科学探究的基本方法

科学探究的基本方法（共8篇）

科学探究的基本方法 篇1

科学探究的基本方法（第二课时）教案

张家港市梁丰初级中学

蔡琼

教材分析

本部分内容是在学习了探究生命的器具，尝试了简单的探究问题（比如影响幼苗生长的因素）方法之后，进一步介绍的科学探究生命的一般方法。教材选择了一则“肉汤变质”问题的典型案例，从中了解到科学探究的一般过程，然后让学生进行探究“水温变化对金鱼呼吸次数的影响”实验，帮助学生开展科学探究，体验科学探究过程，领悟科学探究方法。教学目标

1、知识目标：掌握科学探究的基本方法

2、能力目标：初步学会探究“水温变化对金鱼呼吸次数的影响”培养学生分析综合能力以及合作交流能力

3、情感目标：体会实事求是、严谨求实的科学态度，确立关爱生命、关爱环境的情感意识

教学重点：掌握科学探究的基本步骤

教学难点：在生活中发现问题并设计探究方法

教学准备：资料的收集与多媒体课件的制作、金鱼若条、温水、冰水、大烧杯、玻璃棒 教学过程

（一）激趣导入

师：同学们都是从婴儿再到童年一步步过来的，在此过程中童年是个好问的年纪，对任何事情都充满了问题，想想你们都问过哪些问题？“十万个为什么”是童年都喜欢看的一本书，在问完之后，同学有没有去刨根问底找出答案呢？我想很多同学都没有，这就是科学家与烦人的区别。牛顿看到苹果掉下来这一现象就提出疑问：“为什么苹果是往下掉不是往上飞的？于是他开始围绕这一问题进行探究，通过大量的实验以及资料的分析有了“万有引力”诞生，这就是科学探究，科学探究是人类揭开自然界的奥秘，获取知识的重要途径，今天我们就一起来了解科学探究的方法，它的基本步骤有哪些？ 生：好

师：同学在夏天都会把吃完的饭菜放到冰箱里，如果放置在外面第二天就会腐败，同学是否知道是什么原因导致了饭菜的腐败？ 生：细菌

师：很好，那么这些细菌是哪来的呢？ 生1：空气中来的 生2：饭菜中来的 …….师：同学刚才都在进行自己的猜测，也是说你们都在对这个细菌的来源进行假设，说明你们在动脑筋了，那么假设是否正确呢？如何在验证你的假设？ 生：进行试验

师：很好，试验是对事实现象的最好验证！同学们让我们做一次小科学家，自己来尝试设计你的实验，在实验时我们因注意哪些要求呢？ 生：对照原则和控制单一变量原则

师：对了 这个试验中两个重要的原则，再思考这里的变量又是什么？ 生：细菌的来源

师：那就请同学尝试设计吧 生：讨论设计…..师：在很早以前就有人对肉汤的变质产生了问题，并通过显微镜观察到细菌的存在，于是提出细菌是哪里来的？并通过实验证实了细菌的来源。这个人就是巴斯德，巴斯德是法国著名的化学家、微生物家、并开创了微生物生理学，使整个医学研究进入微生物时代，且认识到了发酵的作用。那么巴斯德是如何进行科学探究的呢？他在进行探究时有没有什么固定的步骤?今天我们就以巴斯德的这个实验为例来认识科学探究的基本步骤。

生：观看PPT图片 对其内容进行分析 师：巴斯德为什么会探究这一实验？

生：他发现了肉汤的变质这个想象，然后提出了问题 师：他提出的问题是? 生：肉汤中的细菌是从哪里来的？

师：爱因斯坦曾今说过：提出问题比解决问题更重要。问题科学探究的开始，万有引力定律就是牛顿提出“苹果为什么往下落？”这个问题而得出的嘛，还有青霉素的发现也是这样得出的。对于提出的问题巴斯德有什么想法？

生：他开始猜测细菌可能是从空起来的，也可能是肉汤自己生的

师：由于我们不知道现成的答案，所以我们只能去假设。假设是怎样得出的呢？假设是根据已知的科学原理和科学事实，对未知的自然现象及其规律所作出的一种假定性说明。假设绝不是毫无根据的。猜想对于他的猜测下一步他是如何做的？

生：设计实验，把肉汤分别装入两个圆底烧瓶，将其中一个烧瓶的瓶颈用高温拉制成鹅颈状弯曲。师：为什么要拉成鹅颈状弯曲

生：与外界空气隔离，这样外界空气就不能进入烧瓶 师：也就是说这里的变量是什么? 生：外界空气 师：是空气嘛？ 生：是空气中的细菌

师：很好，这样设计就相当于将肉汤和外界空气中细菌隔离，细菌没有办法进入肉汤，而另一个外界的细菌却能进入.也就是这里的变量是空气中的细菌。设计好实验，巴斯德要开始实验了，他又是怎么做的呢？ 生：把两个烧瓶中的肉汤加热煮沸，静置数天。师：为什么要加热煮沸？ 生：为了杀灭烧瓶内可能有的细菌

师：很好!只有这么做我们才能保证单一变量，知道细菌的来源，避免实验受到干扰。数天过后，我们来看看实验的结果。

生：鹅颈烧瓶内的肉汤在较长时间内保持无菌，不变质，另一个烧瓶内德肉汤很快变质 师：从实验现象你能得出什么结论？ 生：细菌从空气中进入到肉汤，使肉汤变质

师：看来同学们都是小小科学家，分析的很好，但巴斯德为了确保实验的准确性还做了一步验证实验 他将鹅颈烧瓶的弯曲处打破了，过了没多久肉汤就变质了，这个验证实验进一步的说明细菌是从外界空气进入肉汤的。当然我们说，有的时候，实验结果不一定与假设相符和，这就要求我们进一步去分析原因，再去假设，验证，最终得出结果。分析完了实验，下面请同学来说说科学探究的基本过程是什么？ 生：提出问题

作出假设

制定计划

实施实验

得出结论 师：科学探究的过程都是由这几个固定不变的步骤组成的吗？ 生：不是的，可以根据具体的研究课题，灵活地安排

师：很好，那么同学们你们能学以致用来尝试做简单的探究了吗？ 生：可以

师：那下面我们就用教室中的现有材料做一个探究实验，根据实验材料你能提出什么探究的问题来？ 生1：阳光对金鱼生活的影响 生2：水质对金鱼生活的影响 生3：温度对金鱼生活的影响 ……..师：为了能又快又准的看到实验的结果，我们今天来探究影响金鱼呼吸的因素，我们这里准备了热水和冰水，可以用来探究哪个因素? 生：能探究温度对金鱼呼吸次数的影响

师：那么我们既然有了问题，就开始探究吧 想想探究的几个步骤，现在小组讨论，并将你们的探究过程跟同学讨论

生：4人一组，开始讨论

师:在同学间巡视，听取学生方法，给予指导

师：首先我们简鱼单介绍一下鲫鱼：鲫鱼生活在淡水中。（资料：生长的适温范围在15～32℃，最适生长水温为20～28℃。高于或低于适宜温度都会影响鱼类的生长和生存。上述鱼类在水温降到15℃以下时，食欲下降，生长缓慢；低于10℃时，摄食量便很快减少；低于6℃时，会停止摄食；水温高于32℃时，食欲同样会降低。）

师：请学生在班级交流讨论的结果

生：我们小组的假设是随水温的升高，金鱼的呼吸次数也增多

师：对于你们的假设你们是如何设计实验的？实验的变量是如何控制的？

生1：我们用3只大烧杯，一只中放入常温的水测了下是20度，第二只加了热水用玻璃棒搅拌，测了下是25度，第三只加的热水较多，测得温度30度，分别在这三个不同的温度下测金鱼的呼吸次数。将这个实验重复3次也球的平均值，这个过程中的变量是水温，其他的环境都相同的。生2：我们是一只烧杯中加冰块，第三只加热水来调节水温。…….师：你们的方法很好，你们的对照组是？ 生：常温下的作为对照

