第4篇创造实践篇
第4篇 创造实践篇
第16章科学发现和技术发明 °▲科学发现 ·▲技术发明
第16章 科学发现和技术发明 •▲科学发现 •▲技术发明
16.1科学发现 科学发现及其分类 1、什么是科学发现 科学发现是指经过研究和探索,看到或找到前人没有看到和找到的事物或规律 科学发现的目的侧重于“探索未知”,主要解决“是什么”、“为什么”的问 题。简单地说,科学发现就是发现新的科学事实和科学规律。 2、科学发现的层次 第一层次,发现科学事实。 第二层次,在发现一些科学事实的基础上,归纳出科学规律 第三层次,在归纳出一些科学规律的基础上,创立一整套科学理论。 3、科学发现的类型
16.1 科学发现 一、科学发现及其分类 1、什么是科学发现 科学发现是指经过研究和探索，看到或找到前人没有看到和找到的事物或规律。 科学发现的目的侧重于“探索未知”，主要解决“是什么”、“为什么”的问 题。简单地说，科学发现就是发现新的科学事实和科学规律。 第一层次，发现科学事实。 第二层次，在发现一些科学事实的基础上，归纳出科学规律。。 第三层次，在归纳出一些科学规律的基础上，创立一整套科学理论。 2、科学发现的层次 3、科学发现的类型
科学发现可以分为预见型科学发现和偶然型科学发现。 例如,1900年,数学大师希尔伯特站在当时数学研究前沿,提出了数学上 有巨大研究价值的未曾解决的23个问题,后来的数学家以此作为研究方向 解决了一个又一个的猜想,建立了一个又一个的新数学分支。这属于预见 型发现。 偶然型科学发现是一种非预见性的科学活动。这种科学发现开始并不是根 据事先计划好的方案来进行的,而是创造者偶然观察到某种现象,抓住这 些现象最终导致科学发现的产生。例如,前面提到的青霉素的发现就是如 此 当然,偶然型科学发现往往与机遇有关。但是,正如巴斯德所说:“机遇 只偏爱那些有准备的头脑。”事实上,哥伦布决不是第一个到过美洲的人 牛顿更不是第一个看到苹果落地的人,在魏格纳提岀大陆漂移学说的前几 十年,有很多人都注意到了世界上各大陆之间在形态上的吻合关系,但他 们均没有提出大陆漂移学说
科学发现可以分为预见型科学发现和偶然型科学发现。 例如，1900年，数学大师希尔伯特站在当时数学研究前沿，提出了数学上 有巨大研究价值的未曾解决的23个问题，后来的数学家以此作为研究方向， 解决了一个又一个的猜想，建立了一个又一个的新数学分支。这属于预见 型发现。 偶然型科学发现是一种非预见性的科学活动。这种科学发现开始并不是根 据事先计划好的方案来进行的，而是创造者偶然观察到某种现象，抓住这 些现象最终导致科学发现的产生。例如，前面提到的青霉素的发现就是如 此。 当然，偶然型科学发现往往与机遇有关。但是，正如巴斯德所说：“机遇 只偏爱那些有准备的头脑。”事实上，哥伦布决不是第一个到过美洲的人， 牛顿更不是第一个看到苹果落地的人，在魏格纳提出大陆漂移学说的前几 十年，有很多人都注意到了世界上各大陆之间在形态上的吻合关系，但他 们均没有提出大陆漂移学说
科学发现的主要特点 1、科学发现始于问题 爱因斯坦说:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决问题也许仅 是一个数学上或实验上的技能而已,而提出新的问题,新的可能性,从新的角度 去看旧的问题,却需要有创造性的想象力,并且标志着科学的真正进步。” 门捷列夫发现元素周期表 爱因斯坦创立狭义相对论 2、科学发现依赖于艰辛的探索 科学发现的基本规律告诉我们,创造者发现问题并确立课题之后,就开始了漫长而 艰辛的探索历程。这个历程包括收集资料,分析问题,提出假设,进行验证,出现 失败,修正假设,重新验证等许许多多阶段 爱因斯坦经过10年的探索,才发表相对论。 门捷列夫经过了8年的探索。才发表第一张元素周期表。 达尔文经历了40年的研究,才谨慎地描绘出人类进化的图景。 美国的一些年轻的科学家,为了研究非洲猩猩的生活规律,冒着生命危险到非洲的 原始森林进行长期的观察,探索和研究
二、科学发现的主要特点 1、科学发现始于问题 爱因斯坦说：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决问题也许仅 是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度 去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，并且标志着科学的真正进步。” 门捷列夫发现元素周期表 爱因斯坦创立狭义相对论 2、科学发现依赖于艰辛的探索 科学发现的基本规律告诉我们，创造者发现问题并确立课题之后，就开始了漫长而 艰辛的探索历程。这个历程包括收集资料，分析问题，提出假设，进行验证，出现 失败，修正假设，重新验证等许许多多阶段。 爱因斯坦经过10年的探索，才发表相对论。 门捷列夫经过了8年的探索。才发表第一张元素周期表。 达尔文经历了40年的研究，才谨慎地描绘出人类进化的图景。 美国的一些年轻的科学家，为了研究非洲猩猩的生活规律，冒着生命危险到非洲的 原始森林进行长期的观察，探索和研究
