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让学生经历科学探究过程,学习科学探究的策略!千夏

让学生经历科学探究过程,学习科学探究的策略!

大家好!物理是一门以观察、实验为基础的自然科学,许多物理知识和规律是在观察和实验的基础上,通过科学的推理、归纳和概括得来的。因此,中学物理教学必须以实验为基础,把实验作为学生进行科学探究的一种重要方式。如何根据各类实验的特性和作用在教学中加以整合利用,使它们在培养学生科学素质上发挥最佳功能,是一个值得研究的课题。实验教学是物理教学的重要组成部分,是落实物理课程目标、全面提高学生科学素养的重要途径。作为教学过程的主导者,教师应该与时俱进,转变传统的不做实验、少做实验、讲解实验的教学局面。要体现新课标思想,突出学科特点,以物理知识和技能为载体,让学生经历科学探究过程,学习科学探究的策略。如要使学生确信大气压强为76厘米水银柱高(1.01×105Pa),就要做托里拆利实验;为使学生理解串、并联电路的性质,就要让学生去连接串、并联电路;为使学生掌握基本物理仪器的使用技能,就要让学生去使用物理仪器等。只有这样,才能提高学生的实践能力,培养学生的科学探究精神,形成以实验探究为中心的教学理念。同时,教师要积极参与教研教改,努力改善实验教学,研究、开发一些较为直观的演示实验,突破物理概念和规律学习中的难点。例如在学习“分子间作用力”的时候,可在两只乒乓球间夹上一段弹簧,球的外侧套上橡皮筋,平衡时引力等于斥力;增大球距时,引力大于斥力;缩小球距时,引力小于斥力。在“观察水的沸腾”的实验中,如果冬季室温低、烧杯中水太多、酒精灯火焰弱,都会导致沸腾现象不易产生。此时可以换用温水,减少水量,同时把一根长6~8厘米、粗1毫米左右的细铜丝折弯,插进灯芯里约1厘米。这样就会大大提高灯焰的发热量,缩短加热的时间,使水沸腾前后气泡大小的变化更加明显,水沸腾时的汽化现象更加激烈。这样的实验改善不仅拓宽了学生视野,而且扫清了学生学习中的障碍,点燃了学生创新思维的火花。“兴趣是最好的老师”,在实验教学中要结合中学生的心理特征,培养学生的探究兴趣和愿望。由于初中物理实验所用的器材较为简单,富有操作性和探索性,科学探究的过程是学生“跳一跳就能够得着的”,因此学生畏难情绪少,探究兴趣浓。成功的喜悦往往会激发他们进一步探索未知的领域,勇攀科学高峰。

玉蒲团

「对科学本身研究的基础」什么是世界?

【对科学本身研究的基础】对科学本身的研究也需要基础,也需要有一定的条件,没有这些条件,即使是有专门的研究也得不出结果。这一栏目是对这一问题的叙述。这是基本研究,也是对科学本身研究的一个前提。按逻辑,只有在明白什么是世界以后,才能确定科学的基点,才能形成科学的研究,由此才能形成科学本身的理论和概括。科学是对世界的研究,所以,在对科学研究以前,首先就应当有对世界概念的研究,当人明白了“世界”以后,就等于找到了科学研究的基点。世界是一个人的世界这是一个最基本的理论,也是对世界的定义。现在人对世界有很多划分,有宏观世界、微观世界;精神世界、物质世界;动物世界、植物世界等,另还有地球和宇宙,但是一直没有找到问题的关键。世界究竟是什么?怎么才能对世界做出概括?如何才能将一切连接在一起,然后形成系统思维?对此,人必须给一个确定,由此可确定科学研究的基点。银河系一条消息,《科学家估算出银河系质量约为1.5万亿太阳质量》,如果将以上视为是世界的话,只能将人的思想带入宇宙。以上与地中心、日中心学说一样,会使科学局限在这一类研究。当然,现在的人早已不是这样,但是以此,对人的思想还是会形成限制。有人才有世界对世界首先应该是一种整体研究。前面我们已经确认行为科学、系统科学、管理科学和科学学是科学研究的基础学科,确认人性是科学的最基础内容,以对人的研究,所有的一切都是从思想开始的,没有人,没有思想,还有谁来研究和讨论这个世界?由此确定世界是一个人的世界。一切都是从思想开始的,由此确定世界是一个人的世界,有人才有“世界”,没有人还有谁来研究和讨论这个世界?由以上确定了世界的性质,抓住了问题研究的关键和核心,然后以此对科学再做研究,找到了科学的基点。对世界的定义:世界是一个“人的世界”。请注意,以上的研究不是一个简单的线性关系,看似简单,却经历过一个复杂的过程。由人性的研究,形成了一个对世界的懵懂意识,回过头结合社会对世界再做研究,确认人性、事理是整个科学和社会的研究基础,以此对人性、事理再做研究,使行为科学、系统科学、管理科学和科学学等获长足的进展,然后根据以上对世界做反复的研究,发现所有的链接首先都需要有思想,而且所有的思想都是为了人——为了人的需要,由此确认了以上的理论。对所有一切的研究、认识和链接,首先都需要有思想,而且所有的研究都是为了人——为了人的需要,由此确认了以上的理论。使思想变得开阔对科学本身的研究是一个渐进过程,从懵懂、模糊,到逐渐清晰,对科学的认识中间有许多研究,历经很多循环。以行为科学、系统科学、管理科学和科学学互为基础,互为介质对整个科学和世界进行研究,由此形成不断的认识,然后对世界的概念作专门研究,才形成了对世界的以上定义。不能凭借想象,必须通过科学,像这样看似简单的问题,却经历了这样的一个过程,也唯有此,才有可能使人的思想做到清晰、条理。当我们对世界做出定义以后,一下子使思想变得开阔和明朗起来。世界是一个人的世界,由此将人和人的思想与所有的一切连接在了一起,由此可以使人形成一个自觉与主动,使人能够遵照科学的法则对所有的一切进行研究,也由此才有可能形成系统,使所有的研究都进入科学。世界是一个人的世界,由此将人和人的思想与所有的一切连接在了一起。也唯有根据以上,才有可能使人对所有的相关一切进行研究,也由此才有可能形成系统的思维。也唯有此,才能使所有研究都进入科学。

