第六章.問題及問題的發現 第三節 發現問題的途徑與方法
問題是發明創造的起點和本源,也是一種有深刻意義的認識和思維活動。問題是現實社會需求的反映,也是阻礙進步與發展的障礙。解決問題是人類的需求,也是展示人生本色的標誌。就問題本身而言,有如智慧的迷宮、知識的寶藏,解決問題可以增加個人的知識積累和精神財富。發現問題是人們一切實踐活動的積累,也是一種複雜的認識活動和思維活動。對每個人來說發現問題經曆了一個由自發到自覺的轉變過程,發現問題不僅需要有懷疑精神、創新精神和批判精神,也需要堅強的毅力、進取心和社會責任感;發現問題不僅要有豐富的實踐經驗和堅實的理論基礎,也要有豐富的想象力、敏銳的洞察力,精細的分析力和頑強的探索力;發現問題不僅需要社會的推動,而且需要動機的激發;發現問題不僅需要了解發現問題的途徑,而且需要掌握發現問題的方法。發現問題雖然沒有固定的程序和算法,但也並非是完全隨機的、純粹偶然的活動。
一、發現問題的途徑
1.通過已有的理論發現問題
這一途徑發現的問題可能有:一方麵,理論內部的邏輯矛盾。如伽利略在亞裏士多德的落體定律發現了邏輯矛盾,一些悖論和佯謬的發現同樣也起到了重要的推動作用。另一方麵,這類問題的發現不僅需要嚴密的邏輯推理,而且要對整個係統進行全麵深入地剖析。理論內部結構的不對稱性或結構上的不嚴謹,這類問題的發現可以導致對理論的修正和完善,其發現過程即要邏輯分析也要嚴謹的判斷。
2.對兩個或以上的理論進行比較發現問題
這些理論之間是否矛盾?是否一致?是否歸並?能否還原?能否融合?能否統一?這種途徑可從三個方麵加以考慮:首先,同一領域、同一係列,相繼出現的理論關係問題。如開普勒的定律與牛頓力學關係問題,就有後者說明前者,前者為後者歸並的問題。其次,同一領域,兩個不同係列理論之間的關係問題。如相對論與量子力學的關係。量子力學中的矩陣力學與波動力學都屬於同一學科相互競爭的理論。二者之間的矛盾,提出了量子力學形式體係的實質性解釋的背景問題及兩個理論係統的比較、評價問題。相對論與量子力學的關係引發了將兩者結合起來的研究。最後,不同領域兩個理論之間的關係問題。如微觀粒子的量子理論與遺傳基因的研究理論,使生物學與物理學找到了統一的基礎——微觀粒子的運動規律。生物技術主要是建立在對生命物質分子層次認識的基礎上,DNA現代生物技術是在確立了遺傳物質DNA雙螺旋結構基礎上發展起來的。
3.從理論與事實之間的關係中發現問題
理論與事實之間存在著理論解釋事實和事實驗證理論兩種關係。理論不能有效地合理地解釋事實,可能產生三種情況:首先,理論有問題;其次,觀察事實有問題;最後,以上兩者均有問題。
當確定觀察(直接或實驗觀察)事實無誤,則必須修正理論、補充理論
·第六章.問題及問題的發現·
或研究新理論取而代之。經反複驗證,理論沒有問題,則必然會出現事實描述有問題,實驗設計有問題,或觀察理論有問題,觀察技術有問題幾種情況,據此應建立新的觀察理論或觀察技術。如奧斯特觀察磁針偏轉現象,經驗證明現象確鑿無誤,從而導致電磁關係新理論觀點的提出。
4.在理論的應用中發現問題
科學理論研究與形成,其根本目的就在於認識自然規律,並用以利用自然、改造自然,促進社會的發展和生活水平的提高。
