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文献指用文字、图形、符号、声频、视频等技术手段记录人类知识的一种载体，或理解为固化在一定物质载体上的知识。现在通常理解为图书、期刊等各种出版物的总和。科技文献包括科技图书、科技期刊、专利文献、会议文献、科技报告、政府出版物、学位论文、标准文献、产品资料和其它文献这十大类型文献。
“科学探究”教学的哲学思考应向东(温州大学物理与电子信息学院，浙江温州325027)摘要：驾驭“科学探究”教学的复杂性，避免探究教学在实施过程中的泛化和异化，需要教师站在比科学探究本身更高的层次上，以一种反思与超越的视角来研究和认识。从科学哲学的视角，以辩证的观点来看，探究始于“问题”，但不是“简单问题”；“假说”是探究中的“复杂性”要素，不是必需的；实验是“假说”真理性的根本判据，但不是绝对和充分的。关键词：科学探究教学；科学哲学；问题；假说；验证中图分类号：G7 文献标识码：A作者简介：应向东（1961— ），浙江瑞安人，温州大学物理与电子信息学院副教授，教育学硕士，主要从事科学、物理学教育研究。在新一轮基础教育课程改革中，我国理科教育对“科学探究”教学表现出极大的关注和热情。无论在课改试验区还是非试验区，无论是理论研究或是教学实践都进行着努力探索，并取得一定成效。然而笔者以为，当前人们在“科学探究”教学的研究与实践过程中存在一种偏向，即更多的是从课程与教学论视角将它作为一种教学模式或学习方式来研究，而很少将它作为一种认识过程，从科学认识论与方法论即科学哲学的视角进行探讨。应该说，科学探究教学作为一种教学模式，它的实施需要从课程与教学论角度对其特质作分析与研究，包括科学探究教学的教学目标、教学过程、教学原则、教学策略以及师生角色等等，以区别于知识接受教学。这将有利于转变广大教师的教育教学观念，提高教师实施探究教学的自觉意识和教学能力。然而，我们不能忽视的是，科学探究教学作为“通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神”〔1〕的一种学习方式，必定表现出科学探究自身所固有的复杂性。在科学探究教学中如何把握和处理这种复杂性，显然不是通过教学模式或学习方式的研究所能解决的，它需要我们站在比科学探究本身更高的层次上，即科学哲学的高度，以一种反思与超越的视角来研究和认识，才能驾驭。因为只有从哲学的高度来提升教师对科学探究的认识，才能为教师驾驭探究教学奠定一个更加全面的科学认识论基础。这既是实施探究教学的基本前提，也是避免探究教学泛化和异化的有效措施。本文试图从科学认识论与方法论的视角对科学探究教学所构成的基本要素（问题、假说、验证）进行分析和反思，期望对探究教学研究的深化起到抛砖引玉的作用。一、探究始于“问题”，但不是“简单问题”探究始于“问题”，这已经成为科学探究教学实施中的一个基本信念。没有明确的问题，探究将变得盲目而没有方向。因此，探究教学强调培养学生提出问题和发现问题的意识和能力。然而是否所有的问题都能引起科学探究？这就需要我们作进一步思考。当代科学认识论研究表明，就性质而言，科学探究中有两类问题，一类是“科学问题”，另一类是“简单问题”。“简单问题”并非指容易解决的问题，而是指源于好奇与无知，或某种疑虑与求知欲而提出的问题（也称无知问题），它往往来自直接观察或生活常识，表现为对观察对象“是什么”的描述再加上一个问号而形成。例如，“发烧病人的额头上为什么要盖一条湿毛巾？”“覆杯实验中的水为什么不会倒出来？”“刹车时人为什么容易向前倾倒？”。由于“简单问题”仅表达了对现象的好奇、无知或疑惑，大多缺乏确定性和深刻性，犹如水上浮萍，漂移不定，因此，它对科学探究没有实质性意义，也难以成为科学探究的真正起点。那么怎样的问题才能真正成为科学探究的起点呢？科学发现论认为“科学发现的起点是对科学发现具有奠基意义的第一步”“一个问题要与科学发现发生必然联系，就必须与发现本身所提供的知识发生某种必然的联系”“就必须对现有知识提出质疑”。〔2〕(67)这就是说若要使问题真正成为科学探究的起点，就需要将问题指向已有的知识，将两者联系起来，使问题从现象的描述触及现象的本质；将完全无知的问题转化为具有某种抽象性、渗透一定知识理论的、有所知又有所不知的问题——“科学问题”。例如，在上述“覆杯实验”例子中，就要将“水为什么不会倒出来”的简单问题指向力、压强、平衡等相关的知识背景，并将它们联系起来，从而将问题转化为诸如“水不倒出来与受力什么关系”“什么因素决定了水的平衡”“什么力平衡了水的重力”等等。显然这些问题不仅表述了对现象的疑惑，而且还渗透着理论，触及问题的本质，成为有所知又有所不知的问题，这就为探究“覆杯实验”的设计提供了导向。所以，作为科学探究真正起点的问题不是以常识眼光提出的无知问题，而是能为探究设计提供导向的有所知的问题，它产生于好奇、无知或疑惑为基础的进一步思索和追问；其实质是“有所知而求知”。一个训练有素的科学家是能够迅速将“简单问题”转化为“科学问题”的能手，其转化的基础就是将问题指向现有理论（包括假说），对现有理论有所触动、冲击和质疑。科学认识论关于科学探究中问题性质的研究对探究教学的启示如下。第一，并非所有的问题都能成为科学探究的起点。如果学生提出并围绕探究的问题是没有触及事物本质的简单问题，不是产生于对知识背景分析的问题，那么就可能出现问题指向不明、探究主题不定、研究难以深入、人浮于事的局面。因此，教师在探究教学中的一个重要职责就是要善于洞察学生所提问题的性质，要善于引导学生将简单问题转化为科学问题。第二，知识背景对科学问题的重要性。科学探究是对问题对象“有所知而求知”。因此，一个问题如果不能与其知识背景（或经验）相联系，或没有可联系的背景知识，那么这必定是不适宜探究的无知问题。然而，在当前探究教学研究中，存在着一种认识上的误区，认为提出的问题只要生动、新奇，能激发学生的探究兴趣就可以，似乎知识在探究教学中不重要了。事实上缺少知识作定向的探究，也往往是难以给学生的努力带来成就感和胜任感的无效探究，只能激发探究的“有趣”而不能激发探究的“志趣”。第三，虽然“简单问题”不是科学探究中具有奠基意义的第一步，对科学发现也没有实质性意义，但不是无用的，它是学习者好奇心和求知欲的表现，教学中保护这种好奇心和求知欲是教育学生树立求知信心，敢于提出问题，进行科学精神教育的一项重要内容；何况事物的认识总是从浅入深，从简单到复杂。二、“假说”是探究的“复杂性”要素，不是必需的关于“假说”，牛顿曾有句名言，他“不杜撰假说”（Hypotheses non fingo），他说：“任何不是从现象中推论出来的说法都应称之为假说，而这样一种假说，无论是形而上学的或者是物理学的……在实验哲学中都没有它们的地位。在实验哲学中，命题都从现象推出，然后通过归纳使之成为一般。”〔3〕可见，经验—归纳法是牛顿所推崇的科学方法论。然而，关于“假说”，爱因斯坦也有句名言，“概念是思维的自由创造”，显然，这里的“概念”就是“假说”。由此，如何理解两种不同的观点，如何认识“假说”在科学探究（包括科学探究教学）中的地位与价值，需要我们作认真思考。从科学认识论角度看，科学探究就其过程的复杂性和对象的抽象性而言可以有不同的层次。以牛顿力学为基础的经典科学是经验层次的科学，而经验科学的目的在于合理地描述和解释经验世界，其基本特征是可经验性，如力、质量、运动、惯性、牛顿定律。