科學觀與科學方法論科學觀與科學方法論本章學習內容第1節科學的本質與特征

1、“科學”觀念形態的演變

2、近代科學的興起及其特征

3、科學的本質第2節科學的體系與結構

1、科學的劃界

2、科學理論的結構第3節科學發展的動力

1、邏輯實證主義的科學發展模式

2、波普爾的科學發展模式

3、庫恩的科學發展模式

4、社會學的科學發展模式第4節科學方法論

1、科學問題的提出

2、科學事實的獲取

3、科學抽象與科學思維

4、科學假說的形成

5、科學理論的創立本章學習內容第1節科學的本質與特征第一節科學的本質和特征1、“科學”觀念形態的演變2、近代科學的興起及其特征3、科學的本質第一節科學的本質和特征1、“科學”觀念形態的演變傳統科學觀念:靜態的知識,學問。當代科學形態:并非一般的自然知識,而是從16、17世紀以來形成的一種特定的認識形態,包含著對事物的特定看法、處理問題的特定方法、知識創造的特定機制。它為人類規定了如何看待自然、研究自然、征服自然和改造自然的方式。1、“科學”觀念形態的演變傳統科學觀念:靜態的知識,學問。從詞源上講,英文的“科學”即Science源于拉丁語的“scientia”,指靜態的“知識、學問”。西方古代科學研究體現在“自然哲學”與“道德哲學”之中,19世紀,自然科學從哲學中最終獨立出來,1825年,科學家休厄爾創辦“Physicist”(物理學家)一詞,1833年,創辦“Scientist”(科學家)一詞,用來稱呼像法拉第那些在實驗室中探究自然神秘、增進人類自然知識的人,從語源學的意義上標志著科學的獨立,成為一種專門的職業,也就是今天所稱的“Science”(科學)。“自然哲學”與“道德哲學”研究也就演變為今天的“自然科學”與“社會科學”研究,我們《自然辯證法》所講的“科學”,主要是狹義意義上的“自然科學”。從詞源上講,英文的“科學”即Science源于拉丁語的“sc首先將Science翻譯為“科學”的是日本的福澤諭吉,出現在其1872的著作《勸學篇》中,福澤諭吉將“科學”理解為“一科一學”,主要是認識到當時西方的“Science”都是“分科之學”。中國的康有為將日本學者的翻譯方法于1893年首次引進到中國,嚴復在翻譯赫胥黎的《天演論》中第一次公開使用了這一翻譯,而梁啟超在《變法通議》中也使用了這一概念。在中國古代,一直將科學稱為“格致之學”。《禮記·大學》中指出“致知在格物,物格而后知至”,意思是為了辨別是非,首先要考察事物,獲得知識。就當代的科學形態而言,科學并非一般的自然知識,而是從16、17世紀以來形成的一種特定的認識形態,包含著對事物的特定看法、處理問題的特定方法、知識創造的特定機制。它為人類規定了如何看待自然、研究自然、征服自然和改造自然的方式。

首先將Science翻譯為“科學”的是日本的福澤諭吉,出現在2、近代科學的興起及其特征近代意義上的科學首先興起于歐洲。在經歷了古希臘對自然界總體性考察的“自然哲學”探討,歐洲黑暗中世紀的緩慢發展,經14世紀開始的文藝復興、啟蒙運動對“科學精神”和“人文精神”的提倡,以及16-17世紀的歐洲哲學轉向,在以哥白尼、布魯諾、伽利略為主要推動者的天文學革命和以維薩留斯、塞爾維特、哈維為主要推動者的醫學革命的帶動下產生了。在近代科學興起的過程中,伴隨著如下過程和特征:(1)對自然的數學化本質的考察和運用(2)近代科學與實驗的結合(3)近代科學與技術的緊密結合(4)近代科學的社會化:科學日益成為一種社會建制。2、近代科學的興起及其特征(1)對自然的數學化本質的考察和運用自古希臘開始直到近現代,人們對自然的考察從來也沒有脫離過數學,而這一特征也構成了近代科學的基本特征之一:①希臘人在自然哲學的探討過程中,盡管總體上基于直觀性、思辨性的特征,但對世界的考察和掌握從來沒有離開過數學手段。希臘哲學家認為,自然具有內在規律,能夠從整體上掌握,而掌握自然規律的手段就是數學。如泰勒斯對初等幾何學的研究和應用、畢達哥拉斯關于自然的數學化本質的考慮、阿波羅尼烏斯對幾何學的研究、歐幾里得數學公理化體系的建立、阿基米德數學化的力學知識的建立、托勒密數學化的天文學體系的構成等,而數學知識及其運用得益于古代文明國家對數學、幾何學等知識的考察。(1)對自然的數學化本質的考察和運用自古希臘開始直②歐洲中世紀,科學成為“神學的婢女”,盡管科學發展緩慢,但數學作為科學研究的工具從來也沒有停止過,數學知識被繼承下來,如對歐幾里得《幾何原本》的翻譯對托勒密《天文學大成》的翻譯;③16-17世紀開始了歐洲近代科學革命,近代科學重要的方式之一就是用數學化的方式考察自然,而這一點是由“近代科學之父”伽利略來完成的,他開啟了自然的數學化運動,并提出了“自然之書是由數學語言寫成的”名言。數學和數學方法成為近現代科學分析的主要方法,乃至出現在社會科學的研究中,如經濟學。②歐洲中世紀,科學成為“神學的婢女”,盡管科學發展緩慢,但數伽利略的自然觀:

1)自然的真理存在于數學的事實之中;自然之書“是用數學語言寫成的,字母是三角形、圓以及其他幾何圖形,沒有這些,人類連一個字也讀不明白。”

2)真實的和可理解的是那些可測量同時是定量的東西;3)顏色、氣味、聲音等是第二性的、衍生的,并依附于純量的世界。伽利略的自然觀:

(2)近代科學與實驗的結合近代科學的另一個本質就是對實驗的依賴。英國哲學家培根大力提倡實驗方法,然后通過歸納的方法總結出科學定律。伽利略身體力行,從而成為現代實驗科學傳統的奠基人。①在物理運動中,擺脫了古希臘亞里士多德的“目的論”的思辨哲學影響,通過單擺實驗、斜面實驗、以及傳說中的比薩斜塔實驗等,提出了勻速運動、自由落體運動、拋物運動等概念和定律,為牛頓總結出運動的“三大定律”奠定了基礎,并使科學擺脫了傳統的形而上學思辨;②伽利略還自制實驗工具,通過望遠鏡對天體進行觀察,如木星的四顆衛星(美的奇星)的發現,對月球表面環形山以凸凹表面的觀察對太陽的各個衛星圍繞太陽運行的“恒星視差”的發現等;③伽利略還開創了將數學和實驗觀察相結合的近代科學研究方法,這是近現代科學最主要的特征。(2)近代科學與實驗的結合近代科學的另一個本質就是對實

