自然科學方法論(自然科學的研究方法都)
1.自然科學的研究方法都有哪些
自然科學的研究方法主要有3種：科學實驗、系統(tǒng)科學、數(shù)學方法。
科學實驗 科學實驗、生產(chǎn)實踐和社會實踐并稱為人類的三大實踐活動。實踐不僅是理論的源泉，而且也是檢驗理論正確與否的惟一標準，科學實驗就是自然科學理論的源泉和檢驗標準。
特別是現(xiàn)代自然科學研究中，任何新的發(fā)現(xiàn)、新的發(fā)明、新的理論的提出都必須以能夠重現(xiàn)的實驗結(jié)果為依據(jù)，否則就不能被他人所接受，甚至連發(fā)表學術(shù)論文的可能性都會被取締。即便是一個純粹的理論研究者，他也必須對他所關(guān)注的實驗結(jié)果，甚至實驗過程有相當深入的了解才行。
因此，可以說，科學實驗是自然科學發(fā)展中極為重要的活動和研究方法。 系統(tǒng)科學 自然科學書籍系統(tǒng)科學是關(guān)于系統(tǒng)及其演化規(guī)律的科學。
盡管這門學科自20世紀上半葉才產(chǎn)生，但由于其具有廣泛的應用價值，發(fā)展十分迅速，現(xiàn)已成為一個包括眾多分支的科學領(lǐng)域。它包括有：一般系統(tǒng)論、控制論、信息論、系統(tǒng)工程、大系統(tǒng)理論、系統(tǒng)動力學、運籌學、博弈論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學、超循環(huán)理論、一般生命系統(tǒng)論、社會系統(tǒng)論、泛系分析、灰色系統(tǒng)理論等分支。
這些分支，各自研究不同的系統(tǒng)。自然界本身就是一個無限大、無限復雜的系統(tǒng)，在自然界中包括著許許多多不同的系統(tǒng)，系統(tǒng)是一種普遍存在。
一切事物和過程都可以看作組織性程度不同的系統(tǒng)，從而使系統(tǒng)科學的原理具有一般性和較高的普遍性。利用系統(tǒng)科學的原理，研究各種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其進化的規(guī)律，稱為系統(tǒng)科學方法，它已得到各研究領(lǐng)域的廣泛應用，目前尤其在生物學領(lǐng)域（生態(tài)系統(tǒng)）和經(jīng)濟領(lǐng)域（經(jīng)濟管理系統(tǒng)）中的應用最為引人注目。
系統(tǒng)科學研究有兩個基本特點：其一是它與工程技術(shù)、經(jīng)濟建設(shè)、企業(yè)管理、環(huán)境科學等聯(lián)系密切，具有很強的應用性；其二是它的理論基礎(chǔ)不僅是系統(tǒng)論，而且還依賴于各有關(guān)的專門學科，與現(xiàn)代一些數(shù)學分支學科有密切關(guān)系。正因為如此，人們認為系統(tǒng)科學方法一般指研究系統(tǒng)的數(shù)學模型及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計方法。
數(shù)學方法 數(shù)學方法有兩個不同的概念，在方法論全書中的數(shù)學方法指研究和發(fā)展數(shù)學時的思想方法，而這里所要闡述的數(shù)學方法則是在自然科學研究中經(jīng)常采用的一種思想方法，其內(nèi)涵是；它是科學抽象的一種思維方法，其根本特點在于撇開研究對象的其他一切特性，只抽取出各種量、量的變化及各量之間的關(guān)系，也就是在符合客觀的前提下，使科學概念或原理符號化、公式化，利用數(shù)學語言（即數(shù)學工具）對符號進行邏輯推導、運算、演算和量的分析，以形成對研究對象的數(shù)學解釋和預測，從量的方面揭示研究對象的規(guī)律性。這種特殊的抽象方法，稱為數(shù)學方法。
2.自然科學的研究方法都有哪些
