科學(xué)方法研究論文
時間:2022-11-03 11:34:00
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科學(xué)是一種知識體系和研究活動。在這種特殊的生產(chǎn)知識的社會活動中,需要借助科學(xué)方法和科學(xué)思維才能創(chuàng)造出新的、日趨完備和完美的知識體系。當(dāng)今,“科學(xué)已經(jīng)成為追求知識的主要范式。”作為一種追求知識的范式的科學(xué),對追求自然知識之外的其他知識具有示范作用,這在很大程度上也是由科學(xué)方法和科學(xué)思維模式主導(dǎo)的。誠如雅赫爾所說:
科學(xué)是人類活動的特殊形式,是憑藉相應(yīng)方法獲得新知識的創(chuàng)造性過程,它創(chuàng)造客觀反映世界并被實踐檢驗的新思想。在自己漫長而艱難的道路上,科學(xué)收集了許多事實,得出了許多設(shè)想和理論,發(fā)現(xiàn)了規(guī)律性并逐漸變成嚴整、完美的產(chǎn)物。這是人類最美好的成就之一。
一、什么是科學(xué)方法
“方法”(method)一詞源于希臘語“沿著”(μετα)和“道路”(σδσζ),即meta和hodos的合成,其本意是“沿著某一道路”或“按照某種途徑”,后意指達到某目標或做某事的程序或過程。中文“方法”一詞最早出現(xiàn)于《墨子•天志》,原為量度方形之法,后轉(zhuǎn)意為知行的辦法、門路、次序等?!翱茖W(xué)方法”(scientificmethod,methodofscience)是認識自然或獲得科學(xué)知識的步驟、順序或過程;它既意謂特定科學(xué)門類所使用的或?qū)ζ鋪碚f是恰當(dāng)?shù)奶骄砍绦?、途徑、手段、技巧或模式,通常實施時是比較有秩序的、合乎邏輯的、系統(tǒng)的和行之有效的;它又意謂處理科學(xué)探究的原則和技巧的研究領(lǐng)域或?qū)W科,大體相當(dāng)于“科學(xué)方法論”(scientificmethodology)。
以上所言,是本文作者對科學(xué)方法的界定。許多學(xué)者對此都持有自己的大同小異的看法。辛格認為,進行科學(xué)研究的觀察、分類、導(dǎo)出定律等連鎖活動構(gòu)成科學(xué)的“方法”。波蘭尼強調(diào):“與解決實踐問題時的情況相比,科學(xué)方法的設(shè)計正是為了在更小心控制的條件下,用更嚴密的標準達到詳細闡明事物本質(zhì)的目的。這些條件和標準只能通過對它的題材純粹的科學(xué)興趣才能被發(fā)現(xiàn),而這種興趣又只可能存在于受到過鑒賞科學(xué)價值的教育的心靈之中。這種感覺力不可能為它的內(nèi)在熱情以外的目的而隨意觸發(fā)?!痹谶@個問題上,中國學(xué)人也有發(fā)表了諸多值得注意的見解。例如王星拱指出,科學(xué)方法就是“實質(zhì)的邏輯”,即“制造知識的正當(dāng)方法”。丁文江言簡意賅:
我們所謂科學(xué)方法,不外將世界上的事實分起類來,求它們的秩序。等到分類秩序弄明白了,我們再想出一句最簡單明白的話來,概括這許多事實,這叫做科學(xué)的公例[定律]。
有無成套的和嚴密的方法,是科學(xué)區(qū)別于其他知識、學(xué)科或文化部門的顯著特色。誠如梅爾茨所言,科學(xué)據(jù)說是精密的、實證的和客觀的,它同那些不精密的、模糊的和主觀的其他思想對立??茖W(xué)據(jù)說是用確定的、直接的和一般的術(shù)語傳達其結(jié)果和觀念,而有一個很大的文學(xué)和思想部門則以不確定的、象征的和間接的表現(xiàn)方式運動??茖W(xué)聲稱立足于清晰的和精確的知識,因而與其他立足于意見、信念和信仰的思想領(lǐng)域相對立。這里完全可以指出,這些不同的說法或者指處理的方法,或者指被處理的題材。惟獨科學(xué)擁有嚴格的、不容爭辯的方法。其他思想分支不是從科學(xué)假借方法,就是只有捉摸不定的、未得到公認的方法,或者根本拒絕服從方法。