近代科學與實驗的結合體現出科學的另外一個特征就是科學知識或者科學理論必須接受實驗的證實,即能夠被實驗或經驗檢驗的知識才是科學,這也就是科學的實證性特征。而這一特征,也構成了“科學的劃界”、“科學的評價”等科學哲學中的基本問題之一。近代科學與實驗的結合體現出科學的另外一個特征就是科學知識(3)近代科學與技術的緊密結合伽利略所開創的實驗科學傳統,也體現出來近代科學的另一個本質,即科學是通過或者借助于技術來完成的。傳統上一般認為技術是科學的應用,而這種觀點受到了諸多質疑,如美國歷史學家林恩·懷特就認為,古典科學和近代科學之間的聯系在于中世紀的技術革命,這一點在歷史上和概念上都先于近代科學的興起,并為近代科學的興起打下了基礎。在工業革命之前,蒸汽機、水力、機械工具、鐘表制造、冶金等技術上的重大進步特別少或者幾乎是在沒有具體的科學理論的指導下發展起來的。近現代科學差不多不同于古代思辨和直觀的科學研究,對科學儀器和工具等技術的應用,差不多成為近現代科學必不可少的成分,也構成了近現代科學的必定特征之一。正如美國科學史學家和科學哲學家托馬斯·庫恩所言:“技術經常在新科學的突現中起著重要的作用。”今天,“technoscience”即技術科學的概念,越來越深入人心。(3)近代科學與技術的緊密結合伽利略所開創的實驗科學傳統,也(4)近代科學的社會化:科學日益成為一種社會建制①近代以來的科學差不多不同于傳統上個體科學家依靠個人興趣進行研究的時代,而是向“科學家集團”共同研究的時代推進。依靠個人之力顯然無法完成愈加復雜的科學研究,而是表現為,科學家被社會地組織起來,規模化、組織化、常規化的研究。1963年,美國普萊斯出版《小科學、大科學》一書,指出小科學是傳統的、自發的、零散的、小規模的科學活動;而大科學是有目的、有計劃、大規模的科學活動。②近代以來的科學總是在一定目的指導下,有目標、有組織,有投入、依靠國家和政府資助,各種科學之外的社會因素滲透到科學研究之中,科學日益成為一種社會建制。(4)近代科學的社會化:科學日益成為一種社會建制①近代以來的3、科學的本質

馬克思曾經對近代科學的本質進行了綜合的、動態的哲學分析。他從以下幾個方面指出了近代以來科學的本質。(1)科學是人對自然界的理論關系和實踐關系。(2)科學是社會和精神領域的勞動。(3)科學是生產力。(4)科學從物質生產和精神生產兩個層面體現出其社會價值。3、科學的本質(1)馬克思認為,科學同工業一道,是“人對自然界的理論關系和實踐關系”。人類自古以來就在與自然接觸的過程中獲得了對自然界的認識,并隨著實踐的發展將這些經驗知識理論化,從而最終形成了科學知識。與此同時,從近代科學興起之后,人類就將這些科學知識用來進一步地認識自然和改造自然,使科學知識獲得了實際的價值。這表明人在自然界面前并不是完全被動的,而是能夠通過科學和工業對自然界進行能動的認識和改造。(2)馬克思指出,科學也是一種勞動,是屬于社會和精神領域的勞動。科學作為一般的勞動,屬于“精神生產領域”,而科學技術作為一種社會勞動,是“一切科學工作,一切發現,一切發明”。(1)馬克思認為,科學同工業一道,是“人對自然界的理論關系和(3)馬克思指出,科學同技術一樣,差不多成為一種生產力。隨著現代工業將自然力和自然科學并入生產過程,大大提高了勞動生產率。而隨著現代工業的發展,“現實財富的創造較少地取決于勞動時間和已耗費的勞動量,較多地取決于在勞動時間所運用的動因的力量,而這種動因自身——它們的巨大效率——又和生產它們所耗費的直截了當勞動時間不成比例,相反地卻取決于一般的科學水平和技術進步,或者說取決于科學在生產上的應用。”由此形成的就是“科學技術是生產力”的著名論斷。(4)馬克思和恩格斯指出,科學的社會作用表現在物質生產和精神生產兩個方面。科學是人類知識體系中最重要的組成部分,因而構成了社會的精神財富;同時,科學作為生產力的要素被用于創造物質財富,因此科學本身成為那些發展科學的人、組織和國家的致富手段。

科學觀與科學方法論-課件

通過對近代科學緣起及科學本質的了解,能夠推演出科學的一般特征:(1)科學是一種理論化、系統化的知識體系;(2)科學又是產生知識體系的認識活動;(3)科學是一種文化現象;(4)科學是一種社會建制。

首先,科學是理論化、系統化的知識體系。“科學是以范疇、定理、定律形式反映現實世界多種現象的本質和運動規律的知識體系。”因此,科學具有理性和可證實性的特征。其次,科學是產生知識體系的認識活動。科學的任務就是發現事實,揭示客觀事物的規律性。因此,科學是具有探究性的、創造性的社會勞動。第三,科學是一種文化現象。從人類文明史和科學的發展歷史能夠看出,科學作為一種特別的知識生產方式和精神創造方式,是人類文化中最活躍、最重要的組成部分。科學既具有不同于其他文化的性質和價值,同時科學又扎根于文化之中。最后,科學是一種社會建制。早期的科學只是單純的認識自然,是屬于科學家個人的行為。隨著近代科學的誕生和科學潛在應用價值的出現,科學開始出現組織化和社會化,企業、集團、國家乃至國際間合作的科學研究逐步增多,科學研究之外的社會因素直截了當或間接地介入到科學研究中來。為了更好地管理和協調科學研究的進行,科學逐步成為一種社會建制,用社會的組織形式來協調科學活動,使科學研究帶有明顯的社會色彩。首先,科學是理論化、系統化的知識體系。“科學是以范疇、定理、第二節科學的體系與結構1、科學的劃界2、科學理論的結構兩部分內容的解釋:

既然科學是一種可檢驗性的、需要驗證的知識,那么這種知識就估計存在錯誤,因此科學的真理性是相對的。同時,科學又是一種系統化、理論化的知識,具有自身的內部結構。那么,區分“科學”與“非科學”的界限在哪里？什么樣的知識才就是科學知識或科學理論？科學又具有什么樣的體系結構？