生民

科学研究课题申报的实践与思考

本文转载自【微信公众号:社科学术圈,ID:shkxquan】经微信公众号授权转载,如需转载与原文作者联系科研和教学是高校工作的两个动轮,因此申报科研课题就成为高校教师的重要任务之一。笔者从2005年以来,成功申报了国家社会科学基金重点、一般课题各一项,担任教育部重大攻关项目首席专家、主持专项课题一项,还主持了湖北省和武汉市社科基金和教改课题共十多项。在这些成功的背后,也有不少挫折,这里谈一些有关科研课题申报的实践和思考,希望能对年轻老师们有所帮助。一、了解形势,把握趋势,是申报课题的基本前提 形势对我们科研课题的申报影响非常大,尤其是像新闻传播这样的人文社科类科研项目。因此,在申报课题以前,关注当下形势非常重要,形势首先是国家的形势。研究形势,就是要研究目前国家的宏观现状和本学科的发展需要,存在的问题和我们可能做的研究。我们常说:“知己知彼,百战不殆。”国家社科基金资助项目申报要求“以重大理论和现实问题为中心,坚持基础研究和应用对策研究相结合,……为党和国家工作大局服务,为推动社会主义文化大发展大繁荣服务”。细读每年的国家社科基金课题指南会发现,社科基金课题的需求总是紧密结合国家建设和发展的需要,所以,了解国家的大势、熟悉本学科的研究范围,将其和个人的研究方向和优势结合,就可能中标,也可能优质地完成申报课题。笔者从1995年就开始关注程序理论,当时在《科技日报》上发表《也要重视程序科学化》文章,后来也写了不少这方面的论文。在2002年党的“十六大”报告中,第一次使用“建设社会主义政治文明”的提法,并特别强调“要着重加强制度建设,实现社会主义民主政治的制度化、规范化和程序化”。而在1997年党的十五大报告中论及这一问题时的提法是:“逐步实现社会主义民主的制度化、法律化。”党的“十六大”报告将“法律化”改为“规范化”,使我国的民主政治建设更加具有广泛性。“程序化”的增加,说明我们党在民主政治的建设中,不仅注意结果,更关注运作的过程,而且,只有关注过程的科学性,才能保证结果的科学性。根据对国家形势的判断,2005年,笔者根据前期研究成果,成功申报国家社科基金政治学课题“政治文明进程中的程序化建设研究”,2008年,出版了《程序的监督与监督的程序》一书。在了解国家大事的基础上,还需要对科学研究和申报课题的发展趋势作一番研究。所谓趋势,是事物发展的方向,它是由该事物内在的规律性所决定的。把握了趋势,我们就有了掌握该事物的自主性和自立性,也就有了掌控它和解决它的能力和力量。数据显示,这些年来,国家重视和加大社会科学研究的投入,不仅国家课题总量在增加,而且专为青年人设立的课题数增加幅度在提高;增加了重大课题的数量,需要有高水平、多学科的团队组织申报;在限制申报数量,提高中标率的前提下,对一般高校而言,又增加了申报的难度———这就是我们面临的科学研究和申报课题的发展趋势。二、确立问题意识,打好研究基础 现实问题是一切研究的源头,关注社会,与时俱进是一切研究者的职责。这里笔者要谈的是知识分子的社会良心和社会责任问题。什么是知识分子,词典上的解释是:“具有较高文化水平,从事脑力劳动的人。”①时代在发展,社会在进步,这种解释显然不能准确地描述现在的“知识分子”了。笔者以为,在当下,一个有良知、有社会责任感的知识分子应该是知识和文凭、关注和投入、批判和建设三者的完整统一。首先,知识分子应该具有相应学术背景和专业素质。一定的文凭是反映其水平的标志,但是,在今天信息爆炸的时代,有些文凭却出现了与知识相悖的情形,这是需要我们认真对待的。其次,知识分子应该对现实社会有所关注和投入。不论是从事什么学科的研究,它的结果都会直接或间接地影响和服务于我们生存的社会。一个有良知的知识分子对社会、对身边的事情应该关注并积极参与其间。第三,就是对现实社会的批判和建设。这个社会需要有人不断地批判,只有批判才能让人们看到和看清社会上存在的矛盾和问题;这个社会同时需要建设,因为只有建设我们的社会才能进步发展得更快。批判与建设是两个并行不悖的统一体,在实施时不可顾此失彼和重此轻彼。只有把这三者结合起来,才算是一个完整的知识分子。问题意识是我们考虑选题和解决选题的起点和终点。无论是做硕士、博士论文,还是做科研课题,都要强调问题意识。只有不断发现问题,科学研究才会有目标。而且社会科学研究项目都是针对当前的学术前沿问题和社会实际问题来立项的。《国家哲学社会科学研究“十二五”规划》也对需要立项的课题提出要求:“坚持理论联系实际,推进理论创新。