科學模型

科學模型是按照科學研究的特定目的,用物質形式或思維形式對原型客體本質關係的再現。物質形式的模型即實物模型,是人們觀察、實驗的直接對象。思維形式的模型表現為抽象概念(如質點)、數學模型(如數學方程式等)或理論模型(如某些科學假說),是人們進行理論分析、推導和計算的對象。科學模型只有按所要研究的問題和目的,與原型客體在本質屬性方面有相似性,才能具有方法論的價值。它在人們對客體已有了初步認識,積累了一定資料的基礎上建立,是進一步研究原型的起點。

基本介紹

科學模型kexue moxing

scientific model

按照科學研究的特定目的,用物質形式或思維形式對原型客體本質關係的再現。通過對模型的研究獲得關於原型客體的知識,這是現代科學常用的一種研究方法。

分類

一類是物質形式的,一類是理論形式的

前者即實物模型,它成為人們觀察、實驗的直接對象;後者屬於思維形式,它是客體的一種抽象化、理想化、理論化的形態,具體表現為抽象概念(如質點、剛體、理想流體等)、數學模型(如數學方程式等)或理論模型(如某些科學假說),成為人們進行理論分析、推導和計算的對象。

科學模型是主體(研究者)和客體(研究對象)之間的一種特殊的中介,它既是主體創建和運用的一種研究手段,又是被研究客體的替身。科學模型並不需要與原型在外部特徵、質料、結構和形態上一一相似。但必須按照所要研究的問題和目的,與原型客體在本質屬性方面有相似性,只有這樣的模型才具有方法論的價值。而這樣的模型也只有在人們已對客體有了初步認識,積累了一定資料的基礎上才可能建立起來。因此,模型本身既是科學認識階段性的成果,同時又是進一步研究原型的起點。

研究意義

科學模型在科學研究中具有重要意義。客觀事物總是處在多種因素交錯的複雜紛亂狀態中,這就使人們深入研究某個問題時面臨難以著手的困難。模型能夠撇開那些次要因素、關係和過程,將主要因素、關係和過程突出地顯示出來,便於人們觀察、實驗和理論分析。尤其是對那些“時過境遷”、不能再現因而也不可能直接觀察到的現象,或者從經濟、安全和道德等方面考慮不宜直接實驗的對象,更需要藉助於模型研究。

由於通過模型獲得的規律性知識,只是在一定程度上反映了原型客體的規律性,因而這種知識是相對的、近似的。根據從科學模型得到的認識可以預言客體的變化趨勢或運動規律,這種預言能否實現,就是對模型的一種實踐檢驗。

模型研究方法能夠發揮理論對實踐的指導作用。在體現了正確科學理論知識的模型上進行實驗,其結果一般優於實際情況。例如,一部理想熱機的效率高於實際熱機的效率。因此,用理想模型與實際對象對比,就有可能找到改善實際對象以取得更佳效果的實踐途徑。

規律

科學模型不是固定不變的,它需要在人的認識過程中不斷完善,得到改善的模型將使人們獲得對客體的進一步的認識。科學模型也不是唯一的。由於人們對同一問題可以從不同的方面、用不同的方法認識,因而就會根據不同的假說和理論建立起各種不同的模型。在科學實踐中,通過不斷地對比,那些不能很好地反映客體本質屬性的模型,將被逐漸淘汰。

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