二、科學(xué)方法的重要意義
科學(xué)方法的重要性或意義是怎么估計也不會過分的。近代科學(xué)方法的先驅(qū)培根,把科學(xué)方法比作在黑暗中給人照路的明燈。他確切地說,沿著正確路線走的跛子,甚至勝過沒有確定方向亂跑的人。在培根看來,方法是新學(xué)問的關(guān)鍵。他明確指出,真正的哲學(xué)有兩部分——理性的和道德的——對應(yīng)于人的心智的兩種官能:理性和意志。真正的科學(xué)把這兩種官能結(jié)合起來,使它自己既不滿足于被動的理性之光,也不滿足于遲鈍的經(jīng)驗。科學(xué)是健全的方法的果實,不是健全的人的果實。另一位科學(xué)方法論的先驅(qū)笛卡兒則斷言:“方法,對于探求事物真理是絕對必要的。”狄德羅即使告誡人們不要迷信方法時也斷然肯定:“方法是把我們引向真理的向?qū)?,誰都不能不要方法,因為一旦忽略方法,就必然步入歧途?!逼栠d多次強調(diào):“科學(xué)方法是通向整個知識區(qū)域的惟一門徑。”他說:
科學(xué)方法是我們能夠借以達到知識的惟一道路。的確,正是知識一詞僅僅適用于科學(xué)方法在這個領(lǐng)域的產(chǎn)物。其他方法可能處處導(dǎo)致像詩人或形而上學(xué)家那樣的幻想,導(dǎo)致信仰或迷信,但永遠不會導(dǎo)致知識。
薩頓和懷特海則從歷史的視角洞察到:科學(xué)史在很大程度上就是一部方法史;新方法的發(fā)明才是震撼古老文明基礎(chǔ)的真正新鮮的事物。
科學(xué)方法對科學(xué)自身的重要性是不言而喻的。近代科學(xué)的先行者伽利略早就爭辯說:如果人們審慎地堅持“感覺經(jīng)驗和必要的證明”的方法,那么將獲得與上帝的知識相等的知識,即使不是在外延上獲得,至少也是在內(nèi)涵上獲得。確實,“牛頓的方法創(chuàng)立了近代科學(xué),而牛頓關(guān)于方法的理論則創(chuàng)立了近代科學(xué)哲學(xué)。”現(xiàn)代科學(xué)以及現(xiàn)代科學(xué)哲學(xué)的創(chuàng)立何嘗不是如此呢?它們正是以馬赫、彭加勒為首的批判學(xué)派、愛因斯坦和波爾等哲人科學(xué)家的新穎科學(xué)方法的必然結(jié)果。難怪貝倫布盧姆深有感觸地說:
近現(xiàn)代科學(xué)成就的取得并不在于人本身的變化,而在于他采納的新技巧——科學(xué)研究方法。
在談到科學(xué)方法對科學(xué)研究和科學(xué)創(chuàng)造的意義時,勞丹盡管出言十分謹慎,但是也和盤托出了其無可比擬的威力。他說,科學(xué)在它是成功的意義上是成功的,因為科學(xué)理論起因于篩選過程,與我們核驗我們關(guān)于物理世界的經(jīng)驗猜想而找到的其他技巧相比,該過程更健全、更有分辨力。這些方法和過程盡管沒有保證產(chǎn)生真的理論,但是比其他方法更可能產(chǎn)生更可靠的結(jié)果??茖W(xué)方法并不必然是最好的探究方法,也不能選出完全可靠的理論,即使在這種較少完美的狀態(tài)中,科學(xué)的探究工具也比其他工具能夠更好地選擇可靠的理論。我們能夠詳盡地說明,該工具為什么比現(xiàn)有的競爭者更好地起作用,因為我們能夠說明,科學(xué)的成功中止了一些哲學(xué)家和社會學(xué)家使它變成十分神秘的東西。佩拉對科學(xué)方法可謂推崇備至:科學(xué)是三個游戲者的游戲——方法M支配心智I和自然N連接的每一步程序。在他的圖示中,方法被描繪成上帝之眼;從它占支配地位的優(yōu)越點來看,真理和錯誤被確實、可靠地揭示出來。海德格爾則在對科學(xué)研究的本質(zhì)的揭橥中充分肯定了科學(xué)方法的價值、尤其是科學(xué)思維模式(他所謂的“籌劃”與之相近和相通)的意義。
