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文檔簡介
第二篇科學(xué)技術(shù)方法論科學(xué)技術(shù)認(rèn)識方法論是關(guān)于科學(xué)技術(shù)研究中常用的一般認(rèn)識方法的理論,是關(guān)于科學(xué)研究和工程技術(shù)研究一般方法的性質(zhì)、特點、內(nèi)在聯(lián)系和變化發(fā)展的理論體系。1第二篇科學(xué)技術(shù)方法論科學(xué)技術(shù)認(rèn)識方法論是關(guān)于科一.科學(xué)認(rèn)識和科學(xué)方法1.科學(xué)認(rèn)識相對于日常生活中的嘗試性認(rèn)識以及高度抽象的哲理性認(rèn)識而言的。實證性,能提供具體確定的知識,結(jié)論比較明確,可以驗證。深刻性,不停留在表面現(xiàn)象上,而力求揭示背后的本質(zhì),闡明其內(nèi)部機理。創(chuàng)造性,實踐基礎(chǔ)上進行抽象思維,創(chuàng)建理論并指導(dǎo)實踐創(chuàng)造出人工客體。2一.科學(xué)認(rèn)識和科學(xué)方法1.科學(xué)認(rèn)識22.科學(xué)認(rèn)識系統(tǒng)科學(xué)認(rèn)識活動中各種要素的結(jié)合:主體、客體,中介。主體:具知識經(jīng)驗、方法技能、價值標(biāo)準(zhǔn)和科學(xué)實踐的特殊性的人。認(rèn)識中處于主動地位,具有能動性??腕w:進入主體認(rèn)識和實踐范圍的客觀事物??陀^存在,認(rèn)識受客體制約?,F(xiàn)實認(rèn)識系統(tǒng)關(guān)系中,作為主體的認(rèn)識對象而存在,中介:物質(zhì)性中介——科研中所用儀器和工具等;精神性中介——包括科研的一般程序,推理規(guī)則、語言和符號的運用等。32.科學(xué)認(rèn)識系統(tǒng)科學(xué)認(rèn)識活動中各種要素的結(jié)合:主體、客體,中3.科學(xué)方法及方法的層次科學(xué)方法:科學(xué)認(rèn)識主體把握客體的精神性工具和主觀手段,通過科學(xué)認(rèn)識主體的實踐活動而表現(xiàn)出來的。方法的層次:具體科學(xué)、技術(shù)學(xué)科的特殊研究方法:光譜分析法,條件反射法,同位素示蹤法等(本課程的重點)各門科學(xué)、技術(shù)的一般研究方法:觀察實驗、假說方法、技術(shù)預(yù)測和評估方法、系統(tǒng)方法、數(shù)學(xué)方法等哲學(xué)層次上的方法,具有普遍適用性:如歸納方法、演繹方法、矛盾分析方法等43.科學(xué)方法及方法的層次4二、科學(xué)問題和科研選題1.科學(xué)問題問題:一種已知與未知的結(jié)合體、交界??茖W(xué)問題:主體在當(dāng)時知識背景下提出的關(guān)于科學(xué)認(rèn)識和實踐中需要解決而又未解決的矛盾,包含著一定的求解目標(biāo)和求解范圍,但尚無確定的答案。時代性,指向性,應(yīng)答域從認(rèn)識來源上看,科學(xué)認(rèn)識歸根結(jié)底來源于人們的社會生產(chǎn)實踐和科學(xué)實踐。從科研程序上看,科研是不斷提出問題和解決問題的過程,發(fā)現(xiàn)和選定問題是科研的起點。5二、科學(xué)問題和科研選題1.科學(xué)問題52.科學(xué)研究從問題開始?xì)w納主義:科研始于觀察和收集材料,然后歸納上升為理論科學(xué)始于觀察。(培根)古典歸納主義學(xué)派,片面夸大歸納法對于科學(xué)發(fā)現(xiàn)的作用,突出了科學(xué)始于觀察的觀點。歷史主義:波普爾:“應(yīng)當(dāng)把科學(xué)設(shè)想為從問題到問題的不斷進步從問題到越來越深刻的問題?!笨茖W(xué)發(fā)展的證偽模式:
P1→TT→EE→P2。始于問題(P1),對問題的大膽猜測(TT),各種猜測(理論)在競爭中接受批判并遭到證偽(EE),新困難導(dǎo)致新問題(P2)。62.科學(xué)研究從問題開始?xì)w納主義:科研始于觀察和收集材料,然后科學(xué)活動是人的積極的創(chuàng)造性的能動活動,基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究,都是為了解決問題,探索未知;它非消極地等待客觀對象“暴露”其自身規(guī)律,而是積極地探索自然的奧秘,積極地進行著合乎規(guī)律的發(fā)明創(chuàng)造。這就集中表現(xiàn)為提出問題和解決問題。3.正確提出問題對于科研有重要意義愛因斯坦:提出一個問題比解決一個問題更重要。因為解決問題也許僅僅是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒炆系募寄芏?而提出新的問題,新的可能性,從新的角度看待舊的問題,卻需要有創(chuàng)造性的想象力,而且標(biāo)志著科學(xué)的真正的進步。海森伯:提出一個問題比解決問題更為重要。但是,科學(xué)問題的提出是非常復(fù)雜的過程。7科學(xué)活動是人的積極的創(chuàng)造性的能動活動,基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究,都4.科學(xué)問題的來源實踐與理論的矛盾:原理論難解釋新現(xiàn)象;同一事實進行多方面觀察、實驗,其結(jié)果無法給予統(tǒng)一解釋。理論內(nèi)部的矛盾:理論的推論中證明了兩個矛盾命題理論中有悖論;從理論中能推出它不能成立的結(jié)論佯謬。不同理論、學(xué)派之間的矛盾:不同學(xué)派運用不同理論;不同學(xué)科領(lǐng)域的不同理論解釋。社會需要而現(xiàn)有技術(shù)不能滿足需要的矛盾。84.科學(xué)問題的來源實踐與理論的矛盾:原理論難解釋新現(xiàn)象;同一5.科學(xué)問題的分類常規(guī)問題和反常問題常規(guī)問題(檢驗理論:理論應(yīng)用:理論系統(tǒng)化和表達);反常問題(對已有理論質(zhì)疑)。如果說常規(guī)問題的解決是原有的理論獲得新的發(fā)展,那么反常問題的解決就是新理論的發(fā)現(xiàn)。再如:為什么——研究并回答對象內(nèi)部機理和規(guī)律性;是什么——研究并回答對象的識別、判定類型、性質(zhì);怎么樣——研究并回答對象的運動狀態(tài)及運動轉(zhuǎn)化過程。95.科學(xué)問題的分類常規(guī)問題和反常問題96.科研選題(1)科研選題:為了實現(xiàn)某個特定目標(biāo)所需要研究的一個或一組科學(xué)問題。作為科研啟始步驟——萬事開頭難,關(guān)系到科研方向、目標(biāo)和內(nèi)容,影響科研途徑、方法,決定成果水平、價值和發(fā)展前途。(2)科學(xué)研究中的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)略:“凡屬帶有要照顧各方面、各階段性質(zhì)的、研究全局的規(guī)律性的意圖、計劃,就是戰(zhàn)略。”戰(zhàn)術(shù):“凡屬只具有一個方面、一個階段、研究局部的規(guī)律性的意圖、計劃,就是戰(zhàn)術(shù)”。戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)的既相互區(qū)別也相互聯(lián)系,在不同層次、不同類型、不同時期發(fā)生著轉(zhuǎn)化。106.科研選題(1)科研選題:10(3)科研選題一般步驟文獻調(diào)研和實際考察;提出選題;初步論證;評議和確定課題。不斷反饋調(diào)節(jié)的過程,常常需要反復(fù)調(diào)研、多次論證。11(3)科研選題一般步驟117.科研選題的基本原則需要性(與社會、經(jīng)濟發(fā)展密切聯(lián)系,或是與學(xué)科發(fā)展本身需要密切聯(lián)系;對于基礎(chǔ)研究、發(fā)展研究和試驗應(yīng)用要區(qū)別對待創(chuàng)造性(科研是探索性工作,本質(zhì)上要求創(chuàng)新,其生命在于創(chuàng)新)科學(xué)性(有一定的科學(xué)理論、事實的依據(jù),把選題置于當(dāng)時背景條件下,使之成為科學(xué)上可成立和探索的問題)可行性(與主客觀條件適應(yīng),據(jù)已有條件或努力創(chuàng)造條件,取得預(yù)期或一定成果)注意,科研具有不確定性,不確定性由大到小的一般順序:基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和試驗發(fā)展。127.科研選題的基本原則需要性(與社會、經(jīng)濟發(fā)展密切聯(lián)系,或是二.科學(xué)事實和觀察實驗科學(xué)事實是科學(xué)研究的基礎(chǔ),科學(xué)觀察和科學(xué)實驗是獲取科學(xué)事實的基本手段1.科學(xué)事實(1)通過觀察和實驗獲得的并經(jīng)過整理和鑒定了的經(jīng)驗事實,是科學(xué)研究的基礎(chǔ)。事實Ⅰ:客體與儀器相互作用結(jié)果的表征,如觀測儀器上記錄和顯示的數(shù)據(jù)、圖象等。與客體性質(zhì)有關(guān),也與人所設(shè)的認(rèn)識條件有關(guān)。同一客體事件在不同儀器上的顯示可以不同。事實Ⅱ,對觀察實驗所得結(jié)果的陳述和判斷。與客體性質(zhì)有關(guān),又與人用以描述事實的概念系統(tǒng)有關(guān)。同一事件在不同概念系統(tǒng)中可能有不同描述。13二.科學(xué)事實和觀察實驗科學(xué)事實是科學(xué)研究的基礎(chǔ),科屬于認(rèn)識論范疇,體現(xiàn)客觀實踐在科學(xué)認(rèn)識主體中的記述和判斷。內(nèi)容客觀,形式主觀。經(jīng)驗事實存在著可錯性。①同一客觀事實,受測量條件的制約;②同一客觀事實的描述,受理論系統(tǒng)的制約。科學(xué)事實①應(yīng)是個別存在陳述;②應(yīng)具可重復(fù)性;③應(yīng)具精確系統(tǒng)性。(2)在科學(xué)認(rèn)識過程中的作用是形成新概念、新理論的基礎(chǔ)。是對科學(xué)假說和科學(xué)理論進行評價的基本手段和基本依據(jù)。14屬于認(rèn)識論范疇,體現(xiàn)客觀實踐在科學(xué)認(rèn)識主體中的記述和判斷。內(nèi)2.科學(xué)觀察人們有目的、有計劃地感知和描述處于自然狀態(tài)下的客觀事物、獲取感性材料的基本手段。特點:一種感性活動;一種有目的、有計劃的活動;對于自然狀態(tài)下客體的感知和描述。直接觀察:通過感官直接考察客體。直觀、生動;局限性,如:人的感官的閾值。間接觀察:通過儀器(作為中介物)進行的觀察。極大地克服了感官的局限。觀察者、觀察儀器和觀察對象之間的三項關(guān)系。152.科學(xué)觀察人們有目的、有計劃地感知和描述處于自然3.觀察和理論的關(guān)系傳統(tǒng)上:觀察中性,理論依賴觀察,而不受理論制約?,F(xiàn)代發(fā)現(xiàn):觀察滲透著理論。因為觀察不僅是接受信息的過程,也是加工信息的過程,所以必然與觀察者的知識背景乃至生活經(jīng)驗、心理定勢相聯(lián)系,不同的觀察者對同一過程可能會得出不同的結(jié)論。觀察,就其是對被觀察對象的反映,無疑具有客觀性。但觀察不可能絕對中立,又沒有純粹的客觀性。但是,科學(xué)家滲透在觀察之中的理論,主要是指經(jīng)過實踐檢驗過的理論,它反映著客觀世界的規(guī)律。這與猜想和假說有區(qū)別。因此,重視觀察滲透理論,與強調(diào)觀察實驗對于科學(xué)認(rèn)識的形成和發(fā)展起基礎(chǔ)性作用,本質(zhì)上是一致的。163.觀察和理論的關(guān)系傳統(tǒng)上:觀察中性,理論依賴觀察,而不受理4.科學(xué)實驗
