目應(yīng)用了哪些科學(xué)方法科學(xué)原理(科學(xué)原理)
1.科學(xué)原理有哪些
現(xiàn)代自然科學(xué)研究方法 自然科學(xué)方法論實(shí)質(zhì)上是哲學(xué)上的方法論原理在各門具體的自然科學(xué)中的應(yīng)用。
作為科學(xué)，它本身又構(gòu)成了一門軟科學(xué)，它是為各門具體自然科學(xué)提供方法、原則、手段、途徑的最一般的科學(xué)。自然科學(xué)作為一種高級復(fù)雜的知識形態(tài)和認(rèn)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(shí)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(xué)研究、科學(xué)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的過程中，是否擁有正確的科學(xué)研究方法，是能否對科學(xué)事業(yè)作出貢獻(xiàn)的關(guān)鍵。正確的科學(xué)方法可以使研究者根據(jù)科學(xué)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(xué)的新發(fā)現(xiàn)、新發(fā)明提供啟示和借鑒。
因此現(xiàn)代科學(xué)研究中尤其需要注重科學(xué)方法論的研究和利用，這也就是我們要強(qiáng)調(diào)指出的一個問題。 一、科學(xué)實(shí)驗(yàn)法 科學(xué)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)踐和社會實(shí)踐并稱為人類的三大實(shí)踐活動。
實(shí)踐不僅是理論的源泉，而且也是檢驗(yàn)理論正確與否的惟一標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)就是自然科學(xué)理論的源泉和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。特別是現(xiàn)代自然科學(xué)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(shí)驗(yàn)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(xué)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(shí)驗(yàn)結(jié)果，甚至實(shí)驗(yàn)過程有相當(dāng)深入的了解才行。因此，可以說，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是自然科學(xué)發(fā)展中極為重要的活動和研究方法。
（一）科學(xué)實(shí)驗(yàn)的種類 科學(xué)實(shí)驗(yàn)有兩種含義：一是指探索性實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)往往是前人或他人從未做過或還未完成的研究工作所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)；二是指人們?yōu)榱藢W(xué)習(xí)、掌握或教授他人已有科學(xué)技術(shù)知識所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，如學(xué)校中安排的實(shí)驗(yàn)課中的實(shí)驗(yàn)等。實(shí)際上兩類實(shí)驗(yàn)是沒有嚴(yán)格界限的，因?yàn)橛袝r重復(fù)他人的實(shí)驗(yàn)，也可能會發(fā)現(xiàn)新問題，從而通過解決新問題而實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新。
但是探索性實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新目的明確，因此科技創(chuàng)新主要由這類實(shí)驗(yàn)獲得。 從另一個角度，又可把科學(xué)實(shí)驗(yàn)分為以下類型。
定性實(shí)驗(yàn)：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(jì)水平是否達(dá)到一定等級的實(shí)驗(yàn)。一般說來，定性實(shí)驗(yàn)要判定的是“有”或“沒有”、“是”或“不是”的，從實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)多用于某項(xiàng)探索性實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)和前奏。 定量實(shí)驗(yàn)：研究事物的數(shù)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。
這種實(shí)驗(yàn)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(yīng)的計算公式。這種實(shí)驗(yàn)主要是采用物理測量方法進(jìn)行的，因此可以說，測量是定量實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)。
定量實(shí)驗(yàn)一般為定性實(shí)驗(yàn)的后續(xù)，是為了對事物性質(zhì)進(jìn)行深入研究所應(yīng)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(shí)驗(yàn)也往往用于尋找由量變到質(zhì)變關(guān)節(jié)點(diǎn)，即尋找度的問題。
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：為掌握或檢驗(yàn)前人或他人的已有成果而重復(fù)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證某種理論假說所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)：它是測定物質(zhì)的化學(xué)組分或化合物的原子或原子團(tuán)的空間結(jié)構(gòu)的一種實(shí)驗(yàn)。實(shí)際上成分分析實(shí)驗(yàn)在醫(yī)學(xué)上也經(jīng)常采用，如血、尿、大便的常規(guī)化驗(yàn)分析和特種化驗(yàn)分析等。
