第五章科學(xué)認(rèn)識(shí)的形成

第五章科學(xué)認(rèn)識(shí)的形成1第1頁，共62頁。本章主要探討科學(xué)認(rèn)識(shí)過程中科學(xué)問題的提出以及科學(xué)事實(shí)、科學(xué)定律和科學(xué)假說形成的方法論問題。第一節(jié)科學(xué)問題的提出第二節(jié)科學(xué)事實(shí)的獲?。河^察和實(shí)驗(yàn)第三節(jié)科學(xué)假說的形成2第2頁，共62頁。學(xué)習(xí)科學(xué)方法論的意義（1）、可以提供科學(xué)認(rèn)識(shí)途徑上的啟發(fā)和借鑒；（2）、可以提供科學(xué)研究方向上的指導(dǎo)；（3）、可以提高科學(xué)素養(yǎng)，增加才干，培養(yǎng)科學(xué)鑒賞力；（4）、可以早出成果、多出成果。3第3頁，共62頁?？茖W(xué)研究的一般程序科學(xué)始于問題觀察實(shí)驗(yàn)假說理論觀察滲透理論邏輯和非邏輯思維檢驗(yàn)歸化收集科學(xué)事實(shí)4第4頁，共62頁?？茖W(xué)認(rèn)識(shí)的一般程序：1）選題；2）獲取科學(xué)事實(shí)；3）進(jìn)行思維加工，形成科學(xué)假說；4）驗(yàn)證；5）建立理論體系。5第5頁，共62頁。第一節(jié)科學(xué)問題的提出一、科學(xué)研究的起點(diǎn)—科學(xué)問題(一)科學(xué)問題的含義(二)理解科學(xué)問題應(yīng)注意的問題(三)科學(xué)問題的來源(四)科學(xué)問題的解決二.科研選題及步驟(一)科研選題的含義(二)科研選題的一般步驟(三)科研選題的基本原則6第6頁，共62頁。一、科學(xué)研究的起點(diǎn)—科學(xué)問題在科學(xué)研究或認(rèn)識(shí)的起點(diǎn)問題上有兩種不同的觀點(diǎn)：（如培根FrancisBacon(1561~1626)等人所主張的）歸納主義的科學(xué)方法論認(rèn)為，科學(xué)研究是從觀察和搜集材料開始的，然后經(jīng)過歸納上升到理論證偽主義者波普爾(KarlRaimundPopper，1902~1994)則明確提出：科學(xué)研究（或認(rèn)識(shí)）始于問題而不是觀察（科學(xué)發(fā)展的四階段模式：P1（問題）→TT（提出試探性的理論）→EE（消除可能的錯(cuò)誤）→P2（新的問題）7第7頁，共62頁。波普爾理論先于觀察波普爾認(rèn)為歸納主義的科學(xué)始于觀察與科學(xué)發(fā)展實(shí)際不符，因?yàn)槁o目的的觀察并不存在。觀察是有目的的選擇性的，如1919年愛丁頓觀察日蝕，其目的是檢驗(yàn)廣義相對(duì)論。在觀察中必須有理解：如格式塔中的鴨兔實(shí)驗(yàn)。科學(xué)始于問題理論是對(duì)大自然的普遍性猜測(cè)，大膽猜測(cè)。愛因斯坦提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要，因?yàn)榻鉀Q問題也許僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上的或?qū)嶒?yàn)上的技巧而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看待舊問題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。8第8頁，共62頁。(一)科學(xué)問題的含義科學(xué)問題是指一定時(shí)代的科學(xué)認(rèn)識(shí)主體在當(dāng)時(shí)的知識(shí)背景下提出的關(guān)于科學(xué)認(rèn)識(shí)和實(shí)踐中需要解決而又未解決的矛盾，它包含一定的求解目標(biāo)和應(yīng)答域，但尚無確定答案。一定時(shí)代的知識(shí)背景決定著一個(gè)問題是否有科學(xué)價(jià)值（是否是科學(xué)問題）以及科學(xué)問題的內(nèi)涵深度和解答途徑。

