科学素养与科研方法.docx

1、科学素养与科研方法第一章 科学素养概述科学素养是共鸣科学素质的重要组成部分。公民具备的科学素养一般指了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。提高公民科学素质，对于增强公民获取和运用科学知识的能力、改善生活质量、实现全面发展，对于提高国家自主创新能力、建设创新型国家、实现经济社会全面协调可持续发展、构建社会主义和谐社会，都具有十分重要的意义。第一节 科学与科学素养一、理解科学的本质、精神和方法（一）科学的本质：1、科学是一种认识活动。2、科学是理论化的知识体系。3、3、科学是一种社会建制。P3（二）科学的精神：

2、一是对未知事物保持强烈的好奇心和兴趣，二是关心科学事业的发展。它主要包括：探索求真，理性思考，严谨实证和怀疑反思。P4（三）科学的方法 人们常说的“与其授之以鱼，不如授之以渔”，就是强调方法的重要性。P5二、掌握基本的科学知识P6人们需要掌握自然科学、数学和技术方面的基础知识、对科学的本质、精神和方法以及科学、技术与社会的关系正确地理解。作为一个现代社会的公民，应该了解现代科学知识体系的基本轮廓，理解这一知识体系中关于1宇宙与地球2物质与能量3生命科学4数学5技术的基本术语和核心观点。三、认识科学、技术与社会的关系P9（一）科学技术与人类文明进步（二）科学技术与公众生活（三）科学技术事业（四）

3、科学技术与公共政策第二节 科学素养与科学教育富雷所说P11一、科学素养1985年10月在巴基斯坦伊斯兰堡召开的科研课程研制会议上，专家们对科学教育的内涵、内容、目标能作了界定。大为雷顿、钟启泉P12美国教师协会课程委员会P13；1995年10月加拿大大西洋省编制的科学课程P13；欧阳钟仁P13.综上所述，我们认为有四个核心因素：（1）对科学技术的理解，包括理解科学技术的性质、概念、原理、过程；（2）对科学、技术、社会三者关系的理解；（3）科学的精神和态度；（4）运用科学技术解决日常生活及社会问题的能力，包括御用科学方法的能力、判断和决策的能力、与他人合作交流的能力、自我补充和继续学习的能力。P

4、14如果从发展的眼光来看，科学素养内涵的扩充出了重视科学、技术、社会三者的关系外，还强调了人的发展，包括身心、智力、敏感性、审美意识、个人责任感、精神价值等方面的发展。国际21世纪教育委员会P14二、科学教育的目标科学教育的总目标是培养具有科学素养的人。P14英国1988年把科学课程定位三大核心课程之一。P15科学调查能力包括三个方面：（1）提出问题，作出预言与假设的能力；（2）观察、测量及操作变量的能力；（3）解释结果并评价科学证据的能力。P15 福斯特P15 维克多和凯沃夫P16 从这两种科学教育的目标来看有两个特点：一是把如何学习科学纳入了科学教育的目标；而是强调学生个性和潜能的发展。加

5、拿大大西洋省的科学教育的目的是培养科学素养。其课程目标为：P16加拿大的科学教育目标与美国的很相近，充分体现了STS（科学、技术与社会）的思想。P17 20世纪60年代斯诺就提出两种文化的问题。在谈到杨振宁、李振道的宇宙不守恒定律时P17美国科学教育目标为：P18中国科学教育采用的是分科教学的方式，可以归纳为：P18三、特点与启示比较世界上一些国家的科学教育目标，我们可以看出：P18我国的科学教育与国外相比存在着一定的差距，我们应该改进和加强的方面为：P19第二章 科研人员的道德修养和基本素质科研人员的道德修养和科学事业的发展是统一的。第一节 科研人员的基本道德修养一、道德基本内涵P27二、科

6、研人员道德修养的主要内容（一）热爱祖国，即爱国主义。爱国主义是一条政治原则。这从以下几个方面得到说明：P28（二）全心全意为人民服务P29三、科研人员提高道德修养的途径和方法P30第一，科研创新实践是科研人员提高道德修养的根本途径，社会生产实践和阶级斗争实践及其他社会实践是提高道德修养的基础。第二，理论与实际相结合、言行一致是道德修养的重要原则。理论联系实际有两方面的含义：第三，科学地运用批评和自我批评这一武器，是培育和加强高尚道德修养的重要方法之一。“当事者迷，旁观者清”，“日能见几里之外，而不能自见其眉”四、科研发展与道德进步的关系P31第一，科学技术的发展对人类道德的历史发展趋势有影响。

