⑴ 科學研究有哪些方法
所謂科學的研究方法，很明顯就是科學工作者在從事某
項科學發現時所採用的方法。但是。這個過於簡單的說明對
我們沒有多大幫助。能不能對這個問題作出更詳細的說明呢?
好吧!我們可以描述一下這個問題的一個理想答案。
(1)在進行科學研究時，應當首先認識到問題的存在。
例如，在研究物體的運動時，首先應當注意到物體為什麼會
像它所發生的那樣進行運動，亦即物體為什麼在某種條件下
會運動得越來越快(加速運動)，而在另一種條件下則會運
行得越來越慢(減速運動)。
(2)要把問題的非本質方面找出來，加以剔除。例如，
一個物體的味道對物體的運動是不起任何作用的。
(3)要把你能夠找到的、同這個問題有關的全部數據
都收集起來。在古代和中世紀，這一點僅僅意味著如實地對
自然現象進行敏銳觀察。但是進入近代以後，情況就有所不
同了，因為人們從那時起已經學會去模仿各種自然現象，也
就是說，人們已經能夠有意地設計出種種不同的條件來迫使
物體按一定的方式運動，以便取得與該問題有關的各種數據。
例如，可以有意地讓一些球從一些斜面上滾下來;這樣做時，
既可以用各種大小不同的球，也可以改變球的表面性質或者
改變斜面的傾斜度，等等。這種有意設計出來的情況就是實
驗，而實驗對近代科學起的作用是如此之大，以致人們常常
把它稱為「實驗科學」，以區別於古希臘的科學。
(4)有了這些收集起來的數據，就可以作出某種初步
的概括，以便盡可能簡明地對它們加以說明，亦即用某種簡
明扼要的語言或者某種數學關系式來加以概括。這也就是假
設或假說。
(5)有了假說以後，你就可以對你以前未打算進行的
實驗的結果作出推測。下一步，你便可以著手進行這些實驗，
看看你的假說是否成立。
(6)如果實驗獲得了預期的結果，那麼，你的假說便
得到了強有力的事實依據，並可能成為一種理論，甚至成為
一條「自然定律」。
當然，任何理論或自然定律都不是最後定論。這一過程
會一次又一次地重復下去。新的數據，新的觀察和新的實驗
結果將不斷出現，舊的自然定律將不斷為更普遍的自然定律
所替代，因為這些新的定律不但能說明舊定律所能解釋的各
種現象，而且還能說明舊定律所不能解釋的一些現象。
以上這些，正如我已經說過的，是一種理想的科學研究
方法。但是在真正的實踐中，科學工作者並不需要像做一套
柔軟體操那樣一步一步地進行下去，而且他們通常也不這樣
做。
比起旁的事情來，像直覺、洞察力甚至運氣這一類因素
常常更起作用。在整部科學史中充滿了這樣的例子。有不少
科學家僅僅根據很不充分的數據和很少一點實驗結果(有時
甚至一點實驗結果也沒有)，便突然靈機一動，得出了有用
的、合乎事實的論斷。這樣的論斷，如果按部就班地通過上
述理想的科學研究方法進行，就可能要用好幾年的時間才能
得到。
例如，凱庫勒就是在郵車上打瞌睡的時候，突然領悟到
苯的化學結構的。洛維則在半夜醒來的時候，突然得到了關
於神經刺激的化學傳導問題的答案。格拉澤卻由於無聊地凝
視著一杯啤酒，才得到了氣泡室的想法。
然而這是不是說，一切都是憑好運氣得來的，根本不需
要動腦筋去思考呢?不，絕對不是的。這樣的「好運氣」只
有那些具有最好領悟力的人才會碰上，換句話說，有些人之
所以會碰上這樣的「好運氣」，只是因為他們具有十分敏銳
的直覺，而這種敏銳的直覺則是依靠他們豐富的經驗、深刻
的理解力和平時愛動腦筋換來的。
阿西莫夫《你知道嗎?--現代科學中的一百個問題》
科學普及出版社
1984年
⑵ 自然科學的研究方法都有哪些
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現代自然科學研究方法
自然科學方法論實質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和認識形式，是在人類已有知識的基礎上，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，它是人類智慧和創造性勞動的結晶。因此，在科學研究、科學發明和發現的過程中，是否擁有正確的科學研究方法，是能否對科學事業作出貢獻的關鍵。正確的科學方法可以使研究者根據科學發展的客觀規律，確定正確的研究方向；可以為研究者提供研究的具體方法；可以為科學的新發現、新發明提供啟示和借鑒。因此現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指出的一個問題。
一、科學實驗法
科學實驗、生產實踐和社會實踐並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准，科學實驗就是自然科學理論的源泉和檢驗標准。特別是現代自然科學研究中，任何新的發現、新的發明、新的理論的提出都必須以能夠重現的實驗結果為依據，否則就不能被他人所接受，甚至連發表學術論文的可能性都會被取締。即便是一個純粹的理論研究者，他也必須對他所關注的實驗結果，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，即探索自然規律與創造發明或發現新東西的實驗，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；二是指人們為了學習、掌握或教授他人已有科學技術知識所進行的實驗，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，也可能會發現新問題，從而通過解決新問題而實現科技創新。但是探索性實驗的創新目的明確，因此科技創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、性質或性能；結構是否存在；它的功效、技術經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及其他事物之間的聯系等初步知識。定性實驗多用於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特性的方面，它是定量實驗的基礎和前奏。
定量實驗：研究事物的數量關系的實驗。這種實驗側重於研究事物的數值，並求出某些因素之間的數量關系，甚至要給出相應的計算公式。這種實驗主要是採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節。定量實驗一般為定性實驗的後續，是為了對事物性質進行深入研究所應該採取的手段。事物的變化總是遵循由量變到質變，定量實驗也往往用於尋找由量變到質變關節點，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展的重要探索環節。
結構及成分分析實驗：它是測定物質的化學組分或化合物的原子或原子團的空間結構的一種實驗。實際上成分分析實驗在醫學上也經常採用，如血、尿、大便的常規化驗分析和特種化驗分析等。而結構分析則常用於有機物的同分異構現象的分析。
