什么是科学问题,它的来源,分类,在科学中的地位和作用?
科学问题的来源很多,但归纳起来,现代科学研究的科学问题主要来源于科技实践和社会生产实践。从科学技术实践中提出的科学问题,大部分是科学本身发展中的问题,从社会生产实践中提出的科学问题,大部分是实践或技术问题。1科学技术实践中的科学问题科学技术实践中提出的科学问题,主要是为了获得现象和可观察事实的基本原理而对事物的特征、结构和相互关系进行分析所产生的问题,按问题的内容大致可分为两类:经验问题和理论问题。经验问题是指来源于经验知识的问题,体现了人们对经验事实或事实之间冲突的不理解或困难[1]。科学技术实践中产生经验问题有几种基本情况:①寻求经验事实之间的联系并作出统一解释而产生的科学问题。探索科学规律,建立科学理论或假说的目的,是为了对一定范围内的经验事实之间的关系作出统一的解释。理解科学事实及其关系,构建理论,是最基本的科学问题。比如,当多种化学元素被孤立地发现和研究时,科学家会提出这样的问题:“各种化学元素之间有内在联系吗?”门捷列夫发现元素周期律就是为了回答这个科学问题。(2)原有理论与新的经验事实之间的矛盾所提出的问题。因为任何科学问题都是在一定的背景知识下提出的,而作为背景知识的所有科学理论都是对经验现象的假设和尝试性的解释和预测,当原有理论无法解释新现象和新事实时,科学问题就需要讨论。比如黑体辐射、光电效应等新的实验事实与经典物理学的能量连续性理论不相容,从而引发科学问题,导致量子理论的出现[2]。(3)为了验证假设和新发现的事实和问题。科学中的新假设提出后,必须通过实验和观察来进行,因此如何检验假设构成了科学问题的另一个重要来源。比如牛顿力学的检验,发现天王星的实测轨道与根据牛顿力学计算的理论轨道不一致,导致了科学上的问题,导致了勒维尔假说,通过盖尔的观测发现了海王星[2]。④能从实验中的偶然发现和奇特现象中发现有价值的科学问题。比如伦琴发现X射线,弗莱明发现青霉素等等都是这种情况[2]。理论问题是指科学理论中存在的问题,有以下几种基本情况:①各种假说之间的差异和对立。由于同一现象内部有许多事实,往往可以建立许多理论(假说)来解释它们,而这些假说只能说明一个具体事物的属性,所以它们会因为对同一事物的不同看法而形成矛盾和争议,这些有争议的问题就可能成为科学问题。比如几何光学中的波动论和粒子论的矛盾,天文学中的日心说和地心说的矛盾,地质学中的水形成论和深成说的矛盾,渐变论和突变论等。,都是重要科学问题的来源[3]。②逻辑悖论或科学理论内部的悖论。科学理论是人们在一定时期、一定条件下认识的结果,因此理论可能由于当时人们认识的局限性而出现系统内的逻辑困难。比如数学中的无穷小佯谬、罗素佯谬、物理学和天文学中的孪生佯谬、引力佯谬等。,这些悖论或悖论往往包含重要的科学问题[3]。③不同学科理论体系之间的矛盾。在科学研究中,有时不同学科的理论往往能解释一大类现象,但它们之间存在矛盾,而这些矛盾也是科学问题的重要来源。比如生物进化论和热力学第二定律在各自的范围内解释了广泛的现象,建立了相对严格的理论体系,但这两种理论的基本原理在逻辑上很难统一。比利时科学家普里戈津基于这一矛盾提出了科学问题,并在此基础上建立了耗散结构理论[2]。④为追求科学理论的普遍性和逻辑简单性而提出的科学问题。追求科学理论的普适性和逻辑简单性是科学的一贯传统。科学家往往可以通过发现不同学科理论体系之间的矛盾和冲突,提出更具普遍性的科学问题。比如爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论,都是追求理论普适性和逻辑简单性的产物[2]。2社会生产实践中提出的科学问题社会生产实践中提出的科学问题,往往产生于从生产和现实生活的需要出发提出一个具体目标,向科学提出实现它的可能性,并把这种可能性变为现实的过程;或者为了确定基础研究成果的可能用途并探索其现实性或如何实现。这些问题虽然直接指向应用目的的研究,但经过抽象和转化也可能成为基础研究问题,因为这些问题的研究离不开基础科学理论,也离不开基础科学理论的启发,如果当时已有的基础科学理论不能满足其需要,或者在其研究过程中发现新的事实时,这样的应用研究将极大地推动基础科学的理论研究。法国科学家巴斯德对甜菜汁酿造的研究是这类研究的典型代表,成功地推广了发酵技术,因此无疑是一项应用研究;但同时,这项研究也是一项杰出的基础研究,极大地拓展了人们对生物界的认识,因此巴斯德成为微生物学的奠基人,对细菌致病性和免疫学理论做出了开创性的贡献。可见,从社会生产实践中提出的科学问题是可以有很强的应用性和很强的基础的[4]。随着现代科学研究越来越依赖于国家和社会的支持,具有经济和社会目标的科学问题日益成为科学问题的重要来源。参考文献【1】张大松。科学思维的艺术[M]。北京:科学出版社,2008。[2]林·。问题与科学研究[M]。广州:中山大学出版社,2006。[3]刘,,。科技元理论[M]。北京:知识。