鼓励和引导广大哲学社会科学工作者贴近实际、贴近生活、贴近群众,深入开展调查研究,从实践中提炼研究题材,从群众中发掘思想智慧,提出真知灼见。”做好科研课题,尤其是国家重大课题或重点项目,除了有问题意识,还要有一批前期成果。前期的研究对课题申报有重要意义。首先,它反映了研究者在该领域的研究进程。国家要组建一个课题组,肯定要选择对这个领域熟悉的人,而要熟悉一个领域,需要有很多年的研究经历。如果你完全是这个领域里的陌生人,你的申报材料就无法体现出你对这个领域前沿问题的认识,评审专家对你恐怕也不会认可。其次,前期成果足以表现研究者在这个领域的研究能力和水准。研究成果一般来说反映了研究者的水平,通过研究者提供的前期成果,可以让评审专家了解申报者目前的研究成就,这是进行下一步深入研究的前提。研究成果也是分档次的,申报时应多填写自己在较高级刊物上发表的成果,一般或较低级刊物的东西可少填或不填。当然,一些青年课题对前期成果的要求不是那么高,大家都是年轻人,都在一个起跑线上,都没成果,那就看课题论证的质量了。如果有一些前期成果,即便在青年组里还是有优势的。前期成果的积累是一个过程,“平时不烧香,临时抱佛脚”显然是不行的。而且,我们所从事的前期研究并不都是为了申报课题,它也是不断地凝练研究方向和提高研究水平的一个过程。一个人在长期的研究生涯中,如果能有几个或多个不同的研究方向,对于开阔视野和提高素质也是大有好处的。三、注重学科交叉,力求创新有独见 科研在高校工作中占有重要地位,搞科研要求有创新意识。所谓创新首先就是要在自己的学科领域内有新的创见。一篇论文,一个课题,总要有点新思想、新观点、新发现、新视野、新理论、新素材、新方法等。科学研究是在前人或以前的基础上做出的具有自己独创的工作,它具有时间和空间的相对唯一性。笔者评审过很多申请报告,格式整理得很好,理论上说得也很对,就是没有提出有价值的问题,没有自己创新的地方,这种课题是难以通过的。在本学科内寻找新的课题是大家的共识,但是,不要忘记交叉学科也是重要的创新领域。当代科学发展的一个突出表现,就是社会科学内的各学科以及社会科学与自然科学的“合流”趋势。社会科学与自然科学、人和自然之间的鸿沟正在缩小。②交叉学科是指形成于数学科学、自然科学与哲学科学、社会科学之间交汇区域的跨界学科或边缘学科。③从我国第七个五年计划开始,新兴学科和交叉学科已经成为国家科学技术发展战略的一个重要发展方向,并且列入了国家的长远规划,开展跨学科研究“将不断拓展甚至爆发新的研究领域,引导、促进新兴学科特别是新兴交叉学科的孕育发展”④。因此,我国“十二五”时期研究的主要任务就强调要“实施跨学科重大专项研究,大力促进基础学科之间、基础学科和应用学科、哲学社会科学和自然科学的渗透融合,在推动各学科互为借鉴、共同发展中培育新的学科增长点”。所以,我们可以多用一点交叉学科的知识,从另外一个学科的角度来解读一些传统的东西,很可能产生别开生面的研究成果。笔者20世纪80年代在《长江日报》评论理论部工作的时候研究奖励学,较早提出“建立中国特色奖励学”。先后出版《奖励的奥妙》、《奖励的科学与艺术》科普类的小册子,后完成《激励论:发掘人力资源的奥秘》和《神奇的杠杆———激励理论与方法》等理论专著。奖励是一个老话题,很多学科都有自己的研究成果。我学习了心理学、教育学、伦理学、经济学、社会学等学科的论著,发现里面都有专门的章节来论述奖励。我在前人和多学科研究的基础上,引入了信息论的概念,提出了自己的见解:奖励是社会对人们良好行为和成果的一种积极肯定的信息反馈——促使人们将这种行为或成果保持和增强,加快人的自我发展和完善,为社会创造更大的效益。⑤这个定义既不违背各学科的解释,又能够运用到各学科中去,是一种在更宏观层面上对奖励这种现象的重新解读。我既著书立说,也不断结合现实奖励中出现的新问题在众多媒体上发表论文和评论,在研究奖励的同时也开展了包括惩罚在内的激励论研究,这是一个更大范围的研究,为了更好地发挥各学科的优势,在研究过程中,聘请相关学科的研究人员共同完成了这个研究项目。目前,对交叉学科的研究正在蓬勃发展,自然科学和社会科学都互相吸收彼此的概念和研究方法,新的研究领域不断涌现。交叉学科的研究比传统的学科内的研究要难一些,关键是要能够打通学科壁垒,打破传统的思维模式的局限。但是,开创交叉学科也是有条件的,不是所有的学科都能交叉出新的研究领域,因为学科的差异本质上是各学科研究对象和知识体系的不同,这些不同学科的沟通、融合都需要一定的条件,这需要研究人员从差异中找出沟通和融合的基础,这也是我们发现新课题、新方法和新视角的重要领域。