提出假设的步骤.doc

科学假说是科学理论发展的思维形式，是人们根据已经掌握的科学原理和科学事实，对未知的自然现象及其规律性，经过一系列的思维过程，预先在自己头脑中作出的假定性解释。科学假说是科学理论的可能方案。按照中国大百科全书的定义，科学假说是指“根据已有的科学知识和新的科学事实对所研究的问题作出的一种猜测性陈述。它是将认识从已知推向未知，进而变未知为已知的必不可少的思维方法，是科学发展的一种重要形式。”在这一对科学假说的规定中，表达了两层意思，一是科学假说具有猜测、假设的性质，还不属于被实践所验证了的科学事实；二是科学假说又不同于毫无根据的主观随意臆断，而是以已知的既定科学知识和新的科学事实为基础，是在这些基础上提炼出的科学问题，并在多种科学知识基础上运用分析和综合、归纳和演绎、类比和想象等方法，形成解答问题的基本观点。正是由于立足于既有的科学知识和科学事实，这就决定了作为科学假设有一个必要条件，那就是原则上的可检验性，如果不具备原则上的可检验性，有关陈述还不能称之为科学假说。科学假说同科学理论的区别主要在于：科学假说带有或然性（或然性推理：指即使前提真、推理过程合乎逻辑要求，其结论也未必真的推理。），尽管其内容有一定的科学依据，但终究还没有经过实验来验证和确认，所以只能称为假说；而科学理论是经过了实践检验已经显示出自身正确性的理论。当然，科学假说同科学理论决不是互不相干的，一种新的科学理论在形成的过程中，一开始往往是借助于科学假说开辟的方向，因此，科学假说往往是科学理论形成假说同理论有着基本相同的结构和功能，但它不同于理论，它对事物未知本质和规律的认识是根据已知的科学知识和科学事实推想出来的，具有一定猜测性质，它是否把握了客观真理，还有待于实践的检验。然而，假说又不同于一般的推测，它是以确实可靠的科学事实和经得起实践检验的科学原理为根据合乎逻辑地推论出来的。因此，它又与简单的幻想和随意的猜测不同，具有科学性。假说是科学性和猜测性或假定性的辩证统一。由于人们占有的材料不同，看问题的角度不同，知识结构不同，使用的方法不同等等原因，对同一种自然现象，往往会有多种不同的假说，这些假说，还会随着实践过程中的新发现而变化，随着争论的发展而修改。因此，假说又具有多样性和易变性。二、假说形成的步骤按照科学研究始于观察的传统观点，认为科学研究的步骤第一步就是通过观察和实验获得大量有关自然现象的经验事实。然后第二步，对这些经验事实进行逻辑推理，概括出具有一般性的科学原理即定律或理论。第三步根据这些科学理论去解释自然现象中的某些问题。从古代的亚里士多德到近代的培根、伽利略、波义耳、牛顿以及当代众多的逻辑经验主义的科学家无不把观察实验获得大量经验事实作为是科学研究的第一步。假说的提出是指研究者依据为数不多的事实材料和已有的理论原理，通过一系列的思维过程，对所遇到的现象产生的原因和发展的规律性，作出初步的假定。但是这里我们要问，世界上的现象错综复杂，无限多样，如果你头脑中没有问题和一定的设想，你将去观察什么，作何实验？你应该从何下手去获取相关的经验事实？所以，按照现代许多哲学家和科学家的观点，科学研究不是开始于观察而是始于问题，科学研究、科学假说形成首先是研究者依据为数不多的事实材料和已有的理论原理，围绕着问题，通过头脑的想象和思考，对所遇到的现象产生的原因和发展的规律性，作出初步的假定。这是假说的提出阶段。在这里问题和设想当然也离不开一定的事实材料和已有的理论原理，但主要的是解决问题的设想。 有了设想以后，然后才进入第二步，即为论证解决科学问题的这个设想去搜集经验事实和理论证据。并用这些经验事实和理论证据去论证原先提出的科学设想，这就是假说的论证阶段。