專題三

科學觀與科學方法論

第一節科學的本質第二節科學認識的形成“科學”詞義的來源:19世紀下半葉，日本明治時代啟蒙思想家福澤瑜吉首次把Science譯為科學（分門別類加以研究的學問）。1893年，康有為最早將“科學“一詞引進中國。隨后，梁啟超在《變法通議》中，嚴復在《天演論》中，都使用了”科學”一詞，將科學研究機構譯為“格致大館”。從此科學一詞便在我國廣泛使用。

第一節科學的本質

科學的本質是科學觀和科學認識論的核心，也是科學哲學中爭議最大的問題之一。事實上，對于科學本質的觀點也是在不斷發展的。英國著名的自然科學史學家W.C.丹皮爾在他的《科學史及其與哲學和宗教的關系》（1949）的緒論中，對科學一詞開章作出了闡述：什么是科學？拉丁語詞Scientia，就其最廣泛的意義來說，是學問或知識的意思。但英語詞“science”卻是naturalscience（自然科學）的簡稱，雖然最接近的德語對應詞Wissenschaft仍然包括一切有系統的學問，不但包括我們所謂的science（科學），而且包括歷史、語言學及哲學。所以，在我們看來，科學可以說是關于自然現象的有條理的知識，可以說是對于表達自然現象的各種概念之間的關系的理性研究。什么是科學？達爾文：科學就是整理事實，以便從中得出普遍的結論。伏爾科夫：科學本身不是知識，而是產生知識的社會活動，是一種社會生產布萊克特：所謂科學，就是國家出錢來滿足科學家的好奇心

J?貝爾納雖然沒有對科學給出嚴格的定義，但還是從多方面作出了自己的概述：

“科學可作為（1）一種建制；（2）一種方法；（3）一種積累的知識傳統；（4）一種維持或發展生產的主要因素；以及（5）構成我們的諸信仰和對宇宙和人類的諸態度的最強大勢力之一。”

可見，他把科學看作是：組織人們去完成一定社會任務的體制；發現自然界和社會的新規律的方法；積累起來的知識體系和傳統；發展生產的主要因素；新思想、新世界觀的來源。科學研究的程序選題：始于科學問題；獲取科學事實：按課題的需要收集和整理事實材料；進行思維加工：基于已有的材料，進行科學抽象，形成科學假說；驗證：對已形成的假說進行檢驗；建立理論體系：形成嚴密的邏輯體系第二節科學認識的形成科學問題的提出科學事實的獲取科學抽象－科學思維科學假說的形成科學理論的創立一、科學問題及科研選題科學問題是科學研究的指向，是科研主體從事科學活動的起點；1、科學問題的提出（1）科學問題科學問題主體在當時知識背景下提出的關于科學認識和實踐中需要解決而又未解決的矛盾,包含著一定的求解目標和求解范圍,但尚無確定的答案。德國數學家希爾伯特在20世紀一次國際會議上提出數學研究的23個問題，對本世紀數學研究起到了重要的推動作用。

“我們必須知道，我們必將知道。”

注意：科學問題是歷史時代的產物。問題與科學問題；科學問題與偽科學問題愛因斯坦——“提出一個問題往往比解決一個問題更加重要。因為解決問題也許僅僅是一個數學上或實驗上的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看待舊的問題，卻需要有創造性的想象力，而且標志著科學的真正進步。”