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確定其結果的事物，作為對照比較的標准，稱為「對照組」，讓其自然發展。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。這類實驗在生物學和醫學研究中是經常採用的，如實驗某種新的醫療方案或葯物及營養晶的作用等。
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、特性等而設計的實驗。即把兩種或兩種以上的實驗單元同時進行，並作相對比較。這種方法在農作物雜交育種過程中經常採用，通過對比，選擇出優良品種。
析因實驗：是指為了由已知的結果去尋求其產生結果的原因而設計和進行的實驗。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後，逐漸縮小懷疑對象的范圍，最終找到謀殺者或主犯，即產生結果的真正原因或主要原因。
判決性實驗：指為驗證科學假設、科學理論和設計方案等是否正確而設計的一種實驗，其目的在於作出最後判決。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、生產實驗、工藝實驗、模型實驗等類型，這些主要與工業生產相關。
(二)科學實驗的意義和作用
1．科學實驗在自然科學中的一般性作用
人類對自然界認識的不斷深化過程，實際是由人類科技創新(或稱為知識創新)的長河構成的。科學實驗是獲取新的、第一手科研資料的重要和有力的手段。大量的、新的、精確的和系統的科技信息資料，往往是通過科學試驗而獲得的。例如，「發明大王」愛迪生，在研製電燈的過程中，他連續13個月進行了兩千多次實驗，試用了1600多種材料，才發現了白金比較合適。但因白金昂貴，不宜普及，於是他又實驗了6 000多種材料，最後才發現炭化了的竹絲做燈絲效果最好。這說明，科學實驗是探索自然界奧秘和創造發明的必由之路。
科學實驗還是檢驗科學理論和科學假說正確與否的惟一標准。例如，科學已發現宇宙間存在四種相互作用力，它們之間有沒有內在聯系呢?愛因斯坦提出「統一場論」，並且從1925年開始研究到1955年去世為止，一直沒有得到結果，因此許多專家懷疑「統一場」的存在。但美國物理學家溫伯格和巴基斯坦物理學家薩拉姆由規范場理論給出了弱相互作用和電磁相互作用的統一場，並得到了實驗證明而被公認。這表明理論正確的標準是實驗結果的驗證，而不是權威。
科學實驗是自然科學技術的生命，是推動自然科學技術發展的強有力手段，自然界的奧秘是由科學實驗不斷揭示的，這一過程將永遠不會完結。
2．科學實驗在自然科學中的特殊作用
自然界的事物和自然現象千姿百態，變化萬千，既千差萬別，又千絲萬縷的相互聯系著，這就構成錯綜復雜的自然界。因此在探索自然規律時，往往會因為各種因素糾纏在一起而難以分辨。科學實驗特殊作用之一是：它可以人為地控制研究對象，使研究對象達到簡化和純化的作用。例如，在真空中所做的自由落體實驗，羽毛與鐵塊同時落下，其中就排除了空氣阻力的干擾，從而使研究對象大大的簡化丁。
科學實驗可以憑借人類已經掌握的各種技術手段，創造出地球自然條件下不存在的各種極端條件進行實驗，如超高溫、超高壓、超低溫、強磁場、超真空等條件下的實驗。從這些實驗中可以探索物質變化的特殊規律或制備特殊材料，也可以發生特殊的化學反應。
科學實驗具有靈活性，可以選取典型材料進行實驗和研究，如選取超純材料、超微粒(納米)材料進行實驗。生物學中用果蠅的染色體研究遺傳問題同樣體現了科學實驗的靈活性。
科學實驗還具有模擬研究對象的作用，如用小白鼠進行的病理研究等。科學實驗可以為生產實踐提供新理論、新技術、新方法、新材料、新工藝等。一般新的工業產品在批量生產前都是在實驗室中通過科學實驗製成的，晶體管的生產就是如此。
科學實驗就是自然科學研究中的實踐活動，尊重科學實驗事實，就是堅持唯物主義觀點，無視實驗事實，或在實驗結果中弄虛作假，都是唯心主義的作法，最終必然碰壁。任何自然科學理論都必須以豐富的實驗結果中的真實信息為基礎，經過分析、歸納，從而抽象出理論和假說來。一個科學工作者必須腳踏實地，這個實地就是科學實驗及其結果，因此，唯物主義思想是每一個自然科學工作者都應該具備的基本素質之一。
二、數學方法
數學方法有兩個不同的概念，在方法論全書中的數學方法指研究和發展數學時的思想方法，而這里所要闡述的數學方法則是在自然科學研究中經常採用的一種思想方法，其內涵是；它是科學抽象的一種思維方法，其根本特點在於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，利用數學語言（即數學工具）對符合進行邏輯推導、運算、演算和量的分析，以形成對研究對象的數學解釋和預測，從而從量的方面揭示研究對象的規律性。這種特殊的抽象方法，稱為數學方法。
(二)運用數學方法的基本過程
在科學研究中，經常需要進行科學抽象，並通過科學抽象，運用數學方法去定量揭示研究對象的規律性，其基本過程是：(1)先將研究的原型抽象成理想化的物理模型，也就是轉化為科學概念；(2)在此基礎上，對理想化的物理模型進行數學科學抽象(科學抽象的一種形式)，使研究對象的有關科學概念採用符號形式的量化，達到初步建立起數學模型，即形成理想化了的數學方程式或具體的計算公式；(3)對數學模型進行驗證，即將其略加修正後運用到原型中去，對其進行數學解釋，看其近似的程度如何：近似程度高，說明這是一個較好的數學模型，反之，則是一個較差的數學模型，需要重新提煉數學模型。這一基本過程可用簡圖表示如下：
數學方法又稱數學建模法，之所以其第一步要抽象為物理模型，這是因為數學方法是一種定量分析方法，而自然科學中的量絕大多數都是物理量，因此數學模型實質表達的是各物理量之間的相互關系，而且這種關系需要表達成數學方程式或計算公式。而驗證過程則通常為研究對象中各種物理量的測定(通過實驗)過程。因此，數學建模過程的第一步又常稱為物理建模，換言之，就是說沒有物理建模就難以進行數學建模；但是，若只有物理建模，就難以形成理論性的方程式或計算公式，就難以達到定量分析研究的目的。
(二)數學方法的特點
l.高度的抽象性：各門自然科學乃至社會科學雖然都是抽象的科學，都具有抽象性，可是數學的抽象程度更高，因為在數學中已經沒有了事物的其它特徵，僅存在數和符號，它只表明符號之間的數量關系和運算關系等。也只有這樣才能定量地揭示出研究對象的規律性。
2.高度的精確性：這是因為可以通過數學模型進行精確的計算，而且只有精確(即近似程度高)的數學模型才是人們最終所需要的數學模型。
3．嚴密的邏輯性：這是因數學本身就是一門邏輯嚴謹的科學，同時運用數學方法解決和研究自然規律時，一般總是在已掌握大量的、充分和必要的數據(即實驗信息)的基礎上，並首先運用邏輯推理方法建立物理模型之後才去建立數學模型的，因此數學模型中必然會包含更加嚴密的邏輯性。