問題引導(dǎo)著科學(xué)研究或科學(xué)認(rèn)識(shí)的整個(gè)過程——問題既是舊理論的終點(diǎn)，也是新理論的起點(diǎn)。人們總是以問題為框架和指導(dǎo)有選擇地搜集事實(shí)材料的。9第9頁，共62頁。(二)理解科學(xué)問題應(yīng)注意的問題1、區(qū)別科學(xué)問題與無知性問題，科學(xué)問題與虛假問題所謂無知性問題是指對(duì)科學(xué)背景的無知而提出的問題，這些問題不是產(chǎn)生于對(duì)知識(shí)的分析。所謂虛假問題是既不能證實(shí)又不能證偽，不能由經(jīng)驗(yàn)事實(shí)回答的問題。這類問題不是科學(xué)研究的范疇。2、科學(xué)問題與科學(xué)認(rèn)識(shí)主體的“欲求”以及智能狀況相聯(lián)系，自然界或自然物本身并不存在什么“問題”。3、科學(xué)問題的提出并不是孤立的，而是有結(jié)構(gòu)的，它蘊(yùn)含著問題的指向、研究的目標(biāo)和求解的應(yīng)答域。求解的應(yīng)答域：在問題的論述中所確定的域限，并假定所提出的問題的解必定在這個(gè)域限之中。