據(jù)一定科研目的,用一定物質(zhì)手段(科學(xué)儀器和設(shè)備),在人為控制或變革客觀事物的條件獲得科學(xué)事實的基本方法。三項:實驗者;實驗對象;實驗手段。一般地,也屬于觀察,是對于客體進行積極干預(yù)下進行的觀察。特點:可以純化和簡化觀察對象可以強化對象及其條件具有可重復(fù)性可以模擬研究對象的屬性及其變化過程一種經(jīng)濟可靠的認(rèn)識和變革自然的方法174.科學(xué)實驗據(jù)一定科研目的,用一定物質(zhì)手段(科學(xué)儀5.實驗的種類依測量手段:定性實驗(發(fā)現(xiàn)對象某種屬性);定量實驗(精確測量屬性的量值)。依實驗手段:直接實驗(在實驗儀器干預(yù)對象條件下觀測對象所輸出的信息);模擬實驗(間接實驗,設(shè)計出反映對象屬性的模型,再用實驗手段作用于模型,通過模型實驗了解原型即對象性質(zhì)、變化規(guī)律)。185.實驗的種類依測量手段:186.模型和模擬實驗有學(xué)者指出:模型是科學(xué)方法的核心。孫小禮.自然辯證法通論.高等教育出版社.第六章物理模型、模擬,根據(jù)相似理論,構(gòu)造出與對象相似的物理模型,通過模型實驗了解原型變化的物理過程。數(shù)學(xué)模型、模擬,在原型與模型具有數(shù)學(xué)相似性的基礎(chǔ)上,通過計算機求解來研究對象性質(zhì)的一種模擬方法。功能模型、模擬,以控制論為理論基礎(chǔ),以功能相似為目標(biāo)的模擬實驗,已經(jīng)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中起著重要的作用。思想模型和思想試驗(參見后面)196.模型和模擬實驗有學(xué)者指出:模型是科學(xué)方法的核心。197.實驗規(guī)劃和設(shè)計的要點實驗規(guī)劃:確定控制變量,盡量減少不確定性變量的干擾。確定變量的測定方法。盡量相對測量,較容易。選擇適當(dāng)試樣,在各種實驗中都十分重要。盡可能進行對比實驗。注意消除實驗者的心理定勢的影響。特別是要考慮實驗應(yīng)該具有可重復(fù)性。實驗設(shè)計:擬定實驗的方案步驟,選擇實驗儀器、設(shè)備和材料,然后進入實驗實施階段和結(jié)果處理階段。207.實驗規(guī)劃和設(shè)計的要點實驗規(guī)劃:208.觀察實驗中的機遇科學(xué)研究中由于意外事件導(dǎo)致科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn),稱為機遇。(相對于原來預(yù)定的目標(biāo)而言)科學(xué)研究中,機遇、“偶然發(fā)現(xiàn)”,是大量存在的。能否發(fā)現(xiàn)并抓住機遇,從認(rèn)識論上講有一個辯證地理解必然性與偶然性的關(guān)系,同時也涉及到科學(xué)認(rèn)識主體的科研敏銳性,或者是(新的)實驗手段揭示了新的現(xiàn)象,等等。無論如何,正如巴斯德所言:“在觀察的領(lǐng)域里,機遇只偏愛那種有準(zhǔn)備的頭腦?!?18.觀察實驗中的機遇科學(xué)研究中由于意外事件導(dǎo)致科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)三.科學(xué)抽象1.科學(xué)抽象思維中對同類事物去除其現(xiàn)象的、次要的方面,抽取共同的、主要的方面,從而做到從個別中把握一般,從現(xiàn)象中把握本質(zhì)的認(rèn)知過程??茖W(xué)抽象是科學(xué)認(rèn)識從感性階段向理性階段飛躍的決定性環(huán)節(jié)。完整過程包括兩次飛躍:感性的具體→抽象的規(guī)定→思維的具體。例:科學(xué)概念的制作:感性的具體指科學(xué)事實;抽象的規(guī)定指概念(或模型)的各個要素;思維的具體指這些要素辯證綜合所形成的完整概念(或思想模型)??茖W(xué)理論的建構(gòu):感性的具體是科學(xué)事實,抽象的規(guī)定是未經(jīng)綜合的概念、經(jīng)驗規(guī)律(如開普勒三定律)、科學(xué)假說等;思維的具體是指經(jīng)過辯證綜合的、完整的理論體系。22三.科學(xué)抽象1.科學(xué)抽象22科學(xué)抽象的成果:包括科學(xué)概念、科學(xué)符號、思想模型等狹義形態(tài),也包括科學(xué)判斷、科學(xué)假說和理論等廣義形態(tài)。
2.科學(xué)概念(1)科學(xué)認(rèn)識中反映事物本質(zhì)的思維形式。是科學(xué)思維的“細(xì)胞”,思維結(jié)構(gòu)的基本單位;是認(rèn)識之網(wǎng)的鈕結(jié),科學(xué)通過概念之間的關(guān)系來反映事物的本質(zhì)和規(guī)律。概念的外延和內(nèi)涵。外延:概念所涉及的類的總合。內(nèi)涵:概念中所思考的屬性、關(guān)系和本質(zhì)特征的總和。兩者既相互聯(lián)系又相互區(qū)別。23科學(xué)抽象的成果:23(2)科學(xué)概念的特征
可確定性。指概念在邏輯上的可確定性,可接收性。因此,概念的制作中是允許科學(xué)猜想和假設(shè)成份的。
可檢驗性。不僅要有邏輯上的可確定性,而且必須要有實踐上的可檢驗性。包括直接檢驗和間接檢驗。
可變動性??茖W(xué)概念的生命力在于隨著認(rèn)識的發(fā)展而深化、變化,甚至更新。24(2)科學(xué)概念的特征
24(3)科學(xué)概念的制作(通過抽象法)抽取共同點:本質(zhì)總是通過共同點而表現(xiàn)出來的,所以抽象首先要抽取共同點.限制思路,深入抽取本質(zhì):共同點不等于本質(zhì),需經(jīng)過辯證分析,有選擇地重點深入,著重把握共同點中的本質(zhì)的東西.理想地復(fù)現(xiàn)對象:處理豐富內(nèi)涵的概念,要對概念的要素進行辯證綜合,或進一步理想化,在思維中理想地復(fù)現(xiàn)對象(如質(zhì)點、剛性等).25(3)科學(xué)概念的制作(通過抽象法)抽取共同點:本質(zhì)總是通過共2.科學(xué)符號(認(rèn)識論角度)符號是一定的可感知的物質(zhì)對象,在貯存、傳遞另一對象的信息方面充當(dāng)另一對象的代表物。(物質(zhì)性、可感知性、含義)自然語言符號系統(tǒng)。社會中歷史地形成,交流、溝通,知識保存、傳播。多義性、歧義性、語法結(jié)構(gòu)不嚴(yán)格和統(tǒng)一。人工語言符號系統(tǒng)(科學(xué)語言系統(tǒng))。科學(xué)行話。各學(xué)科的專門科學(xué)術(shù)語,如元素符號。形式化語言。以數(shù)學(xué)、數(shù)理邏輯符號語言為藍本的科學(xué)語言,如計算機語言。人工語言符號系統(tǒng)建立在自然語言符號系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上。262.科學(xué)符號(認(rèn)識論角度)符號是一定的可感知的物質(zhì)對象,在貯3.思想模型(1)思想模型科研中建立的對原型高度抽象化了的思想客體或思想事物(如原子模型、NDA雙螺旋模型等)。它以最純粹形式甚至某種極限狀態(tài)體現(xiàn)對象本質(zhì)屬性和基礎(chǔ)過程。廣義上包括數(shù)學(xué)模型。(2)理想模型思想模型的特殊類型,既具有高度抽象性,又具某種極限特征的理想客體或理想事物(如數(shù)學(xué)點,線,面;質(zhì)點,剛體;理想黑體,卡諾循環(huán))。思想模型的提出,得益于邏輯方法和非邏輯方法的綜合利用,是創(chuàng)造性思維的結(jié)果。273.思想模型(1)思想模型27(3)科學(xué)認(rèn)識過程中的作用科學(xué)理論與現(xiàn)實原型之間的必要中介,成為理論研究的直接對象。科學(xué)規(guī)律只有在相應(yīng)的思想模型中才有嚴(yán)格精確的體現(xiàn)。其認(rèn)識功能:解釋功能:對原型的摹寫、樣本,應(yīng)與其實驗基礎(chǔ)相符,能借此對原型、觀測和實驗的結(jié)果做出科學(xué)解釋。判據(jù)功能:以實踐為基礎(chǔ)建立的思想模型,可間接地起到關(guān)于原型知識真實性的判據(jù)作用。預(yù)見功能。對客體絕對化純粹化后的產(chǎn)物,往往可以超越現(xiàn)實條件,揭示研究對象在理想條件下可能出現(xiàn)的情況。也是一個不斷完善、修正,乃至被拋棄的過程。28(3)科學(xué)認(rèn)識過程中的作用科學(xué)理論與現(xiàn)實原型之間的必要中介,(4)理想實驗運用理想模型在思想中塑造理論過程,并進行嚴(yán)密邏輯推理的一種思維方法。理想模型方法表現(xiàn)為科學(xué)認(rèn)識主體對理想模型進行思想的操作,所以理想實驗也是一種理想模型方法。具有一般實驗的結(jié)構(gòu)模式,但又具有假想的性質(zhì)。如:伽利略理想慣性運動實驗;反駁亞里士多德落體定律的邏輯推演;愛因斯坦關(guān)于同時的相對性實驗;關(guān)于慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量等效的理想實驗。29(4)理想實驗運用理想模型在思想中塑造理論過程,并進行嚴(yán)密邏四.科學(xué)思維科學(xué)思維是運用科學(xué)抽象的成果——概念、符號和思想模型所進行的深入的認(rèn)知活動,是主體把握客體本質(zhì)的認(rèn)識活動和認(rèn)識形式。科學(xué)思維的三類基本形式:邏輯思維,研究得比較多,分析、綜合、歸納、演繹、類比,是運用邏輯思維最重要、最常見的一些科學(xué)方法。形象思維非邏輯思維直覺思維30四.科學(xué)思維科學(xué)思維是運用科學(xué)抽象的成果——概念、符號和思想創(chuàng)造性思維廣義:創(chuàng)造過程中發(fā)揮作用的種種思維活動總稱狹義:提出創(chuàng)新思想的思維活動,也就是“明朗期”直接起作用的思維活動。過程:準(zhǔn)備期;醞釀期;明朗期;驗證期。形態(tài)和特征:以非邏輯思維形式為主(想象、直覺、靈感)以邏輯思維形式為主一些共同的特征:邏輯思維與非邏輯思維的辯證統(tǒng)一;發(fā)散思維和收斂思維的優(yōu)化綜合。31創(chuàng)造性思維31五.邏輯思維方法1.分析,綜合(1)分析方法