也就是说经验科学中的概念、规律等理性认识离现象世界并不遥远，思维跨度不算太大。因此，对任何一个研究者，当他把握了研究对象足够的事实材料时，自然不会拒绝思考这些事实所显现的端倪，并以“经验事实—归纳概括—科学理论”的归纳方法朝着反映客观必然的联系逐步上升，逼近真理；而有意撇开它们进行纯粹的思辨、遐想和假说。就这个意义讲，经验科学原则上无需“杜撰假说”。然而随着科学的发展，认识的深入，理论与经验的距离亦愈来愈远，尤其是19世纪下半叶，自然科学从积累经验材料为主的分析阶段进入以理性研究为主的综合阶段，原子学说、分子学说开始建立，经验不可及的各种微粒说也在光学、电学、磁学等领域中逐步流行。此时，猜测、假说等研究方法在科学探究中也显现出它的优势和价值。假说主义的理论与观点也逐渐受到科学家与科学哲学家的关注和重视。正如假设主义的先驱赫歇尔所指出的，归纳法与假设法都是科学发现的方法，但归纳法只能归纳出一些经验定律，而不能深入发现经验不可及的更深、更广的领域。〔4〕爱因斯坦也指出“现在，大家都知道，科学不能仅仅在经验的基础上成长起来，在建立科学时我们免不了要自由地创造概念，而这些概念的适用性可以后验地用经验方法来检验”。〔2〕(230)可见科学探究的认识论与方法论观点是与其对象的抽象性和过程复杂性相关联的。从这个角度讲，以经验科学为主要学习内容的基础教育中，科学探究的教学结构是否必须包含“假说”，需要根据探究课题的经验可及性（对学生而言）、内容复杂性、学生的知识背景以及科学认识论规范而定，否则为探究而教条地搬用“问题—假说—验证”的程式，不仅不能获得满意的教学效果，甚至会弄巧成拙，同样不能给学生树立正确的科学形象。正如前文所述，在经验不可及的抽象性高、复杂程度大以及人们不甚熟悉的科学领域，“假说”在探究中显现出巨大的价值和作用，就这个意义讲，“假说”是探究的“核心”不为过分。然而，在科学探究中，假说却是一个复杂而又难以驾驭的术语，这就更加需要我们从科学哲学的高度来提升对它的认识。笔者以为从以下四方面，将有利于我们理解和把握探究教学中假说的特征。第一，假说无论其来源还是形式是多样的。当前，在探究教学中人们对“假说”的理解，大多局限于“在个别经验基础上的对自然界中客观存在的未知事实和规律的假定性陈述和预先猜测”。其实这是一种较为狭隘和笼统的理解。从科学方法论角度讲，假说从不同的角度，可以有不同的分类：〔5〕(243-253)根据对象的不同，可分为事实假说和理想假说；根据概括水平不同，可分为常识性（或观察的）假说、科学假说和形而上学假说；根据来源不同，可分为经验概括性假说、演绎推论性假说、自由创造性假说和直觉性假说。显然，假说的类型，制约着科学探究的教学形式和过程。一个教师若要真正成为科学探究的促进者或引导者，就必须对各类假说的来源、形式和特征有所了解。例如，“经验概括性假说”就形式而言，就是一个在个别经验基础上的全称形式的概括性陈述，它是将有限元素中的共同特征推广到关于该集合的所有元素而形成，这种推广的依据是基于自然统一性的信念。因此，从这个意义上讲，所有的不完全归纳概括都是假说，具有或然性；休谟对经验—归纳法的质疑也就在于此。但要注意的是，在经验科学中，这里的“假说”对“概括”而非对“归纳”，不可混淆。再如，“演绎推论性假说”是指根据某些高阶前提而作出的推论性假说，然而需要指出的是，这里的“高阶前提”与假说之间并无逻辑上的联系，前者往往是科学中一些公认的具有全称形式和高度概括性的原理或哲学观念，如“规律具有对称性”“量具有守恒性”“无因便无果”“特殊蕴含普遍，普遍统辖特殊”等等。研究表明，这些观念虽然极其抽象，也不是可用实验检验的那种事物，但它们在科学发现中充当了一种对科学思想不同部分的系统化指导，具有基本的调节性、启发性的价值。〔5〕(21)如牛顿关于万有引力的思想就始于自然界的和谐统一信念而作出的假说。因此，这里的“演绎推论”与形式逻辑中的“演绎推理”具有完全不同的含义。第二，科学信念对假说的产生的重要性。启发假说的因素是多样的，但科学信念乃至某些哲学观念（如上文所述）对假说的产生极其重要。虽然在科学探究中，大多数探究者并不明显意识到信念对假说产生的意义和价值，但两者的联系在认识论上的意义是明显的，它们之间的关系犹如英国科学思想家波兰尼（Polanyi,M）关于“附属意识”（subsidiary awareness）与“焦点意识”（focal awareness）之间的关系，即信念作为附属的、缄默的潜意识往往是头脑中的“直觉”或突然“闪光”的源泉。对此爱因斯坦曾深有体会地说过：“如果把哲学理解为在最普遍和最广泛的形式中对知识的追求，那么，显然，哲学就可以被认为是全部科学认识之母。”〔6〕因此，在科学探究教学中教师应该尽可能引导学生从更高的层次反思他们的探究经历与体验，努力形成上位的乃至是哲学层次的科学信念，这不仅有利于培养学生提出假说的意识和能力，而且有利于学生形成正确的科学世界观和价值观。第三，由于假说的个体性、尝试性以及非理性因素的参与，不同的人对同一问题就会提出不同的假说，在这些不同的假说中有些可能是通约的，属于同一“范式”的不同表述。例如，中学生在“力的合成方法”的探究中，就可能提出“平行四边形法则”和“三角形法则”两种不同的假说，然两者是通约的，不会形成矛盾。但有些课题的探究则不然。例如，关于“速度”的探究，学生就可以提出“v=”与“v=”两种不同的假说；再如，在“匀变速直线运动”的探究中，学生可以将其界定为“速度对时间的均匀变化”，也可以界定为“速度对空间的均匀变化”。显然，以上二例中的两种不同假说是不可通约的，但都可取，因为，它们都能够描述“运动的快慢”或“速度的均匀变化”特征，只是分属于不同的“范式”；并且从科学方法论角度讲，这是属于“自由创造性假说”，或者说是一种思维自由创造出来的公设或命题，这类假说“在其来源或由来方面不需要任何‘证明’，而只是在它的使用方面需要加以证明。……它们的功能并不是描述出什么是事实或断言事实如此这般，而是提供出以某种比以前的整理方式更优越的方式来整理或重建已知的事实的秩序的手段”，〔5〕(248)如“日心说”就比“地心说”能更好地解释天体的运行。因此，教师要慎重对待这类假说的判定，是从科学的社会角色，还是从科学的价值评价，抑或是从科学的简单性角度。显然，从科学的道德规范角度，使用教师或书本权威的判定是最不可取的，它既违背科学精神，又挫伤学生的探究积极性。第四，假说既是一种自由尝试，也是一种严谨的创造，因此，它的产生是试探与定向、继承与批判、理性与非理性、严谨性与灵活性辩证统一的创新过程。然而，在当前科学探究教学的实践中，却存在两种极端模式。其一是“顺杆爬”式，在这种模式中，由于教师过多的引导，以致许多假说的提出是如此之便捷而又合理，这恰恰掩盖了假说所具有的尝试性和灵活性，剥夺了学生自由探究、体验科学、尝试假说的机会，限制了学生创造潜能发挥。其二是“任意浪漫”式，在这种模式中，“从表面上看，是为了让孩子们自主建构，但实际上不少人是盲目行事，甚至把科学学习的困难全部丢给学生。尤其在孩子们‘自主探究’遇到困难的时候，如果教师还是任其‘自主’发展，势必会给孩子们这样的概念：科学探究原来就是这样的任意和浪漫”。〔7〕显然，这种只放不收的科学探究，违背了科学假说所需要的严谨性，同样不利于学生科学素养的养成，也丧失了教育的标准。以上两种极端模式的根源在于教师对科学探究理解上的偏差与肤浅。因此，提高探究教学质量的根本在于提高教师对科学探究的理解水平，包括从哲学层面对科学探究的反思。