1、主講人：何向東-進入-第七章 科學邏輯第一節 科學邏輯概述2021年10月26日星期二3科學邏輯科學邏輯的特征：科學邏輯的特征：1 1、科學邏輯所研究的只是經驗科學探索中的邏輯與方法，不、科學邏輯所研究的只是經驗科學探索中的邏輯與方法，不包括觀察、實驗操作、數據測量之類的具體的經驗認識方法。包括觀察、實驗操作、數據測量之類的具體的經驗認識方法。2 2、科學邏輯是邏輯學基礎理論的應用性學科。、科學邏輯是邏輯學基礎理論的應用性學科。3 3、科學邏輯所研究的是經驗科學研究中所共同具有的一般模、科學邏輯所研究的是經驗科學研究中所共同具有的一般模式與方法。式與方法。4 4、科學邏輯的合理性標準或原則，既

2、包括嚴格規范的形式規、科學邏輯的合理性標準或原則，既包括嚴格規范的形式規則，也包括非形式的啟發性原則。則，也包括非形式的啟發性原則?？茖W邏輯科學邏輯:指科學研究活動中的邏輯方法，主要包括有科學指科學研究活動中的邏輯方法，主要包括有科學解釋的邏輯模式與邏輯方法、科學預測的邏輯模式與邏輯解釋的邏輯模式與邏輯方法、科學預測的邏輯模式與邏輯方法以及科學假說的邏輯方法。方法以及科學假說的邏輯方法。2021年10月26日星期二4科學方法科學方法科學方法的分類：科學方法的分類：按獲得知識類型的不同，可分為發現經驗定律的經驗方法經驗方法和發現理論原理的理論思維方法理論思維方法。經驗定律：經驗定律：科學知識體系

3、中的低層次部分。是對經驗事實的系統性描述，是對客觀事物的可觀察屬性之間的普遍聯系的認識。經驗定律的獲得離不開觀察、實驗等經驗方法。理論原理：理論原理：科學知識體系中的高層次部分。是對客觀事物的本質、現象間因果聯系的洞察與推測，以及解釋經驗事實的系統性理論。發現理論原理需要比較、分析、綜合等各種抽象的理論思維方法?？茖W方法科學方法:人們為實現認識客觀事物的內在本質和發展規人們為實現認識客觀事物的內在本質和發展規律這一基本目的而采取的手段和途徑律這一基本目的而采取的手段和途徑，諸如觀察、實驗、諸如觀察、實驗、概括、抽象、分析、綜合、歸納、演繹、模擬和假說等概括、抽象、分析、綜合、歸納、演繹、模擬和

4、假說等。2021年10月26日星期二5邏輯方法與科學方法的關系邏輯方法與科學方法是緊密聯系的：邏輯方法與科學方法是緊密聯系的：理論思維本身就是要運用概念、作出判斷和推理來把握事物現象間的因果聯系，借助一系列推理來揭示事物的本質。觀察與實驗等經驗方法，也是需要借助概念、判斷、推理等邏輯思維形態和邏輯方法來整理、分析經驗材料，以便發現經驗定律。邏輯與科學研究的緊密結合，形成了具有某些特殊性的科學研究的邏輯方法。第七章 科學邏輯第二節第二節 科學解釋與科學預測科學解釋與科學預測 2021年10月26日星期二7科學解釋科學解釋科學解釋的模式：科學解釋的模式：科學解釋在邏輯結構上包括：（1）理論原理；（

5、2）相關條件陳述；（3）事實陳述。(1)和(2)構成科學解釋的解釋項;(3)則是被解釋項。模式為：l：理論原理c：相關條件陳述 （解釋項）e：事實陳述 （被解釋項）或（lc）e科學解釋：運用科學理論去說明某一事件或現象何以產生科學解釋：運用科學理論去說明某一事件或現象何以產生或何以存在的機理。或何以存在的機理。2021年10月26日星期二8科學解釋科學解釋 英國的工業城市曼徹斯特附近的飛蛾大多數是黑色的，而其他非工業區的同類飛蛾大多數卻是白色的。人們作出了如下解釋： 本來，英國的這種飛蛾是白色品種居多。但在煤煙多的工業區，房屋、樹木是黑色的，黑飛蛾落在這些物體上，比白飛蛾不易被鳥類等天敵發現。

