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1、科学逻辑方法什么是科学逻辑方法科学“科学”一词，英文为science，源于拉丁文的scientio，有“知识”“学问”之意。在梵文中，“科学”指“特殊的智能”。“科学”一词在我国广泛运用是在康有为和严复引进并使用“科学”二字之后的事。英国博物学家达尔文认为：“科学就是整理事实，从中发现规律，做出结论。”1999年辞源对科学的定义是：“运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质的规律的知识体系。”法国百科全书则认为：“科学首先不同于常识，科学通过分类，以寻求事物之中的条理。此外，科学通过揭示支配事物的规律，以求说明事物。”简单地说，科学就是反映事实真相的学说。它首先指对应于自然领域
2、的知识，经扩展、引用至社会、思维等领域。一般来讲，科学包括科学知识、科学思想、科学精神和科学方法。科学知识包括经验知识和理论知识。其中，经验知识主要是描述事实，回答“是什么”的问题，理论知识主要是解释事实，回答“为什么”的问题。理论知识又可以分为经验定律和理论原理。经验定律是对经验知识的归纳与概括，是科学知识的低层次部分。经验定律的获得主要是通过观察和实验来实现的。比如，査理定律、光的折射定律等。理论原理则是揭示经验定律后的根本原因以及对客观事物的本质与现象间的因果联系的探索，是科学知识的髙层次部分。理论原理的获得主要是通过比较、分析、综合等各种抽象思维的方法来实现的。比如，能量守恒定律、万有
3、引力定律、生物的新陈代谢理论等。科学思想是人们对外在世界本质和规律的一种认识,而科学精神则是由科学性质所决定并贯穿于科学活动之中的基本的精神状态和思维方式，是体现在科学知识中的思想或理念。我们所要讨论的主要是科学方法。逻辑方法与科学方法我们前面讲过，逻辑思维方法就是指依靠人的大脑对事物外部联系和综合材料进行加工整理，由表及里，逐步把握事物的本质和规律，从而形成概念、建构判断和进行推理的方法。科学方法则是指人们为达到认识客观世界的本质及规律这一基本目的而采用的手段、方式和途径，包括在一切科学活动中采用的思路、程序、规则、技巧和模式。简单地说,科学方法就是人类在所有认识和实践活动中所运用的全部正确
4、方法。从种类上说，科学方法分为描述事实的经验认识方法和解释事实的理论思维方法；从层次上看，科学方法可以分为哲学逻辑方法、经验自然科学方法、特殊的科学方法和个别的科学方法。其中，哲学逻辑方法适用于自然科学、社会科学、思维科学以及人们日常生活的各个领域；经验自然科学方法则仅仅适用于经验自然科学；特殊的科学方法适用于一门或几门学科；而个别的科学方法则是指运用望远镜、显微镜等的方法。也有人把科学方法分为单学科方法（或专门科学方法）、多学科方法（或一般科学方法，适用于自然科学和社会科学）和全学科方法（具有最普遍方法论意义的哲学方法）三个层次。逻缉方法与科学方法是紧密联系在一起的。物理学家爱因斯坦说过：“
5、一切科学的伟大目标，即要从尽可能少的假说或者公理出发，通过逻辑的演绎，概括尽可能多的经验事实。”他同时也指出：“逻辑简单的东西，当然不一定就是物理上真实的东西；但物理上真实的东西一定是逻辑上简单的东西。”事实上，思维方法本身就是通过概念、判断、推理的运用来掲示客观事物间的因果联系的。而且，在揭示事物真相的过程中，观察、实验、比较、分析与综合都是最为常用的研究方法，它们也需要借助概念、判断、推理等逻辑方法来揭示客观事物间的因果联系。在这方面，逻辑方法与科学方法是难分彼此的。科学逻辑方法科学思维逻辑方法就是逻辑方法与科学方法的综合运用，简称为科学逻辑方法。科学逻辑方法可以说是在科学基础上运用逻辑方