10第10頁，共62頁。(三)科學(xué)問題的來源1、從科學(xué)實(shí)踐與科學(xué)理論的矛盾中產(chǎn)生問題電子發(fā)現(xiàn)與原子不可再分的矛盾；黑體輻射的實(shí)驗(yàn)事實(shí)與經(jīng)典物理學(xué)的能量連續(xù)理論不相容2、從科學(xué)理論內(nèi)部的矛盾中產(chǎn)生問題悖論：無窮小悖論、康托悖論；佯謬：麥克斯韋妖佯謬、薛定鍔妖佯謬、光度佯謬、引力佯謬3、從不同理論之間的矛盾中產(chǎn)生問題光的波動(dòng)說與微粒說；原子理論；熵增與熵減；日心說/地心說；漸變論/災(zāi)變論4、從尋求經(jīng)驗(yàn)事實(shí)之間的聯(lián)系和統(tǒng)一解釋的需要中產(chǎn)生問題5、從各個(gè)知識(shí)領(lǐng)域的空白區(qū)產(chǎn)生問題6、從社會(huì)需要與現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)手段不能滿足這種需要的矛盾中產(chǎn)生問題11第11頁，共62頁。(四)科學(xué)問題的解決科學(xué)問題的轉(zhuǎn)移1、試探性的理論或假說被證實(shí)時(shí)2、理論或假說被證偽時(shí)3、問題被證明不可解時(shí)，引出新問題4、研究過程出現(xiàn)新的線索和新的機(jī)遇，產(chǎn)生新的問題5、一些被認(rèn)為已經(jīng)解決了的問題，被重新提出來而成為新問題12第12頁，共62頁。二.科研選題及步驟(一)科研選題的含義科研選題是形成、選擇和確定所要研究和解決的課題。科研選題是科學(xué)研究的起始步驟，它關(guān)系到科學(xué)研究的方向、目標(biāo)和內(nèi)容，直接影響科研的途徑和方法，決定科研成果的水平、價(jià)值和發(fā)展前途。因此，提出課題比解決課題更困難更關(guān)鍵。13第13頁，共62頁。科學(xué)問題與科研選題的聯(lián)系和區(qū)別1、科學(xué)問題和科研選題都需要探索研究，這是兩者的共同之處，區(qū)別在于前者在不違背科學(xué)原則的前提下，憑著直覺和想象可以自由發(fā)問；而確定的研究課題，是從諸問題中遴選出來的付諸實(shí)踐的問題，它要具體復(fù)雜得多。2、問題的提出是多方面的、發(fā)散式的，但課題的確定則是收斂式的思考問題。3、二者對(duì)科學(xué)工作者具有不同的責(zé)任感和使命要求。14第14頁，共62頁。(二)科研選題的一般步驟1、搜集科技情報(bào)這是科研選題的第一步。對(duì)所要研究的問題的產(chǎn)生、現(xiàn)狀和發(fā)展前景進(jìn)行詳盡的考察，從而充分了解前人的工作及其經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，以免重犯他人已指出的錯(cuò)誤和重復(fù)他人已作過的工作，恰當(dāng)?shù)拇_定自己的研究起點(diǎn)。例：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的發(fā)現(xiàn)2、課題設(shè)計(jì)在搜集科技情報(bào)的基礎(chǔ)上，對(duì)研究材料進(jìn)行分析、比較，概括出需要研究的課題并提出選題報(bào)告。課題設(shè)計(jì)的水平在很大程度上決定了研究成果的水平。例：鏈霉素治療肺結(jié)核3、課題論證這是選題過程的最后關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)際上就是對(duì)課題或方案進(jìn)行可行性分析。例：美國(guó)的登月計(jì)劃4、課題確定這是一個(gè)綜合評(píng)估的過程。課題評(píng)估一般采用同行專家評(píng)議與管理部門決策相結(jié)合的方法。15第15頁，共62頁。(三)科研選題的基本原則1、需要性原則所選定的課題必須著眼于社會(huì)實(shí)踐的需要獲科學(xué)發(fā)展本身的需要。例：雜交水稻2、創(chuàng)造性原則所選擇的課題要有創(chuàng)新性，它應(yīng)當(dāng)是前人所沒有解決或沒有完全解決而預(yù)期能出新成果的科學(xué)問題。例：非歐幾何的誕生3、科學(xué)性原則課題要有一定的科學(xué)理論和科學(xué)事實(shí)為依據(jù)。“珠子模型”4、可行性原則又叫現(xiàn)實(shí)可能性原則。指在選定科研課題時(shí)必須考慮完成課題的主觀和客觀條件。例：愛因斯坦的“統(tǒng)一場(chǎng)論”16第16頁，共62頁。第二節(jié)科學(xué)事實(shí)的獲取：觀察和實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)是獲取科學(xué)事實(shí)的基本方法。1.科學(xué)觀察2.科學(xué)實(shí)驗(yàn)3.觀察實(shí)驗(yàn)中的重要認(rèn)識(shí)論問題17第17頁，共62頁。在一定理論思維指導(dǎo)下，通過感官或借助科學(xué)儀器，在自然發(fā)生的條件下有目的、有計(jì)劃地感知研究對(duì)象，以獲取科學(xué)事實(shí)。按觀察的方式來分，有直接觀察和間接觀察。直接觀察：憑借感官直接進(jìn)行的觀察①、優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、直接、受客觀條件限制少、可隨地進(jìn)行等。②、局限性：感知范圍極有限；精度低；觀察速度受限：高速或低速變化人無法感知；感官錯(cuò)覺間接觀察：引入儀器1.科學(xué)觀察科學(xué)觀察18第18頁，共62頁。⑴獲取科學(xué)事實(shí)的一種重要手段：為科學(xué)假說的提出和科學(xué)理論的形成提供第一手原始材料；為驗(yàn)證科學(xué)假說和理論提供事實(shí)根據(jù)。1）科學(xué)觀察在科學(xué)研究中具有重要作用⑵可導(dǎo)致新的技術(shù)發(fā)明。19第19頁，共62頁。2）科學(xué)觀察應(yīng)堅(jiān)持的基本原則(1)堅(jiān)持科學(xué)觀察的客觀性原則排除先人之見的干擾。排除假象和錯(cuò)覺造成的干擾。例：溫差錯(cuò)覺(2)堅(jiān)持科學(xué)觀察的全面性原則避免和克服片面性。做到觀察的系統(tǒng)性注意觀察的條件性。(3)堅(jiān)持科學(xué)觀察的典型性原則例：摩爾根的貢獻(xiàn)20第20頁，共62頁。

