第五讲方法论上.ppt

1 一科学本质与科学方法论 1科学的本质2科学认识的特征3科学研究的艺术4科学方法论 2 科学的本质 一 科学的多重维度1 追求真理的认知活动2 特殊的社会意识形态 ideology 3 观念形态的生产力4 当代社会基础性的社会实践形式5 现代社会中重要的社会建制 3 二 科学认识系统 科学认识主体 科学研究者科学认识客体 研究对象科学认识中介 研究工具和手段物质性中介精神性中介 科学知识科学方法科学认识的与境 context 4 第二节科学认识的特征 实证性vs思辩性哲学深刻性vs直观性常识创造性vs教条性宗教系统性vs零碎性实用知识 5 第三节科学研究的艺术 科学研究者自身的体会总结其他科学家的经验总结其他领域活动的经验移植哲学理论的概括总结 6 第四节科学研究方法论 科学研究方法的定位 特殊研究方法 只适合某些学科一般研究方法 适用于各门自然科学普遍研究方法 适用于自然科学 社会科学及人文学科 7 科学活动在社会运行中的定位 选题 观察实验 假说 检验 理论 技术原理的构思 设计 中试 鉴定 生产 销售 服务 使用 8 科学技术方法论 定义 关于科学技术研究中的一般方法的理论 研究科学研究和工程技术研究一般方法的性质 特点 内在联系和变化发展的理论体系 内容 各种一般方法的本质 有效的原因 其适用的范围 限度 各种方法之间的相互关系 功能 研究科学方法的本质及其相互联系 促进科学研究活动的高效 准确 学科地位 介乎科学与哲学之间的交叉学科 兼具抽象性和具体性 9 第二章 科学问题与观察 实验 一 科学问题在科学研究中的地位和作用二 科学事实与观察 实验 10 一 科学问题在科学研究中的作用 1 科学问题的定义2 科学问题的结构3 科学问题的分类4 科学问题的来源5 科学问题的作用6 科学问题的选择 11 1 科学问题的定义 科学问题是指一定时代的科学认识主体在当时的知识背景下提出的关于科学认识和科学实践中需要解决而又解决的矛盾 它包含一定的求解目标和应答域 但是尚无确定的答案 12 2 科学问题的结构 1 科学理论和科学事实背景2 科学求解目标3 预设的 问题答案的应答域和求解方法 13 3 科学问题的分类 1 经验问题理论问题2 What Why How 14 4 科学问题的来源 1 科学实践与科学理论的矛盾2 科学理论内部的矛盾3 不同学派理论之间的矛盾4 社会生产的需要与现有知识的矛盾 15 5 科学问题的作用 1 科学问题对于观察实验的指导作用2 科学问题是科学研究的产物和总结3 科学问题在科学研究中的核心地位 16 讨论 科学研究从科学问题开始 科学研究是否有绝对的起点 17 6 科研选题 科研选题 形成 选择和确定所要研究和解决的课题 课题是为了实现某个特定目标所需要的一个或一组科学问题 科研选题的重要性 18 科研选题的步骤 文献调研实际考察提出选题初步论证评议和确定课题 19 科研选题的基本原则 1 需要性原则2 创造性原则 科学与技术的差异3 科学性原则4 可行性原则 20 二 科学事实与观察 实验 1 科学事实2 观察3 实验4 观察与实验的认识论问题 21 1 科学事实的规定性 客观事实 一定时空中存在的客观事件 经验事实 为人类所经验到的客观事实 表现为陈述语句科学事实 通过观察所获得的经验事实 是经过科学整理和鉴定的确定事实 22 科学的严格性与局限性 科学通过限制自己的经验基础以保证其严格性由于追求严格性 放弃了一些可能是事实的经验基础 所以科学研究的内容只是真实世界的子集 因此 不能得到科学支持的观点不能认为就一定是错的 只能说是不科学的 23 1 科学事实的基本特征 