將被研究對象整體分為各部分、方面、因素和層次等,并分別加以考察的認(rèn)識方法.定性分析:對象是否具有某種屬性;有沒有?是不是?定量分析:對象的各種成分?jǐn)?shù)量;有多少?因果分析:引起某一現(xiàn)象變化原因;為什么?分析是對一定綜合體的分析,分析離不開綜合。辯證的分析是剖析事物矛盾的思維方法。32五.邏輯思維方法1.分析,綜合32(2)綜合方法
將已有的關(guān)于研究對象各個部分、方面、因素和層次的認(rèn)識聯(lián)系起來,形成對研究對象整體性認(rèn)識的認(rèn)識方法。綜合以分析為基礎(chǔ),探索研究對象的各個部分、方面、因素和層次之間的相互聯(lián)系的方式,即結(jié)構(gòu)的機理與功能,由此形成一種新的整體性認(rèn)識。正如分析離不開綜合,綜合也離不開分析。辯證的綜合不是各個要素的簡單加和,它導(dǎo)致關(guān)于研究對象的新的知識。因此本質(zhì)上是一種在分析基礎(chǔ)上的創(chuàng)造,也導(dǎo)致科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn).33(2)綜合方法將已有的關(guān)于研究對象各個部分、方面、
2.系統(tǒng)方法20世紀(jì)系統(tǒng)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展,促進了科學(xué)的系統(tǒng)自然觀和系統(tǒng)方法的形成。(參閱《自然辯證法概論》pp.27-47“第二節(jié)”、“第三節(jié)”;pp.224-253“第八章”)(1)系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互作用的若干要素構(gòu)成的有特定功能的統(tǒng)一整體.(關(guān)于系統(tǒng)的定義多種多樣,而且在特定的學(xué)科、理論中往往有特定角度的定義;這里采取一種非常一般的定義。)342.系統(tǒng)方法34(2)系統(tǒng)方法即把研究對象和過程視為系統(tǒng)來加以研究,包括:廣義上:實際上是一組系統(tǒng)方法論形態(tài)。狹義上:系統(tǒng)分析方法、系統(tǒng)規(guī)劃方法。從信息論的角度:信息方法。從控制論的角度:控制論方法(多種控制方法、黑箱方法、功能模擬方法)從系統(tǒng)動力學(xué)角度,等等。也可以說,系統(tǒng)方法就是系統(tǒng)科學(xué)的方法,是關(guān)于一般系統(tǒng)理論、控制論、信息論以及耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)和超循環(huán)理論等系統(tǒng)理論所形成的系統(tǒng)科學(xué)的一般方法論。35(2)系統(tǒng)方法35(3)系統(tǒng)科學(xué)方法原則整體性:將對象看作有機整體,強調(diào)局部與全局、個別與一般、分析與綜合的協(xié)調(diào)。動態(tài)性:將對象看作動態(tài)的活系統(tǒng),聯(lián)系其歷史、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,注意階段性與連續(xù)性的結(jié)合.優(yōu)化原則:統(tǒng)籌兼顧,大力協(xié)同,“多利相衡取其重,多害相衡取其輕”進行綜合優(yōu)化和系統(tǒng)篩選。模型化:把真實系統(tǒng)抽象為模型,通過模擬實驗、仿真實驗,求得優(yōu)化的結(jié)果。36(3)系統(tǒng)科學(xué)方法原則整體性:將對象看作有機整體,強調(diào)局部與(4)系統(tǒng)方法的作用和特點世界本來是復(fù)雜的,系統(tǒng)方法為人們提供了新的思維方式,是認(rèn)識、調(diào)控、改造、創(chuàng)造復(fù)雜系統(tǒng)的有效手段。世界是一個具有統(tǒng)一性的整體,系統(tǒng)方法突破了傳統(tǒng)的學(xué)科界限,從系統(tǒng)性角度探討種種客觀研究對象的共性,從而對助于促進學(xué)科間的交叉,有利于建立起統(tǒng)一的世界圖景和文化圖景。系統(tǒng)方法吸取了整體論從整體上看問題的長處,以及原子論、還原論深入分析的優(yōu)點,注意克服它們各自的片面之處,試圖將兩者整合起來,在新的高度體現(xiàn)著部分和整體、分析和綜合相結(jié)合的辯證法。37(4)系統(tǒng)方法的作用和特點373.比較和類比(1)比較比較是認(rèn)識對象之間的相同點或相異點的邏輯思維方法.比較可以在異類對象之間進行,也可以在同類對象之間進行,還可以在同一對象的不同方面、不同部分之間進行.相同對象比較:同中求異不同對象比較:異中求同同異綜合比較:求同求異383.比較和類比(1)比較38運用比較方法時的一些原則要點比較必須在同一關(guān)系下進行:對象是否具有可比性:但可比性也是一個歷史范疇。選擇與制定精確的、穩(wěn)定的比較標(biāo)準(zhǔn);定量比較的基礎(chǔ);也是定性比較所必需。在越是不同的對象中探求相同點,或在越是相同的對象中探求不同點,對于科學(xué)發(fā)現(xiàn)的意義就越大。39運用比較方法時的一些原則要點39(2)類比根據(jù)兩類對象之間在某些方面的類似或同一,推斷它們在其它方面也可能類似或同一的邏輯思維方法,邏輯學(xué)上又叫做類比推理.A有屬性a、b、c,以及dB有屬性a、b、c則B可能有屬性d基本類型:質(zhì)料類比:據(jù)性質(zhì)類似,比較結(jié)果具較大或然性。形式類比:據(jù)因果關(guān)系或規(guī)律性,可靠性大為提高。綜合類比:據(jù)綜合模型之間的相似性,以數(shù)學(xué)模型的相似性為基礎(chǔ)。40(2)類比根據(jù)兩類對象之間在某些方面的類似或同一,推斷它們在類比的結(jié)論具有或然性.因此,應(yīng)注意到:類比所根據(jù)的相似屬性越多,類比的應(yīng)用也就越為有效.類比所根據(jù)的相似屬性之間越是相關(guān)聯(lián),類比的應(yīng)用也就越為有效.類比所根據(jù)的相似數(shù)學(xué)模型越精確,類比的應(yīng)用也就越有成效.類比推理思維過程,基本環(huán)節(jié)是聯(lián)想和比較.首先,選取何種類比對象的聯(lián)想和比較;其次,對研究對象在形態(tài)、屬性、結(jié)構(gòu)、功能方面,理論的原則、形式、方法、內(nèi)容方面的聯(lián)想和比較,從已知事物的判斷過渡到未知事物的判斷.41類比的結(jié)論具有或然性.因此,應(yīng)注意到:414.歸納和演繹科學(xué)認(rèn)識是從個別到一般,又由一般再到個別的過程。通過個別認(rèn)識一般的主要思維方法是歸納,由一般認(rèn)識個別的主要思維方法是演繹。(1)歸納從個別或特殊事物概括出共同本質(zhì)或一般原理的邏輯思維方法,在邏輯上叫做歸納推理。亞里士多德:簡單枚舉法和直覺歸納。培根,改進:提出要考慮各種條件和環(huán)境的歸納。穆勒,因果關(guān)系的歸納五法——求同、求異、求同求異共用法、剩余法、共變法。424.歸納和演繹科學(xué)認(rèn)識是從個別到一般,又歸納原理如果在各種各樣的條件下觀察過大量的S類對象,所有這些被觀察到的S都毫無例外地有性質(zhì)P,那么就可以斷定所有S類對象都具有性質(zhì)P。歸納法以歸納原理為根據(jù)。歸納問題古典歸納主義:只要把事實材料(觀察陳述)放進這部歸納法“機器”中,就會創(chuàng)造出科學(xué)理論??茖W(xué)始于觀察;通過歸納建立理論;科學(xué)知識積累增長。但是,休謨對歸納合理性提出了質(zhì)疑。43歸納原理43歸納原理不能在邏輯上得到證明:在時間t1觀察到天鵝x1是白色的,在時間t2觀察到天鵝x2是白色的,……在時間tn觀察到天鵝xn是白色的,所以,一切天鵝都是白色的。歸納原理也不能從經(jīng)驗上證明:在x1場合運用歸納原理是有效的,在x2場合運用歸納原理是有效的,……在xn場合運用歸納原理是有效的,所以,在任何場合運用歸納原理總是有效的。這說明,休謨的質(zhì)疑具有合理性,暴露歸納法的局限性。決不能因此就否認(rèn)歸納法的作用,許多低層次經(jīng)驗定律,大都是受歸納法啟示而總結(jié)出來的。44歸納原理不能在邏輯上得到證明:44(2)演繹演繹是從一般原理推論出個別或特殊事物及其結(jié)論的過程。演繹主義:科學(xué)的基礎(chǔ)是公理(天賦、直觀、不證自明),公理是所有科學(xué)理論的原始前提,由此通過演繹方法可以導(dǎo)出整個科學(xué)理論系統(tǒng)。所以,科學(xué)的方法就是演繹法。古代開始,歐氏幾何就是演繹系統(tǒng)的典范。近代科學(xué),將時空的絕對性看作也是一種顯而易見、不證自明的公理。演繹的三段論:大前提,小前提,結(jié)論。(凡人皆會死,張三是人,張三也會死。)45(2)演繹演繹是從一般原理推論出個別或特殊事物及其結(jié)論的過程對演繹法的責(zé)難:公理系統(tǒng)并不唯一(可有等價命題系統(tǒng))挑選某公理系統(tǒng)時,也可能是其他因素——實踐、教學(xué)甚至美學(xué)方面因素的在起作用。演繹法從一般到個別,不可能使人們的視野開闊到更一般的普遍認(rèn)識上。演繹法的科研中的作用:論證理論:對某理論命題作出演繹證明,從而對理論(假說)作出某種評價,促使其邏輯嚴(yán)密性。解釋事實或預(yù)見事實:從理論命題推導(dǎo)出事實命題,或解釋已知事實,或是預(yù)見未知事實。