科學知識的形成與發(fā)展(自然辯證法).doc

科學知識的形成與發(fā)展(一)科學知識的構(gòu)成（二）科學認識的起點（三）觀察與理論的關系(四)科學發(fā)展的模式理論(一)科學知識的構(gòu)成科學認識過程的成果是科學事實、科學定律、科學假說以及邏輯推理和實驗檢驗而建立起來的科學理論。1、科學事實科學事實：是科學認識主體關于客觀存在的、個別的事物（事件、現(xiàn)象、過程、關系等）的真實描述或判斷，其邏輯形式是單稱命題?？茖W事實的特點：可重復性 滲透著理論 系統(tǒng)性 相對獨立性科學事實的作用： 科學事實是形成科學概念、科學定律、科學假說和科學理論的基礎。 科學事實是確證或反駁科學假說和科學理論的基本依據(jù)。2、 科學定律科學定律：是反映自然界事物、現(xiàn)象之間必然性關系的科學命題。具有不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀性，以全稱命題的形式表現(xiàn)出來?？茖W定律的特征： 絕對真理與相對真理的統(tǒng)一(具體的、歷史的) 簡明性特征科學定律的作用： 揭示了事物的本質(zhì)或規(guī)律 有助于科學概念和科學理論的形成 是科學解釋和預測的有效工具3、 科學假說科學假說是根據(jù)已知的科學事實和科學原理，對所研究的自然現(xiàn)象及其規(guī)律性提出的一種假定性的推測和說明，是自然科學思維的一種重要形式?？茖W假說：是根據(jù)已有的科學知識和新的科學事實，對所研究的問題作出猜測性說明和嘗試性解答?；疽兀菏聦嵒A、理論背景、對現(xiàn)象、規(guī)律的猜測，推導出的預言和預見.科學假說通向科學理論的必要環(huán)節(jié)惠威爾:”若無某種大膽放肆的猜測,一般是做不出知識的進展的.”沒有大膽的猜測是做不出偉大的發(fā)現(xiàn)科學假說的一般特征v 科學性v 假定性v 易變性科學假說的來源v 當出現(xiàn)已知科學理論無法解釋的新事實時，會產(chǎn)生猜測性說明。v 當把某一理論類推到原來適用范圍之外，對其對象的屬性、規(guī)律進行猜測或設想時，會提出新假說。v 為解決新舊事實之間的矛盾時會提出假定性說明。建立科學假說的原則v 解釋性原則（能解釋全部事實）v 對應原則（不能與已檢驗的科學理論矛盾）v 可預測性原則科學假說的檢驗 邏輯分析實踐檢驗的輔助方法 主要是分析假說在邏輯上的合理性，以達到對假說進行初步篩選的目的。實踐檢驗對假說中演繹出的若干可以直接檢驗的推論，與科學事實進行對照。 依據(jù)推論是否與觀察或?qū)嶒灚@得的經(jīng)驗數(shù)據(jù)相符合來決定假說的真?zhèn)?。證實與證偽 科學實踐作為檢驗假說的標準，既能證實假說也能證偽假說。檢驗中的復雜性v 不能完全證實確證v 在邏輯上，方法的保真性是沒有保證的v 實踐研究中不能一出現(xiàn)反例就否定假說（實踐是可錯的、輔助性假說易謬）所以，證實與證偽的對立不是絕對的，兩者是對立統(tǒng)一的。判決性實驗 是形成和發(fā)展科學理論的必經(jīng)途徑，是通向科學理論的橋梁。 是發(fā)揮思維能動性的主要方式，激發(fā)思維創(chuàng)造性的媒介。 不同假說的爭論有利于科學的發(fā)展，有利于學術繁榮。4、科學理論科學理論：是系統(tǒng)化的科學知識，是關于客觀事物的本質(zhì)及其規(guī)律性的相對正確的認識，是經(jīng)過邏輯論證和實踐檢驗并由一系列概念、判斷和推理表達出來的知識體系?？茖W理論的結(jié)構(gòu)v 基本概念思維的基本單位、邏輯起點v 基本原理或定律是對研究對象的基本關系的反映，是科學理論建立的基礎。v 科學推論由基本原理演繹推導出來的結(jié)論?？茖W理論的基本特征v 客觀真理性最本質(zhì)的特征 要求科學理論必須正確地反映客觀事物的本質(zhì)及其規(guī)律性。v 全面系統(tǒng)性 從事物的全部現(xiàn)象及其所有聯(lián)系出發(fā)概括出來的普遍本質(zhì)與規(guī)律。