自然辩证法-科学的本质-工硕.ppt

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1、19世纪下半叶，日本明治时代启蒙思想家福泽瑜吉首次把Science译为科学（分门别类加以研究的学问）。1893年，康有为最早将“科学“一词引进中国。随后，梁启超在变法通议中，严复在天演论中，都使用了”科学”一词，将科学研究机构译为“格致大馆”。从此科学一词便在我国广泛使用。,“科学”词义的来源:,观察下面一组资料：仔细体会何谓“科学”,司 南,火药,返回,质能转换公式E=mc2,爱因斯坦,可怕的美丽瞬间,科学的性质科学知识的构成科学的价值,第四章 科学的性质和科学知识的构成,4.1 科学的本质,1、认识科学的多重视角不同的属概念，就会给予我们一个不同的认识科学概念的视角。科学学的创始人B.J.

2、贝尔纳认为，科学在它的历史发展中表现为方法、知识、信仰、文化、生产力和社会建制等多种形象，认识科学需要多方面的分析和综合。科学是人对自然的能动认识和反映关系。,所谓知识是人类认识的成果，是人们在实践中对客观事物的认识，它存储于各种媒体之上，交往于人与人之间，活动于人的思维之中。科学知识是人类最为宝贵的成果，它与其它知识之间即有联系又有区别。,2、科学知识的特点,（1）科学知识的特点客观真理性：科学的研究对象都是客观存在的，不以人的意志为转移，正确的科学知识总是在一定范围内与客观事实一致。可检验性：科学知识本身应当具备原则上能够被事实验证的属性。系统性：科学知识理论的功能具有非加和性。主体间性：

3、科学知识是超越个体的，科学共同体内普遍接受的知识。,A 逻辑主义：逻辑经验主义接受了经验确定标准,以逻辑语言分析改造传统思辩性哲学为己任,拒斥形而上学,提出经验证实标准,即凡用经验和逻辑可证实的命题(知识)是有意义的、科学的,否则便是无意义的、非科学的。证伪主义者波普尔提出：任何理论或命题,凡在逻辑上可证伪的(可反驳的),便是有意义的、科学的,否则便是无意义的、非科学的。,（2）科学与非科学的分界标准,证伪容易证实难,1.25分钟内老虎几乎未动2.老虎头顶的树叶比例严重失调3.公布的老虎照片“处理过”4.老虎胸前的毛太鲜艳5.拍摄者不可能离老虎那么近6.照片中老虎是“纸老虎”或“布老虎”,B

4、相对主义学派操作主义者布里奇曼提出了操作意义标准：每一个词语、每一个科学问题和每一个科学命题对应于一组，凡可操作的，包括仪器的和智力的操作，就是有意义的、科学的；反之是无意义的、非科学的。逻辑实用主义者奎因将经验主义实用主义化，认为科学是人们用来应付环境的一个概念系统和工具，凡是在应付环境中有用的就是科学的，否则是非科学的；科学理论只有有用无用之分，没有真假好坏之别。,库恩的标准：库恩认为分界标准是相对的，随着历史的演变、科学共同体的不同，有不同的标准。标准更主要地由社会、心理等因素决定，而不逻辑。科学与非科学、伪科学的主要区分在于是否在范式或科学研究纲领的指导下从事解决疑难的活动。,B 历史

5、主义学派：,不存在普遍适用的科学研究方法。科学与非科学之间没有一成不变的界限。“什么都行！”,费耶阿本德的标准,C 多元标准 邦格（M.Bunge）给出科学领域的12个条件，任何不能满足这12个条件的知识领域都是非科学D 辩证唯物主义可检验性是科学区别于伪科学的根本标准。伪科学是伪装成科学形式的非科学。非科学是指不满足精确性和检验性的命题、问题或理论，无法运用自然科学方法进行检验或评价的领域。,A 科学与宗教宗教基于对超自然支配力、宇宙创造者和控制者的存在，给人以灵魂并延续至死后的信仰体系。科学与宗教的关系：原始宗教精神生活是科学精神产生的基础。宗教在与科学的交流与斗争中同时改变自己。“粗知哲