無論是直接觀察還是間接觀察，本質(zhì)上都是自然觀察。①由于自然觀察是在不改變對(duì)象的自然狀態(tài)下進(jìn)行的觀察，這就使得觀察對(duì)象的許多重要的、隱蔽的、內(nèi)在的屬性無法顯示到科學(xué)儀器上或者直接呈現(xiàn)到人的感官面前，因而它們就不能為觀察者所認(rèn)識(shí)。②自然觀察只適合用于那些能夠重復(fù)出現(xiàn)或變化不太急劇的現(xiàn)象和過程，而對(duì)于那些事過境遷、轉(zhuǎn)瞬即逝或不能重復(fù)的自然現(xiàn)象和過程，則不能單純使用它。觀察的這兩個(gè)局限性，在實(shí)驗(yàn)中得到了克服。居維葉：“觀察者聽命于自然界，而實(shí)驗(yàn)者則質(zhì)問自然界，并迫使自然界坦露她的奧秘”。21第21頁，共62頁。根據(jù)一定的科學(xué)研究目的、運(yùn)用一定的物質(zhì)手段、在人為控制或變革客觀事物的條件下獲得科學(xué)事實(shí)。實(shí)驗(yàn)是在人為控制條件下觀察客體的，因此比觀察能獲得更精確可靠的科學(xué)事實(shí)。2.科學(xué)實(shí)驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)22第22頁，共62頁。⑴依據(jù)測(cè)量手段的不同，可將實(shí)驗(yàn)分為定性實(shí)驗(yàn)與定量實(shí)驗(yàn)。⑵依據(jù)實(shí)驗(yàn)手段是否直接作用于實(shí)驗(yàn)對(duì)象，可將實(shí)驗(yàn)分為直接實(shí)驗(yàn)與模擬實(shí)驗(yàn)。1）根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可對(duì)實(shí)驗(yàn)作不同的分類：⑶依據(jù)實(shí)驗(yàn)的直接目的的不同，可將實(shí)驗(yàn)分為探索性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、析因?qū)嶒?yàn)、對(duì)照實(shí)驗(yàn)、判決性實(shí)驗(yàn)等。23第23頁，共62頁。⑶再現(xiàn)、加速或延緩、模擬研究對(duì)象及其變化過程。⑵強(qiáng)化、激化研究對(duì)象，在極端條件下揭示對(duì)象的本質(zhì)和規(guī)律。2）科學(xué)實(shí)驗(yàn)在科學(xué)技術(shù)研究中的作用⑴簡(jiǎn)化和純化研究對(duì)象。⑷一種經(jīng)濟(jì)可靠的認(rèn)識(shí)和變革自然的方法。24第24頁，共62頁?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的上述特點(diǎn)與作用，使它逐步發(fā)展成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的社會(huì)實(shí)踐領(lǐng)域。在其中，實(shí)驗(yàn)手段、實(shí)驗(yàn)裝備同實(shí)驗(yàn)工作者及其所用的實(shí)驗(yàn)方法一樣對(duì)科技的發(fā)展起著重大作用，它們的革新也有可能帶來科學(xué)上的重大進(jìn)步。25第25頁，共62頁。一種間接實(shí)驗(yàn)，即先設(shè)計(jì)出反映對(duì)象屬性的模型，然后用實(shí)驗(yàn)手段作用于模型，通過模型實(shí)驗(yàn)了解原型（對(duì)象）的性質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，包括物理模擬、數(shù)學(xué)模擬和功能模擬。3）模擬實(shí)驗(yàn)方法模擬實(shí)驗(yàn)26第26頁，共62頁。在自然界中，許多不同質(zhì)的系統(tǒng)在數(shù)學(xué)形式上具有相似性。例如：磁路和電路。這種統(tǒng)一性為數(shù)學(xué)模擬提供了客觀基礎(chǔ)。通過建立和研究客觀對(duì)象的數(shù)學(xué)模型來揭示對(duì)象本質(zhì)特征和變化規(guī)律。數(shù)學(xué)模擬以原型的數(shù)學(xué)形式相似為基礎(chǔ)的模型（對(duì)研究對(duì)象的數(shù)量關(guān)系、邏輯關(guān)系和空間關(guān)系的模擬）。（最重要的思想模型。）27第27頁，共62頁。從廣義上說，一切數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)理論體系，各種數(shù)學(xué)公式以及由公式系列構(gòu)成的算法系統(tǒng)等，都可稱為數(shù)學(xué)模型。狹義的數(shù)學(xué)模型專指那些反映特定問題或特定事物系統(tǒng)的數(shù)學(xué)關(guān)系結(jié)構(gòu)，具體表現(xiàn)為一組數(shù)學(xué)關(guān)系或一套具體的算法。28第28頁，共62頁。①抽取數(shù)量關(guān)系，用數(shù)學(xué)語言表述所要研究的問題，建立數(shù)學(xué)模型；③對(duì)數(shù)學(xué)模型解做出解釋和評(píng)價(jià)，形成對(duì)實(shí)際問題的判斷或預(yù)見。數(shù)學(xué)模擬的一般步驟：②對(duì)數(shù)學(xué)模型求解；29第29頁，共62頁?！皵?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”是在計(jì)算機(jī)上對(duì)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行試驗(yàn)，以求得對(duì)原型的規(guī)律的科學(xué)認(rèn)識(shí)的一種數(shù)學(xué)方法，也叫“計(jì)算機(jī)仿真”?！皵?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”——計(jì)算機(jī)仿真30第30頁，共62頁。①建立描述系統(tǒng)行為的數(shù)學(xué)模型，將其簡(jiǎn)化為計(jì)算機(jī)能做數(shù)值運(yùn)算的形式；

