自然辯證法第一章：自然辨證法概述第一節：哲學對科學的拷問一、什么是哲學1、philosophy起源于希臘語，是愛智慧。（1）哲學不是智慧（2）哲學是對待智慧的一種態度，是對智慧本身的一種強烈的、忘我的熱愛。（3）是對生生智慧的一種追問，是對虛無的一種理性的反抗。2、智慧何義？智慧何為？智慧如何求得？3、關于哲學界定的幾種典型的觀點（1）黑格爾：哲學是廟里的神“凡是生活中真實的偉大的神圣的事物，其所以真實、偉大、神圣，均由于理念。”“人應該尊敬他自己，并應自視自己配的上最高尚的東西。”（2）哲學是密涅瓦的貓頭鷹“哲學是一種反思的智慧”是對“認識的認識”，是對“思想的思想。”密涅瓦：智慧女神貓頭鷹：思想和理性的象征

“時代的艱辛使人對于日常生活中平凡的瑣屑興趣予以太大的重視，現實上很高的利益和為了這些利益而作的斗爭，曾經大大地占據了精神上的一切能力和力量以及外在的手段，因而使得人們沒有自由的心情去理會那較高的內心生活和較純潔的精神的活動，以至許多較優秀的人才都為這種艱苦的環境所束縛，并且部分的被犧牲在里面。因為世界精神太忙碌于現實，所以它不能轉向內心，回復到自身！”

——黑格爾羅杰斯給女兒的12句箴言1.不要讓別人影響你；2.專注于你所愛；3.普通常識并不是那么普通；4.將世界納入你的眼界；5.研讀哲學，學會思考；6.學習歷史；7.這是中國的世紀，去學中文；8.認識自己；9.認出改變，擁抱改變；10.面對未來；11.反眾道而行；12.幸運女神只眷顧持續努力的人

韋爾奇給新員工的忠告1、知道你是誰。最了解你的人其實是你自己。2、知道你所處的方位。把握方位才能知道起步的層階和方向。3、知道你要去哪里。目無頭緒地亂闖，走得再遠也是無謂的游蕩。4、知道去干什么往往是成功的捷徑。

5、知道誰能和你一起走。6、知道應該在什么時候止步。有限的目標4、幾種典型的哲學觀（1）哲學是關于普遍規律的學說。①古希臘哲學：尋求最高原因的基本原理②德國古典哲學：“尋求全部知識的基礎”和“提供一切科學的邏輯。”（2）哲學是一種認識論的學說這種哲學認為哲學的研究對象不是“整個世界”，而是作為哲學基本問題的“思維和存在的關系問題。”（3）哲學是一種關于語言分析的學說①古代的本體論哲學：思考這個世界②近代的認識論轉向：反思認識這個世界的方式③現代的語言哲學：注意表達這種認識的媒介（4）哲學是關于“存在意義”的學說①古希臘德爾斐神諭：認識你自己②第歐根尼記載：“有人問蘇格拉底，何事最難，他說，認識你自己。”尼采：“我們無可避免的跟自己保持陌生，我們不明自己，我們搞不清楚自己，離每個人最遠的就是他自己。”薩特：存在主義。“世界是荒謬的，人生是痛苦的。（5）哲學就是世界觀和人生觀。二、什么是辯證法1、辯證法的界定（1）古希臘：辯論的藝術:蘇格拉底的“助產術”（2）辯證法是關于對立統一、斗爭和運動、普遍聯系和變化發展的哲學學說，是一種邏輯論證形式2辯證法的分類（1）古代的樸素辯證法赫拉克利特：“流變”“一切皆流，無物常住”任何變化的根源都在于對立面的斗爭和統一。“人不能兩次踏入同一條河流。”變化的絕對性。陰陽學說：一陰一陽謂之道老子：有無、難易、禍福“反者道之動。”（2）近代唯心主義辯證法代表：德國古典哲學。康德、黑格爾（3）現代的唯物辯證法代表：馬克思主義哲學三、什么是自然辯證法1、1873年5月30日，恩格斯致信馬克思闡述他：“關于自然科學的辯證法思想。”“強調運動形式及其相互轉化。”其中心主題：用運動形式相互轉化的觀點對當時自然科學中的重大發現進行哲學分析。2、自然辨證法的定義是馬克思主義哲學的分支學科，是馬克思主義的自然哲學、科學哲學、和技術哲學。是關于自然界和科學技術發展的一般規律以及人類認識自然、改造自然一般方法論。3對恩格斯的自然辯證法思想產生重要影響的六大的自然科學發現（1）康德和拉普拉斯提出的星云假說（2）賴伊爾提出的關于地貌演變的均變假說。（3）焦耳提出的關于功熱、電磁相互轉化的能量守恒與轉化定律。（4）由維勒所完成的從無機物合成尿素的實驗（5）由施旺和施萊登提出的細胞學說。

(6)達爾文的進化論。四、自然辨證法的知識體系：1、自然觀2、科學觀和科學方法論3、技術觀與技術方法論4、科學社會學

第二章：自然觀及其變革第一節：古代的自然觀一、史前自然觀1、沒有任何具有嚴格確定特征的理論知識，通過想象認識事物。2、把宇宙萬物看成自己生命生活的一部分，把人和生物的特性投射到那些與人性甚至與生命都無關的世界上去。3、用“人格化”的因果關系解釋事物的發生發展，自然界被人格化與神化了。二、古希臘的自然觀1，公元前6世紀，古希臘哲學誕生了，這是一種新的思維方式。2、科學出于萌芽狀態，人們以思辨和直觀的方式認識自然。3、不同的哲學流派對自然的看法（1）米利都學派①泰勒斯：水是萬物的本原：特殊性與普遍性的統一，具象思維與抽象思維的統一，個體與整體的統一，感性和理性的統一。為什么資本主義和現代科學起源于西歐而不是中國或其他文明？“如果我的中國朋友們在智力上和我完全一樣，那為什么像伽利略、托里拆利、斯蒂文、牛頓這樣的偉大人物都是歐洲人，而不是中國人或印度人呢？為什么近代科學和科學革命只產生在歐洲呢？……為什么直到中世紀中國還比歐洲先進，后來卻會讓歐洲人著了先鞭呢？怎么會產生這樣的轉變呢？”雅典學院海因里希·謝里曼：發現邁錫尼米諾斯王宮米諾斯王雅典衛城伯里克利：古希臘奴隸主民主政治的杰出的代表者，古代世界最著名的政治家之一。

