第五讲 科学研究方法和思维方法

第三，不同科学学派和科学理论之间的矛盾。 例如：燃素说与氧化说、热素说与热的分子运动论、 灾变论与渐变论、自生说与种生说、水成说与火成 说、关于天体起源的不同假说等，都包含着需要深 入探索的科学问题。 第四，学科之间的交叉点、空白区。 维纳说：‚在科学发展上可以得到最大收获的领域是 各种已经建立起来的部门之间的被忽视的无人区‛。 第五，社会需求与生产实践提出的问题。 在社会生产、社会生活、环境保护、军备与战争等实 践活动中都会提出大量的、需要探索的实际问题， 它们经过抽象、转变、提升，均可成为科学问题。

科学事实及其获取途径


科学观察方法
科学实验方法
3.1 科学事实及其获取途径

科学事实是指通过观察和实验所获得的、经过科 学整理和鉴定的经验事实。

经验事实的分类
事实Ⅰ，指客体与仪器相互作用结果的表征；
事实Ⅱ，指对观察实验所得结果的陈述和判断。

科学事实的性质
A 科学事实是个别存在陈述
B
C
科学事实应该可复核、可重现




即（1）除那些真实而已足够说明其现象者外，不必 去寻求自然界事物的其他原因； （2）对于自然界中同一类结果，必须尽可能归之于 同一种原因； （3）物体的属性，凡既不能增强也不能减弱者，又 为我们实验所能及的范围内的一切物体所具有者， 就应视为所有物体的基本属性； （4）在实验哲学中，我们必须把那些从各种现象中 运用一般归纳而导出的命题看作是完全正确的，或 者是非常接近于正确的；虽然可以想象出任何与之 相反的假说，但是没有出现其他现象足以使之更为 正确或者出现例外以前，仍然应当如此对待。
2.3 科研选题的基本原则和步骤
科研选题不仅决定着科研工作的主攻方 向和目标，而且规定了科学研究应采取 的方法和途径。

科研选题的基本原则 A 需要性原则（目的）
B
创造性原则（价值）
概念、理论观点上的创造性；研究方法、
例如 C
探索角度上的创造性；理论应用上的创造性。
科学性原则（根据）
D
可行性原则（条件）
哲学始于泰勒斯 美国当代哲学家理查· 罗蒂曾说：‚自希腊时代以来， 西方思想家们一直在寻求一套统一的观念，这种想 法似乎是合情合理的；这套观念可被用于证明或批 评个人行为和生活以及社会习俗和制度，还可为人 们提供一个进行个人道德思考和社会政治思考的框 架。‘哲学’(‘爱智’)就是希腊人赋予这样一套映 现现实结构的观念的名称。 ‛
任何科学理论都可能存在某些缺陷或矛盾。悖论是从某一理 论出发，推出两个自相矛盾的命题，或者从某一理论中推出的命 题与已知的科学理论产生逻辑矛盾。佯谬是从一个理论中推出自 身不能成立的结论。微积分初创时期的无穷小悖论，推动了极限 理论和方法的产生；天文学的光度佯谬，推动了天文学的发展， 相继出现了等级式结构模型和大爆炸宇宙模型。
则更能掌握解大题目的精神。”
杨振宁的话：
“把天线放长，多方浏览，不只是浏览本学科狭窄范 围的文献，更要随时留意其他的学科，透过广泛的
接触，才能这找出这个领域的大方向。选择科目与
方向是很难决定的，中间有很多是靠机会的。…… 要有广博的知识，不要只念自己本身科目的东西， 不管有无相关，都要尽量吸收”。
在这个漫长的思维历程中，希腊哲学和欧洲近代哲学
的确为人类提供了真知灼见。但是，也许为这种真
理和智慧的光环所遮蔽，理智主义或唯科学主义的
致思倾向更具有隐蔽性、欺骗性。
然而，稍后一段时期，哲学视域从自然扩展到人、扩 展到政治领域。黑格尔曾经指出：智者派的‚文化
的一个主要方面是把爱利亚派的思想方式加以普遍

科学方法的三个层次 第一个层次是各门自然科学中的特殊研究 方法。 第三个层次是自然科学、社会科学和思维 科学普适的方法。
第二个层次是整个自然科学的认识和方法。
进行思维加工
建立理论体系（提出假说—判决性试验）。
科学研究方法的两大类别

经验认识的方法（经验层次的方法） 理论思维的方法（理论层次的方法）


近代科学这一时期被称为‚牛顿时代‛。牛顿的成 就远不止表现在物理学方面，不止完成了对物理世 界的伟大综合，对近代哲学也作了杰出的总结和统 一。 亚· 沃尔夫指出：‚近代科学先驱者的哲学思想大都 在牛顿那里重现。但是，各种思潮的真正汇合，必 需某种程度的相互适应。牛顿正是完成了这个工作， 而且他的贡献还不止于使不同的哲学倾向相互适 应。‛作为‚历来运用数学方法的大师之一‛，牛 顿依据数学发现了现在世人皆知的‚牛顿‛三大定 律。但是，他的科学精神更倾向于培根、波义耳和 洛克的经验精神。在科学研究中，他不仅仅依赖于 数学演绎，而且还总是诉诸经验证实。他把这两种 哲学倾向结合起来，形成了实验证实的方法，即 ‚四条哲学推理的法则‛。