海森堡——“提出正確問題標志問題解決了一大半。”美19名科學家提出21世紀11大科學難題11（1）何謂暗物質（2）暗能量的性質（3）宇宙的起源（4）愛氏引力論是否定論（5）中微子質量（6）高能粒子束原理（7）質子穩定性（8）高密高溫下的物質新形態（9）元素的組成細節（10）有否額外時空維度（11）描述中子星、射線的新理論（2）科學問題的來源實踐與理論的矛盾:原理論難解釋新現象；同一事實進行多方面觀察、實驗，其結果無法給予統一解釋。理論內部的矛盾:理論的推論中證明了兩個矛盾命題理論中有悖論；從理論中能推出它不能成立的結論佯謬。不同理論、學派之間的矛盾:不同學派運用不同理論；不同學科領域的不同理論解釋。社會需要而現有技術不能滿足需要的矛盾。（二）科研選題1、科研選題是對科學問題的系統思考和深入的結果，它具有明確的問題結構、研究方法的描述、研究程序的說明、研究價值和意義的展望等，是科研活動實際過程的真正起點。科學學創始人貝爾納：“課題的形成和選擇，無論作為外部的經濟要求，抑或作為科學本身的要求，都是研究工作中最復雜的一個階段，一般來說，提出課題比解決課題更困難……所以評價和選擇課題，便成了研究戰略的起點。”（1）科研選題的意義A、選題是研究工作的首要步驟和戰略起點，在科研活動中占有舉足輕重的地位。B、選題直接關系到研究工作的進展速度、成果的大小甚至成敗。C、提出有創建性的課題，能加速科學發展。D、科研選題還與研究人員的成才有重大關系科研選題的基本原則需要性(與社會、經濟發展密切聯系,或是與學科發展本身需要密切聯系；）創造性(科研是探索性工作,本質上要求創新,其生命在于創新)科學性(有一定的科學理論、事實的依據,把選題置于當時背景條件下,使之成為科學上可成立和探索的問題)可行性（與主客觀條件適應,據已有條件或努力創造條件,取得預期或一定成果)科研選題還應注意選題的方法和藝術1、要勇于提出自己的見解；2、善于抓住兩門或幾門學科相互接觸的交叉點和結合點，延伸自己科研的領域和視野；3、敏銳地抓住研究中意外出現的機遇，調整課題、轉向進攻，及時調整思路；4、善于抓住矛盾，從中發現問題，制定課題；5、學會站在“巨人肩上”制定課題；6、善于把握學科發展動態和趨勢，在各學科前沿選擇課題；7、善于接近哲學、文學的預見和科學幻想的啟迪在克林頓時代，著名的國家基礎信息計劃、人類基因組計劃和納米創新計劃，不僅對科技，而且對經濟社會發展產生了巨大的推動和影響。布什時代，注意力由于9.11原因轉移到了反恐上，在科技政策上更多的關注本土安全跟所謂的國家防御問題。但是他也提出生物探空計劃，希望經過15年到20年的努力，把人送到火星。二、科學事實1、所謂科學事實，是指人們通過觀察和實驗所獲得的經驗事實，是經過科學整理和鑒定的確定事實。客觀事實：在時空中實際存在著的事件、現象和過程。在人們的意識之外，不依賴于人們的意識而獨立存在。

客觀事實與科學事實但是，客觀的事件和現象會隨著觀察和實驗過程的結束而消失，怎樣才能長期保持事實，把它們納入科學認識的系統中并在理論中加工它們呢？這就需要對事實進行陳述和判斷。所以，科學事實既不是客觀事實本身，也不是所學理論，而是科學與客觀事實的結合。特點：⑴內容是客觀的⑵形式是主觀的科學事實是科學研究的基礎。蘇聯生理學家巴甫洛夫：“不管鳥翼是多么完美，但如果沒有空氣，它是永遠不會飛翔高空的。事實就是科學家的空氣。你們不憑借事實，就永遠不會飛騰起來。”一個希望受到應有的信任的理論,必須建立在有普遍意義的事實之上……從來沒有一個真正有用的和深入的理論果真是由純粹的思辨去發現的。——愛因斯坦科學事實一般分為兩類：事實Ⅰ：客體與儀器相互作用結果的表征，如觀測儀器上所記錄和顯示的數字，圖像等；事實Ⅱ：對觀察實驗所得的結果的陳述和判斷。如，“X射線不改變鈾的狀態。”科學事實滿足的條件

1．可重復性:科學事實應該可重現

2．精確性與系統性:科學事實應該比較系統精確

3．個別性:科學事實應當是個別存在陳述。如：“鈾具有放射性”；水分子由二個氫原子和一個氧原子構成；“一只雞吃了含農藥的食物3小時以后中毒死了。”又如：整個宇宙都在膨脹著；生物都有新陳代謝;所有微觀客體都具有波粒二象性等，為普遍性陳述,應視為科學事實加工提煉之后做出的理論論斷。