三、实验是“假说”真理性的根本判据，但不是绝对和充分的假说是探究者对科学问题解答结果的预期或推测，具有或然性。假说要转化成定律，过渡为理论，就必须对它进行验证。从“实践是检验真理的唯一标准”这个基本的唯物主义认识论观点来讲，实验是假说真理性的根本判据。然而，从方法论角度讲，实验判据又不是绝对和充分的。首先，现代科学哲学研究认为，实验作为人们获取经验的一种方式，它是主观与客观相互作用的结果。因此，实验的结论不仅具有客观性，而且具有主观性。例如，“小孔成像”实验和“障碍物的阴影”实验是几何光学中“光的直线传播”假说的重要证据，然而，在这些实验中，“孔”和“障碍物”的尺寸大小是由实验设计者主观选定的。如果实验者能考虑到足够小的“孔”和“障碍物”，那么“光的直线传播”将不可能在这样的实验中得到证实。可见，实验对假说的证实或证伪具有情境性、主观性和相对性，不是绝对可靠的。其次，由于“观察渗透理论”面对同一实验，不同个体，因为知识背景或个人倾向的不同，则观察的方式、精度的要求和对结论的评价也将不同。例如，对待同一个存在一定误差的实验，持假说证实倾向者，就可能将之作为“误差允许范围内”的一个证实例证；而持假说证伪倾向者，就有可能将之作为证伪的例证（如开普勒对行星运行的8′误差）。再如，对于实验中偶然出现的明显超出规定条件下预期值的“粗大误差”等反常现象，持证实与证伪者的态度也会大不一样，前者就可能视之为读错数、记错数，或环境条件突然变化引起的误差而将之剔除或“悬置”起来，而后者将不会听之任之。可见，实验中一个中立的观察和评价是不存在的，它同样具有主观性和不确定性，正所谓“一个科学家首先是人，他不可能撇开自己的信念。在任何问题前面都持完全中立和不偏不倚的态度，那是荒谬之谈”。〔8〕第三，假说合理性的判定还与“范式”有关。由于不同“范式”的不可通约性，一个假说在某个范式中看来是不合理的，但在另一种范式中却可以是合理的，如前文提到的“速度”与“匀变速直线运动”的两种不同定义，就是分属不同的“范式”，且都具有合理性。因而对它们的取舍与判定就不仅仅取决于实证，还要根据它们的实用性、简单性和社会公认性的评价。总之，在科学探究教学中，如何在同一问题的多种假说中作出选择，虽说离不开实验事实这个根本性判据，但却不是绝对和充分的，这就需要教师以更加宽广的视角引导学生对不同假说的合理性作更全面的论证与分析，并作出科学的判定。参考文献：〔1〕中华人民共和国教育部全日制义务教育物理课程标准〔S〕北京：北京师范大学出版社，〔2〕杨耀坤科学发现论〔M〕成都：四川科学技术出版社，〔3〕H S 塞耶牛顿自然哲学著作选〔M〕上海：上海人民出版社，〔4〕夏基松历史主义科学哲学〔M〕北京：高等教育出版社，〔5〕M W 瓦托夫斯基科学思想的概念基础〔M〕北京：求是出版社，〔6〕爱因斯坦爱因斯坦文集第1卷〔M〕许良英，等编译北京：商务印书馆，〔7〕张红霞建构主义对科学教育理论的贡献与局限〔J〕教育研究，〔8〕任长松探究式学习——学生知识的自主建构〔M〕北京：教育科学出版社，
“科学探究”教学的哲学思考应向东(温州大学物理与电子信息学院，浙江温州325027)摘要：驾驭“科学探究”教学的复杂性，避免探究教学在实施过程中的泛化和异化，需要教师站在比科学探究本身更高的层次上，以一种反思与超越的视角来研究和认识。从科学哲学的视角，以辩证的观点来看，探究始于“问题”，但不是“简单问题”；“假说”是探究中的“复杂性”要素，不是必需的；实验是“假说”真理性的根本判据，但不是绝对和充分的。关键词：科学探究教学；科学哲学；问题；假说；验证中图分类号：G7 文献标识码：A作者简介：应向东（1961— ），浙江瑞安人，温州大学物理与电子信息学院副教授，教育学硕士，主要从事科学、物理学教育研究。在新一轮基础教育课程改革中，我国理科教育对“科学探究”教学表现出极大的关注和热情。无论在课改试验区还是非试验区，无论是理论研究或是教学实践都进行着努力探索，并取得一定成效。然而笔者以为，当前人们在“科学探究”教学的研究与实践过程中存在一种偏向，即更多的是从课程与教学论视角将它作为一种教学模式或学习方式来研究，而很少将它作为一种认识过程，从科学认识论与方法论即科学哲学的视角进行探讨。应该说，科学探究教学作为一种教学模式，它的实施需要从课程与教学论角度对其特质作分析与研究，包括科学探究教学的教学目标、教学过程、教学原则、教学策略以及师生角色等等，以区别于知识接受教学。这将有利于转变广大教师的教育教学观念，提高教师实施探究教学的自觉意识和教学能力。然而，我们不能忽视的是，科学探究教学作为“通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神”〔1〕的一种学习方式，必定表现出科学探究自身所固有的复杂性。在科学探究教学中如何把握和处理这种复杂性，显然不是通过教学模式或学习方式的研究所能解决的，它需要我们站在比科学探究本身更高的层次上，即科学哲学的高度，以一种反思与超越的视角来研究和认识，才能驾驭。因为只有从哲学的高度来提升教师对科学探究的认识，才能为教师驾驭探究教学奠定一个更加全面的科学认识论基础。这既是实施探究教学的基本前提，也是避免探究教学泛化和异化的有效措施。本文试图从科学认识论与方法论的视角对科学探究教学所构成的基本要素（问题、假说、验证）进行分析和反思，期望对探究教学研究的深化起到抛砖引玉的作用。一、探究始于“问题”，但不是“简单问题”探究始于“问题”，这已经成为科学探究教学实施中的一个基本信念。没有明确的问题，探究将变得盲目而没有方向。因此，探究教学强调培养学生提出问题和发现问题的意识和能力。然而是否所有的问题都能引起科学探究？这就需要我们作进一步思考。当代科学认识论研究表明，就性质而言，科学探究中有两类问题，一类是“科学问题”，另一类是“简单问题”。“简单问题”并非指容易解决的问题，而是指源于好奇与无知，或某种疑虑与求知欲而提出的问题（也称无知问题），它往往来自直接观察或生活常识，表现为对观察对象“是什么”的描述再加上一个问号而形成。例如，“发烧病人的额头上为什么要盖一条湿毛巾？”“覆杯实验中的水为什么不会倒出来？”“刹车时人为什么容易向前倾倒？”。由于“简单问题”仅表达了对现象的好奇、无知或疑惑，大多缺乏确定性和深刻性，犹如水上浮萍，漂移不定，因此，它对科学探究没有实质性意义，也难以成为科学探究的真正起点。那么怎样的问题才能真正成为科学探究的起点呢？科学发现论认为“科学发现的起点是对科学发现具有奠基意义的第一步”“一个问题要与科学发现发生必然联系，就必须与发现本身所提供的知识发生某种必然的联系”“就必须对现有知识提出质疑”。〔2〕(67)这就是说若要使问题真正成为科学探究的起点，就需要将问题指向已有的知识，将两者联系起来，使问题从现象的描述触及现象的本质；将完全无知的问题转化为具有某种抽象性、渗透一定知识理论的、有所知又有所不知的问题——“科学问题”。例如，在上述“覆杯实验”例子中，就要将“水为什么不会倒出来”的简单问题指向力、压强、平衡等相关的知识背景，并将它们联系起来，从而将问题转化为诸如“水不倒出来与受力什么关系”“什么因素决定了水的平衡”“什么力平衡了水的重力”等等。显然这些问题不仅表述了对现象的疑惑，而且还渗透着理论，触及问题的本质，成为有所知又有所不知的问题，这就为探究“覆杯实验”的设计提供了导向。所以，作为科学探究真正起点的问题不是以常识眼光提出的无知问题，而是能为探究设计提供导向的有所知的问题，它产生于好奇、无知或疑惑为基础的进一步思索和追问；其实质是“有所知而求知”。