6、因此，白飛蛾容易被捕捉，而黑飛蛾則幸存下來 上述科學解釋事例可整理為如下模式：上述科學解釋事例可整理為如下模式：理論原理適者生存物種（基因）變異相關條件陳述曼徹斯特工業地區的房屋和樹木都是黑色的；白飛蛾容易被鳥類捕捉而容易絕種,黑飛蛾不易被捕捉并不斷進化。事實陳述因此，曼徹斯特地區多數飛蛾為黑色。2021年10月26日星期二9科學解釋的模式1、定理覆蓋的演繹模型、定理覆蓋的演繹模型:根據普遍性原則來推導某一特殊觀察陳述，其根據普遍性原則來推導某一特殊觀察陳述，其模式可表示如下：模式可表示如下： l l1 1，l l2 2， ，l ln n c c1 1，c c2 2， ，c cn n （解釋項

7、）（解釋項）-e e 。 （被解釋項）（被解釋項）2、歸納統計模式：運用統計規律和相關條件陳述去說明被解釋項的，、歸納統計模式：運用統計規律和相關條件陳述去說明被解釋項的，解釋項并不邏輯地蘊涵被解釋項。解釋項并不邏輯地蘊涵被解釋項。 例如：百分之幾接觸過麻疹的人會染上麻疹，某人接觸過麻疹患者；所以，某人很可能染上麻疹。其模式可表示如下：百分之幾的百分之幾的f f是是g g，a a是是f f，-所以，所以，a a是是g g。其中，其中， “ “f”f”、“g”g”均表示類，均表示類， “ “a”a”是個體是個體。2021年10月26日星期二10科學解釋的模式3、類比模式：根據已理解的理論原理去說

8、明與之相似的尚、類比模式：根據已理解的理論原理去說明與之相似的尚不理解的某一事件或現象。不理解的某一事件或現象。 其模式可表示如下：其模式可表示如下：a a對象具有屬性對象具有屬性a a、b b、c c、d d，b b對象具有屬性對象具有屬性a a、b b、c c， （解釋項）（解釋項）-所以，所以，b b對象也具有對象也具有d d屬性。（被解釋項）屬性。（被解釋項）實例:19世紀末、21世紀初，天文學家在分析恒星光譜時發現，許多恒星的光譜線都向紅端移動，表明我們接收的天體發出的光波頻率正在變低。 19291929年，美國天文學家哈勃從多普勒效應得到啟發。他認為，光譜年，美國天文學家哈勃從多普

9、勒效應得到啟發。他認為，光譜紅移現象類似于聲源相對觀察者運動時的聲波頻率降低現象，而聲波頻紅移現象類似于聲源相對觀察者運動時的聲波頻率降低現象，而聲波頻率降低是因為聲源離觀察者而去；因此，光譜紅移是因為恒星遠離我們率降低是因為聲源離觀察者而去；因此，光譜紅移是因為恒星遠離我們而去。因此，哈勃認為恒星離我們的距離越遠，紅移也就越明顯。而去。因此，哈勃認為恒星離我們的距離越遠，紅移也就越明顯。 2021年10月26日星期二11科學解釋的模式4、科學解釋的多元性：對事物或現象的機理，從、科學解釋的多元性：對事物或現象的機理，從不同角度運用不同的理論給予解釋和說明，可形不同角度運用不同的理論給予解釋和

