专题三科学观与科学方法论(简)课件

专题三专题三 科学观与科学方法论科学观与科学方法论l 第一节第一节 科学的本质科学的本质l 第二节第二节 科学认识的形成科学认识的形成“科学科学”词义的来源词义的来源:19 19世纪下半叶，日本明治时代启蒙思想世纪下半叶，日本明治时代启蒙思想家家福泽瑜吉福泽瑜吉首次把首次把Science译为译为科学科学（分门别类（分门别类加以研究的学问）。加以研究的学问）。1893 1893年，年，康有为康有为最早将最早将“科学科学“一词引一词引进中国。随后，进中国。随后，梁启超梁启超在变法通议中，在变法通议中，严严复复在天演论中，都使用了在天演论中，都使用了”科学科学”一词，一词，将科学研究机构译为将科学研究机构译为“格致大馆格致大馆”。从此科学。从此科学一词便在我国广泛使用。一词便在我国广泛使用。第一节第一节 科学的本质科学的本质l 科学的本质是科学观和科学认识论科学的本质是科学观和科学认识论的核心，也是科学哲学中争议最大的问的核心，也是科学哲学中争议最大的问题之一。事实上，对于科学本质的观点题之一。事实上，对于科学本质的观点也是在不断发展的也是在不断发展的。英国著名的自然科学史学家英国著名的自然科学史学家W.C.W.C.丹皮尔丹皮尔在他的在他的科学史及科学史及其与哲学和宗教的关系其与哲学和宗教的关系（19491949）的绪论中，对科学一）的绪论中，对科学一词开章作出了阐述：词开章作出了阐述：什么是科学？什么是科学？l拉拉丁丁语语词词ScientiaScientia，就就其其最最广广泛泛的的意意义义来来说说，是是学学问问 或或 知知 识识 的的 意意 思思。但但 英英 语语 词词“science”science”却却 是是natural natural sciencescience（自自然然科科学学）的的简简称称，虽虽然然最最接接近近的的德德语语对对应应词词WissenschaftWissenschaft仍仍然然包包括括一一切切有有系系统统的的学学问问，不不但但包包括括我我们们所所谓谓的的sciencescience（科科学学），而而且且包包括括历历史史、语语言言学学及及哲哲学学。所所以以，在在我我们们看看来来，科科学学可可以以说说是是关关于于自自然然现现象象的的有有条条理理的的知知识识，可可以以说说是是对对于于表表达达自自然然现现象象的的各各种种概概念念之之间间的的关关系系的的理理性性研究。研究。什么是科学？什么是科学？l达尔文达尔文：科学就是：科学就是整理事实整理事实，以便从中得出普遍的结论。以便从中得出普遍的结论。l伏尔科夫伏尔科夫：科学本身不是知识，：科学本身不是知识，而是产生知识的而是产生知识的社会活动社会活动，是，是一种社会生产一种社会生产l布莱克特布莱克特：所谓科学，就是：所谓科学，就是国国家出钱家出钱来满足科学家的好奇心来满足科学家的好奇心 JJ贝尔纳贝尔纳虽然没有对科学给出严格的虽然没有对科学给出严格的定义，但还是从多方面作出了自己的定义，但还是从多方面作出了自己的概述：概述：“科学可作为（科学可作为（1 1）一种建制；）一种建制；（2 2）一种方法；（）一种方法；（3 3）一种积累的知）一种积累的知识传统；（识传统；（4 4）一种维持或发展生产的）一种维持或发展生产的主要因素；以及（主要因素；以及（5 5）构成我们的诸信）构成我们的诸信仰和对宇宙和人类的诸态度的最强大仰和对宇宙和人类的诸态度的最强大势力之一。势力之一。”可见，他把科学看作是：可见，他把科学看作是：组织人们去完成一定社会任组织人们去完成一定社会任务的务的体制体制；发现自然界和社；发现自然界和社会的新规律的会的新规律的方法方法；积累起；积累起来的来的知识体系和传统知识体系和传统；发展发展生产生产的主要因素；的主要因素；新思想新思想、新世界观新世界观的来源。的来源。科学研究的程序科学研究的程序l选题：选题：始于科学问题；始于科学问题；l获取科学事实：获取科学事实：按课题的需要收集和整理事按课题的需要收集和整理事实材料；实材料；l进行思维加工：进行思维加工：基于已有的材料，进行科学基于已有的材料，进行科学抽象，形成科学假说；抽象，形成科学假说；l验证：验证：对已形成的假说进行检验；对已形成的假说进行检验；l建立理论体系：建立理论体系：形成严密的逻辑体系形成严密的逻辑体系第二节第二节 科学认识的形成科学认识的形成l科学问题的提出科学问题的提出l科学事实的获取科学事实的获取l科学抽象科学思维科学抽象科学思维l科学假说的形成科学假说的形成l科学理论的创立科学理论的创立一、科学问题及科研选题一、科学问题及科研选题l 科学问题科学问题是科学研究的指是科学研究的指向，是科研主体从事科学活动向，是科研主体从事科学活动的起点；的起点；1 1、科学问题的提出、科学问题的提出（1 1）科学问题）科学问题l科学问题主体在科学问题主体在当时知识背景当时知识背景下下提出的关于科学认识和实践中需提出的关于科学认识和实践中需要解决而又未解决的要解决而又未解决的矛盾矛盾,包含着包含着一定的一定的求解目标和求解范围求解目标和求解范围,但尚但尚无确定的答案。无确定的答案。l德国数学家希尔伯特在德国数学家希尔伯特在2020世纪一次国世纪一次国际会议上提出数学研究的际会议上提出数学研究的2323个问题，个问题，对本世纪数学研究起到了重要的推动对本世纪数学研究起到了重要的推动作用作用。“我们必须知道，我我们必须知道，我们必将知道。们必将知道。”注意：注意：l科学问题是历史时科学问题是历史时代的产物。代的产物。l问题与科学问题；问题与科学问题；l科学问题与伪科学科学问题与伪科学问题问题l爱因斯坦爱因斯坦“提出一个问题往往比解决一个问提出一个问题往往比解决一个问题更加重要。因为解决问题也许仅仅是一个数学题更加重要。