师：为什么要等金鱼安静下来了才能测其呼吸

生：在激动的状态下金鱼的呼吸次数会不准进而影响实验 师：很好，那同学就按照你们的方法开始实验吧 生：完成实验

师：各小组汇报实验的现象 生：汇报三次下来的平均值

师：对实验现象的分析你们得出的结果是？

生：水温对金鱼的呼吸次数是有影响的，随水温的上升，金鱼呼吸次数增多

师：信息提供：华东地区养鱼的最佳温度为20－28℃，根据信息提供，你尝试着在日常生活中运用我们的探究结论。

生：在养殖观赏金鱼及饭店养殖海鲜河鲜的鱼缸上增设温控设备。

师：科学探究其实就在我们身边，同学们应当做个有心人，需找生活中的问题，做一个善于发现的人。

科学探究的基本方法 篇2

一程序分析法及其在信息科学与生命科学中的核心地位

所谓程序分析法, 即以程序为分析研究的基本对象和基本单元, 以揭示程序的结构和运作规律, 探讨程序的功能作用, 并进而寻求建构新的程序以及完善和改造程序的途径与手段为目的的研究方法。

程序研究可以围绕两个目的进行, 一是对现有程序的认知, 揭示现有程序的结构与运行规律;二是新程序的建构和改进, 探讨新程序的结构和运行模式。目前对生命体中各种生理程序的研究多是围绕前一目的进行的;而对计算机和网络中的许多程序的研究则多是围绕后一目的进行的。但不管是哪一种目的, 其对程序的分析研究在内容和方法上都是一致的, 所使用的方法都可以归入程序分析法的范畴。

信息科学和生命科学到底应该采用什么方法研究, 这并不是一个问题, 真正的问题是到底哪种方法更能把握信息科学和生命科学所研究的计算机和生命体的本质和规律, 更能找到相关问题解决的科学而合理的措施和方法。不容否认, 现有的信息科学和生命科学方法都在一定程度上起到了作用, 但我认为这些作用还不是根本的, 所以这些方法也都还不足以成为最具决定性意义的基本方法。那么什么方法才是信息科学和生命科学研究的基本方法呢?我认为只能是程序分析法。程序分析法之所以是信息科学和生命科学的基本方法, 是因为它是围绕计算机和生命体的基本工作原理——程序原理来进行研究的, 而这一原理的揭示正是认识和解决各种信息科学和生命科学问题的关键和核心所在。

应该说, 在今天的科学界, 人们对计算机功能活动的程序特征的认识是比较清楚的, 虽然在一些基本问题的认识上还存在一些偏差, 但在具体的研究中总能够做到从信息和程序的角度来思考问题, 因而也能够通过其实际的探索促进信息科学的迅速发展。然而对生命体功能活动的程序实质的认识则不是那么清楚了。长期以来, 人们对生命体的研究都是偏重于从物质层面进行考察, 不仅在结构上强调以解剖学为基础的物质构成研究, 而且在功能上重视的也主要是其物理化学特征和过程。虽然20世纪50年代以后人们已经从本质上揭示了遗传过程的信息特征, 但对遗传功能的研究仍然是侧重在物质方面。对生命体的体液调节功能和神经调节功能的认识也基本上是着眼于它们的物理化学特性和过程的。由于没有看到生命体功能活动的程序实质, 所以导致对生命体功能的研究长期以来都只能停留在一种物质基础研究和旁敲侧击考察的水平, 无法进入其实质的把握。可以说, 这也是生命技术长期无法得到迅速发展和运用的重要原因。

事实上, 不管是计算机还是生命体, 其功能活动的原理都是一种程序原理, 它们都是通过程序运作的方式来完成其各种功能活动的。程序是计算机和生命体完成其功能活动的基本方式, 所以计算机和生命体的功能单位并不是那些单一的元件、部件或细胞、组织和器官, 而是一个一个的程序系统。计算机和生命体都是通过预先建立相应的具有某种功能作用的程序以后, 在需要的时候启动固有的程序, 并通过程序的运行以产生相应的效应来完成其功能的。就计算机的工作原理来说, 它是通过预先建立一个一个针对相应的任务或工作的计算机程序, 然后在需要完成这种任务或工作的时候, 通过启动和运作相应的程序将任务或工作完成。在生命体中, 任何一个功能都对应着一个相应的程序, 一个遗传性状的实现是由一个或一组遗传程序来实现的;一个生理或生化功能是由一个或一组体液程序来实现的;一个反应功能是由一个或一组神经程序来实现的。没有相应的程序或没有建立起相应的程序, 机体就不可能具有相应的功能;而当完成这种功能的程序机制被破坏时, 这种功能也就会产生障碍。所以研究机体的各种功能活动及其规律, 实质上也就是去研究完成这种功能的程序机制, 只有把它们的程序机制搞清楚了, 对机体的相关功能也就把握了。这也是今天生命科学研究的核心内容。对生命体来说, 其功能活动的进行都是通过遗传发育和后天训练所建立起来的包括遗传程序、体液程序和神经程序在内的各种功能程序来实现的。例如, 遗传功能的完成是通过固有的遗传程序的运作来实现的, 当机体需要合成某种蛋白质或表现某种遗传性状的时候, 机体就运作相应的蛋白质合成程序或遗传性状表达程序;体液调节功能的完成则是通过机体的体液程序的运作来实现, 当机体需要进行某种化学过程来对体内的化学环境进行调节的时候, 机体就通过启动腺体的分泌, 运作相应的体液程序促动这一化学过程;神经调节功能的完成则又是通过神经程序的运作来实现的, 当机体面对环境的改变需要做出反应时, 就通过对感受器的刺激兴奋启动和运作相应的神经程序, 并通过程序运作产生的效应来应对环境的这种变化。

很显然, 计算机科学的基本任务是探讨计算机和网络的结构和功能, 并寻求建构新的计算机和网络系统的途径与方法;生命科学的基本任务则是揭示生命活动的本质和规律, 寻求生命技术的开发和运用。由于计算机和生命体的各种功能活动都是通过程序机制来实现的, 所以要真正把握计算机和生命体功能活动的本质和规律, 就必须通过对计算机和生命体功能活动的各种程序机制的探讨来实现。这就需要把程序尤其是计算机程序、遗传程序、体液程序和神经程序的研究作为计算机科学和生命科学最基本的研究工作。而研究程序的基本方法就是程序分析法, 它也必然是信息科学和生命科学研究的基本方法。事实上, 要揭示计算机和网络的基本原理, 阐明其各项功能的机制以及其功能障碍的基本原因, 就必须通过程序分析法来加以研究才能从整体上把握并找到基本的思路和方法。同时, 要真正揭示遗传表达、体液调节和神经活动的机理和规律, 也必须通过运用程序分析法才能实现, 尤其是要从根本上把握生命体各种功能的原理和问题, 不能站在程序的立场来思考是不行, 而不运用程序分析法来加以研究和认识更是不可能达到根本的层次。

二程序分析法的基本内容

根据作者的考察, 程序分析法的基本内容主要有以下六个:

(一) 分析程序系统的基本结构

要认识一种程序或建构一种程序, 就必须了解这种程序系统的基本结构, 明确它的各种组成部分以及各组成部分之间的相互关系, 然后再根据各组成及其关系来进行认识和建构。对一个程序系统来说, 其基本的组成部分有三, 就是程序的启动、运行、终止, 所以认识程序的基本结构就是要明确所认识的程序在启动、运行和终止三个方面的基本情况及其在时间和空间上的相互关系。

(二) 分析信息的载体与信息的存在形式

信息是程序系统的主体, 所以要把握程序就必须对程序中的信息有充分的认识, 否则就很难实现对程序的把握, 更谈不上程序的创建。认识信息首先需要了解信息的物质负载形式, 了解它的物质载体到底是什么, 物质载体的性质、特性以及运动变化规律等;其次还需要更进一步认识信息的存在形式, 包括信息的表现形式, 信息的意义表达, 信息产生存在的条件, 信息传递的特点和信息转换的方式等。

(三) 分析程序的启动

任何程序要完成它的功能都依赖于它的启动运行, 如果程序不能启动, 那这种程序功能只能作为一种潜在的功能存在, 而不能表现为一种现实的功能活动;只有当程序启动运行起来的时候, 程序功能才是一种现实的功能, 也才能发挥其现实的功能作用, 所以启动对于程序功能的完成来说是不可缺少的, 因而研究程序就必须研究程序的启动。程序启动的研究主要涉及启动因子、启动条件、启动机制、启动过程等几个方面的问题, 只有将这些问题都搞清楚, 才能对程序启动有一个完整把握。

