第一节第一节科学问题的特点和类型科学问题的特点和类型一、科学问题的含义与特点所谓科学问题，是指在一定的科学知识背景下提出的关于科学实践和科学认识中所遇到的需要解决而又尚未解决的矛盾，具体可表现为现实与目标、客观与主观、已知与未知等一系列的矛盾。科学问题和科研选题问题具有矛盾的本性。一个科学问题的提出，就是把已知和未知、现实和目标在认识中分化出来，作为相互对立而又相互联系的对立面而存在着。辩证唯物主义认为，矛盾是一切事物变化和发展的动力。问题对科学认识所具有的巨大推动力皆源于它的矛盾本性。科学问题和科研选题科学问题是一定时代的产物。这是因为，只有从科学的知识背景出发，才有可能形成、提出和鉴别科学问题。有价值的科学问题的提出，需要对问题赖以产生的知识背景有深刻的认识。例如，牛顿时代不可能提出“统一场论”的问题；道尔顿也不可能提出“夸克幽禁”的问题。有些问题由于受当时认识和实践水平的限制，无法纳入科学研究的范围，所以还不是科学问题，只是在科学背景发生变化时，它才能转化为科学问题。例如，关于宇宙的起源。科学问题和科研选题二、问题的分类并非所有问题都能成为科学问题，如虚假问题、无知问题就不是科学问题。

了解问题的分类，有助于明确什么是科学问题。科学问题和科研选题1、科学问题和非科学问题为了理解什么是科学问题，需要对以下问题作进一步的区分：（1）真实问题和虚假问题真实问题是可由实践回答，其答案可由实践证实或证伪的问题。虚假问题是不可能用实践来回答，其答案既不能证实、又不能证伪的问题，诸如鬼神的问题、“法轮世界”的问题。科学问题和科研选题（2）待解问题和无知问题待解问题是指在当前的科学知识背景下尚未获得解决的问题。而无知问题是指在当前的科学知识背景下已经解决的问题，而其之所以被某些人当作问题，仅仅是由于他们对科学知识背景的无知引起的。科学问题和科研选题（3）正确问题和错误问题问题的预设，是指问题的已知方面，它是提出问题的根据。例如有人问：“谁在敲门？”逻辑上说，要回答谁在敲门，其先决条件是的确有人在敲门。假如无人敲门，就不存在谁敲门的问题。于是“有人在敲门”就构成了“谁在敲门”这一问题的预设。科学问题和科研选题问题的应答域所谓问题的应答域，是指问题讨论或研究的对象范围。每一门学科的研究对象都有一个相对确定的范围。自然科学的研究范围是自然界的各种客体，艺术创作和艺术评论的论域是各种艺术形象或文艺作品。

在解答问题时，应答域必须确定，并且它必须是个非空集；否则问题的意义就无法确定。关于“孙悟空如何大闹天宫”的问题，在文学艺术论域中是一个有意义的问题，但对自然科学而论就毫无意义。科学问题和科研选题10于是，我们可作出如下定义：正确问题是指根据问题的预设在其应答域内有解的问题，而错误问题则是根据问题的预设在其应答域内无解的问题。试对以下两个问题作出判断：“蒸汽机是如何工作的？”“永动机是如何工作的？”在实际的科学研究中，要想事先知道问题在设定的应答域内是否有解，往往是很困难的。这就要求研究人员善于从失败中吸取教训，不断试探性地转换问题的提法，更深切地把握问题的知识背景，从而形成正确问题。科学问题和科研选题11（4）科学问题和非科学问题在作了以上区分之后，我们就能定义什么是科学问题？什么是非科学问题？科学问题＝真实问题待解问题正确问题非科学问题=虚假问题无知问题错误问题科学问题和科研选题122、常规问题和反常问题对于科学研究和科学发现来说，区分以下两种性质不同的问题特别重要：一种是常规问题，另一种是反常问题。常规问题是在维持已有理论框架的前提下提出有待解决的问题。这些问题的解决将使原有的理论更加充实、完善和系统化，使科学知识稳步地扩大和精确化。