一个训练有素的科学家是能够迅速将“简单问题”转化为“科学问题”的能手，其转化的基础就是将问题指向现有理论（包括假说），对现有理论有所触动、冲击和质疑。科学认识论关于科学探究中问题性质的研究对探究教学的启示如下。第一，并非所有的问题都能成为科学探究的起点。如果学生提出并围绕探究的问题是没有触及事物本质的简单问题，不是产生于对知识背景分析的问题，那么就可能出现问题指向不明、探究主题不定、研究难以深入、人浮于事的局面。因此，教师在探究教学中的一个重要职责就是要善于洞察学生所提问题的性质，要善于引导学生将简单问题转化为科学问题。第二，知识背景对科学问题的重要性。科学探究是对问题对象“有所知而求知”。因此，一个问题如果不能与其知识背景（或经验）相联系，或没有可联系的背景知识，那么这必定是不适宜探究的无知问题。然而，在当前探究教学研究中，存在着一种认识上的误区，认为提出的问题只要生动、新奇，能激发学生的探究兴趣就可以，似乎知识在探究教学中不重要了。事实上缺少知识作定向的探究，也往往是难以给学生的努力带来成就感和胜任感的无效探究，只能激发探究的“有趣”而不能激发探究的“志趣”。第三，虽然“简单问题”不是科学探究中具有奠基意义的第一步，对科学发现也没有实质性意义，但不是无用的，它是学习者好奇心和求知欲的表现，教学中保护这种好奇心和求知欲是教育学生树立求知信心，敢于提出问题，进行科学精神教育的一项重要内容；何况事物的认识总是从浅入深，从简单到复杂。二、“假说”是探究的“复杂性”要素，不是必需的关于“假说”，牛顿曾有句名言，他“不杜撰假说”（Hypotheses non fingo），他说：“任何不是从现象中推论出来的说法都应称之为假说，而这样一种假说，无论是形而上学的或者是物理学的……在实验哲学中都没有它们的地位。在实验哲学中，命题都从现象推出，然后通过归纳使之成为一般。”〔3〕可见，经验—归纳法是牛顿所推崇的科学方法论。然而，关于“假说”，爱因斯坦也有句名言，“概念是思维的自由创造”，显然，这里的“概念”就是“假说”。由此，如何理解两种不同的观点，如何认识“假说”在科学探究（包括科学探究教学）中的地位与价值，需要我们作认真思考。从科学认识论角度看，科学探究就其过程的复杂性和对象的抽象性而言可以有不同的层次。以牛顿力学为基础的经典科学是经验层次的科学，而经验科学的目的在于合理地描述和解释经验世界，其基本特征是可经验性，如力、质量、运动、惯性、牛顿定律。也就是说经验科学中的概念、规律等理性认识离现象世界并不遥远，思维跨度不算太大。因此，对任何一个研究者，当他把握了研究对象足够的事实材料时，自然不会拒绝思考这些事实所显现的端倪，并以“经验事实—归纳概括—科学理论”的归纳方法朝着反映客观必然的联系逐步上升，逼近真理；而有意撇开它们进行纯粹的思辨、遐想和假说。就这个意义讲，经验科学原则上无需“杜撰假说”。然而随着科学的发展，认识的深入，理论与经验的距离亦愈来愈远，尤其是19世纪下半叶，自然科学从积累经验材料为主的分析阶段进入以理性研究为主的综合阶段，原子学说、分子学说开始建立，经验不可及的各种微粒说也在光学、电学、磁学等领域中逐步流行。此时，猜测、假说等研究方法在科学探究中也显现出它的优势和价值。假说主义的理论与观点也逐渐受到科学家与科学哲学家的关注和重视。正如假设主义的先驱赫歇尔所指出的，归纳法与假设法都是科学发现的方法，但归纳法只能归纳出一些经验定律，而不能深入发现经验不可及的更深、更广的领域。〔4〕爱因斯坦也指出“现在，大家都知道，科学不能仅仅在经验的基础上成长起来，在建立科学时我们免不了要自由地创造概念，而这些概念的适用性可以后验地用经验方法来检验”。〔2〕(230)可见科学探究的认识论与方法论观点是与其对象的抽象性和过程复杂性相关联的。从这个角度讲，以经验科学为主要学习内容的基础教育中，科学探究的教学结构是否必须包含“假说”，需要根据探究课题的经验可及性（对学生而言）、内容复杂性、学生的知识背景以及科学认识论规范而定，否则为探究而教条地搬用“问题—假说—验证”的程式，不仅不能获得满意的教学效果，甚至会弄巧成拙，同样不能给学生树立正确的科学形象。正如前文所述，在经验不可及的抽象性高、复杂程度大以及人们不甚熟悉的科学领域，“假说”在探究中显现出巨大的价值和作用，就这个意义讲，“假说”是探究的“核心”不为过分。然而，在科学探究中，假说却是一个复杂而又难以驾驭的术语，这就更加需要我们从科学哲学的高度来提升对它的认识。笔者以为从以下四方面，将有利于我们理解和把握探究教学中假说的特征。第一，假说无论其来源还是形式是多样的。当前，在探究教学中人们对“假说”的理解，大多局限于“在个别经验基础上的对自然界中客观存在的未知事实和规律的假定性陈述和预先猜测”。其实这是一种较为狭隘和笼统的理解。从科学方法论角度讲，假说从不同的角度，可以有不同的分类：〔5〕(243-253)根据对象的不同，可分为事实假说和理想假说；根据概括水平不同，可分为常识性（或观察的）假说、科学假说和形而上学假说；根据来源不同，可分为经验概括性假说、演绎推论性假说、自由创造性假说和直觉性假说。显然，假说的类型，制约着科学探究的教学形式和过程。一个教师若要真正成为科学探究的促进者或引导者，就必须对各类假说的来源、形式和特征有所了解。例如，“经验概括性假说”就形式而言，就是一个在个别经验基础上的全称形式的概括性陈述，它是将有限元素中的共同特征推广到关于该集合的所有元素而形成，这种推广的依据是基于自然统一性的信念。因此，从这个意义上讲，所有的不完全归纳概括都是假说，具有或然性；休谟对经验—归纳法的质疑也就在于此。但要注意的是，在经验科学中，这里的“假说”对“概括”而非对“归纳”，不可混淆。再如，“演绎推论性假说”是指根据某些高阶前提而作出的推论性假说，然而需要指出的是，这里的“高阶前提”与假说之间并无逻辑上的联系，前者往往是科学中一些公认的具有全称形式和高度概括性的原理或哲学观念，如“规律具有对称性”“量具有守恒性”“无因便无果”“特殊蕴含普遍，普遍统辖特殊”等等。研究表明，这些观念虽然极其抽象，也不是可用实验检验的那种事物，但它们在科学发现中充当了一种对科学思想不同部分的系统化指导，具有基本的调节性、启发性的价值。〔5〕(21)如牛顿关于万有引力的思想就始于自然界的和谐统一信念而作出的假说。因此，这里的“演绎推论”与形式逻辑中的“演绎推理”具有完全不同的含义。第二，科学信念对假说的产生的重要性。启发假说的因素是多样的，但科学信念乃至某些哲学观念（如上文所述）对假说的产生极其重要。虽然在科学探究中，大多数探究者并不明显意识到信念对假说产生的意义和价值，但两者的联系在认识论上的意义是明显的，它们之间的关系犹如英国科学思想家波兰尼（Polanyi,M）关于“附属意识”（subsidiary awareness）与“焦点意识”（focal awareness）之间的关系，即信念作为附属的、缄默的潜意识往往是头脑中的“直觉”或突然“闪光”的源泉。对此爱因斯坦曾深有体会地说过：“如果把哲学理解为在最普遍和最广泛的形式中对知识的追求，那么，显然，哲学就可以被认为是全部科学认识之母。”〔6〕因此，在科学探究教学中教师应该尽可能引导学生从更高的层次反思他们的探究经历与体验，努力形成上位的乃至是哲学层次的科学信念，这不仅有利于培养学生提出假说的意识和能力，而且有利于学生形成正确的科学世界观和价值观。