科學事實的作用科學事實是形成科學概念、科學定律、科學假說、建立科學理論的基礎。科學事實是對科學假說和科學理論進行評價的基本手段。2、科學事實的獲取兩種途徑：直接途徑：科學觀察與科學實驗是獲取科學事實的最基本手段和方式；間接途徑：文獻調研李約瑟難題

李約瑟先生在研究中國科學技術發展史的過程中，提出了這樣一個問題，就是在公元前二世紀至公元十五世紀，中國在自然科學及運用方面，遠勝于西歐，但是近代科學為什么不是從處于世界領先地位的中國古代文明中演繹出來，而是在文明程度相對落后的十五世紀的歐洲誕生呢？這就是學術界所說的“李約瑟難題”。

（1）科學觀察科學觀察是人們為了認識事物的本質和規律，通過感覺器官或輔之以儀器，有目的、有計劃地對自然現象在自然發生的條件下進行考察的一種方法。特點：一種感性活動；一種有目的、有計劃的活動；對于自然狀態下客體的感知和描述。觀察方法的局限性

A、只能直接發現對象的現象，而不能直接發現對象的本質；B、不能直接觀察到所有研究的現象；

案例：錯誤百出的觀察報告

在一次國際心理學會議上，突然沖進兩個人，后面的人拿著槍追趕前面的人。兩人在會場中追逐，突然一聲槍響，兩人又一起沖出門去。事情發生的時間前后不過二十秒鐘。

會議主席讓所有與會者寫下他們目擊的經過。整個事件其實是預先安排好的，并全部被錄影。結果，在上交的四十篇報告中，沒有一個人的記載是完全正確的。其中只有一篇錯誤率少于20%，有十四篇的錯誤在20%—40%之間，十二篇的錯誤率在40%—50%之間，十三篇的錯誤在50%以上。而且許多報告的細節是臆造出來的。（2）科學實驗

科學實驗是人們根據一定科研目的,用一定物質手段(科學儀器和設備),在人為控制或模擬客觀對象的條件下考察對象，從而獲取科學事實的一種基本方法。特點：可以簡化和純化自然現象；可以強化和激化研究對象；可以再現或重現自然過程。與觀察方法比較：

1）更能發揮人的主觀能動性。其最大特點是在變革自然中認識自然。

巴甫洛夫形象比喻；“實驗好像把各種現象拿在自己的手中，并時而把這一現象，時而把那一想象納入實驗的進程，從而在認為簡化的組合中確定現象間的真實聯系。換句話說，觀察是搜集自然現象所提供的東西，而實驗則是從自然現象中提取他所愿望的東西。

2）更能獲得大量、精確和可靠的科學事實，更能深刻地揭示事物的本質和規律。觀察實驗中的認識論問題

（1）觀察和理論的關系：古典經驗主義的“純觀察說”歷史主義的“觀察滲透理論”

古典經驗主義的“純觀察說”“純觀察說”代表人物是英國哲學家培根和洛克。培根認為科學觀察是一種純粹的感官反應活動，它不受任何理論因素的影響，在觀察中應該要排除任何理論的影響，純粹客觀地進行觀察。洛克認為觀察是消極、被動的反應過程，觀察過程就是人們對客體的感覺過程。局限：把觀察等同于純粹的生理反應過程，而看不到科學觀察更重要的一面，即它是一種認識活動過程，有其復雜的認識論機制。歷史主義的“觀察滲透理論”

：

“觀察滲透理論”，是美國科學哲學家漢森在《發現的模式》（1958）一書中提出的著名命題。科學觀察受到觀察者理論的影響和支配，不同理論觀點的人可能對同一對象形成不同的觀察結果。有傷風化！真美！一個殘廢！