中國學(xué)人對科學(xué)方法與科學(xué)研究的密切關(guān)系也了如指掌。任鴻雋指出:“研究者,用特殊之智識,與相當(dāng)之法則,實行其獨創(chuàng)切合于名學(xué)之理想,以求啟未辟之奧之謂也。研究之表征,亦有二事如下:(一)研究必用觀察與實驗,其結(jié)果必有新事實之搜集。(二)研究必于搜集之事實與觀察所得之現(xiàn)象,加以考驗,使歸于一定之形式,而成為新智識。由此觀之,研究與發(fā)明,于次則有首末之殊,于律則有因果之別,而實具有一不易之鵠,作始之點焉,則所謂新事實是也。當(dāng)其向此鵠而行,則謂之研究,及其既達此鵠,則謂之發(fā)明?!彼€明銳地洞察到:
西人得其為學(xué)之術(shù),固其學(xué)繁衍滋大浸積而益宏。吾人失其為學(xué)之術(shù),固其學(xué)疾萎枯槁,浸衰以至于無。吾所謂術(shù)者何?以術(shù)語言之,即所謂歸納的方法,積事實以抽定律是也。以近語言言之,則斯賓塞所謂“學(xué)事物之意,而不學(xué)文字之意”是也。蓋自培根創(chuàng)歸納之法,西方為學(xué)之本,一趨重于事實。其所謂事實者,乃自觀察印證以得之,而不徒取諸故紙陳言。故西方為學(xué)之術(shù),其第一步,即在搜集事實?!釃湃藶閷W(xué)之法,言格物致知矣。今且置“格物欲致良知”之說,而取“即物窮理”之解。然理當(dāng)窮矣,而窮理之法,未之聞也;知當(dāng)致矣,而致知之術(shù),未嘗言也。要言之,即所格物致知者,但存其目而無其術(shù)。說者謂格致一篇之忘,則有以致之。然此已忘之術(shù),誠有如今之所謂科學(xué)方法者耶?
科學(xué)方法不僅在科學(xué)發(fā)現(xiàn)或發(fā)明、科學(xué)敘述、科學(xué)評價中舉足輕重,而且也是科學(xué)統(tǒng)一的法寶。皮爾遜早就提出“整個科學(xué)的統(tǒng)一僅僅在于它的方法”的命題。賈丁從歷史的考察中洞察到,科學(xué)方法具有強大的統(tǒng)攝作用。他發(fā)現(xiàn),直到1870年代和1880年代,自然科學(xué)學(xué)科在學(xué)校的全部課程、社會結(jié)構(gòu)和工業(yè)化國家的經(jīng)濟和政治戰(zhàn)略中,才變得建制化和奉為神圣。在自然科學(xué)的鞏固過程中,統(tǒng)一的經(jīng)驗論的方法論發(fā)揮了重大作用。的確,在哈貝馬斯的下述戲劇性的主張中存在真理的要素:19世紀末看到傳統(tǒng)的認識論被科學(xué)方法論代替。
也許正因為科學(xué)方法與科學(xué)自身的關(guān)系如此緊密和徑直,許多學(xué)者甚至把科學(xué)方法和科學(xué)等量齊觀。事實上,
科學(xué)在某種意義上的確等價于方法,方法則獨立于任何科學(xué)的對象、問題和題材;科學(xué)理論的實證性、合理性、臻美性等特性正是科學(xué)的實證方法、理性方法、審美方法的自然而然的結(jié)果。
其實,萊布尼茲早就正確地提出,數(shù)學(xué)的本質(zhì)不在于它的對象,而在于它的方法。不少后人也持此說。例如,懷特認為:“科學(xué)不單是事實和公式的匯集,它是處理經(jīng)驗的主要方法?!卑湍方沂荆挂环N研究成為科學(xué)的那種東西,不是這種研究所涉及的事物的本性,而是這種研究用以處理這些事物的方法??茖W(xué)的本質(zhì)在于它的方法??茖W(xué)(作為理論)是某種不斷變化的東西,科學(xué)中存在的不變的東西就是方法。在這方面,皮爾遜的見解特別透辟且具有典型性。他斬釘截鐵地斷定,“科學(xué)是用它的方法自我辯護的”。他進而揭示:
科學(xué)方法的特質(zhì)在于,一旦它變成心智習(xí)慣,心智就能把所有的無論什么事實轉(zhuǎn)化為科學(xué)??茖W(xué)的領(lǐng)域是無限的;它的可靠的內(nèi)容是無盡的,每一群自然現(xiàn)象、社會生活的每一個階段、過去或現(xiàn)在發(fā)展的每一個時期,都是科學(xué)的材料。整個科學(xué)的統(tǒng)一僅僅在于它的方法,而不在于它的材料。分類無論什么種類的事實、查看它們的相互關(guān)系和描述它們關(guān)聯(lián)的人,就是科學(xué)人。事實可能屬于人類過去的歷史,我們的大城市的社會統(tǒng)計,最遙遠的恒星的氛圍,蠕蟲的消化器官,或肉眼看不見的桿菌的生活。形成科學(xué)的,不是事實本身,而是用來處理事實的方法??茖W(xué)的材料是與整個物理宇宙同樣廣闊的,不僅是現(xiàn)在存在的宇宙,而且是它的過去史以及在其中的所有生命的過去史。