另外,不管什么学科,推理和案例对于人文社科类课题研究都很重要。做研究首先就是要学会逻辑推理,就是要按照一定的因果关系把道理讲清楚;其次,就是在论证过程之后,一定要用本学科的理论将案例讲清楚,讲出本学科的特色来。今天的博士论文,我们已经习惯了使用数学的方法来论证,这很好。数学进入社会科学是学科交叉的前奏,今天,定量研究方法已经在社会科学领域广泛使用。马克思说过,“一种科学只有在成功地运用数学时,才算达到了真正完善的地步”⑥。可是研究课题里面怎么用数学才叫科学呢?一位学者曾写文章谈到这样一件事,说有一批研究人员到农村进行研究,他们调查了很多数据,最后发现农民很辛苦,文章问,有必要进行这样的调查研究吗?农民肯定很苦,这是不用调查的结论。新闻传播学也很需要定量的研究方法,但是这种数据能不能经得起推敲?由此得出的结论对不对?这些问题都值得研究,科学的研究方法还需要科学的使用。关注社会问题的目的就在于服务于它、服务好它,作为一个知识分子就是要运用自己学到的东西来说明和解读我们社会中的各种矛盾和问题,而且说明得越多,成绩就越大。四、结合教学,促进科研 对教师来说,第一位的任务就是教学,培养创新型人才就是高校教师的宗旨,所以,科研首先应该为教学服务。优秀的教师不仅体现在其一流的科研能力,还体现在其优秀的教学能力。一个优秀的教师要把学科前沿的问题提出来,要把学科的最新发展状况和自己的研究成果传授给学生,以培养学生的创新意识和创新能力。如果学校没把学生培养出来,老师搞再多的课题都没用。高校教师的主要任务是培养学生,老师的职称是“教授”而不是“研究员”。所以老师如果课上得很好,立项的科研项目即便不多,还是应该按照教师的系列给予副教授、正教授、博导等待遇。中国人民大学新闻学院有一位老师,一心扑在教学上,不仅课讲得很好,对学生也表现出极大的热情,深受学生喜爱,但就是没有博士学位,一直是副教授,我以为是不妥当也是不公正的。高校的管理政策应该调整以保证教学在高校工作中的主体地位。一句话,科研就是要有利于教学,促进教学,教学和科研不是两张互不相关、不可转换的孤立物。近几年来,从教育部到各高校都十分重视对学术规范和道德的教育。而我在2006年就开始至今给新闻学院本科三年级的同学讲授新闻学前沿专题:学术创新与学术规范。我在课堂上讲这门课,自己也收集了一些资料,做过一些调查,撰写过相关论文。2011年,刚好遇到教育部发布一个“科研诚信和学风建设”的专项课题,我以“数字时代大学生学术规范教育调查”为题中标了一个课题。我们的教学并不都有与科研相关的课题,但是,教学中确实有一些问题是需要研究和可以研究并出成果的,而且这些研究又是有利于促进教学的。当老师的应该有这样的责任心。五、注重科研团队的建设 科学研究,尤其是重大课题和跨学科的课题研究,单靠一两个人是无法完成的,需要有不同专业的研究人员来共同攻关,因此加强科研团队的建设非常重要。重大课题的横向联系除了学科和学科队伍以外,还有权利和义务的问题,涉及课题的分割、权力的分割等问题。研究团队内部合理的分工对于保障研究工作的顺利进行意义重大。如果一个课题因为分割不公正或者信息不对称,引起麻烦也是我们不愿意看到的,务必在事先就要规范好。团队如何组建,首席专家与参与者的责、权、利如何划分,这些都是新形势下的新问题,需要认真考虑。从学校的层面讲,应该为科研人员的团队建设提供政策上的保障,尤其是要为青年科研人员的成长提供优良环境和适当的条件,不断优化高校科研队伍资源配置。从老师的角度来说,也应提倡多学习一点其他专业特别是跨学科知识,拓展自己的视野和研究思路。课题申报书的填写也是有一定规范的,科研处要组织一些填写报表的培训讲座,尽量减少因为申报书填写不规范引起的申报失败。除了上面说的问题外,有关成果评价和经费管理也需要研究改进。现在的国家级课题,每年结项的比率是一半多一点,获得优秀的更少。而我们对研究者学术水准评价和职称晋升,大多只认主持了多少项目,而没有检查是否完成了。结果是有的人仅靠设计课题拿了前期经费去做别的事,这不仅有损学风,而且也是对国家经费的一种浪费。在学术刊物经常可以看到这样的论文,项目资助来源的日期是好多年前的批号。形势都发生了很大变化,论文中的某些观点还具有针对性吗?物质都是在一定的时空中运行的,不同的时间对研究内容有不同的要求。当下许多社科基金课题(包括重大项目)都要求在1—3年内完成,一是为中央决策提供最新成果,二是该项研究符合当时的形势。所以我认为,完整的考核体系应该是:主持并在期限内(如有延期需报有关部门批准)完成了多少项目,获得优秀者应予奖励。

