科学哲学科学问题与科学方法科学问题与科学方法科学问题科研选题科学思维现代科学研究的基本环节1、确定科研选题;2、获取科学事实;3、进行思维加工;4、实践检验论证;5、建立理论体系。科学问题及其来源科学问题:科学问题是指在特定时代,研究者分析当时科学背景知识基础上提出的有待解决的问题。问题的设置,不仅与学者个体的“当前状态”有关,还与学术共同体的“当前状态”有关。提出问题蕴涵着问题的指向、研究的目标和求解的应答域,即每一个科学问题都有一定的意义蕴涵和解答域(至少有一定的预期)。科学问题及其来源科学研究的逻辑起点:归纳主义:从培根以来的经验归纳法:科学研究是从观察实验和数据资料的搜集开始的,在掌握一定经验事实基础上逐步归纳上升为理论,观察记录是最可靠的经验基础,只要有足够多的经验事实,就可以逐步归纳上升为理论。但是,大量的观察归纳就能上升为科学理论吗?事实与假说、理论之间有没有逻辑的通道?有没有一种自动的归纳机器?科学问题及其来源卡尔·波普尔:“科学知识的增长永远始于问题,终于问题——愈来愈深化的问题。”观察要首先回答观察什么,为什么观察和如何观察的问题。漫无目标的观察实际上是不存在的。观察渗透理论,科学家是带着问题去观察的,因此,问题是科学研究的起点。卡尔·波普尔1902-1994科学问题及其来源爱因斯坦:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而已,而提出新的问题、新的可能性,从新的角度去看待旧问题,却需要有创造性的想像力,而且标志着科学的真正进步。”霍金:“如果我知道今后所要解决的问题是什么,那我也许早就把它做出来了。”科学问题及其来源问题的重要性:问题是科学研究的起点,也是研究生涯的开端和方向。若能抓住某个关键的或重要的问题作为开始,往往自己的学术生涯会有个好的开端,随着问题研究的深入,会不断有新的成果、发现新的问题和做出新的贡献。选题就像选矿山!贫矿没有开采的价值,富矿竞争会很大,被别人反复开采过的矿山则可能投入收益比不划算,因此要充分估计自己的力量和投入成本。科学问题及其来源问题的来源:科研题目如何得来?自己发现问题:研究前人的成果基础上发现问题:在大量阅读前人的研究论文基础上发现问题。比如前人在解决某个问题过程中有某种缺陷或不足、问题仍未解决、解决得不够另人满意;理论解释有矛盾、逻辑不自洽,或数据、资料有待完善补充,还有待新的数据资料的支持等;对现存理论或实验有新的看法、新的理解,可尝试新的替代解释模型,等等。科学问题及其来源与已有的研究课题合作:比如导师提供或研究机构正在从事某个课题,争取加入其中做某个子课题或做协作研究,在此基础上会发现新的有价值的题目、研究方向。通常在起步阶段自己要发现有价值的问题是很困难的,多数先由导师提供,在一定经验积累基础上自己才可以独立选题。当前的困难:有些导师同时带很多学生,顾不上帮学生寻找合适的题目。因此,要自己及早准备,多看资料和与人讨论。科学问题及其来源选题的基本步骤:对问题的来源进行评估:若是导师提供的题目,应先对导师的资质及研究方向进行调查;若是研究机构的课题,也应对该机构的科研能力、设备、以往的成果等作调查了解;主要了解前期成果的信誉,题目可能的价值?自己是否有能力做,等;若是自己选题,一定要不厌其烦跟导师、同行交流讨论,听取不同的意见和建议,有新的想法或发现有问题要及时调整和补充。科学问题及其来源实例分析:1,郑和下西洋季风条件研究;2,“张江科技园区企业‘孵化’模式研究”开始选题应该尽量比较小、比较具体,自己有条件有把握做好的题目,当有了一定的积累,有条件之后可以尝试做大一些的题目。文章发表:有想法就有写作的冲动,只要顺着问题追踪,多查找资料,就会有文章--发表就是硬道理!但投稿前一定要谨慎、资料要充分、论证要严密、文字要优雅准确。随意重复选题案例1现阶段我国公务员考录程序公平性研究张芳杰西南交通大学2008年5公务员考试录用制度科学化研究姜秀志山东大学2007年7我国公务员考试录用制度存在问题与对策研究代青南京师范大学2007年8国家公务员考试录用制度研究石捷上海交通大学2007年9对我国公务员考试录用制度现状的分析秦洁山西大学2007年10我国公务员考试录用制度研究杨硕电子科技大学2007年11我国公务员考试录用制度研究李庆华中师范大学2007年12我国公务员录用竞争机制研究乔梁河南大学2007年14我国公务员考试录用制度研究梁秀英华东师范大学2007年15对我国公务员考试录用制度的反思和改进建议吕冰同济大学2007年17我国公务员考试录用制度的现状分析与改革王星湖南大学2006年24现阶段我国公务员考试录用制度研究刘步刚国防科学技术大学2005年25公务员考试录用制度电子化研究胡伟吉林大学2005年科学思维科学抽象:科学思维一般形式,即在一定科学事实基础上,提炼出科学概念或构筑科学假说、解释模型。