10、說明，可形成多元性的科學解釋。模式可表示如下：成多元性的科學解釋。模式可表示如下：h1h2 ehn對同一事物現象的多元解釋并非具有相同的解釋力。對同一事物現象的多元解釋也不一定都是正確的。2021年10月26日星期二12科學預測的模式科學預測：根據已知的科學理論與相關事實科學預測：根據已知的科學理論與相關事實,對未對未知事實、規律所作的預測。知事實、規律所作的預測?？茖W預測的模式：科學預測的模式：根據使用的推理的不同，科學預根據使用的推理的不同，科學預測的邏輯模式可以是測的邏輯模式可以是演繹模式演繹模式、溯因模式溯因模式、并案歸納溯因模并案歸納溯因模式式和和類比模式類比模式等。等。1、演繹預測

11、：、演繹預測：運用理論原理與相關條件陳述合乎邏輯地運用理論原理與相關條件陳述合乎邏輯地推導出未知事實或規律。其模式可表示如下：推導出未知事實或規律。其模式可表示如下：l1，l2， ， ln， c1，c2， ， cn，（預測根據）-e 。 （被預測項）2021年10月26日星期二13科學預測的模式：科學預測的模式：2、溯因預測：、溯因預測：根據某事物現象特征去推測該現象原因的根據某事物現象特征去推測該現象原因的邏輯方法，也叫邏輯方法，也叫“溯因推理溯因推理”或或“回溯推理回溯推理”。其模式可表。其模式可表示如下：示如下：e， （待解釋的觀察陳述）he （猜測性假說可導出觀察陳述）-推測：h。（被

12、猜想的理論成立）溯因法是一種或然性方法，得到的溯因法是一種或然性方法，得到的h h可真可假。可真可假。運用溯因法的要求：運用溯因法的要求：逆推時所設想的理論性假說逆推時所設想的理論性假說h h與待解釋的觀察現象與待解釋的觀察現象e e之間要之間要有邏輯相關性，即從前者可導出后者。有邏輯相關性，即從前者可導出后者。逆推的解釋理論不應是特設性的，而應是可根據經驗來檢逆推的解釋理論不應是特設性的，而應是可根據經驗來檢驗的。驗的。2021年10月26日星期二14科學預測的模式：科學預測的模式：2、溯因預測：、溯因預測：由于猜測的多樣性，溯因預測法可分為由于猜測的多樣性，溯因預測法可分為多元溯因法多元溯

13、因法與與多級溯多級溯因法因法。多元溯因法公式表示如下： 多級溯因法公式表示如下：e，h1eh2ehne-推測：h1h2hne，h1eh2h1hnhn-1-推測：hn2021年10月26日星期二15科學預測的模式3 3、并案歸納溯因預測：、并案歸納溯因預測：根據若干案例現象都有根據若干案例現象都有相同屬性的特征，進而推理這種相同屬性特征是由相同屬性的特征，進而推理這種相同屬性特征是由同一原因所導致的邏輯方法。其模式可表示如下：同一原因所導致的邏輯方法。其模式可表示如下：e1具有屬性a、b、c，e2具有屬性a、b、c，en具有屬性a、b、c，如果h，則e1,e2, ,en具有屬性a、b、c， -因

14、此，h。并案歸納溯因法是一種或然性方法。并案歸納溯因法是一種或然性方法。2021年10月26日星期二16科學預測的模式4、類比預測：、類比預測：是運用類比推理進行的預測，也就是根據是運用類比推理進行的預測，也就是根據a a、b b兩對象在若干屬性方面相同或相似，而且又知兩對象在若干屬性方面相同或相似，而且又知a a對象具對象具有另一屬性，因此推測有另一屬性，因此推測b b對象也具有另一屬性的邏輯方法。對象也具有另一屬性的邏輯方法。 實例：2003年初春，全國許多省份出現了類似“非典”疫情。各地在診斷時，一般都依據所接診患者發熱干咳等若干癥狀與“非典”癥狀的相同或相似，從而推測所接診患者為“非典