第二節科學的體系與結構1、科學的劃界一些例子:科學:牛頓力學定律;量子力學理論非科學:魔術,藝術,宗教,哲學偽科學:星占學,特異功能問題:為何只有第一種被稱為科學？有什么樣的劃界標準？幾種劃界標準:邏輯實證主義的“證實”標準;邏輯證偽主義的“證偽”標準;拉卡托斯的“精巧證偽”主義標準;歷史主義的“范式”標準。1、科學的劃界一些例子:(1)、邏輯實證主義的“證實”標準:邏輯實證主義是第一個成熟的科學哲學流派,它推崇自培根以來的經驗歸納法,認為科學知識是通過經驗觀察和實驗,在歸納法的基礎上由數學和邏輯所表達和形成的,科學認識只能局限在經驗范圍內(這就是法國te的實證主義原則),而一個命題是否有意義,是否是科學理論或者知識,在于能否從邏輯上被“經驗證實”,凡是不能被證實的都是沒有意義的偽命題。這一證實標準被邏輯實證主義的先驅羅素、維特根斯坦,以及被卡爾納普、賴欣巴哈等邏輯實證主義者運用;由于邏輯實證主義是科學哲學的第一個成熟流派,在當時西方的哲學中處于主流地位,它的“證實”或“可證實性”的劃界標準在當時占據了主導地位。(1)、邏輯實證主義的“證實”標準:邏輯實證主義“經驗證實原則”的目的在于反“形而上學”。傳統科學的研究包含在哲學即形而上學之中,邏輯實證主義認為科學應當與形而上學劃分界限,認為傳統哲學探討的問題如物質存在問題、物質和意識的關系問題,以及巫術、神話等,超出了經驗,都是毫無意義的形而上學問題,應當加以拋棄。邏輯實證主義“經驗證實原則”的目的在于反“形而上學”。傳統科(2)、邏輯證偽主義的“證偽”標準:

當邏輯實證主義在20世紀初期在西方思想領域占主導的時候,奧地利猶太裔英國哲學家波普爾開始反駁邏輯實證主義。波普爾“證偽”標準提出的前提:①批判理性主義②反經驗歸納法

(2)、邏輯證偽主義的“證偽”標準:①批判理性主義:與傳統上對知識的理解不同,波普爾認為,科學知識既不來自歸納理性,也不來自先天的演繹理性,因為歸納理性和演繹理性都存在問題,二者的基礎都受到了沖擊,理性并非必定確定的,也是可錯的。因此,基于歸納和演繹理性而來的知識并非都是確證無疑的知識,而是可錯的。因此,從本質上講,科學知識僅僅是一種臨時性的推測和科學家頭腦中臨時的假設,也就決定了科學知識是可錯的,是可反駁的、可批判的,或者說,可證偽的;①批判理性主義:與傳統上對知識的理解不同,波普爾認為,科學知

②反經驗歸納法:A、由于歸納而來的命題都是單稱命題,是或然性命題;而科學理論是全稱命題,是必定性命題,具有普遍性和一般性,不存在邏輯推導上的必定通道;或者說,具體的歸納無法走向一般的普遍性;B、歸納而來的知識是不可靠的,是可錯的。因為歸納法基于經驗或觀察之上,而經驗總是具有私人性,是不可靠的。C、歸納推理要得到證明,必定導致循環論證,即“休謨的歸納難題”。一種循環推理是無效推理。經驗證偽原則的提出:證實不具有邏輯必定性,而證偽倒是具有邏輯必定性,因為只要有一次例外的例子,就會否定一個理論,而不管有多少次證實,也無法推出普遍的理論。或者說,理論只能被證偽,而不能被證實。

證偽原則的合法依據——證偽原則是建立在“邏輯不對稱”的基礎上的。這就是說,用數量極大的個別也不能證實一般,而只要用數量極少的個別甚至只有一個就能夠證偽一般。即一個“證實”只能證實一個經驗事實,而一個證偽卻估計證偽整個科學原理。證偽原則的實質——科學知識是可錯的,是受到批判的。正如波普爾指出,“沒有所謂科學的方法,有的只是所謂試驗和試錯的方法”。證偽原則的目的:科學劃界。只有那些能夠被證偽的命題才是科學的命題,反之,不可檢驗,不能證偽的,就是非科學的,形而上學的”。如宗教、神話、巫術、傳統形而上學問題等,都無法證偽,都不是科學的。推論出Popper的真理觀——知識總是可錯的,可批判的,因此我們永遠無法獲得終極真理,而只能不斷逼近真理。(這種認識涉及到后邊關于科學發展模式的探討)科學觀與科學方法論-課件(C)、拉卡托斯“精巧證偽主義”的標準:拉卡托斯精巧證偽主義標準提出的前提:波普爾證偽主義標準存在缺陷:①在波普爾看來,理論一旦被經驗從邏輯上證偽,理論就會被取代。在波普爾的學生,匈牙利籍英國哲學家拉卡托斯看來,波普爾的證偽主義是樸素的證偽主義,科學理論的堅韌性及科學發展的繼承性無法得以解釋;②波普爾的證偽主義過度強調科學的證偽、批判和革命等特點,一味強調批判和否定,抹煞了科學常規時期的建設性活動和探究性活動;③與邏輯實證主義一樣,邏輯證偽主義注重從科學本身依照邏輯的角度來分析科學及其哲學問題,忽視了大科學時代科學共同體的作用及其對科學理論的選擇,忽視了科學理論發展真實的歷史背景,因此他所描述的科學往往與科學的實際發展不相符合;④為了糾正這種錯誤,拉卡托斯的精巧證偽主義和以庫恩為首的歷史主義提出了自己的科學劃界標準。

(C)、拉卡托斯“精巧證偽主義”的標準:拉卡托斯精巧證偽主義標準:

證偽并不能推翻一個科學理論,只有一個新的、更成功的科學理論才能取代舊的科學理論。因為任何科學理論都不是孤立的,而是相互聯系的。因此,當我們評價一個科學理論的時候,所面對的不是一個單一的理論,而是一系列理論。拉卡托斯用“理論系統”的概念取代了“理論”的概念,實際上是接受了一種“整體主義科學觀”,即任何科學命題和理論都不是孤立存在并能夠受到經驗的證實或者證偽,而是形成了整體網絡的、相互關聯的命題系統,接受經驗檢驗的是理論系統而不是單個的理論或者命題。拉卡托斯把評價單個理論的問題轉變成如何評價整個科學理論系統的問題,理論系統構成了一個“科學研究綱領”。拉卡托斯認為,假如是整個理論系統接受經驗評價的話,那么理論就可不能那么脆弱,可不能輕易被證偽。拉卡托斯精巧證偽主義標準:拉卡托斯“科學研究綱領”的構成:硬核、保護帶、反面啟發法和正面啟發法(1)硬核——科學研究綱領或者科學理論體系的基礎理論部分和核心部分。硬核不允許遭到反駁,經驗檢驗輕易觸及不到硬核;(2)保護帶——由科學理論的一些輔助性假說構成。保護帶的任務就是保護硬核,竭力不讓硬核遭受經驗事實的反駁,讓對硬核的反駁矛盾指向自己,通過調整自身的各種輔助性假說來承擔反駁的責任;(3)反面啟發法——就是讓保護帶發揮功能的一種措施。它是一種禁令,防止把反駁矛頭對準硬核,而通過保護帶的修改和調整,保護硬核;(4)正面啟發法——積極鼓舞科學家修改、完善、精確化保護帶,以發展整個科學研究綱領。假如說反面啟發法是消極的保護硬核,正面啟發法就是積極主動的修改和完善保護帶,保護硬核。拉卡托斯“科學研究綱領”的構成:對拉卡托斯精巧證偽主義劃界標準的評價:拉卡托斯繼承了波普爾的證偽主義標準,然而相關于波普爾的樸素證偽主義,強調了科學理論的整體性和堅韌性,還承認了科學的繼承性和連續性。拉卡托斯還在其著作《科學研究綱領方法論》中指出,“科學和偽科學的界線不全然是一個書齋里的哲學問題:它是一個與社會和政治息息相關的問題。”其中的原因就是科學理論不僅是一個事關認識論的問題,同時還具有重大的倫理含意和政治含意。這就表明,科學的劃界不應當僅僅是科學內部進行,還應當考慮科學之外的社會因素。盡管科學的內史有助于對科學知識的增長作出合理的說明,但科學內史不能完全說明科學實際發展的全部歷史,要用適當科學的“外部歷史”(社會的、心理學的)對此加以說明和補充。對拉卡托斯精巧證偽主義劃界標準的評價:拉卡托斯繼承了波普爾的(D)、科學的“范式”標準

