第一章 科学研究方法概述

第一章科学研究方法概述

第一节科学研究方法的概念

科学研究一般是指利用科研手段和装备，为了认识客观事物的内在本质和运动规律而进行的调查研究、实验、试制等一系列的活动。为创造发明新产品和新技术提供理论依据。科学研究是一种社会认识活动，是对未知领域的探索活动。科学研究方法在本质上是认识方法，它贯穿与科学研究的整个过程。科学研究方法论则是关于科学研究方法的理论，它是一门思维科学，是联系理论实践的中介，具有反思性、普适性、经济性和开放性等特征。

一、科学研究的起源

科学研究起源于问题，问题又有两类：

一类是经验问题，关注的是经验事实与理论的相容性，即经验事实对理论的支持或否证，以及理论对观察的渗透，理论预测新的实验事实的能力等问题；

另一类是概念问题，关注的是理论本身的自洽性，洞察力，精确度，统一性以及与其他理论的相容程度和理论竞争等问题。科学研究提供的对自然界作出统一理解的实在图景，解释性范式或模型就是“自然秩序理想”，它使分散的经验事实互相联系起来，构成理论体系的基本公理和原则，是整个科学理论的基础和核心。

二、科学研究方法论的研究对象

（一）什么是科学？

拉丁文中关于科学的最广泛的定义是，把“科学”理解为学问或知识，理解为“一切确切的知识都属于科学”，那么科学应该指关于事物规律性知识的理论知识。

人文科学和社会科学同自然科学一样，都应属于科学，它们是科学的两个子类。同自然科学一起构成科学的总体。那么科学研究方法也就应该包括自然科学研究方法、人文科学研究方法和社会科学研究方法。

科学研究方法论就应该是关于自然科学、人文科学和社会科学的研究方法的理论。简言之，科学研究方法论是关于科学研究的方法的理论，或者说，科学研究的方法就是科学研究方法论的研究对象。

（二）科学理论应当具备的条件

1、遵循自然规律

2、根据自然规律解释现象的能力

3、在经验世界里是可检验的

4、它的结论是暂时性的，即不必是最终的结论

5、它是可证伪的

一个科学家有理性地坚持一个理论，并不需要这个理论一点儿瑕疵都没有，更不用说一个没有问题的理论。

科学家要求一个理论是正确的，最好是能够对一定范围内所发现的重要现象进行最有效的说明。——这是一种依靠理论的能力相继引发和维持解决问题的策略。

（三）什么是方法？

“方法”一词起源于希腊词，被解释为沿着正确的道路运动的意思，

以后的哲学家，如亚里士多德、培根、笛卡尔，特别是黑格尔，又强化了方法的手段功能。

科学方法主要是指正确进行科学研究的理论、原则、方法和手段。

黑格尔在《逻辑学》中已经指出技术作为目的和手段的关系：“手段是一个比外在和目的性的有限目的更高的东西，人以他的工具而具有支配外在自然界的威力，尽管就他的目的说来，他倒是要服从自然界。”

《天志》说：“我有天志，譬若轮人之有规、匠人之有矩。轮、匠执其规、矩，以度天下之方圆，曰：中者是也，不忠者非也。”又说：“是故子墨子之有天之，辟人无以异乎轮人之有规，匠人之有矩也。今夫轮人操其规，将以量度天下之圆与不圆也，曰：中吾规者，谓之圆；不中吾规者，谓之不圆。是以圜与不圆，皆可得而知也。此其故何？则圆法明也。匠人亦操其矩，将以量度天之方与不方也，曰：中吾矩者，谓之方；不中吾矩者，谓之不方。是以方与不方，皆可得而知之。以其故何？则方法明也。”

认识客观真理的“方法本身就是对象的内在原则和灵魂”，事物本身的规律是方法的原则和灵魂“，事物本身的规律是方法的客观根据，方法归根结底就是规律的运用。

主体头脑中的观念形态的认识割据即主体已经认识和把握了的客观规律，不仅可以物化为工具，而且也可以客观化为客观化精神即存在于一定的物质载体中的理论成果。因此，一切科学的理论成果也属于方法，他们是方法的一个重要组成部分。

三、科学研究方法论的分类

按科学研究的不同领域划分:自然科学研究方法、人文科学研究方法、社会科学研究方法。

按科学研究的各种方法具有的普遍性程度划分：具有最大普遍性和最高概括性的最一般的方法、应用于各个领域的一般方法、应用与某个领域的特殊方法、应用于某一门科学的个别方法。