而結(jié)構(gòu)分析則常用于有機(jī)物的同分異構(gòu)現(xiàn)象的分析。 對照比較實(shí)驗(yàn)：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(biāo)準(zhǔn)，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(shí)驗(yàn)研究對象，稱為實(shí)驗(yàn)組，通過一定的實(shí)驗(yàn)步驟，判定研究對象是否具有某種性質(zhì)。
這類實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中是經(jīng)常采用的，如實(shí)驗(yàn)?zāi)撤N新的醫(yī)療方案或藥物及營養(yǎng)晶的作用等。 相對比較實(shí)驗(yàn)：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(shí)驗(yàn)。
即把兩種或兩種以上的實(shí)驗(yàn)單元同時進(jìn)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?yàn)：是指為了由已知的結(jié)果去尋求其產(chǎn)生結(jié)果的原因而設(shè)計和進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)：指為驗(yàn)證科學(xué)假設(shè)、科學(xué)理論和設(shè)計方案等是否正確而設(shè)計的一種實(shí)驗(yàn)，其目的在于作出最后判決。如真空中的自由落體實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)。
此外，科學(xué)實(shí)驗(yàn)的分類中還包括中間實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)、工藝實(shí)驗(yàn)、模型實(shí)驗(yàn)等類型，這些主要與工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)。 （二）科學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義和作用 1.科學(xué)實(shí)驗(yàn)在自然科學(xué)中的一般性作用 人類對自然界認(rèn)識的不斷深化過程，。
2.經(jīng)常用的科學(xué)方法有哪些
科學(xué)方法具體指哪方面？下面給出關(guān)于科學(xué)方法相關(guān)的資料：
科學(xué)方法論有廣義狹義之分。
狹義的僅指自然科學(xué)方法論即研究自然科學(xué)中的一般方法，如觀察法、實(shí)驗(yàn)法、數(shù)學(xué)方法等。
廣義的則指所有正確的方法論，即科學(xué)的方法論。20世紀(jì)隨著自然科學(xué)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(xué)方法論的歷史形態(tài)，從科學(xué)發(fā)展的整個歷史來看，有4種形態(tài)：自然哲學(xué)方法論、哲學(xué)方法論、邏輯方法論和理論方法論。
如果僅僅是對中學(xué)階段理化生的科學(xué)方法，屬于自然科學(xué)方法的范疇，就是上文觀察法等。
3.趙州橋運(yùn)用了哪些科學(xué)原理
一）橋址選擇比較合理，使橋基穩(wěn)固牢靠。
李春根據(jù)自己多年豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過嚴(yán)格周密勘查、比較，選擇了佼河兩岸較為平直的地方建橋。這里的地層是由河水沖積而成，地層表面是久經(jīng)水流沖涮的粗砂層，以下是細(xì)石、粗石、細(xì)砂和粘土層。
根據(jù)現(xiàn)代測算，這里的地層每平方厘米能夠承受4.5到6.6公斤的壓力，而趙州橋?qū)Φ孛娴膲毫槊科椒嚼迕?—6公斤，能夠滿足大橋的要求。選定橋址后在上面建造地基和橋臺。
自建橋到現(xiàn)在，橋基僅下沉了5厘米，說明這里的地層非常適合于建橋。 二）趙州橋的砌置方法新穎、施工修理方便。
李春就地取材，選用附近州縣生產(chǎn)的質(zhì)地堅硬的青灰色砂石作為建橋石料。在石拱砌置方法上，均采用了縱向（順橋方向）砌置方法，就是整個大橋是由28道各自獨(dú)立的拱券沿寬度方向并列組合而成；拱厚皆為1.03米，每券各自獨(dú)立、單獨(dú)操作，相當(dāng)靈活。
每券砌完全合攏后就成一道獨(dú)立拼券砌完一道供券，移動承擔(dān)重量的“鷹架”，再砌另一道相鄰拱。這種砌法有很多優(yōu)點(diǎn)，它既可以節(jié)省制作“鷹架”所用的木材，便于移動，同時又利于橋的維修，一道拱券的石塊損壞了，只要嵌入新石，進(jìn)行局部修整就行了，而不必對整個橋進(jìn)行調(diào)整。
三）在保持大橋穩(wěn)定性方面采取了許多嚴(yán)密措施。為了加強(qiáng)各道拱券間的橫向聯(lián)系，使28道拱組成一個有機(jī)整體，連接緊密牢固，李春采取了一系列技術(shù)措施。
l、每一拱券采用了下寬上窄、略有“收分”的方法，使每個拱券向里傾斜，相互擠靠，增強(qiáng)其橫向聯(lián)系，以防止拱石向外傾倒；在橋的寬度上也采用了少量“收分”的辦法，就是從橋的兩端到橋頂逐漸收縮寬度，從最寬9.6米收縮到9米，以加強(qiáng)大橋的穩(wěn)定性。 2、在主券上均勻沿橋?qū)挿较蛟O(shè)置了5個鐵拉桿，穿過28道拱券，每個拉桿的兩端有半圓形桿頭露在石外，以夾住28道拱券，增強(qiáng)其橫向聯(lián)系。
在4個小拱上也各有一根鐵拉桿起同樣作用。 3、在靠外側(cè)的幾道拱石上和兩端小拱上蓋有護(hù)拱石一層，以保護(hù)拱石；在護(hù)拱石的兩側(cè)設(shè)有勾石6塊，勾住主拱石使其連接牢固。
4、為了使相鄰拱石緊緊貼合在一起，在兩側(cè)外券相鄰拱石之間都穿有起連接作用的“腰鐵”，各道券之間的相鄰石塊也都在拱背穿有“腰鐵”，把拱石連鎖起來。而且每塊拱石的側(cè)面都鑿有細(xì)密斜紋，以增大摩擦力，加強(qiáng)各券橫向聯(lián)系。
這些措施的采取使整個大橋連成一個緊密整體，增強(qiáng)了整個大橋的穩(wěn)定性和可靠性。