在这里，用以证明假说的经验事实是必须通过观测和实验取得的，但这里的观察和实验是服从于论证假说的，它同需要搜集什么样的有关的科学原理、模型、公式、图形、数据等理论证据一样，都是由假说所决定，并用来证明假说原理的。并且研究者获得的这些经验证据能否成为这个科学问题的有效和可靠的经验证据，还需要用理性思维进行判断。所以第二步的实质是论证假说。最后是根据假说的基本观点，结合一定的条件，演绎出关于可供直接检验的事实的推论来，然后通过观察和实验对其进行的验证，即和观察实验的结果进行对照,视其是否相一致，以检验假说的真理性，这就是假说的实践检验阶段。用观察实验检验假说的过程是一个复杂的过程，其间观察渗透理论，实践自始至终要有理论思维的指导。但这里的理论思维是服从于检验假说的，实践检验是这一阶段的实质内容，所以这是假说的实践检验阶段。设想、论证和实践检验是假说形成的三个基本步骤和基本阶段。其间每一阶段都要以实践作基础，都要有理论思维的指导，它体现着思和行（想和做）理论和实践、抽象和具体、逻辑和非逻辑的辩证统一。一、假说的提出假说的提出是指研究者依据为数不多的事实材料和已有的理论原理，通过一系列的思维过程，对所遇到的现象产生的原因和发展的规律性，作出初步的假定。那么怎样提出初步设想呢？在提出假说的初步设想时，一般不应过于强调思维的逻辑可靠性，而应多发挥思维的创造性。所谓直觉这类非逻辑思维形式，往往被称之为创造性的思维，在假说初步设想的提出中起着重要的作用。直觉思维是指不受某种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质的一种思维形式。直觉思维有时还伴随着被称为“灵感”的特殊心理体验和心理过程，它是认识主体的创造力突然达到超水平发挥的一种特定心理状态。在直觉和灵感中还都包含着使一下子澄清的顿悟。科学技术史上的许多重大的难题，往往就是在这种直觉和灵感的顿悟中，奇迹般地得到解决的。直觉和灵感具有以下基本特征：（1） 认识发生的突发性。直觉和灵感都是认识主体偶然受到某种外来信息的刺激而突然产生的随机过程。正如费尔巴哈所指出的灵感“是不会为意志所左右的，是不会依照预定的日子和钟点迸发出来的。”（2）认识过程的突变性。质变的实现可以采取渐变的形式，也可以采取突变的形式。直觉和灵感就是思维过程中实现质变的、表现为逻辑上跳跃的突变形式。它可以一下子使感性认识上升为理性认识，使不知转化为知。（3）认识成果的突破性。直觉和灵感能打破常规的思路，突破思维定势和逻辑规则的束缚，从而成为突破性创造的催生婆。它是认识主体的意识和潜意识与客观对象在特定条件下的一种突然沟通。当然，直觉和灵感所直接产生的新线索、新结果、新结论，往往还具有一定的模糊性，尚有待于用逻辑方法等手段进一步改造、制作、加工。直觉思维的方法论意义，在于它们是创造性思维的重要形式，发挥科学认识主体思维能动性的突出表现。直觉和灵感都是创造性主体长期从事科学研究活动的实践经验和知识储备得以集中利用的结果，是创造者日积月累地针对要解决的问题所思考的各种线索凝聚于一点时的集中突破，是创造者显意识与潜意识的豁然贯通。灵感还包含着丰富的情感因素，实现了创造主体全身心的总动员。因此，直觉和灵感是创造性思维的重要形式，是在科学发现发明过程中产生新思想、新概念和形成新假说、提出新模型的基本途径之一。爱因斯坦（A.Einstein）认为，物理学家的最高使命是要得到那些普遍的基本规律，然而要通向这些定律并没有逻辑的道路，“只有通过那种以对经验的共鸣的理解为依据的直觉，才能得到这些定律”。 想象也是一种创造性思维形式,对提出假说起有重要作用。