“范式”標準的提出:關于科學的劃界標準,以美國科學哲學家和科學史學家庫恩為首的歷史主義科學哲學學派提出了“范式”標準。即一個理論或命題,是不是科學理論,關鍵看其有沒有形成統一的科學“范式”,而科學的發展也不體現為科學理論從邏輯上被經驗“證實”或者“證偽”,而在于范式“替代”。(D)、科學的“范式”標準什么是“范式”？依照庫恩的理解,范式是“科學家共同體”的成員們所“共同具有的東西”,范式接近于“科學共同體”。而“科學共同體”之因此叫做“科學共同體”,是因為他們掌握了“共同的范式”,范式決定了他們。科學共同體范式共有決定什么是“范式”？依照庫恩的理解,范式是“科學家共同體”的成員科學共同體――在科學發展的某一歷史時期,該學科領域中持有共同的基本觀點、基本理論、基本方法的科學家集團。一群科學家經歷了相同的教育吸收了相同的文獻獲得了相同的訓練探究問題的目標相同培養新人的方式相同理解問題的觀念相同解決問題的方式相同科學共同體科學共同體――在科學發展的某一歷史時期,該學科領域中持有共同對范式的最終界定:(1)科學家共同體共同的科學信念;(2)科學家共同體共有的研究傳統;(3)科學家共同體共有的“理論框架和方法模型”;(4)科學家共同體所共同使用的“工具、儀器”。

“范式”決定了“科學共同體”的形成,規定著科學家共同體的研究傳統、研究方向、研究范圍、研究目標,科學研究活動受到“范式”制約,科學共同體具有共同的歷史知識背景和科學研究傳統。比如歷史上的“地心說”范式,“日心說”范式,“亞里士多德力學”范式,“牛頓力學”范式,量子力學范式等。不同的范式為科學家規定了各自的基本理論、基本觀點和基本方法,從而為科學家提供了研究問題和解決問題的基本模型和框架、并為該范式下科學的發展規定了方向。對范式的最終界定:庫恩的范式標準:(1)一個理論之因此被稱為科學,是因為科學家共同體具有了統一的“范式”。范式形成之前的理論研究只能叫做“學科”,還不是“科學”,“范式”是一門學科成為科學的必要條件。(2)“范式”的形成受到“科學共同體”所處的社會歷史條件、歷史背景、以及社會心理和文化因素的影響。(3)一個理論具有了統一的范式之后,科學家共同體就會依照既定的范式,統一思想和行動,進行科學常規性研究;(4)范式具有韌性或相對穩定的特點,關于科學研究來說,與邏輯實證主義和證偽主義不同,單個事實通常不能證實或證偽一種范式。只有更好的范式出現并被科學共同體認同,才會出現新舊范式的更替。因此,科學革命實質上就是范式的轉化、過渡和更替。新舊范式有質的差別,當范式發生變化的時候,科學的理論、定律和基本觀念都差不多改變。(涉及到后邊科學發展模式的內容)庫恩的范式標準:對庫恩范式標準的評價——

庫恩認為不能單純從科學內部的結構和邏輯上分析科學理論的意義及其發展,而應該強調科學共同體及其形成的范式在科學發展和認識中的作用;并強調科學理論提出和發展的真實歷史背景,即社會因素、心理因素等對科學理論提出和發展的積極作用;致使哲學家費耶阿本德就認為根本不存在劃分科學和非科學、科學和宗教、科學和神話的絕對普遍的標準。因為宗教神話同樣對科學發展有價值、有意義。科學與宗教、神話等非科學形態有著密不可分的關系。沒有這些非科學形態的存在,就沒有近代科學的產生。這就使得科學的劃界問題從波普爾等純邏輯的“內部”標準,走向了純社會的“外部”標準。對庫恩范式標準的評價——庫恩認為不能單純從科學內部的結關于科學劃界標準討論的意義及復雜性從各種關于科學的劃界標準能夠看出,劃界的方法能夠分為兩種:一種是認識論的方法,一種是解釋學的方法。從認識論的標準來看,科學、非科學、偽科學具有相對明顯的劃界標準,那就是數學和邏輯的標準。解釋學的方法是從歷史的角度、文化的角度來理解科學,在解釋學的方法看來,歷史上有些在我們現在看來是“非科學”東西,在當時的歷史環境中卻是最高級的“科學”,發揮了應有的作用,例如亞里士多德的物理學。關于科學劃界標準討論的意義及復雜性從文化的角度來看,不同的文化在不同的歷史時期內都發展出了各自的科學。盡管這些“地方性”的科學依照西方科學的標準來看不屬于科學,然而它們卻有各自的合理成分,發揮了一定的效用,甚至在現在依然被使用,例如中醫學,由于跟西方醫學的理路不同,特別容易被劃分到“非科學”、甚至“偽科學”的領域中去。因此,科學劃界是一個特別復雜的問題,也是一個不斷識別的過程,這既牽扯到我們對科學改變本身的理解,也涉及到不同的歷史時期和不同的文化背景。我們對科學的理解不能僅僅從西方的標準出發,而且還應當把科學本身作為是一個歷史的、文化的概念來看待。科學觀與科學方法論-課件總之,科學的劃界問題并不是能夠簡單回答的問題,其中的原因在于,近代科學差不多從“小科學”變為“大科學”,從一種興趣喜好變為一種職業和國家行為。因此,科學的發展受到了越來越多的社會因素的影響,而對科學本質的考察,也就不能單純從科學內部來進行,必須考慮到更多的社會、文化、歷史等因素。總之,科學的劃界問題并不是能夠簡單回答的問題,其中的原因在于2、科學理論的結構

科學理論就其內容而言,是人們借助抽象思維掌握的關于事物的本質及其規律性的認識,這也就決定了科學理論從邏輯形式上,應該由概念、推理、判斷等部分組成。科學理論的體系結構構成:(1)事實——科學理論首先應當建立在客觀事實之上;(2)基本概念——這是從客觀事實和科學實驗中提煉、抽象出來的,是科學理論得以建立的基礎;(3)原理和定律——這是通過邏輯的或非邏輯的方法提出來的有關基本概念之間的關系,是事物得以遵從的規律,是科學理論體系的基本內容;(4)結論——這是在事實的基本上,從科學的基本概念出發,遵照科學的原理和定律,邏輯地導出的結果,同時能夠與與實驗事實相比較。2、科學理論的結構