理論的應用由基礎生產到高端科學研究具有很多類型和層次:有數學、邏輯、方法論在各門經驗科學中的應用;有自然科學在技術領域中的應用;有科學技術在生產領域中的應用;有自然科學與社會科學,人文科學的相互應用等。一般來說,在理論的應用,在基本概念的展開過程中,原來隱而不現的狹隘、不精確性、不合理性和不恰當等方麵的缺陷錯誤等會逐漸顯露出來,為理論提出了新的發展方向。另一方麵,實踐會提出有待理論探討的新問題,激發新的理論思考。在技術史上,我們會看到一種重大技術的誕生,往往產生許多相應的科學問題、技術問題、哲學問題、社會問題乃至道德問題,前麵講述的科學技術發展史相關內容就是有力的證明。
5.在產品開發中發現問題
這裏所說的“產品”是廣義的產品定義,包括物質產品和社會科學領域的產品和人文科學領域的產品等。上麵已闡述的在理論應用中發現問題,所涉及的是理論本身的問題。在產品開發中,還存在著許多理論與實踐,內在與外在的聯係問題和擴展問題。具體表現為以下幾類技術性問題:首先,實驗環境與條件向實踐(生產、應用)環境條件轉化問題。一般理論是通過實驗觀察、驗證形成的,環境條件是嚴格設定的,理論應用於實踐首先要麵對的是生產、應用環境和條件,兩者的差異(不完備、不精確、現場外來因素的幹擾)便形成了多種問題。其次,理論概念表現為概括性、確定性,而在實際開發中卻顯示出同一理論的多向性應用。比如金屬冶煉理論,用於冶煉、鑄造,在實際生產中又可以變化多種冶煉工藝,在這些實踐技術應用中,也將發現多種問題。再次,理論研究中的測量觀察手段,無論從方法上、精度上、儀器裝備上與實際開發應用也有明顯的不同,也都會成為工藝流程中的實際技術問題。最後,產品開發中應用同一理論所需轉化設備,裝備等也是多種多樣的。為了達到生產優化的目的,設備、工藝裝備的設計,結構、原理也存在著多樣性。這些都有實際的創新問題。
6.從“創新”中發現問題
無論企業、事業乃至政府機關都同樣麵對著市場競爭的問題,隻有永恒
的發展才是在競爭中立於不敗之地的根本和唯一正確的抉擇。發展一個重要
的策略是創新,我們借助經濟領域的“創新”概念來闡述發現問題的途徑。
第一,從產品創新中發現問題。這裏的產品,我們擴大表述為一切實體
組織,對外界服務的主導實務(包括,機關團體的法規、章程的製定)。一切
產品都是根據市場,社會的需求和形勢而確定的,需求與形勢與自身的條件
總是存在著各種矛盾,解決這些矛盾,做出具體規劃需要大量的調查、分析、
決策,而新產品開發中每一項活動都麵臨著各種問題。
第二,技術創新。一旦“產品”確定,生產實施、技術措施便成了關鍵。
工藝流程計劃製定,關鍵技術創造,設備的選擇,不僅要求先進、實用,更
需要優選。每一個環節都可能是“問題”。
第三,材料(包括社會科學領域主導實務中所需材料)創新的主要問題
是材料自身品質及與需求匹配的優化問題。
第四,管理創新問題:管理計劃、組織、係統化及其實效問題。
第五,設備創新問題:包含設備的功能、結構、效率、性能的創新問題,
有關創新問題在以後章節中將有進一步解讀。
7.從經驗中概括出新問題
在科學的理論建構中,最關鍵的問題是經驗規律與理論規律的過渡,善
於區別這兩類規律,又要把握它們的內在聯係,發現並解決問題就是架築兩
種規律之間橋梁,其轉化過程可以表現為經驗規律←→問題←→理論規律。
兩種規律的分界在於規律的可觀察性與不可觀察性。經驗來源於觀察(包
含必要的測量)和積累、比較概括和驗證,通過觀察(測量)反複地比較、概括,
形成一種有效認識,這種認識在不斷地觀察中接受檢驗和進一步概括,並可