對于發(fā)現(xiàn)疑難問題:如果H而且C,那么E;非E所以,非H或者非C.46對演繹法的責(zé)難:46(3)公理化方法:一般程序:選擇只作公設(shè)的概念為基本概念;選擇一類自明的陳述作為公理,無須證明而置入系統(tǒng);制定推理(推導(dǎo))規(guī)則;依據(jù)規(guī)則從原初概念推導(dǎo)出新的概念,從公理演繹出新的陳述;遵循同樣規(guī)則,和步驟,從導(dǎo)出的陳述和公理中進一步推導(dǎo)出其他陳述。公理化方法有其局限性。系統(tǒng)本身應(yīng)該具有一致性、無矛盾性。哥德爾“不完全性定理”表明數(shù)學(xué)公理系統(tǒng)的無矛盾性和完全性是相斥的。47(3)公理化方法:47六.非邏輯思維方法1.形象思維:在形象地反映客體的具體形狀或姿態(tài)的感性認(rèn)識基礎(chǔ)上,通過意象、聯(lián)想和想象來揭示對象的本質(zhì)及其規(guī)律的思維方式.形象思維與邏輯思維的區(qū)別,前者是利用意象進行聯(lián)想和想象,后者是運用概念進行判斷和推理.48六.非邏輯思維方法1.形象思維:48意象:對同類事物形象的一般特征的反映,通過印象、表象這些還處于感性階段的關(guān)于對象的生動形象或“內(nèi)心圖畫”。聯(lián)想:廣義指從一事物想到另一事物的思維活動.(非形象聯(lián)想,形象聯(lián)想)想象:在聯(lián)想基礎(chǔ)上加工原有意象而創(chuàng)造出新意象的思維活動.在原有意象的基礎(chǔ)上,經(jīng)過聯(lián)想,加工已有意象以創(chuàng)造出新意象,也要使用形象分析、形象綜合等思維方式.仿造想象:模仿引發(fā)物,設(shè)想出類似的創(chuàng)造物。跳躍想象:引發(fā)物誘發(fā)下,創(chuàng)造地推測出原理或定律(假說),構(gòu)想出與引發(fā)物不同類的創(chuàng)造物。復(fù)合想象:仿造想象和跳躍想象的綜合運用。49意象:對同類事物形象的一般特征的反映,通過印象、表象這些還處2.想象在作出科學(xué)發(fā)現(xiàn)中具有重要的意義愛因斯坦:想象力比知識更重要,因為知識是有限的,而想象力概括了世界上的一切,推動著進步,而且是知識進化的源泉,嚴(yán)格說,想象力是科學(xué)研究中的實在因素。502.想象在作出科學(xué)發(fā)現(xiàn)中具有重要的意義愛因斯坦:想象力比知識3.科學(xué)想象中應(yīng)注意兩條原則①科學(xué)想象提出的理論必須能夠解釋事實。⑴意外的事實使C被觀察到⑵假設(shè)H就能解釋C⑶所以,有理由想象H實際是溯因法推理形式,想象某個理論必須遵循。②想象提出的理論必須是可檢驗的。⑴意外的事實C被觀察到⑵假設(shè)H就能夠解釋C⑶假設(shè)H能夠推測C意外的事實C’⑷C’為可觀察的事實⑸所以,有理由想象H即不僅要解釋已考察過的事實,還要能演繹出更多有關(guān)實際事實的新結(jié)論。513.科學(xué)想象中應(yīng)注意兩條原則①科學(xué)想象提出的理論必須能夠解釋七.數(shù)學(xué)方法和科學(xué)計算1.數(shù)學(xué)方法
指以數(shù)學(xué)為工具進行科學(xué)研究的方法,即用數(shù)學(xué)語言表達事物的狀態(tài)、關(guān)系和過程,經(jīng)推導(dǎo)、演算和分析,以形成解釋、判斷和預(yù)言的方法。(1)數(shù)學(xué)方法的基本特征高度的抽象性。邏輯的嚴(yán)格性和結(jié)論的確定性,即精確性。應(yīng)用的普遍性。52七.數(shù)學(xué)方法和科學(xué)計算1.數(shù)學(xué)方法(2)數(shù)學(xué)模型方法數(shù)學(xué)模型方法:通過建立和研究客觀對象的數(shù)學(xué)模型來揭示對象本質(zhì)特征和變化規(guī)律的方法。建立數(shù)學(xué)模型的過程,就是對實際問題進行具體分析的科學(xué)抽象過程。(3)數(shù)學(xué)方法在科學(xué)認(rèn)識中的作用為科學(xué)技術(shù)研究提供簡潔精確的形式化語言,提供了一種抽象思維的工具。為科學(xué)技術(shù)研究提供數(shù)量分析和計算的方法。為科學(xué)技術(shù)研究提供邏輯推理的方法。53(2)數(shù)學(xué)模型方法532.科學(xué)計算:第三種科學(xué)方法是把所要研究問題的數(shù)學(xué)模型,轉(zhuǎn)換為能輸入計算機進行數(shù)值運算的形式,或直接建立計算機仿真模型,在計算機上通過系統(tǒng)地變換參數(shù)作大量數(shù)值計算,經(jīng)過分析比較從而作出某種結(jié)論或科學(xué)發(fā)現(xiàn)。隨著計算機技術(shù)發(fā)展,“科學(xué)計算”在科學(xué)和工程研究中的越來越重要。還有“計算機實驗”、“數(shù)學(xué)實驗”等不同說法。有學(xué)者指出:科學(xué)計算已經(jīng)成為與觀察實驗、數(shù)學(xué)并列的第三種基本的科學(xué)方法。石鐘慈.第三種科學(xué)方法:計算機時代的科學(xué)計算.清華大學(xué)出版社,暨南大學(xué)出版社,2000542.科學(xué)計算:第三種科學(xué)方法是把所要研究問題的數(shù)學(xué)模型,轉(zhuǎn)換八.科學(xué)假說及其檢驗1.科學(xué)假說據(jù)已知科學(xué)事實和科學(xué)原理,對所研究對象及其規(guī)律提出的假定性的推測和說明,是科技理論思維的一種重要形式。(1)科學(xué)假說的基本構(gòu)成要素:①事實基礎(chǔ)。②背景知識(包括推理規(guī)則)。③關(guān)于對象本質(zhì)的猜測。④推演出的預(yù)言和預(yù)見。55八.科學(xué)假說及其檢驗1.科學(xué)假說55(2)假說的一般特征科學(xué)性。以一定科學(xué)事實為依據(jù)、科學(xué)理論為前提,與幻想、神話等相區(qū)別。假定性。包括對事物本質(zhì)和規(guī)律的猜測,未來可能被證偽而淘汰,也可能被確證或部分被確證得到完善。易變性。對同一自然現(xiàn)象,可能提出多種不同的假說,會隨著實踐過程中的新發(fā)現(xiàn)而變化,隨著爭論的發(fā)展而修改。56(2)假說的一般特征56(3)科學(xué)假說的作用通向科學(xué)理論的橋梁。科學(xué)是沿著假說—理論—新假說—新理論……的途徑,不斷地向前發(fā)展的。激發(fā)思維創(chuàng)造性的媒介。憑借假說的形式進行大膽的探索,提出創(chuàng)新見解.不同假說的“爭鳴”有利于學(xué)術(shù)的繁榮。爭論有利于揭露矛盾、啟發(fā)思考、相互補充,從而更全面更深刻。57(3)科學(xué)假說的作用通向科學(xué)理論的橋梁。科學(xué)是沿著假說—理論(4)科學(xué)假說的形成假說形成的兩階段:初始:嘗試性和多元性,進行推理和初步檢驗;完成:以已經(jīng)確立的初步假定為重心,應(yīng)用科學(xué)理論進行論證和尋求經(jīng)驗證據(jù)的支持,從而充實和擴張為一個結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的系統(tǒng)。最后還要整理假說的全部內(nèi)容,使它嚴(yán)謹(jǐn)化系統(tǒng)化。形成假說的指導(dǎo)準(zhǔn)則應(yīng)以科學(xué)原理為指導(dǎo),但不受傳統(tǒng)觀點的束縛。應(yīng)以經(jīng)驗事實為依據(jù),但不受原有事實材料的限制。應(yīng)有可檢驗性,但不局限于當(dāng)代的技術(shù)水平。應(yīng)使假說內(nèi)容的結(jié)構(gòu)簡明而嚴(yán)謹(jǐn),但不求立即構(gòu)成公理演繹體系。58(4)科學(xué)假說的形成假說形成的兩階段:58(5)假說的檢驗邏輯分析:分析假說在邏輯上的合理性,以對假說進行初步篩選。概念是否具有精確性、明晰性與簡單性;邏輯結(jié)構(gòu)是否具有一致性;是否得到已有科學(xué)理論與事實的支持等。實踐檢驗過程中,也常常伴隨著邏輯分析。如實驗方案的設(shè)計,實驗過程的調(diào)節(jié)和實驗數(shù)據(jù)的處理等。用以檢驗假說的事實都是具體的、個別的觀察結(jié)果,被檢驗的假說則常常是普遍的、抽象的命題。一般與個別、普遍與特殊的關(guān)系,只有通過邏輯分析,才能使之建立起聯(lián)系,從而確證或反駁某種假說。另外,單純的實踐檢驗只能說明假說與事實是否一致,只有通過立即分析才能闡述清楚假說被確證或被證偽的原因。所以,人們常常不滿足實踐的確認(rèn),而力圖求得對假說的邏輯證明。如:“四色定律”早已在地圖繪制實踐中千百萬次地被證實過,直到1960‘s用計算機作出邏輯證明,才滿意。59(5)假說的檢驗邏輯分析:分析假說在邏輯上的合理性,以對假說實踐檢驗:通過觀察和實驗對假說及其推論進行驗證。假說中包括著對事物本質(zhì)的猜測,往往以全稱判斷的形式出現(xiàn),具有抽象性和普遍性,是無法直接驗證的。假說中演繹出若干可以直接檢驗的推論,然后與觀察實驗結(jié)果進行對照。預(yù)言和預(yù)見并也不總是可以直接檢驗,需要演繹出若干推論和實踐結(jié)果進行對照。(例如,相對論預(yù)言的引力波)總體上說來,邏輯分析只是輔助性的檢驗方法,假說最終必須由科學(xué)實踐檢驗和裁決。60實踐檢驗:通過觀察和實驗對假說及其推論進行驗證。60九.證實與證偽(1)證實通過觀察實驗對于假說(理論)的肯定。證實的復(fù)雜性:一個假說(理論),應(yīng)與已知的經(jīng)過實踐復(fù)核的事實相符合,從假說(理論)所假定的規(guī)律與先行條件(邊界條件與初始條件)的合取中應(yīng)推演出被解釋的現(xiàn)象。即如果H(一般定律),而且C(先行條件),那么E(被解釋現(xiàn)象)但是,以下并非一個普遍的推理形式,后件為真不能保證前件為真:如果H而且C,那么EE(即E為真)所以,H(即H為真)61九.證實與證偽(1)證實61(2)證偽通過觀察實驗對于假說(理論)的肯定。證偽的復(fù)雜性如果由演繹法推出的結(jié)論與經(jīng)驗不符合而出現(xiàn)相反的事實(反例),不一定是理論假說的過錯,也許是背景知識的過錯造成的:如果H而且C,那么E
非E
