科学方法论读书报告多篇合集.docx
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1、科学方法论读书报告科学方法论读书报告科学方法论课程报告220120238.课程开设背景二.科学方法论的研究意义科技提高生产力,而生产力改变生产关系,从而促进社会变革,推动人类社会不断进步和发展,人类物质和精神生活得以丰富和改善。人类社会发展至今,科学技术居功至伟,它使人类从野蛮变得文明,增强了人们适应和驾驭自然的能力,它使人们的生活变得便利,人与人之间距离变短,时至今日,科技已经渗透到人类生活的每一个环节,已经不能想像如果没有科技的支持,人们的生活将会变成什么样子。电器、互联网络、汽车、医疗、能源、农业种植等,科技作为一种改善人们生活的工具和手段,已经如此紧密得与这个世界进行关联,人们必须重视
2、科学技术的巨大能量。这个世界的发展需要科技的推动,而科技的进步需要科学的方法做支持,重视科技必须重视对科学研究方法的归纳总结。每一个领域每一个行业都有其规律和章法,无论我们是从事行政管理,或是程序编写,还是三维动画制作,也可能从事财务管理,新闻记者等,我们都有其方法做指导。像其他任何职业一样,作为潜心学问的学者,要想做出有价值的研究,掌握合适的科学方法,培养科学研究的思维和方法,养成独立思考和研究的习惯是极其重要的。可以说,科技有多么重要,科学的方法就有多么重要。一切理论的探索,归根结底是方法的探索。在科学创造过程中,往往伴随着科学方法的创新,尤其是在划时代的科学理论诞生时,集伟大的科学家和伟
3、大的哲学家于一身的哲人科学家,在科学方法的形成和进化中起着举足轻重的独特作用。近代科学的奠基人伽利略和牛顿,是近代科学方法的奠基者。他们在构筑经典力学的巍峨大厦时,成功地使数学与实验、假设与验证、归纳与演绎、分析与综合诸方法珠联璧合、相得益彰。达尔文的生物进化论是十九世纪伟大的科学成就之一,其中蕴涵的科学的思想方法广泛地渗透到哲学和社会科学领域,成为人们观察和处理问题的独到的维度或视角。世界观是在谈世界是什么,是指人们对世界的总体看法和观点,而方法论是人们认识世界、改造世界的一般方法,是人们用什么样的方式、方法观察事物和处理问题,方法论主要在谈怎么办的问题,科学方法论则是方法论的一种,它是科技
4、哲学的范畴,它帮助我们理解什么是科学观,科学法则,科学方法论主要在讨论人们用什么方式、方法观察科学现象和解决科学领域的问题,它是对包括自然科学和社会科学的各学科研究方法的归纳总结,科学方法论如同哲学是对所有学科知识的概括总结,又指导各学科知识的运用,科学方法论是指导各类科学运用不同的具体方法完成科学实践的重要学科。三,科学方法论的几个重要问题1.科学是什么?什么是科学?科学社会学者孔德认为,科学应该同时具备三个性质:自然一致、因果联系和可重复。它认为所有被认为是科学的知识,都应该具备这三种特性。但我们认为这是从自然科学的角度在谈论科学,并不确切和全面。吴冲龙教授在科学方法论问题讲座中详细讲解科
5、学的概念与分类,引导同学深入认识什么是科学。他通过列举中国历史上一些重大发现,如四大发明,讨论中国历史上是否有科学。吴教授在讲座中指出,科学的核心是关于世界处于什么状态,以及世界如何运作的系统理论知识。科学是相对于技艺(techne)的认知(episteme)行为和结果,它具有思辨性,并总是猜想新实体、新过程和新机制的存在,直至对可能存在的新世界的探索。从这个意义上讲,尽管我们的祖先对指南针、火药、造纸术和印刷术等技术的运用已经非常娴熟,但古代中国人并不知道其原理,也没有尝试找出其中的原理规律,并形成系统的理论。所以无论是著名的四大发明,还是郭守敬的天文观测仪器,张衡的地动仪,都只能称为技术,
6、在本质上都是手段、技巧,是主观思维和操作能力相互结合所形成的技术系统,而非系统的、规范的、认识事物本质的理论体系。因此,今天的多数中外学者都认为,在中国古代领先于西方只是在技术应用的领域,而科学研究则远落后于西方,甚至在某种意义上说,中国古代不存在科学。科学按研究对象的不同可分为自然科学、社会科学和思维科学,以及总结和贯穿于三个领域的哲学和数学;按与实践的不同联系可分为理论科学、技术科学、应用科学等。按人类对自然规律利用的直接程度,科学可分为自然科学和实验科学两类。按是否适合用于人类目标来看,科学又可分为广义科学、窄义科学两类。自然科学包括数学、物理学、化学、天文学、地球科学、生命科学等实用科