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的问题，却需要有可能性，从新的角度去看待旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”l 海森堡海森堡“提出正确问题标志问题解决了一提出正确问题标志问题解决了一大半。大半。”美美美美1919名科学家提出名科学家提出名科学家提出名科学家提出2121世纪世纪世纪世纪 11 11 大科学难题大科学难题大科学难题大科学难题11（1 1）何谓暗物质（）何谓暗物质（2 2）暗能量的性质）暗能量的性质（3 3）宇宙的起源（）宇宙的起源（4 4）爱氏引力论是否定论）爱氏引力论是否定论（5 5）中微子质量（）中微子质量（6 6）高能粒子束原理）高能粒子束原理（7 7）质子稳定性（）质子稳定性（8 8）高密高温下的物质新形态）高密高温下的物质新形态（9 9）元素的组成细节（）元素的组成细节（1010）有否额外时空维度）有否额外时空维度（1111）描述中子星、）描述中子星、射线的新理论射线的新理论（2 2）科学问题的来源）科学问题的来源l实践与理论的矛盾实践与理论的矛盾:原理论难解释新现象；原理论难解释新现象；同一事实进行多方面观察、实验，其结果无同一事实进行多方面观察、实验，其结果无法给予统一解释。法给予统一解释。l理论内部的矛盾理论内部的矛盾:理论的推论中证明了两个理论的推论中证明了两个矛盾命题矛盾命题理论中有悖论；从理论中能推出理论中有悖论；从理论中能推出它不能成立的结论它不能成立的结论佯谬。佯谬。l不同理论、学派之间的矛盾不同理论、学派之间的矛盾:不同学派运用不同学派运用不同理论；不同学科领域的不同理论解释。不同理论；不同学科领域的不同理论解释。l社会需要而现有技术不能满足需要的矛盾社会需要而现有技术不能满足需要的矛盾。（二）科研选题（二）科研选题l1 1、科研选题科研选题是对科学问题的系统思考和深入的是对科学问题的系统思考和深入的结果，它具有明确的问题结构、研究方法的描结果，它具有明确的问题结构、研究方法的描述、研究程序的说明、研究价值和意义的展望述、研究程序的说明、研究价值和意义的展望等，是科研活动实际过程的真正起点。等，是科研活动实际过程的真正起点。l科学学创始人科学学创始人贝尔纳贝尔纳：“课题的形成和选课题的形成和选择，无论作为外部的经济要求，抑或作为择，无论作为外部的经济要求，抑或作为科学本身的要求，都是研究工作中最复杂科学本身的要求，都是研究工作中最复杂的一个阶段，一般来说，提出课题比解决的一个阶段，一般来说，提出课题比解决课题更困难课题更困难所以评价和选择课题，便所以评价和选择课题，便成了研究战略的起点。成了研究战略的起点。”（1 1）科研选题的意义）科研选题的意义A A、选选题题是是研研究究工工作作的的首首要要步步骤骤和和战战略略起起点点，在在科科研研活活动动中中占占有有举举足足轻重的地位。轻重的地位。B B、选选题题直直接接关关系系到到研研究究工工作作的的进进展展速度、成果的大小甚至成败。速度、成果的大小甚至成败。C C、提提出出有有创创建建性性的的课课题题，能能加加速速科科学发展。学发展。D D、科科研研选选题题还还与与研研究究人人员员的的成成才才有有重大关系重大关系 科研选题的基本原则科研选题的基本原则l需要性需要性(与社会、经济发展密切联系与社会、经济发展密切联系,或是与学或是与学科发展本身需要密切联系；）科发展本身需要密切联系；）l创造性创造性(科研是探索性工作科研是探索性工作,本质上要求创新本质上要求创新,其其生命在于创新生命在于创新)l科学性科学性(有一定的科学理论、事实的依据有一定的科学理论、事实的依据,把选把选题置于当时背景条件下题置于当时背景条件下,使之成为科学上可成立使之成为科学上可成立和探索的问题和探索的问题)l可行性可行性（与主客观条件适应（与主客观条件适应,据已有条件或努力据已有条件或努力创造条件创造条件,取得预期或一定成果取得预期或一定成果)科研选题还应注意选题的方法和艺术科研选题还应注意选题的方法和艺术1 1、要勇于提出自己的见解；、要勇于提出自己的见解；2 2、善于抓住两门或几门学科相互接触的交叉点和结合、善于抓住两门或几门学科相互接触的交叉点和结合点，延伸自己科研的领域和视野；点，延伸自己科研的领域和视野；3 3、敏锐地抓住研究中意外出现的机遇，调整课题、转、敏锐地抓住研究中意外出现的机遇，调整课题、转向进攻，及时调整思路；向进攻，及时调整思路；4 4、善于抓住矛盾，从中发现问题，制定课题；、善于抓住矛盾，从中发现问题，制定课题；5 5、学会站在、学会站在“巨人肩上巨人肩上”制定课题；制定课题；6 6、善于把握学科发展动态和趋势，在各学科前沿选择、善于把握学科发展动态和趋势，在各学科前沿选择课题；课题；7 7、善于接近哲学、文学的预见和科学幻想的启迪、善于接近哲学、文学的预见和科学幻想的启迪l在克林顿时代，著名的国家基础在克林顿时代，著名的国家基础信息计划、人类基因组计划和纳信息计划、人类基因组计划和纳米创新计划，不仅对科技，而且米创新计划，不仅对科技，而且对经济社会发展产生了巨大的推对经济社会发展产生了巨大的推动和影响。动和影响。l布什时代，注意力由于布什时代，注意力由于9.119.11原因原因转移到了反恐上，在科技政策上转移到了反恐上，在科技政策上更多的关注本土安全跟所谓的国更多的关注本土安全跟所谓的国家防御问题。但是他也提出生物家防御问题。但是他也提出生物探空计划，希望经过探空计划，希望经过1515年到年到2020年年的努力，把人送到火星。的努力，把人送到火星。二、科学事实二、科学事实l1 1、所谓科学事实，是指人们通过、所谓科学事实，是指人们通过观察观察和和实验实验所获得的所获得的经验事实经验事实，是经过，是经过科学整科学整理理和和鉴定鉴定的的确定事实确定事实。l客观事实客观事实：在时空中实际存在着的：在时空中实际存在着的事件、现象和过程。在人们的意识事件、现象和过程。在人们的意识之外，不依赖于人们的意识而独立之外，不依赖于人们的意识而独立存在。