2025年大學(xué)《科學(xué)史》專業(yè)題庫——科學(xué)研究方法和技術(shù)進(jìn)步考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪項(xiàng)不是伽利略科學(xué)方法的重要特征？A.強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)描述B.大量依賴思辨推演C.通過精密實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)D.注重理論體系的自洽性2.被譽(yù)為“近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)鼻祖”的科學(xué)家是？A.哥白尼B.開普勒C.伽利略D.牛頓3.“歸納主義”與“演繹主義”的爭(zhēng)論在科學(xué)史上主要發(fā)生在哪個(gè)時(shí)期？A.中世紀(jì)B.文藝復(fù)興時(shí)期C.17世紀(jì)科學(xué)革命時(shí)期D.20世紀(jì)量子力學(xué)發(fā)展時(shí)期4.下列哪項(xiàng)技術(shù)發(fā)明對(duì)天文學(xué)觀察的革命性影響最為顯著？A.印刷術(shù)B.望遠(yuǎn)鏡C.地動(dòng)儀D.日心說理論5.數(shù)理方法在近代科學(xué)革命中的作用主要體現(xiàn)在？A.提供了精確的觀測(cè)工具B.使科學(xué)結(jié)論更具普遍性和精確性C.推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展D.徹底否定了傳統(tǒng)權(quán)威6.波普爾在科學(xué)哲學(xué)中強(qiáng)調(diào)的“證偽主義”主要針對(duì)哪種科學(xué)方法？A.歸納法B.演繹法C.實(shí)驗(yàn)法D.觀察法7.17世紀(jì)科學(xué)革命期間，科學(xué)觀察與數(shù)學(xué)方法相結(jié)合的典型代表是？A.哥白尼的日心說B.開普勒的行星運(yùn)動(dòng)定律C.牛頓的萬有引力定律D.達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說8.計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用對(duì)科學(xué)研究方法帶來的主要影響不包括？A.加速數(shù)據(jù)處理和分析能力B.使復(fù)雜模擬成為可能C.推動(dòng)了科學(xué)知識(shí)的快速傳播D.取代了理論思辨和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)9.下列哪項(xiàng)不屬于“技術(shù)范式”（TechnologicalParadigm）的范疇？A.基因測(cè)序技術(shù)B.望遠(yuǎn)鏡制造工藝C.相對(duì)論理論框架D.計(jì)算機(jī)編程語言10.庫恩在《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》中提出的核心概念“范式”主要指？A.科學(xué)研究的基本方法B.一個(gè)時(shí)代被廣泛接受的科學(xué)理論體系及其方法C.對(duì)某一科學(xué)問題的數(shù)學(xué)模型D.科學(xué)共同體的組織結(jié)構(gòu)二、填空題（每空1分，共10分）1.科學(xué)革命時(shí)期，伽利略通過研究______和______，展示了實(shí)驗(yàn)方法的力量。2.17世紀(jì)，科學(xué)研究的“數(shù)學(xué)化”趨勢(shì)與______的傳播密切相關(guān)。3.望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡的發(fā)明極大地?cái)U(kuò)展了科學(xué)家的______能力。4.“方法論的爭(zhēng)論”（Methodenstreit）主要是指19世紀(jì)德國(guó)哲學(xué)界關(guān)于______與______優(yōu)先性的爭(zhēng)論。5.電子計(jì)算機(jī)的誕生不僅改變了計(jì)算方式，也深刻影響了______和______等科學(xué)研究環(huán)節(jié)。三、名詞解釋（每題5分，共20分）1.科學(xué)方法2.實(shí)驗(yàn)方法3.技術(shù)革命4.科學(xué)共同體四、簡(jiǎn)答題（每題8分，共24分）1.簡(jiǎn)述伽利略科學(xué)研究方法的主要特點(diǎn)及其歷史意義。2.簡(jiǎn)述印刷術(shù)對(duì)科學(xué)知識(shí)傳播和科學(xué)研究方法發(fā)展的影響。3.簡(jiǎn)述科學(xué)研究方法與技術(shù)進(jìn)步之間的一種互動(dòng)關(guān)系。五、論述題（每題15分，共30分）1.試述17世紀(jì)科學(xué)革命中，觀察、實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)方法相結(jié)合是如何推動(dòng)科學(xué)取得突破性進(jìn)展的。2.選擇一個(gè)你感興趣的歷史時(shí)期或科學(xué)領(lǐng)域，分析技術(shù)進(jìn)步是如何塑造該時(shí)期/領(lǐng)域科學(xué)研究方法的特征和范式的。