7、学;社会科学所涵盖的学科包括:经济学、政治学、法学、伦理学、历史学、社会学、心理学、教育学、管理学、人类学、民俗学、新闻学、传播学等。社会科学用科学的方法,研究人类社会的种种现象的各学科总体或其中任一学科。如社会学研究人类社会(主要是当代),政治学研究政治、政策和有关的活动,经济学研究资源分配等。科学方法论是自然科学和社会科学研究方法的总结归纳。2.如何选择科学的问题?在历经一个月的讲座中,几乎所有的老师,无论是从事自然科学研究,或是从事社会科学,无论是从事能源研究、还是生物学、或者是地质灾害的研究,老师们都谈到如何选择研究方向和领域的问题,已经八十高龄的赵鹏大院士在讲座中引用爱因斯坦的观点提
8、出一个问题往往比解决一个问题更重要,强调选择研究方向和科学问题的重要性。发现问题是起点,如何发现,作为一个研究者,这不是一件简单的事情,对于有些科学问题,很多都是假问题,没有研究意义;比如论哲学家对自然科学家的引导这一问题,实际上哲学家和自然科学家都是平行工作的,它们不存在谁引导谁的关系,这就是一个假问题;还有许多研究心理学的学者,研究六岁儿童的运算能力等,都是过于肤浅或者没有意义的研究问题。中国科学院动物研究所吴德华研究员在一次学术会议提出这样的观点,在选择研究问题时,第一个方面是要找到科学问题,科学问题可以通过多阅读文献寻找。如某学者测定一个物种的代谢特征的季节变化,发现了一些规律,如(啮
9、齿动物)冬季产热能力增加,夏季产热能力降低等,呈现明显的季节变化。那么科学问题就有:为什么会有季节变化?哪些环境因素影响动物的代谢能力?哪些生理因素影响动物的代谢能力?这些因素是如何影响动物的代谢能力的?因素之间的相互作用是什么(有还是没有?)?哪个因素的影响最大?如果你认为食物的因素重要,那么是食物中的哪种营养成分导致的?脂肪含量、碳水化合物含量还是蛋白质含量?发现食物有影响,那么很容易就会产生类似:光照周期是否有影响?如何影响?环境温度是否有影响?有哪些影响?那么到底做哪个?选择其中哪个问题作为研究问题?发现科学问题后,要确定科学问题的重要性和意义。这里边要问几个问题:这个科学问题重要吗?
10、有意义吗?怎么个重要法?有什么重要意义?在科学(学科领域)上有什么贡献?对人们认识自然规律上有哪些启示?有应用价值(前景)吗?如果有,有哪些?作为教师和科学工作者,我们经常被家人和朋友问到一个问题:你是做什么研究的?你的研究有什么用?如果你能拍着胸脯,满怀信心回答这个问题,并且让听的人有无限的兴趣,参与到该问题的讨论,大概这就是对人们有价值的和有兴趣的问题。如果回答了对方的问题后,对方只是抬了一下头,然后又低下头读自己手里的书(报纸),说明你的研究问题还需要重新加以思考。对于自然科学,如地球科学领域,地质灾害的问题、新能源、环境污染和治理等问题都是大家关心和感兴趣的问题;对于社会科学,如人们的
11、健康、长寿、食品安全、旅游文化、教育、房产经济等问题都是值得关注和研究的课题。综合来说,在选择科学问题时,阅读和思考是发现科学问题的途径,自己的兴趣、人们的关注和需求是衡量问题价值和意义的基本标准。在科学方法论的讲座老师中,殷坤龙教授选择滑坡灾害的预测研究、以及对水库库岸滑坡与涌浪灾害的研究,唐辉明教授的水库滑坡演化进程多维诊断与稳定性研究等这些研究课题的选择,对我们如何选择研究课题具有极大的启发和指导意义。3.如何展开和深入科学问题研究?确定要研究的科学问题后,接下来就是如何开展对该问题的研究,即研究方法的问题。综合来讲,按照概念内涵的深度和广度,科学研究的方法可划分为三个层次:第一层次是各
12、门学科的具体研究方法,例如:地质学中通过古生物化石确定地层相对年代的方法。第二层次是各门学科研究的一般方法,如观察实验法、科学抽象法、逻辑方法、数学推导、资源预测和评估方法等。第三层次是篇二:科学方法论读书报告科学方法论读书报告中国地质大学学号:22002154姓名:秦跃群中国地质大学研究生院2004.12.对地球信息科学的认识-以地理息系统应用为例地球信息科学是20世纪90年代新兴的地球科学研究的前沿领域,是在卫星遥感、全球定位系统、地理信息系统、数字传输网络等一系列现代信息技术的高度集成以及信息科学与地球系统科学的交叉基础之上所形成的科学体系,是地球科学、信息科学和信息技术的交叉和融合,是