15、”病人。類比預測得到的結論具有或然性。類比預測得到的結論具有或然性。第七章 科學邏輯第三節第三節 科學假說科學假說2021年10月26日星期二18科學假說假說假說:對未知現象或規律性的東西所作的一種猜測性解釋。對未知現象或規律性的東西所作的一種猜測性解釋?？茖W假說的特征：科學假說的特征：（1）科學假說是以事實和已有知識為根據的；（2）科學假說是嘗試性的猜測；（3）科學假說有一個從初步假定、經充實完善到驗證、發展的逐步進化過程。（4）科學假說是科學發展的基本形式,科學假說的發展過程體現了科學認識活動的一般過程?？茖W假說科學假說:指根據已有的事實陳述和相關的科學指根據已有的事實陳述和相關的科學理論

16、，對未知事物或規律性所作的猜測性解釋。理論，對未知事物或規律性所作的猜測性解釋。2021年10月26日星期二19假說形成的過程假說形成的過程假說形成的初始階假說形成的初始階段段 指研究人員根據為數不多的事實材料和已有的相關理論，通過思維加工而提出初步嘗試性假定。 其中主要運用歸納推理、類比推理。假說形成的完成階假說形成的完成階段段 指從已確定的初步假定出發，運用假說理論和事實材料進行系統論證，以形成一個較為嚴密完整的理論系統。 其中主要運用演繹推理，以擴大假說的解釋力、確定假說的普遍性與真理性。2021年10月26日星期二20假說形成的啟發性原則假說形成的啟發性原則依據已形成的假說，能夠推導出

17、可供檢驗的若干依據已形成的假說，能夠推導出可供檢驗的若干事實，以便判定該假說能否解釋相關現象。事實，以便判定該假說能否解釋相關現象。假說應能為所探索的問題提供答案或解釋性說明。假說應能為所探索的問題提供答案或解釋性說明。假說不僅能說明已知事實，而且能夠預測可進行假說不僅能說明已知事實，而且能夠預測可進行經驗檢驗的未知事實。經驗檢驗的未知事實。假說應具有邏輯簡單性。假說應具有邏輯簡單性。2021年10月26日星期二21假說的檢驗方法假說的檢驗方法 假說檢驗是為了檢驗假說的真理性，必須經過假說檢驗是為了檢驗假說的真理性，必須經過觀察或實驗對推出的經驗事實進行驗證，它包括觀察或實驗對推出的經驗事實進

18、行驗證，它包括邏邏輯推演輯推演和和事實驗證事實驗證兩個途徑。兩個途徑。邏輯推演過程邏輯推演過程：指依據假說的基本觀點，結合相關知識或條件陳述，引申出關于事實的結論。其邏輯模式可表示為： 如果h且c，則e 其中，“h”指已形成的假說，“c”指背景知識或條件陳述或輔助性假說；“e”指可經驗檢驗的事實陳述，它可以是關于已知事實的陳述，也可以是關于未知事實的陳述。事實驗證過程事實驗證過程：指運用社會實踐活動所提出的相關信息資料，來檢驗從假說所導出的關于事實的陳述是否可靠，從而確認假說是否成立。2021年10月26日星期二22驗證假說的邏輯方法驗證假說的邏輯方法驗證假說的邏輯方法即驗證假說的邏輯方法即“

19、假說假說演繹法演繹法”。 其基本思想是:從被檢驗假說（h）和輔助性假說或條件陳述（c）中演繹地導出一個推測（e），即“如果h且c，則e”；然后對e進行檢驗，如是e真，則被檢驗假說h被確證；如果e假，則被檢驗假說h被否證。 對假說的檢驗，通常有兩種情形： 對假說的確證和對假說的證偽。2021年10月26日星期二23假說的確證和證偽假說的確證和證偽假說的確證：指依據有限的事實證據對假說理論提供部分證實或一定程度的支持。假說通常是一個全稱命題，它涵蓋的效應可以說是無窮的，所以對全稱命題只能給予部分證實。假說確證的模式：如果h且c，則e（e1，e2，en）；e；因此h。這一模式又分為經驗定律確證與理論