我要說，我們的政治制度不是從我們鄰人的制度中模仿得來的。我們的制度是別人的模范，而不是我們模仿任何其他人。我們的制度之所以被稱為民主政治，是因為政權在全體公民手中，而不是在少數人手中。解決私人爭執的時候，每個人在法律上都是平等的；讓一個人擔任公職優先于他人的時候，所考慮的不是某一個特殊階級的成員，而是他具有真正的才能。任何人，只要他能夠對國家有所貢獻，就絕對不會因為貧窮而在政治上湮沒無聞。正因為我們的政治生活是自由而公開的，我們彼此間的日常生活也是這樣。②阿那克西曼德：世界本原是一個無規定者，數量上是無限的，在性質上沒有特殊規定性，這是一種超越經驗思維的抽象，是真正意義上的理性思考③阿那克西米尼：世界的本原是無規定性的氣（2）畢達哥拉斯學派①把數學當作世界的本原，主張萬物皆數，數是萬物的基礎，是世界的法則和關系②開創了用數學知識解釋說明自然現象和社會現象的認識論傳統，是科學數學化的起源（3）愛菲亞學派①赫拉克利特：“萬物的本原是火”，只有火才能表達宇宙的“生”和“變”②“邏各斯”是火燃燒的分寸，尺度和規律，而且也是支配一切的東西。“語言”“理性”（4）愛利亞學派①巴門尼德：提出了“存在”與“非存在”的概念區分A存在者存在，不可能不存在B存在者不存在，非存在者一定存在C存在和非存在同一又不同一②提出了“意見”和“真理”兩條認識途徑。③希臘哲學由宇宙生成論轉向本體論和形而上學（5）元素派①恩培多可勒：四根說A火、土、氣、水是組成萬物的根B愛和恨是四根組合或分離的能力。C火、土、氣、水都是微粒，處于運動狀態，眾多的根組合在一起生出可感事物，可感事物分解為單獨的根則是事物的消亡。（6）德謨克利特的原子論A認為世界的本原是原子和虛空B原子不可分，是充實的最小微粒，在數量上無限C原子按照一定的形狀、次序和位置結合與分離，形成萬物D存在著靜止的絕對的虛空，原子在其中運動（7）柏拉圖的“理念論”自然觀①理念是一個真實的完美的世界，經驗的或物質的世界是不真實的不完美的復制②真正的世界是通過運用概念思維所獨立建構起來的世界，現實世界是理念世界的具體體現③自然界運動變化的原因存在于造物主模仿理念創造自然界的過程中。第二節、中世紀及文藝復興時期的自然觀一、中世紀的神學自然觀公元4世紀末基督教的勝利，神學占據主導地位，自然哲學被改造成神學和宗教的婢女，被用來證明上帝的全能、至上和仁慈。上帝—天使—人—動物—植物—山川河流自然界的一切運動和變化都合乎造物主的目的二、文藝復興時期的自然觀1、從14世紀到16世紀，西方市民階級為了推翻封建貴族和教會的統治，在意識形態領域發起了一場文藝復興運動。2、以重返古希臘和羅馬文化的方式，反對中世紀的文化和生活方式。3、文藝復興時期在佛羅倫薩重新發現柏拉圖是一個重要事件（1）柏拉圖十分重視對數學的學習，認為學習數學能迫使靈魂達到抽象的數的理性，數學是進入哲學的階梯。（1）柏拉圖十分重視對數學的學習，認為學習數學能迫使靈魂達到抽象的數的理性，數學是進入哲學的階梯。（2）柏拉圖學派發展了對自然界進行定量研究的自然哲學傳統。（3）主張神在創造世界時已經將數學規律放入其中，因而通過心智活動認識到的數學規律能成功說明自然現象4文藝復興時期的科學家對觀察的依賴不斷增長，認為實驗是對理論的一種精心設計的并可重復的檢驗比利時維薩利“人體構造理論”西班牙塞爾維特“血液小循環理論維薩里的同學，西班牙醫生米凱爾．塞爾維特（MichaelServetus(MiguelServeto)，1511-1553）（左圖）也是一位不迷信權威的人。他通過解剖發現，血液從右心室流入肺部，經空氣凈化后，通過曲折的路徑，鮮紅的血液又從肺流入左心室。推翻了蓋侖的心臟中隔有篩孔的論點。塞爾維特已接近發現血液循環，但是由于他的觀點背叛了宗教，1553年10月在日內瓦被當作“異教徒”活活燒死，終年42歲第三節近代科學的興起與機械論的自然圖景

一、17世紀科學革命的兩個主題1、極力從自然界中剔除所有帶神秘色彩的內容，即自然的祛魅。2以幾何關系看待自然界，確認宇宙是按照數學秩序原理建構的二、開普勒、伽利略和笛卡爾1開普勒（天空的立法者）（1）揭示了世界的真實本質的數學結構和真實的物理原因（2）行星運動三定律（3）試圖運用地上力學中的原理來說明天上的各種現象，接受了宇宙是一部機器的觀念開普勒第一定律：所有太陽系中的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上，開普勒第二定律，也稱面積定律：在相等時間內，太陽和運動著的行星的連線所掃過的面積都是相等的。開普勒第三定律：是指繞以太陽為焦點的橢圓軌道運行的所有行星，其橢圓軌道半長軸的立方與周期的平方之比是一個常量。（是牛頓萬有引力的一個重要基礎）2伽利略（近代物理學之父）（1）創造并示范了新的科學實驗傳統①1593年，測溫器②1609年，發明望遠鏡（2）以追究事物之間的數學關系為目標的研究綱領以及將實驗與數學相結合的科學方法