v 邏輯完備性 整個體系具有內(nèi)在的邏輯關聯(lián)性、無矛盾性。v 預見性 科學理論不僅能夠解釋已知，而且還能夠預見未知，對未知事物的狀況做出符合邏輯的預言?？茖W理論的評價與選擇科學理論的評價：是判斷科學理論優(yōu)劣的過程?？茖W理論的選擇：是在兩個及兩個以上的科學理論中挑選出更佳的理論的過程?？茖W理論的評價與假說檢驗既有聯(lián)系又有區(qū)別 假說檢驗主要涉及假說與觀察事實是否一致、內(nèi)在邏輯是否自洽。 理論評價則要研究假說、觀察事實和科學家三者之間的關系?？茖W理論的評價的標準：（1）理論同經(jīng)驗事實的一致性 科學理論的內(nèi)容必須正確地反映事物的運動規(guī)律，從理論推出的可檢驗結(jié)論應該與實驗的結(jié)果相符合。（2）相容性評價 相容性是指新的科學理論同公認的科學理論在邏輯上是相容的。（是科學家拒斥輕率的理論，抵制偽科學的重要手段） （3）邏輯自洽性評價 自洽性評價是指分析理論內(nèi)部是否自相矛盾。 自洽性要求科學理論內(nèi)部的各個命題相互 之間有邏輯聯(lián)系，不能自相矛盾。 （4）簡單性評價美學原則 這是對科學理論的邏輯基礎的要求，即：基礎的邏輯簡單性。（5）理論的預見性 一個好的科學理論不僅應當有盡可能大的解釋力，還應有盡可能大的預見力?？茖W家個人對理論選擇的影響A、科學家個人心理偏好影響著對新理論的接受和拒斥B、科學家的權(quán)威、聲望和社會地位影響著對新理論的接受和拒斥C、社會意識形態(tài)等社會因素影響著對新理論的接受和拒斥科學知識的構(gòu)成部分間的辯證關系 科學事實是科學知識體系的出發(fā)點和歸宿 科學定律是構(gòu)成科學理論的基礎 科學假說是科學理論的過度形式 科學理論是科學成果的系統(tǒng)體現(xiàn)（二）科學認識的起點科學的起點究竟是什么呢？歸納主義認為：科學始于觀察，觀察是科學發(fā)現(xiàn)的起點。波普爾科學始于問題 問題既是舊理論的終點也是新理論的起點 以問題為框架有選擇地去搜集事實材料科學始于問題與認識以實踐為基礎不矛盾提出一個問題往往比解決一個問題更重要.（愛因斯坦）1、科學問題的提出科學問題是指一定時代的科學認識主體在當時的科學實踐水平和知識背景下提出的關于科學認識和科學實踐中需要解決而尚未解決的矛盾。（時代性）科學問題的構(gòu)成三個基本要素：問題的指向、研究目標和求解的應答域。應答域：在問題的研究中所確定的域限，并假定所提出問題的解必定在這個領域中?？茖W問題的來源： 已有理論與經(jīng)驗事實之間矛盾產(chǎn)生的問題 科學理論內(nèi)部邏輯矛盾而產(chǎn)生的問題 從不同學派理論之間的矛盾中產(chǎn)生的問題 從社會需求中提出問題 為尋求事實之間的聯(lián)系提出問題2、解決科學問題的基本途徑： 通過進一步獲取事實回答問題 通過引入新的假說來解決問題 通過引入新的概念解決問題（三）科學事實的獲取1、科學觀察科學觀察是人們有目的、有計劃地利用自己的感官認識和描述各種自然現(xiàn)象，獲取經(jīng)驗知識的基本手段。特點：感性活動； 有目的、有計劃科學觀察的基本原則v 堅持觀察的客觀性v 堅持觀察對象的全面性2、科學實驗v 科學實驗：是人們根據(jù)研究目的，利用科學儀器、設備，人為地控制或模擬自然現(xiàn)象，排除干擾，突出主要因素，在有利的條件下獲得科學事實的方法。科學實驗的特點和作用A、可純化和簡化觀察對象B、可以強化對象及其條件C、是一種經(jīng)濟可靠的認識和變革自然的方法D、可重復性觀察與理論的關系獨立于理論之外的純粹的觀察（培根）v 理論依賴于觀察，觀察獨立于理論觀察滲透理論（庫恩 波普爾）v 觀察并不等于感官的感覺圖象，不單純是生理活動。v 觀察陳述依賴理論。 精確、明晰的理論是精確觀察陳述的先決條件v 理論在觀察中起著“定向”和“加工改造”作用 “是理論決定我們能夠觀察到的東西.”（愛因斯坦）辯證唯物主義在這個問題上堅持觀察的客觀性，主張觀察是主觀與客觀相統(tǒng)一的過程。