③對(duì)“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”結(jié)果進(jìn)行分析，它的有效性一般能通過對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的試驗(yàn)得到驗(yàn)證?！皵?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”的主要步驟：②設(shè)置初始條件，使模型在計(jì)算機(jī)上運(yùn)轉(zhuǎn)；31第31頁，共62頁。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)較之模擬實(shí)驗(yàn)，可以在更為理想的條件下進(jìn)行，在實(shí)驗(yàn)因素和條件的選擇、控制以及對(duì)結(jié)果的檢驗(yàn)、評(píng)估、驗(yàn)證等諸多方面都有明顯優(yōu)勢(shì)，因而越來越多的實(shí)驗(yàn)正被數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)所取代。32第32頁，共62頁。3.觀察實(shí)驗(yàn)中的重要認(rèn)識(shí)論問題1）“理論滲透觀察”問題2）科學(xué)儀器的認(rèn)識(shí)功能及其局限性問題3）觀察實(shí)驗(yàn)中的偶然性與機(jī)遇問題33第33頁，共62頁。1）“理論滲透觀察”問題(一)古典經(jīng)驗(yàn)主義的“純觀察說”(二)邏輯經(jīng)驗(yàn)主義的“中性觀察說”(三)歷史主義的“觀察滲透理論”(四)科學(xué)事實(shí)的發(fā)現(xiàn)有賴于科學(xué)理論背景的轉(zhuǎn)換——一個(gè)重要的方法論思想34第34頁，共62頁。(一)古典經(jīng)驗(yàn)主義的“純觀察說”

培根認(rèn)為，觀察是一種純粹的感官反應(yīng)活動(dòng)，它不受任何理論因素的影響，在觀察中也應(yīng)該排除任何理論的影響，純粹客觀地進(jìn)行觀察。培根在《新工具》中認(rèn)為，人類當(dāng)務(wù)之急是清除擾亂人心的“四種偶像”，使“理智完全得到解放和刷新”?！胺N族的偶像”（把人的本性加于自然事物，如目的論）“洞穴的偶像”（人所受教育、社會(huì)環(huán)境的影響及個(gè)人習(xí)性形成的偏見）“市場(chǎng)的偶像”（在交往中，語詞流行的庸俗用法產(chǎn)生的歪曲）“劇場(chǎng)的偶像”（盲目信仰權(quán)威、教條、傳統(tǒng)的哲學(xué)體系和方法）。其次是改善人們?cè)诳茖W(xué)研究中的手段，采用實(shí)驗(yàn)歸納法。自然的奧秘在實(shí)驗(yàn)中往往比在自然發(fā)生時(shí)更易暴露出來，因此，在獲得知識(shí)方法，要靠觀察和實(shí)驗(yàn)，而在整理和發(fā)展知識(shí)方面，需用歸納法。35第35頁，共62頁。洛克把觀察看成是消極、被動(dòng)、純感官的生理反應(yīng)過程，觀察就是人們對(duì)客體的感覺過程。他提出了有名的“白板說”。“如果某人的視網(wǎng)膜上有正常形成的太陽映象，則他就看到了太陽”。赫胥黎：“你們要象一個(gè)小學(xué)生那樣坐在事實(shí)面前，準(zhǔn)備放棄一切先入之見，恭恭敬敬地照著大自然指的路走，否則，就將一無所得。”純觀察說實(shí)質(zhì)上把觀察過程等同于純粹的生理反應(yīng)過程，即把觀察看作類似于攝影機(jī)鏡頭的物理成像狀態(tài)。36第36頁，共62頁。(二)邏輯經(jīng)驗(yàn)主義的“中性觀察說”邏輯經(jīng)驗(yàn)主義者卡爾納普的關(guān)于科學(xué)知識(shí)的“兩層語言模型”，集中體現(xiàn)了這一看法。