按科学研究过程的不同阶段划分：对科学研究具有世界观指导意义的方法、发现问题和确定研究课题的方法、指定科学研究方法、围绕研究课题收集和积累资料的方法、在思维和实验中对资料进行加工的方法、建立科学理论体系的方法、对科学研究成果进行检验和评价的方法。

四、科学研究方法论的性质

1、从科学研究方法所研究的作为主体头脑中观念形态的认识格局来看，科学研

究方法论应是一门思维科学。

2、在科学研究过程中，运用什么样的物质形态的工具和怎样运用这些物质形态

的工具，也说明科学研究方法论应该是一门思维科学。

3、在科学研究过程中要运用现有的理论成果，也表明科学研究方法论是一门思

维科学。

五、科学研究方法的特征

科学研究方法论作为一门思维科学，它具有反思性、普适性、经济性和开放性的特征。

1、源于研究实践

科学的研究方法不是自古以来就存在的，也不是永远不变的。科学的研究方法是在长期实践中逐渐创造发展起来的，并随着科学技术的发展而完善。

科学的生命在于创新，创新是科学房展的前提，也是人类精神文明和物质文明发

展的源泉。在创新过程中，根据研究工作实践的需求，人们创造出各种不同的、适用的研究方法，新方法的创立推动着科学的发展。

比利时科学史专家、科学史学科的奠基者乔治·萨顿曾说：“在科学领域，方法至为重要。一部科学史，在很大程度上就是一部工具史。这些工具——无论是或无形——由一系列人物创造出来，以解决他们遇到的某些问题。每种工具和方法都是人类智慧的结晶。

2、引导研究紧张

科学的研究方法导引、规范着科学研究的进展，对于新科学理论的形成起到导向作用。古代的自然科学被称为自然哲学，科学蕴含于哲学之中，其根本原因在于当时的科学没有形成相对独立的研究方法。科学研究方法一旦形成，科学理论的发展就呈现出突飞猛进的态势。

3、超越具体领域

科学方法产生于具体的科学理论、科学发现和生产实践中。重大的科学或技术发明，由科学认识上升到科学理论的重大意义在于，它不仅告诉了我们某些真理，回答了某些疑难问题，提供了某种具体知识，更重要的是它提供了新的思想、新的原则，提供了寻求真理的新手段。

4、构成独立学科

科学方法是科学认识的有效工具，直接为科学认识服务。在科学认识过程中，科学仪器是科学认识的“硬件”，而科学方法则是科学认识的“软件”，是科学认识的精神手段。正如计算机软件时计算机的灵魂一样，科学研究方法则是科学研究的灵魂，并像计算机软件一样构成了一个独立的学科——科学研究方法论。

5、呈现艺术特征

科学研究方法和卓越指挥员的指挥艺术一样，除了呈现出技术上的创造性外，还呈现出很强的艺术特征，没有艺术的科学史不完善的科学。

六、自然科学研究方法与人文、社会科学研究方法的关系

自然科学研究方法与人文、社会科学研究方法的区别：

1、由于同一的人文和社会现象不存在重复出现的可能性，因而造成人文和社会

科学研究的方法至少在以下两个不用于自然科学的研究方法;

(1)由于同一的人文和社会现象不可能重复出现，因而人文和社会科学所研究的

对象即人文和社会现象具有不能复制的特点。

(2)由于同一的人文和社会现象不可能重复出现，因而人文和社会科学家对人文

和社会现象的预见只能依靠统计性推理，具有随机函数性质。

2、在人文科学和社会科学的有研究对象中所包含的人是有意识的，这种有意识

的人在某些情况下会对人文科学家和社会科学家的研究活动进行有意识的干扰，以至于误导科学研究活动的结果。

不应该把进行人文和社会科学研究的主体即人文科学家和社会科学家在主观方面存在的差异，作为造成人文和社会科学的研究方法与自然科学的研究方法有区别的原因，甚至作为否定人文科学和社会科学具有科学性的理由。

七、自然科学研究方法与人文、社会科学研究方法的联系：

1、从认识论来看，无论是自然科学还是人文、社会科学，要获得正确反映研究对象的本质和规律的理性认识，都必须以感性认识为基础，并要正确地实现有感性认识向理性认识的飞跃。