7、第二，随着科学技术的发展，必将促进新的道德规范的形成。第三，道德的发展具有相对独立性。五、科研道德的基本特点和功能（一）科研道德的基本特点P31（二）科研道德的功能P32六、科研创新与科研人才道德修养和人才成长（一）科研创新实践必然要产生一些道德问题P32（二）良好的道德是科研人员成功的重要因素P33 如：牛顿、居里夫人、爱因斯坦与此相反，在历史上由于道德修养差，不能正确认识和处理上述种种问题、酿成悲剧的科学家也有的。如法国著名化学家拉瓦锡。P34詹天佑对青年技术人员要求“先品行后学问”、“崇高道德而高人格”等等，从而把科研人员放在道德修养的首位。P34第二节 创新素质及其养成一、科研创新要有

8、“六敢”精神（一）深刻领悟“有为，才能有位”（二）有为，科研创新要有“六敢”精神P35-36敢为，这就要正确认识科研创新中的困难问题，从哲学的高度认识科研创新实践中的苦难与获得科研成果的关系。它们是对立统一关系，这表现在：P35二、科研创新与十四种心理素质（一）素质和心理素质（1）素质有狭义和广义之分。P36（2）心理素质是人的认识、意志、信念、自信、向往和理想、目标、气质、性格的的报告个性心理特征的总称。P36一个人的心理素质如何，全凭精神塑造，但心理素质在现实中有不同的表现，这是心理素质的外在体现。（二）科研工作者若要敢于在科研领域顶天立地，需要十四种心理素质P37-40（1）要有崇高理想

9、。理想是信心之源，信心是理想之源，进取是成功之本。“不想当将军的士兵，不是一位好士兵。”这诚如松下幸之助所说：“在荆棘道里，唯有信念和忍耐才能开辟出康庄大道，并且信念和忍耐能化不可能为可能。”“终究是曲曲折折地迈向成功。”（2）要有浓厚和强烈的创新意识。“创新是一个民族进步的灵魂。”（3）要有不管求异的心理。（4）要有善于精选科研创新切入点的心理。一项研究课题确定之后，如何开始研究？从哪儿开始起步？也就是第一步从哪起始？这是成功的关键。如欧立希要发明一种“神奇的子弹”，就是从他的老师柯赫的一个猜想开始，最终发明了“606”。（5）要有百折不挠的求胜心理。求胜心理有时还表现在：当自己付出心血所获

10、成功未能得到社会或他人认可时，也不动摇自己对求胜的信心。（6）要有一丝不苟的求实心理。科研创新是向未知领域开战，是实实在在的学问，来不得半点虚假，因此需要：a、严谨的治学态度和作分。严谨治学是科研创新实践和寻求真理的必然要求，是科研创新成果可靠性和准确性的内在要求。b、不怕困难和锲而不舍的实干和苦干精神。c、勇于坚持真理和勇于修正错误。勇于修正错误，则是在科研创新实践中求实精神的崇高表现，也是发展真理的必然要求。如爱迪生为了发明适用的灯丝，实验了六千多种材料才找到。（7）要有强烈的求知欲和渴望搜集、积累资料的心理。知识是最宝贵和最可靠的财富，“知识就是力量”，资料是科学研究的“成炊之米”。“积

11、学以储宝，酌理以富财”。这是科研创新的重要基础，也是做学问的基本功之一。（8）要有不怕自我牺牲的献身科研事业的求是心理。在科研创新实践中，一方面要面对艰难复杂的未知世界，另一方面有时还要面对社会环境的压力。天文学家布鲁诺和西班牙的医生塞尔维特为坚持真理、坚持求是精神而惨遭罗马宗教裁判所判处火刑，宁死仍坚持求是。（9）要有科学想象的心理。爱因斯坦说:“想象力创造一切”。（10）要有实现崇高理想的自信心理。自信，是科研创新成功的起点。（11）要有不怕吃苦和刚毅不拔、战胜困难的自强心理。莎士比亚“升平富足的盛世徒然养成一批懦夫，困苦永远是坚强之母。”、马克思“在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着