6、法去认识、揭示客观事物的规律和本质的方法，也可以说是在逻辑的辅助下运用科学方法去认识、揭示客观事物的规律和本质的方法。我们所讨论的科学逻辑方法主要包括科学解释的逻辑方法、科学预测的逻辑方法、探求因果联系的逻辑方法和科学假说的逻辑方法等。其中，科学解释的逻辑方法是关于科学解释的逻辑模式与逻辑方法的理论；科学预测的逻辑方法是关于科学预测的逻辑模式和逻辑方法的理论；探求因果关系的逻辑方法则是探求客观事物之间因果眹系的逻辑方法，它又可以分为求同法、求异法、求同求异并用法、共变法以及剩余法；而科学假说的逻辑方法则是指人们依据一定的事实材料和科学原理，对事物的未知原因或规律性所作的假定性解释的逻辑方法。爱
7、因斯坦曾说：“物理学的任务，仅在于用假说从经验材料中总结出这些规律。”由此可见科学假说的逻辑方法的重要性。运用科学逻辑方法进行探索时一般要遵循以下几个步骤：（1）发现并解释客观事物（比如各种自然现象）存在的事实、原因和规律；（2）根据已经发现的客观事物本质和规律预测新的、未知的事物；（3）探求这些新的、未知的客观事物之间的因果联系；（4）根据预测及探求到的客观事物间的因果联系提出科学假说；（5）对所提出的科学假说的合理性进行检验、证明。这五个步骤是进行科学探索的基本步骤，也是科学逻辑方法的具体运用。科学家们正是根据这几个步骤，结合科学逻辑方法进行科学研究、发现并促进科学的发展的。科学解释的逻辑
8、方法科学解释逻辑的含义贯休行路难）中“君不见烧金炼丹古帝王，鬼火荧荧白杨里”以及宋陆游老学庵笔记卷四中“予年十馀岁时，见郊野间鬼火至多”都提到了“鬼火”。唐李贺苏小小墓）诗“油壁车，久相待。冷翠烛，劳光彩”的“冷翠烛”也是指“鬼火”。历来民间因为对墓地里的“鬼火”成因不明，都把它看成不祥之兆。那么，“鬼火”究竟是如何形成的呢？这是因为人体内部除了碳、氨、氧三种元素外，还含有磷、硫、铁等元素。尤其是骨骼中，含有较多的磷化钙。因此，人的躯体在地下腐烂时会发生各种化学反应。在这个过程中，磷由磷酸根状态转化为磷化氨，而磷化氢是一种气体物质，燃点很低，在常温下与空气接触便会燃烧起来。磷化氢产生之后沿着地
9、下的裂痕或孔洞冒出地面，在空气中燃烧并发出蓝色的光，这就是磷火，也就是人们所说的“鬼火”。在上面这段话中，对“鬼火”成因的解释就是科学解释。所谓科学解释，就是运用科学知识去说明某一现象、事件存在或产生的原因，也叫科学说明。科学解释的逻辑方法就是关于科学解释的逻辑模式与逻辑方法的理论，简称为科学解释逻辑。科学解释逻辑的模式科学解释逻辑的模式主要包括“DN模式”（即演绎律则模式）、“IS模式”（即归纳统计模式）、类比模式和多元化科学解释模式。1. DN模式一般来讲，科学解释逻辑包括理论原理、相关条件陈述和事实陈述三部分。理论原理是揭示经验定律后的根本原因以及对客观事物的本质与现象间因果联系的探索，
10、上面关于“鬼火”的解释中，运用的理论原理就是化学反应以及物质的燃点；相关条件陈述是指某一现象或事件存在或发生的具体条件，上面关于“鬼火”的解释中，相关条件陈述包括人体含有的磷、钙、氢等各种化学元素和磷化氢燃点较低，常温下与空气接触便会燃烧；事实陈述则是对某一现象或事件存在或发生事实的陈述，或者说事实陈述就是科学解释的对象。根据以上分析，关于“鬼火”的科学解释逻辑可以用下面的模式来表示：理论原理：化学反应物质的燃点相关条件陈述：人体含有的磷、钙、氢等各种化学元素磷化氢燃点较低，常温下与空气接触便会燃烧事实陈述：所以，墓地里会产生“鬼火”。因为理论原理和相关条件陈述都是对客观事实的解释，所以把它们
11、合称为“解释项”；而事实陈述是被解释的对象，所以称为“被解释项”。科学解释逻辑的模式可以表示为：L：理论原理C：相关条件陈述 解释项所以，E：事实陈述 被解释项在这里，L代表理论原理，C代表相关条件陈述，E代表事实陈述。因此，该模式又可以表示为（LC）E。需要说明的是，有时候，某一现象或事件存在或发生的原因是多方面的，也就是说，它可能是自然律（即理论原理）与具体条件（相关条件陈述）共作用的结果。此外，这些原因，即理论原理和相关条件在数量上也可能不是唯一的。因此,我们可以将该模式表示为：L1、L2LnC1、C2Cn 解释项所以，E 被解释项从以上分析可知，这种解释模式与演绎推理有着相似之处，也是
