自然辨证法3.ppt

1、科学认识论与科学方法论,一、科学问题的提出,1、科学发现始于问题 波普尔 库恩,2、科学问题的概念与结构 科学问题是指在特定时代，科学认识主体在分析当时科学背景知识基础上提出的关于科学认识和科学实践需要解决而又未解决的矛盾。 结构：疑问项（提问的内容）、解答域（问题论述中所确定的界限）,3、科学问题的意义 推动研究； 指导研究； 善于提出问题是科技工作者一项最重要的素养。,4、科学问题的来源 经验事实积累到一定阶段； 科学理论与科学实践的矛盾； 科学理论体系本身的内在矛盾； 不同科学理论之间的矛盾； 为了验证假说和新发现的事实而提出的科学问题。,5、科研选题 步骤：文献调研和科学分析，提出选题

2、并初步论证，评议和确定课题 原则：需要性原则、科学性原则、创造性原则、可行性原则 6、科学问题的转换,二、科学事实的发现,1、科学事实的概念 科学事实是指通过观察和实验所获得的经验事实，是经过科学整理和鉴定的确定事实。 可分为：客体与仪器相互作用结果的表征，对观察实验所得的结果的陈述和判断。,特点：个别性、可复核性、精确性、可靠性。 作用： 是形成科学概念、科学定律、科学原理，建立科学理论的基础； 是确证或反驳科学假说和科学理论的基本手段。,2、科学事实发现的理论 古典经验主义的“纯观察说”：培根、洛克 逻辑经验主义的“中性观察说”：卡尔纳普 历史主义的“理论负荷说”,3、科学事实发现的方法

3、（1）观察：人们有目的、有计划地感知和描述客观事物、获取感性材料的方法。 按观察方式可分为：直接观察与间接观察。 局限性： 感知范围有限； 精确性较低； 观察速度受限； 容易发生错觉。,（2）实验：根据科学研究目的，运用科学仪器和设备等物质手段，人为地控制或模拟自然现象以获得科学事实的方法。 特点：简化和纯化研究现象，强化和再现研究现象，延缓和加速研究过程。,（3）观察与实验中的机遇 机遇是有可能导致科学发现的机会和出乎意外的异常事件。 类型：完全意外的机遇，部分意外的机遇。 机遇产生的根源：必然性通过大量的偶然性表现出来。,抓住机遇的方法： 研究者要具备精湛的专业知识和广博的知识基础； 观察

4、实验中，要随时对出现的非观察指标做记录； 对每一个意外事件、现象或观测结果都应高度重视； 善于抓住别人的无意识知觉。,三、科学假说的提出,科学假说：根据已知的科学原理和科学事实，对研究的自然现象及其规律性所作的一种假定性的推测和尝试性的说明。 特点：科学性、可检验性、假定性、易变性。,科学假说的提出过程： 问题与求解； 基本假设的提出； 基本假设的展开。 科学假说的检验： 理论对事实的推导； 对事实的检验：直接检验、间接检验。,四、科学理论的发现,科学理论：经过理论论证和实践检验的客观真理，是对某种自然现象或社会现象的系统说明，是由一定的科学概念、科学原理及其理论论证所组成的知识体系。 基本形

5、式：科学概念、科学定律、科学原理、公理、学说。,科学理论发现的逻辑方法,（1）类比方法 概念：根据两个或两类对象之间某些方面的相似或相同，推出它们在其他方面也可能相似或相同的一种逻辑思维方法。 A具有a,b,c,d属性 B具有a,b,c属性，且a,b,c与a,b,c相似 则B可能具有d的相同或相似属性,类型：简单共存类比、因果类比、对称类比、协变类比。 局限性：结论具有或然性。,（2）归纳方法 概念：从个别事实中概括出一般原理的推理方法。,完全归纳法：根据某类事物中全部对象的考察，推演出该类事物的一般性结论的方法。 特点：结论必然为真。 局限性：创造性有限；只适用于考察对象不多的场合。,不完全

6、归纳法：根据某类事物的部分对象的考察而推演出该类事物的一般性结论的方法。 简单枚举归纳法：通过列举某类事物的部分对象具有某种属性而无反例，推演出该类事物具有此种属性。 局限性：容易以偏概全。,科学归纳法：在考察某类事物部分对象的基础上，通过运用因果联系，推演出该类事物的一般性结论。 基本形式：穆勒五法。 归纳法的局限性：可靠性得不到保障。,求同法 有关因素 被考察对象 A、B、Ca A、D、Ea A、F、Ga 结论：A和a有因果关系,求异法 有关因素 被考察对象 A、B、Ca /、B、C/ 结论：A和a有因果关系,求同求异共用法 有关因素 被考察对象 A、B、Ca A、D、Ea F、I/ H、

7、I/ 结论：A和a有因果关系,共变法 有关因素 被考察对象 A1、B、Ca1 A2、B、Ca2 A3、B、Ca3 结论：A和a有因果关系_,剩余法 有关因素 被考察对象 A、B、C、Da、b、c、d Dd Bb Cc 结论：A和a有因果关系,（3）演绎方法 概念：从一般性原理出发，推演出关于个别或特殊事物的方法。 类型：三段论、数学-演绎方法、数理逻辑方法 演绎方法的局限性 大前提的正确性； 创造性有限。,（4）分析：把研究对象的整体分解为各个部分、方面、要素和层次，并分别加以考察的一种方法。 定性分析 定量分析 因果分析 可逆分析,（5）综合：把对象的各个部分、方面、因素和层次联系起来考虑，