觀察名詞

觀察語言

觀察陳述“觀察語言運(yùn)用標(biāo)示可觀察屬性和關(guān)系的語詞來描述可觀察的事物或事件”，由觀察名詞（紅的、木頭、橢圓軌道）和觀察陳述（這朵花是紅的，這張石蕊試紙浸入此溶液后成紅色）組成。它是單稱經(jīng)驗(yàn)命題，反映個(gè)別對(duì)象的性質(zhì)。

理論名詞

理論語言

理論陳述理論語言由理論名詞（不可觀察的，如電子、電荷、夸克、電磁場(chǎng)）和理論陳述（“所有的物體都相互吸引，吸引力的大小與它們的質(zhì)量成正比，而它們之間的距離平方成反比”）組成。理論語言必須借助一個(gè)解釋語義的語義規(guī)則系統(tǒng)，從觀察語言獲得其意義?？茖W(xué)語言37第37頁，共62頁。邏輯經(jīng)驗(yàn)主義者相信，觀察語言是不受任何理論影響的，因?yàn)槔碚撜Z言的意義依賴于觀察語言。在沒有從觀察語言中獲得經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容之前，理論語言是沒有意義的。現(xiàn)在我們已經(jīng)知道，中性觀察者忽視了觀察主體的理論結(jié)構(gòu)對(duì)觀察活動(dòng)的深刻影響。38第38頁，共62頁。(三)歷史主義的“觀察滲透理論”1958年美國(guó)科學(xué)哲學(xué)家漢森在《科學(xué)發(fā)現(xiàn)的模式》中認(rèn)為，持不同的理論觀點(diǎn)的人可能會(huì)對(duì)同一對(duì)象形成不同的觀察結(jié)果。如開普勒和第谷看到的并不是同一個(gè)太陽。這是因?yàn)椋貉劬挠^察對(duì)象得到光刺激而形成視網(wǎng)膜印象，這是物理過程，而“看到”是一種觀察經(jīng)驗(yàn)，屬于心理過程，它已把外來刺激與過去認(rèn)識(shí)（包括理論和經(jīng)驗(yàn)）溶為一體。人們對(duì)感覺材料首先的反應(yīng)，是有意無意地以一種概念模式去套，使它適用于自己過去較為熟悉的材料，從而使各人對(duì)同一對(duì)象的反應(yīng)有各種程度的差異。類似于格式塔心理學(xué)（完形心理學(xué)）。39第39頁，共62頁。40第40頁，共62頁。41第41頁，共62頁。哲學(xué)分析：

觀察作為一種認(rèn)識(shí)活動(dòng)，存在著觀察主體和觀察客體的相互關(guān)系。一方面，觀察主體影響著觀察中主體與客體的一致，即觀察主體不是通過視覺器官被動(dòng)地接受客體的信息刺激，觀察主體如何接受，接受那些客體信息及如何整理客體的信息，都受著觀察主體中理論結(jié)構(gòu)的影響。（需要說明的是，觀察客體本身與觀察主體所認(rèn)識(shí)的觀察客體的界限。觀察客體本身并不會(huì)因理論結(jié)構(gòu)的改變而改變，改變的只是觀察主體所認(rèn)識(shí)的觀察客體。）另一方面，客體是觀察主體進(jìn)行觀察活動(dòng)的對(duì)象，觀察主體與觀察客體的一致是觀察的客觀要求。這里，客體是第一性的，主體是第二性的。