12、陡峭山路攀登的人，才有希望大道光辉的顶点。”、保卫托马斯曼“在安逸的环境里，没有任何工作会有成就的；”、孟子“夫天将降大任于斯人者，”（12）要有“富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈”的做人气节和民族自尊心理。（13）要有强烈的爱国心和全心全意为人民服务的心理。国魂是激发人们科研创新的永恒的强大动力。（14）要有处处事事维护国家、民族和本身崇高人格的自爱心理。第三章 遵守科研规范 创造科研环境第一节 科研的道德规范一、科研道德失范的几种表现P47-49（一）科学研究的低水平重复 据瑞士洛桑国际竞争力报告显示，中国科技竞争力排名从1998年的第13位大幅下滑至1999年地第25位，2000年则再

13、度下滑至第28位。（二）学术垄断 主要表现在：一是唯我独尊，排斥他人学术观点，压制同行或青年学者，蔑视或侵占课题组成员的劳动成果。二是科研项目垄断。“科研项目合适走出北京”三是借助自己的学术权威，为自己、亲属或他人谋取学术名誉、文化资本和社会地位。如首届“长江读书奖”。（三）科研成果的虚报造假（四）科技著作、论文的剽窃与抄袭 抄袭、剽窃是科研道德失范最主要的表现形式之一。如北大某教授1998年出版的著作想象的异邦共32万多字，却有10万字左右来自他自己所翻译的哈维兰的当代人类学。合肥一位教授六篇；论文严重抄袭国外学者的研究成果，为以色列专家投诉。（五）侵占单位的知识产权 一是将职务发明非职务化

14、，以个人名义申报专利或成果鉴定；而是隐藏职务成果，私下转让或作为“跳槽”资本。（六）从事违反社会伦理道德或健康安全的课题研究科学是一把双刃剑，违反社会伦理道德或健康安全的课题研究将给人类带来灾难，是另一种意义上的严重的科研道德失范行为。如“人体克隆”、某中药研究所一位研究员，从事“毒瘾消”毒品的研究。二、科研不正之风的特征与发生原因P49（一）科研不正之分的特征：1、以追逐名利为目的，2、独立性与裙带性并存，3、具有极大的潜伏性、隐藏性，4、具有顽固性和反复性。（二）科研道德失范现象产生的原因P50-531、科学道德问题是科技发展过程中不可回避的问题，2、官本位思想的诱导及其后果，3、利益驱使

15、是科研不正之分产生的直接动力，4、学术评价制度不尽合理是科研不正之风的诱因，5、学术批评与监督机制不健全为科研不正之风容留了生存空间，6、人性弱点的过度膨胀导致科研道德失范的主管因素，7、社会、历史背景为学术腐败提供了滋生的土壤和温床。三、加强科研道德建设的对策P53-56（一）科研工作者个人层面的防治措施科研工作者是智力科研不端行为的最核心要素，因此加强科技工作者的道德建设，提高科技工作者地科学道德修养是减少科学不端行为的重要方法之一。（二）制度层面的防治措施1、建立健全相关的制度规范，2、强化知识产权管理，鼓励原始性创新，3、改革人才管理制度，促进科研道德建设，4、建立和完善科学的学术管理

16、和评价机制，5、健全监督、约束和时候惩戒机制，6、完善法律处罚措施（三）社会层面的防治措施第二节 营造良好的学术氛围学术、氛围、学术氛围的概念P56如何营造一个单位的学术氛围？下面我们以学校、科研单位为例说明营造良好学术氛围的途径和方法。一、制度激励：制度激励就是通过各种相关规章制度的建立，从根本上确立了一种重视理论研究、鼓励实践研究、提倡教学、科学研究的机制。P57（一）奖励制度：1、物质激励，2、精神激励。P57（二）研讨会制度：1、要做好研讨会的组织与成果评选工作，（首先要确定合适的主题）2、动员教职工、科研人员参与，3、做好论文的评选工作。（这一环节既是对本次活动的总结，更是直接为下次