表述科學理論的方法——公理化方法。這種方法首先產生于數學,歐幾里德幾何學體系是第一個古典的公理化體系。歐幾里德在《幾何原本》中以23個定義、5條公理為出發點,推演出467個數學命題,將古代關于幾何學的知識系統化為一個邏輯上完美、嚴密的體系。科學觀與科學方法論-課件科學理論公理化應該遵循的原則——(1)無矛盾性:這就是說,從公理系統的公理出發,所得出的結論不能相互矛盾。無矛盾性決定了理論體系的真實性;(2)完備性:這就是說,所選定的公理應當是足夠完善的,系統中的任何定理均可由這幾個公理推導出來。完備性決定了理論系統的嚴謹性;(3)獨立性:這就是說,公理系統中的任何一個公理都不能由其他公理推導出來。假如某一公理能夠從其他公理推導出來,那么,這個公理就沒有獨立存在的必要,它只是一般的定理。獨立性決定了公理系統的簡單性。科學理論公理化應該遵循的原則——如何辯證看待科學理論的公理化方法？1、科學理論公理化方法中存在的問題:A、作為公理化前提的公理本身的可質疑性與獨立性問題。例如歐幾里德幾何學中的公理在非歐幾何學中就不再是公理;在牛頓力學中,萬有引力和運動三定律是公理,然而在相對論中卻是導出的——這說明任何一個科學理論都有它的適用范圍,它在一種情境中能夠特別好進行說明、解釋和預測,但這并不一定證明在其他情境中一定適用。

如何辯證看待科學理論的公理化方法？

B、作為公理化方法的無矛盾性與完備性問題。1930年,奧地利數學家哥德爾從數學上證明,任何一個公理系統所導出的結論中,至少有一個自相矛盾的命題,可證明是錯的或者必定是假的。而假如完全排除了矛盾的公理系統,將是不完備的,這就是所謂的“哥德爾不完備性定理”。B、作為公理化方法的無矛盾性與完備性問題。1930年C、科學理論系統中指稱對象的客觀存在問題。比如“科學實在論”認為,假如我們認為一個理論是確實,就必定承諾科學理論所指稱的對象是客觀存在的,盡管有的對象我們目前還不能檢測到;而“反實在論”則認為,科學理論所指稱的對象并不實際存在,應該從工具主義的角度來理解科學理論,把理論當作啟發性的裝置;C、科學理論系統中指稱對象的客觀存在問題。比如“科學實在論”2、辯證的認識——科學對事物的認識是一個逐步發展的過程,人類對世界的認識是無限的,科學有它的適用范圍。在一定的范圍內,科學理論具有客觀真理性、普遍性、系統性和邏輯性。2、辯證的認識——科學對事物的認識是一個逐步發展的過程,人類第三節科學發展的動力科學是如何發展的？或者說,科學發展的動力是什么？牽涉到對科學發展模式的探討。本節涉及四種科學發展模式。1、邏輯實證主義的科學發展模式2、波普爾的科學發展模式3、庫恩的科學發展模式4、社會學的科學發展模式第三節科學發展的動力科學是如何發展的？或者說,科1、邏輯實證主義的科學發展模式邏輯實證主義的科學發展模式:科學是一種由邏輯和數學表達的,能夠得到證實的知識。而科學的發展和進步是基于經驗歸納法基礎上的知識累積而實現的,科學進步的模式就是:感受經驗→(通過歸納方法)提出假說→進一步的觀察和實驗(對假說進行驗證或檢驗)→科學理論提出······、邏輯實證主義的累積發展觀:邏輯實證主義的科學發展模式是知識積累的模式,而科學進步的歷史是連續的和漸進的,科學知識的增長是量的遞進,沒有質的變化。當出現新的經驗事實時,科學理論就能夠在已有模式的基礎上,修改和完善現有的理論。科學理論就是在不斷的完善和調整中,以及與舊理論邏輯一貫性保持一致的新理論不斷的建立的過程中,實現漸進、累積式的發展。1、邏輯實證主義的科學發展模式邏輯實證主義科學發展模式的困難:(1)有一些科學知識是不能直截了當觀察的,甚至有些科學知識僅僅是一種假說,因此科學知識并不是完全能得到經驗證實的。(2)其所依賴的歸納方法是有問題的,因為歸納是從有限數量的事例總結出普遍的陳述,無法保證不存在例外;(3)它所描述的科學發展模式與科學發展的歷史事實不相符合。邏輯實證主義科學發展模式的困難:2、波普爾的科學發展模式

證偽主義的科學發展模式:科學理論本質上是推測和假說,總會受到經驗的檢驗和批判,科學理論就是在不斷提出推測、發現錯誤遭到否證和證偽、再提出新的推測的循環往復的過程中向前發展的。P1-TT-EE-P2·····。

也就是說,科學理論是在不斷的否證和證偽中,在不斷發生革命的過程中,不斷走向真理。正如波普爾所言,“我們無法達到終極真理,而只能不斷逼近真理”。2、波普爾的科學發展模式證偽主義的科學發展模式:科學理證偽主義科學發展模式的困難:①科學理論的脆弱性。依照波普爾的證偽主義思想,一次反例就能夠推翻一個理論。而科學史表明,理論常常是堅韌的而非如此脆弱。②理論總是不斷被證偽,無法解釋科學的日益復雜和增長。同時,證偽主義的模式僅僅體現出科學革命的一面,而忽略了科學理論繼承性和連續漸進性的一面。證偽主義科學發展模式的困難:外加:拉卡托斯精巧證偽主義的科學發展模式

在拉卡托斯看來,波普的證偽主義表現出科學的脆弱性,科學史中的科學則表現出科學的堅韌性,因此波普的證偽主義是樸素的證偽主義,由此他提出了精巧證偽主義的科學發展模式,即科學的發展不在于理論被經驗的連續證偽,而在于科學研究綱領的被證偽和被替代。科學研究綱領(硬核-保護帶-正面啟發法—反面啟發法)科學研究綱領的確立—研究綱領的退化—研究綱領的替代—新的研究綱領的建立···。正如拉卡托斯所言,“一部科學史就是相互競爭的研究綱領的斗爭史”。

而新的研究綱領體現為理論上的進步即理論能夠做出更多預言;也體現為經驗內容上的進步即理論包含了更多可接受檢驗的經驗內容。外加:拉卡托斯精巧證偽主義的科學發展模式在拉卡托斯3、庫恩的科學發展模式庫恩基于“范式”理論的科學發展模式提出的前提:1、科學理論發展的研究不能孤立地、離開其真實的社會歷史環境進行,單純從邏輯的角度看待科學發展是有缺陷的,要超出單純邏輯的范圍之外看待科學發展,將科學置于動態的發展過程之中;2、累積式和否證式科學進步觀存在不足,科學史上既有科學的革命和飛躍,又有科學的漸進和累積。四時期模式:前科學時期——常規科學時期(包含‘反常’)——科學危機時期——科學革命時期······新常規科學時期。