6、学，每使人倾向于无神论，然而精研哲学，则使人皈依宗教。”（桑塔亚那在理性生活中引用了培根的一段话）科学与宗教的区别方法上：宗教坚持神学教条原则，科学坚持批判性思维对象上：宗教述诸无限的超自然，科学研究有限的自然,（3）科学知识与宗教和艺术,任何宗教，其目的都不是发展科学，不论是原始宗教还是人为宗教。原始宗教面对的主要是自然界，它要解决的问题，主要是人与自然界的矛盾。它所用的方法，是“在幻想中征服自然力”（马克思语），或者说，是借助神灵去征服自然力。巫术、祈祷，是它的一般手段。它不去促进科学的发展，也不会去促进科学的发展。,艺术与科学的区别艺术述诸于情感，而科学述诸于理性实在艺术热衷于个性刻划，

7、科学驱于共性的表达。艺术是永恒的，科学是发展的。,B 科学与艺术,艺术中的科学技术：观念的、知识的和技术的科学大量进入艺术之中，成为艺术的对象或艺术创造的工具。科学中的艺术：科学研究本身也是一种艺术，虽然在内容上与艺术区别甚大，但是在创造性这一点上与艺术是相同的，它们都是创造性的劳动。,科学与艺术的联系,科学是生产力是马克思主义的一个重要观点。马克思主义认为，科学是一般社会生产力。,3、生产力形态的科学,首先，科学作为一般社会生产力：广义上的生产力，既包括物质生产力，也包括知识形态的生产力；既包括现实的生产力，也包括潜在的生产力；既包括直接的生产力，也包括间接的生产力。生产力是人类认识自然、改

8、造自然的能力，而科学作为历史发展总过程的产物，作为脑力劳动的产，它参与了人类认识自然、改造自然的活动。,人们通过科学研究来了解自然、掌握自然界的发展规律，而随着人们对自然规律的认识的增长，就能不断地创造出改造自然手段，从而不断增强人们同自然斗争的能力，推动生产力的发展。从这个意义上讲，科学是生产力。,第二，科学作为一般社会生产力，是指科学是知识形态的生产力，是精神生产力。当科学还仅仅作为知识的形态存在的时候，由于它尚未进入生产过程，尚未取得具体的有用的劳动生产力的形式，因而它是一般社会生产力，而不是物质生产力。但科学可以通过劳动者、劳动工具、劳动对象转化为物质生产力。,第三，科学作为一般社会生

9、产力，是指科学是一种潜在的或间接的生产力，而不是直接的生产力。科学从潜在的生产力到现实的生产力是有条件的，必须经过一定的中间环节，通过从科学技术生产的转化过程。,科学是获取客观具体事物本质和规律的认识活动,科学认识作为反映特定对象本质和规律的认识活动，与日常认识活动是不同的，日常认识活动是人们在生存活动中自发的认识活动，科学认识活动是人们寻找规律的专门的认识活动。,科学认识的基本特征,（1）其目的不是为了生存，也不是为了生产物质资源，而是为了生产知识，它是生产知识的社会活动。（2）在此活动中，它要采用各种思维方法（逻辑思维、辩证思维、创造性思维）和工具（观察仪器、实验仪器）。（3）它是专业活动

10、，只有专业人士才能胜任。到现代，它一般是科学家共同体所形成的共同活动。（4）科学认识活动是继承性与创造性、统一性与多样性、一致性与不一致性、规律性与随意性、必然性与偶然性、确定性与不确定性、受制性与超越性相结合的活动。,4.2 科学知识的结构,恩格斯的科学分类,现实世界的空间形式的数量关系数学,机械运动,物理运动物理学,化学运动化学,生命运动生物学,社会运动社会科学,天文学力 学,固体力学流体力学,热学电学光学,无机化学有机化学,热化学电化学,植物学动物学人类学,现代自然科学的体系结构,基础科学,应用科学,工程技术,天文学、地学、微观物理学、化学、宏观物理学、生物学、数学,应用数学、计算机科学

11、、材料科学、能源科学、信息科学、空间科学、应用光学、电子学、应用化学、医药科学、环境科学、农业科学、流体力学、空气动力学、弹性力学、固体力学,农业工程学、矿山工程学、冶金学、工程力学、水利工程学、土木建筑工程学、机械工程学、化学工程学、电力工程学、半导体科学、自动化科学、仪器仪表工程学、宇航工程学、海洋工程学、生物工程学,理论的两种假设理论假设（T-假设）：理论的规律，它们是纯粹的T语句。对应假设（C-假设）：即对应规则，包含T-词和O-词的混合语句。,2、科学知识的结构,内容：科学事实科学规律科学理论,（1）科学事实,科学的事实是科学认识主体关于客观存在的、个别的事物的真实的描述或判断，其逻

