第一種方法是：面向社會，著眼實際，到社會的需要中發(fā)現(xiàn)問題，尋找研究課題。恩格斯曾經說過：“社會一旦存在技術上的需要，則這種需要就會比10所大學更能把科學推向前進。”大家知道，在古埃及，由于丈量土地，研究尼羅河水的泛濫變化，以便找到規(guī)律，得到更大的收益，就促進了幾何學的發(fā)展；我國古代的四大發(fā)明也都是當時社會和生產提出的需要；綜觀近代科學技術發(fā)展史上建樹了功勛的那些科學家、工程師，他們絕大多數(shù)是從生產實踐出發(fā)，發(fā)現(xiàn)了生產實踐中的需要，從而抓住了科學技術進步中的有價值的問題作為自己研究課題的。本世紀40年代為了解決自動裝置的不穩(wěn)定問題，人們去研究負反饋的自動控制系統(tǒng)，形成古典控制理論； 學習效率 50年代末空間技術的迅速發(fā)展對控制論又提出了新問題，因而又促使“近代控制理論”的問世；隨著大型的電子計算機的出現(xiàn)，對現(xiàn)代工業(yè)中的控制問題又提出了要求，這樣又提出了現(xiàn)代控制理論的課題。所以說，分析當前實踐中的問題，研究科學技術和實踐中的矛盾之所在，了解社會實踐對科學技術的要求和呼聲，就能從中發(fā)現(xiàn)問題，尋找到我們的研究課題。第二種方法是分析矛盾，發(fā)現(xiàn)問題。所謂矛盾是指實驗事實和現(xiàn)有理論觀點之間的矛盾。認真分析事實，分析實驗數(shù)據(jù)，弄清研究對象的性質，充分暴露實驗事實與現(xiàn)有理論、觀念的矛盾，在矛盾比較尖銳的地方提出問題，提出新的假說，設計新的實驗驗證方案，是現(xiàn)代科學技術發(fā)現(xiàn)研究課題的重要方法。1956年楊振寧、李政道發(fā)現(xiàn)弱相互作用字稱不守恒定律就是這種方法的典型例子。他們詳細研究了各處實驗資料后，發(fā)現(xiàn)在1956年以前，一切微觀過程都遵從宇稱守恒定律的概念雖然是為物理學家普遍接受的，但是實際上只是強相互作用和電磁作用過程中的宇稱守恒定律得到了實驗證實，而弱相互作用中宇稱守恒定律始終沒有得到實驗證實。于是，他們以創(chuàng)造性的洞察力“不僅把事實搜集在一起，而且以新觀點看它們……”提出了弱相互作用宇稱不守恒定律的新假說、新理論。隨后，在吳健雄領導下的實驗工作證實了他們的假定。分析矛盾，發(fā)現(xiàn)問題，確定課題還必須實事求是，對科學技術和實踐、實驗兩方面的情況作周密、深入的調查研究。為此，對于在這三部曲的第一階段，我們建議不妨可從以下幾方面著手來進行調查研究。即從“內、外”、“縱、橫”、“正、反”、“新、舊”等方面入手。所謂“內、外”，即是在自己本學科的內外、國內和國外的研究成果范圍的內外等方面進行事實的搜集、文獻檢索、動態(tài)研究等工作。
而所謂“縱、橫”則是本學科的深試、廣度方面，以本門學科和交叉學科，邊緣學科等方面橫向滲透、學科交叉來綜合分析。“正、反”則是指在研究某個問題時，既有正向思維，又有逆向思維，要考慮一個問題有“利”之處，也應考慮其有“弊”之點。而“新、舊”的意思則是告訴大家在研究問題時，舊的概念、舊的方法應盡可能全都收集到，同時對一些新的提法、新的觀點也不要放過�？茖W研究必須立足于事實和資料。只有當事實和資料豐富、全面而又真實可靠時，才有可能形成正確的概念、判斷和推理。第三種方法是敢于質疑，勇于挑戰(zhàn)，擺脫舊體系、舊框架，從傳統(tǒng)觀念束縛下跳出來。以物理學力例來說，我們在學習基礎課時，除了學習基礎知識外，同時也不可避免地學習了物理框架，受原有的體系的先人為主的影響，偉大的物理學家牛頓在他的《自然哲學的數(shù)學原理》一書中曾說：“我奉獻這一作品，作為哲學的數(shù)學原理，因為哲學的全部責任似乎在于——從運動的現(xiàn)象去研究自然界的力，然后從這些力去說明其他想象。”這就是牛頓所發(fā)展和使用的框架，即物理的全部責任是尋找力，然后，再用這些力去預言或預測其他運動。但是，物理框架不是一成不變的，一代人有一代人的標準，這個標準也就是框架，下一代人往往認為上一代人對問題的提法本身就不對，而解釋框架的不對和指出框架的不對這就是發(fā)展。例如，對行星運動的描述，在哥白尼一開普勒時期，他們追求的是尋找運動的“和諧”，開普勒認為水、金、地球、火、木、土等幾個大行星的排列，是由宇宙和諧所決定的，開普勒研究宇宙規(guī)律時，使用的就是和諧性的框架，即所謂的多面體模型。他的許多著作是用音樂符號寫的，因為他認為天上的事物應當與音樂一樣是十分和諧的。到了牛頓這一代，他不采用這個框架了，牛頓的框架的核心是力，是力所決定的因果性。偉大的物理學家愛因斯坦，則是通過哲學觀點和邏輯思考提出新的物理框架，建立相對論的。根據(jù)愛因斯坦的廣義相對論，運動是用彎曲時空來解釋的，在這種體系中并沒有牛頓意義下的引力。按照牛頓的框架要解釋物體的運動就要尋找力；按愛因斯坦的觀點要解釋物體的運動就要弄清時空的彎曲。
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