第三，由于假说的个体性、尝试性以及非理性因素的参与，不同的人对同一问题就会提出不同的假说，在这些不同的假说中有些可能是通约的，属于同一“范式”的不同表述。例如，中学生在“力的合成方法”的探究中，就可能提出“平行四边形法则”和“三角形法则”两种不同的假说，然两者是通约的，不会形成矛盾。但有些课题的探究则不然。例如，关于“速度”的探究，学生就可以提出“v=”与“v=”两种不同的假说；再如，在“匀变速直线运动”的探究中，学生可以将其界定为“速度对时间的均匀变化”，也可以界定为“速度对空间的均匀变化”。显然，以上二例中的两种不同假说是不可通约的，但都可取，因为，它们都能够描述“运动的快慢”或“速度的均匀变化”特征，只是分属于不同的“范式”；并且从科学方法论角度讲，这是属于“自由创造性假说”，或者说是一种思维自由创造出来的公设或命题，这类假说“在其来源或由来方面不需要任何‘证明’，而只是在它的使用方面需要加以证明。……它们的功能并不是描述出什么是事实或断言事实如此这般，而是提供出以某种比以前的整理方式更优越的方式来整理或重建已知的事实的秩序的手段”，〔5〕(248)如“日心说”就比“地心说”能更好地解释天体的运行。因此，教师要慎重对待这类假说的判定，是从科学的社会角色，还是从科学的价值评价，抑或是从科学的简单性角度。显然，从科学的道德规范角度，使用教师或书本权威的判定是最不可取的，它既违背科学精神，又挫伤学生的探究积极性。第四，假说既是一种自由尝试，也是一种严谨的创造，因此，它的产生是试探与定向、继承与批判、理性与非理性、严谨性与灵活性辩证统一的创新过程。然而，在当前科学探究教学的实践中，却存在两种极端模式。其一是“顺杆爬”式，在这种模式中，由于教师过多的引导，以致许多假说的提出是如此之便捷而又合理，这恰恰掩盖了假说所具有的尝试性和灵活性，剥夺了学生自由探究、体验科学、尝试假说的机会，限制了学生创造潜能发挥。其二是“任意浪漫”式，在这种模式中，“从表面上看，是为了让孩子们自主建构，但实际上不少人是盲目行事，甚至把科学学习的困难全部丢给学生。尤其在孩子们‘自主探究’遇到困难的时候，如果教师还是任其‘自主’发展，势必会给孩子们这样的概念：科学探究原来就是这样的任意和浪漫”。〔7〕显然，这种只放不收的科学探究，违背了科学假说所需要的严谨性，同样不利于学生科学素养的养成，也丧失了教育的标准。以上两种极端模式的根源在于教师对科学探究理解上的偏差与肤浅。因此，提高探究教学质量的根本在于提高教师对科学探究的理解水平，包括从哲学层面对科学探究的反思。三、实验是“假说”真理性的根本判据，但不是绝对和充分的假说是探究者对科学问题解答结果的预期或推测，具有或然性。假说要转化成定律，过渡为理论，就必须对它进行验证。从“实践是检验真理的唯一标准”这个基本的唯物主义认识论观点来讲，实验是假说真理性的根本判据。然而，从方法论角度讲，实验判据又不是绝对和充分的。首先，现代科学哲学研究认为，实验作为人们获取经验的一种方式，它是主观与客观相互作用的结果。因此，实验的结论不仅具有客观性，而且具有主观性。例如，“小孔成像”实验和“障碍物的阴影”实验是几何光学中“光的直线传播”假说的重要证据，然而，在这些实验中，“孔”和“障碍物”的尺寸大小是由实验设计者主观选定的。如果实验者能考虑到足够小的“孔”和“障碍物”，那么“光的直线传播”将不可能在这样的实验中得到证实。可见，实验对假说的证实或证伪具有情境性、主观性和相对性，不是绝对可靠的。其次，由于“观察渗透理论”面对同一实验，不同个体，因为知识背景或个人倾向的不同，则观察的方式、精度的要求和对结论的评价也将不同。例如，对待同一个存在一定误差的实验，持假说证实倾向者，就可能将之作为“误差允许范围内”的一个证实例证；而持假说证伪倾向者，就有可能将之作为证伪的例证（如开普勒对行星运行的8′误差）。再如，对于实验中偶然出现的明显超出规定条件下预期值的“粗大误差”等反常现象，持证实与证伪者的态度也会大不一样，前者就可能视之为读错数、记错数，或环境条件突然变化引起的误差而将之剔除或“悬置”起来，而后者将不会听之任之。可见，实验中一个中立的观察和评价是不存在的，它同样具有主观性和不确定性，正所谓“一个科学家首先是人，他不可能撇开自己的信念。在任何问题前面都持完全中立和不偏不倚的态度，那是荒谬之谈”。〔8〕第三，假说合理性的判定还与“范式”有关。由于不同“范式”的不可通约性，一个假说在某个范式中看来是不合理的，但在另一种范式中却可以是合理的，如前文提到的“速度”与“匀变速直线运动”的两种不同定义，就是分属不同的“范式”，且都具有合理性。因而对它们的取舍与判定就不仅仅取决于实证，还要根据它们的实用性、简单性和社会公认性的评价。总之，在科学探究教学中，如何在同一问题的多种假说中作出选择，虽说离不开实验事实这个根本性判据，但却不是绝对和充分的，这就需要教师以更加宽广的视角引导学生对不同假说的合理性作更全面的论证与分析，并作出科学的判定。参考文献：〔1〕中华人民共和国教育部全日制义务教育物理课程标准〔S〕北京：北京师范大学出版社，〔2〕杨耀坤科学发现论〔M〕成都：四川科学技术出版社，〔3〕H S 塞耶牛顿自然哲学著作选〔M〕上海：上海人民出版社，〔4〕夏基松历史主义科学哲学〔M〕北京：高等教育出版社，〔5〕M W 瓦托夫斯基科学思想的概念基础〔M〕北京：求是出版社，〔6〕爱因斯坦爱因斯坦文集第1卷〔M〕许良英，等编译北京：商务印书馆，〔7〕张红霞建构主义对科学教育理论的贡献与局限〔J〕教育研究，〔8〕任长松探究式学习——学生知识的自主建构〔M〕北京：教育科学出版社，
一、用“对答案”的方式进行阅读。我们每个人都应该有做数学题的经历，如果看完题目就直接去看参考答案，会感觉很简单，也知道怎么做了，可过后再遇到类似的问题就又不会做了；可如果你自己去做了，然后再去“对答案”，从中发现或找出你的作答思路和答案不一样的地方，这样你就能更深刻地认识到正确解答问题的关键所在，下次再碰到类似的问题也就知道怎么去作答了。读是也是一样，要想读完一本书，更好的理解并记住书中的内容，就不能只是简单地跟着作者的文字去阅读。在阅读之前你要学会提出问题（可以根据目录），然后根据自己的知识回答这个问题。在阅读完之后，把阅读前的答案和阅读后的答案进行比对，看看自己答对了多少、还有哪些遗漏和差距。这些差距，或者说回答盲区，就是你要重点关注的对象。提出问题是为了让你明确阅读目标，读的时候更专心更投入。回答问题可以促进思考，帮你分析自我现状。对答案可以帮你：①确认目标有没有达成；②发现你还存在哪些遗漏和不足；③针对没有达成的目标或者答案中的知识盲区，思考接下来的阅读目标（如果刚读完的书还学得到东西、还有没理解透的地方，可以用同一本书继续设定目标。如果想从不同的书去学习，就用不同的书设定不同的目标。）二、用快速阅读的方法读书。在没学习快速阅读之前，我通常是以2倍速度阅读（扫读）完一本书之后，找到感兴趣的地方、对我重要的地方、看不懂的地方，然后才放慢一点速度来阅读，对于二次读过发现的精华内容，再进行一遍精读。在学习掌握了快速阅读法之后，我基本是以每分钟两三千字的速度进行阅读（正常人的阅读速度在200-500字每分钟），所以整体上的效率是提升了很多倍，非常有利于快速抓取书籍重点。现实中，一眼看七八个、十余个文字，也就是一分钟看一两千字、或者一分钟看两三千字，只要经过专门的训练，轻轻松松就可以做到！如果按照 “精英特速读记忆训练软件” 的训练，大致练习的方法就是：训练打开我们的视幅（视幅越大、一眼看到的文字、捕捉到的信息就越多）、其次提高焦点移动的速度（让眼睛可以在文字中快速准确的移动定位），其三，提高整体感知能力（提高眼脑快速捕捉信息的能力），其四，进行速读实战（用快速阅读的方法实际阅读文章，强化速读能力。