胡明復(fù)、任鴻雋、楊詮等中國學(xué)者十分欣賞皮爾遜的觀點。例如,胡明復(fù)贊同,科學(xué)之異于它學(xué),不在取材不同。蓋科學(xué)必有所以為科學(xué)之特性在,然后能不以取材分。此特性為何?即在科學(xué)方法也。任鴻雋在《科學(xué)》創(chuàng)刊號論述中國無科學(xué)之原因時說:“要之科學(xué)之本質(zhì)不在物質(zhì),而在方法。今之物質(zhì)與數(shù)千年之物質(zhì)無異也,而今有科學(xué),數(shù)千年前無科學(xué),則方法之有無為之耳。誠得其方法,則所見之事實無非科學(xué)者。不然,雖盡販他人之所有,亦所謂邯鄲學(xué)步,終身為人廝隸,安能有獨立進步之日耶,篤學(xué)之士可以知所從事矣?!逼吣旰?,他在討論“科學(xué)與近世文化”時又說:“科學(xué)的方法,可以應(yīng)用到無窮無盡上?!?/p>
由此可見,科學(xué)方法在科學(xué)和科學(xué)共同體內(nèi)部是須臾不可或缺的。而且,科學(xué)方法在科學(xué)之外也具有無可替代的社會和文化功能。胡明復(fù)別具只眼:
科學(xué)方法之影響,尚遠出于科學(xué)自身發(fā)達以外??茖W(xué)知識于人類思潮、道德、文化之影響,視其有功人類猶遠過之。于是遂不得不合科學(xué)之方法與精神二者為一談。精神為方法之髓,而方法則精神之郛也。是以科學(xué)之精神,即科學(xué)方法之精神。
丁文江也深知個中滋味,因此他大聲疾呼:“惟有科學(xué)方法在自然界內(nèi)小試其技,已經(jīng)有偉大的結(jié)果,所以我們要求把它的勢力范圍,推廣擴充,使它作人類宗教性的指路明燈:使人類不但有求真的誠心,而且有求真的工具,不但有為善的意向,而且有為善的技能!”
科學(xué)方法具有認知功能??茖W(xué)方法不僅是認識自然的利器,也是認識社會以及人生的有用助手和工具。伏爾泰曾經(jīng)提出,牛頓的方法決不限于物理學(xué),它一般而言對于所有人類知識也成立。本-戴維看到:“對科學(xué)探究在理智上優(yōu)于其他認知傳統(tǒng)和方法的信念,使‘科學(xué)方法’不可避免地擴展到社會探索中。對社會問題的這些探究在自信方面有所變化,但是卻被普遍地嘗試?!痹?0世紀初的中國學(xué)術(shù)界和科學(xué)界,人們也普遍認識到,“研究學(xué)術(shù)最正當(dāng)?shù)姆椒ň褪强茖W(xué)的方法”?!敖袢罩袊膶W(xué)問和事業(yè)仍舊這樣的不發(fā)達,這就是因為科學(xué)的致知致行的方法尚未得門徑”。基于這樣的共識,梁啟超旗幟鮮明地提出,用西洋人精密的科學(xué)方法研究中國文化。
科學(xué)方法具有教育功能。經(jīng)過科學(xué)方法的訓(xùn)練和熏陶——這應(yīng)該是科學(xué)教育的重點之一——的心智,不僅能夠應(yīng)對日益擴張的科學(xué)知識前沿,更重要的是能夠成為現(xiàn)代科學(xué)社會的健全公民。對此,皮爾遜洞若觀火:
近代科學(xué)因其訓(xùn)練心智嚴格而公正地分析事實,因而特別適宜于促進健全公民的教育。于是,就科學(xué)對于實際生活的價值而言,我的第一個結(jié)論指向它在方法上所提供的有效訓(xùn)練。……受到科學(xué)方法訓(xùn)練的人,將把他的科學(xué)方法帶進社會問題的領(lǐng)域。他將不滿意僅僅是皮相的陳述,不滿足僅僅訴諸想象、激情、個人偏見、盲目的情緒,他將要求推理的高標準、對事實及其結(jié)果的洞見,他的要求不能不充分地有益于共同體。