4．充滿辯證特徵：因為在數學模型中的量往往是一個符號，如F＝ma就代表了牛頓第二定律，這其中的三個量的大小既是可以變化的，又是相互關聯的。因此數學模型本來就體現了辯證關系的兩大主要特徵：變化特徵和聯系特徵。
5．具有應用的廣泛性：華羅庚教授曾指出：「宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之變，生物之謎，日用之繁，無處不用數學」。這是因為世上萬物的變化無不由運動而產生，無不遵從由量變到質變的規律性，因此只有通過定量研究才能更深刻揭示自然規律，才能更准確的把握住量變到質變的關鍵——度的問題。
6．隨機性：隨機性是指偶然性中有必然性，實驗信息是偶然的，通過數學建模，從多個偶然數據(分立的)中往往可以給出必然的結果(量之間連續變化的關系)，即規律性的結論。
(三)數學方法的種類
1．自然事物和現象的分類
數學方法及數學建模的應用依賴於自然事物和現象的性質，而自然事物和現象的種類繁多，數量是無限的。在大幹世界中，無法找到兩個完全一樣的東西，這是指再相仿的東西之間也必然會有差別。因此定量研究事物規律性時，數學模型不可能是針對某一個別事物而建立的，而總是針對同一類事物和現象所具有的共同規律性而建立的。這就要求：根據數學建模的需要，按一定的因素把事物進行分類，以便更方便地運用數學方法。概括起來，自然界中多種多樣的事物和現象一般可分為四大類：第一類是有確定因果關系的，稱為必然性的自然事物和自然現象；第二類是沒有確定因果關系的，稱為隨機的自然事物和現象；第三類是界限不明白，稱為模糊的自然事物和自然現象；第四類是突變的自然事物和自然現象。必然事物和現象就如同種豆得豆、種瓜得瓜一樣，因果關系完全確定。而隨機事物和現象就如同氣體分子的相互碰撞一樣，其中某兩個分子是否很快會發生碰撞，沒有必然性，但氣體分子間確實經常發生碰撞，所以可以說分子間發生碰撞是必然的，但某兩個分子的碰撞卻是隨機的。對模糊的事物和自然現象的理解，也可以用一個實例說明。許多國界都是以河流的主河道中線劃分的，中線究竟在哪裡，只能是一個模糊的界限，無法嚴格劃分。因為河水有多的時候，也有少的時候，洞水在流動，波浪在不斷地拍打著河岸，因此不可能進行絕對精確的測量，所以其界限是模糊的。地震的突然發生、橋梁的突然斷裂折墜等則屬於突然性事物和現象。
2．數學方法的分類
按照自然事物和現象的類型，根據理論計算和解決實際問題的需要，人們創立了許多種數學方法，概括起來主要有以下幾種：常量數學方法：古今初等數學所運用的方法，便是常量數學方法，主要有算術法、代數法、幾何法和三角函數法。常量數學方法被用於定量揭示和描述客觀事物在發展過程中處於相對靜止狀態時的數量關系和空間形式(或結構)的規律性。變數數學方法：它是定量揭示和描述客觀事物運動、變化、發展過程中的各量變化與量變之間的關系的一種數學方法。其中最基本的是解析幾何法和微積分法。解析幾何法由數學家迪卡爾創立，是用代數方法研究幾何圖形特徵的一種方法。微積分(通常稱為高等數學)方法是牛頓和萊布尼茨創立的。這種方法主要應用於求某種變化率(如物體運行速率、化學反應速率等)；求曲線(曲面)切線(切平面)；求函數極值；求解振動方程和場方程等問題。
必然性數學方法：這種方法應用於必然性自然事物和現象。描述必然性自然事物和現象的數學工具，一般是方程式或方程組。其中主要有：代數方程、函數方程、常微分方程、偏微分方程和差分方程等。利用方程可以從已知數據，在遵循推理規律和規則的條件下，推算出未知數據，如這種方法可以根據熱力學方程計算出煉鋼爐各部分的溫度分布。因而可通過理論計算，確定和選取煉鋼爐的最佳設計方案。
隨機性數學方法：指定量研究、揭示和描述隨機事物和隨機現象領域的規律性的一種數學方法。它主要含概率論方法和數理統計方法。
突變的數學方法：指定量研究只揭示和描述突變事物和突變現象規律性的一種數學方法。它是20世紀70年代由法國數學家托姆創立的。托姆用嚴密的邏輯和數學推導，證明在不超過四個控制因素的條件下，存在著七種不連續過程的突變類型，它們分別是：折轉型，尖角型，燕尾型，蝴蝶型，雙曲臍點型，橢圓臍點型，拋物臍點型。這些突變數學方法和突變理論，對於解決地質學研究領域中的復雜生突變事件(如地震預測)和現象十分有用。有專家預言：突變的數學方法，可能成為解決地質學領域復雜問題的一種強有力的數學工具。
模糊性數學方法：指用定量方法去研究、揭示和描述模糊事物和模糊現象和規律性的一種數學方法。自然界存在著大量模糊事物、模糊現象和模糊信息，無法用精確數學方法處理。模糊數學方法的創立，才使人類找到了處理該類問題的有效方法，人們稱這種方法的效果是「模糊中見光明」。「模糊數學」並非數學的模糊，這種數學本身仍是邏輯嚴密的精確數學，只是因用於處理模糊事物而得名。
公理化方法：指從初始科學概念和一些不證自明的數學公理出發遵循邏輯思維規律和推理規則，運用正確邏輯推理形式，對一些相關問題進行處理，從而建立起數學模型的一種特殊方法。公理化方法由古希臘數學家歐幾里得首創，並構成了歐氏幾何學理論體系，公理化方法的核心是研究如何把一種科學理論公理化，進而建成一個公理化理論體系。這種體系中首先建立公理，即把某學科中一些初始科學概念公理化，然後由公理推演出定理及其他，從而構成一個公理化理論體系。
(四)提煉數學模型的一般步驟
所謂提煉數學模型，就是運用科學抽象法，把復雜的研究對象轉化為數學問題，經合理簡化後，建立起揭示研究對象定量的規律性的數學關系式(或方程式)。這既是數學方法中最關鍵的一步，也是最困難的一步。提煉數學模型，一般採用以下六個步驟完成：
第一步：根據研究對象的特點，確定研究對象屬哪類自然事物或自然現象，從而確定使用何種數學方法與建立何種數學模型。即首先確定對象與應該使用的數學模型的類別歸屬問題，是屬於「必然」類，還是「隨機」類；是「突變」類，還是「模糊」類。
第二步：確定幾個基本量和基本的科學概念，用以反映研究對象的狀態。這需要根據已有的科學理論或假說及實驗信息資料的分析確定。例如在力學系統的研究中，首先確定的摹本物理量是質主(m)、速度(v)、加速度(α)、時間(t)、位矢(r)等。必須注意確定的基本量不能過多，否則未知數過多，難以簡化成可能數學模型，因此必須詵擇出實質性、關鍵性物理量才行。
第三步：抓住主要矛盾進行科學抽象。現實研究對象是復雜的，多種因素混在一起，因此，必須變復雜的研究對象為簡單和理想化的研究對象，做到這一點相當困難，關鍵是分清主次。如何分清主次只能具體問題具體分析，但也有兩條基本原則：一是所建數學模型一定是可能的，至少可給出近似解；二是近似解的誤差不能超過實際問題所允許的誤差范圍。
第四步：對簡化後的基本量進行標定，給出它們的科學內涵。即標明哪些是常量，哪些是已知量，哪些是待求量，哪些是矢量，哪些是標量，這些量的物理含義是什麼?