1 个别存在陈述VS理论2 可复核 可重现VS伪科学 错觉 欺骗3 精确 系统VS日常经验 24 1 科学事实的作用 1 科学事实是形成新概念 新理论的基础 2 科学事实是对科学假说和科学理论进行评价的基本手段 25 2 观察 人们有目的 有计划地感知和描述客观事物 获取感性材料的基本手段 不仅是接收外部世界的信息 而且是对信息初步加工的过程 26 2 观察的种类 直接观察 直接通过感官进行 直观 生动 乃间接观察的基础 间接观察 借助仪器设备 扩大观察范围 提高精度等 乃直接观察的延伸 间接观察中引入了辅助理论和计算 27 3 实验 实验方法是人们根据一定的科学研究目的 运用一定的物质手段 科学仪器和设备 在人为控制或变革客观事物的条件下获得科学事实的方法 28 3 实验的作用 简化纯化强化重复模拟经济可靠 29 3 实验的分类 1 定性实验定量实验2 模拟实验直接实验 30 3 实验规划与设计 1 控制参量的选择2 测定方法的选择3 实验试样的选择4 对照实验 安慰剂效应 双盲法 双生子实验 31 4 观察实验的认识论问题 有纯粹客观的观察吗 观察与理论的相互关系实验可以认识自然真相吗 实验对对象的干扰作用实验的可重复性问题如何理解观察的客观性 观察实验中的机遇问题 32 观察中渗透着理论 1 观察不仅是接收信息的过程 同时也是加工信息的过程 2 观察陈述是用科学语言表述的 而科学语言总与特定的科学理论联系着 因此 1 理论在观察中发挥定向作用2 理论在观察中发挥加工改造作用 33 实验对对象的干扰作用 实验通过对研究对象的物质作用而认识对象 干扰作用是固有的 无法根除的 在经典物理学中 干扰作用原则上可以降低至忽略不计的程度 在量子力学中 干扰作用原则上必须考虑 测不准原理 34 启示 重新审视人与自然的关系 主客体不可分割 什么是科学研究的对象 并非外在于人的纯客观世界 而是人类所建构的自然 是人化的自然 回到马克思主义的源头 从实践的观点理解新唯物主义 而非静观的唯物主义 35 实验的可重复性问题 可重复性要求的意义 保证严格性不可重复的自然现象的真实性 初始条件极其敏感的事件可重复性的相对性可重复性的自然限制可重复性的经济限制可重复性的社会限制 36 如何理解观察的客观性 主观性与客观性是对立而统一的 而非此消彼长的 越是发挥主观能动性 越是能实现客观性 科学观察的客观性意味着标准条件下的可重复性 主体间性 科学观察的客观性依赖反映客观事物本质理论的指导 科学观察依赖观测仪器和观测技术 科学观察依赖严谨的学风 37 观察实验中的机遇 1 机遇是偶然性与必然性的结合2 掌握机遇的条件 A 深厚的理论功底B 踏实的工作作风C 开阔的头脑 自由的心灵 38 第二章科学抽象和科学思维 一 科学抽象二 科学思维的逻辑方法三 科学思维的非逻辑方法 39 认识发展的阶段 感性具体 知性抽象 理性具体 抽象 综合 40 一 科学抽象 排除事物非本质的次要因素 抽取并通过思维揭示其固有的本质特征 达到对事物的本质的普遍的 和系统的认识 感性认识向知性认识的飞跃经验材料的直观形式的否定和改造更深刻地反映了事物的本质 理想地复现研究对象 依赖于研究的兴趣和方向 绝非纯客观的 41 概念 反映本质属性的抽象思维方式 思维的基本单位 理论的构成基础 外延 概念所涉及的类的总和 内涵 概念中所概括的属性 关系和本质特征的总和 42 科学概念的特点 可确定性 不同的科学概念之间在逻辑上构成可演绎的网络关系 可检验性 科学概念必须与实验具有清晰的和单一而无歧义的联系 可发展性 随着认识的发展 科学概念也相应地发展 调整 修正甚至更新 