3、科学发现是人类认识不断深化的结果 科学发现史表明,科学发现不可能是某一个人,某一个 时间,某一个空间,某一个地点的单一事件。 爱因斯坦说:“我们的科学史,只写某人取得成功这是 不公平的。”没有前人无数次的失败,就没有后人的 朝成功
3、科学发现是人类认识不断深化的结果 科学发现史表明，科学发现不可能是某一个人，某一个 时间，某一个空间，某一个地点的单一事件。 爱因斯坦说：“我们的科学史，只写某人取得成功这是 不公平的。”没有前人无数次的失败，就没有后人的一 朝成功
、怎样从事科学发现 1、要选准研究的方向,确定合适的课题 科学发现的课题主要有以下来源 (1)社会生产和现实生活提出了什么新问题? (2)科学园地中有哪些尚未开垦的“处女地”? (3)已有理论、传统观点有值得怀疑的地方吗? (4)书本上记载过什么难题? (5)研究工作中是否发现有反常现象? 2、详尽地收集与课题有关的资料 1)收集资料的顺序应当采用“倒查法”,即先现在后过去,以 现在的为主。 (2)注意收集第一手资料,以保证资料的准确性,防止在多次转 载中出现差错 (3)要收集不同观点的资料,以便全面分析。 (4)对资料要进行分类整理,便于査阅。尽量利用计算机整理
三、怎样从事科学发现 1、要选准研究的方向，确定合适的课题 科学发现的课题主要有以下来源： （1）社会生产和现实生活提出了什么新问题？ （2）科学园地中有哪些尚未开垦的“处女地”？ （3）已有理论、传统观点有值得怀疑的地方吗？ （4）书本上记载过什么难题？ （5）研究工作中是否发现有反常现象？ （1）收集资料的顺序应当采用“倒查法”，即先现在后过去，以 现在的为主。 （2）注意收集第一手资料，以保证资料的准确性，防止在多次转 载中出现差错。 （3）要收集不同观点的资料，以便全面分析。 （4）对资料要进行分类整理，便于查阅。尽量利用计算机整理。 2、详尽地收集与课题有关的资料
3、细心加工整理与课题有关的资料,从中找出核心问题来研究 达尔文说:“科学就是整理事实,以便从中得出普遍的规律和结论。” 4、大胆提出假设 所谓提出假设就是根据有限的的事实推断出事物的普 遍规律, 5、认真验证假设 6、科学地总结结论
3、细心加工整理与课题有关的资料，从中找出核心问题来研究 达尔文说：“科学就是整理事实，以便从中得出普遍的规律和结论。” 4、大胆提出假设 所谓提出假设就是根据有限的的事实推断出事物的普 遍规律。 5、认真验证假设 6、科学地总结结论
16.2技术发明 技术发明及其分类 从第一篇第一章中已经知道,技术发明是利用自然规律研制出新 的事物或新的方法。 按成果的形态分类,可分为产品型发明和方法型发明两大类。 从发明的技术演变过程来分类,有首创发明与改进型发明之分。 、技术发明一般过程 1、选择发明课题 选择技术发明课题要注意以下几点: (1)需求是发明之母。 (2)要选择与自己的已有知识、条件、能力相适应的课题。 (3)选题要有科学性
16.2 技术发明 一、技术发明及其分类 从第一篇第一章中已经知道，技术发明是利用自然规律研制出新 的事物或新的方法。 按成果的形态分类，可分为产品型发明和方法型发明两大类。 从发明的技术演变过程来分类，有首创发明与改进型发明之分。 二、技术发明一般过程 1、选择发明课题 选择技术发明课题要注意以下几点： （1）需求是发明之母。 （2）要选择与自己的已有知识、条件、能力相适应的课题。 （3）选题要有科学性
2、构思技术方案 1)、要充分收集有关资料和信息,避免重复,防止“撞车”。 (2)应充分利用各种相关的创造技法进行构思,甚至需要创造新的 技法来帮助构思。构思的方案越多越好。 (3)长期酝酿的间隙可能产生灵感,要善于捕捉灵感。 (4)。要有坚强的毅力、锲而不舍的精神,忘我地追求,不达目的 决不罢休。 3、验证方案的可行性 (1)方案的筛选 (2)方案的试验。 4、样机(或样品)的制造 在试制样机前,必须合理确定其形状、大小和各种部件所在位置,并 画出设计图纸。试制时应按设计图纸和确定的工艺条件进行,不仅要 注意到内部零部件间的布局合理,不影响性能稳定,还要尽可能地使 样机的外形羊观大方、人见人爱
2、构思技术方案 （1）、要充分收集有关资料和信息，避免重复，防止“撞车”。 （2）应充分利用各种相关的创造技法进行构思，甚至需要创造新的 技法来帮助构思。构思的方案越多越好。 （3）长期酝酿的间隙可能产生灵感，要善于捕捉灵感。 （4）。要有坚强的毅力、锲而不舍的精神，忘我地追求，不达目的 决不罢休。 3、验证方案的可行性 （1）方案的筛选 （2）方案的试验。 4、样机（或样品）的制造 在试制样机前，必须合理确定其形状、大小和各种部件所在位置，并 画出设计图纸。试制时应按设计图纸和确定的工艺条件进行，不仅要 注意到内部零部件间的布局合理，不影响性能稳定，还要尽可能地使 样机的外形美观大方、人见人爱