①比薩斜塔的自由落體實驗②望遠鏡的成就：動搖了托勒密的地心說。

“哥倫布發現了新大陸，伽利略發現了新宇宙。”3、笛卡爾（1）在科學方法上主張“數學演繹法”，認為數學是先天—演繹方法論的最好樣板。（2）是機械自然觀的第一個系統表述者①機械自然論的定義：一種在近代的科學發展中有著高度影響的自然哲學，這種理論把自然看成一臺機器，把整個自然都解釋成一個在運動中完全受制于物理學和化學規律的客觀存在的體系。②機械論自然觀的特點A人與自然的分離B自然界是數學設計的，人可以理解C物理世界可以運用還原論說明D自然界可以運用機器加以解釋。勒內·笛卡爾（ReneDescartes，1596——1650），著名的法國哲學家、科學家和數學家。笛卡爾常作笛卡兒，1596年3月31日生于法國安德爾-盧瓦爾省笛卡爾-1650年2月11日逝于瑞典斯德哥爾摩）。他對現代數學的發展做出了重要的貢獻，因將幾何坐標體系公式化而被認為是解析幾何之父。他還是西方現代哲學思想的奠基人，是近代唯物論的開拓者提出了“普遍懷疑”的主張。他的哲學思想深深影響了之后的幾代歐洲人，開拓了所謂“歐陸理性主義”哲學。在牛頓以前，天文學是最顯赫的學科。但是為什么行星一定按照一定規律圍繞太陽運行？天文學家無法圓滿解釋這個問題。牛頓（IsaacNewton，1643～1727）（左圖）是物理學家、天文學家和數學家，經典力學理論的集大成者。他系統地總結了伽利略、開普勒和惠更斯等人的工作，提出了著名的萬有引力定律和牛頓運動三定律。萬有引力的發現說明，天上星體運動和地面上物體運動都受到同樣的規律——力學規律的支配。1666年前后，牛頓在老家居住時考慮過萬有引力的問題。最有名的一個說法是：在假期里，牛頓常常在花園里小坐片刻。有一次，象以往屢次發生的那樣，一個蘋果從樹上掉了下來，引起他的沉思：究竟是什么原因使一切物體都受到差不多總是朝向地心的吸引呢？牛頓思索著。終于，他發現了對人類具有劃時代意義的萬有引力。1674年，胡克發表了《試證地球的運動》(AttempttoProvetheMotionoftheEarth)。胡克在這篇著作中，闡述了自己的行星運動理論:一切天體都具有傾向其中心的吸引力或重力；天體在未受其他使其傾斜的作用力前保持直線運動不變；離吸引中心越近，吸引力越大；行星的運動是慣性、外在引力和自身引力共同作用的結果。胡克研究重力學的歷史長達20年，但因他不擅長數學，計算不出行星的運行軌道。1679年，胡克曾經寫信問牛頓，能不能根據向心力定律和引力同距離的平方成反比的定律，來證明行星沿橢圓軌道運動。牛頓沒有回答這個問題。

1685年，哈雷登門拜訪牛頓時，牛頓已經發現了萬有引力定律：兩個物體之間有引力，引力和距離的平方成反比，和兩個物體質量的乘積成正比，他解決了胡克等人沒有能夠解決的數學論證問題。牛頓在這部書中，從力學的基本概念(質量、動量、慣性、力)和基本定律(運動三定律)出發，運用他所發明的微積分這一銳利的數學工具，不但從數學上論證了萬有引力定律，而且把經典力學確立為完整而嚴密的體系，把天體力學和地面上的物體力學統一起來，實現了物理學史上第一次大的綜合。三、牛頓機械論綱領的確立（1）“力”的概念的提出開始以定量的方式運用“速度”“空間”“時間”等科學概念去把握世界。

(2)試圖運用理學原理推到出自然界的一切現象.(3)建立了經典的力學體系(4)提出了“歸納—演繹”的方法。注：英國詩人波普說：大自然和它的規律；隱藏在黑暗中，上帝說，讓牛頓去吧，一切便燦爛光明第四節當代科學的突破與自然觀的新探索一、自然的簡單性與復雜性二、時空的絕對性與相對性1、狹義相對論說明：時間、空間與物體的運動狀態有關（雙孿子實驗)2、廣義相對論說明：時空彎曲效應。時間、空間與物質的質量有著內在的聯系。三、自然的構成性與生成性第三章科學、技術與工程第一節：科學的本質一、科學（一）科學的定義：1科學是一種知識，是系統化、條理化說明自然規律的理性知識。2科學是產生知識體系的活動體系。（1）是一批經過專門訓練的人借助于專門的研究方法和技術手段認識世界的一種創造性的腦力勞動。（2）完全社會化的科學實踐活動①諾貝爾學獎的地位？中國為什么沒有？許多企業都有自己的研發機構，三星、西門子3、科學是一種社會建制。（1）科學是現代人所從事的一種專門職業（2）科學家在社會中扮演著獨特的角色，這一社會角色是其他社會角色所不能代替的。（3）科學家共同體4、科學是一種意識形態。（二）、科學知識與非科學知識（三）、科學知識的特點1、真理性“真理就是真理，真理的光芒是世俗的功利塵埃所無法遮蔽的。”2、合理性（1）科學知識以經驗事實為基礎，在經驗上具有可預言性和可重復性（2）科學知識的邏輯性是嚴密的3、進步性4、共享性科學無國界，科學家有國界（居里夫人）（四）、科學知識體系1、科學事實：2、科學概念：是知識的基本單元、3、科學定律：概念之間不變關系4、科學理論：對科學真理的系統表述（五）科學活動的目標1、認識世界進而改造世界2、對現象和過程做出合乎規律的說明（1）解釋項與被解釋項必須是邏輯相關的（2）構成科學解釋的陳述必須是可以接受實踐檢驗的3、提出將會出現的可觀察到的某種事件的必然性或者概率（六）科學的特征1、科學的解釋性(海王星的發現）2、科學的精確性（1）科學方法：數學與實驗的結合（2）任何科學定理或原理都只能在特定條件下成立(3)科學結論的表述也必須系統嚴格