(四) 分析程序的运行

程序功能的完成依赖于程序的运行, 而且程序运行也是程序构成的最主要方面, 所以认识程序的主要任务就是要弄清楚程序运行的各种问题。程序运行涉及许多的问题, 越是复杂的程序, 其运行所涉及的问题也越多, 但归结起来则主要是三个方面:一是信息的运行路线。程序启动后信息就开始产生并沿着固有的路线运行, 那么究竟有哪些信息在哪些路线中运行?各运行路线的具体结构和特点是什么?各种信息运行路线在时间和空间上的关系是什么?这些都是需要弄清楚的问题。二是信息运行的环节。程序运行中因各种原因往往会出现信息形式的转化或信息载体的变换, 所以研究程序的运行还需要明确一种程序运行中信息会出现哪些转换, 转换的形式、转换的机制以及转换的条件是什么等问题。三是反馈控制机制。程序运行除少数简单程序不需要反馈调节之外, 绝大多数都需要反馈调节, 特别是生命运动中的各种程序基本上都有反馈调节。所以认识程序必须明确程序的反馈调节的机制和作用。认识程序的反馈调节主要涉及反馈调节的信息形式, 反馈信息的运行路线, 反馈调节产生的条件, 以及反馈调节完成的机制和构成等。

(五) 分析程序的终止

由于程序功能的完成依赖于程序的运行, 但在许多情况下则会因为各种原因而使程序运行中途终止, 从而影响程序作用和功能的正常实现;另一方面, 许多时候也会因为各种原因需要正在运行的程序停止下来, 以避免程序运行产生对系统的负面影响。这两种情况都关系到程序的终止问题, 所以研究程序也必须研究程序的终止问题。程序的终止问题主要涉及终止的类型、终止的条件、终止的机制等三个方面。研究程序的终止不仅要明确一种程序到底存在哪些终止的形式, 而且要考察终止的各种因素和条件以及导致终止的具体机制, 只有这样才可能在程序的实际运用中找出避免异常终止的方法和寻求正常终止的途径。

(六) 分析程序的作用和功能

一种程序的产生存在总是与它特定的作用和功能联系在一起的, 同时, 程序的作用和功能, 也往往是程序运行的最终结果。所以认识和建构一种程序必须明确它的作用和功能。对一种程序作用和功能的认识主要涉及这种程序有什么样的作用和功能, 作为其作用和功能发挥的结构基础的效应装置的构成与性能, 其作用和功能发挥的条件, 作用和功能产生的机制等。

三程序分析法的具体运用

从上面的分析已经很清楚, 程序分析法是研究和揭示计算机和生命体的工作原理的基本方法, 所以要真正认识和把握它们的功能活动规律, 阐述其功能障碍的基本原因, 找到解决功能障碍问题的方法, 就必须运用程序分析法来进行。那么在信息科学和生命科学中到底应该如何来运用程序分析法呢?以下我们就针对计算机和生命体的几种程序讨论程序分析法在具体研究中的运用问题。

(一) 计算机程序研究

计算机程序研究是狭义信息科学即计算机科学研究的核心内容。就计算机科学研究来说, 早期研究主要是从硬件的物理特性来把握问题, 后来人们才意识到作为计算机程序的软件研究比硬件研究更重要、更有价值。不过即使在今天, 软件研究在理论上仍然不是十分明确, 更没有从理论上阐明程序的基本结构和运作规律。事实上, 在计算机科学中, 不管是软件研究还是硬件研究都应该围绕计算机程序来进行, 只不过软件研究是研究计算机程序的本质结构和过程, 而硬件研究则是一种计算机程序的信息过程的载体和结构基础研究。要真正要揭示计算机功能作用的本质就必须从计算机程序入手来进行: (1) 考察程序的整体结构和特点。这自然就需要了解它的启动结构、运行路线和终止结构, 以及它的功能作用, 并在思想上形成对它的完整把握。 (2) 考察程序的启动。接下来就是要考察它的启动环节, 即考察其程序的启动因子、启动机制和启动过程, 比如它是通过什么因子启动的?是直接的键盘敲击启动或鼠标点击启动, 或者是其他的程序过程启动。其启动的机制是什么?过程是如何的?明确信息过程产生的原理是如何的, 其具体的信息产生过程又是什么。 (3) 考察程序的运行。即考察程序启动后的整个运行过程, 明确其信息运行的路线, 信息处理、转换的环节, 信息运行的最终指向。 (4) 考察程序的终止。包括正常情况下程序运行完成的自然终止, 尤其是程序中途正常结束的条件终止和异常停止的干扰终止。要明确导致程序终止的因素, 探讨如何保证条件终止的实现和干扰终止的避免。 (5) 考察程序的功能作用。即考察程序运行所产生的功能效应, 程序运行是完成了某种数据处理, 还是某种实际活动控制, 或者是某种效应表现, 这些都需要阐明其机制和过程。只有从以上几个方面都把相应的问题搞清楚了, 人们也才能把握这一计算机程序功能正常发挥的原理, 进而找到其功能异常的原因和机制, 并找出好的解决问题的措施和办法。

(二) 遗传程序研究

遗传程序研究是揭示遗传规律的根本方法。传统的遗传研究是以基因为中心的, 认为遗传的性状都是由基因决定的, 只要揭示了基因的奥秘, 遗传的规律和机制也就可以弄清楚了, 所以遗传研究最根本的目标就是找出基因的构成。20世纪末21世纪初进行并完成的“人类基因组计划”就是围绕这一目标进行的, 当这一宏伟的研究计划完成的时候, 一些人曾为此欢呼, 认为人类遗传的奥秘揭开了, 各种遗传疾病从此可以找到根本的解决方法了。不过现在人们已经知道, 这种欢呼是盲目的, 也是不切实际的, 就人类遗传疾病的诊断尤其是治疗来说, 与之前相比并没有出现根本的改进。事实已经很清楚, 生命各种性状的遗传是通过遗传程序完成的, 人类基因组计划所达成的目标仅仅是揭示了人类遗传程序的一个环节即基因 (DNA) 环节的碱基排列规律, 而人类遗传机制涉及基因 (DNA) 的复制, DNA向RNA的转录, RNA再翻译合成蛋白质, 最后通过蛋白质的构形与作用实现遗传的功能。而这一系列的过程是一个完整的程序运作过程, 必须加以整体的把握。很显然, 弄清楚DNA的碱基排列仅仅是把握了其中的一个环节, 离真正把握整个遗传程序还存在很大的距离。实际上, 要完整把握某一遗传性状实现的规律和机制, 需要从整体上认识有关这一基因程序以及它的各个环节。其中首先是要考察一个基因程序的完整结构和功能, 以从整体上对它加以把握;其次是要考察这一基因程序的启动环节, 要把握包括启动因子、启动机制和启动过程的各个方面, 也就是要弄清楚相关DNA的复制的启动因子是什么, 它是如何促动DNA的复制的, 其具体过程是如何的等问题;再次是要考察这一基因程序的运行, 需要研究的问题包括DNA复制、DNA向RNA转录以及RNA翻译为蛋白质的具体过程是如何的, 其原理和控制机制又是怎样的等;复次是需要考察这一基因程序的终止, 包括终止的因素、终止的过程、终止的机制等, 如哪些因素会导致基因程序的终止, 各种终止是如何发生的, 如何完成正常终止, 如何防止异常终止等;最后还要考察这一基因程序的功能作用, 也就是合成蛋白质的功能, 弄清楚蛋白质通过其构形和特性发挥其功能的原理。只有将所研究的某一基因程序的整个运作的原理和机制都弄清楚了, 才可以说真正把握了这一遗传性状的遗传规律, 也才谈得上如何来解决所遇到的相应问题。