常规问题的特点是它将在原有理论的范围内进行解决。科学问题和科研选题13常规问题通常又有如下类型：（1）关于检验理论的事实问题。（2）关于理论的应用问题。例如，把牛顿理论应用于流体的研究工作，就形成了新的力学分支流体力学；把量子力学的基本概念和原理应用于化学，就产生了量子化学。当理论被用来解决更具体更复杂的问题时，往往会反映出需要进一步说明的问题来。科学问题和科研选题14（3）关于已有理论的系统化与表述问题。所有学科中都有一个已有理论如何系统化和表述的问题，典型的案例就是对《自然哲学之数学原理》这部重要著作的重新表述。这部几乎记载着牛顿全部理论的著作，一方面，因为这是项开创性的工作，其中不可避免地有疏漏不规范之处，许多涵义只有在应用中方能清楚地显示出来；另一方面，由于时代的特点，在牛顿的原著中除了科学问题外还讨论了宗教神学问题，从后人的观点看，应当将这两类问题分开。所以，牛顿的原著自诞生之日起就存在一个重新表述的问题。科学问题和科研选题15从十八世纪的伯努里、欧拉、达朗贝尔和拉格朗日，到十九世纪的哈密顿、雅可比和赫兹，许多欧洲最卓越的数学物理学家都努力以等效的，但逻辑上和美学上更令人满意的形式对牛顿理论重新加以表述，力图展示出《原理》中的内在的和外在的涵义。

由于这些人的新贡献，使牛顿力学向着解析的方向发展，成为一门严密而完整的理论物理学科。科学问题和科研选题16反常问题是在拒斥已有理论基本概念和基本原理的前提下提出的有待解决的问题。反常问题的特点就是对某一理论的基本框架提出质疑,它的解决是通过新旧理论的取代而完成的。反常问题在科学理论的变革中起重大作用，它的解决通常意味着一场科学理论的革命。科学问题和科研选题17如果说常规问题的解决就是使原有理论获得新的发展，那么反常问题的解决就是新理论的发现。当新的理论被建立之后，就要继续解决新理论的常规问题，使新理论不断地发展、精确和完善，直到新理论也面临它的反常问题的日益严重的挑战，而终于被一个更新的理论所取代。科学的历史就是无止境地提出问题和解决问题的历史，就是不同系列的常规问题与反常问题相互交错地发生与解决的历史。科学问题和科研选题18三、科学问题的作用1、科学发现从问题开始科学发现（尤其是科学规律的发现）从哪里开始？这是科学认识论和方法论首先要解决的问题。概括起来有三种回答：一是主张科学发现从观察开始，二是认为科学发现从已知的理论开始，三是相信科学发现从问题开始。到底那一种回答更符合科学发现的实际，我们不妨分析一下。

科学问题和科研选题19(1)科学发现始于观察。这是人们对科学发现从哪里开始作出的最朴素的反应和解答。古代的亚里士多德早就提出一个科学程序的理论，即从观察个别事实开始，然后归纳出一般原理，再从一般原理演绎出关于个别事实的知识，依照这个程序理论，科学发现只能从观察开在近、现代，《新工具论》的作者培根及逻辑实证主义者，都一致坚持科学必须从观察开始，科学是从特定的事实上升到关于现象的理论概括.科学问题和科研选题20观察是认识的来源和基础，只有通过它们才能够得到关于外部世界的信息，这是唯物主义的基本观点之 一。但这是就认识的总来源而言，不能因此就认为观 察就是科学发现的起点。 只有从观察中进一步提出问题，并且带着问题进行 观察，才能真正进入探索未知的研究工作。 科学问题和科研选题 21 （2）科学发现从已知的理论开始 了解和掌握已知的科学理论，是科学发现必不可 少的前提。但是，要想有所发现，仅有对现有知识 的学习和继承是远远不够的。如果不能用已知理论 作为探索未知的工具，或者不能从已知的理论中揭 示出未知的东西，也就是说，如果不能在已知理论 的基础上形成问题，那么科学发现就无从谈起。 例如，在牛顿力学中，惯性质量与引力质量的相 等被认为是不言而喻的事实，但谁也没有想到这里 面还有什么值得追究的，唯独爱因斯坦在建立广义 相对论时，才把此作为一个值得研究的问题看待， 进而探索它的原因，这才导致了重大的科学发现。