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現(xiàn)代自然科學研究方法 自然科學方法論實質(zhì)上是哲學上的方法論原理在各門具體的自然科學中的應用。作為科學，它本身又構(gòu)成了一門軟科學，它是為各門具體自然科學提供方法、原則、手段、途徑的最一般的科學。
自然科學作為一種高級復雜的知識形態(tài)和認識形式，是在人類已有知識的基礎(chǔ)上，利用正確的思維方法、研究手段和一定的實踐活動而獲得的，它是人類智慧和創(chuàng)造性勞動的結(jié)晶。因此，在科學研究、科學發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的過程中，是否擁有正確的科學研究方法，是能否對科學事業(yè)作出貢獻的關(guān)鍵。
正確的科學方法可以使研究者根據(jù)科學發(fā)展的客觀規(guī)律，確定正確的研究方向；可以為研究者提供研究的具體方法；可以為科學的新發(fā)現(xiàn)、新發(fā)明提供啟示和借鑒。因此現(xiàn)代科學研究中尤其需要注重科學方法論的研究和利用，這也就是我們要強調(diào)指出的一個問題。
一、科學實驗法 科學實驗、生產(chǎn)實踐和社會實踐并稱為人類的三大實踐活動。實踐不僅是理論的源泉，而且也是檢驗理論正確與否的惟一標準，科學實驗就是自然科學理論的源泉和檢驗標準。
特別是現(xiàn)代自然科學研究中，任何新的發(fā)現(xiàn)、新的發(fā)明、新的理論的提出都必須以能夠重現(xiàn)的實驗結(jié)果為依據(jù)，否則就不能被他人所接受，甚至連發(fā)表學術(shù)論文的可能性都會被取締。即便是一個純粹的理論研究者，他也必須對他所關(guān)注的實驗結(jié)果，甚至實驗過程有相當深入的了解才行。
因此，可以說，科學實驗是自然科學發(fā)展中極為重要的活動和研究方法。 （一）科學實驗的種類 科學實驗有兩種含義：一是指探索性實驗，即探索自然規(guī)律與創(chuàng)造發(fā)明或發(fā)現(xiàn)新東西的實驗，這類實驗往往是前人或他人從未做過或還未完成的研究工作所進行的實驗；二是指人們?yōu)榱藢W習、掌握或教授他人已有科學技術(shù)知識所進行的實驗，如學校中安排的實驗課中的實驗等。
實際上兩類實驗是沒有嚴格界限的，因為有時重復他人的實驗，也可能會發(fā)現(xiàn)新問題，從而通過解決新問題而實現(xiàn)科技創(chuàng)新。但是探索性實驗的創(chuàng)新目的明確，因此科技創(chuàng)新主要由這類實驗獲得。
從另一個角度，又可把科學實驗分為以下類型。 定性實驗：判定研究對象是否具有某種成分、性質(zhì)或性能；結(jié)構(gòu)是否存在；它的功效、技術(shù)經(jīng)濟水平是否達到一定等級的實驗。
一般說來，定性實驗要判定的是“有”或“沒有”、“是”或“不是”的，從實驗中給出研究對象的一般性質(zhì)及其他事物之間的聯(lián)系等初步知識。定性實驗多用于某項探索性實驗的初期階段，把注意力主要集中在了解事物本質(zhì)特性的方面，它是定量實驗的基礎(chǔ)和前奏。
定量實驗：研究事物的數(shù)量關(guān)系的實驗。這種實驗側(cè)重于研究事物的數(shù)值，并求出某些因素之間的數(shù)量關(guān)系，甚至要給出相應的計算公式。
這種實驗主要是采用物理測量方法進行的，因此可以說，測量是定量實驗的重要環(huán)節(jié)。定量實驗一般為定性實驗的后續(xù)，是為了對事物性質(zhì)進行深入研究所應該采取的手段。
事物的變化總是遵循由量變到質(zhì)變，定量實驗也往往用于尋找由量變到質(zhì)變關(guān)節(jié)點，即尋找度的問題。 驗證性實驗：為掌握或檢驗前人或他人的已有成果而重復相應的實驗或驗證某種理論假說所進行的實驗。