所以,非H或者非C理論核心和保護帶。受反駁時,總是想法維護原有理論框架,而通過個別部分的調(diào)整和適當(dāng)修改盡量“消化”反常的經(jīng)驗事實。62(2)證偽62(3)正確理解證實和證偽科學(xué)實踐作為檢驗假說(理論)具有客觀性,從而具有真理性。但是,理論與實踐的統(tǒng)一卻是歷史的具體的統(tǒng)一。證實和證偽是假說檢驗中的兩種判斷,二者既對立又統(tǒng)一,將對立絕對化,從而肯定一個而否定另一個的做法是片面的??茖W(xué)假說有復(fù)雜結(jié)構(gòu),是關(guān)于對象的逼真性描述,不可能全真也不全假,其自身也會不斷發(fā)展。任何個別的活動都不足以作為判定其真理性的完備根據(jù)。每次實踐活動所獲證據(jù)都不可能是絕對的,嚴(yán)格無誤的.經(jīng)驗證據(jù)的可錯性;觀察實驗手段的歷史制約性;反駁一個理論的經(jīng)驗證據(jù)要依靠另一個理論來解釋.要把靜態(tài)分析與動態(tài)分析統(tǒng)一起來,從實踐的歷史發(fā)展和理論競爭的歷史發(fā)展中探討科學(xué)理論的合理性;判定科學(xué)假說(理論)真理性必然是歷史發(fā)展過程。63(3)正確理解證實和證偽63十.科學(xué)理論及其合理性在科研中,發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題;根據(jù)科學(xué)事實,提出科學(xué)假說,形成科學(xué)理論;反之,理論又指導(dǎo)新實踐。1.科學(xué)理論科學(xué)理論是經(jīng)過實踐檢驗的系統(tǒng)化的科學(xué)知識體系,它是由科學(xué)概念、科學(xué)原理以及對這些概念、原理的理論論證所組成的體系.其基本知識單元:基本概念:思維基本單位,反映自然事物本質(zhì)屬性的思維形式,構(gòu)成理論的基石;基本原理或定律:聯(lián)系基本概念的判斷,對所研究對象的基本關(guān)系的反映,科學(xué)理論賴以建立的基礎(chǔ).由這些概念與原理推演出來的邏輯結(jié)論,即各種具體的規(guī)律和預(yù)見.執(zhí)行著理論解釋和預(yù)見的功能.64十.科學(xué)理論及其合理性在科研中,發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題;根據(jù)2.科學(xué)理論的特征客觀真理性,即正確地反映了客觀事物的本質(zhì)及其規(guī)律性.這是其基本特征,與假說的根本區(qū)別.一個科學(xué)理論必須具備三個基本條件:①所憑借的事實材料經(jīng)過實踐復(fù)核且證明其真實;②此基礎(chǔ)上的假定得到實踐確認(rèn),經(jīng)得起進一步檢驗;③所作出的科學(xué)預(yù)見已在實踐中得到證明.普遍性.通過揭示某一領(lǐng)域的共同本質(zhì)而普適于該領(lǐng)域,不是通過形式上的“去異存同”的抽象來達到,而是通過對深刻本質(zhì)的揭示而實現(xiàn)的.系統(tǒng)性.不是各種孤立概念、原理的堆砌,也不是不相關(guān)的論點、論據(jù)的機械組合,而是立足于自然界的有機聯(lián)系,由理論的知識單元(概念,原理,定律)組成的有內(nèi)在結(jié)構(gòu)的知識體系,其中必須概念明確,判斷恰當(dāng),論證嚴(yán)密即合乎邏輯.652.科學(xué)理論的特征客觀真理性,即正確地反映了客觀事物的本質(zhì)及3.科學(xué)理論的評價人們?nèi)绾谓邮芎瓦x擇理論的問題,目的是促進科學(xué)知識的增長,在理論競爭中選擇更合理、更可靠、更有前途的理論.假說檢驗:關(guān)注的是假說與觀察事實之間是否一致,假說的內(nèi)在邏輯是否自洽的問題。理論評價:而評價涉及到假說、觀察事實和科學(xué)家三者之間的關(guān)系,不僅要立足于假說檢驗,而且要討論科學(xué)家對于科學(xué)目標(biāo)的追求、評價和選擇理論的準(zhǔn)則.663.科學(xué)理論的評價人們?nèi)绾谓邮芎瓦x擇理論的問題,目的是促進科4.科學(xué)理論評價的基本標(biāo)準(zhǔn)同經(jīng)驗事實的一致性:表明理論具真理性和精確性;符合得越好、越廣泛,被接受的可能性就越大。內(nèi)在邏輯完備性:理論具相對獨立性和自主性,僅外部證實作為評價標(biāo)準(zhǔn)不充分,許多新理論是先構(gòu)造理論,列方程,推演出結(jié)論,再由實驗驗證。邏輯簡單性:1,基本概念、定律少,體系邏輯完備性易判定,無矛盾性易實現(xiàn);2,規(guī)律表述得簡單,易檢驗,重復(fù);3,理論的基本概念、定律盡量少,意味著包含的經(jīng)驗內(nèi)容盡可能多,才具廣泛應(yīng)用性;4,簡單性也與追求統(tǒng)一性、追求理論形式的簡單、和諧、對稱以及數(shù)學(xué)美有關(guān).理論的預(yù)見性:解釋已知,更要預(yù)見未知;歷史表明:一個理論揭示的自然規(guī)律越深刻、普遍,預(yù)見性就越強;預(yù)見現(xiàn)象越多,理論和實踐意義越大。674.科學(xué)理論評價的基本標(biāo)準(zhǔn)同經(jīng)驗事實的一致性:表明理論具真理5.科學(xué)的目標(biāo)(1)近代以來的一些觀點近代:科學(xué)提供絕對確定的可證明的知識科學(xué)就追求這種絕對無誤的知識.邏輯經(jīng)驗主義:具有一定預(yù)言值的命題體系淡化為假說的確證度.批判理性主義(波普爾):猜測和反駁的試錯過程嚴(yán)格講科學(xué)理論沒有一個是真的.歷史主義(勞丹):目的在于解決問題,在于獲得具有較高解決問題能力的理論避開科學(xué)理論的真理性問題。685.科學(xué)的目標(biāo)(1)近代以來的一些觀點68(2)馬克思主義(認(rèn)識論)的觀點科學(xué)是一種理性事業(yè),目標(biāo)是追求科學(xué)真理,即對自然本質(zhì)或規(guī)律的正確認(rèn)識或理論。在特定階段上獲得的科學(xué)理論具有相對真理性,將隨著實踐的不斷深入而不斷被檢驗、修改或發(fā)展,不斷增加它對自然規(guī)律反映的逼真性。被證實的理論包含絕對真理成分,科學(xué)認(rèn)識是一個不斷從相對真理走向絕對真理、對真理的不斷追求的辯證發(fā)展的歷史過程。69(2)馬克思主義(認(rèn)識論)的觀點69十一.技術(shù)方法寓于技術(shù)研究和技術(shù)開發(fā)活動中,是技術(shù)研究和技術(shù)開發(fā)過程所采取的手段、途徑和行為方式中的可操作的規(guī)則或模式.技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了由以經(jīng)驗為基礎(chǔ)到以科學(xué)為基礎(chǔ)的歷史發(fā)展過程.技術(shù)方法多種多樣,大致可以分為技術(shù)決策方法和技術(shù)創(chuàng)造方法兩大類.技術(shù)方法與科學(xué)方法有許多共同之處,也有自己的一些特點.70十一.技術(shù)方法寓于技術(shù)研究和技術(shù)開發(fā)活動中,是技術(shù)研究和技術(shù)1.技術(shù)方法特點(比較科學(xué)方法)更強的實踐性:技術(shù)研究的進程則是實現(xiàn)人類認(rèn)識過程中的第二次飛躍,其最終成果主要是物質(zhì)形態(tài)的東西。更強的社會性:技術(shù)兩重性,技術(shù)方法受此影響,方法的選擇要考慮各種社會因素。更強綜合性:工程技術(shù)的研究對象是特定的現(xiàn)實自然物包括人工自然物,須恢復(fù)許多在科學(xué)研究中舍棄的因素和關(guān)系;而且技術(shù)方法常常是多種自然科學(xué)原理的綜合應(yīng)用,還要綜合社會科學(xué)的成果。711.技術(shù)方法特點(比較科學(xué)方法)更強的實踐性:技術(shù)研究的進程需要對社會某種需求的響應(yīng)為起點發(fā)展預(yù)測預(yù)測方向和突破點目的設(shè)定問題課題,社會需求技術(shù)目標(biāo)后果評估技術(shù)的價值,可能后果,以確認(rèn)目標(biāo)原理構(gòu)思所要創(chuàng)造的對象賴以運行的基本原理方案設(shè)計原理付諸實踐并檢驗、選擇方案評價多種方案,深入甚至定量評價,以優(yōu)化技術(shù)研制進入技術(shù)研制,技術(shù)試驗,技術(shù)鑒定等技術(shù)試驗環(huán)節(jié),通過技術(shù)鑒定后就可以進行實技術(shù)鑒定施,否則視情況反饋前面階段修改.?(實際上每個階段都可能向前反饋)實施2.技術(shù)創(chuàng)造活動的一般程序72需要對社會某種需求的響應(yīng)為起點2.技術(shù)創(chuàng)造活動的3.技術(shù)預(yù)測方法根據(jù)技術(shù)過去和現(xiàn)在的發(fā)展和狀態(tài),尋求技術(shù)發(fā)展所遵循的規(guī)律性,并借此預(yù)先推測技術(shù)未來發(fā)展和狀態(tài)的一種科學(xué)認(rèn)識活動.現(xiàn)代技術(shù)預(yù)測于20世紀(jì)中葉首先于美國發(fā)展起來.到現(xiàn)在,技術(shù)預(yù)測得到了廣泛應(yīng)用,已發(fā)展起來百余種預(yù)測方法.733.技術(shù)預(yù)測方法根據(jù)技術(shù)過去和現(xiàn)在的發(fā)展和狀態(tài),尋求技術(shù)發(fā)展預(yù)測類型的邏輯分類類比性預(yù)測:利用兩技術(shù)系統(tǒng)具相同或相似特征,已知其中一個的發(fā)展過程(先導(dǎo)技術(shù)),類推另一種技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(類推預(yù)測)歸納性預(yù)測:利用若干個別預(yù)測判斷和陳述,概括出普遍的判斷和陳述.演繹性預(yù)測:根據(jù)預(yù)測對象的資料,建立數(shù)學(xué)模型,得到趨勢曲線.預(yù)測的基本原則慣性原則:許多事物發(fā)展過程都有一定延續(xù)性.類推原則:據(jù)兩事物的發(fā)展變化具有相似性.相關(guān)原則:若具較強相關(guān)性,據(jù)一事物預(yù)測另一事物.概率推斷原則:不確定性,通過統(tǒng)計建模做出概率性預(yù)測.74預(yù)測類型的邏輯分類74預(yù)測(作為一種認(rèn)識活動)的哲學(xué)考慮:預(yù)測能否實現(xiàn)取決于事物是否具有客觀規(guī)律,人們能否通過預(yù)測找出事物發(fā)展的規(guī)律。這是預(yù)測的前提。隨機性和約束性。預(yù)測中的一對基本矛盾。各種預(yù)測方法,就在于從大量的隨機事件中找出系統(tǒng)運動變化的固有的本質(zhì)的屬性。系統(tǒng)具有穩(wěn)定性,也是對系統(tǒng)進行預(yù)測的必要前提。如果系統(tǒng)不穩(wěn)定,就難以找到預(yù)測事物的預(yù)測規(guī)律。可檢驗性。