觀察之所以滲透著理論，因為：觀察不僅是接受信息的過程,也是加工信息的過程,所以必然與觀察者的知識背景乃至生活經驗、心理定勢相聯系,不同的觀察者對同一過程可能會得出不同的結論。觀察陳述是用科學語言表述出來的，而科學語言總與特定的科學理論聯系著。為什么？檢查X光片最初醫學系的學生只能注意到熒光屏上有一些影跡。一開始他完全迷惑不解，看不到專家們討論的東西。最終，經過系統學習，他就會看到生理變異，病理變化以及慢性傳染病、急性病的癥候。“是理論決定我們能夠觀察到的東西”，“只有理論，即只有關于自然規律的知識，才能使我們從感覺印象推論出基本現象。”

——愛因斯坦（2）觀察實驗中的機遇科學研究中由于意外事件導致科學上的新發現，稱為機遇。機遇最大的特點就是意外性。完全意外與部分意外。A、完全意外性，研究目的是為了發現現象A，但卻意外發現一種完全不同于A的現象B，而且B比A更有價值。如，瑞士化學家肖班在廚房里利用纖維素作原料合成巨分子實驗時，弄灑了一瓶硫酸和硝酸的混合物，他抓起棉圍裙去擦，再放到爐子上烤，不料圍裙著起火來，燒得干干凈凈，但是沒有發生濃煙。受這一意外的啟示，發明了威力巨大而又無煙的烈性炸藥。“有心栽花花不開，無心插柳柳成蔭”B、部分意外性，指結果是意料之中的事情，但發現這一現象的方式、時間或場合確是意外的。

如古德意爾橡膠硫化技術的發明，就是在實驗過程中不小心把橡膠和硫磺的混合物掉在火爐上，出乎意料地發現這種混合物的良好性能。

“眾里尋他千百度，驀然回首，那人卻在燈火闌珊處”

機遇產生的根源：

1）客觀根源：自然界本身是偶然性與必然性的對立統一。機遇表現為偶然性，但他背后卻隱藏著自然規律的必然性。

2）認識論根源：來源于主體的目的性與客體的復雜性之間的矛盾。如何捕捉機遇？

“在觀察的領域里，機遇只偏愛那種有準備的頭腦。”

——法國化學家和微生物學奠基人巴斯德“有準備的頭腦”？？具有嚴謹誠實的科學態度——留心意外事件，對新現象抓住不放，追究到底；具有敏銳的觀察能力和識別能力；具有嫻熟的理論分析能力和觀察實驗的實際經驗。尼科爾：“機遇只垂青那些懂得怎樣追求它的人。”

現代科學積累了與日俱增的、數量龐大的經驗材料，如何從經驗層次的認識上升為理論層次的認識，是哲學家和科學家們十分關心的重大問題。三、科學抽象馬克思：“如果事物的表現形式和事物的本質會合而為一，一切科學就都成為多余的了”

1、科學抽象的內涵

含義：在思維中對同類事物去除其現象的、次要的方面,抽取共同的、主要的方面,從而做到從個別中把握一般,從現象中把握本質的認知過程。

科學方法，一般是指科學認識主體在探索自然現象、自然過程及揭示自然規律活動中所應用的方法。

2、科學方法科學方法的層次性第一個層次是各門自然科學中的特殊研究方法。(如光譜分析法,催化方法等)第二個層次是整個自然科學的認識和方法。(如觀察實驗,邏輯方法,假說方法,數學方法等)第三個層次是自然科學、社會科學和思維科學普適的方法。(如從實際出發,調查研究,實踐是檢驗真理的唯一標準等)科學方法的兩大類別

經驗認識的方法：觀察和實驗方法理論思維的方法：邏輯思維方法和非邏輯思維方法科學研究方法的歷史演進

（1）以直觀思辨方法為主的時期古代（公元前—15世紀末）：簡單、直接的觀察；思辯地概括和猜測同時實驗方法和數學方法開始萌芽。這一時期，科學方法的最高成就體現在亞里士多德的《工具篇》、歐幾里德的《幾何原本》、德謨克利特的《論邏輯》等著作中。(2)以實驗和分析方法為主的時期:近代（16世紀—19世紀中葉）伽利略：倡導實驗方法和數學方法；弗朗西斯·培根:創立了近代前期的實驗科學方法論和近代歸納法（輕視演繹法和數學）笛卡爾：創立以數學為基礎、演繹法為核心的科學方法論（輕視歸納法）（3）分析方法和綜合方法并重的時期：19世紀下半葉至20世紀初）：