12、从一般性、普遍性认识推出个别的、特殊的认识的。所以，这种科学解释逻辑模式叫“演绎律则模式”或“定律覆盖的演绎模型”，用字母表示则是“DN模式”，即根据一般性、普遍性原理推出某一个别的、特殊的观察陈述。2.IS模式据报道：由多家媒体及机构共同发起了中国城市健康大调査，在历时4个月的调査中共采集116480份有效样本。其中，城市“租房者”健康状况调査报告显示：“买房压力、经济压力、工作压力、生活压力、房租压力”这五大压力致六成租房者受疾病困扰。如果小王是一个城市“租房者”，我们就可以用“IS模式”来表示小王因五大压力致病的可能情况：五大压力致六成城市“租房者”受疾病困扰小王是城市“租房者”所以，小
13、王很可能受疾病困扰“IS模式”即归纳统计模式，是指根据统计规律和相关条件陈述来说明被解释项的科学解释逻辑模式。如果用F和G表示统计对象，用a表示统计对象中的个体，“IS模式”就可以表示为：百分之几的F是Ga是F 解释项所以，a是G被解释项“IS模式”有两个特点：第一，解释项“百分之几的F是G”要建立在有效统计的基础上，不能任意编造；第二，解释项并不逻辑地蕴涵被解释项。因为只有F中的一部分是G，而a又是F中的个体，所以，a有可能是G，也可能不是G，其可能性大小取决于统计结果。3.类比模式据报道：2007年，英国哥伦比亚大学的天文学家马修称发现了一颗适合人类居住的星球红矮星Gliese 581c。
14、科学家关于宜居星球的基本定义是：大小跟地球差不多，有类似地球的温度，有液态水。而Gliese 581c的直径是地球的1.5倍，并且围绕着“红矮星”运转。“红矮星”与太阳相比则小很多，也没有太阳的强燃烧热量。马修说：“这是人类首次在太阳系之外发现的一颗可能适合人类居住的星球。这颗星球有着类似于地球的温度，大小和体积也与地球差不多，可能还有水存在于星球上，距离地球大约20.5光年（约12O万亿英里）。从这则报道中可知，天文学家是通过红矮星Gliese 581c与地球的类比来确定其是否适合人类居住的。它可以这样来表示：地球有着适当的温度、液态水、大小和体积，适合人类居住，红矮星Gliese 581c
15、有着适当的温度、液态水、大小和体积，所以，红矮星Gliese 581c也适合人类居住。类比模式可用下面的形式来表示：A事物具有属性a、b、c、dB事物具有属性a、b、c 解释项所以，B事物也具有属性d 被解释项4.多元性科学解释模式有时候，对同一现象、事件往往会从不同的角度做出各不相同的科学解释。比如，对地壳运动的原因，就有收缩说、膨胀说、脉动说、地球自转速度变化说、地幔对流说、大陆漂移说以及板块构造说等不同的解释；对于光的折射、反射等现象也有光的波动性理论、光的微粒性理论以及光的波粒二象性理论等不同的解释。而且，对这同一现象、事件提出的各种不同解释都自成一体，各有各的道理，因而形成了多元性的科学解释。如果我们用E表示被解释的现象或事件，用H1、H2Hn来表示对该现象或事件提出的各种不同的科学解释。那么，多元性科学解释模式就可以表示为：H1EH2EHnE对于多元性科学解释，我们要注意两个问题：第一，一般情况下，对同一现象或事件的不同解释的解释力是不同的。也就是说，有的解释可以说明这种现象，却说明不了另一现象；有的解释能说明局部现象，却说明不了整体现象等。比如，大陆漂移说是取代大陆位移说而出现的，显然它要比后者更有解释力；而板块构造说也只有与海底扩张说结合起来，才能更完满地解释地壳的不稳定性和可变性。第二，对同一现象或事件
