科学研究的方法 长沙理工大学 易显飞
科学研究的方法 长沙理工大学 易 显 飞
第一节逻辑方法 ·一、归纳与演绎 ·1.归纳方法 归纳方法是从个别或具体特殊的事物、现 象中概括出共同本质或一般原理的逻辑思 维方法，逻辑学上叫归纳推理，这在19世 纪以前是最基要的科学研究方法
第一节 逻辑方法 • 一、归纳与演绎 • 1．归纳方法 • 归纳方法是从个别或具体特殊的事物、现 象中概括出共同本质或一般原理的逻辑思 维方法，逻辑学上叫归纳推理，这在19世 纪以前是最基要的科学研究方法
(1)求同法（契合法） 它假定有两个或两个以上的不同的场合，每个场 合由若干情况和若干现象组成，如果某种情况出 现，相应的现象也出现，那么，这种情况与现象 之间就可能存在因果关系。 ·求同法可用下列图式表示： 。 场合1：有情况A、B、C,有被研究现象a 场合2：有情况A、D、E,有被研究现象a 场合3：有情况A、F、G,有被研究现象a 所以，A(可能)是a的原因
（1）求同法（契合法） • 它假定有两个或两个以上的不同的场合，每个场 合由若干情况和若干现象组成，如果某种情况出 现，相应的现象也出现，那么，这种情况与现象 之间就可能存在因果关系。 • 求同法可用下列图式表示： • 场合1：有情况A、B、C，有被研究现象a • 场合2：有情况A、D、E，有被研究现象a • 场合3：有情况A、F、G，有被研究现象a • • 所以，A（可能）是a的原因
例1：伽利略的单摆实验 例如，伽利略从观察教堂吊灯受到启发， 进而作单摆实验。他用线、麻绳、铁链及 大小相同、重量不同的物体进行实验，发 现在具有共同振动周期的所有单摆中，尽 管物质材料、形状不同，但有一个共同的 条件，就是摆长相同。所以摆长相同是单 摆振动周期相同的原因
例1：伽利略的单摆实验 • 例如，伽利略从观察教堂吊灯受到启发， 进而作单摆实验。他用线、麻绳、铁链及 大小相同、重量不同的物体进行实验，发 现在具有共同振动周期的所有单摆中，尽 管物质材料、形状不同，但有一个共同的 条件，就是摆长相同。所以摆长相同是单 摆振动周期相同的原因
·求同法的局限性 求同法的特点是异中求同，即通过排除事 物现象的不相关因素，寻找共同的因素来 确定被研究现象的原因。但这种方法只适 用于比较简单的一因一果关系，对于多因 一果等复杂的因果关系，这种方法的可靠 性就比较低。因为先行现象中表面的“同” 可能掩盖着本质的“异”，表面的“异” 可能掩盖着本质的“同
• 求同法的局限性 • 求同法的特点是异中求同，即通过排除事 物现象的不相关因素，寻找共同的因素来 确定被研究现象的原因。但这种方法只适 用于比较简单的一因一果关系，对于多因 一果等复杂的因果关系，这种方法的可靠 性就比较低。因为先行现象中表面的“同” 可能掩盖着本质的“异”，表面的“异” 可能掩盖着本质的“同
例2：失眠的真正原因 一天晚上某人看了两小时书，并且喝了几杯浓茶， 结果整夜没睡好觉；第二天晚上，他又看了两小 时书，并且喝了几杯浓咖啡，结果又是失眠；第 三天晚上，他又看了两小时书，并且抽了许多烟 结果还是失眠。按照求同法，连续三天失眠的原 因应该是共同的因素“看了两小时书”，但这个 结论显然不对。看书这种表面的“同”掩盖了真 实的“同”。茶、咖啡、烟这些表面不同的因素 实际上有着共同的本质，那就是都含有使人兴奋 的成分，这种本质的同才是真正的原因
例2：失眠的真正原因 • 一天晚上某人看了两小时书，并且喝了几杯浓茶， 结果整夜没睡好觉；第二天晚上，他又看了两小 时书，并且喝了几杯浓咖啡，结果又是失眠；第 三天晚上，他又看了两小时书，并且抽了许多烟， 结果还是失眠。按照求同法，连续三天失眠的原 因应该是共同的因素“看了两小时书”，但这个 结论显然不对。看书这种表面的“同”掩盖了真 实的“同”。茶、咖啡、烟这些表面不同的因素 实际上有着共同的本质，那就是都含有使人兴奋 的成分，这种本质的同才是真正的原因