存在。客观事实与科学事实客观事实与科学事实l 但是，客观的事件和现象会随着观但是，客观的事件和现象会随着观察和实验过程的结束而消失，怎样才察和实验过程的结束而消失，怎样才能长期保持事实，把它们纳入科学认能长期保持事实，把它们纳入科学认识的系统中并在理论中加工它们呢？识的系统中并在理论中加工它们呢？这就需要对事实进行陈述和判断。这就需要对事实进行陈述和判断。l所以，科学事实既不是客观事实本身，所以，科学事实既不是客观事实本身，也不是所学理论，而是科学与客观事实也不是所学理论，而是科学与客观事实的结合。的结合。l特点：特点：内容是客观的内容是客观的 形式是主观的形式是主观的l科学事实是科学研究的基础。科学事实是科学研究的基础。l苏联生理学家苏联生理学家巴甫洛夫巴甫洛夫：“不管鸟翼是多么不管鸟翼是多么完美，但如果没有空气，它是永远不会飞翔完美，但如果没有空气，它是永远不会飞翔高空的。事实就是科学家的空气。你们不凭高空的。事实就是科学家的空气。你们不凭借事实，就永远不会飞腾起来。借事实，就永远不会飞腾起来。”l一个希望受到应有的信任的理论一个希望受到应有的信任的理论,必须必须建立在有普遍意义的事实之上建立在有普遍意义的事实之上从来从来没有一个真正有用的和深入的理论果真没有一个真正有用的和深入的理论果真是由纯粹的思辨去发现的。是由纯粹的思辨去发现的。爱因斯坦爱因斯坦科学事实一般分为两类：科学事实一般分为两类：l事实事实：客体与仪器相互作用结果的：客体与仪器相互作用结果的表征，如观测仪器上所记录和显示的表征，如观测仪器上所记录和显示的数字，图像等；数字，图像等；l事实事实：对观察实验所得的结果的陈：对观察实验所得的结果的陈述和判断。述和判断。如，如，“X X射线不改变铀的状态。射线不改变铀的状态。”科学事实满足的条件科学事实满足的条件 1 1可重复性可重复性:科学事实应该可重现科学事实应该可重现 2 2精确性精确性与与系统性系统性:科学事实应该比较系科学事实应该比较系 统精确统精确 3 3个别性个别性:科学事实应当是个别存在陈述。科学事实应当是个别存在陈述。如：如：“铀具有放射性铀具有放射性”；水分子由二个氢原子和；水分子由二个氢原子和一个氧原子构成；一个氧原子构成；“一只鸡吃了含农药的食物一只鸡吃了含农药的食物3 3小时小时以后中毒死了。以后中毒死了。”又如：整个宇宙都在膨胀着；生物都有新陈代谢又如：整个宇宙都在膨胀着；生物都有新陈代谢;所有微观客体都具有波粒二象性等，为所有微观客体都具有波粒二象性等，为普遍性陈述普遍性陈述,应视为科学事实加工提炼之后做出的理论论断应视为科学事实加工提炼之后做出的理论论断。科学事实的作用科学事实的作用l科学事实是形成科学概念、科学定律、科学事实是形成科学概念、科学定律、科学假说、建立科学理论的基础。科学假说、建立科学理论的基础。l科学事实是对科学假说和科学理论进行科学事实是对科学假说和科学理论进行评价的基本手段评价的基本手段 。2 2、科学事实的获取、科学事实的获取两种途径两种途径：l直接途径直接途径：科学观察与科学实验是获取科：科学观察与科学实验是获取科学事实的最基本手段和方式；学事实的最基本手段和方式；l间接途径间接途径：文献调研：文献调研李约瑟难题李约瑟难题l 李约瑟先生在研究中国科学技术发展史的过李约瑟先生在研究中国科学技术发展史的过程中，提出了这样一个问题，就是在公元前二世程中，提出了这样一个问题，就是在公元前二世纪至公元十五世纪，中国在自然科学及运用方面，纪至公元十五世纪，中国在自然科学及运用方面，远胜于西欧，但是近代科学为什么不是从处于世远胜于西欧，但是近代科学为什么不是从处于世界领先地位的中国古代文明中演绎出来，而是在界领先地位的中国古代文明中演绎出来，而是在文明程度相对落后的十五世纪的欧洲诞生呢？这文明程度相对落后的十五世纪的欧洲诞生呢？这就是学术界所说的就是学术界所说的“李约瑟难题李约瑟难题”。（1 1）科学观察）科学观察l 科学观察是人们为了认识事物的本质科学观察是人们为了认识事物的本质和规律，通过感觉器官或辅之以仪器，和规律，通过感觉器官或辅之以仪器，有有目的、有计划目的、有计划地对自然现象在地对自然现象在自然发生自然发生的的条件下进行考察的一种方法。条件下进行考察的一种方法。l特点特点：一种感性活动；一种有目的、有计划一种感性活动；一种有目的、有计划的活动；对于自然状态下客体的感知和的活动；对于自然状态下客体的感知和描述。描述。l观察方法的局限性观察方法的局限性 A A、只只能能直直接接发发现现对对象象的的现现象象，而而不不能能直直接发现对象的本质；接发现对象的本质；B B、不能直接观察到所有研究的现象；不能直接观察到所有研究的现象；案例：错误百出的观察报告案例：错误百出的观察报告l 在一次国际心理学会议上，突然冲进两个人，在一次国际心理学会议上，突然冲进两个人，后面的人拿着枪追赶前面的人。两人在会场中追后面的人拿着枪追赶前面的人。两人在会场中追逐，突然一声枪响，两人又一起冲出门去。事情逐，突然一声枪响，两人又一起冲出门去。事情发生的时间前后不过二十秒钟。发生的时间前后不过二十秒钟。会议主席让所有与会者写下他们目击的经过。会议主席让所有与会者写下他们目击的经过。整个事件其实是预先安排好的，并全部被录影。整个事件其实是预先安排好的，并全部被录影。结果，在上交的四十篇报告中，没有一个人的记结果，在上交的四十篇报告中，没有一个人的记载是完全正确的。其中只有一篇错误率少于载是完全正确的。其中只有一篇错误率少于20%20%，有十四篇的错误在有十四篇的错误在20%40%20%40%之间，十二篇的错误之间，十二篇的错误率在率在40%50%40%50%之间，十三篇的错误在之间，十三篇的错误在50%50%以上。而以上。而且许多报告的细节是臆造出来的。且许多报告的细节是臆造出来的。