2、无论是人文和社会科学的研究方法，还是自然科学的研究方法，都必须使科学研究过程具有对经验材料的自组织的过程和对理论的自我改进机制。

3、运用自然科学的方法来解决人文和社会科学的问题已日益成为理论研究的一种发展趋势。

八、学习科学研究方法论的意义

科学研究方法论体系的建立，一方面，将理论化、系统化的世界观转化为科学的方法；另一方面，不断地总结和吸收科学认识中具有世界观意义的新方法，以充实自己，并进而指导认识和实践。

九、科学研究的任务

1．揭示自然现象的奥秘及其规律。自然界是形形色色，它既结人类活动提供了物质场所和条件又能摧毁人类辛勤劳动的成果。由于人类对自然的了解还很少，而科学研究这一特殊的实践方式使自然的奥秘逐步被人们揭示出来，自然界的规律也逐步被人们所掌握。揭示自然现象的奥秘及其发展变化的规律，就成了科学研究活动的固有任务，离开了这个任务，也就谈不上科学研究的存在和发展了。

2．提高利用自然现象及其规律的能力。人们进行科学研究，就其主流而言，无论是自觉的还是不自觉的，都不是为研究而研究。人们认识自然是为了利用自然。任何层次的自然规律都不是以人的主观意志为转移的，人们只能适应它、利用它，而不能改变它、创造它。所以，科学研究不能只停留在认识自然的阶段，还必须在认识自然的基础上，进一步探索如何利用自然而解决人类在适应自然和利用自然过程中提出的各种理论问题和技术问题，则是科学研究的一项重要任务。

3．推动社会物质生产的发展。科学来自生产，科学也指导生产。科学如果不能直接或间接、或迟或早地对生产起指导作用，它也就没有存在的价值。现代科学所取得的一系列研究成果，不仅为生产技术的进步开辟着道路，而且往往决定它的发展方向。

4．促进精神文明的进步。物质文明和精神文明发展的程度体现着社会进步的程度。没有发达的科学文化，就不可能有高度的物质文明和高度的精神文明，而科学研究也只有把实现高度的物质文明和精神文明相统一作为自身的目标。

第二节农业科学研究方法

一科学方法论

科学方法论是指人们在科学研究过程中，用于分析和解决问题的途径、手段和方式的理论，或者是人们应用一定知识和观点去分析解决问题的行为方式的理论。

科学方法是人们在长期认识和探索客观世界过程中形成的。科学方法是发现科学问题，积累科学事实，对客观事物进行深入研究，形成科学理论的必要手段，是探索真理的向导和打开科学宝库的钥匙。科学方法正确，收集事实与数据可以做到准确和精确，所得研究结果或理论可以重演，可信度高，具有不可估量的学术价值和使用价值。研究方法错误，所得研究结果或理论，对他人便没有任何参考价值；即或被人采用了，很可能贻害无穷。先进的科学研究方法，可以便科学研究工作事半功倍，进展顺利，科技创新效果卓著。落后的研究方法不仅耗工耗时、少慢差费，而且研究结果必然档次低下。

科学方法按其适用范围，可以分为哲学方法、一般研究方法和特殊研究方法三类：

1．哲学方法：是指对人的世界观的指导方法。它具有高度的概括性和普遍性，对任何科技人员都具有指导意义。也就是说，涉及任何性质的科学研究工作的人员都必须以正确的辩证唯物主义思想作指导。在这种思想的指导下，才会做到实事求是，选择好对科学和社会进步有意义的研究方向和科研项目，取得对人类有价值的科技成果。

2．一般研究方法：是指大多数科技工作者，在科学研究上经常使用的科学研究方法。例如，自然科学领域里经常使用的科学假设方法、实验法与观察法、回归分析法，归纳法等。

3．特殊研究方法：是指仅适用于特殊研究领域的方法。例如，对农作物果实或牛羊猪等化学成分分析时，经常使用的色谱分析法、比色法等。又如，对农村政策调研时，常用问卷调查法、普查法等。