17、活动打基础的过程。评选的公正性与奖励措施直接影响下次活动人们的参与程度。）4、做好获奖成果的奖励与推介工作。（注意两个问题：第一个问题是学风的端正，第二个问题是优秀成果的宣传推介。）P58（三）学术活动制度：1、要积极为教职工、科研人员外出学术研讨创造条件，2、要为外出人员提供必要的物质保障，3、做好参加活动归来后的信息反馈，包括新的学术信息、获奖情况等，要及时在相关范围内或校园网上发布。P59二、人文导引P60-61（一）教研活动（二）校园、院所单位文化建设（建设优秀校园、单位文化是营造学术氛围的必要前提）：1、要把风气建设与学术氛围培育有机地结合起来。（良好的风气是学校、科研院所精神面貌的

18、具体体现，也是学校、科研院所综合实力和凝聚力的重要组成部分。）2、要通过教风建设来增强学术氛围，3、加强学风建设，培育教职工认真做学问的良好风气。（三）举办学术讲座，参加学术会议（学术讲座是营造学术氛围的直接方式，也是最能去的立竿见影效果的一种方式。）三、表率作用P62-63（一）系主任的带头作用（二）学科带头人的动态激励作用（三）各级领导及相关职能部门的示范作用。首先是学校、科研院所内各级领导的作用。这样的作用至少能体现在两个方面：一是自己投身其中，更能体会做学问的苦乐，从而在政策方面能有所支持；二是对其他教职工、科研人员的示范作用。其次是教学辅助部门人员的作用。第三节 树立团结合作的精神一

19、、团结合作与团结合作精神P63-66团结合作的概念P63 团结合作作为一种社会互动行为是受多种因素所制约的。其中，目的的一致性是导致个人或群体合作的基础，协调作用则是合作的关键。而在合作过程中能否处理和协调好各种关系，又受人的知识、品德、修养、能力等多种因素的规定和制约。团结合作精神的概念P64这一命题包涵以下几方面相互联系的内容：（一）团结合作精神属于意识倾向的范畴。意识倾向是人的意识与行为追求指向的方向，它集中表现为目的、理想、愿望、需求等，而这些目的、理想、愿望、需求又受人的认识、需要、情感等因素的规定和制约。人的合作意识的产生，首先是基于对合作意义的认识。“三个臭皮匠，顶个诸葛亮”俗语

20、。（二）团结合作精神是一种受人的知识、品德、修养、能力等多种因素所规定和制约的稳定的意识倾向，是一种优秀的思想品德。团结合作精神不同于一般的意识倾向之处：1、在于它不是一个人一时的想法或感情冲动，而是长期养成的一种希望与人合作并善于与人合作的稳定的意识倾向。（2）团结合作精神集中表现为不仅有与人合作的愿望，更重要的是善于与人合作。由以上两点，我们可以看出：希望与人合作并善于与人合作是团结合作精神的主要特征。（三）团结合作精神是人在先天互动的能力基础上，在与他人相互交往的过程中，通过后天的教育，逐渐学习、锻炼、培养和发展起来的一种优秀的思想品德。团结合作精神形成的另一个重要途径是教育。必要的教育

21、是合作精神形成的重要条件。影响团结合作的不良意识有以下几种P66-67：1、“个人中心”，又称“自我中心”。（表现a、在交往过程中，就是一贯从自己的角度考虑问题而不顾及他人，b、在认识上就是只关注自己，c、在行为上就是可以要求别人按自己的意志行事，希望别人围着自己转，而很少为别人着想，有时为了满足自己的利益甚至不折手段。）2、嫉妒。（这种心理的主要特征是把别人的优势视为自身发展的威胁，并因此感到愤怒和恐慌。）3、自卑。4、猜疑。（严重的猜疑是心理变态的表现。）二、科学研究是团结合作的事业P68-69科学活动是在各种各样的科学共同体中进行的，它本质上市共同体的产物。科技活动是分工协作的活动，科技