3、科學的可檢驗性（1）科學實驗是最基本的科學實踐活動，實驗方法是科學的標志，是最重要是科學方法（2）它為科學假說提供了一個基本的方法論原理，（3）它是科學發現獲得社會承認的基本條件4、科學的可錯性

（2001年8月24日，第26屆國際天文學會中決定，冥王星劃歸為矮行星。）

希格斯玻色子5、科學的系統性（1）邏輯上的自洽性（2）經驗知識與理論知識的一致性6、科學的認同性（七）科學精神1、理性的精神2、實證的精神3、分析的精神4、開放的精神5、民主的精神6、批判的精神二、非科學1、定義：凡不具備可檢驗性特征的就不是科學，而是非科學。三、偽科學1、定義：偽科學是一種特殊的非科學，實為非科學，卻要偽裝成科學，違背科學精神，不遵循公認的科學規范，起著破壞科學的惡劣作用。例如：占星術，風水學子時:23點--凌晨1點丑時:1點--凌晨3點。寅時:3點--凌晨5點。卯時:5點--早晨7點。辰時:7點--上午9點。巳時:9點--中午11點午時11點--下午13點未時13點--下午15點申時15點--下午17點酉時:17點--下午19點戌時19點--晚上21點亥時

21點--晚上23點

中國龍脈中國的龍脈源于:1、西北的昆侖山，向東南延伸出三條龍脈，北龍從陰山、賀蘭山入山西，起太原，渡海而止。2、中龍由岷山入關中，至秦山入海。3、南龍由云貴、湖南至福建、浙江入海。每條大龍脈都有干龍、支龍、真龍、假龍、飛龍、潛龍、閃龍。三大龍脈形成了“天不足西北，地不滿東南”。

黃道十二宮：在天文學上，以地球為中心，太陽環繞地球所經過的軌跡稱為“黃道”。黃道寬16度，環繞地球一周為360度，太陽在黃道上自西向東運行，每年環“天一周。在黃道兩邊的一條帶上分布著十二個星座，它們是白羊座、金牛座、雙子座、巨蟹座、獅子座、室女座、天秤座、天蝎座、人馬座、摩羯座、寶瓶座和雙魚座。地球上的人在一年內能夠先后看到它們。日宮+命宮+月宮=命運1975年，杰羅姆和庫爾茲聲明，占星術是偽科學，一、它曾經是巫術；二、缺乏物理學根據；三、人們相信它只是出于寬慰2、偽科學的特征（1）不具有可批判性和發展性（2）偽裝性（3）在較長的時間內，與其他可供選擇的理論相比，進步慢而且面臨許多問題。第二節技術與工程一、技術的定義：人類為了滿足社會需要而依靠自然規律和自然界的物質、能量和信息來創造、控制、應用和改進人工自然系統的手段和方法河南宜陽縣國土資源局辦公大樓出口處的地板上鑲嵌有一幅碩大的黑色瓷磚八卦圖，該圖不但在整個平臺的正中央，而且恰好還處在辦公樓內大廳的中軸線上。工作人員解釋說，這幅八卦圖僅僅是一個圖形而已，沒有任何特殊含義。不過當地農民卻認為，這是為了辟邪。深圳中級人民法院年初重整“門面”，西門口豎立起一對威嚴壯觀的石獅，法院東邊的臺階級數也由11級減少到9級（“吉數”）。據稱，2006年6月至10月，深圳中級人民法院先后有5名法官被中紀委、最高檢“雙規”或逮捕，該法院專程從香港請來“風水大師”，對法院的風水進行整治。不僅對法院門口進行了改建，也重新調整了法院領導辦公室的布局。壽翔廊橋

3識別偽科學的常識性方法有：（1）看它所聲稱的功能。科學是絕對有限的、有條件的，科學有其無能為力之處，而偽科學常說神功無限，無所不能。（2）看它與現有整個科學體系內核的兼容性。科學體系的內核已為無數次實踐所檢驗，即使未來科學有重大進步，也必然將此內核作為特例包含在內，因而科學是向下兼容的。而偽科學常別出新裁，自立門戶，與科學大廈的邏輯、概念體系根本不相容。（3）看可重復性和可檢驗性。一項驚人的主張或實驗結果要在科學上確立，必須是可檢驗的可重復的。科學的見解應當原則上是“可證偽的”，即可錯的。作者應當有勇氣聲明在什么樣的經驗事實面前主動放棄自己的假說，而不是無窮后退。偽科學常聲稱其見解是放之四海而皆準，其實驗結果獨一無二，原則上不可重復。偽科學是“常有理”，以不變應萬變，無論你給出多少反例，它總能找到理由固執己見。（4）要看它與神靈世界的關系。偽科學主張“心誠則靈”，這是它的萬能法寶。科學不相信神靈，科學上實驗結果的正確與否與個人是否相信它無關。當然，還能列出其他許多識別方法，在實踐中最好采取綜合判斷。二、工程的定義1、定義：綜合運用科學理論和技術的手段和方法，有組織、系統化地去改造客觀世界的具體實踐活動，以及所取得的實際成果。三、技術和工程的區別（1）工程強調的是實踐活動的實施過程，尤其指具有較大規模且有著復雜的組織系統的實踐活動的實施過程（2）技術的規模沒有要求，而且往往強調的是技術活動中的手段與方法四、技術與工程的聯系（1）同屬于改造自然的實踐活動（2）技術是工程的支撐與基礎，工程是技術的載體與運用第四章科學的內在邏輯第一節：科學問題一、科學問題（一）科學問題的定義科學主體在一定的科學背景知識下提出的關于科學實踐和科學認識中所遇到的需要解決而又尚未解決的矛盾。（二）科學問題起源于科學研究中的矛盾1、現實與目標的矛盾2、客觀與主觀的矛盾3、已知與未知的矛盾（對地球之外生命）（三）、科學問題的分類1、科學問題與非科學問題2、“是什么”的科學問題與“為什么”的科學問題（1）“是什么”研究對象的識別與判定研究“黑洞”是一種引力極強的天體，就連光也不能逃脫。（2)“為什么”關于事物內在機理和規律性的研究。當一顆恒星衰老時，它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料（氫），由中心產生的能量已經不多了。這樣，它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下，核心開始坍縮，物質將不可阻擋地向著中心點進軍，直至成為一個體積很無限小、密度趨向很大。而當它的半徑一旦收縮到一定程度（一定小于史瓦西半徑），質量導致的時空扭曲就使得即使光也無法向外射出暗能量是一種不可見的、能推動宇宙運動的能量，宇宙中所有的恒星和行星的運動皆是由暗能量與萬有引力來推動的。之所以暗能量具有如此大的力量，是因為它在宇宙的結構中約占73%，占絕對統治地位。暗能量是宇宙學研究的一個里程碑性的重大成果。支持暗能量的主要證據有兩個。一是對遙遠的超新星所進行的大量觀測表明，宇宙在加速膨脹。3、關鍵性問題與一般問題（1）關鍵性問題：在實踐上迫切需要解決的問題。