第五步：按數學模型求出結果。
第六步：驗證數學模型。驗證時可根據情況對模型進行修正，使其符合程度更高，當然這以求原模型與實際情況基本相符為原則。
(五)數學方法在科學中的作用
1．數學方法是現代科研中的主要研究方法之一
數學方法是各門自然科學都需要的一種定量研究方法，尤其在當今世界科學技術飛速發展的時代，計算機已得到廣泛應用，即使一個極其復雜的偏微分方程的求解問題也同樣可以通過離散化手段進行數字求解。如航磁法、地震法探礦的數據處理問題就異常復雜，其數學模型就是一個偏微分波動(場)方程。當然此類問題都需要在超大型專門計算機構進行的。正因為如此，許多過去無法進行定量研究的問題，現在一般都可以通過數學建模進行定量研究。當然，研究中的關鍵就是如何建模的問題了。同時，只有通過定量研究才能更深刻、更准確地揭示自然事物和自然現象內在的規律性。否則，一切科學理論的建立和理論研究的精確化就難以實現。
馬克思曾指出：「一種科學只有當它達到了能夠運用數學時，才算真正發展了」。這正如我國數千年的傳統中葯，因其葯效及有效成分沒能達到定量研究的程度，因而其發展遲緩。當今世界各主要國家都在對中國的中葯進行定量分析研究，某些中葯已被它國製成精品並擁有專利權向我國傾銷，這充分體現了定量研究的重要意義。
2．數學方法為多門科研提供了簡明精確的定量分析和理論計算方法
數學語言(方程式或計算公式)是最簡明和最精確的形式化語言，只有這種語言才能給出定量分析的理論和計算方法，通過理論計算給出的信息，可以給人們提供某種預測、某種預言。這種預示性的信息，既可能帶來某種發現、發明和創造，也可能導致極大的經濟和社會效益，從而使人們格外地感受到它的分量。
3．數學方法為多門科學研究提供邏輯推理、辯證思維和抽象思維的方法
數學作為自然科學研究的可靠工具，是因為它的理論體系是經過嚴密邏輯推證得到的，因此它也為科學研究提供了眾多邏輯推理方法；同時數學也是一種辯證思維和抽象思維的語言，因此也同樣為科學研究提供了辯證思維和抽象思維的方法。
三、系統科學方法
系統科學是關於系統及其演化規律的科學。盡管這門學科自20世紀上半葉才產生，但由於其具有廣泛的應用價值，發展十分迅速，現已成為一個包括眾多分支的科學領域。它包括有：一般系統論、控制論、資訊理論、系統工程、大系統理論、系統動力學、運籌學、博弈論、耗散結構理論、協同學、超循環理論、一般生命系統論、社會系統論、泛系分析、灰色系統理論等分支。這些分支，各自研究不同的系統。自然界本身就是一個無限大、無限復雜的系統，在自然界中包括著許許多多不同的系統，系統是一種普遍存在。一切事物和過程都可以看作組織性程度不同的系統，從而使系統科學的原理具有一般性和較高的普遍性。利用系統科學的原理，研究各種系統的結構、功能及其進化的規律，稱為系統科學方法，它已得到各研究領域的廣泛應用，目前尤其在生物學領域(生態系統)和經濟領域(經濟管理系統)中的應用最為引人注目。系統科學研究有兩個基本特點：其一是它與工程技術、經濟建設、企業管理、環境科學等聯系密切，具有很強的應用性；其二是它的理論基礎不僅是系統論，而且還依賴於各有關的專門學科，與現代一些數學分支學科有密切關系。正因為如此，人們認為系統科學方法一般指研究系統的數學模型及系統的結構和設計方法。因此，我們下面將僅就上述意義上系統科學方法作簡要論述。
(一)系統科學方法的特點和原則
所謂系統科學方法，是指用系統科學的理論和觀點，把研究對象放在系統的形式中，從整體和全局出發，從系統與要素、要素與要素、結構與功能以及系統與環境的對立統一關素中，對研究對象進行考察、分析和研究，以得到最優化的處理與解決問題的一種科學研究方法。系統科學方法的特點和原則主要有：整體性、綜合性、動態性、模型化和最優化五個方面。
(1)整體化特點和原則：這是系統科學方法的首要特點和原則。所謂整體性特點和原則，是指把研究對象作為一個有機的整體系統去看待。雖然系統中每一個要素，就其單獨功能而言是有限的，但卻是系統所必有的要素。就整體系統而言，缺少了任何一個要素都難以發揮整個系統的功能。這正如一輛汽車一樣，它是一個完整的系統，任何一個部件出現缺損都可能影響整個系統功能的發揮，甚至一個微不足道的螺絲釘的缺損都可能造成某種事故的發生。因此必須把研究對象作為有了質變的有機整體去看待。這里的計算關系應該是1+1>2，這就如同「二人一條心，黃土變成金』』的格言所表示的含義類似，即系統的整體功能大於各要素的功能之和。這被稱為系統各要素功能的非加性規律。這一規律性要求人們在對系統的研究中，必須從有機整體的角度去探討系統與組成它的各要素之間的關系，而且另一方面，需要研究系統與周圍環境之間的聯系和關系，從有機整體的角度去發揮系統的功能，把握系統的性質與運動規律。
(2)綜合性特點和原則：這一特點和原則包括兩方面的含義：一方面指客觀事物和工程都是一個系統，是由諸多要素按一定規律組成的復雜的綜合體，有其特殊的性質、規律和功能；另一方面指，對任何客觀事物和具體系統的研究，都必須進行綜合考察，即從它的組成部分、結構、功能及環境的相互聯系、相互作用和相互制約的諸方面進行綜合研究。而系統的最優化目標就是根據系統科學方法對研究對象進行綜合考察和研究的結果來確定的。
(3)動態性特點和原則：指在物質系統的動態過程中揭示它們的性質、規律和功能。因為客觀世界中實際存在的一切系統，無論是在內部的各要素之間，或系統與環境之間，都存在著物質、能量、信息的流通和交換，因此實際系統都處於動態過程之中，而不是處於靜態，因此就必須堅持動態性原則。
（4）模型化特點和原則：指的是在考察比較大且復雜的系統(如大型工程項目)時，因復雜系統因素眾多，關系復雜，一時難以完全把所有因素和關系都搞清楚，甚至有的因素也沒有必要完全弄清楚，而開始研究和處理問題時又往往要求進行定量分析，這就需要建立數學模型，即將系統加以簡化抽象為理想模型，從而通過對模型的 實驗、研究，達到較好地解決實際問題的目的。
(5)最優化原則：指在運用系統科學方法解決實際問題時，從多個可能的方案中選擇出最佳方案，使系統的運行處於最佳狀態，達到發揮最優功能的目標。按照最優化原則，系統內部各要素之間與系統和環境之間的聯系或結構都必須處於最優狀態，以發揮系統的特殊功能。
(二)常用的幾種系統科學方法簡介
1．功能分析法
功能
⑶ 科學研究中的基本方法有哪些
現代自然
科學
研究方法