例4：“彗星蛋 1682年，哈雷彗星对地球进行周期性的访问时，在德国马 尔堡有只母鸡生下了一只异乎寻常的蛋，蛋壳上布满星辰 花纹。76年后，英国霍伊克附近乡村的一只母鸡生下一个 上面清晰地描有彗星图案的蛋。1834年，哈雷彗星再次在 天空出现，在希腊科扎尼一户人家，有只母鸡生下一个 “彗星蛋”，这个蛋表面的彗星图案非常规则。1910年， 当哈雷彗星又一次装饰天空时，法国人从报端获悉，一只 母鸡为它的女主人产下了一枚“蛋壳上绘有彗星图案的怪 蛋，图案如雕似印，可任君擦拭”。这一系列“彗星蛋” 事件，迫使科学家思考：哈雷彗星造访地球与彗星蛋之间 究竟有没有因果关系？苏联生物学家亚历山大涅夫斯基 坚持认为二者之间肯定有某种因果关系
例4：“彗星蛋” • 1682年，哈雷彗星对地球进行周期性的访问时，在德国马 尔堡有只母鸡生下了一只异乎寻常的蛋，蛋壳上布满星辰 花纹。76年后，英国霍伊克附近乡村的一只母鸡生下一个 上面清晰地描有彗星图案的蛋。1834年，哈雷彗星再次在 天空出现，在希腊科扎尼一户人家，有只母鸡生下一个 “彗星蛋”，这个蛋表面的彗星图案非常规则。1910年， 当哈雷彗星又一次装饰天空时，法国人从报端获悉，一只 母鸡为它的女主人产下了一枚“蛋壳上绘有彗星图案的怪 蛋，图案如雕似印，可任君擦拭”。这一系列“彗星蛋” 事件，迫使科学家思考：哈雷彗星造访地球与彗星蛋之间 究竟有没有因果关系？苏联生物学家亚历山大·涅夫斯基 坚持认为二者之间肯定有某种因果关系
他是运用求同法这样考虑的：彗星蛋周期 性出现的时间、地点、情况各不相同，但 有一个唯一相同的情况，即每当哈雷彗星 出现在天空时，地球上某个地方才有彗星 蛋出现，这说明彗星与彗星蛋之间有因果 关系
• 他是运用求同法这样考虑的：彗星蛋周期 性出现的时间、地点、情况各不相同，但 有一个唯一相同的情况，即每当哈雷彗星 出现在天空时，地球上某个地方才有彗星 蛋出现，这说明彗星与彗星蛋之间有因果 关系
但是这个结论值得怀疑。首先，运用求同法探求 彗星与彗星蛋之间是否有因果关系这一问题时， 虽然发现了“当哈雷彗星出现在关空时，地球上 某个地方才有彗星蛋正现”的情见，一但是， 彗星 的出现也许不是“彗星蛋”出现的原因。因为无 法排除其他因素引起彗星蛋的可能。其次，彗星 第 要确立彗星出现与“彗星蛋 说明这样的因果关系到底是什么，香四，它就只 能归于神秘现象甚至是伪科学而不能成为利科学
• 但是这个结论值得怀疑。首先，运用求同法探求 彗星与彗星蛋之间是否有因果关系这一问题时， 虽然发现了“当哈雷彗星出现在天空时，地球上 某个地方才有彗星蛋出现”的情况，但是，彗星 的出现也许不是“彗星蛋”出现的原因。因为无 法排除其他因素引起彗星蛋的可能。其次，彗星 与彗星蛋同时出现的场合比较少，场合少了就有 可能是巧合，因此还必须作进一步的观察。第三， 也是最重要的，要确立彗星出现与“彗星蛋”之 间的因果关系，还必须给出充分的科学说明，以 说明这样的因果关系到底是什么，否则，它就只 能归于神秘现象甚至是伪科学而不能成为科学
(2)求异法（差异法） 求异法又叫差异法，它是指在被研究现象出现和不出现的 两个场合中，如果只有一个情况不同，其他情况完全相同， 而且这个唯一不同的情况在被研究现象出现的场合出现 在被研究现象不出现的场合不出现，那么这个唯一不同的 情况就可能是被研究现象的原因。 ·求异法可用下列图式表示： 。 场合1：有情况A、B、C、D..,有被研究现象a 场合2： 没有情况A,但有情况B、C、D.,没有被研究 现象a 所以，A(可能)是a的原因
• （2）求异法（差异法） • 求异法又叫差异法，它是指在被研究现象出现和不出现的 两个场合中，如果只有一个情况不同，其他情况完全相同， 而且这个唯一不同的情况在被研究现象出现的场合出现， 在被研究现象不出现的场合不出现，那么这个唯一不同的 情况就可能是被研究现象的原因。 • 求异法可用下列图式表示： • 场合1：有情况A、B、C、D…，有被研究现象a • 场合2：没有情况A，但有情况B、C、D…，没有被研究 现象a • • 所以，A（可能）是a的原因