战洪图

什么是科学学?科学学是研究什么的?

十八世纪末和十九世纪初,近代自然科学体系刚刚确立,各门学科都很幼稚,科学发展的主流是分化而不是综合。因此,那时就“把这些自然过程结合为一个伟大整体的联系的科学”,当作历史任务来完成是不可能的。黑格尔和谢林当时企图建立“凌驾于一切科学之上”的“科学的科学”也是根本无法实现的,它只能是自然哲学,而不是科学学。科学学诞生的年代是二十世纪中期,这时正是现代科学技术迅速发展的年代,科学学经过了近代科学长期的孕育,是一门应运而生的学科。我们知道,二十世纪的科学技术,一方面是各门学科继续向专业化方向发展,形成将近二、三千种具体的学科:另一方面,各门分支学科又互相渗透,形成一系列边缘学科和综合性学科。自然科学的高度综合化,把现代科学技术连成统一的整体,自然科学的高度专业化又把科学体系分成更细密的结构和层次。自然科学的整体化趋势和结构的历史演化,把其自身的运动规律愈来愈明显地暴露出来。这样一来,研究科学的运动规律,就不但有了必要,而且也有了可能,科学学就是在这样的历史条件下诞生的。1937年,波兰学者奥索夫斯基夫妇首次提出科学学的名字。两年后,英国贝尔纳教授所写的《科学的社会功能》一书,详细地论述了数量分析方法,科学结构的理论模式以及科学政策和科学管理问题。这部著作实际上奠定了科学学的基础,开辟了科学学的研究方向。科学学诞生的另一个条件,是社会的科学能力的形成和科研领域生产关系的确立。本世纪六十年代,“大科学”兴起。科学研究最后结東了“一张纸加一支笔的个体劳动方式。由数十万名科学家组成的科学劳动者大军,由价值数百亿计的巨型实验技术装备,由多得无法计量的图书、情报资料,以及由千千万万群众性的科教、科研、科普队伍,形成了一种超越科学家个人研究能力之上的集体力量(社会的科学能力),并且构成了全社会范围内的科学劳动结构。这样一来,历史便把科学管理的任务提到议事日程。科学管理经验的总结,更加清楚地显示出科学的规律来,科学管理充当了科学学诞生的助产士。因此,我们有足够的理由认为,科学学是现代科学技术高度发展的产物,是社会生产发展的一定阶段的必然结果。科学学的生命力同现代科学技术一样是无穷的。它的巨大的实用价值和理论意义,促使各国学者都来研究科学学。1964年,英美学者为了纪念贝尔纳《科学的社会功能问世二十五周年,专门出版了一本名叫《科学的科学》论文集。1965年,贝尔纳和麦顿在第一届国际科学史大会上联名做了《在通向科学学的道路上>的报告,论述了科学学的研究对象,意义和性质,以及未来发展的方向等等。1971年,在第十二届国际科学史大会上,成立了科学学的国际组织一国际科学政策研究委员会。该会于1975~1977年先后在德国、法国、波兰举行了有关科学学的国际讨论会。目前。苏联、东欧和西方几个主要资本主义国家,都成立了专门的科学学组织,出版了大量有关科学学的著作和期刊。这些事实都说明,科学学已经成为国际上公认的新的独立学科。那么,科学学到底是研究什么的呢?简单地说,就是研究科学自身结构及其运动规律的学问。科学学是研究科学的科学结构(或知识结构)的演化规律,并且利用这些规律来预测各门学科的发展趋势,预测新学科的生长点,借以选择正确的研究方向。这个分支学科叫科学结构学。比如,我们经常遇到的“物理学和化学那一个更基本”的问题,“力学应不应当算做基础科学”问题,都是科学结构学所要研究的重大课题。这些间题,有点像天文学上早期提出的“月亮和星星谁远谁近”的问题。当时,天文学是没有能力解决这些问题的。但是,后来人们发现了万有引力定律,可以用科学的方法测定天体的远近距离。这样一来,分布在天球上的杂乱无章的天体就有了次序了。它们之中有的属于太阳系,有的属于银河系,有的属于总星系,等等,后来,人们又根据它的温度和光谱来推算它们的年龄,形成天体演化的概念,天文学逐步形成一门严密的科学。现在,科学结构学有点像天文学的早期状况。人们对两、三千种分支学科发生浓厚的兴趣,试图从它们的相互关系当中找出结构层次和演化规律来。但是,目前还没有找到科学的方法来对数千种分支学科进行“分类”。反映到各国科学管理当中,就是学科分类的任意性甚大,争论也十分激烈。正因为现代科学管理的需要,才引起科学学家们对这一课题的高度重视。又比如,“基础科学、技术科学和应用科学的关系”间题,这也是各国科学管理中常遇到的困难问题。反映到科研经费上,各国对三大学科的投资比例各不相同。苏联的比例为1:4.7:2,而美国则为1:1.4:4.6。三大学科门类的比例关系究宽有没有客观标准?各国的具体标准是否一样?这些都需要科学结构学加以研究。目前,人们提出的三大学科的立体结构模型正是解决这一问题的大胆尝试。它试图用结构参数的方法来寻找其中的最佳比例关系。研究科学发展的动力,即社会的科学能力问题,也是科学学的个重要任务。所谓“科学能力”,就是推动科学加速发展的内在动力。通常我们都知道,用相等的科学投资,在不同的国家会产生不同的科学效果。科学能力水平高的国家,少量投资可以得到比较多的科研成果;科学能力低的国家,投资虽多,成果仍然寥寥无几。这是为什么?还有,近代科学的发展,各国是不平衡的。这一个国家科学兴起,那一个国家科学衰蓉,彼此起伏,波浪前进,互相赶超,竞争榜魁造成个又一个科学中心。试间:是什么因素决定各国科学的兴起和衰落呢?用什么办法来衡量赶超速度呢?这又是现实生活向科学能力提出的一个重大课题。科学能力学包括的内容甚广其中主要的是研究科学人才间题,研究科学家队伍形成的集团研究能力问题,研究科学家创造性心理学间题。因为科学劳动是一种创造性劳动,它比任何一种物质生产劳动都更需要人的主观能动性和高度创造力。如何有效地发挥个人的创造力,显然需要研究创造性心理活动。比如,信心在科学研究中的重要性问题。同样是两个能力相同的科学家,一个对自己的工作,信心百倍,大胆创新:一个对自已的课题,谨小慎微,生怕触犯权威,结果也会是很不相同的。怎么样才能使科学家在最佳的心理状况下工作,最大限度地发押其创造力,这就成了科学能力学所要研究的重要课题。科学还要研究科学与社会的关系问题,这里就不做介绍了。