自然科學方法論實質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和認識形式，是在人類已有知識的基礎上，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，它是人類智慧和創造性勞動的結晶。因此，在科學研究、科學發明和發現的過程中，是否擁有正確的科學研究方法，是能否對科學事業作出貢獻的關鍵。正確的科學方法可以使研究者根據科學發展的客觀規律，確定正確的研究方向；可以為研究者提供研究的具體方法；可以為科學的新發現、新發明提供啟示和借鑒。因此現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指出的一個問題。
一、科學實驗法
科學實驗、生產實踐和社會實踐並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准，科學實驗就是自然科學理論的源泉和檢驗標准。特別是現代自然科學研究中，任何新的發現、新的發明、新的理論的提出都必須以能夠重現的實驗結果為依據，否則就不能被他人所接受，甚至連發表學術論文的可能性都會被取締。即便是一個純粹的理論研究者，他也必須對他所關注的實驗結果，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，即探索自然規律與創造發明或發現新東西的實驗，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；二是指人們為了學習、掌握或教授他人已有科學技術知識所進行的實驗，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，也可能會發現新問題，從而通過解決新問題而實現科技創新。但是探索性實驗的創新目的明確，因此科技創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、性質或性能；結構是否存在；它的功效、技術經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及其他事物之間的聯系等初步知識。定性實驗多用於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特性的方面，它是定量實驗的基礎和前奏。
定量實驗：研究事物的數量關系的實驗。這種實驗側重於研究事物的數值，並求出某些因素之間的數量關系，甚至要給出相應的計算公式。這種實驗主要是採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節。定量實驗一般為定性實驗的後續，是為了對事物性質進行深入研究所應該採取的手段。事物的變化總是遵循由量變到質變，定量實驗也往往用於尋找由量變到質變關節點，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展的重要探索環節。
結構及成分分析實驗：它是測定物質的化學組分或化合物的原子或原子團的空間結構的一種實驗。實際上成分分析實驗在醫學上也經常採用，如血、尿、大便的常規化驗分析和特種化驗分析等。而結構分析則常用於有機物的同分異構現象的分析。
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確定其結果的事物，作為對照比較的標准，稱為「對照組」，讓其自然發展。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。這類實驗在生物學和醫學研究中是經常採用的，如實驗某種新的醫療方案或葯物及營養晶的作用等。
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、特性等而設計的實驗。即把兩種或兩種以上的實驗單元同時進行，並作相對比較。這種方法在農作物雜交育種過程中經常採用，通過對比，選擇出優良品種。
⑷ 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、系統科學、數學方法。
科學實驗
科學實驗、生產實踐和社會實踐並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准，科學實驗就是自然科學理論的源泉和檢驗標准。特別是現代自然科學研究中，任何新的發現、新的發明、新的理論的提出都必須以能夠重現的實驗結果為依據，否則就不能被他人所接受，甚至連發表學術論文的可能性都會被取締。即便是一個純粹的理論研究者，他也必須對他所關注的實驗結果，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展中極為重要的活動和研究方法。
系統科學
自然科學書籍系統科學是關於系統及其演化規律的科學。盡管這門學科自20世紀上半葉才產生，但由於其具有廣泛的應用價值，發展十分迅速，現已成為一個包括眾多分支的科學領域。它包括有：一般系統論、控制論、資訊理論、系統工程、大系統理論、系統動力學、運籌學、博弈論、耗散結構理論、協同學、超循環理論、一般生命系統論、社會系統論、泛系分析、灰色系統理論等分支。這些分支，各自研究不同的系統。自然界本身就是一個無限大、無限復雜的系統，在自然界中包括著許許多多不同的系統，系統是一種普遍存在。一切事物和過程都可以看作組織性程度不同的系統，從而使系統科學的原理具有一般性和較高的普遍性。利用系統科學的原理，研究各種系統的結構、功能及其進化的規律，稱為系統科學方法，它已得到各研究領域的廣泛應用，目前尤其在生物學領域(生態系統)和經濟領域(經濟管理系統)中的應用最為引人注目。系統科學研究有兩個基本特點：其一是它與工程技術、經濟建設、企業管理、環境科學等聯系密切，具有很強的應用性；其二是它的理論基礎不僅是系統論，而且還依賴於各有關的專門學科，與現代一些數學分支學科有密切關系。正因為如此，人們認為系統科學方法一般指研究系統的數學模型及系統的結構和設計方法。
數學方法
數學方法有兩個不同的概念，在方法論全書中的數學方法指研究和發展數學時的思想方法，而這里所要闡述的數學方法則是在自然科學研究中經常採用的一種思想方法，其內涵是；它是科學抽象的一種思維方法，其根本特點在於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，利用數學語言（即數學工具）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學解釋和預測，從量的方面揭示研究對象的規律性。這種特殊的抽象方法，稱為數學方法。