(三) 体液程序研究

体液程序研究是完整认识机体的体液调节功能的根本方法。在生命体中, 一个特定的体液调节功能都是由一个完整的体液程序来完成的, 但在今天的生命科学中, 这一点并不十分明确, 这其中最突出的就是激素的作用, 至今人们还是就激素来阐述激素的作用, 很少把它放在一个完整的体液程序中来认识和理解它的地位和作用, 明确它作为程序过程的主要信息载体的作用, 并从程序的运作来理解其作用发挥的原理和方法。很明显, 要真正把握生命体内体液调节功能的机制和原理, 并找到解决体液调节问题的途径和方法, 就必须从程序的角度来加以认识和把握, 这当然就需要体液程序分析的方法。在一般的体液程序中, 程序的启动都开始于内分泌腺体的激素分泌, 而程序的运行则从激素进入体液后开始, 激素在血液和体液中被输运到靶组织和靶细胞, 并与相应的受体结合, 导致靶组织和靶细胞特定的生理生化反应, 发挥相应的生理作用, 至此程序运行终止, 功能完成。在研究中首先需要的也是从整体上认识和把握体液程序的这种完整结构和基本的运作原理。在具体的研究中, 第一是要考察它的启动, 要了解是什么因素导致内分泌腺体开始分泌激素的, 其机制是怎样的, 其具体的过程又如何等。第二是考察它的运行。具体考察激素分泌后如何进入血液和体液, 通过什么样的路线输运到靶组织和靶细胞的, 在靶组织和靶细胞激素又是如何与受体结合的, 结合后又是如何引起靶组织和靶细胞的生理生化反应的, 等等。第三是考察它的终止。要考察体液程序终止的三种情况的具体表现到底是怎样的, 同时要考察可能导致程序运行停止的各种因素, 明确哪些因素有利于程序的正常终止, 哪些因素会导致程序运行的异常终止, 并寻求更好地完成正常终止和避免异常终止的途径和方法。最后是考察它的功能作用。主要是明确特定体液程序到底承担什么样的功能作用, 其功能的具体表现是如何的, 其功能完成的机制和过程怎样等。总之, 一个特定的体液调节功能都对应着一个特定的体液程序, 要真正认识和把握它的机制和规律就必须从体液程序的角度来加以考察认识, 只有在把握了整个体液程序的运作原理之后, 也才能找到其产生问题的原因, 并进而找出解决问题的措施和方法。

(四) 神经程序研究

神经程序研究是揭示神经系统及脑的工作原理的根本方法。传统对神经系统与脑的研究都是围绕反射结构来进行的, 而且长期以来都是把研究的重点放在神经的物质结构上。很明显, 基于神经结构的反射理论对于神经的生理调节功能确实还有一定的解释能力, 但对复杂的行为机能尤其是意识机能的说明就很难令人信服了。事实上, 要真正完整科学地说明神经活动的工作原理只能依赖神经程序理论, 而在研究上则必须借助神经程序的分析方法。从神经程序的研究来说, 要认识和把握一种特定神经活动的原理, 首先需要了解完成这一功能活动的神经程序的基本结构, 即了解这一程序从启动到运行再到终止的各个环节, 并从整体上加以把握。由于完成不同功能的神经程序是不同的, 其组成的物质结构基础也有所不同, 如果是生理程序其物质结构基础则一定包含了从感受器到传入神经元到中枢神经元到传出神经元再到效应器的五个基本环节;意识程序的物质结构基础则可能仅包括感受器、传入神经元和中枢神经元;行为程序的物质结构基础又是由中枢神经元、传出神经元和肌肉细胞构成。但不管是哪种程序, 其结构都应该包含启动、运行和终止三个环节或部分, 都需要作为一个完整的整体加以认识和把握。而在具体的深入研究中, 则首先需要把握所研究神经程序的启动, 包括启动因子、启动机制和启动过程。在神经活动中, 感觉活动的程序启动都是由环境物理化学因素作用于感受器引起细胞膜兴奋性电冲动而引起的, 而思维活动程序和运动调节程序的启动则可能是感觉引发, 也可能是脑内其他程序过程引发。神经程序启动研究就是要考察是什么因素如何导致神经信息过程发生的, 其机制和规律是什么, 其具体的过程如何等。接下来就是要考察该神经程序的运行, 包括神经信息传递的路线, 信息的变换和处理方式与机制, 信息流动的指向等。再下来要考察的就是该神经程序的终止问题, 要明确导致该神经程序终止的各种因素, 这些因素是如何作用于信息过程而导致其停止的, 了解条件终止的原理和干扰终止的原因, 从而探讨如何保证条件终止以及如何防止干扰终止的措施和办法。最后还要考察该神经程序的功用, 即考察该程序运行所引发的效应, 其效应的意义和作用, 效应产生的机理和过程等。实际上, 对于一种神经功能活动来说, 只有从完成该功能的特定神经程序的角度将其完整结构及启动、运行和终止的各方面问题都弄清楚了之后, 人们才可以说真正认识和把握了这一神经活动的基本原理, 也才能找到解决其各种问题的途径和方法。

参考文献

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初中科学探究实验基本理论的思考 篇3

一、假设与与假设验证原则

实验的第一个要素是“假设”；第一项原则是“假设验证原则”。

通常，科学探究起源于假设。假设亦称假说，指用来说明某种现象但未经证实的论题。假设一般分为三个步骤，即：提出假设；作出预期（或推断）；验证假设。如果假设得到证实，预期得以实现，则假设或假说就可以转化为科学理论，故假说是科学发展的基本形式。假设是科学发展的第一个要素。同理，假设验证是科学实验的必要环节和应遵循的程序准则，故假设验证是科学实验的第一项原则。

二、变量与单一变量原则

实验的第二个要素是“变量”，第二项原则是“单一变量原则”。

变量，亦称因子，指实验操纵控制的特定因素或条件。按性质不同，通常有以下两类四种变量，即：1、自变量与因变量。自变量指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件；因变量指实验中由于自变量而引起的变化和结果，二者有因果关系。实验的目的在于捕获解释这种前因后果。2、无关变量与额外变量。无关变量，亦称控制变量，指实验中除自变量以外的能影响实验变化和结果的因素或条件；额外变量，亦称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。显然，额外变量会对因变量起干扰作用。

单一变量原则，是处理科学探究实验中复杂变量关系的准则之一。它有两层意思：一是确保“单一变量”的实验观测；二是确保“单一变量”的操作规范。在初中科学探究实验中几乎都涉及这一原则。

三、控制与平衡控制原则

实验的第三个要素是“控制”；第三项原则是“平衡控制原则”。

控制，是处理实验中变量关系的又一准则，指实验要严格地操纵自变量，以获取因变量；与此同时，还要严格地均衡无关变量，以消除额外变量。一句话，通过实验控制，尽量消除实验误差，以取得较为精确的实验结果。

如果说“单一变量原则”主要是对无关变量和额外变量的控制而言，而这里的“平衡控制原则”，则主要是对无关变量与额外变量的控制而言。意思是说，实验中的无关变量的因素条件很难避免，只有设法平衡和抵消它们的影响。常用的方法有：单组实验法、等组实验法、轮组实验法。

四、对照与实验对照原则

实验的第四个要素是“对照”，第四项原则是“实验对照原则”。

对照是实验控制的有效手段之一，目的在于消除无关变量对实验结果的影响。实验对照原则是设计和实施实验的准则之一。通过设置实验对照对比，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。

通常，一个实验总分为实验组和对照组。至于哪一个作为实验组，哪一个作为对照组，一般是随机决定的。这样，从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的、被平衡了的，故实验组与对照组两者之差异，则可以认定为是来自自变量的效果，这样的实验结果是可信的。实验对照可分为以下四种形式，即：1、空白对照；2、自身对照；3、条件对照；4、相互对照。

五、捕获解释和真实客观原则

实验的第五个要素是“捕获”和“解释”，第五项原则是“客观真实原则”。

观察、实验的实质即在于捕获事实和解释事实。捕获，即捕捉、记录实验中的事实、现象和数据，用术语说，即捕捉记录由自变量带来的因变量。解释，即论证、说明实验中的事实、现象、数据，用术语说，即论证、说明实验中的自变量与因变量的因果关系，从而得出结论进行讨论。

真实客观原则是科学实验所必须遵循的基本准则，即实验中的捕获、解释一定要实事求是，一切从实际出发，使获取的材料（事实、现象、数据）尽可能地反映客观事物的本来面目，不能主观臆造，不能凭空胡诌，不能片面武断。所谓事实，有两类性质：一类是“客观事实”，一类是“经验事实”。实验即在于捕获真实客观的能反映客观事物本来面目的经验事实，并加以合理的解释。