祸莫大焉

科学研究从哪方面着手可写出创新性学术论文

一般来说,没有创新性的学术论文是没有学术价值的,从严格意义上讲,它也不是真正的学术论文。因此,学术论文应当具有创新性,这种创新性表现在与已有研究论著不同的新发现上,包括新论点、新理论、新方法、新技术、新手段或新材料等。尽管创新性是对学术论文的要求,但创新却并非撰写学术论文所能做到的。学术论文只能反映研究情况,创新是研究的结果。没有研究的创新,不可能有学术论文的创新。在医刊汇编辑看来,要做创新性研究,写创新性论文,可以从以下几个方面着手。一、主题创新。选择新问题进行研究,是科学研究创新的主要途径。研究新问题,不但能够拓宽科学研究领域,而且能够在人所未及的问题上发表拓荒性的见解和研究结论。因此,学者们无不投人大量的精力以发现新问题,开垦科学研究的新领域。但事实上,在科学研究日渐繁荣的今天,主题创新的难度也日渐加大。尽管如此,从事科学研究,就要不断探寻新问题,不断拓宽研究主题,努力为学科创新贡献自己的学术智慧。二、视角创新。面对学术研究中的老问题,要做出创新性研究,可以通过视角创新来实现。所谓视角创新,就是在科学研究中,采用现有研究中未曾使用过的相关学科分析范式或有关学说理论,研究本学科中的老主题,以期获得新的研究结论。视角的创新不但可能有助对问题本身做出新的解释,而且还可能获得从其他视角所不能获得的富有启发意义的新的研究结论。所以,在科学研究中,提倡多学科研究,提倡运用其他学科的理论来研究本学科问题,目的就在于通过视角创新以获得研究结果的创新。三、论点创新。论点创新是任何一项研究都不能回避的任务,只有不遗余力地追求论点的创新,科学研究工作才能对学问有所贡献,学术才能不断进步。学术论文应当反映科学研究创新的成果,科学研究创新成果到了学术论文中就体现在论点上。从科学研究创新成果到论点,需要经历一个归纳、提炼、升华和规范化的过程。归纳、提炼与升华是针对论点的科学性而言的,规范化是针对论点表述的准确性而言的。要实现论点创新,应以获取独创性研究结果为研究的根本目的,脚踏实地,潜心研究,推陈出新。而且在论文写作中,要反复推敲、斟酌语言表达的准确性和简练性。四、方法创新。方法是创新的工具,科学研究是以科学的方法为手段的学术研究。研究方法本身的创新对学术创新具有重要意义,采用不同的研究方法所得出的研究结果可能是不同的。所以在科学研究中,对同一个问题一般鼓励采用不同的研究方法,以获取不同的研究结果,丰富人们对该问题的认识,促进学术的繁荣。经常看到一些学术论文在研究方法部分,陈述一堆的方法,什么文献研究法、实证研究法、比较研究法、案例研究法、定性研究法、定量研究法、规范研究法等,但在正文中却未见作者是如何采用这些方法解决问题的。出现这种情况的原因,往往在于写作者对研究方法的意义的认识不到位,对方法的运用还没有掌握,只知道有这些方法,却不知道在研究具体问题时应该采用什么方法。显而易见,这样看待和使用研究方法,是不可能做出创新性研究、写出高质量论文的。五、材料创新。材料是科学研究的素材,如果没有材料,科学研究寸步难行。以不同的材料为基础所开展的科学研究,结果可能大相径庭,当然,也存在殊途同归的可能性,不过,这种可能性极小。科学研究需要利用各种可能的合法途径,获取尽可能丰富的研究材料,以提高研究结果的普适性。但就具体的研究者而言,受主客观条件的限制,所能获得的研究材料总是有限的。这样,对于不同的研究者来讲,努力获得人们未曾使用过的材料,在新材料基础上开展自己的研究,就可能做出创新性研究。很多人做研究、写文章,怕苦、怕累,怕做深入、细致的材料搜集,怕做历史材料的发掘清理,主要利用网络搜索寻找现成的相关材料。尽管这些现成材料的价值毋容置疑,但占有一手材料,用新的材料研究问题,是做出创新性研究的重要条件。所以,在科学研究中,利用一切可能的机会和条件,获得属于自己发现的研究材料,尽可能少用二手、三手材料,是研究结论创新的重要保证。

容闳

对科学探究的思考

《科学革命的结构》一书的作者库恩曾经说,科学革命的过程就是针对现象提出假设、经过实验或社会实践验证、得到公认的范式。当范式不能解释的现象出现时,再重新提出假设,如此反复循环使科学不断进步。科学革命的结构揭示了科学进步的整体规而科学哲学,这一回答科学本身是什么的问题,也就有了一个满意的答案。科学,并不是堆砌的类似于“重力使苹果落地”等概念,而是一类方法的集合。有这种方法得出的结论就是科学的,它本身具有可重复性与可证伪性。科学实验是可以重复的,不会说一个人的实验结果另一个人做就不成立;科研结果是可以被证伪的,不会说一个人的结论在被发现具有局限性时依然被应用。当科学研究出现有瑕疵的接论和有争议的结论时,未必是坏事。这不是说科学研究本身有问题,相反,这揭示了人类对浩淼的自然的认识还是微不足道。争议与谬误往往意味着科学理论上取得重大突破的可能。路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。