12、辑形式是单称命题。单称命题：命题主项指称一个具体的事物，而不是指称一类或一部分事物。科学事实是经验性的认识成果，其内容具有感性的成分，它的真实性通过实践直接验证。科学事实分为事实（记录数据）和事实（数据概括的陈述）。,科学事实的特征,个别性：科学事实指称具体的单个的事物。精确性：科学事实要求数量的精确性。定性与定量的概念在科学事实中的作用。可重复性：公共的经验与私人的经验。这是科学事实的重要的特征。,观察渗透理论,纯观察说：观察是纯粹的感官反应活动，它不受任何理论。古典经验主义的观点。中性观察说：观察语言与理论语言的分离。逻辑经验主义的观点。观察渗透理论：理论在观察中起到对观察目标的导向作用，

13、加工整合感性材料的作用，以及提供语言用以表达事实的作用。,科学事实的作用,科学事实是形成科学概念、科学定律、科学原理及建立科学理论的基础。科学事实是证明或反驳科学假说和科学理论的基本手段。,（2）科学规律,实证主义的科学规律：“科学规律是尽可能精确地表达某种重复性或规则性事件的陈述。”卡尔纳普。本质主义的科学规律：科学规律是对事物运动变化的本质的反映。,必然规律,必然规律：在所有时间和地方都被观察到的规则性。逻辑形式：(x)(PxQx)（任何一个x,如果有P性质，那么就有Q性质）全称陈述作为规律的条件：如果全称陈述蕴涵于某个已被接受的理论，或者猜想出的全称陈述其推论与已知的背景知识相符合，则该

14、陈述可以称为规律。,统计规律,统计规律：断言只以一定的概率出现的规则性。逻辑形式：RF（Q，P）=r概率语言表达不确定性状态，同时也表达确定性状态。,经验规律与理论规律,经验规律经验规律是这样的规律，它所包含的语词或是直接用感官可观察的或是用相对简单的技术可测量的。定性规律。如：所有的乌鸦者是黑的。定量规律。如：气体的盖吕萨克方程、电学的欧姆定律等。理论规律理论规律与经验规律的区别并不在于它是否被确定。经验规律被经验事实确证，而理论规律多为“假说”。理论规律中的语词是不可观察的。如分子、原子、电子、质子等。,经验规律与理论规律的获得,经验规律通过对事实的概括、抽象而获得。理论规律不是作为事实的

15、概括而被陈述的，而是作为假说而被陈述的。假说的创造需要超脱于经验而大胆地猜想。,理论规律推出经验规律,就象经验规律可以解释和预测事实一样，理论规律可以解释和预测经验规律理论规律能推导出经验规律。理论规律推出的经验规律愈多，多样性愈大，推出的经验规律之间的联系愈少，则理论规律就愈强。,对应规则Correspondence Rule,科学理论规律的检验问题：如何建立不可观察词与事实的关系。对应规则：将理论词与可观察词联结起来的规则。例：“如果有一种特别频率的电磁振荡，则有一种特定色彩的可见的青蓝色”。“气体的温度与它们的分子的平均动能成正比”。,对应规则的不同名称：布里奇曼：操作规则。概念或命题的

16、意义在于一系列与之相关的科学实验操作和经验行为过程。坎贝尔：字典。因为这些规则将一种术语与另一种术语联结起来，类似于英汉词典的用途那样。享普尔：桥梁原理。理论包括内部原理和桥梁原理。内部原理阐明理论及定律所需要的那些基本实体与过程。桥梁原理指明理论所设想的过程如何联系于我们已知的经验现象，从而使理论可以说明、预言或逆断这些现象。,规律的功能,解释功能解释：从规律推出已有的事实。科学的解释用于说明事件为什么发生。没有给出一个规律，就不能给出一种解释。事实解释是伪装的规律解释。演绎的解释模型:(x)(PxQx)Px)Qx作为解释模型的逻辑规律不同于科学规律，它们是逻辑真理。,形而上学的解释,如果把

