科学技术的发展模式

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1、第三节 科学技术的发展模式,一、科学的发展模式,二、技术的发展动力,一、科学的发展模式,累积式发展观否证式发展观社会历史观,1.科学理论的累积式发展观,基本假定；：存在着不依赖于人类认识的科学事实，这些事实有待于人类通过各种观察手段来发现；科学理论来自对经验事实的归纳，科学进步就是通过归纳获得科学知识的不断增加，具体表现为科学事实以及能够揭示这些事实的科学定律和理论的不断积累累积式发展观包括两个阶段：古典归纳主义的累积式发展观和逻辑实证主义的累积式发展观。,（1）古典归纳主义的累积式发展观,古典归纳主义累积式发展观的代表人物是英国的科学家弗兰西斯培根,培根提出的累积式发展模式：,科学家应该系统

2、地积累知识，即搜集资料、解释资料、进行实验，并通过有计划、有组织地观察其规律来了解自然界的奥秘。,支流-江河的科学发展模式,19世纪英国科学史家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。科学是在从事实出发，用概念去综合事实，是事实上升为定律，再通过综合上升为理论的历史过程中进步的。科学的发展不是一系列间断性的革命，而是连续性的进步。,牛顿的万有定律相对于伽利略定律、开普勒定律体现为一种进步，是因为在牛顿理论中包含了伽利略的自由落体定律、开普勒的行星运动定律等。惠威尔认为旧的理论无论多么荒唐总会对科学的进步产生影响。,逻辑

3、实证主义的主要代表性人物是：卡尔纳普、赖欣巴哈、亨普尔。,逻辑实证主义按归纳主义观点说明科学知识增长的特征：,第一，科学知识的增长来自对经验事实的归纳，科学发展即通过归纳获得的科学知识的不断增加，因此，科学发展是一个渐进积累的直线发展过程，其中没有渐进的中断，没有革命。第二，观察事实积累越多、越深入，通过归纳逻辑得出的科学定律或理论越被高频率经验证据所证实，那么它就越普遍，解释力和预见力越强，所包括的非科学的错误成分也越少。,因此，他们强调说科学进步或者知识的增长在于通过归纳逻辑得到高概率经验证实的命题和理论的积累。,评价: 逻辑实证主义按归纳主义观点说明科学知识增长，勾画了一幅积累式的科学发

4、展途径，从一个侧面反映了科学不断进步的总趋势，但它的根本缺陷是忽视了科学中的革命，不能解释人们是怎样提出逻辑上和传统理论不同的革命性新理论的。,二、科学理论的否证式发展观,逻辑经验主义的科学累积进步模式符合大多数科学工作者的朴素直觉，但却难以解释科学中的革命性发展，因此，英国科学哲学家波普尔提出了证伪主义模式。,1.理论的可否证性,可否证性指的是逻辑上可以被经验否证的性质。一个理论只有在逻辑上有可能被否证，才是科学的，否则，就是非科学的。否证用的是演绎法，它是否定后件的推理，结论假必然要传递到前提上。因此，只要发现与全称陈述相矛盾的事例，就可否证该陈述。,2.科学发展的否证模式,（1）科学理论

5、的否证式发展 代表人物是奥地利著名哲学家波普尔。他从证伪主义出发，否定了逻辑实证主义的逐渐积累的模式。,他认为，任何一种科学理论都不过是某种猜想或假说，其中必然潜藏着错误，即使它能够暂时逃避实验的检验，但终有一天会暴露出来，遭到实验的反驳（证伪）。科学理论就是在不断地提出猜想、发现错误而遭到否证、再提出新的猜想的循环往复的过程中向前发展的。所以，科学理论的否证式发展过程是：猜想证伪猜想。,2.科学发展的否证模式,我们从某个问题P1出发，提出一个尝试性的解答或者尝试性的理论TT，它可能（在部分或整体上）是错误的；无论如何它都必须经受消除错误的阶段EE，这可由批判讨论或实验检验组成，其结果通常会突