客觀上觀察是受理論結(jié)構(gòu)的影響的觀察；主觀上又要求在觀察中排除理論的消極影響，這兩者在具體觀察認(rèn)識(shí)活動(dòng)中的結(jié)合與相互作用，則體現(xiàn)了真實(shí)的觀察認(rèn)識(shí)活動(dòng)的發(fā)展過程。42第42頁，共62頁?！坝^察滲透著理論”的觀點(diǎn)更合理，也更合乎實(shí)際。①觀察不僅是（有選擇地）接受信息的過程，同時(shí)也是（有意識(shí)、有目的地）加工信息的過程；②觀察陳述總是用科學(xué)語言表述出來的，而科學(xué)預(yù)言總與特定的科學(xué)理論聯(lián)系著。43第43頁，共62頁。理論在觀察中起著“定向”或“導(dǎo)向”作用，引導(dǎo)觀察者有選擇地接受客體信息，又起著“加工改造”作用，幫助觀察者理解觀察到的是什么。愛因斯坦：“是理論決定我們能夠觀察到的東西”，“只有理論，即只有關(guān)于自然規(guī)律的知識(shí)，才能使我們從感覺印象推論出基本現(xiàn)象”。44第44頁，共62頁。(四)科學(xué)事實(shí)的發(fā)現(xiàn)有賴于科學(xué)理論背景的轉(zhuǎn)換

———一個(gè)重要的方法論思想

我們承認(rèn)觀察滲透理論，就必然進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到人們決不能脫離理論背景而抽象的看待科學(xué)事實(shí)的發(fā)現(xiàn)。氧化說瑞典藥劑師舍勒1773年首先通過分解硝酸鹽、氧化物、碳酸鹽等制得了氧氣。由于堅(jiān)持燃素說，他認(rèn)為燃燒是空氣中的這種“火氣”與燃燒物中所含燃素相結(jié)合的過程。1774年英國(guó)化學(xué)家普里斯特利獨(dú)立分解出氧，但命名之為“脫燃素空氣”。拉瓦錫：擺脫燃素說，認(rèn)為燃燒是可燃物與氧發(fā)生化合的反應(yīng)，于1777年正式提出燃燒的氧化學(xué)說。庫恩認(rèn)為，在哥白尼之后的天文學(xué)家，由于理論框架不一樣，他們實(shí)際上生活在不同的世界里。視而不見與先入之見。45第45頁，共62頁。2）科學(xué)儀器的認(rèn)識(shí)功能及其局限性問題(1)科學(xué)儀器的認(rèn)識(shí)功能科學(xué)儀器具有延伸人的感覺器官的功能科學(xué)儀器能幫助人們改進(jìn)認(rèn)識(shí)能力電子計(jì)算機(jī)使觀察和實(shí)驗(yàn)更加智能化(2)科學(xué)儀器認(rèn)識(shí)功能的局限性科學(xué)儀器的間接觀察不如直接觀察直觀運(yùn)用儀器觀察也可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的觀察結(jié)果運(yùn)用儀器還可能干擾觀察對(duì)象46第46頁，共62頁。3）觀察實(shí)驗(yàn)中的偶然性和機(jī)遇問題科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)是人們?cè)谝欢ǖ睦碚撝笇?dǎo)下認(rèn)識(shí)未知的實(shí)踐活動(dòng)，具有明確的目的性、高度的組織性和嚴(yán)密的計(jì)劃性；另一方面由于人們的觀察只能建立在已有的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，難免具有一定的不確定性、意外性。而這種意外，有時(shí)卻能導(dǎo)致重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。（1）、機(jī)遇即能夠?qū)е掳l(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)。是一種意外和偶然。47第47頁，共62頁。在科學(xué)實(shí)踐過程中由于意外的事件導(dǎo)致科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)，稱為機(jī)遇。機(jī)遇是相對(duì)于原來預(yù)定的研究計(jì)劃和目的而言的，它的最大特點(diǎn)就是意外性。意外的偶然發(fā)現(xiàn)有可能加快研究進(jìn)程而達(dá)到預(yù)期的目的，也有可能改變?cè)瓉淼难芯糠较蚝湍康模鴮?dǎo)致新的、更重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。48第48頁，共62頁。1839古德義爾橡膠的硫化技術(shù)。1844貝爾電話1895倫琴X射線。1899年馮梅林與明可夫斯基：胰臟與糖尿病。袁隆平：野生稻種/雜交水稻。49第49頁，共62頁。能否抓住機(jī)遇并做出新的重大的發(fā)現(xiàn)主要取決于：①科學(xué)認(rèn)識(shí)主體對(duì)待機(jī)遇的態(tài)度，而后者又取決于他對(duì)偶然性與必然性及其關(guān)系的理解。②科學(xué)認(rèn)識(shí)主體是否有必要的及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題的認(rèn)識(shí)能力上的準(zhǔn)備。50第50頁，共62頁。（2）、機(jī)遇性發(fā)現(xiàn)的類型①、同向性發(fā)現(xiàn)與原有理論（假說）相一致的發(fā)現(xiàn)。如海王星，填補(bǔ)化學(xué)元素周期表空格的各種元素的發(fā)現(xiàn)，正電子的發(fā)現(xiàn)等等②、背向性發(fā)現(xiàn)與原有理論或預(yù)言相反的發(fā)現(xiàn)。如邁克爾遜—莫雷實(shí)驗(yàn)，盧瑟福a粒子散射實(shí)驗(yàn)。③、異向性發(fā)現(xiàn)與原有理論或假說預(yù)言毫不相干的發(fā)現(xiàn)，射馬得獐。伽伐尼關(guān)于生物電的發(fā)現(xiàn)，倫琴關(guān)于X射線發(fā)現(xiàn)，彭齊亞斯的微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)。51第51頁，共62頁。（3）、機(jī)遇性發(fā)現(xiàn)的條件要有嚴(yán)密觀察的良好習(xí)慣和較強(qiáng)的洞察力達(dá)爾文觀察野鴨和家鴨/密立根1910年油滴實(shí)驗(yàn)，測(cè)量電荷，但他指出有一個(gè)電荷為電子電荷的2/3——是不是一個(gè)夸克？要有廣博的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)1609里波斯//伽利略的望遠(yuǎn)鏡有敏銳的思想，豐富的想象力和判斷力