坏家伙

科学研究是人类主动进行的活动

体现了人的实践主体性。对同一问题持不同的信念, 会产生不同的研究结论。在科学研究中, 假设命题占据着重要地位, 它提供了一种潜在的知识, 并有待将来经验的验证。本论文以假设命题为线索, 分析主体在科学研究的各阶段对假设命题及相关经验事态所采取的主观态度, 即意向状态。主要以形式研究的方式, 展现主观信念对科研结果产生影响的机制, 并阐释有效假设的意向性基础。科学研究是人类主动获取知识的实践活动。传统意义上的自然科学研究包含以下几个主要环节:提出问题、建立假设、验证假设、修正假设、形成结论等。其中, 科学假设贯穿整个科学研究:为了合理地回答所提出的问题, 需要对这个问题进行某种假定或猜测, 并且在后续的研究工作中进行验证和修正, 以期获取符合客观真理的结论。假设的建立, 是对观察到的现象或前期的实验结果进行总结和发展, 建立假设的意义并不在于假设一定为真, 而在于它提供了一种潜在的知识, 指导科学研究的方向, 如诺瓦利斯所言:“假设是网:只有撒网的人才能捕获”

张策

科学研究并不仅仅只是科学家的事

10月21日早晨, 晴空万里,秋风送爽。我们的校园里热闹非凡,每个同学的脸上都洋溢着快乐的笑容,因为一年-度的校园科技节就要开幕了!在庄严隆重的升旗仪式过后,学校领导用洪亮的声音宣布:“变废为宝、 创意无限”第四届“秋恩"校园科技节启动。随后,-群环保小模特精神抖擞地走上主席台。他们穿着令人眼花.缭乱的奇装异服,显得格外漂亮。科普讲座也同样精彩纷呈。电视上介绍了五花八门的小制作,看得我们如痴如醉。其中,我最喜欢那台小电风扇,因为它设计得特别精妙。看完这一个个充满奇思妙想的小作品, 教室里响起了热烈的掌声。同学们纷纷议论着,决心动手设计-个作品来,在下届科技节上大显身手。趣味无穷的校园科技节在- -片欢声笑语中结束了。我喜欢科技节,因为它告诉我,“科学研究并不仅仅只是科学家的事。”愿我们的校园永远充满爱科学、学科学、用科学的气息。