43 科学符号 科学符号 科学概念的表达形式 人工指称物 便于信息的表达 储存和传递 科学符号发展的三个阶段 自然语言符号系统 多义性 模糊性 效率低下人工语言符号系统科学行话 单义性 明确性形式化语言 思维过程机械化 自动化 便于计算机处理 44 思想模型 思想模型 人们为了从事科学研究而建立的对原型高度抽象化了的思想客体或思想事物 科学理论与现实原型的中介 科学理论研究的直接对象 只有在思想模型中 科学规律才能得到严格和精确的表现 45 思想模型的特点 流动性 可以修改 调整甚至更替工具性 特定模型是为了解决某一方面问题从某个角度对研究对象的模拟条件性 符合研究对象的本质和主体的需要 兴趣 46 思想模型的认识功能 解释功能 解释有关原型的观察 实验事实判据功能 帮助判断关于原型的知识是否可靠预见功能 预见有关原型尚未发现的现象和规律 47 理想实验 运用理想模型在思想中塑造理想过程 并进行严密逻辑推理的一种思维方法 具有实验的结构模式 具有假定的性质 是以假想的模型为前提的逻辑推理 48 可以信赖理想实验的结果吗 如果可以 为什么还要真实的实验 如果不可以 理想实验的意义何在 49 二 科学思维的逻辑方法 逻辑思维 在感性认识的基础上 运用概念 判断 推理等形式对客观世界的间接的 概括的反映过程 是科学思维最普遍 最基本的类型 基本类型 形式逻辑思维辨证逻辑思维 50 1 形式逻辑思维 逻辑思维的初级形式形式和内容相割裂固定范畴 严格 精确性适用于科学概念不变的常规阶段 51 2 辩证逻辑思维 思维发展的高级形式形式和内容相统一流动范畴 灵活 创造性适用于科学概念转变的革命阶段 52 分析vs综合 分析 将研究对象的整体分解为一定部分 单元 要素并加以认识 分析从对象的整体性出发 以综合为前提 分析为综合提供基础 综合 将研究对象的部分 单元 环节的认识结合起来 形成对于对象的整体认识 综合从对象的局部知识出发 以分析为前提 综合为分析提供基础 53 归纳 演绎与类比 归纳 从个别或特殊事物概括出共同本质或一般规律的方法 演绎 从一般原理到特殊事实的推理方法 类比 根据两类对象在某方面的类似或者同一 推断在其它方面它们也可能类似或者同一的推理方法 54 科学归纳法 穆勒五法 求同法差异法求同差异共用法剩余法共变法 55 归纳难题 休谟问题 归纳原理如何可以证明 即从个别如何可以推导一般 从过去 现在如何可以推导未来 逻辑上无法证明经验证明必须以归纳原理为前提事实上可以找出大量反例 56 归纳逻辑 确定性知识转变为概率性知识前提与结论之间的关系由蕴涵改为概率蕴涵促进了人工智能领域的进步无论多少肯定的前提命题 对于无限的宇宙总体而言 归纳结论的概率是零 57 休谟对归纳机制的理解 联想的心理机制依赖于多次反复人性的特点 无法用理性证明 非理性的行为 普遍有效的研究方法 三 对归纳问题的回答 1 归纳辩护归纳法是到目前为止行之有效的科学方法 所以应继续使用 问题 用归纳法证明归纳法 循环论证 2 自然齐一律的辩护 自然界是有规律的 归纳法可以帮助我们发现这些规律 问题 我们如何知道自然界是有规律的 如果是归纳得出的 那么仍是循环论证 3 对归纳法的消解波普 KarlPopper 1902 1994 假说 否证法 科学研究中不应使用归纳法 而是假说 否证法 假说 否证法 的形式与 假说 演绎法 的形式相似T O O 得到 T 问题 Quine Duhem论旨 T H O O T H 不能确定T和H何者为假 4 对归纳辩护的消解斯特劳森 PeterStrawson 1919 2006 对于所有的方法之辩护 都需要更基本的方法来说明 