到了亚里士多德，人类真正步入了理性动物的历史。 在这里，智慧被视同为形而上学，或是‚第一哲
学‛，是一种纯粹理论而客观的学科。现在西方人
所说的科学也已经奠下了基础，理智已经和神话、 宗教、诗歌等非理智的知识和价值领域完全分家。
中世纪时期的理性精神 中世纪后期，已经出现了一大批高度系统化、专门化的知识 或学科，如神学、罗马法和宗教法规、医学、数学、天文学 和占星术、逻辑学和自然哲学，以及语法和修辞学等等。 第一，此时知识的扩大已超出古代‚七艺‛的狭隘局限—— “七艺‛，全称‚七种自由艺术‛。欧洲中世纪早期对古代 希腊、罗马学校中所设立的一般文化课程的称呼，包括文法、 修辞、辩证法(即逻辑)、算术、几何、音乐、天文七科。前 三科又被称之为‚三艺‛，后四科被称之为‚四艺‛。 第二，大量翻译复兴古希腊文化。 第三，法、英和意大利普遍出现了大学这种高级教育的形式和 机构。在大学，人们从古代七艺这种百科全书式的知识中解 放出来，专家们以培养专家为目标，用新获得的原文为基础， 采用一种新的方法讲授专门化的学科。这种方法包括课堂讲 课和争论，这些讲课和争论引据标准的权威，使用固定的术 语，采取非常成熟的、规则严谨的推理和系统论证的逻辑方 法。
2.2 科学问题的类型及其来源


广义上的问题是指 “某个给定的智能活动过程的当 前状态与智能主体所要求的目标状态之间的差距”。 科学问题与广义上的问题不同 A、科学问题的设置，与科学家个体的“当前状 态”有关，还与科学共同体的“当前状态”有关。 B、科学问题蕴涵着问题的指向、研究的目标和 求解的应答域。
爱因斯坦说：‚提出一个问题往往比解决一个 问题更重要，因为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，却需要创造性的想象力，而且标志着
科学的真正进步。”
波普尔认为，首先要回答what、why、how, 其中总是要渗透理论、伴随假设，总是要有 所选择。 四段图式 ：

德国哲学家H．G．伽达默尔曾深刻地指出：‚科学这个概 念是本身变化的希腊精神的发现。随着这种发现，我们 所说的西方文化就诞生了。然而，如果我们把它同伟大 的亚洲文化相比较，就会看到，西方文化中间，既有它 的优越之处，同时也存在着它的厄运。科学对于希腊， 本质上是由数学代表的，它是一种特有的、唯一的理性 科学。数学处理的是不变的东西；只要存在不变的东西， 人们就能认识它，而不必再去观看新的东西。为了使自 己能被人理解为科学，近代科学在某种意义上同样必须 坚持这种原理。不变的自然规律取代了受数学启示的希 腊智慧、毕达哥拉斯派关于数和星宿的学说所曾占据的 地位。显然，在这种模式中，人类的事务很少能为认识 提供补充的东西。道德和政治，以及人所设定的法律、 人类赖以生存的价值、人所设立的组织机构、遵从的习 俗，所有这一切都不能要求有不变性。从而也就不能提 出真正的认知可能性，即不具有可知性。‛
“科学始于问题”与“认识以实践为基础”
—— 前者着眼于科学研究的程序，后者着眼于认识
的来源； —— 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；
—— 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。
第五讲 科学研究方法与 科学思维方法
本讲主要内容

科学方法与方法论
科学问题与科研选题 科学认识的感性方法 科学中的基本逻辑思维方法 非逻辑思维方法 科学理论的建构 机遇与一个人的成功
1.科学方法与方法论
方法与科学方法 科学研究方法的两大类别 科学方法论
方法（Methodos）: 人们为达到某种目的而 采取的途径、手段或策略。Methodos，大约 相当于接近某物或达到目标的途径。在解决 理论的和实际的问题时，根据手段和目的有 计划地运用技术技能－科学活动－不同学科 的规定性以其特殊的方法为标志。例如： ——天文学：观测方法等 ——物理学：实验－数学方法等 ——生物学：分类法等 科学方法: 人们为达到认识客观世界这一基 本目的而采取的各种手段和途径。

科学问题的来源
第一、科学实践与科学理论的矛盾。
例如：原子不可分的理论无法解释电子的发现，光的波动说 无法解释光的干涉、衍射、偏振以及光电效应等。这表明，传统 的科学理论不能解释科学实践中出现的新现象、新事实；传统理 论无法对同一事物的多种观察和实验结果进行统一解释。 第二，科学理论体系本身的内在矛盾。

方法论：即对方法本身进行的元研究，也就是 研究方法的理论。 科学方法论：即对科学研究方法本身进行的元 研究。 例如： （1）古希腊的理智主义传统（泰勒斯的致思、
毕达格拉斯的精算、）
（2）中世纪时期的理性精神 （3）近代唯科学主义
古希腊的理智主义传统
——泰勒斯的致思、毕达格拉斯的精算、亚里斯多德的物理学 之后

P1→TT→EE→P2

科学研究从问题(P1)开始，经过试探性理论(TT)， 又经过批判性检验、排除错误(EE)，进而提出新的 问题(P2)。