22、事业是集体合作的事业。20世纪科技的发展，显示出了急需科技工作者团结合作的鲜明特点：（一）各学科在高度分化的基础上的高度交叉与综合，即分化、交叉及综合成为当今科学发展的三大趋势，其中交叉和综合是主导趋势。（二）自然科学、技术科学、人文科学相互渗透与综合成为当前科学发展的主要途径。1、是自然科学与技术科学相互渗透，2、就当代社会历史的客观进程看，它还使自然科学、技术科学奔向人文科学。理论和实践均证明，重大科技成果的取得取决于科技工作者的合作。具有里程碑意义的人类于1969年踏上月球的阿波罗登月计划，共有400万人参加研制与实施；1981年，生物大分子酵母丙氨酸转移核糖核酸；“863计划”；诺贝尔

23、奖；朱克曼在科学界的精英。三、科技工作者团结合作精神的表现P70-72（一）合作意识（二）合作精神1、合作要求一种真诚的态度，2、合作要求工作中的相互配合，3、合作还要有民主作风，4、合作更要求践行科学无私利性原则。第四章 科学研究方法概述第一节 科学方法与方法论方法与方法论在认识上属于两个不同的范畴。方法是指用于完成一个既定目标的具体技术与工具，而方法论则是指探索方法的一般规律，它高于方法，是方法使用的指导。P79一、自然科学方法P79自然科学研究的任务包括两方面地内容：1、对未知的自然领域进行研究探索，以揭示和掌握自然界各种事物的本质和运行变化规律；2、研究如何将科学研究的成果转化为生产力

24、和物质产品。前一项研究被称之为基础理论研究，后一项研究则被称之为应用研究。方法的选择和应用是否适当是决定研究工作是否有成效的一项关键性因素。伟大的科技创新总是在新的科学方法的伴随下产生的。所谓方法指的是P80从哲学角度看，人类认识客观世界的方法暗器普遍性程度可分为三个层次：各门自然科学中的特殊研究方法，各门自然科学中的一般研究方法和普遍的哲学方法。P80二、科学方法论亚里斯多德（演绎法）、弗朗西斯培根（归纳法）、希尔伯特（公理化方法）、维纳（控制方法）P801、科学方法论探讨科学研究活动本身的一般规律及一般方法，以及人类认识客观事实的基本程序及一般方法。2、科学方法论的研究对象是子让科学的一般

25、研究方法，它是从自然科学的特殊研究方法中概况和发展出来的。3、科学方法论既研究个别特殊科学研究方法的规律性，也研究这些个别科学研究方法整体上的相互联系。4、科学方法论研究的重点是自然科学中的一般方法，而不是各门具体自然科学中的特殊方法。自然科学的一般方法是指那些概括程度较高、使用范围较大的方法，它不局限于某一门具体的学科，而是对各门学科都普遍使用的方法。三、科学方法的分类P81-821、按其普遍性由小到大的程度分，2、按方法本身的特点分，3、按学科研究对象的不同分四、科学方法论在科学研究中的地位和作用P82-83科学认识是一种高级的认识形态，是对客观规律的主观能动反映。（一）科学方法论的地位：

26、1、首先体现在科学方法是科学认识主体形成的前提。2、科学方法是认识主体主观能动性的表现形式。3、科学方法是创造性思维的集中体现。（二）科学方法在科学技术研究中的重要地位决定了它在科学技术研究中的导引、促进和规范作用。1、科学方法是导致科学发现的有效手段。2、科学方法是促进科学理论形成与发展的强力催化剂。伊凡巴普洛夫说“科学是随着研究方法所获得的成就前进的”3、科学方法是科学研究程序规范化和最优化地指南。科学认识过程的分类P83：1、从认识论角度看（感性认识、理性认识和复归实践三个阶段）2、从信息论角度看（输入星系、储存信息、处理信息和输出信息四个流程）3、从科学问题角度看（提出问题、分析问题、

27、解决问题三个程序）。科学成果的重大意义在于，它不仅提供某些具体指示，同时还提供新的思想和原则，提供寻求科学真理的新手段。P84科学史表明，科学革命往往源于科学方法的革命性变革。P84第二节 研究对象及相互关系一、研究对象P84在科学方法的三个层次中，以最高层次的哲学方法为指导，以具体领域特殊研究方法为基础，重点在第二层次科学方法论和第三层次领域特殊研究方法的结合部展开讨论，铺路搭桥，以期为方法的综合运用和适应性改造提供方向性意见。主要包括四方面的内容：1、介绍科学研究的哲学方法和思维科学方法，2、介绍系统方法，3、讨论一些具体领域的科学研究方法，4、介绍部分经济学和社会科学研究方法。二、相互关