這種實驗也是把研究的具體問題向更深層次或更廣泛的方面發(fā)展的重要探索環(huán)節(jié)。 結(jié)構(gòu)及成分分析實驗：它是測定物質(zhì)的化學組分或化合物的原子或原子團的空間結(jié)構(gòu)的一種實驗。
實際上成分分析實驗在醫(yī)學上也經(jīng)常采用，如血、尿、大便的常規(guī)化驗分析和特種化驗分析等。而結(jié)構(gòu)分析則常用于有機物的同分異構(gòu)現(xiàn)象的分析。
對照比較實驗：指把所要研究的對象分成兩個或兩個以上的相似組群。其中一個組群是已經(jīng)確定其結(jié)果的事物，作為對照比較的標準，稱為“對照組”，讓其自然發(fā)展。
另一組群是未知其奧秘的事物，作為實驗研究對象，稱為實驗組，通過一定的實驗步驟，判定研究對象是否具有某種性質(zhì)。這類實驗在生物學和醫(yī)學研究中是經(jīng)常采用的，如實驗某種新的醫(yī)療方案或藥物及營養(yǎng)晶的作用等。
相對比較實驗：為了尋求兩種或兩種以上研究對象之間的異同、特性等而設(shè)計的實驗。即把兩種或兩種以上的實驗單元同時進行，并作相對比較。
這種方法在農(nóng)作物雜交育種過程中經(jīng)常采用，通過對比，選擇出優(yōu)良品種。 析因?qū)嶒灒菏侵笧榱擞梢阎慕Y(jié)果去尋求其產(chǎn)生結(jié)果的原因而設(shè)計和進行的實驗。
這種實驗的目的是由果索因，若果可能是多因的，一般用排除法處理，一個一個因素去排除或確定。若果可能是雙因的，則可以用比較實驗去確定。
這就與謀殺案的偵破類似，把懷疑對象一個一個地排除后，逐漸縮小懷疑對象的范圍，最終找到謀殺者或主犯，即產(chǎn)生結(jié)果的真正原因或主要原因。 判決性實驗：指為驗證科學假設(shè)、科學理論和設(shè)計方案等是否正確而設(shè)計的一種實驗，其目的在于作出最后判決。
如真空中的自由落體實驗就是對亞里士多德錯誤的落體原理（重物體比輕物體下落得快）的判決性實驗。 此外，科學實驗的分類中還包括中間實驗、生產(chǎn)實驗、工藝實驗、模型實驗等類型，這些主要與工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)。
（二）科學實驗。
3.自然科學的研究方法都有哪些
自然科學的研究方法主要有3種：科學實驗、系統(tǒng)科學、數(shù)學方法。
科學實驗科學實驗、生產(chǎn)實踐和社會實踐并稱為人類的三大實踐活動。實踐不僅是理論的源泉，而且也是檢驗理論正確與否的惟一標準，科學實驗就是自然科學理論的源泉和檢驗標準。
特別是現(xiàn)代自然科學研究中，任何新的發(fā)現(xiàn)、新的發(fā)明、新的理論的提出都必須以能夠重現(xiàn)的實驗結(jié)果為依據(jù)，否則就不能被他人所接受，甚至連發(fā)表學術(shù)論文的可能性都會被取締。即便是一個純粹的理論研究者，他也必須對他所關(guān)注的實驗結(jié)果，甚至實驗過程有相當深入的了解才行。
因此，可以說，科學實驗是自然科學發(fā)展中極為重要的活動和研究方法。系統(tǒng)科學自然科學書籍系統(tǒng)科學是關(guān)于系統(tǒng)及其演化規(guī)律的科學。
盡管這門學科自20世紀上半葉才產(chǎn)生，但由于其具有廣泛的應用價值，發(fā)展十分迅速，現(xiàn)已成為一個包括眾多分支的科學領(lǐng)域。它包括有：一般系統(tǒng)論、控制論、信息論、系統(tǒng)工程、大系統(tǒng)理論、系統(tǒng)動力學、運籌學、博弈論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學、超循環(huán)理論、一般生命系統(tǒng)論、社會系統(tǒng)論、泛系分析、灰色系統(tǒng)理論等分支。