文献在现代的解释为“记录有信息和知识的一切有形载体”。具体地，文献是将知识、信息用文字、符号、图像、音频等记录在一定的物质载体的结合体。 该词最早见于《论语·八佾》：“子曰，夏礼，吾能言之，杞不足征也。殷礼，吾能言之，宋不足征也。文献不足故也。足，则吾能征之矣。”文指典籍，献指人才。朱熹《论语集注》中解释：“文，典籍也。献，贤也。”后该词向偏义词演化，偏重于“文”，单指典籍。 文献的属性 文献具有三个基本属性，即： 知识性 记录性 物质性 它具有存贮知识、传递和交流信息的功能。 文献的等级 依据文献传递知识、信息的质和量的不同以及加工层次的不同，人们将文献分为四个等级，分别称为： 零次文献：没有经过加工的原始文献 一次文献：论文，报告等 二次文献：比如各种文摘 三次文献：各种综述性的文章 从零次文献、一次文献、二次文献到三次文献，是一个由分散到集中，由无序到有序，由博而精的对知识信息进行不同层次的加工过程。它们所含信息的质和量是不同的，对于改善人们的知识结构所起到的作用也不同。零次和一次文献是最基本的信息源，是文献信息检索和利用的主要对象；二次文献是一次文献的集中提炼和有序化，它是文献信息检索的工具；三次文献是把分散的零次文献、一次文献、二次文献，按照专题或知识的门类进行综合分析加工而成的成果，是高度浓缩的文献信息，它既是文献信息检索和利用的对象，又可作为检索文献信息的工具。 文献的载体 作为有形载体的文献处于不断的演化之中。目前已知的文献载体包括这样一些： 古代的载体 甲骨：包括龟甲和兽骨，应用于商代。 金属：应用得最多的为青铜，即铜与锡的合金，也有少量铁、金银等，流传于先秦时期。 石：以石为载体的文献包括碣、碑、崖刻等，从秦朝到现代都有应用。 竹木：将竹或木头劈成长而窄的竹木片，称为竹木简，可用来记录文字，广泛应用于先秦至三国两晋时期。此外，还有以宽木板作为书写载体的，称为牍。 帛：即丝绸，始见于商，流行于秦汉时期。 纸：纸最早发明于西汉初年，公元150年左右，东汉宦官蔡伦改进造纸术，到东晋基本取代竹木。 古代国外主要载体：包括古埃及使用的莎草纸、古印度使用的贝叶及中世纪欧洲使用的羊皮纸。 现代载体 现代的文献根据载体形式分为 印刷型文献：是以纸质材料为载体，以印刷为记录手段而形成的文献形式,是目前整个文献中的主体，也是有着悠久历史的传统文献形式。它的特点是不需要特殊设备，可以随身携带，随处随时阅读。但存贮密度小，体积大，占据空间大，不便于保存。 缩微型文献是以感光材料为载体，以照相为记录手段而形成的一种文献形式，包括缩微胶卷、缩微平片、缩微卡片等。缩微型文献的优点是体积小，便于收藏和保存，价格便宜等，但阅读需要有较复杂的阅读设备来支持。目前在整个文献中，所占数量较少。 声像型文献是以磁性和感光材料为介质记录声音、图像等信息的一种文献形式。其优点是存取快捷，可闻其声，见其形，易理解。 电子数字型文献是伴随计算机技术和网络技术发展而产生的，以计算机处理技术为核心记录信息的一种文献形式。这种文献存贮容量大，检索速度快捷、灵活，使用方便。电子数字型文献又分为光盘文献和网络文献。 文献的产生方式 中国古典文献产生的主要方式包括文献的产生方式包括“著”、“述”、“编”和“译”四类： 著：古代亦称“作”、“造”、“著作”，强调“无本于前”、“前始未有”，即强调原创性。 述：相对于著来说，述就是“古已有之，有所承因”，即在前人著作基础上进行解释、疏通和解说。孔子自称“述而不作，信而好古”，事实上，以今天的眼光看，《论语》、《春秋》等著作的原创性也是很高的。 编：又叫纂、辑，是根据一定体例编辑旧文，重要特征是条文都是其他文献的原文，不加篡改，一般都注明出处。常见的编纂成果包括总集，如《诗经》、《乐府诗集》、《全唐文》等；类书，如《太平御览》、《永乐大典》等；丛书，如《四库全书》等；档案类编，如《清代文字狱档案》等；资料摘抄，如《清稗类钞》等。 译：即翻译，将一种语言的文献转换为另一种文献。中国古代最早的翻译是佛经翻译，东汉明帝时期，大月氏沙门迦叶摩腾和竺法兰在洛阳白马寺译出《四十二章经》，为佛经翻译之滥觞。后来重要的佛经翻译家有东晋的释道安、鸠摩罗什，唐代的玄奘等。明代以后中国开始出现学术翻译，重要的翻译家由意大利传教士利玛窦、中国人徐光启、魏源等。佛经翻译中有部分文学故事，但真正的文学翻译始于近代，主要翻译家是林纾。新文化运动以后，鲁迅等人都翻译过大量的文学作品。
文献（literature、document）的概念定义：“记录有知识的一切载体” 。如:甲骨文、碑刻、帛书、图书、连续出版物、录音磁带、缩微平片、电影片、光盘等按文献的出版形式分类文献的出版类型经常是信息服务部门对文献保存、管理和提供使用的依据，按其性质、特点和出版方式可分为10大类型：科技图书（Sci-Tech book)是对已发表的科研成果、生产技术和经验的总结性的概括论述。特点：成熟，全面，可靠，时效性差用途：初步了解一般性问题阅读型：教科书(Textbook)、专著(Monograph)、文集(Anthology)等工具型：词典(Dictionary)、百科全书(Encyclopedia)、手册(Handbook)、年鉴(Yearbook)等科技期刊（Sci-Tech journal）是一种定期或不定期的连续性出版物，每期版式基本相同，有固定的刊名，有连续的年、卷、期号。特点：出版周期短，报道速度快，数量大，内容新，发行面广。 科技期刊的类型学术性：一般性期刊Journal，汇刊Transactions，各种学报Acta、通报Bulletin、评论Reviews、进展Progress等快报性期刊：各种通讯Letters、短讯News等检索性期刊：index，A专利文献（Patents)是实行专利制度的国家，在接受申请和审批发明过程中形成的有关出版物的总称。包括专利说明书、专利公报、专利分类表、专利检索工具以及与相关的法律性文件。科技报告(Technical Reports)科技报告是国家政府部门或科研生产单位关于某项科学研究成果的正式报告，或是对研究和试验过程中各阶段进展情况的实际记录。特点：内容比较专深具体，能代表一个国家和专业的发展水平与动向。是不定期出版物，一个报告为一单行本，有统一编码。比期刊论文新颖详尽出版周期短，能反映一个国家或某一学科的科研水平。具有保密性。会议文献(Conference Paper)会议文献是指国际学术会议和各种国内重要学术会议上发表的论文、报告。特点：学术性强，内容新颖。会前文献:日程表、 会议议程、 预印本、论文摘要会后文献: 经整理、编辑的正式 文献学位论文(Disseration)指高等学校、科研机构的研究生、毕业生为获得某种学位所撰写的论文。根据不同的学位，一般分为学士论文、硕士论文和博士论文。特点：具有独创性，内容专一，论述详细、系统，是经过一定审查的原始研究成果。技术标准(TechnicalStandard)是经过公认的权威机构批准的以特定的文件形式出现的标准化工作成果。特点：是对标准化对象描述详细、完整、内容可靠、实用，有法律约束力，适用范围明确，是从事生产、设计、管理、产品检验、商品流通、科学研究的共同依据，也是执行技术政策所必需的工具。