自然科學從分門別類的研究到闡明過程間的聯系；靜止地分析現成的事實到考察自然過程的變化和發展。因此，科學方法也從觀察、實驗方法發展為綜合整理；從實驗、分析方法進入在實驗、分析基礎上進行理論綜合的時期。（4）綜合、系統思維方法時期：從20世紀40年代開始觀察、實驗與理論思維密切結合；科學方法的相互滲透和移植，產生了跨學科的研究方法；產生了控制論、信息論、系統論、耗散結構理論、協同學、突變論等等新的理論和方法。特點：突出了理論思維的能動性，強調整體性和綜合性。伴隨著科學的歷史發展，人類認識自然的研究方法經歷了從樸素整體綜合到分析再到系統整體綜合的辯證發展過程。方法的重要性巴甫洛夫：“初期研究的障礙，乃在于缺乏研究方法。有了良好的方法，即使是沒有多大才干的人也能作出許多成就。如果方法不好，即使是有天才的人也將一事無成。”愛因斯坦:

A=X+Y+Z

成功=勞動+方法+少說空話方法的重要性

“科學中難能可貴的創造性才華，由于方法拙劣可能被削弱，甚至被扼殺；而良好的方法則會增長、促進這種才華。”

—貝爾納卡爾·薩根（C.Sagan）：

科學家為什么應該普及科學“我們是能思考的生物。這正是我們的長處所在。我們不如其他動物跑得快、會偽裝、善于挖洞、長于飛翔和游泳。但我們善于思考。并且由于有雙手，我們善于建造。這是我們的特殊天賦，也是人類延續的主要原因。如果我們僅自己最明智地運用這些能力而沒有鼓勵他人運用，那就否認了我們人類善于思考的天生權力。因而我認為沒有被鼓勵著去積極思考的人是不幸的。”4、理論思維方法的基本形式：邏輯思維方法非邏輯思維方法邏輯與非邏輯思維方法邏輯思維方法，是指主體在科學認識過程中借助于概念、判斷、推理等思維形式，遵循一定邏輯規則而揭示事物本質或規律的理論思維或抽象思維方法，是最普遍、最基本的科學思維方法。非邏輯思維方法是指不受固定邏輯規則等制約的間斷與跳躍式、突發與創造性的思維方式。邏輯思維：演繹－歸納、公理化方法、分析－綜合、類比、非邏輯思維：想象、靈感、直覺演繹方法演繹是從一般原理推論出個別或特殊事物及其結論的過程。個別一般亞里士多德演繹的三段論：大前提，小前提，結論大前提：已知的一般原理或一般性的假設；

小前提：研究的特殊場合或個別事物的判斷；

結論：從一般的已知的原理或假推出的對于特殊場合或個別事物的判斷；如：凡人皆會死，張三是人，張三也會死。水果都含有維生素梨是水果梨含有維生素。演繹法在科研中的作用解釋事實或預見事實:從理論命題推導出事實命題，或解釋已知事實，或是預見未知事實。發展假說和理論：通過演繹從假說和理論中推演出一個可以與實驗相對比的具體結論，通過實驗的驗證推翻或證實理論的正確或錯誤。演繹方法的局限性它只適合于已有理論的證明和推演。

歸納方法從個別或特殊事物概括出共同本質或一般原理的邏輯思維方法，在邏輯上叫做歸納推理。個別一般培根完全歸納與不完全歸納完全歸納：通過考察某類事物中全部個別事物，包括其屬性、類型、特征后，概括抽象出這類事物的一般性特征結論的認識方法。不完全歸納：根據一類事物中的部分對象具有(或不具有)某種屬性，從而得出該類事物所有對象都具有(或不具有)某種屬性的思維方法。

不完全歸納論證把有關某一特定種類的某些事情的命題，推廣到有關該類的所有事情的命題，從而超出了前提所蘊含的內容。長角的動物都是食草動物。羊是食草動物牛是食草動物鹿是食草動物羊、牛、鹿……都長角…………歸納方法的作用