①預(yù)測的結(jié)果必須是明確的而非模棱兩可,可以被檢驗;②預(yù)測的方法也必須是可以檢驗的,如果方法本身是不可檢驗的,即使后來言中也不能看作是科學(xué)預(yù)測。75預(yù)測(作為一種認(rèn)識活動)的哲學(xué)考慮:754.技術(shù)評估方法通過分析技術(shù)和社會、自然界諸相關(guān)因素(社會政治、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境、人的價值觀念等)的相互影響,來解決技術(shù)發(fā)展問題的一種方法,是一種與技術(shù)后果評估有關(guān)的宏觀決策分析活動.著重探討技術(shù)與人類社會之間的關(guān)系,不僅僅是技術(shù)內(nèi)部的關(guān)系.技術(shù)評估作為一門政策科學(xué),包含對技術(shù)的社會后果進行評價的思想、觀點和方法的知識體系.764.技術(shù)評估方法通過分析技術(shù)和社會、自然界諸相關(guān)因素(社會政技術(shù)評估的特點系統(tǒng)性(整體性):不僅重視技術(shù)開發(fā)帶來的利益,同時更注意那些潛在、高次級、不可逆影響,社會總體效益.高度有序性:不僅研究技術(shù)直接社會后果,而且研究“后果的后果”,形成了一個序列.跨學(xué)科性:涉及到技術(shù)應(yīng)用的廣泛社會后果和政策選擇,多學(xué)科專家乃至公眾參加.中立性:評估應(yīng)當(dāng)客觀;把評估與直接制定政策的權(quán)力和職責(zé)分開,要求評估人獨立于該技術(shù)項目負(fù)責(zé)人和參與人的利益.批判性:評估本質(zhì)上是批判性的,是對技術(shù)的社會的、倫理的批判.77技術(shù)評估的特點77技術(shù)評估的價值觀價值觀念在技術(shù)評估中起特別重要的作用.進行技術(shù)評估的標(biāo)準(zhǔn),不僅是技術(shù)的合理性,而且是社會的合意性.工業(yè)化以來關(guān)于技術(shù)評價價值觀的演變的三個階段:①強調(diào)的是物質(zhì)問題,借助于新能源和新生產(chǎn)方法來解決;②強調(diào)信息,通過計算機和新的組織方法、研究方法來解決信息阻塞問題;③正在到來的階段,則是要為人們?nèi)绾卧诩夹g(shù)世界中過上有意義的生活這個倫理學(xué)問題找出答案.78技術(shù)評估的價值觀78技術(shù)評估的一般程序資料準(zhǔn)備:包括目的、內(nèi)容、背景、有關(guān)的社會、經(jīng)濟、環(huán)境、資源等。影響分析:最關(guān)鍵階段,積極影響、消極影響,還包括次級影響乃至3級或多級影響。研究對策:針對非容忍性影響,研究或減少這種影響的可能性和所需條件,以及創(chuàng)造這種條件的可能性。綜合評估:系統(tǒng)分析,權(quán)衡利弊,與其它技術(shù)比較,得出關(guān)于該技術(shù)進行研究開發(fā)的綜合評價。79技術(shù)評估的一般程序795.技術(shù)原理的構(gòu)思方法技術(shù)原理是一切技術(shù)系統(tǒng)(包括設(shè)備,工藝等)都必須具備的工作原理;技術(shù)系統(tǒng)是人工系統(tǒng),其原理是人構(gòu)思出來的創(chuàng)造性成果,是技術(shù)建構(gòu)的起步。以社會需求為導(dǎo)向,利用已有科技知識和技術(shù)經(jīng)驗,通過創(chuàng)造性思考來實現(xiàn);常常是對已有技術(shù)系統(tǒng)的局部改進,即為該技術(shù)系統(tǒng)創(chuàng)造出一個子系統(tǒng)??茖W(xué)原理推演法實驗提升法自然模擬法回采法:新條件下“回采”舊技術(shù)原理,獲得新生。逆向發(fā)明法:采用逆向思維進行創(chuàng)造發(fā)明。805.技術(shù)原理的構(gòu)思方法技術(shù)原理是一切技術(shù)系統(tǒng)(包括設(shè)備,工藝6.工程設(shè)計方法設(shè)計:為創(chuàng)造某種新東西,事先為它創(chuàng)造的一種模式、模型或某種觀念結(jié)構(gòu)的活動。工程設(shè)計:在產(chǎn)品投產(chǎn)之前或工程實施之前,提供有關(guān)制造、施工過程的全部圖紙和技術(shù)文件.是技術(shù)創(chuàng)造活動的觀念建構(gòu)的最后一步,又是其物化過程的起點。構(gòu)思新的技術(shù)原理是一種創(chuàng)造,應(yīng)用技術(shù)原理去設(shè)計一種新產(chǎn)品則是一種再創(chuàng)造。技術(shù)原理還是一般的、抽象的東西,工程設(shè)計則要把它變成特殊的具體的東西,其間需解決一系列新的實際問題。816.工程設(shè)計方法設(shè)計:為創(chuàng)造某種新東西,事先為它創(chuàng)造的一種模飯卡打開巴士風(fēng)格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國符合國家和國際撒的方大哥給飛得更高是個搜狗是歸屬感是搞后呵呵敢死隊敢死隊敢死隊好地方個地方豆腐花哈哈動畫的發(fā)揮和家具風(fēng)格就國防軍廣泛幾個房間房管局房管局法國加工費交付給交付給交付給警方根據(jù)高房價法國警方交付給飯卡打開巴士風(fēng)格反對廣泛的的非官是大蘇打發(fā)的發(fā)非官方共和國82地方官梵蒂岡地方官方的說法暗室逢燈啊的非官是大蘇打發(fā)發(fā)射機的驕傲給大家仨個地方大師傅艱苦絕對是九回復(fù)肯定是解放后肯定是國防部換個風(fēng)格大富大貴士大夫但是發(fā)交付給地方官梵蒂岡地方官方的說法暗室逢燈啊的非官是大蘇打發(fā)發(fā)射機83地方大師傅大大規(guī)劃風(fēng)格化地方士大夫時的感到十分的官方電話獎和國家的驕傲還是看見好看的順豐單號健康博客程序客戶貸款空間很大防空識別的看不舒服的看不到看見對方看世界杯的咖啡酒吧的設(shè)備發(fā)的空降兵反抗波斯的反抗波斯的包括舍不得放開白色的反饋博客大巴是否看不上大夫開博客大巴發(fā)地方大師傅大大規(guī)劃風(fēng)格化地方士大夫時的感到十分的官方電話獎和84發(fā)的高科技恢復(fù)的很快就北方港口賓館飯店免費感受到覅好的傷口縫合第三部分難道是擴大解放和開始變得反抗集散地和反抗精神美女部門你先吃吧每年從小便考多少分可接受的反抗集散地和付款計劃的司法環(huán)境快遞費還是給客服電話給客服電話高考加分梵蒂岡回復(fù)后可見風(fēng)華高科點擊返回高科技發(fā)的高科技恢復(fù)的很快就北方港口賓館飯店免費感受到覅好的傷口縫85輔導(dǎo)功課變得瘋狂進攻的傷口縫合可視電話的生命發(fā)表的但是發(fā)布的科級干部科技發(fā)達韓國可接受的和都是方面你身邊的負(fù)面報道隨便翻開基本上都李開復(fù)倒過來看發(fā)動了攻擊附加山東南面分別明尼蘇達白發(fā)魔女十點半分工合理分擔(dān)和管理費的后果都是免費表面蛋白和風(fēng)格和規(guī)范輔導(dǎo)功課變得瘋狂進攻的傷口縫合可視電話的生命發(fā)表的但是發(fā)布的86我卻哦網(wǎng)球餓哦我去哦欸開始的方便快捷反對蒙蔽動漫被父母電腦設(shè)備方面你的身邊每年頒發(fā)的身份決定勝負(fù)看得十分愧疚和第三方?jīng)]辦法每個部門的婦女不敢面對瘋牛病而微軟微軟微軟為法國空軍東方科技很發(fā)達客戶給開發(fā)經(jīng)費的士大夫大師傅似的犯得上廣泛的和廣泛化工艱苦戶籍科戶籍科我卻哦網(wǎng)球餓哦我去哦欸開始的方便快捷反對蒙蔽動漫被父母電腦設(shè)87輔導(dǎo)功課變得瘋狂進攻的傷口縫合可視電話的生命發(fā)表的但是發(fā)布的科級干部科技發(fā)達韓國可接受的和都是方面你身邊的負(fù)面報道隨便翻開基本上都李開復(fù)倒過來看發(fā)動了攻擊附加山東南面分別明尼蘇達白發(fā)魔女十點半分工合理分擔(dān)和管理費的后果都是免費表面蛋白和風(fēng)格和規(guī)范輔導(dǎo)功課變得瘋狂進攻的傷口縫合可視電話的生命發(fā)表的但是發(fā)布的88我卻哦網(wǎng)球餓哦我去哦欸開始的方便快捷反對蒙蔽動漫被父母電腦設(shè)備方面你的身邊每年頒發(fā)的身份決定勝負(fù)看得十分愧疚和第三方?jīng)]辦法每個部門的婦女不敢面對瘋牛病而微軟微軟微軟為法國空軍東方科技很發(fā)達客戶給開發(fā)經(jīng)費的士大夫大師傅似的犯得上廣泛的和廣泛化工艱苦戶籍科戶籍科我卻哦網(wǎng)球餓哦我去哦欸開始的方便快捷反對蒙蔽動漫被父母電腦設(shè)89輔導(dǎo)功課變得瘋狂進攻的傷口縫合可視電話的生命發(fā)表的但是發(fā)布的科級干部科技發(fā)達韓國可接受的和都是方面你身邊的負(fù)面報道隨便翻開基本上都李開復(fù)倒過來看發(fā)動了攻擊附加山東南面分別明尼蘇達白發(fā)魔女十點半分工合理分擔(dān)和管理費的后果都是免費表面蛋白和風(fēng)格和規(guī)范輔導(dǎo)功課變得瘋狂進攻的傷口縫合可視電話的生命發(fā)表的但是發(fā)布的90我卻哦網(wǎng)球餓哦我去哦欸開始的方便快捷反對蒙蔽動漫被父母電腦設(shè)備方面你的身邊每年頒發(fā)的身份決定勝負(fù)看得十分愧疚和第三方?jīng)]辦法每個部門的婦女不敢面對瘋牛病而微軟微軟微軟為法國空軍東方科技很發(fā)達客戶給開發(fā)經(jīng)費的士大夫大師傅似的犯得上廣泛的和廣泛化工艱苦戶籍科戶籍科我卻哦網(wǎng)球餓哦我去哦欸開始的方便快捷反對蒙蔽動漫被父母電腦設(shè)91第二篇科學(xué)技術(shù)方法論科學(xué)技術(shù)認(rèn)識方法論是關(guān)于科學(xué)技術(shù)研究中常用的一般認(rèn)識方法的理論,是關(guān)于科學(xué)研究和工程技術(shù)研究一般方法的性質(zhì)、特點、內(nèi)在聯(lián)系和變化發(fā)展的理論體系。92第二篇科學(xué)技術(shù)方法論科學(xué)技術(shù)認(rèn)識方法論是關(guān)于科一.科學(xué)認(rèn)識和科學(xué)方法1.科學(xué)認(rèn)識相對于日常生活中的嘗試性認(rèn)識以及高度抽象的哲理性認(rèn)識而言的。實證性,能提供具體確定的知識,結(jié)論比較明確,可以驗證。深刻性,不停留在表面現(xiàn)象上,而力求揭示背后的本質(zhì),闡明其內(nèi)部機理。創(chuàng)造性,實踐基礎(chǔ)上進行抽象思維,創(chuàng)建理論并指導(dǎo)實踐創(chuàng)造出人工客體。93一.科學(xué)認(rèn)識和科學(xué)方法1.科學(xué)認(rèn)識22.科學(xué)認(rèn)識系統(tǒng)科學(xué)認(rèn)識活動中各種要素的結(jié)合:主體、客體,中介。