科学的研究方法有哪些

所谓科学的研究方法,很明显就是科学工作者在从事某 项科学发现时所采用的方法。但是。这个过于简单的说明对 我们没有多大帮助。能不能对这个问题作出更详细的说明呢?好吧!我们可以描述一下这个问题的一个理想答案。（1）在进行科学研究时,应当首先认识到问题的存在。例如,在研究物体的运动时,首先应当注意到物体为什么会 像它所发生的那样进行运动,亦即物体为什么在某种条件下 会运动得越来越快（加速运动）,而在另一种条件下则会运 行得越来越慢（减速运动）。（2）要把问题的非本质方面找出来,加以剔除。例如,一个物体的味道对物体的运动是不起任何作用的。（3）要把你能够找到的、同这个问题有关的全部数据 都收集起来。在古代和中世纪,这一点仅仅意味着如实地对 自然现象进行敏锐观察。但是进入近代以后,情况就有所不 同了,因为人们从那时起已经学会去模仿各种自然现象,也 就是说,人们已经能够有意地设计出种种不同的条件来迫使 物体按一定的方式运动,以便取得与该问题有关的各种数据。例如,可以有意地让一些球从一些斜面上滚下来；这样做时,既可以用各种大小不同的球,也可以改变球的表面性质或者 改变斜面的倾斜度,等等。这种有意设计出来的情况就是实 验,而实验对近代科学起的作用是如此之大,以致人们常常 把它称为“实验科学”,以区别于古希腊的科学。（4）有了这些收集起来的数据,就可以作出某种初步 的概括,以便尽可能简明地对它们加以说明,亦即用某种简 明扼要的语言或者某种数学关系式来加以概括。这也就是假 设或假说。（5）有了假说以后,你就可以对你以前未打算进行的 实验的结果作出推测。下一步,你便可以着手进行这些实验,看看你的假说是否成立。（6）如果实验获得了预期的结果,那么,你的假说便 得到了强有力的事实依据,并可能成为一种理论,甚至成为 一条“自然定律”。当然,任何理论或自然定律都不是最后定论。会一次又一次地重复下去。新的数据,新的观察和新的实验 结果将不断出现,旧的自然定律将不断为更普遍的自然定律 所替代,因为这些新的定律不但能说明旧定律所能解释的各 种现象,而且还能说明旧定律所不能解释的一些现象。以上这些,正如我已经说过的,是一种理想的科学研究 方法。但是在真正的实践中,科学工作者并不需要像做一套 柔软体操那样一步一步地进行下去,而且他们通常也不这样 做。比起旁的事情来,像直觉、洞察力甚至运气这一类因素 常常更起作用。在整部科学史中充满了这样的例子。有不少 科学家仅仅根据很不充分的数据和很少一点实验结果（有时 甚至一点实验结果也没有）,便突然灵机一动,得出了有用 的、合乎事实的论断。这样的论断,如果按部就班地通过上 述理想的科学研究方法进行,就可能要用好几年的时间才能 得到。例如,凯库勒就是在邮车上打瞌睡的时候,突然领悟到 苯的化学结构的。洛维则在半夜醒来的时候,突然得到了关 于神经刺激的化学传导问题的答案。格拉泽却由于无聊地凝 视着一杯啤酒,才得到了气泡室的想法。然而这是不是说,一切都是凭好运气得来的,根本不需 要动脑筋去思考呢?不,绝对不是的。这样的“好运气”只 有那些具有最好领悟力的人才会碰上,换句话说,有些人之 所以会碰上这样的“好运气”,只是因为他们具有十分敏锐 的直觉,而这种敏锐的直觉则是依靠他们丰富的经验、深刻 的理解力和平时爱动脑筋换来的。阿西莫夫《你知道吗?——现代科学中的一百个问题》 科学普及出版社 1984年