3、庫恩的科學發展模式庫恩基于“范式”理論的科學發展模式提出1、前科學時期

在前科學時期,科學研究還沒有形成統一的“范式”,學科工作者各持己見,相互論爭。經過長期論爭,逐漸形成統一的基本理論、基本觀點、基本方法,即共同的范式產生。結果前科學時期進入科學時期。一些著名的科學成就得到認可,學派數目大量減少,最終一個有成效的科學模式出現。如“地心說”范式,亞里士多德力學范式,煉金術范式,牛頓力學范式等。科學觀與科學方法論-課件2、常規科學時期“是依照規范而進行科學研究的時期”,此時期有了公認的范式,在共同范式的基礎上,科學共同體統一思想和行動,通力協作,科學不斷迅速發展,表現出累積漸進的科學發展模式。此時,科學家的任務不是檢查范式或者改變范式,而是堅守范式;科學家的思維是保守的、收斂的;科學家的任務主要是搜集資料、進行觀察和實驗,進行一般理論性研究,科學家受到范式制約,創造性不強甚至無須創造,然而,卻能夠深入研究某一具體領域,并取得成就。假如常規科學時期出現了理論與經驗相矛盾的問題,科學家的責任在于提高解題的能力,由此科學呈現出累積漸進式的發展。2、常規科學時期3、科學危機時期

當科學研究中出現越來越多的反常新現象后,而且出現的越來越頻繁,常規科學就出現了危機,也就是“范式”出現了危機,人們對“范式”開始懷疑,信念開始動搖,危機時期到來。此時涌現出各種各樣競爭性的理論。科學家們一反常規,科學共同體觀點開始分裂,懷疑共同的“范式”,失去了共同的信念。有的堅持舊范式,有的主張放棄舊范式而建立新范式。危機給科學共同體帶來混亂和分歧,失去了穩定和方向。科學家的思維也從常規科學時期的保守、收斂,變得開放、發散。3、科學危機時期4、科學革命時期

科學出現危機之后出現了科學革命,此時期拋棄舊范式,建立新范式,比如:托勒密天文學體系的舊范式被哥白尼體系的新范式所取代;燃素說的舊范式被拉瓦錫的氧化燃燒理論的新范式所取代;牛頓力學體系的舊范式被相對論和量子理論新范式所取代。表現出科學革命是破壞與建設的統一。而新范式取代舊范式,科學革命就宣布結束,從而使科學進入新的常規科學時期。4、科學革命時期歷史主義的科學發展模式――

科學革命結束后,新范式建立,新的科學共同體信念建立,科學研究在新范式指導下接著保守地累積式地發展,又重新出現反常,陷入科學危機,出現科學革命,進入新的常規科學時期,這是一個循環往復的過程。庫恩以“范式”為核心的科學發展模式表明,科學發展的過程是積累中的進化、飛躍式的革命、連續與中斷的不斷交替的過程。庫恩等歷史主義學派認為這符合科學發展的真實歷史,正如庫恩所言,“要傾聽歷史的呼聲”。歷史主義的科學發展模式――科學革命結束后,新范式建立,4、社會學的科學發展模式所謂社會學的發展模式,則是走出科學自身,從外在的社會視角考察科學的發展,這種對科學的考察也形成了一門新的學科,即科學社會學。這種模式認為,科學的發展主要受到科學之外的社會因素的推動。我們能夠通過美國科學社會學創始人默頓的思想以及SSK(科學知識社會學)的思想來理解這一觀點。4、社會學的科學發展模式所謂社會學的發展模式,則是走出科學自(1)默頓的科學社會學觀點

①1931年,前蘇聯科學史專家格森在倫敦召開的第二屆國際科學史大會上,做了題目為“牛頓《原理》的社會經濟根源”的報告,探討了科學理論產生的社會背景,認為牛頓的《原理》并非牛頓個人天才的產物,而是當時社會經濟條件的必定產物——為從社會學的角度考察科學及其發展開辟了方向。(1)默頓的科學社會學觀點②受到黑森的啟發,同時受到馬克思主義關于“社會的需要是推進科學的主要動力”的影響,于1937年寫出了博士論文《17世紀英國的科學、技術與社會》并于1938年發表和出版,考察了科學技術與經濟發展之間的關系。本書用了大量篇幅(4章)論述了當時英國的采礦業、交通運輸業、軍事技術以及冶金、紡織、農業發展的需要,對科學家研究課題的選擇所產生的巨大影響。科學觀與科學方法論-課件③同時,默頓還受到德國社會學家馬科斯·韋伯有關新教倫理和資本主義精神觀點的影響。韋伯認為,資本主義的興起與西方的新教倫理有緊密的關系。默頓在韋伯這一思想的影響下,深入探討了英格蘭的清教倫理對科學的促進作用。指出17世紀后半期英格蘭的清教主義提供了一種鼓舞科學追求的倫理思想。清教主義既重視研究自然,探究自然界的神秘,以此來“贊頌上帝”。同時又強調“功利主義”,注重應用科學技術來“行善”和造福人類。由于這些因素的存在,就使得科學在社會上得到了承認,使更多的人投身于科學事業。

③同時,默頓還受到德國社會學家馬科斯·韋伯有關新教倫理和資本④墨頓提出了兩個命題,被庫恩稱為“墨頓命題”,解釋了17世紀英格蘭科學技術繁榮發展的原因。

1、受清教倫理和功利價值觀的影響,特別多優秀青年投身于科學。

2、經濟、軍事的上的需要使得科學家投身與某個科學事業,科學受到社會需要而發展。默頓從科學以外的社會因素考察了科學發展外在的社會動力,開創了對科學及其發展探討的新模式。④墨頓提出了兩個命題,被庫恩稱為“墨頓命題”,解釋了17世紀(2)SSK(科學知識社會學)的觀點:受到默頓和庫恩等人對科學的社會學考察的影響,80年代歐洲出現SSK研究。這種理論認為,科學知識也像其他的社會制度一樣,是從社會上建構起來的。他們宣稱,“‘科學是一項解釋性的事業,在科學研究過程中,自然世界的性質是社會地建構起來的。換言之,科學知識并非由科學家‘發現’的客觀事實組成,不是對外在自然界的客觀反映和合理表述,而是科學家在實驗室制造出來又通過各種修辭學手段將其說成是普遍真理的局域知識,是負荷著科學家的認識和社會利益或受特定社會因素塑造的。像其他任何知識(如宗教、意識形態、常識)一樣,科學知識實際上也是社會建構的產物。”SSK所關注的科學不僅僅是一種知識,更是一種實踐。他們看出了近代科學更像是一種社會活動和社會建制。也正因如此,他們認為科學發展的真正動力應該是社會因素的推動。科學觀與科學方法論-課件外加:結論盡管關于科學發展的看法不一,甚至有的走向極端,然而能夠從中看出科學的本質:它不僅僅是靜態的知識體系,更是一種社會實踐活動;科學理論不僅僅是真理,而且依然絕對真理與相對真理的統一;對科學的認識不能僅僅從科學內部從邏輯上展開,外在社會因素同樣是科學認識的重要來源,尤其是在大科學時代;人們對科學的認識是在不斷向前推動的。外加:結論第四節科學方法論

