时，旧的理论会被新的理论所替代。
理论的演化和变革
随着科学技术的发展，理论也会发生演化和 变革，以适应新的观察和实验数据。
PART 06
科学研究的伦理与责任
REPORTING
WENKU DESIGN
科学研究的伦理原则
尊重人权
尊重受试者的尊严、自主权和隐私权。
特点
归纳法依赖于观察和实验，具有经验性和实证性，能够不断修正和完 善理论。
演绎法
定义
演绎法是一种从一般到个别的推理方法，根据已知的一般性规律或 原理，推导出个别事物的性质或关系。
实例
根据万有引力定律，推导出地球上物体的运动规律，如自由落体运 动和抛物线运动。
特点
演绎法具有逻辑性和严密性，能够为个别事物提供准确的预测和描 述。
科学研究的公共责任
科学家有责任为社会提供可靠的科学知识和 技术。
科学研究的伦理审查
确保科学研究符合伦理标准，避免对人类、 动物和环境造成伤害。
科学研究的传播与普及
促进公众对科学知识的理解和应用，提高公 民的科学素养。
THANKS
感谢观看
REPORTING
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01
观察与实验
通过观察实验数据和现象，提出科 学假说。
假说的修正
根据实验结果和观测数据，不断修 正和完善科学假说。
03
02
假说的验证
通过实验、观测和逻辑推理等方法， 对科学假说进行验证。
假说的证伪
如果实验结果与假说预测不符，需 要对假说进行修正或放弃。
04
科学理论的结构与功能
概念
理论中的基本概念和定义，是构建理论的基 础。
科学观与科学方法论
2、科学问题的基本特征： ➢ 时代性：
同一问题在不同的知识背景下,其内涵深度是不一 样的；
不同时代的背景知识也决定着问题的性质和解决 问题的途径,
➢ 指向性：
科学问题不是漫无边际的问题,而应包含着 一定的研究方法和求解目标,
➢ 应答域：是对科学问题答案范围的具体限定
全域型：对答案的范围没有给予任何限制； 类域型：对答案的范围给出程度不同,范围大小不
一 科研选题的意义
A、选题是研究工作的首要步骤和战略起点,在科 研活动中占有举足轻重的地位；
B、选题直接关系到研究工作的进展速度、成果 大小甚至成败与否；
C、提出有创建性的课题,能加速科学的发展； D、科研选题还与研究人员的成才有重大关系,
二 科研选题的基本原则
需要性：与社会、经济发展密切联系,或是与 学科发展本身需要密切联系；
不同学派、理论之间的矛盾:不同学派运用 不同理论；不同学科领域的不同理论解释，
社会需要而现有技术不能满足需要的矛盾
三 科学问题的地位
➢ 科学研究的逻辑起点是什么 A、科学始于观察 古代 亚里士多德的观点 近代 培根为代表的古典归纳主义学派 主：科研始于观察和收集材料,然后归纳上升为
理论 科学始于观察与收集材料, 局限：夸大归纳法对于科学发现的作用,突出了
如何有效保证观察的客观性
一个是要保证观察手段及条件的标准性；
另一个是要保证观察者在观察当中所渗透 的理论必须是正确的,
2、科学实验
科学实验是人们根据一定科研目的, 用一定物质手段 科学仪器和设备 , 在人为控制或模拟客观对象的条件下 考察对象,从而获取科学事实的一种 基本方法,
１ 与观察方法相比较：
观察陈述是用科学语言表述出来的,而科学 语言总与特定的科学理论联系着；
科学方法论的研究
科学方法论的研究科学方法论是指通过科学研究来获得新知识和解释现象的方法和原则的研究。
它是一种系统、规范和客观的思维方式，用于规范科学研究的过程，并帮助科学家得出正确的结论。
科学方法论的研究旨在探讨如何确定问题、设立假设、收集数据、进行实验、分析结果和得出结论，并确定科学研究的可靠性和有效性。
科学方法论的研究历史可以追溯到公元前4世纪的古希腊哲学家亚里士多德。
然而，科学方法论的现代研究是在17世纪的科学革命时期开始的，由著名科学家如弗朗西斯·培根、雷恩·笛卡尔和伽利略·伽利雷等人推动。
他们的工作奠定了现代科学研究的基础，并建立了科学方法论的一些基本原则和观点。
第一，问题的确定。
科学研究的起点通常是一个问题或一个现象的观察。
科学方法论的研究着眼于如何明确问题，并将其转化为明确的研究目标。
它强调问题的清晰、具体和明确，以便科学家可以有针对性地进行研究。
第二，假设的设立。
科学研究的下一步是建立假设。
科学方法论的研究关注如何制定合理、准确和可验证的假设，以便能够通过实证研究来验证它们。