20、確證兩種情形。假說的證偽：依據假說所蘊涵的事實命題的虛假來否定假說假說的證偽：依據假說所蘊涵的事實命題的虛假來否定假說的真實性。的真實性。假說證偽的模式：h被證偽，當且僅當（1）（hc）e；（2）e假；（3）c真。2021年10月26日星期二24本章小結基本內容基本內容科學邏輯與科學方法?？茖W邏輯與科學方法。科學解釋、科學預測的模式?？茖W解釋、科學預測的模式。假說的形成過程與檢驗過程。假說的形成過程與檢驗過程。重難點重難點科學解釋的模式與科學預測的模式的聯系及區別。科學解釋的模式與科學預測的模式的聯系及區別。假說的確證與證偽的模式及兩者的聯系。假說的確證與證偽的模式及兩者的聯系。2021年10

21、月26日星期二25假說形成的過程假說形成的過程1、假說形成的初始階段假說形成的初始階段運用歸納推理的實例：運用歸納推理的實例：哥本哈根大學的病理學家哥本哈根大學的病理學家j j菲比克在菲比克在解剖一些患有肺結核病的老鼠時，發現三只老鼠患有胃癌。解剖一些患有肺結核病的老鼠時，發現三只老鼠患有胃癌。菲比克實地考察了這些老鼠的產地即一人煉糖廠。他仔細調菲比克實地考察了這些老鼠的產地即一人煉糖廠。他仔細調查后發現，除了大量蟑螂外無其他特別之處，只有老鼠主要查后發現，除了大量蟑螂外無其他特別之處，只有老鼠主要以蟑螂為食。以蟑螂為食。 隨后，他從煉糖廠收集來的大量蟑螂供給來自其他地方隨后，他從煉糖廠收集來

22、的大量蟑螂供給來自其他地方的老鼠吃。三年后，這些老鼠都死了。菲比克將這些老鼠逐的老鼠吃。三年后，這些老鼠都死了。菲比克將這些老鼠逐一解剖，在顯微鏡下發現每人老鼠胃里都有一種幼蟲，而這一解剖，在顯微鏡下發現每人老鼠胃里都有一種幼蟲，而這種幼蟲在蟑螂身上也存在。種幼蟲在蟑螂身上也存在。 于是，菲比克認為：寄生蟲是老鼠胃癌的主要原因。于是，菲比克認為：寄生蟲是老鼠胃癌的主要原因。2021年10月26日星期二26假說形成的過程假說形成的過程1、假說形成的初始階段假說形成的初始階段運用類比推理的實例：運用類比推理的實例： 凱庫勒為了弄清笨分子的結構進行了長期的凱庫勒為了弄清笨分子的結構進行了長期的艱苦探

23、索。艱苦探索。18651865年的一天，他坐在車上昏昏欲睡，不久便進入了夢鄉。年的一天，他坐在車上昏昏欲睡，不久便進入了夢鄉。在睡夢中，他似乎覺得碳原子都活了起來，在他眼前翩翩起舞，在睡夢中，他似乎覺得碳原子都活了起來，在他眼前翩翩起舞，突突然一條碳鏈如一般的盤成一圈。凱庫勒從夢中驚醒過來，不禁大喊一聲，然一條碳鏈如一般的盤成一圈。凱庫勒從夢中驚醒過來，不禁大喊一聲，“我找到了！我找到了！”他的答案是：苯分子是一個環。他的答案是：苯分子是一個環。 凱庫勒提出苯分子的結構，雖產生于睡夢驚醒的那一刻，但實際上凱庫勒提出苯分子的結構，雖產生于睡夢驚醒的那一刻，但實際上是他對苯子結構作了長期研究之后并受到環狀手鐲的啟發而突然想到的。是他對苯子結構作了長期研究之后并受到環狀手鐲的啟發而突然想到的。2021年10月26日星期二27假說形成的過