SARS的治療方案與疫苗問題（2）一般性問題：不急于解決的問題。4、基礎理論問題與應用技術問題（四）、科學問題的結構要素（1）問題域：問題的現狀和性質（綜述）（2）求解目標：求解的方向和要求（3）應答域：問題的討論和研究對象的范圍（4）背景知識：當時已有的與問題有關的知識若問答域是錯誤的，即問題的解決不在所設定的應答域之內，將會徒勞無功歐式幾何的五條公設是：1、任意兩個點可以通過一條直線連接。2、任意線段能無限延伸成一條直線。3、給定任意線段，可以以其一個端點作為圓心，該線段作為半徑作一個圓。4、所有直角都全等。5、若兩條直線都與第三條直線相交，并且在同一邊的內角之和小于兩個直角，則這兩條直線在這一邊必定相交。兩千多年，許多數學家為了證明5耗盡心學，19世紀初（俄）羅巴切夫斯基，提出此公理不可證明，改變了應答域，創立非歐幾何，這一科學問題得到突破進展二、科研選題1選題的一般程序（1）看準問題：是保證課題正確的關鍵環節（2）提出備選課題。這是一個問題叢。明確每個問題的應答域→估計自己的解決能力→選出最有希望解決的課題（3）篩選課題。是否前人做過？有哪些經驗教訓？（4）課題論證。①研究目的②價值③根據④條件

(5)選定課題2、選題的調研方式（1）走直接道路。向導師、專家直接請教，到相關的科研單位進行調研，參加學術討論會（2)走間接的道路。3、科研選題的基本原則（1）需要性原則（屠呦呦：青篙素的發現）①有無實用價值②有無經濟價值

③有無科學價值屠呦呦，女，1930年12月30日生，藥學家，中國中醫研究院終身研究員兼首席研究員，突出貢獻是創制新型抗瘧藥———青蒿素和雙氫青蒿素。2011年9月，獲得被譽為諾貝爾獎“風向標”的拉斯克獎。這是中國生物醫學界迄今為止獲得的世界級最高級大獎。(2)科學性原則①基礎理論選題應有科學事實根據②高度抽象理論科研選題要有可靠的邏輯推理根據（編程）③應用技術選題，必須有科學原理根據（3）創新性原則①從理論內部邏輯推理不嚴密的地方去選題②從理論與事實發生矛盾的地方去選題③從科學發展的交叉點和空白去選題④從科學發展的前沿去選題（4）可行性原則第二節科學事實一、科學事實（一）科學事實的含義1、客觀事實：（1）客觀世界存在的現象、事實、過程（2）客觀事實是科學事實的客觀基礎，是科學勞動者的認識對象（3）客觀事實是第一性的，科學事實是從客觀事實轉化而來的2、經驗事實（1）定義，是指用某種語言或文字對觀察到的客觀事實所做出的陳述和判斷（2）兩層意思①是人們通過感官或者儀器對客觀事實的數字、圖像等的反映和記錄，是客觀實在和人的感官或儀器相互作用結果的表征②人們必須對觀察記錄到的客觀事實、現象和過程做出陳述，由于受主觀的影響，人們對觀察結果的陳述具有易滲性，容易出現虛假的描述和判斷。3、科學事實（1）定義:指人們對科學實踐中所觀察到的客觀存在的事件、現象和過程的真實的描述。（2）科學事實必須是對客觀事實的真實描述和正確判斷4、科學事實與經驗事實的關系（1）科學事實屬于經驗事實（2）科學事實不同于經驗事實，科學事實的表述應該準確系統。1895年11月8日晚，倫琴陷入了深深的沉思。他以前做過一次放電實驗，為了確保實驗的精確性，他事先用錫紙和硬紙板把各種實驗器材都包裹得嚴嚴實實，并且用一個沒有安裝鋁窗的陰極管讓陰極射線透出。可是現在，他卻驚奇地發現，對著陰極射線發射的一塊涂有氰亞鉑酸鋇的屏幕（這個屏幕用于另外一個實驗）發出了光.而放電管旁邊這疊原本嚴密封閉的底片，現在也變成了灰黑色—這說明它們已經曝光了！這個一般人很快就會忽略的現象，卻引起了倫琴的注意，使他產生了濃厚的興趣。他想：底片的變化，恰恰說明放電管放出了一種穿透力極強的新射線，它甚至能夠穿透裝底片的袋子。不過目前還不知道它是什么射線，于是取名“X射線”。二、獲取科學事實的基本方法（一）科學觀察的方法1、定義：科學觀察就是人們為了認識事物的本質和規律，通過感覺器官或輔之以機器，有目的、有計劃的對自然現象在自然發生的條件下進行考察的一種方法。貝克勒爾發現放射性的觀察2、科學觀察的特點(1)科學觀察具有目的性和計劃性（2）科學觀察是在自然發生的條件下對自然現象進行的觀察（居里發現放射性）（3）觀察中滲透著科學理論3、科學觀察的基本原則（1）客觀性原則（2）全面性原則（3）典型性原則（孟德爾發現遺傳規律）4、科學觀察的作用（1）科學觀察是科學認識的來源