科學(xué)方法具有文化功能。麥克莫里斯以歷史上的例證為例說明這種功能:科學(xué)方法在啟蒙運動中永垂不朽,因為它影響了所有人的活動。哲學(xué)家想使科學(xué)方法跨越廣泛的活動范圍,它甚至嵌入我們的文化之中。哲學(xué)家被等同于“科學(xué)研究者”,格外意指“理解事實和從事實合理地演繹牢固原理、尤其是健全方法的人”??茖W(xué)方法也具有政治功能——有人直言“美國民主是科學(xué)方法的政治翻版”。
最后也許也是最有價值的,是科學(xué)方法的新人功能——塑造新的人格,使人具有優(yōu)秀的品性和素質(zhì),從而成為一代新人的功能。薩頓在論及實驗方法的這種功能時可謂言必有中:
實驗方法一直就培育著最精致的思維戒律,這時,聽到舊人文主義者談?wù)摽酥坪徒渎桑路鹬挥兴麄儾啪哂羞@些優(yōu)秀品質(zhì),這是很有意思的。自然,它并不適用于一切事物,它也不認為在自己的領(lǐng)域之外有決定一切的能力。正是實驗方法才使人類的理性能充分發(fā)揮它的潛力,而與此同時,它本身又明白地顯示了它的局限性而且提供了限制它的方式。它證明了真理的相對性,同時又使對它的客觀性和它的近似程度的估量成為可能。更為重要的是,它教導(dǎo)人們要不偏不倚(或至少要努力做到)地追求完整的真理,而不僅僅追求也許能適合一時需要的或者使人高興的那部分真理。
胡明復(fù)也言之鑿鑿:科學(xué)方法之惟一精神曰“求真”。知“真”則事理明,是非彰,而廉恥生。“知真”則不復(fù)妄從而逆行。
更有甚者,貝倫布盧姆以至提出用科學(xué)方法拯救文明的命題。他在列舉了當(dāng)代文明在精神領(lǐng)域的諸多遺憾狀態(tài)、以及教育制度的諸多弊端之后堅信,如果進行恰當(dāng)?shù)目茖W(xué)教育,“科學(xué)畢竟可以拯救文明”。他在這里所說的科學(xué),“不是作為職業(yè)的科學(xué),不是作為個人的科學(xué)家,甚至不是科學(xué)的果實,包括這些果實可以為人類提供的物質(zhì)利益,而是運用于生活的所有活動領(lǐng)域的科學(xué)方法?!?/p>
三、科學(xué)方法的內(nèi)涵
最后,我們討論一下學(xué)界對科學(xué)方法的內(nèi)涵——主要是它的構(gòu)成要素、特異性質(zhì)及程序步驟——的總的看法。不用說,這三種類型的內(nèi)涵往往“枝枝相覆蓋,葉葉相交通”,很難把它們截然分開。我們分類敘述,大半是出于方便而已。
關(guān)于科學(xué)方法的構(gòu)成要素,T.H.赫胥黎早就有言在先:所有學(xué)科的方法是完全相同的,這樣的方法有以下一些。(1)對事實的觀察,包括稱之為實驗的人為的觀察。(2)把相同的事實歸納起來,標上名稱以備應(yīng)用;這個過程就稱為比較和分類——其目的就是給一堆事實標上名稱,可稱為一般前提。(3)演繹,又使我們從一般前提再回到個別事實——它教我們從那個標簽上找到所期待的那些事實(假如我們可以這樣說的話)。(4)證明,就是根據(jù)事實來確定我們的結(jié)論是否正確的過程。美國天文學(xué)家哈勃一言以蔽之:“科學(xué)方法可以被描述為定律的發(fā)現(xiàn)、用理論對定律的說明和用新觀察檢驗理論?!敝袊鴮W(xué)者對此也有簡明的概括。任鴻雋指明,科學(xué)方法是從搜集事實入手;搜集事實的方法有二:一曰觀察,二曰試驗。有了正確的事實后,經(jīng)過分類、分析、歸納、假設(shè)這樣的歸納邏輯和演繹邏輯形成科學(xué)通則。胡明復(fù)表明:
科學(xué)方法,在征集事變而求其通則。……事變之通則,謂之科學(xué)之律例[定律]??茖W(xué)觀察事變,辨其同違,比較而審察之,分析而類別之,得其事之常、理之通,然后綜合會通成律例,此科學(xué)律例之由來也。