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.C4.B5.B6.A7.C8.D9.C10.B二、填空題1.運(yùn)動(dòng)物體，落體2.數(shù)學(xué)3.觀察4.歸納法，演繹法5.數(shù)據(jù)處理，理論模擬三、名詞解釋1.科學(xué)方法：指科學(xué)研究過程中所遵循的規(guī)則、程序、原則和思維模式，包括觀察、實(shí)驗(yàn)、假設(shè)、驗(yàn)證、邏輯推理等環(huán)節(jié)，旨在系統(tǒng)、客觀、有效地獲取知識(shí)、認(rèn)識(shí)世界。2.實(shí)驗(yàn)方法：指在人為控制或模擬的條件下，通過操縱特定變量，觀察和測(cè)量其效果，以檢驗(yàn)假設(shè)、揭示規(guī)律的一種科學(xué)研究方法。其核心在于通過“控制變量”來探究“因果關(guān)系”。3.技術(shù)革命：指在特定時(shí)期內(nèi)，由于新發(fā)明的技術(shù)（如工具、機(jī)器、材料、能源等）的突破性應(yīng)用，導(dǎo)致生產(chǎn)方式、社會(huì)結(jié)構(gòu)、生活方式等發(fā)生深刻變革的過程。技術(shù)革命往往伴隨著科學(xué)研究方法的重大革新。4.科學(xué)共同體：指由具有共同知識(shí)背景、研究興趣和價(jià)值觀念的科學(xué)家組成的群體。科學(xué)共同體是科學(xué)知識(shí)生產(chǎn)、交流、評(píng)價(jià)和傳承的主要載體，其內(nèi)部規(guī)范和互動(dòng)影響著科學(xué)研究的方法和實(shí)踐。四、簡(jiǎn)答題1.伽利略科學(xué)研究方法的主要特點(diǎn)及其歷史意義：*特點(diǎn)：*強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：反對(duì)僅憑邏輯思辨和權(quán)威，主張通過具體實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)科學(xué)假設(shè)，如著名的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)（雖可能是傳說）和斜面滾球?qū)嶒?yàn)。*結(jié)合數(shù)學(xué)描述與物理觀察：伽利略將數(shù)學(xué)語言應(yīng)用于描述物理現(xiàn)象，使科學(xué)結(jié)論更精確、更具普遍性，例如描述落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。*重視觀察：伽利略廣泛使用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行天文觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)了木星的衛(wèi)星、土星環(huán)、金星相位變化等，為日心說提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。*邏輯推理：在實(shí)驗(yàn)和觀察的基礎(chǔ)上，運(yùn)用邏輯推理得出結(jié)論，并進(jìn)一步提出新的假說。*歷史意義：*標(biāo)志著近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的開端，確立了實(shí)驗(yàn)在科學(xué)探究中的核心地位。*踐行了科學(xué)理性，推動(dòng)了科學(xué)研究從依賴權(quán)威和思辨向基于經(jīng)驗(yàn)證據(jù)的轉(zhuǎn)變。*為后續(xù)科學(xué)革命（如牛頓力學(xué)）奠定了方法論基礎(chǔ)，深刻影響了后世科學(xué)研究的方式。2.印刷術(shù)對(duì)科學(xué)知識(shí)傳播和科學(xué)研究方法發(fā)展的影響：*促進(jìn)科學(xué)知識(shí)的普及與標(biāo)準(zhǔn)化：印刷術(shù)使得科學(xué)著作、論文、圖表能夠大規(guī)模、低成本地復(fù)制和傳播，打破了手抄本的知識(shí)壟斷，加速了科學(xué)思想的交流與擴(kuò)散，促進(jìn)了科學(xué)知識(shí)的普及化。*推動(dòng)科學(xué)術(shù)語和概念體系的建立：標(biāo)準(zhǔn)化印刷有助于統(tǒng)一科學(xué)術(shù)語的使用，促進(jìn)了科學(xué)概念和理論體系的形成與鞏固。*為科學(xué)研究提供交流平臺(tái)：印刷期刊的出現(xiàn)為科學(xué)家提供了發(fā)布研究成果、交流學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、進(jìn)行同行評(píng)議的專門渠道，促進(jìn)了科學(xué)共同體的形成和發(fā)展。*間接影響研究方法：知識(shí)的廣泛傳播使得科學(xué)家更容易了解和借鑒他人的方法，促進(jìn)了研究范式的傳播和演變；同時(shí)，也為觀察和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄、整理和共享提供了便利，間接支持了觀察、實(shí)驗(yàn)等方法的規(guī)范化和系統(tǒng)化。3.