六、实验与观察的联系与区别

实验离不开观察。观察是在自然条件下研究对象的方法，或者说观察是在自然条件下对研究对象的事实现象进行捕获、解释的方法。实验是在控制条件下研究对象的方法，通常包括观察。观察与实验在结构要素和方法要素等方面既有联系，有共同之处，又有区别和差异。其共同点为：都是有主体有目的有计划的能动活动；都要使用感官、仪器、设备等中介手段；都是研究对象的事实现象；都在于对研究对象进行捕获和解释。其不同点为：1、观察以不变革对象为特征，处于自然常态条件下；而实验以变革对象为特征，处于控制操纵条件下。2、观察的方法控制变量比较直观、简单，观测比较被动；而实验是使用假设、变量、控制、对照等中介手段，能使对象纯化、强化，增进了可观测性和可重复性等。

以上实验的五个要素、五项原则是相互联系、整合为一体的。它们是进行实验设计、制定实验方案的理论依据。实验基本理论的探讨，为改进实验教学，推行素质教育，特别是为发展学生的探索能力、动手能力、创造意识、创新能力、科学态度和科学精神，提高实验教学质量，提供了理论依据和实验指南。

科学探究的基本方法 篇4

科学探究是人们获取科学知识的，认识世界的重要途径，它既是新课标理念实施中的一种全新的学习方法，也是九年级化学学习的重要内容。科学探究活动能有效激发学生对化学学习的兴趣，能让学生学会从日常生活、工农业生产、科学研究中或从化学问题的实际情景中，发现有探究价值的问题。科学探究活动可有效的培养学生的实验能力、探究能力、创新能力。因而科学探究能力也就理所当然成为中考考查的重点和热点，但不少同学对于科学探究类试题，往往不知如何入手去解答。实际上该类问题一般来说是在同学们已有

知识和经验的基础上设计的，只要基础扎实，掌握了科学探究的一般步骤(科学探究的一般步骤为提出问题→猜想与假设→制定计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流)，可以说并不难解，本文结合近几年典型探究类中考题，从科学探究的步骤出发，剖析该类试题解题的一般思路和方法，供参考。

一、要在已学知识和经验的基础上，敢于和大胆的做出合理的猜想和假设

实际上科学探究试题中的许多内容都是平时学习时已学过的，或生活中司空见惯的`，关键问题是很多同学做题时联想不到，这就要求我们每一个同学在平时的学习和生活中要多问几个为什么，要注意从化学的视角去观察思考学习和生产生活中的各种问题，并能根据自己已有的化学知识和经验对问题做出有意义的猜想和假设。

例1.甲同学在某食品包装袋内，发现有一个装有白色颗粒状固体A的小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食用”。甲同学随手将小纸袋拿出来放在空气中，经过一段时间后，发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体B。请你与甲同学一起对块状固体B进行探究。

(1)猜想一：块状固体B中除氧化钙外还可能有：、。

写出白色颗粒状固体A在空气中转化为块状固体B的化学反应方程式：

(2)猜想二：块状固体B溶于水可能有现象(填“放热”或“吸热”)。

请设计实验方案验证你的这一猜想(至少写出两种方案，如果写出三种正确方案奖励1分)：

①;②;③。

(3)取适量块状固体B加入盛有一定量水的试管中，振荡、静置、过滤，得到少量白色固体C。就白色固体C的成分，甲同学与乙同学进行讨论，一起猜想。

甲同学认为，白色固体C可能是：氢氧化钙;乙同学认为，白色固体C可能是：碳酸钙;你认为，白色固体C还可能是：。

请设计实验证明你的猜想(填写下表)：

方案

现象和结论

[思路点拨]本题是一道较为典型的探究性中考题，它的命题紧扣课标和各版本的教材，同时又对学生们知识的掌握情况及思维能力、实验设计能力、探究能力及综合能力提出了较高的要求。它以生活中司空见惯的食品干燥剂生石灰作为试题的情景，通过分析生石灰放在空气中变成块状固体的原因进行猜想和探究。事实上本题考查的仍然是知识的应用，考查的是相关物质的性质。解题的关键是抓住生石灰氧化钙及其在空气中变质后一系列物质的性质(生石灰与水反应生成熟石灰氢氧化钙，同时放出热;而氢氧化钙是碱，水溶液显碱性，并能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水;所生成的碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体)。一旦做到这一点，思维就很通畅，解题就很顺手，所有设置的探究性问题也都会迎刃而解，这也就平时一再强调双基重要性的原因，也是“问渠哪得清如许，惟有源头活水来”的原因之所在。

[规范解题]⑴Ca(OH)2;CaCO3(填物质名称同样对)CaO+H2O=Ca(OH)2;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

⑵放热;①取适量块状固体B放入烧杯中，加入少量水，用手触摸烧杯外壁。②取适量块状固体B放入烧杯中，加入少量水，立即用温度计测定溶液温度的变化。③在试管中加入适量块状固体B，加入少量水，立即塞上带导管的单孔橡皮塞，同时将导管的另一端放入盛水的水槽中，观察导管口是否有气泡放出。④在试管中加入适量块状固体B，加入少量水，立即在试管口套上一只瘪气球，观察气球体积的变化。(只要写出其中的正确答案或其他合理答案即可)

(3)Ca(OH)2和CaCO3的混合物;

方案

现象和结论

步骤①：将所得固体C加入到试管中，加入少量水，振荡，再向其中滴入两滴酚酞试液;

步骤②：再向试管中滴入稀盐酸。

①若溶液变红，则白色固体C中含有Ca(OH)2

若溶液不变红，则白色固体C中不含有Ca(OH)2

②若有气泡产生，则白色固体C中含有CaCO3

科学论文写作的基本要点 篇5

论文标题：需要准确地反映论文的内容和主题，一目了然，而且要尽可能吸引读

者的注意力。

摘要：按目的、方法、结果、结论的结构撰写。其中，方法和结果应具有细

化的内容。

方法部分：不能过于笼统。应有示例中体现红字部分的内容。

【示例：拟合（如何拟合？）出了相关度较高的数学模型；测量（如何测量?）了XX系数；证明(如何证明？)了其与XX有很好的相关性；建立（如何建立？）了XX与XX的关系模型；用实验（什么样的实验？涉及人体实验和动物实验一定要标出样本数量）验证该方法的有效性。】