归纳法是用以证明其他方法的最基本方法 它本身不能再被证明 5 实效辩护赖欣巴哈 HansReichenbach 1891 1953 对于有规律的事件 归纳法有效 对于无规律的事件 没有方法是有效的 因此使用归纳法有益而无害 四 归纳逻辑 inductivelogic 卡尔纳普 RudolfCarnap 1891 1970 逻辑概率 区分两种概率 统计概率和逻辑概率口袋中白球概率为90 统计概率 从口袋中取一个球 归纳概率 这是个白球 最主要思想在于 C h e 是可以计算的 通过归纳逻辑来计算命题之间的逻辑概率 从而得到证据与理论之间的 验证程度 degreeofconfirmation 也有译为 认证程度 通过比较C h1 e 和C h2 e 的大小 来判定哪一个科学假说更好 五 对归纳逻辑的反驳1 古德曼 NelsonGoodman 1906 1998 新归纳之谜 绿蓝色Grue green blue 的定义 X是绿色并且在T时刻前已经被检查过 X为蓝色并且在T时刻前未被检查 绿蓝色悖论 h1 所有的翡翠是绿色的 h2 所有的翡翠是绿蓝色的 现有的证据对h1和h2的支持度一样 但我们不会选择h2 绿蓝色论证表明 除了验证程度之外 科学理论的选择还需要有更多的要求 2 亨普 C G Hempel 1905 1997 乌鸦悖论 所有乌鸦是黑色的 等价于 所有不是黑色的都不是乌鸦 S1 x Rx Bx S2 x Bx Rx 红色的玫瑰花也可以作为 所有乌鸦是黑色的 的证据 对归纳逻辑的反驳 绿蓝色悖论 两个h概率一样 无法取舍 乌鸦悖论 什么都可以作为证据 76 归纳法是否任何时候都成立 有效性的条件 归纳范围的齐一性必须反归纳的情况 抽彩等 77 归纳vs演绎 归纳 概括由经验获得的事实 获取新知识 增加人们知识的内容没有必然性为演绎提供推理前提 演绎 科学证明 科学预见 建立逻辑必然的知识体系 知识内容保持不变确保可靠性以归纳为推理前提 78 类比 类比推理的客观基础 事物之间存在着普遍联系的本性 推理方法 省略了未知的一般规律这一中介环节 直接从一事物的特征推导出另一事物的特征 或然性强 可靠性差对现有知识依赖较少 创造性强 79 类比 类比的潜在逻辑结构 特殊事实 一般规律 特殊事实 归纳 演绎 80 三 科学思维的非逻辑方法 形象思维 在感性认识基础上 通过形象来反映和揭示事物本质属性的思维形式 形象思维的基本形式 意象 事物同类形象的一般特征的反映 联想 一个意象到另一个意象的思维转移想象 在联想基础上 加工原有意象而形成新意象的思维活动 81 形象思维的意义 直观地揭示事物本质及规律 充分利用人类的感性认识能力 开发大脑右半球的思维能力 突破逻辑思维按部就班的约束 有利于提高创造性 82 直觉思维 直觉思维 不受固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质及规律的思维形式 灵感 直觉思维活动中的一种特殊心理体验和心理过程 表现为主体创造力的突发性的超水平发挥 精神的高度亢奋状态 认识的突发性 偶然因素的激发 83 灵感的基本特征 过程的突变性 问题迅速而整体地解决成果的突破性 巨大的创造性 对原有思维定势的彻底突破 84 灵感产生的条件 丰富的知识储备长期紧张的逻辑思维活动强烈的求知欲望 精神高度集中必要的放松与适时而适当的外界刺激迅速的记录与整理 分析 85 直觉思维的本质 逻辑思维的浓缩潜意识与显意识的突然沟通 主客体互相渗透的内在同一状态 显意识的活动强度降低 潜意识的内容得以显现 具备了必要的专业知识和逻辑思维能力 潜意识的内容得以整理