科學(xué)研究方法與技術(shù)進(jìn)步之間的一種互動(dòng)關(guān)系：*技術(shù)進(jìn)步為科學(xué)研究方法提供新工具和新途徑：例如，望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡的發(fā)明擴(kuò)展了人類感官能力，使科學(xué)家能夠觀察微觀世界和遠(yuǎn)距離天體，催生了新的觀察方法；計(jì)算機(jī)的發(fā)明則使得復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理、模擬實(shí)驗(yàn)和理論推演成為可能，極大地豐富了研究手段，推動(dòng)了定量化和模型化方法的發(fā)展。*科學(xué)研究方法的需求引導(dǎo)技術(shù)進(jìn)步的方向：科學(xué)家在研究過程中遇到的難題和挑戰(zhàn)，會(huì)激發(fā)對(duì)新技術(shù)、新儀器的需求。例如，為了更精確地測(cè)量時(shí)間以研究行星運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)了鐘表技術(shù)的進(jìn)步；為了探測(cè)更微弱的信號(hào)，推動(dòng)了探測(cè)器技術(shù)的發(fā)展。*技術(shù)進(jìn)步改變甚至重塑科學(xué)研究方法：新技術(shù)的出現(xiàn)不僅提供了新工具，有時(shí)還會(huì)引發(fā)研究范式的轉(zhuǎn)變。例如，基因測(cè)序技術(shù)的突破不僅改變了生物學(xué)的研究方法，也使得系統(tǒng)生物學(xué)、基因組學(xué)等新興交叉學(xué)科方法得以發(fā)展；計(jì)算機(jī)技術(shù)則使得大規(guī)模計(jì)算實(shí)驗(yàn)成為物理學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域的重要研究方法。五、論述題1.試述17世紀(jì)科學(xué)革命中，觀察、實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)方法相結(jié)合是如何推動(dòng)科學(xué)取得突破性進(jìn)展的：17世紀(jì)的科學(xué)革命是近代科學(xué)的奠基時(shí)期，其突破性進(jìn)展很大程度上源于觀察、實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)方法三種關(guān)鍵因素的有機(jī)結(jié)合與相互促進(jìn)。*觀察提供了基礎(chǔ)事實(shí)和問題來源：以伽利略為代表的科學(xué)家利用望遠(yuǎn)鏡等新工具進(jìn)行了前所未有的細(xì)致觀察。例如，他對(duì)木星衛(wèi)星、土星環(huán)、金星相位變化的觀察，直接挑戰(zhàn)了亞里士多德-托勒密的地心體系，為哥白尼的日心說提供了強(qiáng)有力的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)。開普勒通過對(duì)第谷·布拉赫精確天象觀測(cè)數(shù)據(jù)的研究，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律。這些系統(tǒng)的觀察為科學(xué)理論提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和亟待解釋的現(xiàn)象。*實(shí)驗(yàn)成為檢驗(yàn)假設(shè)和揭示規(guī)律的有力手段：伽利略通過斜面實(shí)驗(yàn)等，定量研究了物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，突破了亞里士多德的直覺判斷，確立了慣性等概念。牛頓通過著名的“月地檢驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)，巧妙地驗(yàn)證了萬有引力定律。實(shí)驗(yàn)方法使得科學(xué)家能夠主動(dòng)控制變量，進(jìn)行因果探究，將理論假設(shè)置于嚴(yán)格的檢驗(yàn)之下。*數(shù)學(xué)方法提供了精確描述和預(yù)測(cè)世界的語言：笛卡爾確立了分析幾何，將代數(shù)與幾何結(jié)合，為描述物理世界提供了強(qiáng)大的數(shù)學(xué)工具。開普勒的行星運(yùn)動(dòng)定律本身就是精確的數(shù)學(xué)公式。牛頓則建立了微積分，并在此基礎(chǔ)上提出了萬有引力定律和三大運(yùn)動(dòng)定律，用一套統(tǒng)一的數(shù)學(xué)框架精確描述和預(yù)測(cè)了宏觀宇宙的運(yùn)動(dòng)。數(shù)學(xué)方法使得科學(xué)能夠從定性的描述走向定量的精確預(yù)測(cè)，提升了科學(xué)的普適性和力量。*三者結(jié)合的協(xié)同效應(yīng)：觀察和實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，為數(shù)學(xué)建模提供素材；數(shù)學(xué)模型則可以指導(dǎo)新的觀察和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（例如，根據(jù)理論預(yù)測(cè)某現(xiàn)象應(yīng)該在哪里觀測(cè)到）。