（2 2）科学实验）科学实验l 科学实验是人们根科学实验是人们根据一定科研目的据一定科研目的,用一定物质手段用一定物质手段(科学仪器和设备科学仪器和设备),),在在人为控制或人为控制或模拟客观对象模拟客观对象的条件下的条件下考考察对象察对象，从而获取科学事实的一种基，从而获取科学事实的一种基本方法。本方法。特点：特点：l可以简化和纯化自然现象；可以简化和纯化自然现象；l可以强化和激化研究对象；可以强化和激化研究对象；l可以再现或重现自然过程。可以再现或重现自然过程。与观察方法比较：与观察方法比较：1 1）更更能能发发挥挥人人的的主主观观能能动性。其最大特点是在变革自然中认识自然。动性。其最大特点是在变革自然中认识自然。巴巴甫甫洛洛夫夫形形象象比比喻喻；“实实验验好好像像把把各各种种现现象象拿拿在在自自己己的的手手中中，并并时时而而把把这这一一现现象象，时时而而把把那那一一想想象象纳纳入入实实验验的的进进程程，从从而而在在认认为为简简化化的的组组合合中中确确定定现现象象间间的的真真实实联联系系。换换句句话话说说，观观察察是是搜搜集集自自然然现现象象所所提提供供的的东东西西，而而实实验验则则是是从从自然现象中提取他所愿望的东西。自然现象中提取他所愿望的东西。2 2）更更能能获获得得大大量量、精精确确和和可可靠靠的的科科学学事事实实，更更能能深深刻刻地地揭揭示示事事物物的的本本质和规律。质和规律。观察实验中的认识论问题观察实验中的认识论问题（1 1）观察和理论的关系：）观察和理论的关系：l古典经验主义的古典经验主义的“纯观察说纯观察说”l历史主义的历史主义的“观察渗透理论观察渗透理论”l 古典经验主义的古典经验主义的“纯观察说纯观察说”l“纯观察说纯观察说”代表人物是英国哲学家培根和代表人物是英国哲学家培根和洛克。洛克。l培根认为科学观察是一种纯粹的感官反应活培根认为科学观察是一种纯粹的感官反应活动，它不受任何理论因素的影响，在观察中动，它不受任何理论因素的影响，在观察中应该要排除任何理论的影响，纯粹客观地进应该要排除任何理论的影响，纯粹客观地进行观察。行观察。l洛克认为观察是消极、被动的反应过程，观洛克认为观察是消极、被动的反应过程，观察过程就是人们对客体的感觉过程。察过程就是人们对客体的感觉过程。l局限：局限：把观察等同于纯粹的生理反应把观察等同于纯粹的生理反应过程，而看不到科学观察更重要的一过程，而看不到科学观察更重要的一面，即它是一种认识活动过程，有其面，即它是一种认识活动过程，有其复杂的认识论机制。复杂的认识论机制。历史主义的历史主义的“观察渗透理论观察渗透理论”：l “观察渗透理论观察渗透理论”，是美国科学哲学家，是美国科学哲学家汉森汉森在在发现的模式发现的模式（19581958）一书中提出的著名）一书中提出的著名命题。命题。l 科学观察受到观察者理论的影响和支配，不科学观察受到观察者理论的影响和支配，不同理论观点的人可能对同一对象形成不同的观同理论观点的人可能对同一对象形成不同的观察结果。察结果。有伤风化！有伤风化！真美！真美！一个残废！一个残废！观察之所以渗透着理论，因为：观察之所以渗透着理论，因为：l观察不仅是接受信息的过程观察不仅是接受信息的过程,也是加工信息的过程也是加工信息的过程,所以必然与观察者的知识背景乃至生活经验、心所以必然与观察者的知识背景乃至生活经验、心理定势相联系理定势相联系,不同的观察者对同一过程可能会得不同的观察者对同一过程可能会得出不同的结论。出不同的结论。l观察陈述是用科学语言表述出来的，而科学语言观察陈述是用科学语言表述出来的，而科学语言总与特定的科学理论联系着。总与特定的科学理论联系着。为什么？为什么？检查检查X 光片光片最初医学系的学生只能注意到荧光屏上有一些影迹。一开最初医学系的学生只能注意到荧光屏上有一些影迹。一开始他完全迷惑不解，看不到专家们讨论的东西。始他完全迷惑不解，看不到专家们讨论的东西。最终，经过系统学习，他就会看到生理变异，病理变化以最终，经过系统学习，他就会看到生理变异，病理变化以及慢性传染病、急性病的症候。及慢性传染病、急性病的症候。l“是理论决定我们能够观察到的东西是理论决定我们能够观察到的东西”，“只有理论，即只有关于自然规律的知识，才只有理论，即只有关于自然规律的知识，才能使我们从感觉印象推论出基本现象。能使我们从感觉印象推论出基本现象。”爱因斯坦爱因斯坦（2 2）观察实验中的机遇）观察实验中的机遇l科学研究中由于意外事件导致科学上的新科学研究中由于意外事件导致科学上的新发现，称为发现，称为机遇机遇。l机遇最大的特点就是意外性。机遇最大的特点就是意外性。完全意外与部分意外。完全意外与部分意外。A A、完完全全意意外外性性，研研究究目目的的是是为为了了发发现现现现象象A A，但但却却意意外外发发现现一一种种完完全全不不同同于于A A的的现现象象B B，而而且且B B比比A A更更有价值。有价值。如如，瑞瑞士士化化学学家家肖肖班班在在厨厨房房里里利利用用纤纤维维素素作作原原料料合合成成巨巨分分子子实实验验时时，弄弄洒洒了了一一瓶瓶硫硫酸酸和和硝硝酸酸的的混混合合物物，他他抓抓起起棉棉围围裙裙去去擦擦，再再放放到到炉炉子子上上烤烤，不不料料围围裙裙着着起起火火来来，烧烧得得干干干干净净净净，但但是是没没有有发发生生浓浓烟烟。受受这这一一意意外外的的启启示示，发发明明了了威威力力巨巨大大而而又无烟的烈性炸药。又无烟的烈性炸药。“有心栽花花不开，无心插柳柳成荫有心栽花花不开，无心插柳柳成荫”B B、部部分分意意外外性性，指指结结果果是是意意料料之之中中的的事事情情，但但发发现现这这一一现现象象的的方方式式、时时间间或或场场合合确确是是意外的。意外的。如如古古德德意意尔尔橡橡胶胶硫硫化化技技术术的的发发明明，就就是是在在实实验验过过程程中中不不小小心心把把橡橡胶胶和和硫硫磺磺的的混混合合物物掉掉在在火火炉炉上，出乎意料地发现这种混合物的良好性能。上，出乎意料地发现这种混合物的良好性能。