二技术方法论

技术方法论是关于人类在技术活动中，运用技术方法解决具体生产问题的理论，是技术科学中一个重要的组成部分。

回顾技术发展历史，在人类古代，技术完全凭工匠掌握，技术问题(如用来耕种的犁耙的制作)，完全凭工匠个人的经验和技能来完成。因此，耕作效率在农户之间、地区之间差别很大。到了近代虽然有的工匠学习了一定的知识，但是由于受几千年传统文化习惯的束缚，仍然在沿用经验式的技术。直到19世纪末20世纪初，技术才逐渐与科学相结合，以科学理论为基础，产生了一些技术科学；同时也对技术方法领域进行了研究。发展到今天，现代技术(如生物工程技术等)与科学的结合愈来愈密切，技术本身的复杂性亦愈来愈高，技术贡献率愈来愈大，对人类生活质量的改善愈来愈显著，因此，人类亦越来越重视对技术方法本身的研究。

技术方法不仅局限于传统的生产领域，而且还扩展到社会性的、非生产性的领域。如社会系统工程、管理技术、信息技术等，现代技术方法大体可以分做三个层次：

1．专门技术层次

专门技术层次是指各种专业所采用的特殊技术方法。例如，某种农药生产方法，杂交水稻育种方法，小麦收割机制造方法，奶牛人工授精方法等。

2．共用技术层次?

共用技术层次系统指各种行业共同使用的技术而言。例如，?数理统计方法、计算机应用方法、系统工程方法及预测方法等。

3．技术哲学层次

技术哲学层次是指在哲学方法论指导下，总结和概括各种专门技术方法和共用技术方法的共同性和规律性，研究技术要素、技术结构及其功能。哲学方法还从哲学的角度去研究人类技术活动的社会功能，人与技术的关系，技术与自然的关系以及人类未来与技术的关系等问题。

第三节农业科学研究的战略和战术

一科研选题的一般原则

科研选题虽没有一成不变的模式，但却有一些必须遵循的普通性原则。

只有在这些原则所规定的范围内进行选题，才能使科学研究工作顺利进行，并取得较好的研究成果。根据科学史的启示相科研人员的实践经验，选题主

要应遵循以下三个基本原则，即必要性原则、可行性原则和创造性原则。

1.必要性原则。科学研究选题必理性原则，主要是指选题要有明确的目的性。这一原则的最根本体现，就是科研工作一定要为社会生产服务。思格斯指出：“社会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。”社会生产实践的需要是科学技术发展的最基本的动力。根据社会生产的需要去进行科研选题，就能够获得社会的承认，获得社会的支持，因而也就容易获得科研工作的成功。相反，脱离社会需要进行选题，只能是毫无根底的空中楼阁，不能得到社会的承认，难以取得成果。必要性原则体现了科学研究工作的最终目的。

科研选题必要性原则的另一方面的含义，就是科研选题也要服从农业科学本身发展的需要。农业科学在其发展过程中，有着自身的矛盾运动，如旧理论与新事实的矛盾、各种学科、各个流派之间的矛盾运动。这些矛盾运动都影响着、促进着农业科学的发展。顺应农业科学发展的趋势，从农业科学本身发展的需要中选择科研课题，能够使研究工作具有较高的立足点，研究成果也会有较强的生命力，而不是转瞬即逝的过眼烟云。

2.可行性原则。科研选题的可行性原则，是指选择科研题目必须具备一定的主客观条件。有些科研课题虽然符合必要性原则，但是如果不具备必需的主客观条件，也会心有余而力不足。这样的科研项目不是无法开始进行，便是中途夭折，要不然就是成为长期不出成果的包袱。所以可行性也是进行科研选题的一个不可缺少的原则。

进行科研工作的主观条件，主要是指科研人员的知识储备、工作能力、科学风格、献身精神等等。主观条件中最重要的是科研人员的知识储备，它是完成科研题目的基础。知识储备对于科研人员来讲不仅要有，而且还必须与所选择的科研课题相关。如果不具备某一方面的知识，便无法在这一领域选择科研课题。当然，人们的知识结构也不是一成不变的。在某些必需的课题研究中，科研人员可以根据实际需要进行学习，补充自己某些知识缺口，调整自己的知识结构。大陆漂移说的创始入魏格纳原是—位气象学家。他为了探索大陆漂移的奥妙，就补学了一些原来不具备的地质学、古生物学、生物地理学、大地测量学等知识，终于写出了《海防的起源》一书。科研人员的知识储备对于一定的科研课题不仅在质上要相关，而且在量上要充分。