(2)科學觀察是檢驗科學理論、科學假說水星近日點的攝動，光線在引力場的彎曲（3）科學觀察可以導致科學發現，為科學開辟新的研究

5、科學觀察中的哲學問題（1）觀察滲透理論（英）漢森①不存在獨立于科學理論之外的純粹的觀察，具有不同知識背景的觀察者觀察同一事物，會得到不同的結果②觀察依賴于理論，理論決定了你觀察什么，理論決定了觀察的目的和對象③觀察不僅接受來自于外界的信息，還要對信息加工、挑選和翻譯④任何觀察陳述都是用某種理論語言構成的，理論⑤觀察陳述是可錯的，觀察本身可能產生錯覺，觀察依賴了錯誤的理論（2）觀察的客觀性問題①觀察中存在著來自對象的客觀因素②觀察中存在著糾正謬誤的機制（3）科學發展的機遇①機遇在某種程度上可以加速或延緩科學的發展巴斯德發現免疫法。奧斯特發現了電磁關系②機遇可以為科學發現的技術發明提供線索紅外線（英）赫舍爾棱鏡rx紫外線紫藍青綠黃橙紅1928年弗萊明發現青霉素（二）科學實驗方法1、定義：是人們根據一定的科學研究目的，運用一定的物質手段（科學儀器和設備），在人為控制或變革客觀事物的條件下獲得科學材料的方法。2、科學實驗的分類（1）按照實驗中量和質的關系來分①定性實驗：用以判定某因素是否存在赫茲實驗證明電磁波的存在，斯坦福監獄實驗②定量實驗：以測定某研究對象的數值，或求出某些因素間對應關系的一種實驗形式③結構分析實驗：以測定化合物的原子或原子團的空間結構的一種實驗形式（美）沃森（英）克里克用X衍射分析，闡明DNA分子的基本結構是雙鏈的螺旋結構（2）按照實驗在認識過程中的作用劃分：①析因實驗：由已知結果去尋找原因的實驗

法國斑疹傷寒天花疫苗的發現②對照實驗：通過對照組與實驗組的對比來揭示研究對象的某種性質的實驗

植物的向光性實驗③模仿實驗

3、實驗方法的特點（1）簡化和純化自然現象（2）強化和再現自然現象（3）延緩和加速自然過程（4）是一種經濟可靠的認識和變革自然的方法第三節科學假說一、定義：就是根據已知的科學事實和科學原理對待解決的科學問題所做出的一種假定性或試探性的解決方案，是有待進一步檢驗的科學知識二、科學假說的特點1、有一定的科學依據2、帶有推測性和假定的性質3、是科學發展的基本形式三、科學假說形成的原則1、解釋性原則2、對應性原則（1）應繼承舊理論中被實踐檢驗過的正確內容，不應與經過嚴格檢驗的理論相矛盾（2）科學假說是人們對已有認識過程的擴大和深化3、可檢驗性原則。是假說應遵循的的根本原則4、簡單性原則。假說在邏輯上應當是簡單的，應以盡可能少的原理假定為前提，來解釋一定領域內所有的內容四、科學假說的類型1、事實性假說泡利的中微子假說2、規律性假說哈勃定律:星系的退行速度同星系離我們的距離成正比3、理論型假說五、科學假說的檢驗（一）邏輯分析1、定義：從假說出發，運用演繹推理。引出結論，前提真則結論真，否則假說必須修正2、邏輯分析在假說檢驗中的作用（1）把實踐經驗從特殊提到普遍（2）為實踐檢驗提供理論依據（3）有些理論只能通過邏輯推理證明，不能單靠有限的實踐直接證明（二）實踐檢驗1、證實：對事實性型假說的檢驗可以采取直接驗證的方式，只要取得科學事實，則該假說將被相關的論據證實或證偽

(1)宇宙大爆炸假說130億—150億年前“紅移現象”證實(2)、檢驗模式H∧C→EH為假說（全稱命題）“廣義相對論”EC為條件，“日全食”E為科學事實--------------“恒星的光發生彎曲”

HH“正確”用個案證明全體只是一定程度上的確證2、證偽（1）卡爾·波普爾《猜想與反駁》

證偽原則：用于劃分科學與非科學（2）反對邏輯實證主義關于科學理論來自對經驗歸納的觀點，認為有限不能證明無限，從單稱命題過渡到全稱命題缺乏邏輯根據（3）個別經驗事實卻能夠證偽普遍命題。（4）證偽主義的模式

P1→TS→EE→P2……（5）證偽主義的優點①科學理論的表達一般都是全稱命題，而經驗對象都是個別的，所以經驗如果用來證實理論，那么是無法窮盡的理論②證偽主義可以避免對錯誤理論的辯護和教條H∧C→EH為假說（全稱命題）“廣義相對論”﹃EC條件，“日全食”﹃E為科學事實--------------“恒星的光沒有發生彎曲”