“众众里里寻寻他他千千百百度度，蓦蓦然然回回首首，那那人却在灯火阑珊处人却在灯火阑珊处”机遇产生的根源：机遇产生的根源：1 1）客观根源：）客观根源：自然界本身是偶然性自然界本身是偶然性与必然性的对立统一。机遇表现为偶然性，与必然性的对立统一。机遇表现为偶然性，但他背后却隐藏着自然规律的必然性。但他背后却隐藏着自然规律的必然性。2 2）认识论根源：认识论根源：来源于主体的目的性来源于主体的目的性与客体的复杂性之间的矛盾。与客体的复杂性之间的矛盾。如何捕捉机遇？如何捕捉机遇？“在在观观察察的的领领域域里里，机机遇遇只偏爱那种有准备的头脑。只偏爱那种有准备的头脑。”法法国国化化学学家家和微生物学奠基人和微生物学奠基人巴斯德巴斯德“有准备的头脑”？l具具有有严严谨谨诚诚实实的的科科学学态态度度留留心心意意外外事事件，对新现象抓住不放，追究到底；件，对新现象抓住不放，追究到底；l具有敏锐的观察能力和识别能力；具有敏锐的观察能力和识别能力；l具具有有娴娴熟熟的的理理论论分分析析能能力力和和观观察察实实验验的的实实际经验。际经验。尼科尔尼科尔：“机遇只垂青那些懂得怎样追求机遇只垂青那些懂得怎样追求它的人。它的人。”l现代科学积累了与日俱增的、数量庞大的经验现代科学积累了与日俱增的、数量庞大的经验材料，如何从材料，如何从经验层次经验层次的认识上升为的认识上升为理论层次理论层次的认识，是哲学家和科学家们十分关心的重大的认识，是哲学家和科学家们十分关心的重大问题。问题。三、科学抽象三、科学抽象 马克思马克思：“如果事物的表现形式如果事物的表现形式和事物的本质会合而为一，一切科学和事物的本质会合而为一，一切科学就都成为多余的了就都成为多余的了”l 1 1、科学抽象的内涵、科学抽象的内涵 含义：含义：在思维中对同类事物在思维中对同类事物去除去除其现象其现象的、次要的方面的、次要的方面,抽取抽取共同的、主要的方面共同的、主要的方面,从而做到从个别中把握一般从而做到从个别中把握一般,从现象中把握从现象中把握本质的认知过程。本质的认知过程。l 科学方法科学方法，一般是指科学认识主体，一般是指科学认识主体在探索自然现象、自然过程及揭示自然规在探索自然现象、自然过程及揭示自然规律活动中所应用的方法。律活动中所应用的方法。2 2、科学方法、科学方法科学方法的层次性科学方法的层次性l第一个层次第一个层次是各门自然科学中的特殊研究方法。是各门自然科学中的特殊研究方法。(如光谱分析法如光谱分析法,催化方法等催化方法等)l第二个层次第二个层次是整个自然科学的认识和方法。是整个自然科学的认识和方法。(如观察实验如观察实验,逻辑方法逻辑方法,假说方法假说方法,数学方法等数学方法等)l第三个层次第三个层次是自然科学、社会科学和思维科学普适是自然科学、社会科学和思维科学普适的方法。的方法。(如从实际出发如从实际出发,调查研究调查研究,实践是检验真理的唯一标准等实践是检验真理的唯一标准等)科学方法的两大类别科学方法的两大类别 l经验认识的方法经验认识的方法：观察和实验方法：观察和实验方法l理论思维的方法理论思维的方法：逻辑思维方法和：逻辑思维方法和非逻辑思维方法非逻辑思维方法科学研究方法的历史演进科学研究方法的历史演进 （1 1）以直观思辨方法为主的时期）以直观思辨方法为主的时期古代（公元古代（公元前前1515世纪末）世纪末）：简单、直接的观察；思辩简单、直接的观察；思辩地概括和猜测地概括和猜测 同时实验方法和数学方法开始萌芽。同时实验方法和数学方法开始萌芽。这一时期，科学方法的最高成就体现在亚里这一时期，科学方法的最高成就体现在亚里士多德的士多德的工具篇工具篇、欧几里德的、欧几里德的几何原本几何原本、德谟克利特的、德谟克利特的论逻辑论逻辑等著作中。等著作中。(2)(2)以实验和分析方法为主的时期以实验和分析方法为主的时期:近代（近代（1616世世纪纪1919世纪中叶）世纪中叶）伽利略：伽利略：倡导实验方法和数学方法；倡导实验方法和数学方法；弗朗西斯弗朗西斯培根培根:创立了近代前期的实验科创立了近代前期的实验科学方法论和近代归纳法（轻视演绎法和数学）学方法论和近代归纳法（轻视演绎法和数学）笛卡尔：笛卡尔：创立以数学为基础、演绎法为核心创立以数学为基础、演绎法为核心的科学方法论（轻视归纳法）的科学方法论（轻视归纳法）（3 3）分析方法和综合方法并重的时期：）分析方法和综合方法并重的时期：1919世纪世纪下半叶至下半叶至2020世纪初）：世纪初）：自然科学从自然科学从分门别类分门别类的研究到阐明过程间的研究到阐明过程间的的联系联系；静止静止地分析现成的事实到考察自然过地分析现成的事实到考察自然过程的程的变化和发展变化和发展。因此，科学方法也从因此，科学方法也从观察、实验观察、实验方法发展方法发展为为综合整理综合整理；从；从实验、分析方法实验、分析方法进入在实验、进入在实验、分析基础上进行分析基础上进行理论综合理论综合的时期。的时期。（4 4）综合、系统思维方法时期：）综合、系统思维方法时期：从从2020世纪世纪4040年年代开始代开始l观察、实验与理论思维密切结合；观察、实验与理论思维密切结合；l科学方法的相互渗透和移植，产生了跨学科的科学方法的相互渗透和移植，产生了跨学科的研究方法；研究方法；l产生了控制论、信息论、系统论、耗散结构理产生了控制论、信息论、系统论、耗散结构理论、协同学、突变论等等新的理论和方法。论、协同学、突变论等等新的理论和方法。特点：特点：突出了理论思维的能动性，强调整体性和突出了理论思维的能动性，强调整体性和综合性。综合性。l伴随着科学的历史发展，人类认识自然的研伴随着科学的历史发展，人类认识自然的研究方法经历了从究方法经历了从朴素整体综合朴素整体综合到到分析分析再到再到系系统整体综合统整体综合的辩证发展过程。的辩证发展过程。方法的重要性方法的重要性l巴甫洛夫巴甫洛夫：“初期研究的障碍，乃在初期研究的障碍，乃在于缺乏研究方法。有了良好的方法，于缺乏研究方法。