巴斯德“在觀察的領(lǐng)域，機(jī)遇只偏愛那種有準(zhǔn)備的頭腦”。弗萊明青霉素/倫琴//約里奧·居里誤把中子當(dāng)成高能r射線勇于探索、勤于嘗試，不局限于傳統(tǒng)觀念和步驟

詹納并不是第一個(gè)給人種牛痘以預(yù)防天花的人，達(dá)爾文并不是第一個(gè)提出進(jìn)化論的人；巴斯德也不是第一個(gè)提出疾病的細(xì)菌學(xué)說。哥白尼52第52頁，共62頁。第三節(jié)科學(xué)假說的形成1.形成科學(xué)假說的方法論原則2.經(jīng)驗(yàn)定律型假說的形成方法3.原理定律型假說的形成方法53第53頁，共62頁。

假說不應(yīng)與經(jīng)過檢驗(yàn)的科學(xué)理論相矛盾。

假說應(yīng)當(dāng)與已知的經(jīng)過實(shí)踐復(fù)核的事實(shí)相符合，不僅能解釋個(gè)別事實(shí)，而且能解釋該領(lǐng)域已知的全部事實(shí)。1.形成科學(xué)假說的方法論原則1）對(duì)應(yīng)原則2）解釋性原則3）可檢驗(yàn)性原則（可預(yù)測(cè)性）

提出的假說必須能用觀察、實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)，從而判定它的真?zhèn)巍?4第54頁，共62頁。經(jīng)驗(yàn)定律真正提供了科學(xué)事實(shí)，才名副其實(shí)地構(gòu)成科學(xué)的基礎(chǔ)。經(jīng)驗(yàn)定律是對(duì)某類現(xiàn)象共同性質(zhì)和特征或若干類現(xiàn)象之間因果聯(lián)系的普遍化