﹃H﹃H：廣義相對論是假的第四節科學理論一、定義：是關于客觀事物的本質及其規律性的認識，是由概念、原理和論證方式所構成的知識體系二、科學理論的結構1、基本概念（1）是整個概念系統中作為邏輯出發點的概念，它可以用邏輯統一性把所有的概念串聯起來構成完整的理論體系（2）任何學科都有自己的一套科學概念2、基本原理或定理（1）是科學研究對象的基本規律的反映，是科學理論賴以建立的基礎（2）一般用全稱命題表達

(3)基本原理或定理是科學理論的主要標志，是科學理論的內核牛頓三條運動定律和引力定理3、科學推論三、科學理論的特征1、客觀性：正確反映客觀事物及其規律的知識體系2、全面性3、邏輯性：是一個具有嚴密邏輯聯系的概念、判斷和推理所組成的知識體系。4、系統性：有機聯系的統一體。四、科學理論的建構1、公理化方法（1）從盡可能少的基本概念、公理、公設出發、運用演繹推理規則、推導出一系列的命題和定律，從而建立整個理論體系的方法。

(2)典型：《歐幾里得幾何學》23個定義5條公設，5條公理推演出了467個數學命題。（3）公理化的目的：把理論表述為一個嚴格的邏輯系統2、從抽象上升到具體的方法（1）從大量的經驗材料出發（2）經過科學概括，形成局部的一些定理和公式（3）對一系列的經驗定理加以分析綜合，從而揭示出事物的總體的本質屬性。3、歷史與邏輯相統一的方法思維或理論的邏輯進程應當與客觀事物的歷史發展過程相統一第五節科學思維方法一、分析與綜合1、分析方法（1）就是把客觀對象的整體分解為一定的組成部分或要素并加以認識的一種思維方法。2、綜合方法就是把客觀對象的各個組成部分或因素按其內在聯系結合起來考察，以形成關于對象整體認識的一種思維方法（1）使認識上升到整體（3）科學認識需要綜合的方法（4）科學實驗需要綜合的方法二、歸納法和演繹法1、歸納法（1）從個別事物推出該類事物共同的本質或一般規律的推理方法，即從個別到一般①前提和結論之間的聯系不是必然的，是或然②這是一種從個別到一般，從有限到無限的推理。③由于結論超出了前提的范圍，因而結論的真實性不能由前提來確保（2）歸納法對科學認識的表現：①是從個別性的經驗中尋找和發現普遍性理論原理的重要方法。②是以個別性的經驗知識論證和評價普遍性理論原理的重要方法（3）“休謨問題”對歸納法的詰難①因果問題我們觀察到一件事物A隨另一事物B而來，我們并不能觀察到任何兩事物之間的關聯。產生因果聯想的原因A接近關系，因為a總是和b緊密的靠在一起B時間中的先在性。A這個原因總是先于B這個結果②歸納問題（4）歸納主義的代表穆勒《邏輯體系》提出了歸納邏輯的普遍模式：

S1是PS2是P…………Sn是P------------------------

所有S是P2、演繹法（1）定義：從事物的一般規律推出個別結論的推理方法。即從一般到個別（2）數學主要運用的是演繹的方法①笛卡爾：先天—演繹②牛頓：歸納—演繹（3）演繹的方法在科學中的運用①演繹方法是邏輯證明的工具②是在理論上解釋和預言科學事實的手段③是假說和理論通往實踐檢驗和實際應用的必要環節三、比較法和類比推理1、比較法（1）定義：是確定對象之間差異和共同點的邏輯方法（2）比較法在科學認識中的作用①有助于揭示事物不同時期或事物之間不易覺察的差異性和同一性②可以追溯事物發現的歷史淵源和確定事物發展的歷史順序③可以對理論研究的結果與觀察實驗的事實之間是否一致做出明確的判斷2、類比法（1）定義：是根據兩個或兩個對象之間在某些方面的相似或相同，推斷它們在其他方面也可能相似或相同的一種邏輯（2）類比在科學中的作用①類比是推出科學假說的重要手段②類比也是促進技術發明的重要手段③類比是模擬實驗的邏輯基礎第五章科學技術與社會第一節科學社會學的研究對象一、從“什么是科學”看“什么是科學社會學”1、科學是一種知識、是系統化、條理化用以說明自然規律的理性知識。2科學是一種包含更多內容的社會活動和駕馭自然的力量（1）科學不僅僅是一種知識的邏輯程序（2）科學的產生根本上是一種社會活動，是發生在人類社會中的一系列行為（3）典型觀點①馬克思：科學在歷史上是起推動作用的革命力量②培根：知識就是力量③福柯：科學知識的話語權，科學即權力。科學知識是形成監視社會的重要手段3、科學是一種社會系統，是一種社會體制（1）科學是現代人所從事的一種專門職業（2）科學家在社會中扮演著獨特的角色，這一社會角色是其他社會角色所不能代替的。（3）科學家共同體二、科學社會學的定義1、廣義的科學社會學是在一般意義下討論科學與社會諸方面的關系。包括科學與政治、經濟、教育、宗教、文學藝術等其他社會諸因素的作用。（1）科學與政治①科學用于大屠殺②軍事發展中科學具有重要地位③水門事件尼克松（2）科學與經濟（3）科學與教育①教育理念的科學化②教育手段要科學化（4）科學與宗教①科學關涉知識、定律與實證（經驗）②宗教關涉信仰（超驗）③西方發達國家為何科學發達，宗教也興旺？如果我們只有一個宗教，政府將變得專橫，如果有兩種宗教，人民就會互相割斷對方的喉嚨，但是，當有大量宗教時，大家都能幸福生活，和睦相處。