当然,除了想象、灵感和直觉之类的非逻辑思维,逻辑思维在假说的提出过程中也起作用，但在逻辑思维中，也往往是那些不具逻辑必然性的逻辑形式如简单的归纳、类比在假说的提出中起着主要的作用。一般来说，观察、归纳在确认某一类现象，并概括形成经验定律（公式、模型）时起着主导作用。而对这类现象的理论设想，则类比以至想象在这里起主要作用。任何一种科学假说初步设想都不可能是通过严密的逻辑提出的，只是在提出后才通过严密的逻辑方法来加以论证。爱因斯坦在创立相对论的科学实践中正是这样作的，他所运用的探索性的演绎法就是在对立的认识论和方法论的两极中保持了必要的张力。与传统的归纳法和演绎法相比，这种方法认为基本概念和基本假设构成科学理论的基础，它们不能从经验事实归纳出来，而是以经验事实为指导，通过思维的自由创造和理智的自由发明而得到；爱因斯坦认为，从个别的经验事实到基本概念和基本假设的道路是直觉的，而从基本概念和基本假设到导出命题的道路则是逻辑的。二、假说的论证从个别的经验事实到基本概念和基本假设的道路是直觉的，而从基本概念和基本假设到导出命题的道路则是逻辑的。这是因为，假说所赖以提出的想象、灵感、直觉这类创造性思维，是非逻辑的，就是简单的归纳和类比这类逻辑方法的根据也是不充分的，所得出的结论也是或然的，它可能是真的，也可能是假的。事实上，对主要是通过直觉思维和简单归纳、类比所提出的假说的初步假定是否合理，还要涉及到它与更广泛的事实和理论的关系问题。一个合理的科学假说，不仅要能回答某个具体的问题，解释新发现的事实，而且要能够说明和解释已知的全部事实，即包括科学事实的全部总和。这是科学假说的解释原则。科学假说不仅要能用它来解释其他事实，而且它本身也要用更深层次的理论解释，并且同其他科学理论相协调。这是科学假说的理性原则或者说对应原则。另外，假说还应当满足自洽性与逻辑简单性的要求，一个假说不应存在自身逻辑矛盾，并应用尽可能少的假定去说明尽可能多的现象。这是科学假说的简单性（或合理性）原则。为了说明科学假说是否合理，是否合乎这些原则，就要通过论证，以取得严格的逻辑可靠性。 所谓论证，也称逻辑论证，就是用已经实践检验为真的理论或事实作为根据，通过合乎逻辑的推理来证明或者反驳某个判断正确性的一种思维过程。证明，可分为归纳证明和演绎证明。如果通过广泛搜集事实资料来证明某种观点的正确性，这是归纳证明。由于简单的或说纯粹的归纳无逻辑必然性，因此，在运用归纳证明时，一般总应结合分析，运用完全归纳、科学归纳或者概率统计等方法来进行，并且要能通过分析，确切了解其可靠程度。如果是运用各种理论原理来证明某种观点的正确性，那是演绎证明。一个假说的建立，既要寻求尽可能多的经验证据的支持，进行归纳证明，又要应用更普遍或更深层次以及其他科学理论进行演绎证明。因为一个假说如要成立，就不仅要能够解释各种相关的事实，合乎解释原则的要求，更要能说明它同其他经检验为真的科学理论并不相冲突以至协调可以互相导出，合乎理性原则或对应原则的要求。因此，在一定意义上，对假说的建立或确认来说，寻找更普遍、更深层的理论依据，进行严格的演绎证明往往是更为重要的。例如，1912年，魏格纳提出大陆飘移的假说，从地质构造、古生物、古气候等各个方面取得了大量经验证据的支持，但由于有关大陆飘移的原动力和飘移方式等大陆飘移本身问题得不到更深层理论的解释，因此，这种假说，在本世纪3040年代，一度消声匿迹，未能得到科学家们的广泛承认。只是到了60年代，由于海底扩张说、板块构造说的崛起，解决了大陆飘移的原动力和飘移方式的问题，也就是大陆飘移的问题得到了更深层次的理论解释或说明，才又衰而复兴，被人们所普遍接受。对同一问题，同一现象的假说往往不只是有一个，而是存在着多个。因此，为了证明自己假说的正确性，就要说明与自己假说对立的观点的不正确性、虚假性。