二、科学研究的一般过程
一般地说科学研究经过这样几个过程:课题设想——调查分析——课题论证——实践研究——假说设想——检验验证——理
论法则,在思维和实践中经过几次反复才能完成(图 4-3)。
课题设想,就是研究者根据自己的研究实践和科学发展现状,提出初步的研究题目的设想。这是很重要的环节,带有指向性战略性的意义。许多经验丰富的老科学家在这方面发挥着重大的作用,虽然由于工作繁忙或体力、精力方面的原因他们不能做更多的具体实验工作,但是他们科学实践丰富、往往能比青年人更易于发现科学前沿的潜在领域。
调查分析,就是到实践中检验课题设想实现的可能性,通常也把这个过程叫“调研”。其调查分析的范围包括:此项课题前人(中国和外国)有没有搞过,搞到什么程度,实现这一课题研究的设备仪器、经费、时间有无可能性,课题完成后能有多大的社会效益、经济效益等等。总之这是一步非常慎重的决策调查过程,弄清楚研究工作的有利因素和不利因素,为下一步课
题论证做准备。
课题论证,这是研究者本人和科研主管部门共同做的事情。由研究者本人论证自己科研课题的可行性和重要性,由科研主管部门召集同行有权威的专家审查研究者的课题论证报告,最后确定本课题能否实施研究。可行性包括两个方面:首先,看此项课题在科学上有没有根据;其次,看完成这一课题所需要的人力、财力、物力和时间,在现实条件下能否做到,以及研究者提出的计划是否合乎实际。重要性主要是看两个方面:一是理论意义。即本项研究是否属于科学前沿,是不是创造性的,是不是属于重复前人或外国人已经做过的工作,完成后将会给现存的理论以多大的推动和突破等等。二是实践意义。即本项研究成功将会造成多大的经济效益和社会效益。在课题论证时要注意克服两个倾向:一是实用主义倾向。即只看到眼前利益,忽视基础理论研究的倾向。有些科学研究有理论价值,但其实际意义并不能一下子就看清楚。比如原子能的研究,最初的研究者只是发现放射性元素在照像底片上感光,认为这对物质结构的学说具有极其重大的理论意义。但当时并没有想到后来原子能应用于发电、军事等各个方面的巨大作用。所以对具有重要理论意义的科学研究还是要予以支持和扶助的。二是纯理论的倾向。特别是我们国家当前的财力、物力很有限,急切需要那些见效快、在生产上迅速应用的科研项目。就拿轻工业制品来说,日本的很多产品霸占着国际市场, 除极少数高级电子产品外,绝大部分并不涉及高深的科学技术,但是由于它方便、精巧很博得用户的欢迎。我国的科学工作者和技术工作者人数不少但在这方面下功夫的人并不多,有人甚至觉得这是“匠人”的活不肖一顾,一味追求高雅的暂时又极难实现的理论探索,这种状况显然是应当迅速改变的。对于理论上有重大突破在实践上又有巨大意义的科学研究,如超导体研究,新能源、新材料的研究,当然毫无疑问要竭尽全力地开展研究。地理学研究也包括理论性和应用性两个方面,应当是在保证一定量基础研究的前提下大力开展应用地理研究。
“良好的开端是成功的一半”,前三个部分都是立题过程,它可以说是决定科研成败的重要关键。许多国家和科研部门设立“立题奖”,鼓励正确的科学的选题和立题正是重视这个过程的表现。这个过程要慎重认真、舍得花时间下功夫,在科学研究中由于立题错了而走了弯路、绝路,最后导致科研失败的例子是屡见不鲜的,必须引起我们足够的重视。
实验研究,是实际实施科研计划的过程,通过大量实验、统计资料、调查研究、探索论题的规律。
假说设想,就是根据实验研究来发展论题涉及的事物和规律性,经过思维升华提出作者的理论设想。之所以称为假说和设想,是因为这种意见尚欠不足,只局限于研究者实验或调查材料基础上得出的初步结论。
验证检验,就是把假说或设想拿到产生假说的实验材料、调查材料、事件以外的范围,检验假说的正确性、准确性。
理论法则,经过检验后再进一步理论思维、升华,得出具有普遍意义的科学的理论和法则。