關(guān)于科學(xué)方法的特異性質(zhì),貝倫布盧姆指出:“科學(xué)方法是十分簡單的:首先,它一次回答一個問題,因為只有如此答案才能夠擺脫模棱兩可;其次,它依賴精確的資料,在這些資料用簡單的觀察不能獲得的地方,為引出信息就要設(shè)計實驗;第三,由于人的心智難以發(fā)現(xiàn)達到推理的細微差別,如果可能的話,則通過客觀的記錄堅持定量的而非定性的值?!痹谒磥?,“這就是科學(xué)作為一種追求知識的工具的有效性的整個秘密?!卑罡窳信e的科學(xué)方法的一些十分明顯的法則,實際上體現(xiàn)了科學(xué)方法的特異性質(zhì):
(R1)精確地陳述你的問題,尤其是在開始。(R2)嘗試確定的和有某種程度根據(jù)的猜想,而不是不明朗的或混亂的想法。(R3)使你的假定服從難對付的檢驗而不是輕松的檢驗。(R4)不要宣布滿意地確認的假設(shè)為真,至多把它看做部分為真。(R5)詢問答案為什么是這樣而不是那樣。關(guān)于科學(xué)方法的程序步驟,我們先介紹一下皮爾遜的經(jīng)驗歸納理論和迪昂的假設(shè)-演繹理論的形成步驟或操作程序。皮爾遜正確地描繪了經(jīng)驗歸納法這種科學(xué)方法的特征:(1)仔細而精確地分類事實,觀察它們的相關(guān)和順序;(2)借助創(chuàng)造性的想象發(fā)現(xiàn)科學(xué)定律;(3)自我批判和對所有正常構(gòu)造的心智來說是同等有效的最后檢驗。迪昂則以物理學(xué)理論為例,詳細地陳述了建構(gòu)它的四個相繼操作的特征,其中前兩個操作是構(gòu)筑理論的公理即基本概念和基本假設(shè)的操作。(1)我們選擇自認為簡單的性質(zhì)描述我們所要描述的物理性質(zhì),其他性質(zhì)可視為這些簡單性質(zhì)的組合。我們通過合適的測量方法使它們與數(shù)學(xué)符號、數(shù)和量的某個群對應(yīng)。這些數(shù)學(xué)符號與它們描述的性質(zhì)沒有固有本性的聯(lián)系,它們與后者僅具有記號與所標示的事物的關(guān)系。通過測量方法,我們能夠使物理性質(zhì)的每一個狀態(tài)對應(yīng)于表示符號的值,反之亦然。(2)我們選擇少量的原理或假設(shè),作為將要建立的理論的基礎(chǔ)或演繹的邏輯前提。它們僅僅是根據(jù)方便的需要和邏輯上的一致,把不同種類的符號和數(shù)量聯(lián)系起來的命題,它們并不以任何方式宣稱陳述了物體真實性質(zhì)之間的真實關(guān)系。(3)根據(jù)數(shù)學(xué)分析法則把原理或假設(shè)結(jié)合在一起。理論家計算所依據(jù)的數(shù)量并非是物理實在,他們所使用的原理也并未陳述這些實在之間的真實關(guān)系。對他們的要求是:他們的符號系統(tǒng)是可靠的,他們的計算是準確的。(4)這樣從假設(shè)推出的各種推論,可以翻譯為同樣多的與物體的物理性質(zhì)有關(guān)的判斷。對于定義和測量這些物理性質(zhì)來說是合適的方法,就像容許人們進行這種翻譯的詞匯表和圖例一樣。把這些判斷與理論打算描述的實驗定律加以比較。如果它們與這些定律在相應(yīng)于所使用的測量程序的近似程度上一致,那么理論便達到了它的目標,就說它是好理論;如果不一致,它就是壞理論,就必須修正或拒斥它。簡而言之,建構(gòu)物理學(xué)理論的四個基本操作是:物理量的定義和測量;選擇假設(shè);理論的數(shù)學(xué)展開;理論與實驗的比較。
在這里,我們擬再扼要介紹一些有代表性的闡述。辛普森把科學(xué)方法形式化為六個相繼的操作:陳述問題,收集與問題有關(guān)的資料,詳細闡明與觀察一致的問題假設(shè)的解答,從假設(shè)推導(dǎo)出其他可觀察的現(xiàn)象的預(yù)言,觀察所預(yù)言的現(xiàn)象出現(xiàn)或不出現(xiàn),按照與預(yù)言符合的程度接受、修正或拒斥假設(shè)。珀爾曼認為,科學(xué)發(fā)現(xiàn)或發(fā)明的程序即科學(xué)方法的程序一般地是:事件(自然的事實)、來自事件的信號,通過接收機制的感知(資料),摹寫圖式(感知的和概念的),把圖式投射到自然,對未來觀察的預(yù)言,反饋和不斷地再組織,觀念的檢驗。這個過程主要是在概念模型和相關(guān)的實踐的關(guān)系中,科學(xué)人和自然之間相互作用的過程。邦格概述了科學(xué)研究方式的主要階段,也就是科學(xué)方法應(yīng)用中的主要步驟。