17、对某事件的解释诉诸一个形而上学的动因，且这个动因并不能给出更一般的规律，那么这种解释只能是一种伪解释。马赫：科学不应去问“为什么？”（找形而上学的原因，黑格尔式的解释），而问“怎么样？”（用规律去描述这些事件）德赖施：隐德来希是某种特殊的力，它引起生命物质按它们所做的方式行动，但你必须把它想成为同引力或磁力那样的物理力。,预言的功能,预言：从规律推出未来的可能的事实。模型：同解释。科学规律应当具有预言的功能。预言力强的规律是好规律。,（3）科学理论,科学理论是由科学事实、科学概念、科学规律组成的复杂的结构，其中表现出事实、判断、规律、理论的递进层次关系。科学理论是一个由原理、逻辑演绎方法和可检

18、验的推论组成的逻辑系统。,科学理论的基本规定,客观真理性（可检验性）：科学与非科学的划界标准。逻辑简单性：独立的规律尽可能少。逻辑（内在）完备性：无矛盾性、完备性、协调与完备美科学哲学家.库恩的“渴望之物”：严密性（逻辑性）、精确性（与事实的一致性）、广泛性（解释力大）、简单性（既简单又给现象以秩序）、有效性（能产生大量新的研究成果）。,3、假说的形成,假说的内涵：根据已知科学规律和事实对于一定范围内的事物、现象的本质或规律的一种推测性的说明。特点：科学性、猜测性、作用：科学发展的形式。,假说的形成与检验,建立假说的条件：旧理论与事实的矛盾旧理论的不完善对现象的直觉与洞察。,建立假说的原则解释

19、性原则：新建的假说应当能解释研究范围内的所有事实。对应性原则：新建的假说的解释力要超过旧理论，涵概旧理论；旧理论从形式上看可作为新假说的一个特例，新假说在某一方面推向极端时，从形式上就变为旧理论。可检验性原则：新假说应当能推出新的事实，并且原则上能通过实践加以判断其真实性，从而判定假说的正确性。简单性原则：我们应当选择解决问题时最为简单的假说，并且要从知识体系中排除那些无用的知识。,证伪容易证实难,1.25分钟内老虎几乎未动2.老虎头顶的树叶比例严重失调3.公布的老虎照片“处理过”4.老虎胸前的毛太鲜艳5.拍摄者不可能离老虎那么近6.照片中老虎是“纸老虎”或“布老虎”,科学假说的检验逻辑分析：

20、从逻辑的角度对假说的合理性进行分析判断。概念、命题是否清晰、明白，命题是否真实。逻辑系统是否自恰。根据解释性、对应性、可检验性和简单性原则对假说进行分析。实践检验：从客观性的角度对假说的合理性进行判断。确证或证实：（HC）E）E）H证伪：（HC）,假说-演绎法,先提出新概念，然后形成假说，再从假说中演绎出经验性结论，最后将这些结论与观察实验结果对照，反过来，再对假说进行检验和修正。,科学理论的功能,解释功能预见功能生题功能,三、科学价值,1.价值与科学价值2.科学的内在价值3.科学的社会价值,科学价值中立说科学负载价值说,科学精神,1、求真务实的精神 学术道德（剽窃、学术造假）科学思考的原创性

21、成分 勤奋,2、有条理的怀疑精神 敢于向权威挑战、要相信、不是迷信 学贵自疑 科学始于疑问,3、要有勇敢的品质 要有不为艰险的品格要有愈挫愈勇的精神,日本超导磁悬浮列车MAGLEV,4、要有紧迫感和责任心 惶者生存 微软离破产只有18个月 创新的路上我们需要追求第一,科学不仅改变了世界，也改变了人本身人的眼光提高,5、要有开拓创新的精神,传统中并不提倡科学思维:,异想天开,痴人说梦,班门弄斧,关公门前舞大刀,搔首弄姿,卖弄风雅,某公司招聘职员,他们不重学历.为此，公司给众多求职者出了一道考题:给你一批木梳，你如何尽量多地向和尚推销?,和尚&木梳,第二次世界大战过后，战胜国决定在美国纽约建立联合国。可是，办公场所建在哪里？在寸土寸金的纽约，要买一块土地谈何容易；特别是联合国机构刚刚建立，身无分文，硬性摊派不合适，征求募捐也难-经过战争浩劫，谁也没有多余的钱。正当各国政要一筹莫展时，美国著名的洛克菲勒财团决定投下一笔巨资，在纽约买下一大片土地，无偿赠送给联合国。同时也将这块土地四周的地面都买下来。,洛克费勒的眼光,