主體:具知識經(jīng)驗、方法技能、價值標(biāo)準(zhǔn)和科學(xué)實踐的特殊性的人。認(rèn)識中處于主動地位,具有能動性。客體:進入主體認(rèn)識和實踐范圍的客觀事物??陀^存在,認(rèn)識受客體制約?,F(xiàn)實認(rèn)識系統(tǒng)關(guān)系中,作為主體的認(rèn)識對象而存在,中介:物質(zhì)性中介——科研中所用儀器和工具等;精神性中介——包括科研的一般程序,推理規(guī)則、語言和符號的運用等。942.科學(xué)認(rèn)識系統(tǒng)科學(xué)認(rèn)識活動中各種要素的結(jié)合:主體、客體,中3.科學(xué)方法及方法的層次科學(xué)方法:科學(xué)認(rèn)識主體把握客體的精神性工具和主觀手段,通過科學(xué)認(rèn)識主體的實踐活動而表現(xiàn)出來的。方法的層次:具體科學(xué)、技術(shù)學(xué)科的特殊研究方法:光譜分析法,條件反射法,同位素示蹤法等(本課程的重點)各門科學(xué)、技術(shù)的一般研究方法:觀察實驗、假說方法、技術(shù)預(yù)測和評估方法、系統(tǒng)方法、數(shù)學(xué)方法等哲學(xué)層次上的方法,具有普遍適用性:如歸納方法、演繹方法、矛盾分析方法等953.科學(xué)方法及方法的層次4二、科學(xué)問題和科研選題1.科學(xué)問題問題:一種已知與未知的結(jié)合體、交界??茖W(xué)問題:主體在當(dāng)時知識背景下提出的關(guān)于科學(xué)認(rèn)識和實踐中需要解決而又未解決的矛盾,包含著一定的求解目標(biāo)和求解范圍,但尚無確定的答案。時代性,指向性,應(yīng)答域從認(rèn)識來源上看,科學(xué)認(rèn)識歸根結(jié)底來源于人們的社會生產(chǎn)實踐和科學(xué)實踐。從科研程序上看,科研是不斷提出問題和解決問題的過程,發(fā)現(xiàn)和選定問題是科研的起點。96二、科學(xué)問題和科研選題1.科學(xué)問題52.科學(xué)研究從問題開始?xì)w納主義:科研始于觀察和收集材料,然后歸納上升為理論科學(xué)始于觀察。(培根)古典歸納主義學(xué)派,片面夸大歸納法對于科學(xué)發(fā)現(xiàn)的作用,突出了科學(xué)始于觀察的觀點。歷史主義:波普爾:“應(yīng)當(dāng)把科學(xué)設(shè)想為從問題到問題的不斷進步從問題到越來越深刻的問題?!笨茖W(xué)發(fā)展的證偽模式:
P1→TT→EE→P2。始于問題(P1),對問題的大膽猜測(TT),各種猜測(理論)在競爭中接受批判并遭到證偽(EE),新困難導(dǎo)致新問題(P2)。972.科學(xué)研究從問題開始?xì)w納主義:科研始于觀察和收集材料,然后科學(xué)活動是人的積極的創(chuàng)造性的能動活動,基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究,都是為了解決問題,探索未知;它非消極地等待客觀對象“暴露”其自身規(guī)律,而是積極地探索自然的奧秘,積極地進行著合乎規(guī)律的發(fā)明創(chuàng)造。這就集中表現(xiàn)為提出問題和解決問題。3.正確提出問題對于科研有重要意義愛因斯坦:提出一個問題比解決一個問題更重要。因為解決問題也許僅僅是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒炆系募寄芏?而提出新的問題,新的可能性,從新的角度看待舊的問題,卻需要有創(chuàng)造性的想象力,而且標(biāo)志著科學(xué)的真正的進步。海森伯:提出一個問題比解決問題更為重要。但是,科學(xué)問題的提出是非常復(fù)雜的過程。98科學(xué)活動是人的積極的創(chuàng)造性的能動活動,基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究,都4.科學(xué)問題的來源實踐與理論的矛盾:原理論難解釋新現(xiàn)象;同一事實進行多方面觀察、實驗,其結(jié)果無法給予統(tǒng)一解釋。理論內(nèi)部的矛盾:理論的推論中證明了兩個矛盾命題理論中有悖論;從理論中能推出它不能成立的結(jié)論佯謬。不同理論、學(xué)派之間的矛盾:不同學(xué)派運用不同理論;不同學(xué)科領(lǐng)域的不同理論解釋。社會需要而現(xiàn)有技術(shù)不能滿足需要的矛盾。994.科學(xué)問題的來源實踐與理論的矛盾:原理論難解釋新現(xiàn)象;同一5.科學(xué)問題的分類常規(guī)問題和反常問題常規(guī)問題(檢驗理論:理論應(yīng)用:理論系統(tǒng)化和表達);反常問題(對已有理論質(zhì)疑)。如果說常規(guī)問題的解決是原有的理論獲得新的發(fā)展,那么反常問題的解決就是新理論的發(fā)現(xiàn)。再如:為什么——研究并回答對象內(nèi)部機理和規(guī)律性;是什么——研究并回答對象的識別、判定類型、性質(zhì);怎么樣——研究并回答對象的運動狀態(tài)及運動轉(zhuǎn)化過程。1005.科學(xué)問題的分類常規(guī)問題和反常問題96.科研選題(1)科研選題:為了實現(xiàn)某個特定目標(biāo)所需要研究的一個或一組科學(xué)問題。作為科研啟始步驟——萬事開頭難,關(guān)系到科研方向、目標(biāo)和內(nèi)容,影響科研途徑、方法,決定成果水平、價值和發(fā)展前途。(2)科學(xué)研究中的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)略:“凡屬帶有要照顧各方面、各階段性質(zhì)的、研究全局的規(guī)律性的意圖、計劃,就是戰(zhàn)略。”戰(zhàn)術(shù):“凡屬只具有一個方面、一個階段、研究局部的規(guī)律性的意圖、計劃,就是戰(zhàn)術(shù)”。戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)的既相互區(qū)別也相互聯(lián)系,在不同層次、不同類型、不同時期發(fā)生著轉(zhuǎn)化。1016.科研選題(1)科研選題:10(3)科研選題一般步驟文獻調(diào)研和實際考察;提出選題;初步論證;評議和確定課題。不斷反饋調(diào)節(jié)的過程,常常需要反復(fù)調(diào)研、多次論證。102(3)科研選題一般步驟117.科研選題的基本原則需要性(與社會、經(jīng)濟發(fā)展密切聯(lián)系,或是與學(xué)科發(fā)展本身需要密切聯(lián)系;對于基礎(chǔ)研究、發(fā)展研究和試驗應(yīng)用要區(qū)別對待創(chuàng)造性(科研是探索性工作,本質(zhì)上要求創(chuàng)新,其生命在于創(chuàng)新)科學(xué)性(有一定的科學(xué)理論、事實的依據(jù),把選題置于當(dāng)時背景條件下,使之成為科學(xué)上可成立和探索的問題)可行性(與主客觀條件適應(yīng),據(jù)已有條件或努力創(chuàng)造條件,取得預(yù)期或一定成果)注意,科研具有不確定性,不確定性由大到小的一般順序:基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和試驗發(fā)展。1037.科研選題的基本原則需要性(與社會、經(jīng)濟發(fā)展密切聯(lián)系,或是二.科學(xué)事實和觀察實驗科學(xué)事實是科學(xué)研究的基礎(chǔ),科學(xué)觀察和科學(xué)實驗是獲取科學(xué)事實的基本手段1.科學(xué)事實(1)通過觀察和實驗獲得的并經(jīng)過整理和鑒定了的經(jīng)驗事實,是科學(xué)研究的基礎(chǔ)。事實Ⅰ:客體與儀器相互作用結(jié)果的表征,如觀測儀器上記錄和顯示的數(shù)據(jù)、圖象等。與客體性質(zhì)有關(guān),也與人所設(shè)的認(rèn)識條件有關(guān)。同一客體事件在不同儀器上的顯示可以不同。事實Ⅱ,對觀察實驗所得結(jié)果的陳述和判斷。與客體性質(zhì)有關(guān),又與人用以描述事實的概念系統(tǒng)有關(guān)。同一事件在不同概念系統(tǒng)中可能有不同描述。104二.科學(xué)事實和觀察實驗科學(xué)事實是科學(xué)研究的基礎(chǔ),科屬于認(rèn)識論范疇,體現(xiàn)客觀實踐在科學(xué)認(rèn)識主體中的記述和判斷。內(nèi)容客觀,形式主觀。經(jīng)驗事實存在著可錯性。①同一客觀事實,受測量條件的制約;②同一客觀事實的描述,受理論系統(tǒng)的制約??茖W(xué)事實①應(yīng)是個別存在陳述;②應(yīng)具可重復(fù)性;③應(yīng)具精確系統(tǒng)性。(2)在科學(xué)認(rèn)識過程中的作用是形成新概念、新理論的基礎(chǔ)。是對科學(xué)假說和科學(xué)理論進行評價的基本手段和基本依據(jù)。105屬于認(rèn)識論范疇,體現(xiàn)客觀實踐在科學(xué)認(rèn)識主體中的記述和判斷。內(nèi)2.科學(xué)觀察人們有目的、有計劃地感知和描述處于自然狀態(tài)下的客觀事物、獲取感性材料的基本手段。特點:一種感性活動;一種有目的、有計劃的活動;對于自然狀態(tài)下客體的感知和描述。直接觀察:通過感官直接考察客體。直觀、生動;局限性,如:人的感官的閾值。間接觀察:通過儀器(作為中介物)進行的觀察。極大地克服了感官的局限。觀察者、觀察儀器和觀察對象之間的三項關(guān)系。1062.科學(xué)觀察人們有目的、有計劃地感知和描述處于自然3.觀察和理論的關(guān)系傳統(tǒng)上:觀察中性,理論依賴觀察,而不受理論制約?,F(xiàn)代發(fā)現(xiàn):觀察滲透著理論。因為觀察不僅是接受信息的過程,也是加工信息的過程,所以必然與觀察者的知識背景乃至生活經(jīng)驗、心理定勢相聯(lián)系,不同的觀察者對同一過程可能會得出不同的結(jié)論。觀察,就其是對被觀察對象的反映,無疑具有客觀性。但觀察不可能絕對中立,又沒有純粹的客觀性。但是,科學(xué)家滲透在觀察之中的理論,主要是指經(jīng)過實踐檢驗過的理論,它反映著客觀世界的規(guī)律。這與猜想和假說有區(qū)別。因此,重視觀察滲透理論,與強調(diào)觀察實驗對于科學(xué)認(rèn)識的形成和發(fā)展起基礎(chǔ)性作用,本質(zhì)上是一致的。1073.觀察和理論的關(guān)系傳統(tǒng)上:觀察中性,理論依賴觀察,而不受理4.科學(xué)實驗