⑸ 現代管理科學的理論和方法對研究方案學有什麼作用
管理科學研究方法的必要性與發展趨勢一、管理科學研究方法的必要性在對管理學進行研究時科學的研究方法是非常重要的。首先，科學方法具有不以人的意志為轉移的以事實為研究依據的客觀性，這使得我們的研究可信度較高。其次，科學方法具有實證性，所謂實證性具體地講就是先提出關於某一事物的假設或假說，然後用事實或數據對提出的創新性理論觀點進行確證。從實證研究的方法可以看出，實證研究不涉及價值判斷問題，得出的結論使人更加信服。再其次，科學方法具有規范性，具有有序、清晰和結構化的研究程序和步驟。最後，科學方法還具有概括性，因為科學方法研究的結果具有更廣泛的適用性。所以，我們在日常的管理活動中除使用思辨的研究方法外，還應使用科學的研究方法使我們的研究更加系統、嚴謹更具有說服力。二、管理科學研究方法的歷史回顧管理科學的發展可以按不同的維度劃分為相應階段，一般的分法是按時間順序將管理科學發展劃分為如下幾個階段：首先是19世紀末20世紀初以泰勒、法約爾、韋伯為代表的古典管理階段，核心內容就是科學管理思想，以及管理過程和職能分析、組織理論等；第二階段就是20世紀的30到50年代以梅奧為代表的行為關系學說，後來的行為科學理論從此發展而來；隨後，20世紀60年代管理科學進入現代管理科學階段，也就是被孔茨所描述的「管理理論叢林」階段，這其中包括了決策理論、系統理論、管理科學及權變理論等。管理科學發展的過程反映了管理科學研究重心的轉移，古典管理側重於對物、財及管理組織過程的管理，研究方法是以工業工程研究方法及經濟學方法為研究基礎的；人際關系學說行為科學則是建立在心理學、社會學和人類科學研究的基礎上的；而現代管理階段則移植了數學、計算機技術學、統計學等諸多科學的方法論，形成了「管理叢林理論」，而在叢林理論中的各個學派都或多或少地運用了科學的方法。綜上所述，管理科學研究發展的特徵就是管理理論的發展和生產力的發展以及生產組織方式的變化緊密相聯。可以說是這些因素決定著管理理論的發展和變化。現代的管理科學是在實踐中進步，在實踐中發展，並闡釋實踐，引導實踐的。
三、管理科學研究的主要方法管理科學和其他許多社會科學一樣，其基本研究方法有三種：歸納法、實驗法和演繹法。歸納法又叫歸納推理，所謂歸納推理就是根據一類事物的部分對象具有某種性質，推出這類事物的所有對象都具有這種性質的推理。歸納推理又可以分為完全歸納推理和不完全歸納推理，不完全歸納推理僅僅考察某類事物的部分對象，而完全歸納推理則考察某類事物的全部對象。可以看出歸納研究方法是一種從典型到一般的研究方法。由於管理過程非常復雜，影響管理活動的因素非常之多，而且相互影響，我們所能觀察到的往往是綜合性的結果，所以大量的管理問題我們都是採用歸納法進行研究的。但是，歸納法也具有局限性，因為隨著時代的進步，環境的改變使得從過去歸納出的結論難以適應現在經濟的發展。實驗法可以得到更具客觀的結論，但是由於管理活動的復雜性，在實踐中很難用實驗法來研究。演繹法是一種從簡化了的事實出發，通過建立起能反映某種邏輯關系的模型，來尋找一般性規律方法。以上三種方法相互補充，對管理科學的發展作出了突出貢獻。近幾十年以來，隨著哲學、經濟學、心理學和自然科學的發展，管理科學還吸收了其他學科的理論和方法，大大豐富了管理科學研究方法的內容。這些方法主要包括系統論、資訊理論和控制論在內的老三論和包括結構理論、協同理論、突變理論在內的新三論以及經濟學、數學、心理學、統計學、法學等研究方法。四、現代管理科學的主要特徵從對管理科學的描述不難看出，管理科學的研究方法除了歸納法、實驗法和演繹法這三種傳統的方法，還不斷的吸收和移植當代自然科學和其他社會科學的前沿理論作為自己的研究方法，因此管理科學研究方法具有移植性的特點。隨著歷史的推進、人類的進步和新理論的不斷出現，管理科學研究的方法還會不斷更新和豐富。它隨時在接受新分子的加入，同時也可能在其內部形成新的獨立單元。如休哈特利用概率論和數理統計的方法創立了統計質量管理方法，而原本統計學中的概率論和數理統計是用來推斷事實和處理不確定性問題的；數學中有大量的模型，這些模型可以用來求解最優或者最滿意解，能夠為管理決策提供更具說服力的理論依據，並且促使丹茲格提出了線性規劃方法；泰勒在管理中引入了工業工程方法中的計量、分析物質、動作、時間等因素發明了高速切割刀具和工作研究方法；麥克金塞記錄、分析企業行為的財務會計方法發展了預算理論；心理學方法用來對人的需求、知覺和情緒因素進行研究，以確定科學有效的管理行為和模式，如梅奧的霍桑試驗；韋伯用社會學中對社會人群及人群之間關系的方法解決管理組織問題並創立組織理論。前面所說的管理理論叢林現象也在一定程度上證實了管理科學研究方法的多學科移植性的特點。
近年來，隨著自然科學和網路技術尤其是數學和計算機的發展，人們開始習慣性將數學中定量分析引入管理科學，將建模思想引入管理科學研究方法，促使對管理研究方法由定性分析向定量分析轉變，這在一定程度上促進了管理科學理論的精確化和科學化。《理解現代經濟學》是錢穎一教授的一部重要文章，它力圖解釋現代經濟學發展的歷史進程及其對理論框架的解構分析，突出了數學思想在現代經濟學當中的工具性作用。每一個事物在發展過程中都會遇到曲折，管理科學的研究方法也不例外，在將數學方法應用到管理學研究方法的過程中，一些管理學家過於迷信數學推理方法，嚴重與實際脫離，一度出現了為研究而研究的現象。他們在對管理過程進行定量化、形式化的研究時運用運籌學、系統工程、模擬方法等這些合乎邏輯的過程，並試圖說明只要人們利用這些符合邏輯的數學方程式就可以保證決策合理、行動正確、效益提高。事實上，作為多種學科組合的管理科學，人們對其規律的探索尚處於初級階段，因此許多管理問題還很難用定量的方法去研究，也難以用精確的數學模型加以描述，因為這些問題的內在規律是相當復雜的，其中存在著大量屬於長變化周期和多重結構的大系統。因此如果僅僅使用不精確的定性分析方法，並憑借管理者的經驗了處理和決策，即使一個小小的錯誤，也會造成重大的經濟損失。如何解決數學方法在管理學研究方法中的正確應用已成為管理科學研究和創新中的重大問題。 五、現代管理科學研究方法的發展趨勢1.繼續吸收現代科技的新進展。現代科學技術迅速發展不斷推動著管理科學研究方法的現代化。尤其是計算機硬體和軟體技術的發展，使得管理中的各種模型即使有幾百個變數也能應用計算機迅速得到運算。大數據時代的到來，將大大促進管理科學研究方法向更加科學和精確化的方向發展。2.科學管理和人文管理不斷融合。管理偏向於物，側重於對事物外在的現象進行客觀的描述與分析，而人文管理以人文主義為特徵偏向於人，側重於對人的主觀感受和體驗進行研究，而兩者的任何單極發揮都可能導致人類智力上的內耗。因此，在21世紀將是科學管理和人文管理相互融合發展的時代，21世紀無疑是一個更加開放的世紀，東西方文化在不斷融合，科學管理和人文管理必將不斷融合。