本節目的:從方法論的角度考察科學活動的過程。作為一個完整的科學活動過程,其包括5個方面的問題。1、科學問題的提出2、科學事實的獲取3、科學抽象與科學思維(科學事實的整理)4、科學假說的形成5、科學理論的創立第四節科學方法論本節目的:從方法論的角度考察科學活1、科學問題的提出(1)科學研究從問題開始

科學研究作為一項創造性活動,它的邏輯起點在哪里?這是從事科學研究活動首先應明確的方法論問題,也是致力于科學方法論研究的科學家和科學哲學家們感興趣并長期爭論的問題之一,其中最典型的就是“科學始于觀察”和“科學始于問題”的論爭。

1、科學問題的提出科學始于觀察——依照科學發源于觀察的觀點(如亞里士多德,培根等)特別是“中性觀察”的理論,人們在觀察和實驗時,應不容許任何主觀想法介入和不帶有任何問題意識,以保證絕對的客觀性,因為只有經過這種純粹的觀察才能真實地反映客體。英國哲學家洛克認為,觀察的頭腦應該是塊白板,或如有的科學家所主張:在走進實驗室之前要把所有的想法和打算像帽子、大衣一樣脫下來,而換上潔白的工作服,否則就不是嚴肅的科學活動。從中性觀察論看來,科學始于觀察,由觀察導致問題,經觀察形成理論,而不應是問題引導觀察,不應是理論滲入觀察。科學始于觀察——依照科學發源于觀察的觀點(如亞里士多科學始于問題——然而,隨著現代科學的發展以及人們關于科學方法論研究的深入,人們注意到,現代科學研究的實際過程特別難與傳統的“科學始于觀察”的程序模式相符合,科學研究的實質就是科學家發現并解決問題的過程。批判理性主義者波普爾依照現代科學發展的規律和特點,從理論上對“科學始于觀察”進行了批判,并系統地闡述了“科學始于問題”的觀點。波普爾指出:“科學不能從觀察開始,或不能從‘資料的收集’開始,這是一些研究方法的學者們所主張的。在我們能夠收集資料之前,我們對某類資料的興趣必定差不多產生了。這就是說,問題總是最先出現的”,觀察和實驗都離不開理論,盡管通過觀察能夠引出問題,但觀察過程總是要滲透、伴隨著預設的問題,觀察總是要有選擇的,它需要一個挑選出來的觀察對象,觀察首先要明確觀察什么以及為什么觀察,漫無目的的觀察實際上是不存在的。科學始于問題——然而,隨著現代科學的發展以及人們關于科學方法“觀察滲透理論”與科學研究的客觀性

觀察中滲透理論或者觀察受到問題的主導,觀察的客觀性和科學研究的客觀性還能夠得以保證不？在辯證唯物主義看來,“觀察滲透理論”與觀察的客觀性并不矛盾。我們承認理論對觀察實驗的影響,然而值得強調的是滲透在觀察中的理論應該是經過實驗檢驗的理論,這種理論是對客觀實在及其規律性的正確反映,這種理論與由觀察材料形成的或由觀察實驗驗證的猜想和假說是有區別的。在科學觀察中以經過實踐檢驗的理論為指導、使用符合科學原理的科學儀器并使實驗結果用標準的方法重演,觀察的客觀性是能夠得到保證的。

“觀察滲透理論”與科學研究的客觀性(2)科學問題的意義:

科學問題規定著科學研究的內容、方向、途徑、方法和手段,決定著科學研究的結果和價值。科學研究總是以提出問題開始,并以解決問題告一段落。愛因斯坦:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要,因為解決一個問題也許僅僅是一個數學上的或實驗上的技能而已。而提出新的問題,新的估計性,從新的角度去看舊的問題,卻需要有創造性的想像力,而且標志著科學的真正進步。

(2)科學問題的意義:(3)科學問題的來源(1)科學事實和已有理論的矛盾產生科學問題;(2)科學理論內部的邏輯矛盾產生問題;(3)不同學科或不同學派的理論之間的矛盾產生科學問題;(4)從尋求事實之間的聯系發現問題;或者說,經驗事實積累到一定程度時尋求對經驗事實的統一解釋而產生的科學問題;(5)社會需求產生科學問題。(3)科學問題的來源(4)選擇科學問題(科研選題)的原則:科研選題的意義:科研選題是科學研究的起始步驟,是科學研究中具有戰略意義的決策,其本身就是科學研究的重要組成部分。恰當地選擇課題是決定科學研究工作成敗、收效大小的關鍵。它關系到科學研究的方向、目標和內容,直截了當影響科學研究的途徑和方法,決定著科學成果的水平、價值和發展前途。(4)選擇科學問題(科研選題)的原則:科研選題的原則:A、需要性原則或價值原則;B、創新性原則;C、科學性原則;D、可行性原則。科研選題的原則:A、需要性原則或價值原則:科研選題必須要滿足社會需求和科學理論自身發展的需要,選題要有價值,這既是科學發展自身的要求,也是科學對社會的責任。

B、創新性原則:創新性原則是指選出的課題應是前人未曾提出或沒有解決的問題,并預期能從中產生出創造性的科學成果。創新的成果能夠是概念和理論上的創新、方法上的創新、應用上的創新。

C、科學性原則:科研選題應以一定的科學理論或科學事實為依據,把課題置于當時的科學背景之下,使之成為在科學上能夠成立和能夠探討的問題。

D、可行性原則:可行性原則要求所選擇的課題要與自己的主客觀條件相習慣,即依照自己差不多具備的或經過努力能夠具備的條件進行選題。

科學觀與科學方法論-課件2、科學事實的獲取(1)什么是科學事實(2)科學事實的獲取途徑2、科學事實的獲取(1)什么是科學事實？客觀事實――在人們的意識之外,不依賴于人的意識而獨立存在,沒有正確與錯誤之分,具有客觀性的事物、事件和現象。能夠通過感官和借助于儀器而被我們觀察反映。經驗事實――在對客觀事物認識的過程中,由于客觀事物存在的復雜性,人們在認識中難免產生偏差,而獲得的往往摻雜著虛假描述的事實。科學事實――指人們對所觀察到的客觀存在的事件、現象和過程作出的真實描述,作為觀察和實驗的結果反映到人們的意識中。(1)什么是科學事實？科學事實的特征:(1)科學事實不是科學理論,而是特別的單稱陳述:科學事實是對特定觀察的紀錄,因此它本身是用單稱陳述表達的,不應包括演繹推理的成份。

(2)科學事實具有客觀真實性與可靠性:科學事實應該經過直截了當觀察或實驗被檢驗為是可靠的,可重復可重現的;或者在觀察實驗的基礎上通過嚴格邏輯推演證明其合理性,在事實的來源上保證其客觀性。