(1)詢問充分闡述的和可能有成果的問題。(2)發(fā)明有根據(jù)的和可檢驗的假設(shè)以回答問題。(3)導(dǎo)出假定的邏輯結(jié)果。(4)設(shè)計檢驗假定的技巧。(5)檢驗有關(guān)相關(guān)和可靠性的技巧。(6)進行檢驗和詮釋它們的結(jié)果。(7)評價假定的真理主張和技巧的精確。(8)決定假定和技巧在其中成立的領(lǐng)域,陳述研究提出的新問題。
也有一些科學(xué)家結(jié)合自己的切身體驗,談及科學(xué)方法的程序和步驟。
其實,科學(xué)方法的內(nèi)涵比上面所講的三個方面還要寬泛一些。賈丁把大致差不多的科學(xué)方法范疇劃分為生產(chǎn)(production)方法、描述(presentation)方法和評價方法。所謂生產(chǎn)方法,意指導(dǎo)致科學(xué)發(fā)現(xiàn)和假設(shè)的書寫的、口頭的或戲劇性地呈現(xiàn)或展示的所有各種各樣的程序。這里有儀器使用的草案,區(qū)分信號與噪聲的分析草案,有支配理論家的范疇的啟發(fā)性方法,有支配勞動分工和在實驗室、研究機構(gòu)工作的日常慣例和規(guī)則。描述方法包括流派和描述的約定,論證和講述的技巧,以及修辭的和審美的訴求的戰(zhàn)略。在這里也包含在聽眾面前陳述實驗發(fā)現(xiàn)的程序。評價方法包括“證據(jù)負荷”的鑒定、判決、批判、陳述理由和進行爭論的所有各種程序和約定。這三種方法往往是互動的,罕有地形成一個整齊的序列。而且,科學(xué)方法有普遍與特殊之分——普遍方法大體上適用于所有科學(xué)分支,特殊方法僅僅適用于某些學(xué)科、領(lǐng)域、對象和問題。邦格在談到特殊的科學(xué)方法時說:“方法是處理問題集合的工具。每一類型的問題要求特殊的方法或技巧的集合。與語言或行為問題比較,知識問題要求發(fā)明或應(yīng)用對準問題處理的各個階段的特殊程序,從問題的真正陳述一直到所提出的答案的審查。這樣的特殊的科學(xué)方法的例子是三角測量(就大距離的測量而言)以及大腦波的記錄和分析(就大腦狀態(tài)的客觀化而言)?!?/p>
依我之見??茖W(xué)方法雖然形形色色,有普遍的,也有特殊的,但是大體看來不外三大部類——經(jīng)驗方法、理性方法、審美方法。關(guān)于它們的要義、重要元素和特質(zhì),則是另外的論文討論的主題。
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薩頓的原話在這樣的:“在科學(xué)領(lǐng)域內(nèi),方法至為重要。一部科學(xué)史,在很大程度上就是一部工具史,這些工具——無論有形或無形——由一系列人物創(chuàng)造出來,以解決他們遇到的某些問題,每種工具或方法仿佛都是人類智慧的結(jié)晶?!眳⒁娝_頓:《科學(xué)的生命》,劉珺珺譯,北京:商務(wù)印書館,1987年第1版,第23頁。
懷特海在談到19世紀的科學(xué)方法時說:“19世紀最大的發(fā)明就是找到了發(fā)明的方法。一種新方法進入人類的生活中來了。如果要理解我們這個時代,有許多變化的細節(jié),如鐵路、電報、無線電、紡織機、合成染料等等,都可以不必談,我們的注意力必須集中在方法本身。這才是震撼古老文明基礎(chǔ)的真正新鮮的事物?!眳⒁姂烟睾#骸犊茖W(xué)與近代世界》,何欽譯,北京:商務(wù)印書館,1959年第1版,第94頁。