①從事實材料中得出普遍規律或結論。②為科學觀察實驗的設計，提供邏輯依據。歸納方法的局限性

①歸納法不能保證一定能獲得必然真理。②歸納方法多是根據對事物現象的歸納來獲得結論的，所以它缺乏內在的必然性。FrancisBacon的歸納法

培根(1561-1626)認為，經院哲學家或理性主義者像蜘蛛一樣，只用自己的物質來織網（排斥感性物質材料）；煉金術士和經驗主義者，則像螞蟻一樣只知道不加選擇地搜集材料，儲存起來而不做絲毫加工；而真正的科學家的工作則像蜜蜂，從自然界采集原料，然后將其變成新產品。他不僅是英國實驗科學的始祖，而且在認識論和方法論方面有卓越貢獻。在邏輯史上，有片面夸大或貶抑演繹法與歸納法的傾向“歸納和演繹，正如分析和綜合一樣，是必然相聯系著的。不應當犧牲一個而把另一個捧到天上去，應當把每一個都用到該用的地方，而要做到這一點，就只有注意他們的相互聯系、它們的相互補充。”

——恩格斯我們需要辯證地看待歸納法與演繹法之間的關系：二者在科學認識中特定的功能是整個科學認識中不可缺少、不可完全替代的；歸納和演繹在運用中相互聯系、相互依賴、相互滲透；單純依靠歸納或演繹本身都無法克服自身的先天缺陷。分析與綜合分析方法

將被研究對象整體分為各部分、方面、因素和層次等,并分別加以考察的認識方法.定性分析:對象是否具有某種屬性;有沒有？是不是？定量分析:對象的各種成分數量;有多少？因果分析:引起某一現象變化原因;為什么？綜合方法綜合以分析為基礎，將已有的關于研究對象各個部分、方面、因素和層次的認識聯系起來，從而形成對研究對象整體性認識的認識方法。類比類比是根據兩個（或兩類）對象在某些方面的相似或相同，而推出它們在某個方面也可能相似或相同的一種推理方法。（基本環節是聯想和比較）如：A對象具有a、b、c、d屬性，B對象具有a’、b’、c’屬性，其中a、b、c、與a’、b’、c’分別相似或相同。則B對象可能也具有d’屬性，d’與d具有相似或相同的性質。以德布羅意提出物質波假說為例：力學和光學理論有許多深刻的相似之處；如光的運動服從最短光程原理（費爾瑪原理），力學質點運動也服從最小作用量原理，且這兩條原理的數學形式極其酷似；光學中的新發現光的波粒二象性得到證明后，馬上引起其類比聯想：物質（粒子）的波動性是否也可以設想，從而提出物質波假說，并且還通過類比提出物質波的定量顯示（德布羅意關系式），為量子力學的創立奠定基礎。類比的結論具有或然性類比的客觀基礎（客觀對象的相似性和差異性）限制了類比結論的可靠性。類比的邏輯根據是不充分的。