科研选题的客观条件，首先是指财力、物力等客观物质基础。进行科研活动要利用一定的仪器设备，耗费一定的资金。当然有些学科、有的项目，可能资金、设备的需要量不大，而有些科研项目则需要耗费大量的资金，需要运用大量的仪器设备。数学方面的研究，长期以来被人们认为只要纸笔就行，现在也越来越依赖电子计算机等没备了。“四色问题”的证明，就是利用电子计算机所取得的数学研究成果。科研课题的选择一定要在可能的财力、物力基础上进行。

科研选题还包括一些看不见的客观条件，这就是自然的客观规律。“永动机”，直到二十世纪七十年代中国科学院还收到大量的关于“永动机”发明的材料。然而，这类违背能量守恒定律的所谓研究，除了白白耗去了研究者的时间和精力之外，只能在科学史上留下失败的纪录。选题必然是不可行的。只有在已知客观规律的土地上进行辛勤的耕耘，才能获得探索未知世界的丰硕成果。

3. 创造性原则。科学研究是人们向自然界未知领域的进军，这就需要

在继承前人的基础上不断创新。科研选题的创造性原则，体现了科学研究是走前人所末走过的路，是在继承与创新的辩证统一中，不断开创认识自然、改造自然的新途径。在实际科研活动中，有些选题当时看起来似乎具有一定创造性，等到搞完之后却发现同一课题别人早巳出成果了，这样所选的课题就丧失了创造性。这往往是未能很好地利用科技情报、科研信息交流不够的缘故。所以，要创造性地进行科研选题，必须重视利用科技情报，加强科研信息的交流。充分利用科技情报，不仅可以避免重复别人的研究课题，减少人力、财力的浪费，还可以从中发现科技发展的新动向，及时选择创造性的课题进行深入研究。

科研选题的必要性原则、可行性原则和创造性原则，三者是一个有机联系的统一整体，每一个原则对于科研选题都是必不可少的。在进行科研选题时，一定要综合考虑这些原则，决不能只顾某一方面而忽视其它。只有遵循必要性原则、可行性原则和创造性原则进行科研选题，才能迈好科研进程中具有战略意义的一步，为科研工作的实施打下良好的基础。

二农业科研选题的战术

正确进行科研选题“仅有一般原则是不够的、还必须有灵活机动的选题战术相配合，才能使选题顺利进行。根据人们的经验，下面这些技术性问题在选题中是很有用途

1. 注意发理农业科学中的处女地和边缘区。控制论的创始入维纳曾经

指出：在科学发展上可以得到大收获的领域是各种已经建立起来的部门之间的“科学处女地”。当代农业与各学科相互渗透、广泛综合的趋势，生动地说明了学科之间的边缘已成为有识之土选题的集中地带。因此，我们要注意研究各学科发展的动向，及时发现那些尚未引起人们重视，但又有广阔发展前途的边缘领域和空白地区。到这些领域选题，往往可以作出独创性的贡献。

2. 善于寻找新学科、新课题、新发明和新技术的生长点。

3．站在现有科技成果的基础上跟踪追击。我国的农业科学比发达国家落后许多年。在这种情况下，如果重复他人的道路：按着国外科学技术发展的老路选择科研课题，很难缩短与发达国家之间的科学技术差距。我们要从自己的实际国情和当代科学技术的发展水平出发，进行选题。

4．接受哲学思想的启发和指导。哲学是研究整个物质世界最一般规律的科学，它对农业科学有着积极的指导作用。运用哲学的观点启发人们进行研究课题的选择，正是哲学指导作用的重要体现。马克思主义哲学中关于物质结构无限性的思想，启发了人们对基本粒子内部结构的深入探索。

5.机动灵活地进行课题转换。课题的转换是选题战术的一个重要方面，

它有两重含义：一是在未进行研究之前对已有的题目进行转换选择；二是转换自己正在进行、但已没有必要继续下去的研究课题，这实际上是重新选题的过程。课题转换的形式主要有以下几种：大化小、小扩大、移位、反转等。

参考文献：

1.自然辩证法编写组.自然辩证法. 高等教育出版社.1986.

2.罗鹏涛. 农业科学研究方法学. 云南科技出版社.2006.

3. E.B.威尔逊.科学研究方法论.上海科学技术文献出版社.1988.

4.杨建军.科学研究方法概论.国防工业出版社.2006