28、系P85第三节 科学研究方法的发展历程德国物理学家玻恩指出：P86一、观察方法的产生于运用P86人类研究自然始于观察，观察是人类最早的研究方法。观察方法是由于劳动生产的需要产生的。二、逻辑方法的建立与发展P87在2000多年前，自然科学在古希腊开始兴起，经过泰勒斯、德谟克利特、亚里斯多德等许多科学家和哲学家的努力，建立了逻辑方法论。P87泰勒斯的科学认识方法的重要意义体现为：1、它使人类对自然认识脱离了神话阶段，走上从自然寻找合理解释的道路；2、使自然认识摆脱了直观，进入运用抽象概念大道普遍认识阶段。P87德谟克利特对逻辑方法进行了深入的研究，在他的著作论逻辑中研究了归纳问题。他认为认识就是从

29、经验观察上升对自然界现象的理论认识。P87逻辑方法研究的集大成者是古希腊的哲学家亚里斯多德，他影响最大和贡献最大的成就是建立了基于他创立的形式逻辑上的科学方法论。亚里斯多德最早把推论推论作为研究对象，并由此建立了三段论，这也是他逻辑方法的核心。P88亚里斯多德的贡献在于：1、他完成了逻辑方法论，2、他进一步发展了科学知识理论化思想。亚里斯多德提出了科学知识理论化思想，并创立了相应的逻辑工具公理方法。公理方法的产生导致了科学史上第一门理论形态的科学欧几里得几何学的产生。P88 阿基米德P88三、经院哲学和教会的思想统治P89公元5世纪至公元15世纪在历史上被称为中世纪。中国突出成就就是四大发明指

30、南针、活字印刷、造纸和黑火药。教会思想统治的理论支持是经院哲学，经院哲学把宗教神学、科学和哲学融为一体，使宗教神学披上了理论的外衣。被歪曲了的亚里斯多德学说成为宗教神学的理论支柱，为奉为“绝对权威”。经院哲学的代表人物是托马斯阿奎那P89。 在这种教会思想的统治下，许多科学家受到了迫害，如布鲁诺、伽利略、哥白尼等。P89四、实验方法的萌芽与建立P891、在中世纪末期，出现了英国进步思想家罗吉尔培根。他的最大贡献是提出了“实验科学”，他是人类思想史上最先提出这一名称的人。在重视实验的同时，也很重视数学。P892、在中世纪黑夜之后开始的文艺复兴运动，冲破了宗教神学的枷锁，自然科学以神奇的速度发展起

31、来，突出的是以力学为中心的实验科学的兴起。P903、达芬奇和吉尔伯特两位杰出的科学家，他们的思想为近代实验科学的诞生奠定了基础。4、近代实验科学的奠基人和主要代表人物是伽利略。5、实验科学方法由罗吉尔培根萌发，由达芬奇和吉尔伯特推进，由伽利略完成。而实验科学方法论的总结和概括，则是由英国唯物主义哲学家弗朗西斯培根完成的。弗朗西斯培根作为近代实验科学的哲学代言人，在唯物主义认识论的基础上，第一个为近代自然科学建立了系统的科学方法论，被马克思誉为“英国唯物主义和整个现代实验科学的真正鼻祖”。 P91 撰写了专著新工具P92五、逻辑方法的发展P921、逻辑方法是在实验方法、数学方法基础上发展起来的。逻辑方法主要沿着归纳逻辑和演绎逻辑两条路前进。如瑞典生物学家林奈（开创了生物分类学），波义尔（开始了化学分析的研究）。P932、传统逻辑即亚里斯多德的逻辑演绎，暴露出严重的缺陷。法国哲学家、数学家笛卡尔创立了以数学为基础、演绎为核心的科学方法论。著作思想的指导法则和更好地指导推理和寻求科学真理的方法论。笛卡尔用代数的方法研究几何学，构建了数学的一个新体系解析几何。P933、牛顿把当时的力学原理整理成为一个演绎体系，写成了经典力学的不朽巨著自然哲学的数学原理，完成了科学史史上的第一次大综合。P93六、假说方法的普遍运用P941、假说方法是科学性和假定性的统一。假说方