政府出版物 （Government Publication）是指各国政府部门及其所属机构出版的文献，又称官方出版物。行政性文献(包括立法、司法文献)，主要有政府法令、方针政策、规章制度、决议、指示、统计资料等，主要涉及政治、法律、经济等方面。科技文献主要是政府部门的研究报告、标准、专利文献、科技政策文件、公开后的科技档案等。特点：内容范围广泛；具有权威性；一些非正式出版的文献不易收集。用途：对了解各国的方针政策、经济状况及科技水平，有较高的参考价值。产品资料（Product literature)是厂商为推销产品而印发的介绍产品情况的文献，包括产品样本、产品说明书、产品目录、厂商介绍等。特点：反映的技术比较成熟，数据也较为可靠，内容具体、通俗易懂，常附较多的外观照片和结构简图，形象、直观。但产品样本的时间性强，使用寿命较短，且多不提供详细数据和理论依据。用途：1、作为技术人员设计、制造新产品的一种有价值的参考资料。2、了解各厂商出厂产品现状、掌握产品市场情况及发展动向。技术档案（Technical Records)是指在自然科学研究、生产技术、基本建设等活动中所形成的应当归档保存的科技文件，如课题任务书、计划、大纲、合同、试验记录、研究总结、工艺规程、工程设计图纸、施工记录、交接验收文件等。特点：内容真实、详尽、具体、准确可靠，保密性强，保存期长久，是科研和生产建设工作的重要依据，具有很大参考价值。用途：了解生产领域和科学实践中的经验和技术窍门
科学问题的来源是多方面的，但归结起来，现代科学研究的科学问题主要来源于科学技术实践和社会生产实践。从科学技术实践中所提出的科学问题大多是科学自身发展中的问题，从社会生产实践中提出的科学问题大多是实用性或技术性问题。 1 科学技术实践中的科学问题 从科学技术实践中所提出的科学问题主要是为获得现象和可观察事实的基本原理，对事物的特性、结构和相互关系进行分析而产生的问题，大致可根据问题的内容分为经验问题和理论问题两大类。 经验问题是指来源于经验认识中的问题，它体现着人们对经验事实或事实之间冲突的不解或疑难[1]。科学技术实践中的经验问题的产生有以下几种基本情形：① 寻求经验事实之间的联系并做出统一解释而产生的科学问题。探寻科学规律、建立科学理论或假说的目的就是为一定范围内经验事实间的联系给出统一解释，认识科学事实及其联系并构建理论是最基本的科学问题。例如，当多种化学元素被一个个孤立地发现和研究之后，科学家就会提出这类问题：“各种化学元素之间是否存在内在联系?”门捷列夫正是为了回答这一科学问题而发现了元素周期律[2]。② 原有理论与新经验事实之间存在矛盾而提出的问题。由于任何科学问题都是在一定背景知识下提出的，而所有作为背景知识的科学理论都是假说，是试探性地对经验现象的解释和预言，因此当原有理论不能解释新的现象和新的事实时，就产生了需要探讨的科学问题。例如，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理论不相容，由此引出的科学问题导致了量子论的产生[2]。③ 为了验证假说和新发现的事实而提出的问题。科学中新的假说被提出之后，必须通过实验和观察来进行，因此如何对假说进行检验构成了科学问题的另一重要来源。例如对牛顿力学的检验发现天王星的实测轨道与按牛顿力学所计算的理论轨道不符，由此引出的科学问题导致了勒威耶的假说并通过伽勒的观察而发现了海王星[2]。④ 从实验中的偶然发现、奇异现象等可以找到有价值的科学问题。例如伦琴发现X射线、弗莱明发现青霉素等都是这样的案例[2]。 理论问题是指存在于科学理论中的问题，其产生有以下几种基本情形：① 多种假说之间的差别和对立。由于对同一个现象范围内的许多事实，常常可以建立起多种理论(假说)对其进行解释，这些假说往往各自只能指示具体事物某一方面的属性，因此它们之间会因为对同一事物的看法不同而形成矛盾和争论，这些争论的问题就可能成为科学问题。例如，几何光学中的波动说和微粒说之间的矛盾，天文学上日心说和地心说之间的矛盾，地质学上水成论和火成论、渐变论和灾变论之间的矛盾等等，都是重要科学问题的来源[3]。② 科学理论内部存在的逻辑悖论或佯谬。科学理论是人们在一定时期、一定条件下认识的成果，因而，理论可能由于人们当时认识的局限而在体系内部产生逻辑困难。例如数学中的无穷小悖论、罗素悖论，物理学、天文学中的双生子佯谬、引力佯谬等等，这些悖论或佯谬中往往蕴涵着重要的科学问题[3]。③ 不同学科的理论体系之间的矛盾。在科学研究中，有时不同学科中的理论往往各自解释了一大类现象，但其相互之间却存在矛盾，这些矛盾也是科学问题的重要来源。例如，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，建立了相对严密的理论体系，但这两种理论的基本原理却是逻辑上难于统一的。比利时科学家普里高津正是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 追求科学理论普适性和逻辑简单性而提出的科学问题。追求科学理论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的理论体系之间存在的矛盾和冲突，提出更具有普遍性的科学问题。例如，爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论就是寻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 从社会生产实践方面提出的科学问题往往产生于从生产和实际生活的需要中提出某种特定的目标，而向科学征询实现它的可能性并把这种可能性转化为现实性的过程;或者为了确定基础研究成果的可能用途而探索它的现实性或如何实现的问题。这些问题虽然直接指向应用目的的研究，但经过抽象、转化，同样有可能成为基础研究问题，因为这些问题的研究都离不开基础科学理论或受基础科学理论的启示，而且如果当时已有的基础科学理论满足不了它的需求时，或者在它的研究过程中发现新事实时，这样的应用研究就会大大推动基础科学的理论研究。法国科学家巴斯德关于甜菜汁酿酒的研究就是此类研究的典型代表，该研究成功促进了发酵技术，因此是毋庸置疑的应用研究;但与此同时，该项研究也是杰出的基础研究，它大大地拓展了人们对生物世界的理解，巴斯德因此成为微生物学的奠基者，在细菌致病学说和免疫学方面也做出了开创性的贡献。可见，从社会生产实践方面提出的科学问题可以既具有很强的应用性，又具有很强的基础性[4]。由于现代科学研究越来越依靠国家和社会的支持，因此具有经济和社会目标的科学问题越来越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, [2] 林定夷 问题与科学研究 [M] 广州: 中山大学出版社, [3] 刘文霞, 宋琳 科学技术元论[M] 北京: 知识产权出版社, [4] 李正风 科学知识生产方式及其演变[M] 北京: 清华大学出版社,