如何保證觀察的客觀性？l 可重復性l 以正確反映客觀事物本質(zhì)的理論為指導l 先進的觀測技術和儀器l 嚴謹、求實的態(tài)度四、 科學理論發(fā)展的模式（一）科學理論的積累進步模式古代歸納主義：科學理論的發(fā)展是經(jīng)驗的積累科學發(fā)展是量的積累、遞增，科學只有進化，沒有革命；只有量變，沒有質(zhì)變?；萃柊芽茖W進化比作“支流匯入成江河”，科學就是把以前的成就逐步并入新理論而進步的邏輯實證主義：科學理論是通過新的經(jīng)驗事實的證實而不斷朝前發(fā)展的；得到證實的科學理論不斷積累的過程就是科學的發(fā)展史。以上兩者都主張：科學發(fā)展主要通過歸納法的歸并，使知識不斷積累或增加來實現(xiàn)的是一幅科學進化的靜態(tài)圖景，表明科學發(fā)展是一個平緩的、漸進的、積累的直線發(fā)展過程，其中沒有漸進的中斷，沒有革命。 經(jīng)驗理論經(jīng)驗 對科學理論積累進步模式的評價合理性 科學理論的積累進步模式，勾畫了一幅積累式的科學發(fā)展圖景，這從一個側(cè)面反映了科學不斷進步的總趨勢。 符合人類自然認識不斷發(fā)展這個“宏觀”事實 揭示了這個發(fā)展的“微觀”機制在證實中不斷積累的事實。局限性根本缺陷是忽視了科學中的革命現(xiàn)象，因而不能解釋那些與傳統(tǒng)理論不同的革命性的新理論的產(chǎn)生過程。 只能容納范圍非常狹窄的科學史事實 排斥了許多實際影響著科學發(fā)展的因素 科學革命被排除在科學史之外，不能解釋革命性理論的產(chǎn)生。（二）科學理論的否證式發(fā)展觀波普爾：科學理論的演變不是一個不斷積累的過程，而是不斷被經(jīng)驗反駁和證偽的反復過程。其中，猜想和反駁是科學發(fā)展過程中的最基本環(huán)節(jié)。波普爾科學理論的演化過程是在不斷地提出猜想、發(fā)現(xiàn)錯誤而遭到否證、再提出新的猜想的循環(huán)往復的過程中向前發(fā)展的?？茖W理論的發(fā)展是通過不間斷的革命實現(xiàn)的科學理論的否證式發(fā)展模式問題 猜想 證偽 新的問題P1 TT EE P2強調(diào)了科學知識的增長是一個動態(tài)的不斷革命的、跳躍式的過程?？茖W理論的進步表現(xiàn)為一個理論對另一個理論的替代 要求：新理論比舊理論具有更高的可證偽性；同時只有當新理論或由之推導出的預言得到確證，才可稱為是真正進步的理論。把具有更高證偽度的大膽推測之被證偽看成是科學獲得有意義進步的觀點是錯誤的 標志著重大進步的是大膽推測得到確證否證式的科學發(fā)展模式以一幅階躍式的科學發(fā)展圖景取代了積累式的發(fā)展圖景，把科學看作是通過不斷證偽，運用演繹方法而向前發(fā)展的。（一次證偽就是一次革命，不斷證偽就是不斷革命“不斷革命論”）否證式的科學發(fā)展模式的缺陷： 把科學理論的穩(wěn)定性看得過于脆弱，把科學革命看的過于簡單。 仍用理性的邏輯工具來分析科學的發(fā)展史 把科學發(fā)展完全歸結(jié)為科學革命，嚴重脫離科學發(fā)展的實際 斷言科學本質(zhì)就是猜測，一部科學史就是猜測的歷史，是贊同唯心主義的觀點。（三）科學理論發(fā)展的社會歷史觀 （ 范式更替的發(fā)展模式）庫恩克服前兩種科學發(fā)展觀的片面性，主張從動態(tài)角度來考察科學理論發(fā)展的機制和規(guī)律，提出了范式更替的科學發(fā)展模式。庫恩的范式更替發(fā)展模式：前科學 常規(guī)科學危 機革 命新的常規(guī)科學新的危機以“范式”變革為核心范式：是指從事同一個特殊領域的研究者們所持有的共同的信念、傳統(tǒng)、理性和方法。特點：可以把一大批堅定的擁護者聚集起來 能指導這些擁護者進行解決難題的活動 新舊范式的更替是科學革命的標志“范式”模式的合理性 糾正了累積式與否證式的偏頗，把科學演進描述為漸進的積累與革命性的轉(zhuǎn)化相統(tǒng)一的過程，更符合科學發(fā)展的現(xiàn)實。 把心理和社會兩大因素引入科學革命