有了良好的方法，即使是没有多大才干的人也能作出许即使是没有多大才干的人也能作出许多成就。如果方法不好，即使是有天多成就。如果方法不好，即使是有天才的人也将一事无成。才的人也将一事无成。”l爱因斯坦爱因斯坦:A =X +Y +ZA =X +Y +Z 成功成功=劳动劳动+方法方法+少说空话少说空话方法的重要性方法的重要性 “科学中难能可贵的创造性才华，科学中难能可贵的创造性才华，由于方法拙劣可能被削弱，甚至被扼杀；由于方法拙劣可能被削弱，甚至被扼杀；而良好的方法则会增长、促进这种才华。而良好的方法则会增长、促进这种才华。”贝尔纳贝尔纳卡尔卡尔萨根（萨根（C.SaganC.Sagan）：）：科学家为什么应该普及科学科学家为什么应该普及科学l“我们是能思考的生物。这正是我们我们是能思考的生物。这正是我们的长处所在。我们不如其他动物跑得的长处所在。我们不如其他动物跑得快、会伪装、善于挖洞、长于飞翔和快、会伪装、善于挖洞、长于飞翔和游泳。但我们善于游泳。但我们善于思考思考。并且由于有。并且由于有双手，我们善于建造。这是我们的特双手，我们善于建造。这是我们的特殊天赋，也是人类延续的主要原因。殊天赋，也是人类延续的主要原因。如果我们仅自己最明智地运用这些能如果我们仅自己最明智地运用这些能力而没有鼓励他人运用，那就否认了力而没有鼓励他人运用，那就否认了我们人类善于思考的天生权力。因而我们人类善于思考的天生权力。因而我认为没有被鼓励着去积极思考的人我认为没有被鼓励着去积极思考的人是不幸的。是不幸的。”4、理论思维方法的基本形式：、理论思维方法的基本形式：l逻辑思维方法逻辑思维方法l非逻辑思维方法非逻辑思维方法逻辑与非逻辑思维方法逻辑与非逻辑思维方法l逻辑思维方法逻辑思维方法，是指主体在科学认识过程中，是指主体在科学认识过程中借助于借助于概念、判断、推理概念、判断、推理等思维形式，遵循等思维形式，遵循一定一定逻辑规则逻辑规则而揭示事物本质或规律的理论而揭示事物本质或规律的理论思维或抽象思维方法，是最普遍、最基本的思维或抽象思维方法，是最普遍、最基本的科学思维方法。科学思维方法。l非逻辑思维方法非逻辑思维方法是指是指不受固定逻辑规则不受固定逻辑规则等制约等制约的间断与跳跃式、突发与创造性的间断与跳跃式、突发与创造性的思维方式。的思维方式。l逻辑思维逻辑思维：演绎归纳、公理化方法、：演绎归纳、公理化方法、分析综合、类比、分析综合、类比、l非逻辑思维非逻辑思维：想象、灵感、直觉：想象、灵感、直觉演绎方法演绎方法l演绎是从一般原理推论出个别或特殊事物演绎是从一般原理推论出个别或特殊事物及其结论的过程。及其结论的过程。个别个别一般一般亚里士多德亚里士多德l演绎的三段论：演绎的三段论：大前提，小前提，结论大前提，小前提，结论l大前提大前提：已知的一般原理或一般性的假设；：已知的一般原理或一般性的假设；小前提小前提：研究的特殊场合或个别事物的判断；：研究的特殊场合或个别事物的判断；结论结论：从一般的已知的原理或假推出的对：从一般的已知的原理或假推出的对 于特殊场合或个别事物的判断；于特殊场合或个别事物的判断；l如：凡人皆会死，张三是人，张三也会死。如：凡人皆会死，张三是人，张三也会死。水果都含有维生素水果都含有维生素梨是水果梨是水果梨含有维生素。梨含有维生素。演绎法在科研中的作用演绎法在科研中的作用解释事实或预见事实解释事实或预见事实:从理论命题推导出事从理论命题推导出事实命题，或解释已知事实，或是预见未知事实命题，或解释已知事实，或是预见未知事实。实。发展假说和理论：发展假说和理论：通过演绎从假说和理论中通过演绎从假说和理论中推演出一个可以与实验相对比的具体结论，推演出一个可以与实验相对比的具体结论，通过实验的验证推翻或证实理论的正确或错通过实验的验证推翻或证实理论的正确或错误。误。l演绎方法的局限性演绎方法的局限性 它只适合于已有理论的证明和推演。它只适合于已有理论的证明和推演。归纳方法归纳方法l从从个个别别或或特特殊殊事事物物概概括括出出共共同同本本质质或或一一般般原原理理的逻辑思维方法，在逻辑上叫做归纳推理。的逻辑思维方法，在逻辑上叫做归纳推理。个别个别一般一般培根培根培根培根完全归纳与不完全归纳完全归纳与不完全归纳l完全归纳：通过考察某类事物中全部个别完全归纳：通过考察某类事物中全部个别事物，包括其属性、类型、特征后，概括事物，包括其属性、类型、特征后，概括抽象出这类事物的一般性特征结论的认识抽象出这类事物的一般性特征结论的认识方法。方法。l不完全归纳：根据一类事物中的部分对象不完全归纳：根据一类事物中的部分对象具有具有(或不具有或不具有)某种属性，从而得出该类某种属性，从而得出该类事物所有对象都具有事物所有对象都具有(或不具有或不具有)某种属性某种属性的思维方法。的思维方法。l不完全归纳论证把有关某一特定种类的不完全归纳论证把有关某一特定种类的某些事情的命题，推广到有关该类的所某些事情的命题，推广到有关该类的所有事情的命题，从而超出了前提所蕴含有事情的命题，从而超出了前提所蕴含的内容。的内容。长角的动物都是食草动物。长角的动物都是食草动物。羊是食草动物羊是食草动物牛是食草动物牛是食草动物鹿是食草动物鹿是食草动物羊、牛、鹿羊、牛、鹿都长角都长角l归纳方法的作用归纳方法的作用 从事实材料中得出普遍规律或结论。从事实材料中得出普遍规律或结论。为科学观察实验的设计，提供逻辑依据。为科学观察实验的设计，提供逻辑依据。l归纳方法的局限性归纳方法的局限性 归纳法不能保证一定能获得必然真理。归纳法不能保证一定能获得必然真理。归纳方法多是根据对事物现象的归纳来归纳方法多是根据对事物现象的归纳来获得结论的，所以它缺乏内在的必然性。获得结论的，所以它缺乏内在的必然性。