科学探索的本质是什么 科学探索的最终目的是什么

更新时间: 2024-05-02 16:52:53

导语:科学探索的本质是什么?这个问题一直困扰着人类,激发着我们对世界的好奇心,那么科学,作为人类认识世界、探索未知的重要工具,承载着人类对真理的追求和对未知的探索,下面就一起去了解了解科学探索的最终目的是什么吧!

科学探索的本质是什么

作为现代社会的成员,我们常常会被告知从科学获得某些好处。但是,什么是科学探索的本质?本书一个重要的主题就是了解科学和科学家是怎么工作的。我们将探索获取资料的困难和发现克服这些困难的某些独创性的方法;我们还会看到一些如何建立假设并检验这些假设以及了解发展重要科学理论的例子。

科学史是建立在这样一种假设基础上的,即,自然界是按照一致性和可预测性的方式运行的,是可以通过仔细和系统的研究来认识的。科学的最终目的是发现和揭示自然界中的存在形态,并应用这一知识去预测可能或不可能存在的某些事实和情景。例如,通过了解某种云型的形成过程和条件,气象学家常常可以预测出这些云形成的大致时间和地区。

新的科学知识的发展涉及某些基本的被普遍接受的逻辑过程。为了确定在自然界正在发生什么,科学家通过观测和测量来收集科学事实。这些被收集的各种事实常常被用来回答已明确定义的有关自然界的问题,譬如“为什么这个地方经常产生雾?”或“这类云是怎么形成雨的?”因为误差是不可避免的,所以特殊测量和观测的精度总会存在问题。然而,这些数据对科学而言仍然是最基本的并被用做发展科学理论的桥梁。

假设

一旦获得事实并形成描述自然现象的原理,研究人员就试图解释这种现象为什么会和怎样以观测到的方式发生。他们常常是通过提出一种假设(未做试验)的解释来进行这种研究的,这就称为科学假设。研究人员最好能提出不止一个假设去解释所观测到的现象。如果某位科学家无法提出多种假设,同行的其他科学家总会提出不同的解释,这样往往会出现激烈的科学争论。其结果是,持相反假设意见的支持者可能开展更广泛的研究,进而在科学期刊上刊出更为广阔的科学范围内的研究成果。

在科学假设作为科学知识的一部分被人们接受之前,必须经过客观分析和检验。如果一种科学假设无法检验,则从科学上来看是没有用的,无论其看上去是否有趣。确认证实的过程需要基于所给出的假设进行验证和预测重现,而且这一预测重现必须通过与自然界的客观观测进行比较来检验。换句话说,除了用于提出假设理论的第一次发生的事实外,假设必须与其他客观观测相吻合。不能通过严格检验的假设最终将被抛弃。科学的发展历史中有无数被抛弃的假设,其中最为熟知的例子就是所谓的宇宙地球中心说,这一假说的论据是地面上的太阳、月亮和星星每天绕着地球转动。

理论

一种假设经过广泛严格的审查且其他相反的观点被淘汰后,该假设就可考虑作为科学理论。我们每天都会说:“那只是一个理论”。但科学理论是经过充分检验并被科学界广泛认可的观点,它可以很好地解释特定的观测事实。

有些被广泛论证和充分支持的理论可以涵盖很大的范围。例如,地球科学的一个例证就是关于板块构造理论的,这一理论提供了理解造山运动、地震和火山活动的框架;同时该理论还解释了大陆和海盆随时间的演变。

科学方法

科学家通过观测来收集事实并形成科学假设和理论的过程称为科学方法。与普通的看法不同,科学方法不是一个标准的配方供科学家用于常规的方式去揭示我们自然的奥秘,而是一种包含了

创造性和洞察力的投入。卢瑟福和阿尔格伦是这样描述科学方法的:“创造一个假设或理论去想象世界是怎样运行的,然后弄清楚为什么会这样,将其再进行实际检验,这就像写诗、谱曲或设计摩天大楼那样具有创造性”。

没有一成不变的可以让科学家遵循的途径去万无一失地获得科学结果。但是,许多科学研究都包括以下几个步骤:

(1)提出一个有关自然界的问题;

(2)收集与该科学问题有关的资料;

(3)形成与这些资料有关的问题和提出一个或几个可能回答这些问题的假设;

(4)进行观测和实验来检验假设;

(5)基于大量的检验接受、修正或拒绝假设;

(6)将资料和结果与科学界共享以得到评价和进一步检验。

其他一些科学发现可能来源于纯粹的、经得起大量考证的理论概念。有些研究者使用高速计算机去模拟在“真实”世界可能发生什么。这些模式只有在处理那些发生在很长的时间尺度上,或发生在极端或无法进行实际操作的地方的自然过程时,才是有帮助的。还有其他一些科学进展是在完全没有预料的情况下在实验中得到的,这些偶然的发现并不完全是纯粹靠运气,正如刘易斯.巴斯滕所指出的那样:“在观察的领域里,机会只青睐有准备的头脑”。

科学知识的获得需要走过漫长的道路,因此,对此最好的描述是将对自然的科学探索理解为研究科学的方法而不是去找所谓科学的方法。此外,始终必须牢记的是,甚至大多数引人注目的科学理论仍然停留在对自然界简单化的解释。

科学探索的最终目的是什么

科学探索的最终目的是发现终极真理,探究世界的本质和规律,拓展人类知识的边界,并考虑这些规律是否可以被我们有计划地应用,将具体科学的“理”最终淬炼为哲学普世的“道”,从而达到造福人类的目的。科学探究的过程就是学生知识建构的过程,通过科学探究,学生的知识获得了增长。同时,一个高质量的科学探究问题往往涉及若干知识点,需要综合该领域的多个概念、原理,联系原有的各种具体经验才能对问题加以解决。

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