非邏輯思維方法

非邏輯方法

運用潛意識、直覺、靈感、想象、形象思維于科學研究所產生的方法。特點

非邏輯思維不受或少受思想束縛，常常超越思想常規、擺脫成見、構筑新意，并有想象力參與，以達到科學研究上產生突破的一種思維活動。非邏輯思維的基本形式

形象思維方法：想象和聯想直覺思維方法：直覺和靈感1、形象思維方法在形象地反映客體具體形狀的感性認識基礎上，主體通過意象、聯想、想象等方式以揭示對象本質和規律的思維形式。意象：對同類事物形象的一般特征的反映,通過印象、表象這些還處于感性階段的關于對象的生動形象或“內心圖畫”。聯想:廣義指從一事物想到另一事物的思維活動;想象:在聯想基礎上加工原有意象而創造出新意象的思維活動.想象與聯想的區別：聯想是將頭腦中的意象聯系在一起，由一種已知的意象喚起另一種已知的意象，并不創造新知識。想象是在聯想的基礎上加工原有的意象，從而創造出新意象。【例】盧瑟福提出的原子模型，就是運用與太陽系的恒星-行星結構的聯想而創造的一種新意象，這就是一種科學想象。形象思維與邏輯思維的區別：邏輯思維的“細胞”是抽象的概念，而形象思維的“細胞”則是形象的意象；形象思維的思維過程的一般形式是運用意象進行聯想和想象，而邏輯思維則運用概念進行判斷和推理。2、直覺思維方法直覺思維方法是指不受某種固定邏輯規則約束而直接領悟事物本質的思維形式。這種思維形式具有非邏輯性、突發性和獨創性等基本特征；而且具有尋找事物聯系、優選和預見事實，以及構建科學理論的功能。其主要類型包括直覺和靈感。（1）直覺直覺是一種不依靠邏輯思維而直接領悟事物本質的思維方式。特點：直覺不受邏輯規則的限制，思維者不必通過邏輯推理便可直接把握事物的本質和規律。（2）靈感靈感是認識過程中最富于創造性的一種非邏輯的思維形式靈感的產生完全是隨機的、不可預期的，是在瞬間突然實現的。靈感的存在：認識主體的創造力突然達到超水平發揮的一種特定的心理狀態、情緒體驗。前提條件：科學家執著于創造性地解決問題。“積之于平日，得之于頃刻”。靈感產生時的特點：注意力處于高度集中狀態；忘我境界建議：擺脫分散注意力的各種干擾，尤其是不為私生活的煩惱所困（“文武之道，一張一弛”；范特霍夫）；對于瞬時即逝的靈感，必須設法及時抓住，牢記于心。愛迪生如何辯證地看待邏輯方法和非邏輯方法之間的關系？在任何科學創造過程中，兩者都是互為補充的在邏輯方法走不通的地方，科學就需要用非邏輯的方法開辟新的通路而當非邏輯方法已打開通路之后，又必須及時地在從舊認識到新認識之間的“深淵”上架起“邏輯的橋梁”非邏輯方法的認識成果必須經過邏輯的加工，否則，它們就不可能成為真正的科學知識。請結合以下材料談談盧瑟福運用了哪些方法？并對所用的每一種科研方法進行簡要論述。

1910年，科學家盧瑟福從太陽系結構設想出原子結構的太陽系模型。1911年，盧瑟福做了著名的粒子散射實驗，用α粒子轟擊金屬箔，結果發現大部分粒子穿過金屬箔，少數粒子發生偏轉，個別粒子被反彈回來，這說明原子的絕大部分質量以及正電荷集中在內部很小的一個核上，不像“西瓜模型”所描繪的那樣，在均勻分布的正電荷上鑲嵌著負電荷。實驗和計算表明，原子核的質量占原子質量的99．99%，而太陽的質量占太陽系質量的99．8%；原子核在原子中占很小一部分空間，太陽也是這樣；原子核與電子靠庫侖力聯系，遵循平方反比律，太陽與行星靠萬有引力聯系，也遵循平方律。比較的結果證實了盧瑟福的設想。這就是原子結構的“小太陽系模型”的形成過程。課堂作業（實驗、想象、聯想、類比、模型、假說）

四、科學假說科學假說是根據已知的科學事實和科學原理，對研究的自然現象及其規律性提出的一種假定性的推測和說明，是自然科學理論思維的一種重要形式。假說不僅是一種認識，具有知識形態，而且也是一種研究方法，可以用于認識的任何一個階段上。假說、推測和理論假說同理論有著基本相同的結構和功能，但它不同于理論，它對事物未知本質和規律的認識是根據已知的科學知識和科學事實推想出來的，具有一定猜測性質，它是否把握了客觀真理，還有待于實踐的檢驗。假說也不同于一般的推測，它是以確實可靠的科學事實和經得起實踐檢驗的科學原理為根據合乎邏輯地推論出來的。因此，假說又與簡單的幻想和隨意的猜測不同，具有科學性。假說是科學性和猜性或假定性的辯證統一。科學假說的作用是形成和發展科學理論的必經途徑；

自然科學就是沿著“假說——理論——新假說——新理論……”的途徑，不斷地向前發展的。假說為科學研究提供指導思想；不同假說的爭論有利于科學的發展，有利于更全面、更深刻地揭示事物的本質；恩格斯指出：“只要自然科學在思維著，他的發