Francis BaconFrancis Bacon的归纳法的归纳法 培培根根(1561-1626)(1561-1626)认为，认为，经院哲学家或理经院哲学家或理性主义者性主义者像蜘蛛一样，只用自己的物质来织网像蜘蛛一样，只用自己的物质来织网（排斥感性物质材料）；（排斥感性物质材料）；炼金术士和经验主义者炼金术士和经验主义者，则像蚂蚁一样只知道不加选择地搜集材料，储存则像蚂蚁一样只知道不加选择地搜集材料，储存起来而不做丝毫加工；而起来而不做丝毫加工；而真正的科学家真正的科学家的工作则的工作则像蜜蜂，从自然界采集原料，然后将其变成新产像蜜蜂，从自然界采集原料，然后将其变成新产品。品。他不仅是英国实验科学的始祖，而且在认他不仅是英国实验科学的始祖，而且在认识论和方法论方面有卓越贡献。识论和方法论方面有卓越贡献。l在逻辑史上，有片面夸大或贬抑演绎法与在逻辑史上，有片面夸大或贬抑演绎法与归纳法的倾向归纳法的倾向l“归纳和演绎，正如分析和综合一样，是归纳和演绎，正如分析和综合一样，是必然相联系着的。不应当牺牲一个而把另必然相联系着的。不应当牺牲一个而把另一个捧到天上去，应当把每一个都用到该一个捧到天上去，应当把每一个都用到该用的地方，而要做到这一点，就只有注意用的地方，而要做到这一点，就只有注意他们的相互联系、它们的相互补充。他们的相互联系、它们的相互补充。”l 恩格斯恩格斯 我们需要辩证地看待归纳法与演绎法之我们需要辩证地看待归纳法与演绎法之间的关系：间的关系：二者在科学认识中特定的功能是整个科学二者在科学认识中特定的功能是整个科学认识中不可缺少、不可完全替代的；认识中不可缺少、不可完全替代的；归纳和演绎在运用中相互联系、相互依赖、归纳和演绎在运用中相互联系、相互依赖、相互渗透；相互渗透；单纯依靠归纳或演绎本身都无法克服自身单纯依靠归纳或演绎本身都无法克服自身的先天缺陷。的先天缺陷。分析与综合分析与综合l分析方法分析方法 将被研究对象整体分为各部分、方面、因素和将被研究对象整体分为各部分、方面、因素和层次等层次等,并分别加以考察的认识方法并分别加以考察的认识方法.l定性分析定性分析:对象是否具有某种属性对象是否具有某种属性;有没有？是有没有？是不是？不是？l定量分析定量分析:对象的各种成分数量对象的各种成分数量;有多少？有多少？l因果分析因果分析:引起某一现象变化原因引起某一现象变化原因;为什么？为什么？综合方法综合方法l综合综合以分析为基础以分析为基础，将已有的关于研究对，将已有的关于研究对象各个部分、方面、因素和层次的认识联象各个部分、方面、因素和层次的认识联系起来，从而形成对研究对象系起来，从而形成对研究对象整体性认识整体性认识的认识方法。的认识方法。类比类比l类比是根据两个（或两类）对象在类比是根据两个（或两类）对象在某些方面某些方面的相似或相同，的相似或相同，而推出它们在某个方面也可而推出它们在某个方面也可能相似或相同的一种推理方法。（基本环节能相似或相同的一种推理方法。（基本环节是联想和比较）是联想和比较）l如：如：A对象具有对象具有a、b、c、d属性，属性，B对象具对象具有有a、b、c 属性，其中属性，其中a、b、c、与与a、b、c 分别相似或相同。则分别相似或相同。则B对象可能也具对象可能也具有有 d属性，属性，d与与d具有相似或相同的性质。具有相似或相同的性质。以德布罗意提出物质波假说为例：以德布罗意提出物质波假说为例：l力学和光学理论有许多深刻的相似之处；力学和光学理论有许多深刻的相似之处；如光的运动服从最短光程原理（费尔玛原理），力学如光的运动服从最短光程原理（费尔玛原理），力学质点运动也服从最小作用量原理，且这两条原理的质点运动也服从最小作用量原理，且这两条原理的数学形式极其酷似；数学形式极其酷似；l光学中的新发现光的波粒二象性得到证明后，马上光学中的新发现光的波粒二象性得到证明后，马上引起其类比联想：物质（粒子）的波动性是否也可引起其类比联想：物质（粒子）的波动性是否也可以设想，从而提出物质波假说，并且还通过类比提以设想，从而提出物质波假说，并且还通过类比提出物质波的定量显示（德布罗意关系式），为量子出物质波的定量显示（德布罗意关系式），为量子力学的创立奠定基础。力学的创立奠定基础。类比的结论具有或然性类比的结论具有或然性l类比的客观基础（客观对象的相似性和类比的客观基础（客观对象的相似性和差异性）限制了类比结论的可靠性。差异性）限制了类比结论的可靠性。l类比的逻辑根据是不充分的。类比的逻辑根据是不充分的。非逻辑思维方法非逻辑思维方法 l非逻辑方法非逻辑方法 运运用用潜潜意意识识、直直觉觉、灵灵感感、想想象象、形象思维于科学研究所产生的方法。形象思维于科学研究所产生的方法。l特点特点 非非逻逻辑辑思思维维不不受受或或少少受受思思想想束束缚缚，常常常常超超越越思思想想常常规规、摆摆脱脱成成见见、构构筑筑新新意意，并并有有想想象象力力参参与与，以达到科学研究上产生突破的一种思维活动。以达到科学研究上产生突破的一种思维活动。非逻辑思维的基本形式非逻辑思维的基本形式 l形象思维方法：形象思维方法：想象和联想想象和联想l直觉思维方法：直觉思维方法：直觉和灵感直觉和灵感1、形象思维方法、形象思维方法l 在形象地反映客体具体形状的感性认在形象地反映客体具体形状的感性认识基础上，主体通过识基础上，主体通过意象、联想、想象意象、联想、想象等方式以揭示对象本质和规律的思维形等方式以揭示对象本质和规律的思维形式。式。l意象意象：对同类事物形象的一般特征的反映：对同类事物形象的一般特征的反映,通过印象、表象这些还处于感性阶段的关于通过印象、表象这些还处于感性阶段的关于对象的生动形象或对象的生动形象或“内心图画内心图画”。l联想联想:广义指从一事物想到另一事物的思维广义指从一事物想到另一事物的思维活动活动;l想象想象:在联想基础上加工原有意象而创造出在联想基础上加工原有意象而创造出新意象的思维活动新意象的思维活动.l想象与联想的区别：想象与联想的区别：联想是将头脑中的意象联系在一起，由一种已知联想是将头脑中的意象联系在一起，由一种已知的意象唤起另一种已知的意象，的意象唤起另一种已知的意象，并不创造新知识并不创造新知识。