结果部分：不能仅是定性的词汇，应有定量数据说明达到了什么

效果。

【示例：“结果表明，该算法较好地抑制了XX的干扰，实现了XX信号的快

速提取，信噪比得到了显著的提高。”类似的描述，几乎可以放到许多论

文的摘要中，所以就失去了意义。应该定量说明，如“结果表明，该算法

能够抑制XX的干扰，使信噪比提高 16 dB，相当于30次叠加平均效果，从而可以实现XX信号的单导快速提取。”】

关 键 词：尽可能从题名、摘要、层次标题和正文的重要段落中抽出

与主题概念一致的词和词组，选择那些最具有检索意义的术语，避免使用过于宽泛的词汇。

引言： 旨在介绍论文所要探讨和解决的问题；

对研究背景、内容、工作的意义，要有实质性地描述，以便向读者

交代与问题相关的背景；

要包括对同行工作的介绍，介绍同类工作已有的结果，已研究到什

么程度，并评述相关的工作或指出存在的问题；

简要说明论文所采用的方法和贡献，以吸引读者的注意力。

材料与方法：详细描述方法的细节，使用的材料，实验的步骤，理论的推导过程

等。

结果：展现研究工作的新发现、新理论、新成果，应该针对表示结果的图、表等进行系统的阐述（不能只是把图和表放在论文中），并对成果进

行简要评论。

讨论：考虑从以下几方面展开：

 具体解析研究的成果，说明这些成果意味着什么；

 根据这些成果，其它同行能够学习、领悟到什么；

 探讨研究内容机制及如何深化后续研究；

重要的是要解析实验结果，不是对实验结果的重复说明，也不能

以结论代替讨论；

通过讨论，使读者知晓所进行研究的重要性、创新性以及局限性。

结论：总结论文的主要内容、所讨论的问题、主要方法和成果，可以指出下

一步的研究方向和任务。

致谢：感谢那些不在作者名单上，而又对这项研究工作做出了贡献的人。

参考文献： 列出文中引用的相关论文，使读者可以从这里继续发展和阅读其他

作者的相关工作。

 不但要引用国外的论文，还要引用中国的论文；

 不但要引用自己的论文，还要引用同行的论文；

科学探究的基本方法 篇6

［关键词］科学哲学；科学主义；历史主义；后现代主义

1 科学哲学的两层基本含义

“科学哲学”有两层意义,第一层意义是“研究科学的哲学”,在这层意义上说,它与中国的“自然辩证法”是同一层次的学科,这是哲学意义上的科学哲学；第二层意义是“科学化的哲学”,哲学要以科学为准绳加以改造,这层意义是“科学主义”意义上的科学哲学。“研究科学的哲学”自从有科学起就存在了,古希腊哲学家早就对科学的本性有极为深刻的思考；而“科学化的哲学”则是20世纪的产物,它既是西方现代科学深入发展的必然结果,也是西方哲学自我否定和自我超越的必然结局。科学主义意义上的科学哲学起源于经验论哲学传统深厚的英国,哲学意义上的科学哲学则继承了德国古典哲学对科学的批判和超越精神。两种科学哲学与西方现代哲学两大主流——英国的分析哲学和欧洲大陆的现象学——存在主义哲学具有本质关联,通常我们把20世纪西方哲学概括为科学主义和人本主义两大思潮,就是对这种态势的总体反映。当然,实际上还应该加上第三大思潮——宗教哲学思潮才是对现代西方哲学更为完整和准确的把握,因为三大思潮并立的格局如果从更为宽广的视野来看,正是西方文化和哲学两大传统,即富有理性精神、来源于希腊的古典文化传统和富有宗教精神、来源于希伯来的基督教文化传统所共同造就,科学主义思潮更富有希腊特色,宗教哲学思潮更富有希伯来特色,人本主义思潮则介于两者之间,不过就人本主义所普遍具有的非理性特色和人本主义共同具备的对深层意识的体验而言,它更接近希伯来,虽然人本主义并不把上帝作为自己理论的出发点。

2 西方科学哲学三大流派的转变

看清楚西方哲学的战略格局,就可以非常清晰地理解西方科学哲学的发展道路和规律。大体上,西方科学哲学经历了由科学主义到历史主义再到后现代主义的转变。

2.1 科学主义的基本思想和局限

科学主义兴起于20世纪代后期,维也纳学派掀起了一场举世瞩目的“科学的哲学”运动。这场运动有两个基本理念：

(1)真正的科学只有一种,那就是自然科学,除此之外,并不存在其他种类的科学,因此科学是一种独特的文化,科学与其他文化之间存在着一条明显的界限。

(2)拒斥传统哲学,拒斥传统哲学所研究的各种超验问题,如上帝的本质、人的命运等,认为这些都是神学研究的范围,哲学是科学范围内的活动,哲学只不过是科学的逻辑。

科学主义和与之相连的分析哲学一样,对科学的本质特征之揭示非常精微、深入、严谨,但有很强的狭隘性,而且自身也有不可克服的内在缺陷：由于只承认自然科学才是真正的科学,是唯一有意义的文化,排斥社会科学和人文科学,强调用自然科学的观点、方法和标准,去审视和衡量社会科学、人文科学和其他一切文化。于是,在自然科学与逻辑的解剖刀下面,一切非自然科学的学科、文化就成为非科学甚至伪科学,这本身就是非科学的。而且,随着对科学本性的进一步探讨,科学主义的局限性逐步显露，其表现在以下几方面：

(1)仅仅用“科学的逻辑”并不能解决科学与其他学科、文化之间的关系问题,因为这些学科、文化超出了自然科学的范围和能力,自然科学的范式和思维方法固然与其他学科具有统一性、共性,但并不是所有的自然科学方法都可以简单地、无原则地扩展到其他学科,片面追求精确、单一意义的所谓纯粹的科学性恰恰在最具有科学性的数学和逻辑学领域行不通。现代数学的发展表明,研究精确现象的数学是经典数学、线性数学,这仅仅是数学的初级形态,因为线性现象极为稀少,非线性、模糊、复杂才是世界的主流和真相,线性的现象只是非线性现象的特殊表现形式,就此而论,科学主义所谓的科学性恰恰是不科学性。比如,语言分析哲学曾经认为,哲学问题最终可以归结为语言问题,因此哲学研究就是进行语言分析。经过语言分析之后,传统哲学的问题要么是伪问题,要么可以化为科学问题加以解决。由于传统哲学应用的是模糊的日常语言,因此引起了哲学思维的混乱。这样,哲学问题就可以或就应该通过建立精确的、单一的科学语言来解决。虽几经努力,但这种理想最终以失败而告终。在模糊数学中,扎德所揭示的不相容原理指出：随着系统复杂性的增加,我们做出精确且有意义描述的能力相应降低,直到一个界限,此时,精确性与有意义性互相对立。这表明科学主义并不像它自己认为的那样是万能的。维特根斯坦是科学主义的主将之一,到了后期,明白了一个与科学主义的思想正好相反的道理：不可能完全消除命题内涵的不确定性和歧义性。伽达默尔则更进一步揭示出,与科学主义认为的正好相反,日常语言是开放的、多维度的、自我调整的复杂世界,其多义性或模糊性正是其优势所在。事实上,任何逻辑的或数学的语言都不能彻底表达日常语言的丰富内涵,所以黑格尔指出：哲学不需要特殊的语言。其原因正如海德格尔所说的那样：表达是否清晰和准确,问题不在于语言,而在于思维和思想。说到底,语言分析哲学欲以科学语言来解决哲学问题事实上是经典科学的线性思维方式在哲学上的精致化。面对世界的非线性之复杂内涵,运用线性思维方式加以把握、理解是力不从心的。

(2)科学本身的根据何在？为什么只有自然科学才是真正的科学？这些问题科学主义并没有也不能真正给予回答。事实上,科学主义试图在科学与非科学之间划界的努力一直没有真正成功,这正说明其前提有问题,最关键的问题在于：科学与非科学的界限是不能仅以科学为准单方面来划定的,而必须在科学与非科学的整体中、全局中划定,就此而论,科学主义不可能完成其给自己提出的任务,也无法真正说明到底什么是科学,什么是非科学。

(3)科学主义的科学或科学的哲学必须拒斥哲学的观点是根本不理解科学的真谛的说法,事实上,一方面,科学研究到最深邃之处就必然、自然进入哲学的境域；另一方面,科学的动力和根源是甚至只能是哲学的,如霍金所说的：今天我们仍然渴望知道,我们为何在此？我们从何而来？人类求知的最深切的意愿才是我们从事科学探索的正当理由。因此拒斥哲学就是拒斥自己的命运,西方科学哲学界在20世纪后半叶越来越高的重建哲学的呼声实际上表明科学主义拒斥哲学的立场已经被否定。

(4)科学主义认为的哲学不能研究超验的问题这种观点也是错误的,每个人都具有对超验问题的终极关怀,而且这种终极问题的解决不能仅仅付之以信仰,而必须要亲自实证,仅仅信仰而不能实证归根结底是虚妄的,找不到真实的自我。当然,这一问题就不是科学主义所能解决的,因为这一问题已经远远超越了科学主义的范围。