3.與哲學的聯系將更加緊密。哲學是一種高層次、深遠的理論思維，它以最高層次、最一般的范疇體系揭示事物的本質、事物之間的聯系和事物的發展過程及規律，以最高的理性境界審視現象，展現人類的未來。因此，哲學是對管理活動作更深層次理性分析的重要基礎。4.注重跨文化分析。21世紀經濟全球化程度進一步加深，而文化的全球化也必將進一步發展，因此對管理科學理論的跨文化發展是一個長期的研究方向。根據對管理科學理論所作的跨文化分析，我們可以肯定不存在一個超越任何文化背景的管理科學理論。因此，我們不可能構建一種超出文化背景的管理科學理論，也正因此，未來的管理科學發展離不開文化的發展，管理科學要想具有更強的適應性也離不開對文化背景的融合分析。5.與經濟學方法進一步融合。盡管從總體上說經濟學和管理學研究的問題並不一致，因為經濟學研究為什麼的問題，管理學研究怎麼做的問題，但是眾所周知經濟學和管理學的聯系還是非常廣泛的。經濟學只有通過管理才能轉化為現實的生產力，而管理學只有在經濟學的幫助下才能得到迅速的發展和不斷的完善。由於經濟學和管理學的相互滲透、交叉和融合。經濟管理科學和管理經濟科學等邊緣學科相繼出現，因此在經濟研究中的文獻中大多有關管理的研究及論述，幾乎難以分清哪些是純粹的經濟學，哪些是純粹的管理學。眾多的社會經濟學問題本身就需要經濟學和管理科學共同來研究，只要能解決問題，也沒有必要學科之間的界限。因此，今後的管理科學研究應該進一步吸收經濟學的研究成果和研究方法。（作者單位：河南理工大學經濟管理學院）
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管理科學研究方法的必要性與發展趨勢
管理科學研究方法的必要性與發展趨勢
一、管理科學研究方法的必要性
在對管理學進行研究時科學的研究方法是非常重要的。首先，科學方法具有不以人的意志為轉移的以事實為研究依據的客觀性，這使得我們的研究可信度較高。其次，科學方法具有實證性，所謂實證性具體地講就是先提出關於某一事物的假設或假說，然後用事實或數據對提出的創新性理論觀點進行確證。從實證研究的方法可以看出，實證研究不涉及價值判斷問題，得出的結論使人更加信服。再其次，科學方法具有規范性，具有有序、清晰和結構化的研究程序和步驟。最後，科學方法還具有概括性，因為科學方法研究的結果具有更廣泛的適用性。所以，我們在日常的管理活動中除使用思辨的研究方法外，還應使用科學的研究方法使我們的研究更加系統、嚴謹更具有說服力
⑹ 科學研究方法有什麼
問題一：科學的研究方法有哪些 (一)研究程序的公開性
(二)收集數據資料的客觀性
(三)觀察和實驗條件的可控性
(四)分析方法的系統性
(五)所得結論的再現性
(六)對未來的預見性
問題二：科學研究有哪些方法 常用的科學研究方法是:(1)假設與理論;(2)實驗與觀察(3)科學抽象.包括:非邏輯方法(理想化方法,模型方法,類比方法)和邏輯方法(分析與綜合,演繹與歸納)(4)數學方法(5)三論(控制論,資訊理論,系統論)與系統科學方法(耗散結構論,協同學理論,突變論).
問題三：請問科學研究中的基本方法有哪些？ 科學實驗法
科學實驗、生產實踐和社會實踐並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准，科學實驗就是自然科學理論的源泉和檢驗標准。特別是現代自然科學研究中，任何新的發現、新的發明、新的理論的提出都必須以能夠重現的實驗結果為依據，否則就不能被他人所接受，甚至連發表學術論文的可能性都會被取締。即便是一個純粹的理論研究者，他也必須對他所關注的實驗結果，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展中極為重要的活動和研究方法。
問題四：論文研究方法有哪些 調查法
調查法是科學研究中最常用的方法之一。它是有目的、有計劃、有系統地搜集有關研究對象現實狀況或歷史狀況的材料的方法。調查方法是科學研究中常用的基本研究方法，它綜合運用歷史法、觀察法等方法以及談話、問卷、個案研究、測驗等科學方式，對教育現象進行有計劃的、周密的和系統的了解，並對調查搜集到的大量資料進行分析、綜合、比較、歸納，從而為人們提供規律性的知識。
調查法中最常用的是問卷調查法，它是以書面提出問題的方式搜集資料的一種研究方法，即調查者就調查項目編製成表式，分發或郵寄給有關人員，請示填寫答案，然後回收整理、統計和研究。
觀察法
觀察法是指研究者根據一定的研究目的、研究提綱或觀察表，用自己的感官和輔助工具去直接觀察被研究對象，從而獲得資料的一種方法。科學的觀察具有目的性和計劃性、系統性和可重復性。在科學實驗和調查研究中，觀察法具有如下幾個方面的作用：①擴大人們的感性認識。②啟發人們的思維。③導致新的發現。
實驗法
實驗法是通過主支變革、控制研究對象來發現與確認事物間的因果聯系的一種科研方法。其主要特點是：第一、主動變革性。觀察與調查都是在不幹預研究對象的前提下去認識研究對象，發現其中的問題。而實驗卻要求主動操縱實驗條件，人為地改變對象的存在方式、變化過程，使它服從於科學認識的需要。第二、控制性。科學實驗要求根據研究的需要，藉助各種方法技術，減少或消除各種可能影響科學的無關因素的干擾，在簡化、純化的狀態下認識研究對象。第三，因果性。實驗以發現、確認事物之間的因果聯系的有效工具和必要途徑。
文獻研究法
文獻研究法是根據一定的研究目的或課題，通過調查文獻來獲得資料，從而全面地、正確地了解掌握所要研究問題的一種方法。文獻研究法被子廣泛用於各種學科研究中。其作用有：①能了解有關問題的歷史和現狀，幫助確定研究課題。②能形成關於研究對象的一般印象，有助於觀察和訪問。③能得到現實資料的比較資料。④有助於了解事物的全貌。
實證研究法
實證研究法是科學實踐研究的一種特殊形式。其依據現有的科學理論和實踐的需要，提出設計，利用科學儀器和設備，在自然條件下，通過有目的有步驟地操縱，根據觀察、記錄、測定與此相伴隨的現象的變化來確定條件與現象之間的因果關系的活動。主要目的在於說明各種自變數與某一個因變數的關系。