其大如彀

全面加强基础科学研究刻不容缓

来源:光明日报“向阳红09”科学考察船在马里亚纳海沟作业。 新华社发中国科学家发现了大脑处理“精细视觉”的新机制。新华社发中国散裂中子源靶站 中科院提供建国近七十年来、改革开放四十年来,中国对基础科学研究始终非常重视。纵览这几十年来基础科学研究发展的布局、近观国内外对中国加强基础科学研究的讨论、前瞻世界基础科学发展的趋势及中国高质量发展的需要,全面加强基础科学研究刻不容缓——它不仅是中国基础科学研究发展的历史必然,也是新科技革命的时代机遇,更是建设科技强国的战略选择。基础科学研究有了长足的进步,但仍是建设科技强国的“短板”早在2014年4月15日,日本科学技术振兴机构发布的《主要国家研发战略报告》就指出,中国研发投入总量持续增长,但基础研究投入不足。从研发投入总量上看,中国的研发经费在近十年来一直保持迅猛增长的趋势,2009年以近1.08万亿人民币超过日本。但与发展中国家相比,在投入比例上还有差距——2011年,法国基础研究投入占研发总投入的25.3%、韩国18.1%、美国17.3%、日本12.3%、英国10.8%,而中国仅为4.7%,远低于世界平均水平。2014年,日本航天专家、理化学研究所名誉研究员松冈胜的文章《从航天科技看中国的基础科学研究》,认为中国在载人飞船、月球探测等航天工程学方面发展迅速,能对日本、欧洲在该领域构成挑战。但是中国在空间观测最尖端的科学卫星方面发展滞后,这一点,中国正在持续改善。(2017年,我国首颗X射线天文卫星“慧眼”成功发射,并于2018年交付使用)。2015年11月10日,联合国教科文组织发布《科学报告:面向2030》报告认为,2011年以来中国科技取得了一系列引人注目的成就,但也面临问题与挑战。报告指出,尽管投入巨资(2014年占GDP的2.09%),拥有更高素质的研究人员和精良的设备,但中国科学家们尚未取得尖端性突破,鲜有研究成果转化成为创新和竞争产品;并且中国面临着100亿美元的知识产权收支赤字(2009年);许多中国企业仍然依赖外来的核心技术;国内研发支出中也仅有4.7%(2016年达到5.2%)用于基础研究方面。中国科技界也注意到基础研究这一科技发展的“短板”。2015年3月26日以“加强基础研究与自主创新”为主题的香山科学会议在京召开。会上,时任科技部部长万钢强调,基础研究作为提升国家源头创新能力最重要的载体,是高新技术的源泉,是科技创新的上游,在新的科技计划体系中将得到进一步加强和系统支持。要继续增加基础研究的投入,推动学科体系完善和整体水平提升,优化科研基地布局;遵循科学研究的探索发现规律,营造良好条件和宽松环境。2016年6月12日,又召开了主题为“面向世界科技强国的基础研究”的香山科学会议。万钢表示,基础研究是科技创新的发动机,是建设世界科技强国的基石。当前我国基础研究还存在投入不足、凝练和解决科学问题能力不足、战略基础力量不足和人才培养机制不足等问题。会上提出:要准确把握基础研究发展的新形势,加强基础研究战略咨询和顶层设计,组织成立基础研究战略咨询专家委员会,提出我国基础研究重大需求和部署重点建议。要进一步加大基础研究投入,加强基础研究项目部署,加强科技创新基地建设,以改革评价制度为重点营造基础研究良好环境。中国已进入全面加强基础科学研究历史时期纵观建国以来的中长期科技规划对基础研究的部署,可以看到新中国基础科学发展轨迹。第一个《科学技术发展远景规划(1956-1967年)》针对我国今后十年左右经济建设的需要规划了五十七项科学技术任务,包括直接相关的理论问题。按照数学和物理学等八门学科的基本理论问题规划研究方向。目标是填补空白学科、原来有一定基础的学科提高和加强,摆脱科技落后现状,十二年内接近或赶上世界先进水平。第二个《1963-1972科学技术发展规划》针对实现“四个现代化”的目标,在基础科学方面对各个学科的分支做了较为全面地安排。第三个《1978-1985年全国科学技术发展规划纲要(草案)》,提出科学技术是生产力,以当代世界先进水平为起点,向科技现代化进军。部分的科学技术接近或达到世界先进水平。在自然科学理论方面部署了高能电子加速器和重离子加速器的建造等奠定了近期取得世界影响的基础研究方向。第四个《1986-2000年全国科学技术发展规划纲要》持续稳定发展基础性研究。通过国家自然科学基金等科技计划加强了基础性研究。力争在基础性研究的某些领域接近或达到国际先进水平。第五个是八十年代末制定《国家中长期科学技术发展纲领》,1991年又组织制订《1991-2000年科学技术发展十年规划和“八五”计划纲要》,规划其十年基础性研究的目标:紧紧围绕国民经济发展的战略重点及重大问题,开展多学科综合性研究,提供解决问题的理论依据和技术基础,并取得一批达到国际先进水平的重大成果。第六个《国家中长期科技发展规划纲要(2006-2020)》的总目标中指出:基础科学和前沿技术研究综合实力显著增强,取得一批在世界具有重大影响的科学技术成果,进入创新型国家行列,为在本世纪中叶成为世界科技强国奠定基础。第七个《国家创新驱动发展战略纲要》在建设创新型国家和世界科技强国“三步走”目标的过程中提出:强化原始创新,增强源头供给。加强面向国家战略需求的基础前沿和高技术研究。大力支持自由探索的基础研究。从中国科技发展的内在和历史逻辑出发,中国迈向全面加强基础科学研究的阶段,为人类知识进步作出重大贡献的时期。新科技革命提供了时代机遇基础科学前沿呈现出交叉融合渗透,重大科学问题不断获得破解,科学研究呈现蔓延演进,呈现多点突破的景象,新科技革命方兴未艾。物理学研究向宇观拓展、微观深入和极端条件方向交叉融合发展。合成和调控物质的能力不断提高,对化学反应过程的观察和理解不断深入。基因组编辑技术连续取得突破并广泛应用,标志着生命科学研究从“基因组时代”向“基因组编辑时代”迈进。大数据驱动的新药创制正在颠覆传统的医药研发模式。免疫疗法开启抗癌治疗的“第三次革命”。生物新技术、新方法在农业的创新应用中,不断得到改进和突破,将对动植物品种培育和生物产品创制等产生重大变革性影响。生态与环境研究将向多圈层作用过程中的物理-生物-化学循环机理深化,向大范围多尺度系统监测与模拟、社会经济和自然综合评价与管理等多维方向发展。未来地球科学研究的突破点将主要体现在气候变化研究、三极地区环境变化综合研究、地球系统研究等方向。宇宙暗物质、暗能量本质和引力波源,天体/太阳系/行星和地球的形成演化规律以及地外生命存在等重大前沿问题可望取得革命性突破。空间量子通信、全球碳观测等成为各国竞逐热点。空间引力波探测是未来战略重点。人工智能和数字技术影响深刻广泛。量子科技前沿不断涌现重大突破。可以说,新科技革命发展的喜人态势为我国全面加强基础科学研究提供了时代机遇。因此,全面加强基础科学研究必须面向世界科技前沿和社会经济高质量发展对科技的需求,全面部署和加强前瞻基础研究和应用基础研究的规划、投入、领军人物引进培养、核心团队建设、基础设施和制度环境建设,全面支撑科技强国和其他领域的强国战略的有效实施,最终把我国建设成社会主义现代化强国。(作者:冷伏海,系中国科学院科技战略咨询研究院研究员)

长梧子曰

科学研究是什么

百科:科学研究(Scientific research),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。科学研究的基本任务就是探索、认识未知。小编认为,要正确理解“科学研究”的定义,首先要知道什么是科学。那么,什么是科学呢?试问,人们为什么要在有关“科学”的杂志上投稿?显然,人们之所以要在有关“科学”杂志上投稿,根本目的就是为了让自己的观点获得人们的充分认可。试问,人们为什么要办“科学”杂志?显然,人们之所以要办“科学”杂志,就是为了获得更多的被人们充分认可的观点。试问,自然科学教科书上的观点是不是被人们充分认可的观点?答案当然是肯定的。比如,自然科学教科书上的“万有引力定律”其实就是被人们充分认可的,牛顿的观点。因为,自然科学教科书上的观点也都是“在一定时间,一定范围和一定条件下”被人们充分认可的观点。比如“万有引力定律”在量力科学范围内就不适用。由此我们就可以知道“科学”完整、正确的定义了,即:科学就是在一定时间,一定范围和一定条件下被人们充分认可的观点。由此,科学研究的定义也就昭然若揭了,即:科学研究就是人们在一定时间,一定范围和一定条件下为了获得“被人们充分认可观点”的研究。由此,科学探索的定义也就水落石出了即:科学探索就是人们在一定时间,一定范围和一定条件下为了获得“被人们充分认可”的观点的探索。