13、地球科学的一门新兴的重要分支学科;虽然其理论与方法还处于初步发展阶段,其学科体系有待完善,但它已得到国内外科技界的普遍关注。近10年来,为了加强对于资源开发与环境保护的系统调控和协调发展,许多国家都在积极发展地球信息科学,以之作为全球变化研究与区域规划、管理与决策分析的现代化科技手段。一、地球信息科学(1)作为一个现代的科学术语,地球信息科学的出现还不到10年。作为一门新兴的交叉学科,人们对其的认识又有多重含义,并出现了许多相类似但又不相同的科学名词,如地球信息技术、地球信息机理、图像测量学、图像信息、地理信息科学、地球信息科学等。这些新的科学名词的出现,都与现代信息技术,如遥感、数字通讯网络
14、、地理信息系统等的发展密切相关。全球变化与区域可持续发展研究已经使得现代地球科学问题的研究发生了质和量的变化。首先,现代地球科学问题的研究具有综合性、统Tr综合性表现在地球科学问题的研究日益要求多学科、多部门之间的攻关协作,统一性则表现在地球科学问题的研究既需要现代化技术手段的支持又需要基础科学理论的指导;其次,现代地球科学问题既强调揭示不同时空尺度下的固体地球系统、流体地球系统和生物地球系统的过程,以揭示全球变化规律,又强调对于包括人类在内的由岩石圈、土壤圈、水圈、大气圈和生物圈等各相态物质相互作用组成的地球表层系统的区域系统的研究,以揭示人类活动与资源、环境相互作用的关系。随着遥感、全球定
15、位系统、因持网(internet)和地理信息系统等现代信息技术的发展及其相互间的渗透,逐渐形成了以地理信息系统为核心的集成化技术系统,为解决区域范围更广、复杂性更高的现代地学问题提供了新的分析方法和技术保证;同时,这些现代信息技术的综合发展及其应用的日益深广,最终促使了地球信息科学的产生。(2)地球信息是地球系统内部物质流、能量漏口人流的一种运动状态和方式。因此,地球信息实质上反映了人类对于地球系统运动规律的认识,它是人类保育地球系统的基础。地球信息所覆盖的空间范围上至电离层,下至莫霍面,其中在地球表层上的地理信息是地球信息的基础信息。正是地理信息的空间定位和空间关联性起到了连接地质信息、海洋
16、信息和大气信息的作用,使得地质信息、海洋信息和大气信息得以通过地理信息而组合成为地球信息;而有关地理信息的处理技术数据获取、存储、空间分析和信息查询则为地球信息的模拟、分析和预测奠定了基础。美国国家航空和宇航管理局(nasa),曾在地球系统科学报告中指出:认识地球系统和全球变化战略的重要组成部分是要在最广泛的意义上致力于数据和信息的管理,发展地理信息系统是其中心问题。因此,从地球系统科学的高度来认识和理解地理信息系统,更有利于我们把握地理信息技术体系发展的框架。地理信息系统是在获取地球观测数据以后,完成从分析和解释到概念化和数值模拟,再到预测和验证的转换。由此实现地球系统科学的研究工作。(3)
17、地球信息科学是一门交叉学科,是地球系统科学、信息科学和信息技术等的交叉和融合,是地球科学的一门新兴的重要分支科学;同时,地球信息科学也是一门应用科学,它以信息流为手段研究地球系统的物质流、能量流和人流的运动状态和方式。其中,地球信息机理是其理论研究的主体,地球信息技术是其研究手段,全球变化与区域可持续发展是其主要应用研究领域。地球信息科学的本质是从信息流的角度来揭示地球系统发生、发展及其演化规律,从而实现资源、环境与社会的宏观调控。二、地球信息技术地球信息技术包括:地球数据获取技术、地球信息模拟分析技术与地球信息传播技术。地球数据获取技术:用于从外部世界获得记录地球性质和状态的地球数据。遥感、
18、全球定位系统等地球数据获取技术的发展已经形成覆盖全球的监测运行系统,是快速获取和更新地球数据的主要技术手段。地球信息模拟分析技术:用以将地理数据转化为地球信息,包括地球空间信息的加工、再生以及获得有关某一地球空间问题解决的目的、计划和策略信息,可分为地理信息系统、空间辅助决策支持系统。地理信息系统是一个能够获取、存贮、查询、模拟和分析地理信息的计算机系统,是一种能够处理和分析大量地理数据的通用地理信息技术,它汇集来自多方面的数据,按照地理空间框架进行数据管理、查询与检索,通过地球信息模拟和分析软件包进行地球信息的加工、再生,为空间辅助决策的分析打下基础。空间辅助决策支持系统直接面向地球科学的问