2.2 历史主义的基本思想和局限

历史主义的基本理念与科学主义截然不同：不但在自然科学与人文科学、 社会科学之间不存在明确的、单一的界限，而且甚至在科学与非科学之间也不存在明确的、单一的界限。当然其意义并不是科学与其余学科没有区别,而是强调科学与其余学科之间的区分不是绝对的,而且科学与其余学科之间是平等的。从整个人类文化领域来看,科学固然具有其不可或缺的价值,但绝不能代替道德、艺术、宗教或哲学的作用,我们很难说科学就一定比道德、艺术、宗教或哲学对人类历史的发展起到更为重要的作用,而且即使就科学家本人来说,科学也不是其生活的全部,科学家不仅需要科学,同样需要道德、艺术、宗教、哲学,甚至正如前面揭示出来的,科学不能给科学家提供最终的意义之源；科学并不是纯粹的、与其余学科截然区分开的独立体系,而是深受哲学、历史、信仰等的影响,科学、哲学、历史、信仰等本身都是一个复杂的系统,它们之间又相互影响,构成更为错综复杂的大系统,总体上看,科学的整体发展水平与其所处的整个时代的文化发展水平基本上是互相适合、互为因果的。因此,历史主义在研究科学的时候,其考察领域大大超越了科学主义所规定的自然科学的范围,涉及历史学、社会学和心理学等广泛领域,也包括在理论评价中起作用的认识论和哲学。历史主义的科学观和哲学观把科学看做是人类历史的活动,强调科学与其他文化的联系,强调科学的时代性或历史性,强调科学活动中人们的价值取向及其作用。其实,科学主义的产生本身就是哲学与科学相互作用的结果,科学主义之所以在英国产生而其基本理念之所以是要以科学为尺度来改造哲学,其原因正是英国的经验论哲学其境界无法适应和追赶现代科学的发展水平,以科学代替哲学正是哲学发展境界不高的必然结局；而德国的科学发展历程与此相反,德国科学后来突飞猛进式的飞跃发展主要得益于德国古典哲学的滋养和陶冶,原因就是德国底蕴深厚的哲学与文化为科学的发展奠定了雄厚基础。在数学领域可以看到另一个典型的例子,20世纪数学界之所以分化为三大领域,从技术上、战术上看是数学思维、数学方法方面的原因,但从根本上、战略上看则是由于数学家对数学本质理解的哲学分歧引起的,也就是说,哲学的分歧塑造了不同的数学,支配了数学发展的命运。

2.3 后现代主义的基本思想和局限

后现代主义进一步发展了历史主义的科学哲学所蕴涵的观点,提出了一种自由主义的科学观：

(1)科学只是许多意识形态中的一种，并不比其他信念体系更客观、更合理,因此,科学不应当享有特殊的文化和社会地位，反对科学沙文主义。在历史上,尤其在科学发展的初期,宗教势力很强大的时候,出于维护科学的立场,我们曾经强调,科学有其自身特有的规律,因此不能以外在的标准如政治标准、宗教标准来强行规范或干涉科学的发展,但反过来,基于同样的理由,其余学科都具有各自特有的规律,同样也不能以科学为标准强行规范或干涉其余学科的发展。科学主义的行为是“己所不欲,施之于人”,如果对待科学与其余学科采用双重标准,不啻于文化领域内的霸权主义。

(2)如果说科学主义把哲学看做是科学范围内的活动,那么,后现代主义则完全走到了其反面,即把哲学看成是“非科学”范围内的活动。后现代主义试图揭示在科学、艺术和政治这类先前被认为是不同的领域之间的类似性,最终在“新实用主义”或“后哲学文化”等后现代主义的旗号下,将民主、文学、数学、物理和任何别的东西都统统关联并融合起来。后现代主义提倡多元主义方法论,强调人类文化的多样性和丰富性,强调科学与其他文化的关联,反对纯粹用自然科学或认识论的观点来审视和评判别的文化。

3 结 论

当代西方科学哲学从科学主义转变为历史主义再转变为后现代主义,这两次重大转变，透彻地看,实质上只是科学哲学主题的转换,而其精神实质是一以贯之的。三者所揭示的科学哲学的主题各有侧重：科学主义所揭示的主题是如何理解科学的实质,历史主义所关心的主题是如何理解科学的历史发展,而后现代主义所强调的主题是如何理解科学与其他文化的相互关系,换言之,科学主义是就科学本身来理解科学本身,历史主义是在科学的历史发展中来理解科学,后现代主义是在科学和其余文化的关系中理解科学。这三个主题相互联系,并行不悖,只有将三者完整贯为一体,才是对科学本性的真实理解。

参考文献:

［1］洪谦.维也纳学派哲学［M］.北京：商务印书馆,1989：131-132.

［2］李继宗.现代科学技术概论［M］.上海：复旦大学出版社,1994：96.

［3］洪谦.逻辑经验主义［M］.北京：商务印书馆,1989：13.

［4］L .劳丹.分界问题的消逝［J］.自然科学哲学问题,1988(3)：20.

分析社会科学方法论基本特征 篇7

一、社会科学理论构成的基本特征

社会科学理论构成体现的是社会科学的内在逻辑的表现。其基本特征可以归结为概念、变量、命题、形式、动态、静态等。

科学概念是由科学术语来表达的, 社会科学必须使用变量的语言, 变量是概念的一种类型, 是概念的具体转化。变量具有明确性、可观测性。另外, 科学的概念有名词、抽象定义、经验内涵三部分组成。

命题通过两个或者两个以上的概念之间的关系的明确陈述使各种现象联系起来, 是思维的基本单位, 能够详细的反映社会世界各种事物的现象、属性及其相互关系的相对完整的思想。社会科学的理论是由一系列逻辑上相互联系的命题构成, 社会科学的理论结构经历着历史演变和动态转换。社会科学理论难免具有一定的相对性, 在更高的层次上对社会现象进行描述、解释。

二、社会科学研究对象的基本特征

社会科学研究对象的基本特征可以归纳为:

整体性与个体性。社会科学方法论存在着整体主义与个体主义的对立, 社会科学的整体性“指一种可以或者应该通过社会的整体来研究社会的理论即对社会进行分析、研究的基本对象是社会的法则、倾向和运动等等。”社会科学的个体性是指“社会科学研究的基本分析单位是个人, 他要求把一切社会现象还原到个体层面, 从个人的行动和目的、意图、动机等方面对之加以说明和理解。”;社会现象是整体性和个体性的统一, 整体性和个体性的观点都有合理的一面, 即社会科学的整体性与个体性是辩证统一的, 强调任何一点都是片面的, , 二者不能相互割裂, 彼此孤立。

价值中立性与非中立性。事物自身具有两面性, 既对立又统一。所以社会科学是价值中立性与非中立性的统一, 不能对科学采取“超脱”一切意识形态, 社会科学的理论知识与反映的对象之间具有相符性, 要正确地把握社会科学的绝对与相对性、客观性与价值性的辩证关系, 通过科学观念或者科学思想体现出信念的价值、真正理解社会科学价值中立性与非中立性相统一的性质。

可通约性与不可通约性。。社会科学与人文科学之间有一定的可通约性, 社会科学与人文科学有着很大程度上的共同性特征。在研究方法上、功能上具有统一性和互补性特征。。随着社会大科学的发展, 它们的界限正在走向模糊性特征, 在人类调整其与社会存在的关系时, 它们都发挥各自必需的作用, 都有着向“统一的人的科学”方向发展的趋势;:社会科学方法论与自然科学方法论的可通约性。社会科学方法论和自然科学方法论在历史的沃野上曾经合一, 经过后来的分流, 在新的历史条件下, 又呈现交叉、分流的趋势。在很大程度上接受一般科学方法论的指导, 它们具有不少共同的科学方法。寻求答案的这些手段都存在着合理性、有效性问题;社会科学与人文科学的不可通约性。二者的研究对象和目的不同性特征, 并且形成时间不同。社会科学以社会现象为研究内容, 人文科学主要分析人文现象, 社会科学比较晚, 而人文科学在奴隶社会时期就形成了。社会科学的主旨在于揭示社会规律, 人文科学并不追求他人的认同。社会科学主要有经济学、社会学、政治学;人文科学主要有文、史、哲。社会科学的功能是找到人类社会发展和运行的规律, 文科学的功能是让人类的心灵有所安置;社会科学与自然科学的不可通约性。这表现为研究对象不同、研究目的不同、研究方法不同, 以及科学功能不同。

三、社会科学研究方法的基本特征

社会科学的研究离不开科学的研究方法, 在其众多的研究方法中, 我们主要针对这里主要分析社会科学中的观察法、调查法、实验法。其中观察方法是通过科学理论指导下, 利用感官或者借助于科学仪器, 有目的、有计划的感知研究对象, 并获得科学事实。调查法是当今社会科学领域最常用的搜集研究资料的方法, 实验方法主要运用在自然科学领域。

整理事实的方法特征常用的方法包括多种, 如数学方法在社会科学中的运用越来越广泛, 而统计方法在社会科学中的运用己经向数学方法一样普遍。

理论分析的方法很多。如假说在人类认识自然、认识社会和认识自身的过程中发挥着重要的作用, 而怀疑方法是一种创造性思维的方法, 需要科学知识作为依据, 是社会科学研究中的一种很重要的研究方法。