这就是要运用反驳的方法。所以，反驳是一种与证明相联系的，通过引用已知为真的判断来确定某一判断虚假性的思维过程。 反驳的方法很多。举出事实，证明论题与事实不符，就是一种最直接、最有力的反驳。所谓“事实胜于雄辩”，说的就是这种反驳的优点。另一种反驳的方法叫归谬法，即由对方的论题推导或引伸出荒谬的结论，从而证明论题不能成立。恩格斯揭露宇宙热寂说的荒谬时用的就是这种方法。科学上的所谓悖论或佯谬，即从某一前提出发推出两个在逻辑上自相矛盾的命题或从某一理论观点中推出的命题与已知的科学原理产生逻辑矛盾，是一种同归谬法相类似的反驳形式。科学史上，伽利略反驳亚里士多德重物先落地的观点就用了这种方法。当然，在推理过程中，悖论与佯谬的出现并非仅仅反映逻辑思维的不严密性，同时它还揭示了这些悖论和佯谬背后隐蔽着客观事物本身的矛盾。在这种情况下，通过悖论或佯谬引出的逻辑矛盾，有助于揭露推理前提中隐含的客观矛盾，从而推动认识的深入发展。 证明和反驳两者是相互联系的，越是有力地证明自身命题的正确性就越是证明与此相矛盾的对方论点的虚假性，反之，越是有力地证明与此相矛盾的对方论点的虚假性，就越是证明自身命题的正确性。通过逻辑论证，揭露矛盾，认识真理，并由此逐步建立起全面系统严密的逻辑体系，使假说得以发展。三、逻辑和非逻辑的统一直觉、灵感和想象这类思维是非逻辑的，它在假说初步假定的提出中起有重要作用。但是不能认为这类思维就跟逻辑无关，完全是一种凭空想象。想象、灵感和直觉作为非逻辑的思维形式，同根据一定的逻辑规则进行的逻辑思维不同，具有非逻辑性、突发性和偶然性或意外性等特点，就是说，它的出现一般都非常迅速、突如其来，在极短时间内实现认识过程的突变、智力的飞跃。并且，这种情况的出现往往是某种偶然因素触发意外地出现的。由于想象、灵感和直觉的非逻辑性、突发性、偶然意外性等特点，因而人们往往把它看成是不可捉摸的现象，夸张成神奇奥妙的东西。其实，想象、灵感、直觉并不是什么神秘的东西，而是有一定的事实根据和一定的科学知识为依据的。任何一种想象、灵感和直觉都是许多知识因素与思维运动逐渐积累和发展到一定关节点上迅速综合而形成的认识行程中的突变。第一，想象、灵感和直觉的出现，需要有一定的专门知识作准备，也就是说，在任何问题上，所以能有丰富、新鲜、奇特的现象，有闪光的灵感和深邃的直觉，那是因为事先对这个问题有关知识有过坚实而充分的蓄积和消化。如果没有这种必需的知识准备，任何想象、灵感和直觉都不会出现。第二，想象、灵感和直觉的出现，需要人们对科学研究的各种实践方法和思维方法的运用已经达到十分熟练的程度。这使人们对研究方法的运用，几乎不再需要碰到问题再作有意识的选择，而会随机应变，自然而然地选用适宜的方法，象达到了“随心所欲，不逾矩”的无意识境界。也就是说，虽然人们实际上随时在运用着某些思维方法，却没有觉得随时在有意识地运用它，倒反而象是撇开了思维的规则和进程，就迅速取得令人惊异的满意结果。第三，想象、灵感和直觉的出现，还需要对寻求解决的问题有过反复的思考和艰苦的探索过程。这种过程曾经有过部分成功的经验和失败的教训，而且这些经验和教训都对人们有过启示。如果对研究的对象和问题没有经过这种反复思考和艰苦探索的磨练的过程，那末，能够帮助解决问题的创造性想象、灵感和直觉是不可能产生的。第四，想象、灵感和直觉的出现还需要辅之以多种间接知识和生活经验。一个进行创造性劳动的人，如果只限于一种专门知识，只认得一条直线途径，只懂得几种固定的实验和思维方法，那末想象、灵感和直觉虽然在他们身上出现，但却难以达到丰富多采、既深且广的水平。可见，想象、灵感和直觉是在创造性劳动过程中，在以上多种知识、方法和实践运用的基础上，在某种有利条件