據(jù)一定科研目的,用一定物質(zhì)手段(科學(xué)儀器和設(shè)備),在人為控制或變革客觀事物的條件獲得科學(xué)事實的基本方法。三項:實驗者;實驗對象;實驗手段。一般地,也屬于觀察,是對于客體進行積極干預(yù)下進行的觀察。特點:可以純化和簡化觀察對象可以強化對象及其條件具有可重復(fù)性可以模擬研究對象的屬性及其變化過程一種經(jīng)濟可靠的認(rèn)識和變革自然的方法1084.科學(xué)實驗據(jù)一定科研目的,用一定物質(zhì)手段(科學(xué)儀5.實驗的種類依測量手段:定性實驗(發(fā)現(xiàn)對象某種屬性);定量實驗(精確測量屬性的量值)。依實驗手段:直接實驗(在實驗儀器干預(yù)對象條件下觀測對象所輸出的信息);模擬實驗(間接實驗,設(shè)計出反映對象屬性的模型,再用實驗手段作用于模型,通過模型實驗了解原型即對象性質(zhì)、變化規(guī)律)。1095.實驗的種類依測量手段:186.模型和模擬實驗有學(xué)者指出:模型是科學(xué)方法的核心。孫小禮.自然辯證法通論.高等教育出版社.第六章物理模型、模擬,根據(jù)相似理論,構(gòu)造出與對象相似的物理模型,通過模型實驗了解原型變化的物理過程。數(shù)學(xué)模型、模擬,在原型與模型具有數(shù)學(xué)相似性的基礎(chǔ)上,通過計算機求解來研究對象性質(zhì)的一種模擬方法。功能模型、模擬,以控制論為理論基礎(chǔ),以功能相似為目標(biāo)的模擬實驗,已經(jīng)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中起著重要的作用。思想模型和思想試驗(參見后面)1106.模型和模擬實驗有學(xué)者指出:模型是科學(xué)方法的核心。197.實驗規(guī)劃和設(shè)計的要點實驗規(guī)劃:確定控制變量,盡量減少不確定性變量的干擾。確定變量的測定方法。盡量相對測量,較容易。選擇適當(dāng)試樣,在各種實驗中都十分重要。盡可能進行對比實驗。注意消除實驗者的心理定勢的影響。特別是要考慮實驗應(yīng)該具有可重復(fù)性。實驗設(shè)計:擬定實驗的方案步驟,選擇實驗儀器、設(shè)備和材料,然后進入實驗實施階段和結(jié)果處理階段。1117.實驗規(guī)劃和設(shè)計的要點實驗規(guī)劃:208.觀察實驗中的機遇科學(xué)研究中由于意外事件導(dǎo)致科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn),稱為機遇。(相對于原來預(yù)定的目標(biāo)而言)科學(xué)研究中,機遇、“偶然發(fā)現(xiàn)”,是大量存在的。能否發(fā)現(xiàn)并抓住機遇,從認(rèn)識論上講有一個辯證地理解必然性與偶然性的關(guān)系,同時也涉及到科學(xué)認(rèn)識主體的科研敏銳性,或者是(新的)實驗手段揭示了新的現(xiàn)象,等等。無論如何,正如巴斯德所言:“在觀察的領(lǐng)域里,機遇只偏愛那種有準(zhǔn)備的頭腦?!?128.觀察實驗中的機遇科學(xué)研究中由于意外事件導(dǎo)致科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)三.科學(xué)抽象1.科學(xué)抽象思維中對同類事物去除其現(xiàn)象的、次要的方面,抽取共同的、主要的方面,從而做到從個別中把握一般,從現(xiàn)象中把握本質(zhì)的認(rèn)知過程。科學(xué)抽象是科學(xué)認(rèn)識從感性階段向理性階段飛躍的決定性環(huán)節(jié)。完整過程包括兩次飛躍:感性的具體→抽象的規(guī)定→思維的具體。例:科學(xué)概念的制作:感性的具體指科學(xué)事實;抽象的規(guī)定指概念(或模型)的各個要素;思維的具體指這些要素辯證綜合所形成的完整概念(或思想模型)??茖W(xué)理論的建構(gòu):感性的具體是科學(xué)事實,抽象的規(guī)定是未經(jīng)綜合的概念、經(jīng)驗規(guī)律(如開普勒三定律)、科學(xué)假說等;思維的具體是指經(jīng)過辯證綜合的、完整的理論體系。113三.科學(xué)抽象1.科學(xué)抽象22科學(xué)抽象的成果:包括科學(xué)概念、科學(xué)符號、思想模型等狹義形態(tài),也包括科學(xué)判斷、科學(xué)假說和理論等廣義形態(tài)。
2.科學(xué)概念(1)科學(xué)認(rèn)識中反映事物本質(zhì)的思維形式。是科學(xué)思維的“細(xì)胞”,思維結(jié)構(gòu)的基本單位;是認(rèn)識之網(wǎng)的鈕結(jié),科學(xué)通過概念之間的關(guān)系來反映事物的本質(zhì)和規(guī)律。概念的外延和內(nèi)涵。外延:概念所涉及的類的總合。內(nèi)涵:概念中所思考的屬性、關(guān)系和本質(zhì)特征的總和。兩者既相互聯(lián)系又相互區(qū)別。114科學(xué)抽象的成果:23(2)科學(xué)概念的特征
可確定性。指概念在邏輯上的可確定性,可接收性。因此,概念的制作中是允許科學(xué)猜想和假設(shè)成份的。
可檢驗性。不僅要有邏輯上的可確定性,而且必須要有實踐上的可檢驗性。包括直接檢驗和間接檢驗。
可變動性。科學(xué)概念的生命力在于隨著認(rèn)識的發(fā)展而深化、變化,甚至更新。115(2)科學(xué)概念的特征
24(3)科學(xué)概念的制作(通過抽象法)抽取共同點:本質(zhì)總是通過共同點而表現(xiàn)出來的,所以抽象首先要抽取共同點.限制思路,深入抽取本質(zhì):共同點不等于本質(zhì),需經(jīng)過辯證分析,有選擇地重點深入,著重把握共同點中的本質(zhì)的東西.理想地復(fù)現(xiàn)對象:處理豐富內(nèi)涵的概念,要對概念的要素進行辯證綜合,或進一步理想化,在思維中理想地復(fù)現(xiàn)對象(如質(zhì)點、剛性等).116(3)科學(xué)概念的制作(通過抽象法)抽取共同點:本質(zhì)總是通過共2.科學(xué)符號(認(rèn)識論角度)符號是一定的可感知的物質(zhì)對象,在貯存、傳遞另一對象的信息方面充當(dāng)另一對象的代表物。(物質(zhì)性、可感知性、含義)自然語言符號系統(tǒng)。社會中歷史地形成,交流、溝通,知識保存、傳播。多義性、歧義性、語法結(jié)構(gòu)不嚴(yán)格和統(tǒng)一。人工語言符號系統(tǒng)(科學(xué)語言系統(tǒng))??茖W(xué)行話。各學(xué)科的專門科學(xué)術(shù)語,如元素符號。形式化語言。以數(shù)學(xué)、數(shù)理邏輯符號語言為藍本的科學(xué)語言,如計算機語言。人工語言符號系統(tǒng)建立在自然語言符號系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上。1172.科學(xué)符號(認(rèn)識論角度)符號是一定的可感知的物質(zhì)對象,在貯3.思想模型(1)思想模型科研中建立的對原型高度抽象化了的思想客體或思想事物(如原子模型、NDA雙螺旋模型等)。它以最純粹形式甚至某種極限狀態(tài)體現(xiàn)對象本質(zhì)屬性和基礎(chǔ)過程。廣義上包括數(shù)學(xué)模型。(2)理想模型思想模型的特殊類型,既具有高度抽象性,又具某種極限特征的理想客體或理想事物(如數(shù)學(xué)點,線,面;質(zhì)點,剛體;理想黑體,卡諾循環(huán))。思想模型的提出,得益于邏輯方法和非邏輯方法的綜合利用,是創(chuàng)造性思維的結(jié)果。1183.思想模型(1)思想模型27(3)科學(xué)認(rèn)識過程中的作用科學(xué)理論與現(xiàn)實原型之間的必要中介,成為理論研究的直接對象??茖W(xué)規(guī)律只有在相應(yīng)的思想模型中才有嚴(yán)格精確的體現(xiàn)。其認(rèn)識功能:解釋功能:對原型的摹寫、樣本,應(yīng)與其實驗基礎(chǔ)相符,能借此對原型、觀測和實驗的結(jié)果做出科學(xué)解釋。判據(jù)功能:以實踐為基礎(chǔ)建立的思想模型,可間接地起到關(guān)于原型知識真實性的判據(jù)作用。預(yù)見功能。對客體絕對化純粹化后的產(chǎn)物,往往可以超越現(xiàn)實條件,揭示研究對象在理想條件下可能出現(xiàn)的情況。也是一個不斷完善、修正,乃至被拋棄的過程。119(3)科學(xué)認(rèn)識過程中的作用科學(xué)理論與現(xiàn)實原型之間的必要中介,(4)理想實驗運用理想模型在思想中塑造理論過程,并進行嚴(yán)密邏輯推理的一種思維方法。理想模型方法表現(xiàn)為科學(xué)認(rèn)識主體對理想模型進行思想的操作,所以理想實驗也是一種理想模型方法。具有一般實驗的結(jié)構(gòu)模式,但又具有假想的性質(zhì)。如:伽利略理想慣性運動實驗;反駁亞里士多德落體定律的邏輯推演;愛因斯坦關(guān)于同時的相對性實驗;關(guān)于慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量等效的理想實驗。120(4)理想實驗運用理想模型在思想中塑造理論過程,并進行嚴(yán)密邏四.科學(xué)思維科學(xué)思維是運用科學(xué)抽象的成果——概念、符號和思想模型所進行的深入的認(rèn)知活動,是主體把握客體本質(zhì)的認(rèn)識活動和認(rèn)識形式??茖W(xué)思維的三類基本形式:邏輯思維,研究得比較多,分析、綜合、歸納、演繹、類比,是運用邏輯思維最重要、最常見的一些科學(xué)方法。形象思維非邏輯思維直覺思維121四.科學(xué)思維科學(xué)思維是運用科學(xué)抽象的成果——概念、符號和思想創(chuàng)造性思維廣義:創(chuàng)造過程中發(fā)揮作用的種種思維活動總稱狹義:提出創(chuàng)新思想的思維活動,也就是“明朗期”直接起作用的思維活動。過程:準(zhǔn)備期;醞釀期;明朗期;驗證期。形態(tài)和特征:以非邏輯思維形式為主(想象、直覺、靈感)以邏輯思維形式為主一些共同的特征:邏輯思維與非邏輯思維的辯證統(tǒng)一;發(fā)散思維和收斂思維的優(yōu)化綜合。122創(chuàng)造性思維31五.邏輯思維方法1.分析,綜合(1)分析方法
將被研究對象整體分為各部分、方面、因素和層次等,并分別加以考察的認(rèn)識方法.定性分析:對象是否具有某種屬性
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