另外, 社会科学方法论的基本特征, 还体现出:复杂性、关联性、多层性。

四、社会科学理论建制的基本原则

在社会科学的研究活动中, 方法论的基本原则问题很重要, 社会科学的研究对象是社会现象及其发展规律, 实践的原则应当是社会科学方法研究所应遵循的第一原则;系统原则使用的范围比较广, 社会科学的研究活动要坚持这个原则。社会科学研究离不开定量原则, 社会科学的研究对象是具体的社会客体, 用以拥有自己的特殊规定性。

矛盾原则是根据马克思主义哲学原理的要求提出来的, 全面性原则是指社会科学研究者在社会科学的研究过程中, 全面的认识和把握研究发展原则要求社会科学研究者在进行社会现象的研究时, 把社会现象看成是一个过程, 时空原则是指任何社会现象、社会规律的发生都具有特定的时间、地点、条件。社会科学中的客观性原则是指按照客观世界的本来面目来认识世界, 方法多元化原则是指社会科学的研究对象不仅是主体有意识活动的过程, 它决定了社会科学的研究对象是复杂的、多样的。

总之, 社会科学研究者应具有的基本思维品质是:兴趣专一与猎奇精神, 敢于怀疑与辩察精神, 创新能力与选题能力, 人格魅力与理论建构能力, 综合分析与辩证思维能力, 只有这样, 才能得到正确的社会科学理论认识。

摘要：认识世界和改造世界是人类的根本任务和根本目的, 社会科学方法论揭示了隐藏在社会科学活动中的表征人类科学的最基本特性的思维方式、研究方法、实现机制。运用正确的科学思维方法进行合理的科学思维, 可以提高创造力

关键词：社会科学,科学思维,基本特征

参考文献

[1]吴晓明:《社会科学方法论创新的核心:把握并切中当今的社会现实》, 《浙江社会科学》, 2007 (4)

[2]景天魁、杨音莱:《社会学方法论与马克思》, 北京人民出版社, 1993年。

科学探究的基本方法 篇8

关键词：高中化学；阅读；实验；探究

中图分类号：G424文献标识码：A文章编号：1671-864X（2016）09-0114-01

我们的时代在进步，进步的时代需要新的人才，则我们的教育也必须改革。新的教育改革已经谈了很多年，并取得了有目共睹的成绩。但是我们需要注意的是教育需要改革的同时也需要继承。新课改的目标要求高中化学教学从传统的讲授方式转变为以采用讲授、讨论、合作、探究性、网络多媒体等各种各样的适合于高中生成长学习特点的教学方式，[1]但并未要求在教学中抛弃传统的教学方法，而是要求在已有的基础上完善教学方法。例如传统教学当中教师十分强调学生对课本和材料的阅读，这一点并没有是什么不好，完全可以继承下来。而传统的教学中主要是老师讲学生听，不怎么重视探究，这是它的不足，我们需要改进。本文分享了笔者在教学实践中所总结出来的高中化学教学的三种基本方法：阅读、实验与探究。

一、养成认真阅读教材和材料的习惯

阅读是人类学习的最基本途径，指人们搜集处理信息、认识世界、发展思维、获得审美体验的一种重要能力。对于教学而言，阅读是课堂教学中必不可少的一部分，因此也是学生必须掌握的一种技能。即便是化学课堂也不例外，化学阅读能力是指学生通过阅读化学资料，获取化学知识，并应用这些知识解决化学问题的能力。在近几年的高考化学试卷中，试卷长度的增加和信息给予题的大量使用对学生化学阅读能力的要求越来越高。

教材是我们学习化学的依据和准绳，是我们学好化学的入手和抓手。从知识体系角度来看，教材是一本比较完整的化学读物，里面有详实的对于物质性质、变化规律、用途及物质转化的描述。因此，教师首先要引导学生充分利用教科书，教材的基本内容大致可以概括为“标题、概念、定律、例题、实验、插图、习题”等七部分，应根据不同的教学目的有针对性地阅读。[2]除了教材，化学课外读物也是值得阅读的，化学课外读物的阅读，可以开拓学生视野，让学生了解教科书上所没有的、更为具体、更为深入的科学史实等，通过课外读物的阅读，积累丰富的课外化学知识。因此教师有必要为学生选择一些合适的课外阅读材料，但是这些材料应该和所学的知识能够结合起来。

高中化学阅读还应注意以下几点：第一，带着问题去阅读，让学生带着问题阅读，使学生明白阅读的目的，这样可以提高学生的阅读质量和阅读效率，有利于提高学生的做题能力，在学生阅读后回答，然后师生共同讨论总结。也可以让学生在阅读完以后自己提问。第二，教材中的重点内容，要让学生反复去读，直到理解为止。如相对原子质量的定义中“以一种碳原子的质量”很绕口，学生也分不清“一种碳原子”、“其它原子”和“该种原子”。这些词语需要在教师的指导下学生仔细反复阅读，并进行比较，这样学生才可能理解和应用它们。第三，化学中有许多知识学生容易混淆。如学习同系物，同分异构体，同素异形体三个概念后，为了消除这种思维混乱，可以让学生将三者对比阅读，找出它们的不同点和相同点。通过这样的训练，学生能正确区分容易混淆的知识，并能将新旧知识进行前后联系，深化理解，准确掌握知识。

二、实验教学不可忽视

素质教育和新课改对化学教学提出了新的要求，要求学生必须具备较强的动手能力。之所以做出这样的要求是因为化学作为一门自然科学本身就是来源于实验，实验教学不仅可以验证所要学习的理论知识，而且可以为我们探究未知的知识提供一个极好的机会。教师是学生学习上的知道者，教师应该考虑到高中生的知识水平的有限，必须针对实验展开详细的讲解，保证实验的安全性和操作中的指导性，以确保实验效果。在演示和讲解的基础上鼓励学生动手操作，让学生在真实的过程中感受理论和实际的差距，动脑、动手。在操作过程中可以采取合作的方式，让学生在实验过程中加强沟通配合，同时相互帮助提高。[1]在实验结束以后还要注重学生实验的总结，要求学生必须提交书面的实验报告。高中生的心智尚未完全成熟，还处于贪玩的年龄，必须对其进行合理的引导，以促进学与思、思与行的结合，更好的促进实验效果，避免学生对实验的认识仅停留在观察和有趣的表面。除了课本上的实验，教师还可以联系日常生活设计一些简易的课外实验，让学生们在实际中去运用，以找到学习化学的乐趣。

三、小组探究更能提高学生

新课改最主要的特征是体现学生的自主性，尤其近些年吵得沸沸扬扬的高效课堂，更是倡导把课堂交个学生，将学生分成小组进行小组探究。探究性教学是指在教学中教师设计研究情景，对学生进行分组，让学生自主独立地发现问题。通过实验、操作、讨论、分析等探究活动获得知识、技能，解决问题。探究性教学是一种启发性的教学方式，不仅老师启发学生，学生也相互启发，学生能够在自己动手、动脑的过程中深入学习知识。在化学教学中，引导学生进行探究式学习，可以培养学生对知识的探索能力，同时注重和其他同学的合作和交流。

深层次的小组探究对于学习程度较好的学生而言更有帮助，因为探究学习就是主张举一反三。例如在学习金属的性质时，我们对钠与水的反应学习很有典型性，但在学完之后，我们可以提出新问题，Na与CuSO4 溶液会有怎样的反应？不同学生根据自己的知识储备可能有不同的答案，可以让学生分小组讨论，说明自己的观点。然后让学生进行一定的尝试，观察现象。学生会发现既有气体产生也有蓝色沉淀物出现，但没有生成红色物质。在观察了现象后，让学生继续回到小组对实验现象进行思考、讨论，分析出现这种情况的原因，并写出其方程式。探究性教学将学生作为主体，让学生自己主动的进行学习实践，可以激发学生自身的潜能，提高学生的探究能力和沟通交流能，这也是新课改对化学教学提出的目标。

参考文献：

[1]陈静：高中化学教学的教学方法浅析，课改前沿[J]，2011.7

[2]马晓青.浅谈高中化学新课改下的探究性教学[J].数理化学习，2010（09）.