概念:从同类事实或现象抽象出普遍性概括的语言,能总体反映其本质和内在联系的认识。概念的重要性:概念是思维的出发点,也是理性认识的基本单位,有了概念才可能进行判断和推理,逻辑思维才能展开。此外,形成概念也是科学认识的一个重要成果,标志认识的清晰化、明确化(灵光闪现、模糊意识往往不可靠,需要概念化。历史上许多著名概念:原子、以太、场、电力线、熵、量子、摩尔、细胞、基因…)。逻辑思维方法分类和类比:分类:根据对象的相似或相异,对研究对象进行区别和归类。分类和筛选是科学研究的初步,为进一步概括和分析作资料上的准备。比如早期的动植物分类、地质资源调研,直到现代物理学的粒子分类等;当代经济学、人类学、社会学、考苦学调查也需要分类。比如,1964年物理学家盖尔曼(Gell-Mann)、尼曼(YuvalNe’eman)等提出的夸克模型,就是通过强子的特征分类-对称性-而产生。逻辑思维方法类比:由A事物与B事物有一些相同或相似的特征,推测其余的特征也相同或相似.类比方法通常适用于有相似性的对象,而且其中之一是已知的,从已知推测未知:A--B比如,从引力相互作用-电磁相互作用(从万有引力定律到库仑定律);从量子电动力学(QED)-量子色动力学(QCD);文化的多元化-政治力量的多极化;非零和博弈-商业上的联合定价制。逻辑思维方法归纳与演绎:归纳:由若干特殊认识上升到一般认识:a--A完全归纳法:穷尽所有可能的事例,但不会提供新知识;不完全归纳法:由少数事例推测其普遍性,包含新知识,但不完全可靠。归纳法在研究中是十分常用,但在逻辑上无保障。维特根斯坦:“归纳过程在于此:即我们采取能与我们的经验相协调的最简单的规律。可是这个过程没有逻辑基础,只有心理学基础。”罗素:“一只每天被主人照常喂养的鸡,怎么也‘归纳’不出终有一天会被主人拧断脖子。”逻辑思维方法演绎:从一般到个别的推理过程。通常是从基本假定(假设、公理等)出发,逻辑地推出一些可检验的推论,等待实验的检验判决:A--a几种常见的演绎推理形式:1)否定后件推理:如果H则I(即I是由H推导出来的或被H所蕴涵的):若H为真,则I也真;但(证据表明)I不真—→H不真(推理有效)逻辑思维方法2)肯定后件推理:若H为真,则I也真;现(证据表明)I为真—→H为真(推理无效)3)扩展的肯定后件推理:若H为真,则I1,I2,…,In也真;现(证据表明)I1,I2,…,In都真—→H为真(无效)第1)种情况作为判断一个假说是十分有用的;第2)和3)虽然在逻辑上是无效推理,科研中却经常使用,因此,我们应该注意,假说得到一定的检验并不保证其完全真实性。逻辑思维方法分析与综合:分析:对事物作解剖细化,探讨各个部分的详细特征;综合:将事物各个部分的认识统一起来考察,达到对其总体的认识和整体把握。综合必须与分析为基础,是在对事物各个部分有充分的信息把握之上才能进行宏观的把握。(比如:近代科学以分析为基础,因此逾越深入具体;而中医等从一开始是综合的,整体的,难以深入。也许中医的出路之一是学习西医的分析方法再综合?再比如:爱因斯坦的统一场论为何难以成功。)逻辑思维方法数学方法:即对研究对象的某些特征进行抽象和量化,以研究各个量的变化及其相互关系。通常又称数学建模法,在现代科学及工程技术研究中经常被使用,甚至拓展到心理学、经济学、社会学等其它领域。其优点是可实现符号化、公理化、结构简洁,便于运算而且有具体结果。需注意:它只是从大量复杂的事物中抽象出部分典型的特征,而不是事物的全部。对复杂多样的研究对象,抽象量化不可能全面反映事物的整体,结论也不可能普遍适用。非逻辑思维非逻辑思维方法:想象:在感性认识的基础上,通过意象、联想和想象来把握客观对象的本质和规律。其与逻辑思维的区别在于它的思维基本单元是意象,而逻辑思维的基本单元是概念。意象是对某一类事物的某些特征的反映,带有片面、朦胧不确定的因素;而概念是长期使用、有明确的规范界定。由于其朦胧不确定性,形象思维是个人的感性认识升华的结果,跟个人的体验有关,他人难以效仿。但它可以跨越某些逻辑的障碍直接达到对事物非逻辑思维的本质规律的认识;逻辑思维则有共通性,有明确的概念规范和逻辑规则,可以共同遵循。直觉:指不受某个固定的逻辑规则约束而直接对事物本质规律的洞悟。直觉可跨越逻辑的层层障碍,直接领悟事物的内在本质;直觉与灵感通常联系在一起,是对某个现象进行长期思索,头脑中已经准备相当丰富的信息基础上,达到一定的临界状态的自组织过程。非逻辑思维灵感:由于某些预外因素的刺激使原来一片混沌的信息突然明朗化。灵感的特点是突发性、随机性,不可预测,但灵感的产生也是长期对问题思索积累的结果,并不是毫无准备的突然“幸运降临”。此外,所谓“灵光闪现”,最后也必须经过逻辑严密的证明。科学史上的“灵感神话”及其批评:阿基米德的浴缸、伽利略的比萨斜塔、牛顿的苹果树、瓦特的茶壶、凯库勒的蛇尾巴、薛定谔的女朋友,……大多是社会性建构的,经不起历史的考证。