(3)科學事實具有理論上的相關性:科學事實總是與一定的理論和語言相關聯,因此科學事實也是一種認識形式,具有明顯的理論和思維的特點。科學事實的特征:(2)科學事實的獲取途徑:觀察和實驗觀察的地位和作用:科學觀察是在自然發生的狀態下,有目的、有計劃、有選擇地感知研究對象,進而獲得科學事實的研究方法。觀察方法作為一種最基本的科學研究方法,在科學研究活動中有著十分重要的地位和作用。首先,科學觀察有助于研究課題的形成。其次,探究性的觀察有助于科學假說的建立。它能夠為科學假說的提出提供第一手的原始材料。第三,觀察能夠為檢驗科學假說和科學理論提供事實依照。(2)科學事實的獲取途徑:觀察和實驗實驗的地位和作用:科學實驗是人們依照一定的科學研究目的、運用科學儀器或設備等物質手段,在人為控制或模擬研究對象的條件下,獲得科學事實的基本方法。實驗是檢驗在科學認識中獲得的各種假說的真理性的標準,是證實科學知識的手段,也是獲得新假說、新理論的直截了當來源。與觀察方法相比,科學實驗是在人為控制的條件下去觀察研究對象,因此,能獲得更精確的科學事實,而且更具主動性。能夠說,觀察僅僅是搜集自然界呈現給我們的東西,而實驗則是人們主動地從自然界中索取所期望的東西。因此,與觀察方法相比,在科學事實的獲取中實驗方法更具優越性。科學觀與科學方法論-課件(1)能夠有意識地簡化或純化研究對象;(排除研究對象中偶然和次要因素的干擾)(2)能夠有意識地強化和激化研究對象;(如超高溫,超高壓,實現自然條件下無法實現的特別條件)(3)能夠再現、加速、延緩或模擬研究對象;(將復雜的自然現象轉化為最有利的條件進行研究)(4)是一種經濟可靠的認識和變革自然的方法。(實驗方法相關于真實的生產實踐來說,規模較小、周期較短、費用較小,即使出現多次失敗,造成的損失一般也能夠承受。同時,實驗對環境及人身安全產生的影響也比在生產過程中易于控制)(1)能夠有意識地簡化或純化研究對象;(排除研究對象中偶然3、科學抽象與科學思維(1)科學抽象與科學思維的意義(2)何謂科學抽象(3)科學抽象的構成(4)科學思維的構成3、科學抽象與科學思維

(1)科學抽象與科學思維的意義:

科學作為系統化、理論化的知識,需要從觀察、實驗的感性認識時期上升到理性認識時期。在具體的科學研究過程中表現為從收集感性材料時期進入到整理和加工科學事實時期。科學抽象和科學思維,就是運用理性整理和加工科學事實的基本手段。(2)何謂科學抽象？

所謂科學抽象就是在思維中對同類事物去除現象的、次要的方面,抽取共同的、主要的方面,從而做到從個別中掌握一般,從現象中掌握本質的過程。(1)科學抽象與科學思維的意義:3)科學抽象的構成a、科學概念b、科學符號c、思想模型與理想實驗科學觀與科學方法論-課件a、科學概念。科學概念在科學研究中作用在于,作為科學思維的基本單位,是構成科學知識體系的細胞;科學概念作為科學抽象的結果,是科學研究從經驗時期到理論時期的中介;科學概念從模糊到清楚、從錯誤的概念到正確的概念、新的科學概念的出現都會使科學獲得進步。b、科學符號。是科學交流、科學普及、科學理論表述的基礎。c、思想模型與理想實驗。基于經驗事實和實驗材料的基礎上,綜合運用邏輯與非邏輯思維方法進行的思維創造,是對原型高度抽象化了的思想客體或思想事物。如原子模型、DNA雙螺旋結構模型等,廣義的思想模型也包括數學模型。理想實驗又叫假想實驗或抽象實驗,是運用理想模型在思想中塑造理想過程,并進行嚴密邏輯推理的一種思維方法。理想實驗并不是真實的科學實驗,它是在思想中進行抽象和邏輯推理的過程。如愛因斯坦關于相對論的閃電實驗。a、科學概念。科學概念在科學研究中作用在于,作為科學思維的(4)科學思維的構成科學思維包括邏輯思維和非邏輯思維邏輯思維是在感性認識的基礎上,運用概念、判斷和推理等形式對客觀世界的間接的、概括的反映過程,它的重要特點是在思維中遵循一定的思維規則。歸納、演繹、類比是在科學研究中能夠遵循一定的思維規則的最常用的邏輯思維方法。(4)科學思維的構成歸納方法;(歸納方法是從個別或特別的事物概括出共同本質或一般原理的邏輯思維方法,在邏輯上稱為歸納推理。其目的在于通過現象達到本質,通過特別揭示一般。歸納推理由前提和結論兩部分組成,其前提是若干已知的個別事實,是個別的陳述或判斷,而結論是從前提推演出的關于一般特征的普遍性的陳述和判斷)歸納方法;(歸納方法是從個別或特別的事物概括出共同本質或一般演繹方法;(與歸納方法從個別到一般的過程相反,演繹方法是從一般到個別的認識方法。它從一般性的原理出發,對個別的或特別的事物進行分析、推理,達到相應的結論)類比方法;(類比方法是依照兩類對象之間在某些方面的類似或同一,推斷出它們在其他方面也估計類似或同一的邏輯思維方法,在邏輯學上又叫做類比推理。類比方法的客觀基礎是事物之間存在著普遍聯系的本性,由于不同事物之間的普遍聯系性,才有估計從特定的對象或領域推導到另一特定對象或領域)科學觀與科學方法論-課件非邏輯思維方法:不受固定邏輯規則約束的思維形式。(科學研究中人們并不完全依照規則的邏輯程序進行考慮,有些情況下尤其是在新思想的產生過程中完全不受固定的邏輯規則的約束,考慮者主要運用直覺、靈感和想象等手段來觸發新思想、新意象的產生)直覺與靈感科學觀與科學方法論-課件直覺和靈感的特征:(1)認識發生的突發性。直覺和靈感都是認識主體在特定的狀態下突然產生的隨機過程;(2)認識過程的突變性。直覺和靈感產生的過程是一種邏輯上的跳躍,它能夠一下子使感性認識升華為理性認識,使不知轉化為知;(3)認識成果的突破性。直覺和靈感能打破常規思路,突破思維定勢的約束,從而成為突破性創造的重要思維形式。直覺和靈感的特征:對待直覺和靈感需要注意幾個問題:首先,要充分重視靈感和直覺。由于直覺和靈感超越固定的邏輯程序直截了當接近事物的本質,加快了科學研究的進程,充分發揮了研究人員思維的能動性,表現出科學認識主體的創造性。因此作為創造性思維的重要形式,在科學研究中具有重要的方法論意義,直覺和靈感是科學發現中產生新思想、新概念和形成新假說、提出新模型的基本途徑之一。對待直覺和靈感需要注意幾個問題:其次,盡管直覺和靈感的出現具有突發性或偶然性,但卻具有基礎。直覺和靈感的出現與許多因素相關,充分調動了研究主體自身的各種研究“資源”,如由科學研究主體在科學研究過程中的經驗和知識的積累、潛意識和顯意識的相互貫通以及豐富的情感因素等,它們共同導致了直覺和靈感的出現