王德华 无论硕士生、博士生还是硕博连读生，都需要开题。所谓开题就是选择论文的题目（科学问题），确定研究的内容，实验的步骤，时间的安排等等。这涉及到“选题”问题。申请基金项目是首先遇到的也是选题问题，什么样的课题容易受重视，容易被批准？ 那么如何选题呢？这是个大问题，文章书籍也很多，听老师的教诲和专家的报告也不少，似乎很简单。一想无非就是开题意义、研究进展、研究内容、研究路线、可行性分析、研究基础、创新点、预期目标和实验安排等等。许多事情都是看起来容易做起来难，一旦轮到自己动笔了，就会犯愁了，憋屈半天也想不出几句话来。 我想选题的第一个方面是要找到科学问题。科学问题实际上是很容易找的，只要读几篇文献就会发现很多科学问题（读文献的重要性，有许多文章，这里先不谈）。如有学者测定了一个物种的代谢特征的季节变化，发现了一些规律，如（啮齿动物）冬季产热能力增加，夏季产热能力降低等，呈现明显的季节变化。问题就来了：为什么会有季节变化？哪些环境因素影响动物的代谢能力？哪些生理因素影响动物的代谢能力？这些因素是如何影响动物的代谢能力的？因素之间的相互作用是什么（有还是没有？）？哪个因素的影响最大？如果你认为食物的因素重要，那么是食物中的哪种营养成分导致的？脂肪含量、碳水化合物含量还是蛋白质含量？发现食物有影响，那么很容易就会产生类似：光照周期是否有影响？如何影响？环境温度是否有影响？有哪些影响？……看看，是不是问题没有个完？到底做哪个？怎么个选择法？ 找到科学问题后，重要的一点是要搞清楚：这个科学问题重要吗？有意义吗？怎么个重要法？有什么重要意义？这个问题解决了后，还要清楚： 1）在科学（学科领域）上有什么贡献？2）对人们认识自然规律上有哪些启示？3）有应用价值（前景）吗？如果有，有哪些？ 那么，怎么确定科学问题的重要性和意义的重要性？实际上判断起来也很简单，就是大家经常被家人、朋友问到的一个问题：“你是做什么研究的？你的研究有什么用啊？”只要你能拍着胸脯，满怀信心回答这个问题，听的人又有无限的兴趣，不时还追问几句，这样的话，你选择的问题就差不多了。 记得我的一个外宾来访时，跟研究生们聊天时说到他的一个研究课题的选择，很有启发性。他当时给我们讲的是一个河流的污染情况与一种鸟类的数量之间的关系。他说道，他的原则是当他乘飞机旅行，或者在机场或什么其他什么地点与身边的人聊天时，当人们问到他的研究内容时，如果他的回答让对方眼睛发亮，并饶有兴趣地与他讨论一些问题时，一般会说明这个问题大众感兴趣；当你回答了对方的问题后，对方只是抬了一下头，然后又低下头读自己手里的书（报纸）时，说明人家对这个问题不感兴趣。多试验几次，大概就明白自己研究课题的意义和重要性了。对于一般的生物学，或者医学问题，这个基本原则可能还是较为适合的。在一次学术讨论会上，我的一个研究生做报告，她做的课题是关于老龄化老鼠与能量平衡问题。她将自己的报告题目定为：年龄越大，越容易肥胖吗？没有想到一个动物生态学专业会议上听报告的人数竟然出奇得多，空位子都没有了，搞得她自己当时好紧张。当然问题也不能太绝对了，对一个科学问题的意义和重要性，自己还是应该有一定的把握能力的。如艾滋病问题，肥胖问题，长寿问题，性的问题，人类行为问题，行为决策问题，食品安全问题，全球气候变化问题，明星动物的保护问题……这些问题的重要性和意义是不言而喻的，也是家喻户晓的。 因此如何选题呢？答案是：选重要的问题，选有意义的问题，选大众感兴趣（关注）的问题。您觉得呢？您有什么好建议、好标准？写出来分享一下吧。 （王德华 2）
优点第一，能用以研究不可能或不容易接近的研究对象。第二，文献的坦白程度高，真实性强。第三，文献研究过程简便易行且费用低。第四，研究结果可靠性大。缺点：（1）文献本身存在较多的不完善性，这主要表现在：第一，在许多用于教育研究的文献中，作者往往出于特殊目的和意图而夸大或掩盖了部分事实，使文献记载偏差。第二，选择性存留和破损。文献的保存常具有选择性，有些人如名人写的文献可以得到维护，而有些人写的文献则常常不易留存，因此现存的文献未必就是活动现象的全部。再加之文献由于是用纸张书写的，它们常常会有破损。第三，信息不完全许多尤其是日记、信件等个人文献，不是为研究目的而是为私人目的而写的，包含有一些研究者所不熟悉的关于某些事件的知识，这对于缺乏经验或缺乏有关事件知识的研究者来说，信息是不完全的。第四，限于言语行为，即文献提供的仅是关于一个回答者的言语行为，而不提供关于回答者非言语行为的直接信息。（2）文献收集困难。文献由于具有记载偏差、信息不完全和选择性存留、破损等局限，致使文献的收集存在困难。并且在许多情况下一些客观事件根本无信息记录，无文献可资利用。除此之外，许多文献由于种种原因而不能公开，难于收集。（3）抽样缺乏代表性。并不是所有人都能留下描述生活、思想、感情的文献资料，有些人的生活、思想、感情容易以文献资料留下来，而有些人的则很难，因此文献所反映的往往只是优势群体的生活、感情和思想观念，而很少反映劣势群体的生活、感情和思想观念，这实际上是一种抽样偏差，缺乏代表性。（4）文献的整理和编码困难。各种文献由于撰写目的不同，研究对象各异，内容千差万别，又缺乏标准化的形式，因而文献资料的分类整理和对比都十分困难。此外，文献一般是用文字而不是用数字记载的，难以使之数量化。
文献研究法主要指搜集、鉴别、整理文献，并通过对文献的研究，形成对事实科学认识的方法。内容分析法通过对文献的定量分析，统计描述来实现对事实的科学认识。这两种方法有共同的对象，都不与文献中记载的人与事直接接触，因此，又称为非接触性研究方法。二者的区别是在分析的重点与分析的手段上有不同。
清楚地写下所研究的问题检查陈述的问题 课题的陈述是否完整，合乎语法 研究的范围是否给予了清楚的限定根据上述检查，修订陈述针对修订过的陈述，反思下列问题： 研究结果能否带来重要而有用的成果和信息？ 研究的结果是否只是收集资料、做出是非判断？ 问题是否浓缩，在时间、经费和努力的约束状态下实现反思研究问题是否具有研究价值？向有经验的研究者进行咨询，和同行商讨研究问题
文献研究法主要指搜集、鉴别、整理文献，并通过对文献的研究，形成对事实科学认识的方法。内容分析法通过对文献的定量分析，统计描述来实现对事实的科学认识。这两种方法有共同的对象，都不与文献中记载的人与事直接接触，因此，又称为非接触性研究方法。二者的区别是在分析的重点与分析的手段上有不同。1．文献研究的优点（1）无反应性。文献研究不会打扰研究对象，也不会对这些研究对象发生影响。（2）费用低，省钱省时。尽管进行一项文献分析，的费用会依所分析的文献的类型、文献散布的广度、获取文献方式的难易程度等方面的差别而有所不同，但是，一般来说，它比进行一项大规模调查、一项严格的实验、或一项深入的实地研究所需要的费用要少得多。（3）可以研究那些无法接触的研究对象。（4）适于作纵贯分析。由于调查、实验、观察等方法所研究的都是现时的情景，因而往往难于用来进行纵贯研究或趋势研究。文献研究在这方面则有着它特别的优势。随着时间的流逝，各个不同历史时期的社会现象和社会生活，或多或少总会以各种不同的文献形式记录和描述下来。（5）保险系数相对比较大。在内容分析中，弥补过失比起其他研究来就容易得多。你只需要对你所用的资料重新进行编码或进行统计处理，而不用一切都从头开始。2．文献研究的缺点（1）许多文献的质量往往难以保证。无论是个人的日记、信件，还是报纸上的各种报道文章直至官方的统计资料，都常常隐含着由个人的偏见、作者的主观意图以及形成文献过程中的客观限制所形成的各种偏误，从而影响到文献资料的准确性、全面性和客观性，影响到文献资料的质量。（2）有的资料是不易获得的。由于许多文献都不是公开的和可以随意获得的，因此对于某些特定的社会研究来说，往往很难得到足够的文献资料。（3）许多文献资料由于缺乏标准化的形式，因而难于编码和分析。（4）效度和信度存在一定的问题。