這些分支，各自研究不同的系統(tǒng)。自然界本身就是一個無限大、無限復雜的系統(tǒng)，在自然界中包括著許許多多不同的系統(tǒng)，系統(tǒng)是一種普遍存在。
一切事物和過程都可以看作組織性程度不同的系統(tǒng)，從而使系統(tǒng)科學的原理具有一般性和較高的普遍性。利用系統(tǒng)科學的原理，研究各種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其進化的規(guī)律，稱為系統(tǒng)科學方法，它已得到各研究領(lǐng)域的廣泛應用，目前尤其在生物學領(lǐng)域（生態(tài)系統(tǒng)）和經(jīng)濟領(lǐng)域（經(jīng)濟管理系統(tǒng)）中的應用最為引人注目。
系統(tǒng)科學研究有兩個基本特點：其一是它與工程技術(shù)、經(jīng)濟建設(shè)、企業(yè)管理、環(huán)境科學等聯(lián)系密切，具有很強的應用性；其二是它的理論基礎(chǔ)不僅是系統(tǒng)論，而且還依賴于各有關(guān)的專門學科，與現(xiàn)代一些數(shù)學分支學科有密切關(guān)系。正因為如此，人們認為系統(tǒng)科學方法一般指研究系統(tǒng)的數(shù)學模型及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計方法。
數(shù)學方法數(shù)學方法有兩個不同的概念，在方法論全書中的數(shù)學方法指研究和發(fā)展數(shù)學時的思想方法，而這里所要闡述的數(shù)學方法則是在自然科學研究中經(jīng)常采用的一種思想方法，其內(nèi)涵是；它是科學抽象的一種思維方法，其根本特點在于撇開研究對象的其他一切特性，只抽取出各種量、量的變化及各量之間的關(guān)系，也就是在符合客觀的前提下，使科學概念或原理符號化、公式化，利用數(shù)學語言（即數(shù)學工具）對符號進行邏輯推導、運算、演算和量的分析，以形成對研究對象的數(shù)學解釋和預測，從量的方面揭示研究對象的規(guī)律性。這種特殊的抽象方法，稱為數(shù)學方法。
4.社會科學方法和自然科學方法的異同
1、社會科學方法論與自然科學方法論的共通性： 由于研究對象迥異，研究方法也很不相同，長期以來，社會科學與自然科學形成了各自相對獨立的體系。
但這并不意味著，社會科學與自然科學是格格不入的，也不意味著二者的方法論毫無共通之處。相反，自然科學在20世紀的突飛猛進，它所取得的許多劃時代成就，既大大地促進了技術(shù)的發(fā)展，也發(fā)展了許多行之有效的研究方法，極大地豐富了科學方法之武庫。
從科學方法論的發(fā)生和演進來看，社會科學方法論和自然科學方法論在歷史的沃野上曾經(jīng)合一，經(jīng)過后來的分流，在新的歷史條件下，又呈現(xiàn)交叉、奔流的趨勢。在社會科學和自然科學混沌未分之時，社會科學方法論和自然科學方法論并無明確的區(qū)分，學科的整體性也決定了科學方法論的一體性。
在社會科學和自然科學分離之后，自然科學方法論獲得了長足進步，社會科學方法論雖然在對經(jīng)驗材料的自我組織和理論的自我改進機制等方面不如自然科學方法論，但也畢竟有了專門的考察，并借鑒、移植了某些自然科學方法。隨著科學方法論的整體發(fā)展，社會科學方法論與自然科學方法論之間的鴻溝逐漸縮小，二者之間出現(xiàn)了更多的結(jié)合點、互通圈和滲透渠道，其間的聯(lián)系甚至一體化的趨勢明顯增強。
從不同層次的科學方法論之間的關(guān)系來看，社會科學方法論和自然科學方法論都在很大程度上接受一般科學方法論的指導。 在整個科學方法論的體系中，對于低一層次的社會科學具體學科方法論和自然科學具體學科方法論來說，社會科學方法論和自然科學方法論顯然都具有普遍性，對于各種具體科學的研究都具有一般性的指導意義。