6、献出新问题P2；新问题P2较之旧问题P1往往有更大的深度，它们之间的深度差和预见度适当地表征出科学理论的成长或科学进步；最好的试探性理论是能引发最深刻和最意外的新问题的理论。,该模式的具体含义：,P1TTEEP2这四个环节循环往复，推动科学理论不断地演变或进步。,首先，科学问题是科学理论演变的动力。 从问题P1开始，以新的问题P2结束，也是认识的终点，由此推动科学理论的演变或进步。 其次，科学理论本质上是一种猜测。“对于科学，最基本的是，它是由尝试性的、假说的、推测的理论所组成。这意味着任何理论，不管它曾经获得何等的成功，也不管它曾经受过何等严格的检验，都是可以被推翻的。”为了解决问题，科学家

7、通常会提出若干个尝试性的理论猜测，以便从中比较、选择出最有解释和预言能力的科学理论,再次，科学只有在不断的证伪和批判中才能前进。科学理论不存在确证度增加的过程，即使再多的经验和理论的推论相符，也只能说明该理论直到现在还仍然没有被证伪，而不能说理论的确证度有任何增加。在猜想与反驳的模式中，唯一有意义的时刻是科学理论的逻辑推理与观察到的现象不相符合，即理论遭到经验证伪的时刻。按照波普尔的观点，我们无法用经验和逻辑挑选出正确的理论，但我们能够用经验和逻辑挑选出错误的理论，科学理论的演变或进步的实质在于通过对理论的证伪把其中的错误和迷惘排除出去。,最后，科学理论的演变或者进步表现为一个理论对另一个理论

8、的替代，它不是累积式的，倒是跳跃式的、不断革命的过程。 在这个过程中，新的理论不是比旧的理论的确证度更高了，反而使新的理论比旧的理论可证伪度更高了。一个理论的可证伪度越高，说明这个理论所包含的内容越广泛。猜测与反驳的模式保证一个事实上是假的理论能够为一个原则上是假的但内容上更加丰富的理论所替代。,3.对证伪主义科学发展模式的评价,(1)合理思想：,(2)主要缺陷：,三 、科学理论的社会历史观,1.范式与共同体（1）范式：是指从事同一个特殊领域研究的学者所持有的共同的信念、传统、理性和方法。它既可以把一大批坚定的拥护者吸引过来，又能指导这些拥护者进行解难题活动。,范式主要包括四个方面的内容：,范

9、式是科学活动的实体和基础，科学的发展正是范式在运动。它由形而上学范式、社会学范式、构成范式组成。形而上学范式是指信念、思维方式等，社会学范式是指科学共同体共同遵守的惯例和成规，构成范式是指科学理论体系本身，一个范式要有获得重大成就的科学理论体系作为基础 。,（2）科学共同体：,科学共同体是指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，它的成员受到过大体相同的教育和训练，因而有共同的探索目标和评判标准。科学知识实质上是科学共同体的产物。科学共同体.doc,2.库恩的科学革命模式,（1）模式的提出 科学理论发展的社会历史观的主要代表人物是美国著名的科学

10、哲学家托马斯库恩。他既反对归纳主义的静态的科学发展观，认为它没有看到科学发展史中的革命和质变，也不同意科学发展的证伪主义模式，认为它抹杀了实际存在的常规科学的长期积累。库恩主张用历史的方法从动态角度来考察科学发展的机制和规律，从而克服片面性的科学发展观，勾画出一幅幅符合科学是实际的科学发展模式。,前科学，就是尚未形成该学科范式的原始科学阶段。其特点是从是同类学科的研究者对共同研究的问题基本观点很不一致，各种理论长期争论和竞争，没有为大家所接受的公认的理论，也就是没有形成该学科的范式。,常规科学，就是形成了范式的成熟科学。科学家们经过长期的研究和争论，形成了公认的范式，并依靠共同信仰的范式把大家

11、统一为一个公共体。,范式的产生是一门科学达到成熟的标志。常规科学活动的本质是科学共同体在范式的支配下的一种解难题活动，它集中研究范式内有确定解的问题（puzzle），并提供解决难题的方法。常规科学的任务是不断验证和发展范式，促进范式不断自我完善和自我发展，这是科学渐进性发展的时期。,科学危机，是科学家对旧范式丧失信心的科学阶段。它由反常现象所引起。反常现象是指科学家发现了范式预期之外的新事物、新现象、新发现，用原有的范式难以解释，即出现了与原有范式相矛盾的客观现象。,反常现象的出现推动科学家通过观察、实验搜集更多的事实去证实反常。当反常现象大量出现，并成为常规科学无法解决的问题时，人们开始怀疑