8、并以某种方式加以组合，形成对对象的整体认识的方法。 直观模型的综合 原理模型的综合 数学模型的综合,科学理论发现的非逻辑方法,（1）科学想象：主体对通过联想得来的知觉材料或有效信息进行加工、改造和重组的非逻辑思维过程。 特点：创造性、概括性、与联想、类比联系在一起发生作用。,（2）直觉：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。 基本类型：偶然机遇型、积淀意识型。 基本特征：快速性、形象性、整体性、或然性。,（3）灵感：在科学创造过程中以完全没有意料到的方式突然获得异常强大创造能力的思维方法。 特点：突发性、随机性。 产生条件：超限量的思考，知识和经验的积累，长期、过量思考后

9、的搁置状态。,科学理论发展的模式,归纳主义的累进模式 科学理论的发展是许多绝对真命题的积累，观察次数越多、越广泛、越深入，在此基础上归纳出来的理论就越普遍、越正确；科学发展只是量上的递进、渐进的积累，没有革命的、渐进的中断与质的飞跃。,波普尔的证伪主义模式 P1TTEEP2 合理性：强调科学发展的革命性；把问题看作科学发展的动力；强调发挥思维的能动作用；强调科学理论的可错性。 局限性：否认科学发展包含量变的过程；忽视假说形成的经验基础和逻辑解释；否定归纳法作用；忽视证实和证伪的对称性和复杂性。,库恩的范式论模式 前科学（无范式）常规科学（形成范式）科学革命（范式动摇）新常规科学（建立新范式）

10、合理性：综合了科学发展的渐进性和革命性；提出新的科学观；范式不仅是知识体系，而且是知识的社会形式，是科学共同体的信念和行为规范。 局限性：过分强调新旧范式的差别；认为不同范式间没有真理和谬误之分；过分夸大直觉、灵感等非理性因素的作用。,拉卡托斯的科学研究纲领模式 任何时代的科学理论体系实质上都有一套科学研究纲领，它是一个有组织、具有严格的内在结构的科学理论系列，由“硬核”、“保护带”和“启示法”组成。 科学研究纲领的进化阶段科学研究纲领的退化阶段新的进化的研究纲领取代退化的研究纲领新的研究纲领的进化阶段 合理性：否认波普尔的证伪主义原则；肯定科学研究纲领之间更替的先后连续性和继承性；肯定科学研

11、究纲领有一个发生和发展的过程。 局限性：没有指出“进步的问题转换”的标准的认识论基础；没有认识到预见性需要实践检验,费耶阿本德的理论多元论模式 科学理论的发展不是一元的，而是多元的。应尽可能多地提出一些与公认的且得到高度确证的理论以及充分确认的事实不一致的假说，通过多元理论之间的竞争促进科学进步。 基本原则：反归纳原则、韧性原则、增生原则。 合理性：对科学动力学有重大贡献。 局限性：走上了相对主义、非理性主义、反科学主义。,劳丹的科学进步模式 问题1理论1问题2理论2问题n理论n。 经验问题与理论问题 核心思想：“（a）已解决的问题（经验的或概念的）是科学进步的基本单元；（b）科学的目的是最大

12、限度地扩展已解决的经验问题的范围，最低限度地缩小反常与概念问题的范围。” 合理性：注意到科学发展过程中连续和间断、科学革命中批判与继承的关系。 局限性：把科学看作解决问题的有效工具，根本否认了科学认识的客观真理性。,五、理论体系的建构,基本原则：可检验性、解释性、自洽性、相容性、逻辑简单性。 基本方法：公理化方法，从抽象上升到具体的方法、逻辑与历史统一的方法。,（1）公理化方法：从尽可能少的基本概念和公理、公设出发，运用逻辑推理规则演绎出一系列命题和定理，从而建立科学理论体系的一种方法。 原则：无矛盾性、独立性、完备性。 局限性：任何一个公理化体系不可能既是完备的，又是无矛盾的。,（2）从抽象

13、上升到具体的方法：将各种基本科学概念、定律、原理，按照从低级到高级、从简单到复杂、从抽象到具体的上升过程加以系统化，建立一个严密的科学理论体系的方法。 方法论原则：抽象的适度性，上升过程的层次性，具体的统一性。,（3）逻辑与历史相统一的方法：在建构理论体系时要坚持将由概念、原理和推理所组成的逻辑结构与客观的历史发展过程或人类对它的认识发展过程相一致。 方法论原则：客观基础的历史性，逻辑程序的重演性。,六、科学理论的评价与确认,科学理论评价：主体对作为科学认识成果的科学理论进行再认识并表示选择意象的实践活动。 1、实践检验：通过观察和实验对理论假说及其推论进行的验证。,2、可证实性方法：强调通过经验事实的观察和逻辑分析来验证和评价科学理论的方法。 维特根斯坦：命题的真假取决于它所肯定的事实存不存在 石里克：可证实性（经验的可能性，逻辑的可能性） 卡尔纳普:确证论 局限性： 把任何个别证据对理论假说的支持程度看作同等的； 单称命题对全称命题的支持程度，其逻辑概率为零。,3、可证