19、题领域,它的任务是在地理信息系统有关地球空间信息分析结果的基础之上产生人类行动的目的、计划和策略信息。因此,决策分析过程和其前面的信息处理过程是不可分割的,信息处理是决策的准备和基础,决策分析是信息处理的目的和结果。地球信息传播技术:用以实施空间数据的传递和信息的传播。地图既是地理信息载体,又是传播媒体,尤其是电子地图的出现,极大地增加了地图功能,使得纸质地图更侧重于结果的表达,而将多种信息的存贮交给电子地图。信息高速公路的发展,使得地球信息的交换发生了革命性的变化;信息表达实现数字化、多媒体化,而不再仅仅是模拟符号;信息交换的网络化与实时性,促进了广泛意义上的信息共享。三、地球信息科学的方法
20、论在现代科学理论体系中,信息、控制和系统是三个具有时代特征意义并且具有深刻内在联系的重要科学概念。信息论、控制论和系统论的结合导致了现代科学方法论的重大突破,促成了现代科学技术的巨大变化。地理信息系统通过对来源于地球系统的数据流进行空间信息分析,而将数据流转换为信息流(目标信息);它实质上完成了对于地球系统的了解和认识,即实现了对于这个复杂地球系统的认识过程。空间决策系统通过对来源于地理信息系统的信息流进行空间决策分析,而将信息流转换为知识流(目的、计划和策略信息流);它实质上模拟了对于地球系统的调节和控制作用,即模拟了对于这个复杂地球系统的调控过程;而策略、方案实施则将知识流转化为真正可供操
21、作的调节和控制行为。地球信息科学的方法论表明,认识、分析地球系统和对于地球系统调控是不能截然分开的,它们是一个统一的连贯的过程:认识是调控的基础,调控是认识的目的;认识越深刻,调控就越成功,而调控越成功就会使认识进一步深化。而地理信息系统和空间决策系统实质上表现了人类对于客观世界认知能力的能动性。四、地球信息科学的应用实例地球信息科学产生与发展,无论是从理论上还是从技术上都将为地球科学问题的全球变化与区域可持续发展研究提供指导与支持。可持续发展的核心是资源(尤其是矿资源)的可供性与保障程度。发现与寻找新的资源是实现可持续发展的首要条件。其基础是预测,而预测的关键问题是地学领域内各学科专家们对地
22、质、遥感、物探、化探中的各种直接和间接控矿信息,进行处理、解释、提取和综合分析的结果。由于地理信息系统是一个能够获取、存贮、查询、模拟和分析资源信息的计算机系统,是一种能够处理和分析大量地学数据的通用信息技术,它提高了我们处理和分析大量有关地球资源、环境、社会与经济数据的能力,为我们由客观世界到信息世界的认识、抽象过程以及由信息世界返回客观世界的利用改造过程的发展和转化,创造了空前良好的条件和环境。就目前来说,建立一个完全自动化的预测系统是不现实的,但利用地理信息系统技术作为地质勘查现代化的工具是可能的,实践证明也是可行的。我们曾偿试以地学信息综合分析为基础,结合地理信息系统对新疆伊吾地区进行
23、定量找矿预测,选定成矿远景区,并进行野外验证,收到了一定了成效果。1.信息处理方法1)遥感数据的处理多波段遥感图像信息特征中除可见光波谱部分外,许多波段的信息特征位于人肉眼光敏区以外,如红外、微波图像信息等。这类图像揭示了大量肉眼看不见的地物信息特征,大大增加了鉴别地物属性特征的信息量。因此,采用遥感图像处理有效提取成矿信息,尤其是提取那些微弱的矿化信息,通过地质解译、分析构造形迹特征及空间分布规律和应力状态,不但真实、客观,而且克服了常规地质方法有时由于点线观测的局限性,大大开拓视野,获得连续、系统、大量的信息特征,有助于将破裂系统与区域构造变形乃至地质建造等有机地联系起来深入分析研究,得出
24、与客观实际相吻合的结论。首先,对tm遥感图像数据预处理,主要对图像进行大气校正,并通过与同比例尺地形图找同名点进行几何校正,在此基础上对研究区的7个波段tm图像进行相关分析和主成分分析彳导出7个波段方差大小,再根据各波段信息统计分篇三:科学方法论读书报告中国地质大学研究生课程论文封面课程名称科学方法论教师姓名研究生姓名研究生学号研究生专业所在院系类别:硕士日期:2013年11月11日评语注:1、无评阅人签名成绩无效;2、必须用钢笔或圆珠笔批阅,用铅笔阅卷无效;3、如有平时成绩,必须在上面评分表中标出,并计算入总成绩。科学方法论的发展简史、当代发展的困境与其现实意义摘要:本文是在阅读科学方法论相
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