12、原有范式，失去对原有范式的信任，反常导致危机。,科学危机最能揭示某种理论的最深刻的本质，它对于理论、学说获得突破性进展是必要的。它的出现预示着科学理论将发生重大的飞跃，将以新的范式取代旧范式。,科学革命，是新范式战胜或者取代旧范式的科学阶段。不再盲目迷信旧范式，而是勇于创新，建立新理论和新范式，以解释和消化吸收科学上的反常。科学革命就是非累积性的发展事件，一个旧范式整个地或部分地被一个不相容的新范式所取代。,新常规科学，就是在科学革命后，科学在新范式的指导下的渐进式发展科学阶段。,总之，科学发展就是常规科学、科学革命、新常规科学的不断交替过程，以致往复、永无止境。,科学革命的结构提出这样的一个

13、模式：,（2）对库恩科学发展模式的评价,A.合理因素第一，克服了传统归纳主义渐近积累和证伪主义不断革命的片面性，综合了它们的合理性，提出常规科学和科学革命相互交替、新旧范式不断更替的科学发展模式，在一定程度上反映了科学发展历史过程中实际存在的量变（常规科学）和质变（科学革命）、肯定和否定的辩证关系。,第二，范式理论提出了一种新的科学观：科学不是停留在已有的知识体系上，而是不断探求新知识，放弃旧范式、旧理论，接受新范式、新理论的创造性活动。第三，这种模式把科学作为一种社会事业来看待，看到了科学发展受科学内部因素和外部因素相互作用的制约。,B.主要缺陷,第一，在认识论方面，只承认知识的相对性，否认

14、科学的客观真理性，从而陷入了相对主义和主观主义。范式是科学界解难的工具，不同范式之间没有真理谬误之分。只有工具实用意义上的好坏之分。第二，在范式的产生和转换问题上片面夸大了非理性因素的作用。灵感直觉。第三，把他的科学发展模式看成是一切时代和一切学科的唯一的发展模式，否定了科学发展形式的多样性。（备案）库恩科学观的优点.doc,二、技术的发展动力,1.技术发展的内动力，即技术发展的内部矛盾。（1）技术实践与技术规范的矛盾技术实践：发明、设计、试验、推广应用的活动都是技术实践；技术实践也可以专指在生产和工程中应用技术成果的活动，是在现实生活中起作用的活动。技术规范：泛指技术过程的模式、行为方式，包

15、括技术知识和技术方法、工艺的流程和规程、操作的准则和技能等。技术实践是技术规范的基础，技术规范是技术实践的总结，是技术实践的保证和指南。两者并不总是相互适应的，经常会出现技术规范落后于技术实践的情况。,（2)技术目的与技术手段的矛盾技术目的：人们进行特定技术活动所追求的直接目标，是为这种活动设定的结果想要达到的功能要求。技术手段：是指为实现特定技术目的所使用的工具、机器设备以及操纵它们的方式、方法、措施和途径等。目的与手段是相对而言又互为条件的。技术目的的提出与实现，必须依赖于与之相匹配的技术手段；技术手段是实现技术目的的中介和保证。一定技术手段是为了服务于一定的技术目的而产生的，它们之间既有

16、相互适应的一面，又有不能适应的一面。而新技术目的与原有技术手段的矛盾，是技术发展的内在因素和直接动力。,(3)技术结构与技术功能的矛盾技术结构：技术系统中各种单元技术相互联系、相互组合的形式。单元技术：技术系统中能以独立形态存在的技术。如在冶金技术系统中就有矿山建设与开采技术，矿石的破碎、选别和输送技术燃料和能源供应技术，钢铁的制备、提取和精炼技术，过程的控制盒信息处理等单元技术。技术功能：技术结构在外部所表现出来的作用和能力。技术结构决定技术功能，技术功能取决于技术目的，新的技术目的和功能引起技术结构的变化。任何技术系统的结构和功能都不可能十分完美。由于各方面的原因，系统中的某些环节在开始建立时就可能有某些缺陷，而且技术结构中各个环节的变化又是不平衡的。当系统中某一环节有了新的改进或革新，其他的环节就会显得不相适应，又要求有新的协调匹配，由不平衡再到新的平衡，把技术推向前进。,在技术工作中，人们根据某种技术目的的需要，在技术实践和技术规范一定的条件下，要尽可能地采取可行的技术手段，建立合理的技术结构，以实现技术系统的功能要求。,