科学理论的建构.ppt

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1、第二讲 科学理论的建构,一、科学知识的构成二、科学理论的建构三、案例分析：为什么近代科学没有在中国产生,一 科学知识的构成,（一）科学事实（二）科学定律（三）科学假说（四）科学理论,（一）科学事实,1 定义：科学事实是科学认识主体关于客观存在的、个别的事物（事件、现象、过程、关系）的真实描述或判断。2 类型:事实:客体与仪器之间相互作用结果的描述 事实:对观察试验所的结果的陈述和判断 事实:被观察和实验证明了的理论结论,3 特点 科学事实具有可重复性 科学事实渗透理论 科学事实具有系统性 科学事实具有相对独立性4 作用 形成科学概念、科学定律、科学假说，建立可学理论的基础 确证或反驳科学假说和

2、科学理论的基本依据，推动科学进步的动力,（二）科学定律,1 定义:反映自然界事物、现象之间的必然性关系的科学命题。2 特征 绝对真理和相对真理的统一 简明性3 作用 揭示了事物的本质和规律 有助于科学概念和科学理论的形成 是科学解释和预测的有效工具,（三）科学假说,1 定义：根据已有的科学知识和新的科学事实，对所研究的问题作出的猜测性说明和尝试性解答。2 特点：科学性与猜测性统一 抽象性与形象性统一 多样性与易变性统一3 作用：形成和发展理论的必经途径 发挥思维能动性的有效方式 不同假说之间的争论有利于科学发展,（四）科学理论,1 定义：经过逻辑论证和实践检验并由一系列概念、判断、推理表达出来

3、的系统化的知识体系。2 结构：基本概念；联系这些概念的判断（基本原理或定律）；逻辑结论（各种规律和预见）3 特征：客观真理性 全面系统性 逻辑完备性 科学预见性,科学研究的一般过程,二、科学理论的建构,二 科学理论的建构,(一)科学认识的形成(二)科学理论的创立(三)科学理论的评价(四)科学理论的发展,(一)科学认识的形成,1 科学问题的提出（1）科学研究从问题开始，为什么？,（2）科学问题的主要来源,新的观察、实验现象同原有理论的矛盾。理论内部的逻辑悖论和佯谬。不同学科的理论体系之间的矛盾*不同学派观点的矛盾#社会需要同现有的生产技术手段的矛盾。,（3）如何选择科学问题？,选题的基本原则创新

4、性原则科学性原则可行性原则社会需求原则,(一)科学认识的形成,2 科学事实的获取（1）科学观察的特点和功能（2）科学试验的特点和功能（3）观察试验中的认识论问题 观察渗透理论？仪器影响观察？如何理解观察试验中的偶然性？,专题探讨1：为什么观察渗透理论,看看下面的图片，你还会相信自己的眼睛吗？,岳麓山的黑猫,经学家看见易道学家看见淫才子看见缠绵革命家看见排满流言家看见宫闱秘事,鲁迅谈红楼梦：,专题探讨1：为什么观察渗透理论,1 理论在观察中的定向选择作用 引导观察者有意识的选择性接收外界信息2 理论在接受中的加工改造作用 帮助观察者理解和描述所接收的信息3 观察不是单纯的感性活动，处处渗透着理论

5、 4 观察渗透理论并没有取消观察的客观性 观察是客观性与主观性的统一,专题探讨2：如何理解科学研究中的机遇,机遇只偏爱有准备的头脑,机遇，是指由于意外事件导致的科学发现,机遇的合理性在于客观世界本身就是必然形和偶然性的辩证统一,他本应四次获诺贝尔奖,勒纳德(Philipp Lenard,1862-1947),因在阴极射线研究中所作出的开创性工作,被授予了1905年度诺贝尔物理学奖。,本应四次获诺贝尔奖的勒纳德,第一次错失：1906年汤姆逊因发现电子获得诺贝尔奖第二次错失：伦琴因发现X射线获得1901年诺贝尔奖第三次错失:爱因斯坦在1921年因光电效应原理获奖,(一)科学认识的形成,3 科学假说

6、的形成（1）科学假说形成的条件 一致对应性 可解释性 可预测性（2）科学假说形成的方法,(二)科学理论的创立,1 创立理论的思维过程：四个阶段2 创立理论的语言：自然语言与人工语言3 创立理论的思维方法：演绎方法与非演绎方法4 创立理论的思维形态 抽象思维与形象思维 收敛思维与发散思维 顿悟知觉与灵感,(三)科学理论的评价,1 科学理论的逻辑评价：相容性 自洽性 简单性2 科学理论的实验检验：确证；证伪 判决性试验3 科学理论评价与检验的复杂性 观察的易谬性 理论结构的复杂性 评价的社会性 表达和确认的复杂性,(四)科学理论的发展,1 累积式发展观2 否证式发展观3 社会历史发展观,1.科学理