伽利略將望遠(yuǎn)鏡觀察、力學(xué)實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)描述完美結(jié)合，牛頓則將前人的積累（哥白尼、開普勒的觀察和定律、伽利略的實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)應(yīng)用）與自身的洞察（慣性、微積分）融會(huì)貫通，建立了統(tǒng)一的經(jīng)典力學(xué)體系。這種觀察、實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)三者緊密結(jié)合的研究模式，構(gòu)成了17世紀(jì)科學(xué)革命取得輝煌成就的關(guān)鍵方法論特征，奠定了此后近三百年科學(xué)發(fā)展的基本范式。2.選擇一個(gè)你感興趣的歷史時(shí)期或科學(xué)領(lǐng)域，分析技術(shù)進(jìn)步是如何塑造該時(shí)期/領(lǐng)域科學(xué)研究方法的特征和范式的。（以20世紀(jì)物理學(xué)的革命為例）20世紀(jì)的物理學(xué)革命，特別是量子力學(xué)和相對(duì)論的建立，是技術(shù)進(jìn)步深刻塑造科學(xué)研究方法特征和范式的典型例證。其中，關(guān)鍵的技術(shù)進(jìn)步主要包括高能粒子加速器、核磁共振（NMR）、激光、計(jì)算機(jī)等。*高能粒子加速器與量子場(chǎng)論/粒子物理的方法：20世紀(jì)中葉，大型粒子加速器的建造（如歐洲核子研究中心CERN的質(zhì)子同步加速器）成為探索亞原子世界的主要技術(shù)手段。為了解釋加速器產(chǎn)生的復(fù)雜數(shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn)的新粒子，科學(xué)家們發(fā)展了量子場(chǎng)論。這種方法不僅需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)形式體系，還需要建立龐大的粒子“動(dòng)物園”（粒子數(shù)據(jù)庫和分類系統(tǒng)），并依賴計(jì)算機(jī)進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算和模擬。技術(shù)（加速器）驅(qū)動(dòng)了理論（場(chǎng)論、標(biāo)準(zhǔn)模型）的發(fā)展，其研究方法呈現(xiàn)出高度的數(shù)學(xué)化、計(jì)算化和模型化特征，形成了粒子物理這一成熟的范式。*核磁共振（NMR）與分子結(jié)構(gòu)確定的方法：核磁共振技術(shù)的發(fā)明和發(fā)展，為化學(xué)家提供了在不破壞樣品的情況下研究分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)過程的強(qiáng)大工具。基于NMR譜圖解析分子結(jié)構(gòu)，成為有機(jī)化學(xué)和生物化學(xué)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的研究方法之一。這種方法結(jié)合了物理原理（核自旋、電磁波）、儀器操作技能（樣品制備、譜圖采集）和化學(xué)專業(yè)知識(shí)（譜圖解析、結(jié)構(gòu)推斷），形成了一套系統(tǒng)性的結(jié)構(gòu)解析范式，極大地推動(dòng)了化學(xué)和生物學(xué)的發(fā)展。*激光技術(shù)與光譜學(xué)/非線性光學(xué)的方法：激光的發(fā)明提供了一種前所未有的高度相干、高強(qiáng)度的光源，徹底改變了光學(xué)研究?；诩す獾木芄庾V技術(shù)（如激光吸收光譜、激光雷達(dá)）能夠探測(cè)極其微弱的信號(hào)，研究物質(zhì)的精細(xì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等。非線性光學(xué)則利用強(qiáng)光與介質(zhì)的相互作用，開辟了研究物質(zhì)非線性響應(yīng)的新領(lǐng)域。激光技術(shù)的發(fā)展不僅催生了新的光譜學(xué)方法，也使得對(duì)超快過程（飛秒化學(xué)、飛秒物理）的研究成為可能，要求發(fā)展相應(yīng)的脈沖產(chǎn)生和探測(cè)技術(shù)，形成了研究時(shí)間尺度極短現(xiàn)象的新方法體系。*計(jì)算機(jī)技術(shù)與理論模擬/計(jì)算化學(xué)的方法：計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為物理學(xué)和化學(xué)提供了強(qiáng)大的計(jì)算能力。量子化學(xué)計(jì)算可以通過求解薛定諤方程來預(yù)測(cè)分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，而無需依賴實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；復(fù)雜的物理場(chǎng)模擬（如流體力學(xué)、氣象學(xué)、天體物理）可以在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，為理論驗(yàn)證和預(yù)測(cè)提供了新的途徑。計(jì)算方法與實(shí)驗(yàn)方法、理論方法相結(jié)合，成為現(xiàn)代科學(xué)研究不可