想象是在联想的基础上加工原有的意象，从而想象是在联想的基础上加工原有的意象，从而创创造出新意象造出新意象。【例例】卢瑟福提出的卢瑟福提出的原子模型原子模型，就是运用与太阳系的恒星，就是运用与太阳系的恒星-行星行星结构的联想而创造的一种新意象，这就是一种科学想象。结构的联想而创造的一种新意象，这就是一种科学想象。l形象思维与逻辑思维的区别：形象思维与逻辑思维的区别：1.1.逻辑思维的逻辑思维的“细胞细胞”是抽象的概念，而形象是抽象的概念，而形象思维的思维的“细胞细胞”则是形象的意象；则是形象的意象；2.2.形象思维的思维过程的一般形式是运用意象形象思维的思维过程的一般形式是运用意象进行联想和想象，而逻辑思维则运用概念进进行联想和想象，而逻辑思维则运用概念进行判断和推理。行判断和推理。2、直觉思维方法、直觉思维方法l直觉思维方法是指不受某种固定逻辑规则约束而直觉思维方法是指不受某种固定逻辑规则约束而直接领悟事物本质的思维形式。直接领悟事物本质的思维形式。l这种思维形式具有这种思维形式具有非逻辑性非逻辑性、突发性突发性和和独创性独创性等等基本特征；而且具有寻找事物联系、优选和预见基本特征；而且具有寻找事物联系、优选和预见事实，以及构建科学理论的功能。其主要类型包事实，以及构建科学理论的功能。其主要类型包括括直觉和灵感。直觉和灵感。（1）直觉）直觉l直觉是一种不依靠逻辑思维而直接领悟事物直觉是一种不依靠逻辑思维而直接领悟事物本质的思维方式。本质的思维方式。l特点：直觉不受逻辑规则的限制，思维者不特点：直觉不受逻辑规则的限制，思维者不必通过逻辑推理便可直接把握事物的本质和必通过逻辑推理便可直接把握事物的本质和规律。规律。（2）灵感）灵感l灵感是认识过程中最富于创造性的一种灵感是认识过程中最富于创造性的一种非逻辑的思维形式非逻辑的思维形式l灵感的产生完全是随机的、不可预期的，灵感的产生完全是随机的、不可预期的，是在瞬间突然实现的。是在瞬间突然实现的。l灵灵感感的的存存在在：认认识识主主体体的的创创造造力力突突然然达达到到超超水水平平发发挥挥的的一一种种特定的心理状态、情绪体验。特定的心理状态、情绪体验。l前前提提条条件件：科科学学家家执执着着于于创创造造性性地地解解决决问问题题。“积积之之于于平平日日，得之于顷刻得之于顷刻”。l灵感产生时的特点灵感产生时的特点：注意力处于高度集中状态；忘我境界：注意力处于高度集中状态；忘我境界l建议建议：l摆摆脱脱分分散散注注意意力力的的各各种种干干扰扰，尤尤其其是是不不为为私私生生活活的的烦烦恼恼所所困困（“文武之道，一张一弛文武之道，一张一弛”；范特霍夫）；范特霍夫）；l对对于于瞬瞬时时即即逝逝的的灵灵感感，必必须须设设法法及及时时抓抓住住，牢牢记记于于心心。爱爱迪迪生生如何辩证地看待逻辑方法和非逻辑方法之间的关系？如何辩证地看待逻辑方法和非逻辑方法之间的关系？如何辩证地看待逻辑方法和非逻辑方法之间的关系？如何辩证地看待逻辑方法和非逻辑方法之间的关系？在任何科学创造过程中，两者都是互为补充的在任何科学创造过程中，两者都是互为补充的l在逻辑方法走不通的地方，科学就需要用非逻在逻辑方法走不通的地方，科学就需要用非逻辑的方法开辟新的通路辑的方法开辟新的通路l而当非逻辑方法已打开通路之后，又必须及时而当非逻辑方法已打开通路之后，又必须及时地在从旧认识到新认识之间的地在从旧认识到新认识之间的“深渊深渊”上架起上架起“逻辑的桥梁逻辑的桥梁”l非逻辑方法的认识成果必须经过逻辑的加工，非逻辑方法的认识成果必须经过逻辑的加工，否则，它们就不可能成为真正的科学知识。否则，它们就不可能成为真正的科学知识。l请结合以下材料谈谈卢瑟福运用了哪些方法？并对请结合以下材料谈谈卢瑟福运用了哪些方法？并对所用的每一种科研方法进行简要论述。所用的每一种科研方法进行简要论述。l19101910年，科学家卢瑟福从太阳系结构设想出年，科学家卢瑟福从太阳系结构设想出原子结构的太阳系模原子结构的太阳系模型型。19111911年，卢瑟福做了著名的年，卢瑟福做了著名的粒子散射实验粒子散射实验，用，用粒子轰击金粒子轰击金属箔，结果发现大部分粒子穿过金属箔，少数粒子发生偏转，个属箔，结果发现大部分粒子穿过金属箔，少数粒子发生偏转，个别粒子被反弹回来，这说明原子的绝大部分质量以及正电荷集中别粒子被反弹回来，这说明原子的绝大部分质量以及正电荷集中在内部很小的一个核上，不像在内部很小的一个核上，不像“西瓜模型西瓜模型”所描绘的那样，在均所描绘的那样，在均匀分布的正电荷上镶嵌着负电荷。匀分布的正电荷上镶嵌着负电荷。实验和计算表明实验和计算表明，原子核的质，原子核的质量占原子质量的量占原子质量的999999%99%，而太阳的质量占太阳系质量的，而太阳的质量占太阳系质量的99998%8%；原子核在原子中占很小一部分空间，太阳也是这样；原子核与电原子核在原子中占很小一部分空间，太阳也是这样；原子核与电子靠库仑力联系，遵循平方反比律，太阳与行星靠万有引力联系，子靠库仑力联系，遵循平方反比律，太阳与行星靠万有引力联系，也遵循平方律。也遵循平方律。比较的结果证实了卢瑟福的设想比较的结果证实了卢瑟福的设想。这就是原子结。这就是原子结构的构的“小太阳系模型小太阳系模型”的形成过程。的形成过程。课堂作业课堂作业l（实验、想象、联想、类比、模型、假说）（实验、想象、联想、类比、模型、假说）四、科学假说四、科学假说l科学假说是根据已知的科学事实和科学原科学假说是根据已知的科学事实和科学原理，对研究的理，对研究的自然现象及其规律性自然现象及其规律性提出的提出的一种假定性的推测和说明，是自然科学理一种假定性的推测和说明，是自然科学理论思维的一种重要形式。论思维的一种重要形式。l假说不仅是一种认识，具有知识形态，而假说不仅是一种认识，具有知识形态，而且也是一种研究方法，可以用于认识的任且也是一种研究方法，可以用于认识的任何一个阶段上。何一个阶段上。假说、推测和理论假说、推测和理论l假