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海德格爾的原話是這樣的:“我們今天稱之為科學(xué)的東西本質(zhì)乃是研究,而研究的本質(zhì)又何在呢?研究的本質(zhì)在于,認識把自身建立為在某個存在者領(lǐng)域(自然或歷史)中的程式?!淌健谶@里不單單指方法和程序,因為任何程式事先都需要一個它借以活動的敞開區(qū)域。對這樣一個區(qū)域的開啟,恰恰就是研究的基本過程。由于在某個存在者領(lǐng)域中,譬如在自然中,自然事件的某種基本輪廓被籌劃出來了,研究的基本過程也就完成了?;I劃預(yù)先描畫出,認識的程式必須以何種方式維系于被開啟的區(qū)域。這種維系乃是研究的嚴格性。憑借對基本輪廓的籌劃和對嚴格性的規(guī)定,程式就在存在領(lǐng)域內(nèi)為自己確保了對象區(qū)域?!ㄟ^籌劃,通過對這種在程式之嚴格性中的籌劃的保證,科學(xué)成了研究。但是籌劃和嚴格性惟有在方法中才展開為它們所是的東西。這種方法標志著對研究來說是本質(zhì)性的第二個特征?!眳⒁姾5赂駹枺骸逗5赂駹栠x集》,孫周興選編,上海:三聯(lián)書店,1996年第1版,第887、889頁。
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皮爾遜還說:“今日在眾多領(lǐng)域,人類還是未知的,對我們來說最誠實的方針就是強調(diào)我們的無知。這種無知可能是由于缺乏任何恰當(dāng)?shù)氖聦嵎诸愐鸬?,或者因為所設(shè)想的事實本身是人的未受訓(xùn)練的心智之不一致的、非實在的創(chuàng)造。但是,因為科學(xué)坦率地承認這種無知,所以有人企圖把這些領(lǐng)域禁閉起來,作為科學(xué)沒有權(quán)利侵犯、科學(xué)方法在那里沒有用處的場所。按照我們提及的學(xué)派的觀點,科學(xué)無論在哪里成功地弄清真理,哪里就有‘合法的科學(xué)問題’?!眳⒁娖栠d:《科學(xué)的規(guī)范》,李醒民譯,北京:華夏出版社,1999年1月第1版,第12、15、20頁。
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T.H.赫胥黎就科學(xué)教育的重心和科學(xué)方法對于繼續(xù)學(xué)習(xí)科學(xué)的效用,發(fā)表了中肯的看法:“應(yīng)當(dāng)把一種完整的和全面的科學(xué)文化引入到一切學(xué)?!薄!拔也⒉皇侵笐?yīng)當(dāng)把一切科學(xué)知識都教給每一個學(xué)生。那樣去設(shè)想是非?;奶频?,那種企圖是非常有害的。我指的是,無論是男孩還是女孩,在離開學(xué)校之前,都應(yīng)當(dāng)牢固地掌握科學(xué)的一般特點,并且在所有的科學(xué)方法上多少受一點訓(xùn)練。因此,當(dāng)他們邁入社會并獲得成功的時候,他們就會有準備地面對許多科學(xué)問題;實際上不可能馬上就了解每一個科學(xué)問題的現(xiàn)狀,或者能立刻解決它,而是憑藉熟悉廣泛傳播的科學(xué)思想以及能適當(dāng)?shù)剡\用那些科學(xué)方法,才能了解某個科學(xué)問題的狀況?!眳⒁姾振憷瑁骸犊茖W(xué)與教育》,單中惠等譯,北京:人民教育出版社,2005年第2版,第88頁。
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比如,錢德拉塞卡說:“我的工作方法一直是:首先了解一個課題的已知情況,然后檢查這些情況是否符合一般人會關(guān)心的嚴謹性、邏輯條理和完備性的標準;如果不符合這些標準,就著手使之符合。在已有的學(xué)術(shù)成就上系統(tǒng)化,一直就是我的動機。無論如何,在我看來,只有這樣才能正常地進行科學(xué)研究,才能獲得真正的科學(xué)價值?!卞X德拉塞卡:《莎士比亞、牛頓和貝多芬》,楊建鄴譯,長沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,1995年第1版,第15頁。
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