《科学发展模式》PPT课件.ppt

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1、科学发展模式,主讲人：王卉珏,一 科学累积发展模式,1模式介绍(1)若干事实归并出经验定律归并出高层次的定律归并出理论(2)19世纪惠威尔把科学的进化发展比作支流汇合成江河形式，即科学是通过归并而进化的。这种归并是指把过去的成果归并到现在的理论中。(3)认为科学的发展是一个不断累积的过程。,2 案例分析,哥白尼日心说;第谷的观测结果;开普勒的行星运动三定律,伽利略力学研究成果;开普勒行星运动三定律;惠更斯圆周运动研究成果;胡克关于万有引力的研究成果;牛顿经典力学,事实1，事实2，事实3，事实M经验定律1，经验定律N更高层次的定律1，更高层次定律O理论,3该模式的主要问题：,（1）科学发展，并不

2、全是渐进，而是存在间断。（2）新理论并非旧理论的逻辑扩展，而是包含有内容突变。,二 波普尔的证伪主义科学发展模式（不断革命模式）,1 证伪的概念与“证实”相对。如果科学陈述或科学理论所排斥、否定的东西被经验证实，即其被证伪。如“凡金属都导电”。,2 证伪主义科学发展模式,P1 TT EE P2P1：问题TT：（tentative theory）试探性理论 EE：（elimination of error）用证伪排除错 误P2：下一个新问题,（1）科学始于问题(日心说 恒星视差）（2）提出试探性理论（开普勒）（3）各种理论间激烈竞争，筛选出逼真度较高的新理论(如布鲁诺 伽利略）（4）新的问题，开

3、始科学的下一个发展过程。,3 评价,从这种模式出发，波普尔提出一系列应提倡的科学精神：（1）要有敢于犯错误的精神（2）要有批判精神（3）要有否定精神其它问题：反例（天王星）,三 库恩的范式变化模式（或叫科学革命模式）,代表作科学革命的结构，论文集必要的张力科学共同体：在科学发展的某一历史时期该学科领域中持有共同的基本观点、基本理论和基本方法的科学家集团 1科学范式主要包括以下四方面的内容：（1）科学共同体成员共有的“看问题方式”。这牵涉到他们共同的世界观、科学方法论、信仰和价值取向。,（2）科学共同体成员共同接受的基本理论和定律，共同使用的一套用于逻辑推理和数学演算的符号系统。（3）科学共同体

4、共同信任的仪器和实验方法。（4）科学共同体共同认可的范例，即典型事例，他提供了解决具体问题的典型方式。范式的例子 如托勒密的地心说是早期天文学家集团所共有的范式；哥白尼的日心说是哥白尼以后天文学家集团的范式,2发展模式,前科学阶段常规科学时期危机时期科学革命时期新的常规科学时期（1）前科学时期（2）常规科学时期,（3）危机时期 A反常的数目愈来愈多。如在地心说的后期。B有些反常十分顽固。如燃素说后期的反常。C有些反常打击了范式的基本原则，如迈克尔逊-莫雷实验就是对牛顿物理学的基本理论的打击。D社会上的某种迫切需要，使原来的范式受到巨大压力。（4）科学革命时期（5）新的常规科学时期,3库恩模式存

5、在的问题：,（1）新范式是怎样产生的？（2）在科学革命后产生的理论是否接近了真理？（3）割断了新旧范式之间的联系,四 拉卡托斯的科学研究纲领竞争模式,1科学研究纲领的组成：（1）硬核：由最基本的理论、观点构成，其中包括形而上学的内容。如地心说是托勒密天文理论系统的硬核，牛顿力学定律和万有引力定律是牛顿理论系统的硬核。,（2）保护带：保护带具有柔韧多变性，它是由许多辅助性假说构成。如地心说的保护带是各种本轮和均轮假说，当天文观测与地心说不相符合时，科学家就修改本轮和均轮等辅助性假说，以保卫硬核。（3）方法论规则：由两种正、反启示法组成，正面启示法是告诉科学家应该遵循哪些研究途径。反面启示法是告诉

6、科学家应该避免哪些研究途径。,2 科学纲领竞争模式,科学研究纲领的进化阶段 科学研究纲领的退化阶段 新的研究纲领证伪并取代退化的研究纲领新的研究纲领的进化阶段,3为将该模式进行实际操作，必需解决两个方面的问题：,第一方面：如何判定一个科学研究纲领的进化与退化？拉卡托斯引入了“问题转换”概念。他认为，一个理论系列T1、T2Tn。如果满足下列条件，它的问题转换就是进步的：（1）Tn能够说明Tn-1 以前的各理论的成功。（2）Tn 比Tn-1 有更多的经验内容。（3）Tn 的有些超量内容已被确认。否则问题转换就是退化的。,然后他又把进步分为理论上的进步和经验事实上的进步两种。理论上的进步指比较一下能否预言更多的经验事实，预言的东西是否更新鲜。所谓经验上的进步指这种理论上的预言能否经受观察和实验的检验。若这二方面都构成进步的问题转换，则整个研究纲领就是进化的。第二方面：如何否定或证伪退化的研究纲领？拉卡托斯认为靠的是研究纲领的竞争。,4拉卡托斯模式存在的问题：,（1）拉氏无法回答何时才能确定研究纲领的退化。（2）此模式缺乏逻辑上和内在机制上的揭示和论证。（3）拉氏的进步的问题转换概念也是一种在科学史上几乎从来没有实现的理想化。（4）硬核显得过于僵化，能调整的只有保护带。（5）没说明为什么一个时期有一个研究纲领占主导地位。,