但是，相對于更高層次的一般科學方法論而言，社會科學方法論和自然科學方法論都只是適用于特殊大類領(lǐng)域的科學方法論。在一般科學方法論中，本來是無所謂社會科學方法論和自然科學方法論之分的，只是在應用于兩大領(lǐng)域之后，經(jīng)過兩大領(lǐng)域的再創(chuàng)造，才分別成為各具特色的兩大領(lǐng)域科學方法論。
此外，社會科學方法論和自然科學方法論具有不少共同的科學方法。例如，科學理論的發(fā)現(xiàn)方法、檢驗方法和發(fā)展方法，在這兩大門類科學方法論中都占有非常重要的地位。
張巨青教授在《科學方法論究竟研究什么？》一文中，對科學理論的發(fā)現(xiàn)方法、檢驗方法和發(fā)展方法作了專門研究1。以科學理論的發(fā)現(xiàn)方法為 例，首先，理論發(fā)現(xiàn)過程的起點是問題，而終點則是找到能夠解答問題的理論。
任何科學發(fā)現(xiàn)都是通過比較、分析、綜合、概括、類比、想象、抽象等等手段來實現(xiàn)的；其次，尋求答案的這些手段都存在著合理性、有效性問題?？茖W方法論的研究應當使科學發(fā)現(xiàn)更 加合理、更為有效。
科學發(fā)現(xiàn)的機遇性并不排斥其合理性，發(fā)現(xiàn)的 方法是關(guān)于解答問題的手段和模型的理論，是啟發(fā)方法的理論。 簡言之，在科學理論的發(fā)現(xiàn)方法、檢驗方法和發(fā)展方法方面，社會科學方法論和自然科學方法論雖然具有不同的對象、內(nèi)容，但是，在方法論的基本要素、原則和功能上卻有著相似性和共同性。
在當代，不同科學領(lǐng)域中研究方法之匯合乃大勢所趨，在社會科學中亟待突破的難點上，鼓勵向自然科學學習，根據(jù)社會科學的獨特性，有條件地采用行之有效的自然科學方法，是很有益處的；同時，社會科學中研究方法的進一步發(fā)展，也會使自然科學受益。2、社會科學方法論與自然科學方法論的差異性： 社會科學方法論與自然科學方法論之間有著不少相似和共通之處，這并不意味著它只是自然科學方法論的復制品。
相反，由于研究對象、研究性質(zhì)和研究特點的不同，社會科學方法論有著自己的獨特性，它與自然科學方法論之間還存在許多差異甚至原則性的區(qū)別。 社會科學方法論區(qū)別于自然科學方法論的最為顯著的特點，在于它帶有更為強烈的主體性。
社會科學與人的關(guān)系十分密切，人的思想觀念、思維方式、行為方式和人的理性、文化素養(yǎng)、價值觀、經(jīng)驗、心理、氣質(zhì)，以至性格、情感對社會科學方法論的作用非常明顯。在科學研究中，鑒于自然科學家一般不是他（她）所正研究的現(xiàn)象的參與者，而社會科學家則是，研究人員經(jīng)常油然而生如下疑問：社會科學研究究竟是否能以與自然科學相同的方法來進行呢？美國學者貝利指出：“關(guān)于自然科學與社會科學之間的區(qū)別的爭論，中心是圍繞方法論（methodology），而不是圍繞方法（method）?！?/p>
2在他看來人們一般認為，自然科學的方法論通常比社會科學的方法論更為嚴密和精致一些，但情況并不總是如此例如，自然科學在陳述變數(shù)之間的關(guān)系上比社會科學精確得多，通常以數(shù)學方程式的形式出現(xiàn)，社會科學家則常常以能夠證明兩個變敷之間存在著關(guān)系為滿足，而對關(guān)系的性質(zhì)就一言不發(fā)了。貝利強調(diào)：“進而言之，自然科學家的方法論雖然最終以公式來表達，這比社會學家的方法論更多定量，更為精確，但這一事實并不一定意味著前者的闡釋是更高明的。
事實上，有些社會學家感到，定量的闡釋是人造的，容易使社會現(xiàn)象抹煞人性，至少使之過于簡單化。這些研究人員感到，通過與研究對象的相互作用或通過分享其經(jīng)驗。