7、论的累积式发展观,（1）古典归纳主义：科学知识体系是以观察所提供的可靠的经验事实材料为基础，并通过归纳法建立起来的。,休厄尔：科学的发展如支流汇合到江海，是一种连续的进步,科学的发展好比一系列的中国式套箱，小箱子外套大箱子。,（2）逻辑实证主义的累积发展观科学知识来自对经验事实的归纳,科学发展就是通过归纳,不断地获得新的科学知识.科学理论之所以有意义,是因为他们可以被证实,他们有普遍的解释力和预见性.科学发展是一个渐进的直线积累过程.(其中没有中断,没有革命),数学,力学,天文学,梅尔顿学派,奥里斯姆,笛卡儿,布里丹达芬奇斯梯芬伽利略=牛顿,哥白尼第谷开普勒哈雷,吉尔伯特布里阿德伯克利,胡克,

8、引力思想,（3）对这种观点的简单评价 这是建立在传统的逻辑实证主义(归纳主义)基础上的发展模式，有一定的合理性。缺陷：忽视科学中的革命，无法解释和传统理论不同的革命性理论的出现。,2.科学理论的否证式发展观,卡尔波普尔以生物的进化类比科学的发展，提出了科学猜测不断证伪和不断革命的否证式科学发展观，又称“猜想反驳模式”，或“证伪主义”发展观。,否证模式的四个阶段,（1）科学始于问题 波普尔认为，科学并非始于观察，而是始于提出问题，问题是科学探索的出发点。他说：“正是问题激发我们去学习，去发展知识，去实验，去观察。”在观察之前总是先有某种“预期”，构成某种先于经验的参考框架，只当观察落入这一框架时

9、；才会有所发现。,（2）提出猜想与假说科学认识发展的第二个阶段，波普认为并不是对观察事实归纳得出的命题。而是科学家为了解决问题、探求答案、试探性地提出的猜想、假说，而且可以同时有许多不同的假说。,（3）检验和证伪第三阶段具有突出的意义。猜想和假设是否有价值，要经过经验的检验。波普尔认为，检验不可能最终“证实”一个假说，但却可以“证伪”或否定一个假说，被证伪了的就被淘汰，代之以更新的假说。那些暂时没有被证伪的，就是暂时有效的理论，具有更大“证实为真”了，但终究还是要被证伪的。,因此，任何科学理论都必然具有“潜在的可证伪性”，只是几率性的真理，而不是绝对真理。,波普尔认为：“证实”只是消极地使已提

10、出的理论符合经验，它总是满足于获得更多的经验支持和巩固已有的理论；“证伪却是积极地向自然探索，它要求不断地通过猜测、试探、除错，一步步地走向具有更大逼真性的科学真理。”,波普尔在思考,积极意义:*对科学做动态考察*弘扬科学的批判精神*“从错误中学习”*创新精神,波普尔的否证主义科学发展观的评价,消极作用*不承认量变,否认继承和积累*完全否定经验对理论的证实作用和归纳的思维功能.,托马斯库恩Thomas S.Kuhn(1922-1996)美国普林斯顿大学科学史教授。,Thomas S.Kuhn(1922-1996),3.科学理论发展的社会历史观,理解的关键：范式库恩对“范式”概念并未给出明确的严

11、格定义，大体说来，包括由概念、定律、假说、理论、准则、模型、方法以及哲学信念所构成的科学范式，它成为科学共同体进行科学研究的手段。,1962年,库恩出版的科学革命的结构一书中，库恩给出了科学发展的下述模式：,前科学常规科学（形成规范）反常 危机 科学革命（出现新规范）新的常规科学,三、案例分析：为什么近代科学没有在中国产生,（一）问题的提出 光辉灿烂的古代 不堪回首的近代 苦苦求索的现代,(二)对该问题的初步解答,1.以一家一户为单位的农业和手工业相结合的自给自足的小农经济,严重限制了商业资本的发展,使近代科技发展失去了最根本的推动力.,科技领域的局限性科技继承的间断性科技需求的有限性,重农抑

12、商 重本轻末,秦:焚书坑儒 汉:罢黜百家,独尊儒术 宋明理学 清代的文字狱,一方面,以功名利禄引知识分子钻进儒家经文的死胡同,限制其自由思想;另一方面,对离经叛道的知识分子实施残酷的镇压.,2.封建专制的思想统治对科技发展的阻碍.,科举是把双刃剑,(1)官办的科技以满足统治者需要为目的,限制了科技对整个社会发展的作用.(2)官吏工作马虎,不按科技规律办事.(3)最高统治者对科学技术认识的局限性.,3.官学合一制度使科学难以独立发展.,4.天朝大国思想是学习先进科技的严重障碍,最大的船舶长44丈4尺，阔18丈，可容纳1000多人。,郑和的船队,重实用而轻理论长于综合短于分析哲学与科学脱节,5.中国古代科技体系具有较强的独立性,保守性和排它性.,*以血缘为基础*重人伦,敬祖先,尊传统*中庸之道*重义轻利,6.中国古代的伦理型文化也是阻碍科技产生的重要原因,注重人伦实用，只在人心之内寻求善与幸福，而不寻求认识外部世界的确定性；只寻求对人的治理，而不寻求对自然界的征服。,第二篇重点问题提示,1 如何理解科学的本质及其与非科学的划界2 什么是科学精神，如何弘扬科学精神？3 什么是科学价值，如何评价西方的科学价值观4 科学问题的主要来源5 为什么说观察渗透理论6 科学假说的特征和作用7 科学理论的逻辑评价的基本内容8 科学理论评价和检验的复杂性9 科学理论发展观的主要流派及其基本观点,