----------伏爾泰2、狹義的科學社會學（1）是由專業的社會學家運用社會學的方法與概念對科學進行研究的結果①以默頓為代表：美國科學社會學傳統，這種科學社會學具有很強的專業化特點，默頓及其學派把科學當做一種社會體制來考察，注意研究科學家共同體內部的社會關系及結構，科學家的行為規范，科學獎勵制度等方面的問題。②本—戴維：以色列社會學家，從歷史上考察科學家的社會角色及科學這種社會體制的形成，是一種歷史主義的方法。③普賴斯：用數量分析的方法研究科學體制。（2）標志：默頓與普賴斯的研究是20世紀60年代科學社會學成熟的特征三、科學社會學的研究對象1、從社會關系、社會結構、社會環境的角度研究科學2、把科學看作一種社會建制3、把科學的發展看作科學在社會中逐漸體制化的過程4、從社會職業、社會組織機構、社會行為規范的角度來研究科學5、研究科學作為一種社會體制與其他社會體制、社會因素的互動關系。第二節科學家角色的出現和科學的體制化一、科學體制化的含義1、體制：制度的一個層次（1）具體意義：體現制度的各種組織，如學校、企業、教堂（2）抽象意義：規范各種組織運行的制度，如教育制度、經濟制度2、科學體制化：科學組織的形成過程，由于組織和職業往往是一個問題的兩個方面，所以科學體制化的核心是科學的職業化，其進程與科學家的社會角色的形成和演變過程密切相關。二、scientist一詞的起源1、scientist出現之前，那些與發現自然界奧秘有關的人所得到的各種名稱有：學問家（savant)自然哲學家（naturephilosopher)2、1833年，在劍橋召開的英國科學促進協會會議上，惠威爾仿照artist一詞，半開玩笑的建議使用scientist這個詞3、1840年，惠威爾在其名著《歸納科學的哲學》中正式采用scientist，用以指稱與廣義的哲學家、學者和知識分子不同的，以經驗為根據尋找自然界規律的人，即從事實驗科學工作的人。4、scientist的含義：李醒民：從事科學研究的人，或者是科學知識的培育者、耕耘者、發明者或發現者。任鴻雋：講事實學問以發明未知之理為目的的人科學家就是創造知識的人二、科學家角色的孕育1、古代從事科學的人（1）哲學家：泰勒斯、畢達哥拉斯、柏拉圖、亞里士多德（2）技術人員：工匠工程師建筑師醫生天文占星術士化學—煉金術士（希波克拉底，阿基米德、歐幾里德、阿波羅尼）總結：在古代社會中，只有做出科學貢獻的不同人物，而沒有具有獨立身份的科學家。還沒有形成集體研究，沒有形成科學組織，沒有形成完整的體制。2、大學的歷史（1）大學教師所具有的學術傳統和實驗研究與探索精神結合起來，就會實現真正的現代意義的科學研究，即形成科學家的角色（2）萌芽①埃茲哈爾寺院的僧侶學院（988）②歐洲的神學院（3）雛形①波倫那亞大學（意）（1150年）②巴黎大學（1200年）③牛津大學（1220年）④劍橋大學（1225年后）到15世紀，整個歐洲大學友80多所（4）教學內容文法修辭邏輯算數幾何天文學音樂后來增加亞里士多德的自然哲學、歐幾里得的幾何學托勒密的天文學阿拉伯的數學專業教育：神學醫學法學文學（5）任務：訓練神學人員法學家官吏醫生（6）自然科學教席的設立：在大學中自然科學的大學教師這種專業角色逐步出現了，盡管他們與科學一樣在中世紀大學里屬于邊緣科學，但是，在這種社會角色和社會身份中已孕育著未來惡科學家角色。三、科學體制化的開端—英國皇家學會的成立1、科學組織的歷史（1）古希臘：畢達哥拉斯學園柏拉圖學園（2）1560年、那不勒斯自然秘密研究會

1603年、意、羅馬山貓學會

1657年、意佛羅倫薩齊曼托學院2、科學體制化的歷史背景（1）科學的社會地位明顯上升①培根的實驗哲學思想受到歡迎

②日益增長的功利主義和現實主義③科學成為社會上層人士的興趣和業余愛好，成為一種時尚④英國人對科學的興趣與日俱增。（2）私人實驗室的出現以實驗室為基礎的精密研究室科學活動的主要內容和科學家的行為基地。17世紀，實驗不僅僅是科學家的研究手段，而且也是一種時尚的上流社交活動，上流社會的名人貴婦以能去聽這些科學講座為榮。（3）新型大學的誕生（4）清教主義的推動3、皇家學會的成立（1）1644年，一批崇尚培根實驗哲學的人物，開始每周在倫敦聚會討論自然問題和實驗知識，這些人員約定把神學和政治排除在他們討論的范圍之外。他們把自己的活動稱為“新哲學或實驗哲學活動。”（2）成立1660年英國皇家學會正式宣布成立1662年學會得到英王查理二世的特許（3）意義英國皇家學會的成立宣布了科學活動在英國社會中正式得到承認，科學活動體制化開始。第三節科學共同體及其社會規范一、科學共同體（scientificcommunity)1、(英）科學哲學家M·波蘭尼提出來的2、定義：是一種關系共同體，有自己的組織機構，有自己的規則，有自己的權威，在科學活動中形成了自己維持自己、自己管理自己的社會和文化系統3、科學共同體的特點（1）是由從事實際工作的科學家組成的（2）科學共同體是劃分層次的。（3）科學共同體組成的最根本的基礎是專業一致①所受專業教育一樣②對專業問題的看法相同③閱讀共同的文獻（4）科學共同體有共同的社會聯系①相同的師承關系②閱讀和引用相同或類似的文獻③參加同樣的學術會議4、科學交流對于科學共同體的社會聯系的形成具有決定性的意義（1）個別科學發現只有通過科學交流才能成為科學共同體所了解的東西（2）才能成為公眾所有的知識財富（3）科學交流把分散的科學家的認識匯聚起來形成不同的科學共同體。5、科學共同體的結構：分布在學術界、工業界和政府部門（1）學院科學共同體：大學（2）政府科學共同體：政府資助（3）產業科學共同體：企業研發中心或實驗室二、科學家行為的社會規范（一）默頓命題的提出1、默頓受韋伯的“清教的精神特質對資本主義具有一種