5.經(jīng)常用的科學方法有哪些
科學方法具體指哪方面？下面給出關(guān)于科學方法相關(guān)的資料：
科學方法論有廣義狹義之分。
狹義的僅指自然科學方法論即研究自然科學中的一般方法，如觀察法、實驗法、數(shù)學方法等。
廣義的則指所有正確的方法論，即科學的方法論。20世紀隨著自然科學的發(fā)展出現(xiàn)了許多新方法，如控制論方法、信息方法、系統(tǒng)方法等。
科學方法論的歷史形態(tài)，從科學發(fā)展的整個歷史來看，有4種形態(tài)：自然哲學方法論、哲學方法論、邏輯方法論和理論方法論。
如果僅僅是對中學階段理化生的科學方法，屬于自然科學方法的范疇，就是上文觀察法等。
6.自然科學包括哪些內(nèi)容
自然科學包括天文學、物理學、化學、地球科學、生物學等和地理學。
自然科學是研究自然界的物質(zhì)形態(tài)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和運動規(guī)律的科學。它包括數(shù)學、物理學、化學、生物學、天文學等基礎(chǔ)科學和醫(yī)學、農(nóng)學、氣象學、材料學等應用科學，它是人類改造自然的實踐經(jīng)驗即生產(chǎn)斗爭經(jīng)驗的總結(jié)。它的發(fā)展取決于生產(chǎn)的發(fā)展。
原始社會中，人類對自然界的斗爭，因生產(chǎn)工具簡單、粗笨，還受到原始宗教及其他意識的影響，自然科學的發(fā)展是緩慢的。不過，人類取得的每一個科技進步，都推動了生產(chǎn)的發(fā)展，同時又促進自然科學知識的不斷積累，預示著科技的新突破。
一般認為，古希臘人泰勒斯、亞里士多德是自然科學的創(chuàng)始人，伽利略·伽利雷是將實驗引入自然科學的首倡人。18世紀以前歐洲自然科學與哲學幾乎不可分開，勒內(nèi)·笛卡爾、戈特弗里德·威廉·萊布尼茨、約翰·洛克等等著名的哲學家同時也是自然科學家。
在自然科學發(fā)展的早期，對自然物體或者分類的系統(tǒng)研究稱之為自然歷史（Natural History，拉丁文historia naturalis）。
拓展資料：
自然科學 （natural science ）的任務在于揭示自然界發(fā)生的現(xiàn)象和過程的實質(zhì)，進而把握這些現(xiàn)象和過程的規(guī)律性，并預見新的現(xiàn)象和過程，為在社會實踐中合理而有目的地利用自然界的規(guī)律開辟各種可能的途徑。
社會科學是關(guān)于社會事物的本質(zhì)及其規(guī)律的科學。社會科學是科學化的研究人類社會現(xiàn)象的科學。如社會學研究人類社會（主要是當代），政治學研究政治、政策和有關(guān)的活動，經(jīng)濟學研究資源分配。廣義的“社會科學”，它是人文科學和社會科學的統(tǒng)稱，包括了人文科學。
7.自然觀科學技術(shù)觀科學技術(shù)方法論的關(guān)系有哪些
自然觀：對整個自然（本原、構(gòu)成、演化過程和人與自然之間關(guān)系）的總體看法和根本觀點。
1、自然觀：自然科學理論的思想基礎(chǔ)
為人對自然的認識提供本體論、方法論和價值論的指導。
近代產(chǎn)生的唯物主義自然觀把整個世界看成是一種物質(zhì)存在，從而構(gòu)成了近代自然科學產(chǎn)生和發(fā)展的一個思想前提。
從更具體的方面來看，有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的分子、原子乃至基本粒子理論，則是在古代的原子學說等自然觀思想的指導下提出并建立起來的。
2、自然觀：自然科學研究的方法論
近代：還原論方法
現(xiàn)代：系統(tǒng)自然觀和生態(tài)自然觀是當代科學研究的重要方法。
