本
文
摘
要
科研工作者开展科学研究,需要有一套可操作的基本流程,今天对科学研究的基本流程展开分析。
科学研究,首先需要确定研究对象,这主要是第一个箭头的内容,我们不妨举些具体的例子帮助理解。
中学的学习课程包括且不限于:语文、数学、物理、化学、生物、政治、历史、地理。语文是研究人类语言现象与语言使用规律的学科。数学是研究数量关系和空间形式的一门学科。物理是研究自然界物质的基本结构、相互作用和运动规律的学科。化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的学科。生物学是研究生命现象和生命活动规律的学科。政治是研究人类组织架构与维持人类组织有序运转规律的学科。历史是在一定历史观指导下叙述和阐释人类历史进程及其规律的学科。地理是研究地理环境以及人类活动与地理环境关系的学科。
我们可以看到,科研活动必须有一个明确的研究对象,这是开展科研活动的第一步。研究对象来源于客观世界,这就是“以客观为原点”的通俗理解。需要说明的是,数学的研究对象是人类神经系统抽象的产物,但是数学对象一旦被人类的神经系统抽象出来,也是一种客观存在的事物了。举个例子,虽然自然界没有与“1”对应的客观事物,但是“1”这个符号是客观存在的了,同学们可以把“1”写在纸上,是看得见的客观事物。
在确定研究对象以后,我们就可以对研究对象展开进一步的研究分析,揭示出研究对象的基本属性和运动变化规律,这就是通常说的研究内容。要揭示研究对象的基本属性和运动变化规律,通常需要经过两个阶段:一是感性认识阶段,二是理性认识阶段。
感性认识是人类的神经系统从客观世界接收信息的过程。人类的神经系统每天都会从客观世界接收大量的信息:吃饭时看到的食物,穿衣时看到的衣服款式,休息时感受到床的柔软程度,出行时看到的公共汽车,上课时听到老师讲解知识的声音,生病时体会到身体的不适,看新闻会看到世界某些地方发生的战争画面。例子有很多,这些都属于感性认识的范畴。需要说明的是,人类接收到的信息和信息对应的客观事物是两回事,是有差异的。举个例子,我们常说人要有自知之明,有自知之明的意思就是主观中的自己和客观中的自己要尽可能地保持一致。
理性认识是人类的神经系统对从客观世界接收的信息进行深加工的过程。人类的神经系统会对这些信息进行归类,把有相同特征的事物归为一类,这个“相同特征”就是某类事物的共有属性。举个例子,面前有一个苹果、一个橘子、一根香蕉。从形状的角度看,一个苹果和一个橘子就可以归为一类,共有属性就是长得比较“圆”,这是人类神经系统的机能,是一个自动的过程。当然了,还可以从其他维度考虑,比如一个青苹果、一个青橘子、一根青香蕉,从颜色的角度看,可以归为一类,共有属性就是“青”。这里的“圆”和“青”,就是研究对象的基本属性了。这也是人类的神经系统对客观事物进行抽象的过程。需要说明的是,人类的神经系统对信息的处理还远不止于此,人类的神经系统还可以认识到研究对象运动变化的规律,对某一类研究对象的运动变化过程进行总结。举个例子,人类和其他某些动物都能认识到每天都有日出日落的现象,但是人类还可以认识到出现日出日落的背后隐藏的机制,这是看不见摸不着的。可以说,这是人类神经系统最大的优点,是自带天赋技能,是人类用上百万年的时间演化出的技能。
要得到理性认识成果,往往需要科学仪器的帮助,比如天文望远镜。理性认识成果常常表现为一些具体的理论模型,同学们在物理化学课本上学习的知识其实就是人类神经系统从客观世界抽象出的理论模型,如果不将这些理论知识与客观现象联系起来,是不可能真正理解的。
理论模型是人类神经系统理性认识的结果,那怎么才能知道人类的神经系统从客观世界抽象出的理论模型就是客观规律呢?有一个办法,就是做实验验证。由人类抽象出理论模型的过程可以知道,如果人类揭示的规律是客观规律,必然是可重复验证的,不然怎么能叫“规律”呢。而且在没有做实验之前,就可以预判大致的实验结果。如果预判的实验结果与真实的实验结果是一致的,那么就能很充分地说明人类神经系统揭示的规律就是客观规律。
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