科学问题和科研选题 22 （4）科学发现从问题开始 最先提出此观点的是英国哲学家波普尔。他认为， 科学从纯观察开始是荒谬的。设想一个人立志献身于 科学，写下了他所观察的一切，把他无价的观察集赠 送给皇家学会，用作为归纳的论据，那末他对科学会 有什么贡献呢？如果你对学生说：“拿起笔和纸，仔 细观察，写下你观察的东西。”学生就要问：“要我 们观察什么？” 观察总是要选择的，它要有一个挑选的对象，一项 确定的任务、一种兴趣、一种观点、一个问题。要首 先回答观察什么，为什么观察，如何观察。所以，观 察以解决的问题为转移。 科学问题和科研选题 23 科学发现从问题开始，这是由科学发现的探 索性特征决定的。科学发现的过程是一个提出问题、 展开问题和解决问题的过程。问题贯串于研究工作 的始终。问题为科学探索提供了方向和动力，一旦 问题消失，科学的生机将不复存在。 有人将科学问题和科学发现的关系比作“种子” 与“收获”的关系。提出问题相当于播下了发现的 “种子”，只要勤于探索，就有可能结出发现的 “果实”。 科学问题和科研选题 24 需要指出的是，“科学发现从问题开始”和 “科学认识来源于实践”是两个不同的命题。

后 者回答的是认识的来源问题：认识来源于实践， 离开了实践就没有人类的认识，这是辩证唯物主 义的基本观点。前者回答的是科学发现的程序问 题。由于科学发现是人类认识重要的组成部分， 因此，研究科学发现的程序对于丰富马克思主义 的认识论有重要意义。 科学问题和科研选题 25 2、问题引导科学研究向深度和广度发展 问题不但是科学发现的起点，而且正是问题推动 着科学研究，把研究工作引向更加广泛的领域。一个 问题解决之后，往往会引伸出其它新的问题。这是由 于一个问题的解决触及了与此相关的更广泛、更深刻 的矛盾。 科学问题和科研选题 26 法拉第的 法拉第的““研究纲领 研究纲领””方法 方法 从科学史上看，法拉第的科学研究之所以硕果累 累，其重要原因就是他有一个研究纲领---问题群。 法拉第那包含16041则的实验日记和3362节的 《电学实验研究》，在人们面前展示了一张用精巧 的构思和惊人的毅力织成的智慧之网。他的研究目 标不是对自然界的某一个方面提出某一个问题来进 行研究，而是要弄清楚某个领域的一系列问题。解 决这一系列问题的计划就形成了一个研究纲领。 有了这样一个研究纲领，便可随时捕捉有关问题 的一切现象，不放过每一个机遇，为研究带来很大 的主动性和灵活性。

科学问题和科研选题 27 3、问题还起着评价理论的作用 一个理论能够解决问题无疑是一个理论成功的标 志。以解决问题的能力评价一个理论的优劣，不但与 实践是检验认识真理的标准不矛盾，而且体现了实践 标准的内核和精髓。 理论解决问题的过程，也就是实践检验的过程。L. 劳丹认为：“科学进步的重要标志之一是将反常问题 和未解决问题转变为已解决问题。要对任何理论作出 评价，我们必须看它已解决了多少问题，它面对着多 少反常问题。” 科学问题和科研选题 28 四、科学问题的主要来源 科学问题归根结底来源于社会生产实践和科学 实践。但由于科学认识发展的相对独立性，科学问 题还有其他来源。 1、从科学实践与科学理论的矛盾中产生问题； 2、从科学理论内部的逻辑矛盾中产生问题； 3、从各个知识领域之间的边缘区域中产生问题。 产生问题的途径还有许多，例如，寻找科学事 实之间的内在联系，不同观点之间的争论，探索科 学理论在更大范围内的统一性等等都是形成问题的 途径。 科学问题和科研选题 29 第二节 科研选题的原则 一、科研课题与选题 所谓选题，就是形成、选择和确定所要研究和 解决的课题进行研究。 选题的重要性在于，它关系到科研的方向、目标 和内容，直接影响科研的途径和方法，决定着科研 成果的水平、价值和发展前途。

选题在整个科学研 究工作中具有战略意义。 科学问题和科研选题 30 无数事实表明：无论是国家、集体或个人的科学 研究活动，若想取得重大的发现和发明，除了人员 素质和必要的物质条件外，选题是一个关键因素。 科学学奠基人贝尔纳强调：“课题的形成和选 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的一个阶段，一般 来说，提出课题比解决课题更困难，……所以评价 和选择课题，便成了研究战略的起点。” 科学问题和科研选题 31 二、科研选题的基本原则 科研选题是一项复杂的工作，它受到多种因素 的制约。由于课题的性质不同，选题的方法不尽