阅读材料 什么是科学？
一、什么是科学？
这个问题看似简单，实质很难回答。到目前为止仍然是“仁者见仁，智者见智，众说纷纭，莫衷一是”。我们将以独特的视角、全面系统地回答这个问题。
1.科学是“有条理的思想”（从科学理论产生的角度）
这是爱因斯坦的回答，也是到目前为止，全世界对这一问题最简洁的回答。如果没有真正从事过科学研究，那么，很难体会到“有条理的思想”这六个字的深刻含义。事实上，科学研究的过程一般是：实践活动或理论学习→发现问题→冥思苦想，一筹莫展，一片混乱→茅塞顿开，灵感突现→严密推理，细心求证，得出结论→实验检验。
因此，单纯从理论产生的角度来说，一切科学理论都是人类伟大思想的结晶，毫无疑问，这种思想必须是有条理的而不是混乱不堪的。有条理的思想从哪里来？归根结底，来自于实践活动和理论思考。当然，爱因斯坦的这个回答虽然很简洁，但是并不很准确，最起码应该在后面加上“正确的”三字，即科学是“有条理的正确的思想”，这样才比较准确。
2.科学是一盒“蛋糕”（从科技体系的结构来说）
科学所包含的内容非常多，从体系结构上来说，它很像一盒蛋糕，如图1-2所示：
图1-2 科技体系的“蛋糕模型”侧视图
简要说明：整个现代科技好比一盒蛋糕。圆柱形蛋糕的顶盖相当于哲学，它意味着一切科学技术都在哲学的指导或统帅之下。科技实体（蛋糕）可以分为三个层次，从上到下分别为：基础科学、技术科学、工程技术。基础科学中最主要的是基础理论，但也包含了相应的实验手段和技术。基础理论的主干一般包含四大部分：数学、自然科学、社会科学、思维科学。
技术科学也可以叫做应用科学，它主要包含一些非常实用的科学知识。工程技术就是在实际施工中的制造工艺、施工手段和方法等等。
蛋糕的四周围沿好比系统科学和系统工程，这是因为它所研究的对象包含了各种各样的事物，而且采用系统的、整体的方法来研究，它也包含了三个层次：基础性系统科学、应用性系统科学和系统工程。蛋糕的底部为实践，表示一切科学理论，归根结底来源于实践。
3.科学是“一片树林”（从成长环境和研究对象来讲）
把科学比作蛋糕，虽然很形象，但是没有生命力。事实上，科学是不断发展、不断成长的，因此，把它比作不断生长的大树更为恰当。
这一片“树林”中，有五棵“大树”，象征着基础科学的五大领域：数学、自然科学、社会科学、思维科学、系统科学。其他的分支学科仅仅是“小树或小草”而已。五棵树中，有两棵树特别高大且粗壮，一棵叫做“数学”，一棵叫做“自然科学”。
下面重点介绍“自然科学”这棵“大树”。如图1-4所示，为自然科学的各个分支。
图1-3 科学的“树林”中有五棵“大树”
图1-4 自然科学的尺度分类法
简要说明：自然科学通常包含物理、化学、生物、天文、地理。但按照爱因斯坦的观点，天文和（自然）地理可以归结于物理或物理的拓展延伸。这样一来，自然科学这棵大树就有一个大的树干（物理）和两个大的分枝（化学和生物）。从研究尺度上来说，从最小的统一场论到最大的宇宙，都是物理学的研究对象。在原子分子层次，分化出两个分支即化学和生物。10-33 cm是所谓的“普朗克尺度”，是人类所能认识到的最小尺度的物体（目前所有的仪器都不可能探测到如此小尺度的物体）。而1028 cm（数量级为百亿光年），是人类目前所能观察的宇宙的最大尺度（宇宙的年龄约为137亿年，很多人认为宇宙的尺度为137亿光年，其实不然，由于宇宙的膨胀，导致可观察宇宙的尺度为460亿光年）。
有些学者则从三个角度来看待科学：认为科学是一种系统的理论，是一种探究活动，是一种思维方式。这当然有一定道理，但不全面。
二、科学的四个基本特点
（1）实证性（或实践性、结论可重复检验性、现象的可预测性）。
（2）客观真理性（或约定的一致性和合理性。自然科学的规律不以人的意志为转移，必须是相对正确的，社会科学则必须是合理的。当然，真理是相对的）。
（3）逻辑的严密性和理论的系统性（严密、定量、系统是科学的基本特征）。
（4）不断发展性和应用的广泛性（没有其他学科能比科学发展更快、应用更广）。
三、科学的定义
科学是研究自然、社会、思维和抽象概念的严密的知识体系和有目的、有步骤的实践活动，它具有客观真理性、理论系统性、应用广泛性和不断发展性等特点。
四、科学的本质
可以用“探索真理”四个字来概括，当然也可以用一个字“真”来概括。具体一点就是寻求自然、社会和思维活动中“变化中的不变性，复杂中的简单性，多样中的统一性”。
[1]皮亚杰.傅统先译.儿童的心理发展【M】.上海：上海教育出版社，1982.
[2]皮亚杰.傅统先译.教育科学与儿童心理学【M】.北京：文化教育出版社，1981.
[3]张春兴.教育心理学【M】.杭州：浙江教育出版社，1998.
[4]全书中，再次出现该文件时，简称《纲要》。
[5]全书中，再次出现该文件时，简称《指南》。