第三，数据的收集。
科学研究需要收集大量的数据来支持或反驳假设。
科学方法论的研究探讨了各种数据收集方法，包括实验、观察、调查和测量等，以确保数据的准确性、可靠性和可重复性。
第四，实验的设计。
科学方法论的研究研究了如何设计实验来测试假设。
它关注实验的控制变量、随机分配、样本大小和实验条件等因素，以确保实验的可靠性和有效性。
第五，结果的分析。
科学研究的结果需要进行统计分析和解释。
科学方法论的研究关注如何选择适当的统计方法和工具来分析数据，并从数据中得出结论。
第六，结论的得出。
科学研究的最终目标是得出结论。
科学方法论的研究探讨了如何根据实证研究的结果来得出结论，并评估结论的可靠性和有效性。
此外，科学方法论的研究还关注科学研究的可靠性、可重复性和内外部有效性等问题。
科学方法论的研究还涉及科学伦理、科学沟通和科学创新等方面的问题，以提高科学研究的质量和效益。
科学观与科学方法论
（二）科学事实的获取
两种途径：
直接途径：科学观察与科学实验是获取科学 事实的最基本手段和方式
间接途径：文献调研
1、科学观察
科学观察：是人们为了认识事物的本质和 规律，通过感觉器官或辅之以仪器，有目 的、有计划地对自然现象在自然发生的条 件下进行考察的一种方法。
（1）观察方法的意义：
局限：夸大归纳法对于科学发现的作用,突出了 科学始于观察的观点。
B、“科学始于问题”
波普尔的科学发展的证伪模式: P1 → TT → EE → P2
始于问题（P1）,提出试探性解释的理论 （TT）,经过—“应当把科学设想为从问题到问题的
第二节 科学认识的形成
科学问题的提出； 科学事实的获取； 科学抽象－科学思维； 科学假说的形成； 科学理论的创立。
一、科学问题的提出
—— 科学活动是人类积极、创造性的能动活 动，目的为了解决问题、探索未知。它并非消极 地等待客观对象“暴露”其自身规律，而是积极 地探索自然的奥秘，积极地进行着合乎规律的发 明创造。这就集中表现为：提出问题和解决问题 。
同一问题在不同的知识背景下，其内涵深度是不 一样的；
不同时代的背景知识也决定着问题的性质和解决 问题的途径。
指向性：
科学问题不是漫无边际的问题，而应包含着 一定的研究方法和求解目标。
应答域：是对科学问题答案范围的具体限定
全域型：对答案的范围没有给予任何限制； 类域型：对答案的范围给出程度不同，范围大小
观察是获取科学事实的一种重要手段；
通过观察获取科学事实不仅能为概括、提升 和揭示研究对象的本质提供了基础，还可以 对科学假说或理论的确认提供事实依据。
（2）科学观察中的认识论问题
科学方法论
2 科学问题与科研选题
2.1 科学研究始于问题 2.1.1 什么是科学研究的逻辑起点？
A、“科学始于观察” （古代）亚里士多德的观点 （近代）培根为代表的古典归纳主义学派 B、“科学始于问题” （现代）爱因斯坦的观点 （现代）波普尔的观点
批判理性主义代表人物波普尔根据现代科学发展的规律 和特点，从理论上对“科学始于观察”进行了批判，并 系统阐述了“科学始于问题”的观点。
3.4.3 判决性实验 A、三个基本要素： ① 判决性实验必定与一组相互竞争的假说有关；
② 该组相互竞争的假说可推出相互矛盾的预言；
③ 其预言结果可以在实验中得到实际检验。
B、观察和实验对理论的检验有确定性的一面，也有不确 定性的一面。
① 确定性表现：特定条件下可以重复的科学观察和实 验总是具体的和确定的。
比较：分析方法与“还原主义方法” 传统的还原主义分析方法着眼点是把事物分成各个细部，找出它
们是由什么组成的。在近代自然科学的发展中起了重要作用，它使研 究越来越深入；同时也容易只见树木，不见森林。
现代的新的系统分析方法着眼点正相反，主要是找出这些细部如 何相互作用产生整体效应。这个整体是系统的、有组织的有机整体， 是局部和整体、低层次和高层次的辩证统一。
B、作为认识的一般过程，实践是认识的基础，认识过 程的每一个阶段既是已有的实践和认识的终点，又是新的 认识和实践的起点；
C、科学问题这种认识形式既包含先前实践和认识的成 果，也预示着进一步实践和认识的方向。
2.2 科学问题的类型及其产生源泉
2.2.1 广义的问题的定义 “某个给定的智能活动过程的当前状态与智
工信息的过程； ② 任何观察陈述都是用科学语言表达出来的，
而科学语言总与特定的科学理论联系着。