第五讲 科学问题与科学事实
科研选题的原则
需要性原则 新颖性原则 合理性原则 可行性原则 效益性原则
(3)科学问题是用语言表达的科学疑问。
3、科学问题的意义
(1)科学问题是科学活动的起点 两种观点: 科学始于观察 科学始于问题
(2)科学问题是科学发展围绕着的中心,科学发现 的逻辑在一定意义上就是科学问题的“解—答逻 辑”
(3)科学问题是科学活动的归宿 P1—TT—EE—P2
4、科学问题的结构
问题的指向通过指向问题对象而对科研 具有指导性,并客观潜在地决定了问题的解; 应答域则通过预设问题解的存在域而如路标 般为研究者求解导航,即它主观上明确指示 了求解的方向。
5、科学问题的基本特征
(1)、探索性。即科学问题是对未知现象、事 件、过程及其本质和规律的探求。
(2)、模糊性和不确定性。即主体对问题探求 的模糊性和不确定性等。
(2)常规与非常规性问题
根据问题与现在理论的关系,把科学问题分为常规 问题与非常规性问题。 A、常规性质的科学问题
此指在科学逐步积累、演化阶段,为充实和完善已 有理论体系而提出的问题。
例如在牛顿《自然哲学的数学原理》所规定的 经典力学的基本理论框架或范式下,亚当斯 (Adams,J.C.)和勒维烈(Leverrier,U.J.J.)所提出的 天王星轨道摄动和海王星的发现;瑞士数学家丹·贝 努力(Bernoulli,D.)和欧勒(Euler,L.)的多质点体系、 刚体和流体力学;拉格朗日(Lagrange,J.L.)用变分 法得出能概括牛顿力学的普适数学形式等等问题。
科学问题中所蕴涵着的问题的指向、研究 的目标、求解的应答域(respondent territory)以及疑项等要素及其相互间关系。
科学问题最基本的组成:疑问项和解答域。 疑问项指出了科学问题的对象,解答域则 包含了科学问题的指向、研究目标和可能答 案的领域。
科学问题诸要素的作用
其中作为基本要素的应答域(或“问题之 解的应答域预设”)具有特别重要的价值:任何 具有价值的问题总要求作出具体的应答域预 设以明确地指导研究,而泛泛的全域性预设 则毫无意义;应答域预设又是可错的,即在 应答域内求解则有强力推动作用,反之相反。
(3)、待解决性。即目前不知道其答案,它有 待解决。
(4)、可解决性。相信它是可解决ห้องสมุดไป่ตู้。 (5)、可变异性。不仅科学问题的应答域是可
变的,而且科学问题本身也是可变的,从而 可以引出另一个科学问题。
6、科学问题的来源
(1)、来自社会生产和生活的实际需要
如浮力定律、控制论、青霉素等。
(2)、来自实践与理论之间的矛盾与疑难 如光的微粒说与波动说实践之间的矛盾催生了 Einstein的“光量子”假说与德布罗意的“物质波” 假说,并最终揭示出光的波粒二象性本质。
(1)理论性问题与实用性问题
根据理论与应用的关系,把科学问题归结为理论性 和实用性问题两类。 A、理论性问题 或称理解性的问题,即与解释现象和理论思维有关, 或主体探讨有关科学概念、原理、假说等问题。如 物理学中的万有引力、时空相对性和光速不变;生 物学中的遗传本质、基因本质及其化学结构等等问 题。 B、实用性问题 或称经验性问题,即凡与观察、实验等实践活动相 关的问题。
1、西方学者关于科学问题概念的解释
1、 Popper、S.Toulmin把问题看作是与矛盾、 冲突、差距等相类似的东西。
2、查尔斯·皮尔斯、岩奇允胤和宫原将平等认 为,问题是表示无知并且愿意知道某件事情, 它是认识主体想要弄清或力图说明的东西。
3、在波兰尼看来,问题之所以成为问题,是 相对于特定认识主体而言的。
8、科研选题:从问题到课题
科研选题不是主观任意的选择一个课题, 而必须遵循一定原则、按照特定步骤, 对本学科前沿所有已发现并提出的或潜 在的科学问题,进行层层筛选、反复比 较,以及深入分析和严密论证。惟有如 此才能真正选择到科学疑难、科学探索 性问题,也才能使科研选题具有重大的 理论价值和现实意义。
2、科学问题的概念
指一定时代的科学认识主体在当时的知识背 景下提出的关于科学知识体系内和科学实践 中需要解决而又未获解决的矛盾。
这一概念具有这样几个基本点:
(1)科学问题,它产生于对科学背景知识 的分析,反映当前科技背景能力和智能主体 能力对所提问题的求解理想的差距。
(2)科学问题包含着一定的求解目标和问 答域。
B、非常规性质的科学问题
指在科学革命阶段为突破已有的并 创造新的理论体系而提出的问题。
例如,为突破托勒密(Ptolepy,C.)地心 说哥白尼(Copernicus,N.)提出太阳中 心说;Einstein在Newton绝对时空观 所潜藏的问题中提出狭义相对论。
(3)依据问题表述形式的分类
由于科学发展的不平衡,既有以归纳为主的描述 性科学,也有以演绎、公理化方法为主的 “精密科学”。科学问题从低级到高级表现 为: A、“…是什么?”的问题 即what,要求对研究对象进行识别或判定, 其答案是对事实的陈述。 B、“…怎么样?”的问题 即how,要求从要素构成、性质、相互关系 及其规律等方面描述对象状态或过程。 C、“…为什么?”的问题 即why,要求分析揭示产生某类现象的原因 或行为的目的等。
第五讲 科学问题与科学 事实
一、科学问题 二、科学事实 三、科学发现的经验方法
一、科学问题
科学家一般很少从理论上去反思什么是 “科学问题”,但却总能从已有科技背 景知识中发现并提出实际存在的问题, 同时又总是能提出完美的假说或设计出 切实可行的方案,使问题得到圆满的解 决。哲学家则通过考察不同科学家研究 成果的产生过程,力图描绘出其运行轨 迹的共同特征。
天王星轨道摄动和海王星的发现是由新的实践与牛 顿力学的矛盾所引发的。
(4)、理论与理论之间的矛盾与疑难 同一领域内不同理论间; 不同领域理论间 (5)、理论自身内部的逻辑矛盾或悖论
7、科学问题的类型
研究的视角或角度不同,或者分类的 标准不同其类型表现就不同。依据科 学问题的性质、研究需要及其方式, 以及在目标整体中的地位等,可以将 其作如下分类。