定量分析法
在科學研究中，通過定量分析法可以使人們對研究對象的認識進一步精確化，以便更加科學地揭示規律，把握本質，理清關系，預測事物的發展趨勢。
定性分析法
定性分析法就是對研究對象進行「質」的方面的分析。具體地說是運用歸納和演繹、分析與綜合以及抽象與概括等方法，對獲得的各種材料進行思維加工，從而能去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及裡，達到認識事物本質、揭示內在規律。
跨學科研究法
運用多學科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進行綜合研究的方法，也稱「交叉研究法」。科學發展運動的規律表明，科學在高度分化中又高度綜合，形成一個統一的整體。據有關專家統計，現在世界上有2000多種學科，而學科分化的趨勢還在加劇，但同時各學科間的聯系愈來愈緊密，在語言、方法和某些概念方面，有日益統一化的趨勢。
個案研究法
個案研究法是認定研究對象中的某一特定對象，加以調查分析，弄清其特點及其形成過程的一種研究方法。個案研究有三種基本類型：(1)個人調查，即對組織中的某一個人進行調查研究；(2)團體調查，即對某個組織或團體進行調查研究；(3)問題調查，即對某個現象或問題進行調查研究。
功能分析......>>
問題五：課題研究方法有哪些 課題研究方案基本內容
教育科研課題的種類多種多樣，其研究方法也各不相同，研究方案也有不同的種類，但究其結構，則大同小異。它基本上包含了以下幾個方面。
⑴課題的表述
一項研究課題必須有一個名稱表述其所研究的內容。這看起來是個小問題，但實際上很多人寫課題名稱時，往往寫得不準確、不恰當，從而影響了整個課題的形象和質量.一個好的課題名，要符合準確、規范、簡潔、醒目的要求。
准確，就是課題名稱要把課題研究的問題（研究內容）是什麼，研究的對象是什麼交待清楚。課題名稱的表述是否清晰、是否能涵蓋所要研究的內容和方法，在一定意義上說，也是檢驗與衡量研究者認識程度和水平的標志。課題的名稱一定要和研究的內容相一致，不能太大，有一個適宜的切口，能准確地把研究的對象、問題概括出來。規范，就是所用的詞語、句型規范、科學，一些似是而非的詞不能用，口號方式、結論式的句型不能用。如「培養學生自主學習能力，提高課堂教學效率」，如果作為一篇經驗總結論文的題目還不錯，但作為課題的名稱，則不好，因為課題就是我們要解決的問題，這個問題正在探討，正准備進行研究，不能有結論性的口氣。此外，在確定課題名稱時，還應慎用疑問句。因為，疑問句表述的是一個問題，而不是一個論點或假設。課題應以陳述式句型表述。比如，「家庭壓力對小學生學習成績有何影響」就是一個問題，一般不宜用作課題名稱。如果要作為課題來研究則應改為「家庭壓力對小學生學習成績影響的研究」或「家庭壓力與小學生學習成績關系的研究」。簡潔，就是名稱不能太長，能不要的字盡量不要，一般不要超過20個字。醒目，就是課題研究的切口適宜、新穎，使人一看就對課題留下深刻的印象。
⑵研究的目的和意義
作為課題方案，首先應對課題研究的背景和需要達到的研究目的進行闡述，回答「為什麼要進行研究」這樣一個問題。在方案中，課題研究的背景通常以「課題的提出」或「課題的背景」的方式來闡述的，主要是介紹所研究課題的目的、意義，也就是為什麼要研究、研究它有什麼價值。這一般可以先從現實需要方面去論述，指出現實當中存在這個問題，需要去研究，去解決，本課題的研究有什麼實際作用，然後，再寫課題的理論和學術價值。這些都要寫得具體一點，有針對性一點，不能漫無邊際地空喊口號。
⑶國內外研究現狀、水平和發展趨勢
針對課題的研究內容，要陳述課題范圍內有沒有人研究，哪些方面已有人作過研究？取得了哪些成果？這些成果所表達出來的觀點是否一致？如有分歧，那麼他們伐分歧是什麼？存在什麼不足以及正在向什麼方向發展等。這些內容的分析一方面可以論證本課題研究的地位和價值，另一方面也說明課題研究人員對本課題研究是否有較好的把握，是否具有一定的研究基礎。因為我們對某一問題進行科學研究，必須對該問題的研究現狀有清醒的了解。
⑷研究的理論依據
我們中小學教師現在進行的課題研究，基本上是應用研究，這就要求我們的研究必須有一些基本的理論依據來保證研究的科學性。比如，我們要進行活動課實驗研究，我們就必須以課程理論、學習心理學理論、教育心理學理論為試驗的理論依據。我們進行教育模式創新實驗研究，就必須以教學理論、教育實驗理論為理論依據。
⑸研究的假設
課題選定後，根據事實和已有資料對研究課題設想出一種或幾種可能的答案、結論，這就是「假設」。假設是根據一定的科學知識和新的科學事實對所研究的問題的規律或原因做出的一種推測性論斷和假定性解釋，是在進行研究之前預先設想的、暫定的。在研究的假設中要涉及到一些研究的變數，研究的變數依其相互關系可分為：......>>
問題六：什麼是科研方法？科研方法有哪些特點 科研方法是指在科學研究過程中，為解決課題研究中出現的科學問題、技術難點所使用的研究方法。
按其普遍程度可分為三個層次：
一、 哲學方法。又稱「全科學方法」是適用范圍最廣的方法，無論是社會科學，自然科學還是思維科學都適用。哲學方法要求我們用哲學的觀點來分析問題和解決問題。
二、 一般研究法。
這是指對某類學科具體研究過程中所使用的一般方法。可分為三大類型：
1、 經驗方法。即獲得經驗材料的方法
（1）、文獻研究法。通過專業的文摘、索引、工具書、光碟以及英特網教育信息資源等文獻的檢索來發揮文獻價值與創造性的利用文獻的方法。
（2）、社會調查法。是人們有目的、有意識的對社會現象進行考察，從中獲得來自社會系統中各種要素和結構的直接資料的一種方法。根據調查目的、對象、內容的不同，可分為：訪問調查，問卷調查，個案調查等多種方法。
（3）、實地觀察法。是研究者有目的，有計劃的運用自己的感覺器官或藉助科學觀察儀器，直接了解當前正在發生，處於自然狀態下的社會現象的方法。
（4）、實驗研究法。是實驗者有目的，有意識的通過改變某些社會環境的實踐活動，來認識實驗對象的本質及其規律的方法。
2、理論研究法
就是把感性材料進行整理、分析、加工，上升為本質的，深刻的和系統的理性認識的方法。一般有數學方法和思維方法。
3、 系統科學方法。
主要是系統論方法、控制論方法、和資訊理論方法。既可以作為經驗方法來使用，來獲得感性資料，又可以作為理論方法來使用。
三、專門研究法。專門問題所採用的特殊的研究方法，如教育技術研究中的內容分析法，學習反應分析法，概念圖分析法等。