《科学发展模式》PPT课件.ppt

科学发展模式,主讲人：王卉珏,一 科学累积发展模式,1模式介绍 (1)若干事实归并出经验定律归并出高层次的定律归并出理论 (2)19世纪惠威尔把科学的进化发展比作支流汇合成江河形式，即科学是通过归并而进化的。这种归并是指把过去的成果归并到现在的理论中。 (3)认为科学的发展是一个不断累积的过程。,2 案例分析,哥白尼日心说; 第谷的观测结果; 开普勒的行星运动三定律,伽利略力学研究成果; 开普勒行星运动三定律; 惠更斯圆周运动研究成果; 胡克关于万有引力的研究成果; 牛顿经典力学,事实1，事实2，事实3，事实M 经验定律1，经验定律N 更高层次的定律1， 更高层次定律O 理论,3该模式的主要问题：,（1）科学发展，并不全是渐进，而是存在间断。 （2）新理论并非旧理论的逻辑扩展，而是包含有内容突变。,二 波普尔的证伪主义科学发展模式（不断革命模式）,1 证伪的概念 与“证实”相对。如果科学陈述或科学理论所排斥、否定的东西被经验证实，即其被证伪。如“凡金属都导电”。,2 证伪主义科学发展模式,P1 TT EE P2 P1：问题 TT：（tentative theory）试探性理论 EE：（elimination of error）用证伪排除错 误 P2：下一个新问题,（1）科学始于问题(日心说 恒星视差） （2）提出试探性理论（开普勒） （3）各种理论间激烈竞争，筛选出逼真度较高的新理论 (如布鲁诺 伽利略） （4） 新的问题，开始科学的下一个发展过程。,3 评价,从这种模式出发，波普尔提出一系列应提倡的科学精神： （1） 要有敢于犯错误的精神 （2） 要有批判精神 （3） 要有否定精神 其它问题：反例（天王星）,三 库恩的范式变化模式（或叫科学革命模式）,代表作科学革命的结构，论文集必要的张力 科学共同体：在科学发展的某一历史时期该学科领域中持有共同的基本观点、基本理论和基本方法的科学家集团 1科学范式主要包括以下四方面的内容： （1） 科学共同体成员共有的“看问题方式”。这牵涉到他们共同的世界观、科学方法论、信仰和价值取向。,（2） 科学共同体成员共同接受的基本理论和定律，共同使用的一套用于逻辑推理和数学演算的符号系统。 （3） 科学共同体共同信任的仪器和实验方法。 （4） 科学共同体共同认可的范例，即典型事例，他提供了解决具体问题的典型方式。 范式的例子 如托勒密的地心说是早期天文学家集团所共有的范式；哥白尼的日心说是哥白尼以后天文学家集团的范式,2发展模式,前科学阶段常规科学时期危机时期科学革命时期新的常规科学时期 （1）前科学时期 （2）常规科学时期,（3）危机时期 A反常的数目愈来愈多。如在地心说的后期。B有些反常十分顽固。如燃素说后期的反常。C有些反常打击了范式的基本原则，如迈克尔逊-莫雷实验就是对牛顿物理学的基本理论的打击。D社会上的某种迫切需要，使原来的范式受到巨大压力。 （4）科学革命时期 （5）新的常规科学时期,3库恩模式存在的问题：,（1） 新范式是怎样产生的？ （2） 在科学革命后产生的理论是否接近了真理？ （3） 割断了新旧范式之间的联系,四 拉卡托斯的科学研究纲领竞争模式,1科学研究纲领的组成： （1）硬核：由最基本的理论、观点构成，其中包括形而上学的内容。如地心说是托勒密天文理论系统的硬核，牛顿力学定律和万有引力定律是牛顿理论系统的硬核。,（2）保护带：保护带具有柔韧多变性，它是由许多辅助性假说构成。如地心说的保护带是各种本轮和均轮假说，当天文观测与地心说不相符合时，科学家就修改本轮和均轮等辅助性假说，以保卫硬核。 （3）方法论规则：由两种正、反启示法组成，正面启示法是告诉科学家应该遵循哪些研究途径。反面启示法是告诉科学家应该避免哪些研究途径。,2 科学纲领竞争模式,科学研究纲领的进化阶段 科学研究纲领的退化阶段 新的研究纲领证伪并取代退化的研究纲领新的研究纲领的进化阶段,3为将该模式进行实际操作，必需解决两个方面的问题：,第一方面：如何判定一个科学研究纲领的进化与退化？拉卡托斯引入了“问题转换”概念。他认为，一个理论系列T1、T2Tn。如果满足下列条件，它的问题转换就是进步的： （1） Tn能够说明Tn-1 以前的各理论的成功。 （2） Tn 比Tn-1 有更多的经验内容。 （3） Tn 的有些超量内容已被确认。 否则问题转换就是退化的。,然后他又把进步分为理论上的进步和经验事实上的进步两种。理论上的进步指比较一下能否预言更多的经验事实，预言的东西是否更新鲜。所谓经验上的进步指这种理论上的预言能否经受观察和实验的检验。若这二方面都构成进步的问题转换，则整个研究纲领就是进化的。 第二方面：如何否定或证伪退化的研究纲领？拉卡托斯认为靠的是研究纲领的竞争。,4拉卡托斯模式存在的问题：,（1）拉氏无法回答何时才能确定研究纲领的退化。（2）此