近代科学技术的特点与启示

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1、 第六章 近代科学技术的特点与启示第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示 近代自然科学继承了古希腊哲学思辨、理性的传 统，同时将视线投向实践，在发现科学事实、建立科 学理论的过程中，形成了以观察实验的感性方法与假 说推理的理性方法相结合的方法论传统；伴随着科学 认识的不断深化，人们对自然的基本认识经历了从机 械自然观到辩证自然观的转变；适应科学发展的需要 ，科学活动的组织形式也发生了深刻变化，科学成为 一种社会建制，科学家成为一种社会职业，科学的社 会规范成为科学共同体特有的精神气质。科学的社会

2、建制科 学 精 神知识体系科学方法科学方法产生知识的活动“科学”内在结构示意图第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示第一节 近代科学发展的特点第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示近代，科学认识活动发展为比较系统、比较成熟的认 识活动。与日常认识活动相比，科学认识活动具有了下列 优点： 有一批专门从事科学认识活动的科学家，具有丰富的 专业知识；组成一定的群体，进行各种形式的学术交流活动；采用一套专门的认识方法、研究方法和认识工具；采用一套专门术语、专门符号，并以此建构一定的理 论体系；不仅能成功地解释已出现的自然现象，并对尚未出现

3、的自然现象作出预言，并可以通过观察、实验来验证。 第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示（1）经验的直观性古代希腊科学的基础主要是直观的经验，这些 通过人的各种感官(眼、耳、鼻、皮肤等)直接 感受所取得的经验事实不是在纯化的、可控条 件下取得的，因此，比较表面、肤浅、模糊、 不准确。当然，也有少数是通过实验取得一些 数据的，如阿基米德的静力学，从而在某种程 度上达到了实证科学的水平。1.古代科学及自然哲学的特点一、实验科学方法论的确立第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示（2）理论的思辨性古代希腊科学由于其

4、经验基础的直观性，所用 概念及语言一般未经分解或分析，依靠猜测及 思辨来编织，并受到各种宗教、神话、巫术不 同程度的影响，因而其理论体系多数显得笼统 、朦胧、粗糙、含混，未能从哲学形态中分离 出来。1.古代科学及自然哲学的特点一、实验科学方法论的确立第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示（3）逻辑的渗透性古代希腊科学因受到毕达哥拉斯柏拉图（公 元前427前347年） 数学重要性及亚里士多 德逻辑法则的影响，在各种科学中都包含着理 性成份及逻辑形式。这是古代希腊科学能成为 近代科学摇篮的重要原因之一。1.古代科学及自然哲学的特点第一节 近代科学发展的特

5、点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示正由于古代科学的自然哲学形态，坚持从自然界本身去解释自然界的现象，坚持从自然界总体联系和运动中去认识世界，因而，包含着对自然界本质及规律的某些天才预言及闪光的思想。1.古代科学及自然哲学的特点第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示近代自然科学革命使实验科学方法论传统得以确立。古代自然科学是以自然哲学形态出 现的，而近代科学各学科均从自然哲学中分离 出来并建立起实验科学方法论的传统。2.实验科学方法论的特点一、实验科学方法论的确立第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特

6、 点 与 启 示2.实验科学方法论的特点（1）实验的受控性 近代科学与古代科学不同，它所取得的感性资料不是 直观的经验，而是科学的实验事实。 这种实验事实主要是利用一定的物质手段(科学设备 或仪器)使研究对象置于严格的控制条件下而取得的。这 种受控实验所取得的实验事实，由于排除了各种偶然因素 、次要因素的干扰，因此，这些实验事实具有简化与纯化 的特征。只要严格重复控制条件，实验事实就可以以稳定 的几率再现（例如：自由落体实验）。一、实验科学方法论的确立伽利略斜面实验第 四 章近 代 科 学 的 兴 起 与 第 一 次 技 术 革 命第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的

7、 特 点 与 启 示2.实验科学方法论的特点（2）推理的逻辑性 近代科学吸取了古代希腊科学重视逻辑的传统，并且在 许多成熟的学科把形式逻辑推理提高到严格的数学推导(逻 辑推理数学化，形式逻辑的高级形式)水平。 （3）严格的实验检验 近代科学另一个特点是它的最终结果都必须经受严格的实验检验，要求理论的预测必须全部与实验结果相符。如 果不符，就必须修改理论之前提，直到相符为止。第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示2.实验科学方法论的特点实验的受控性、推理的逻辑性(或数学化 )、严格的实验检验，这三者之结合构成实 验科学方法论的传统。这是近代科学的成果能

8、够取得全人类共 识的保证，也是近代科学能蓬勃发展并经过 技术转化成为生产力的重要原因。第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示科学实验与生产的不同在于：生产实践的直接目的是把自然物改变为满 足人们需要的物质产品，创造物质财富，科学实验则是以认识为首要目的的实践， 就直接意义上来说，其目标主要不是生产物质 产品，而是要生产（或检验）观念形态的知识 ，创造精神财富。作为认识自然事物和自然过程的研究方法 ，科学实验在许多方面是优越于一般观察和生 产实践活动的。第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示观察方法与实验方法

9、观察方法，又称科学观察，是科学认识主体通过视觉器 官或借助于科学仪器，有目的、有计划地对科学对象进 行观看和考察，从而获得关于科学对象的感觉经验的方 法。科学观察来源于日常观察，但二者有本质的区别。日常观察是人们在日常生活中对事物的观察，是有一定 目的、注意力比较集中的“看”；目的是为了满足生活的 需要。科学观察的目的是为了求知，为了解题。日常观察只用感官进行，看、触、尝、嗅等；科学观察 则可能借用工具。人眼只能看到可见光，看不到不可见 光（红外线、紫外线），太远、太小的东西也看不清； 所以，科学观察在大多数情况下需要借助认识工具。第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的

10、 特 点 与 启 示实验方法，又称科学实验；是人们根据研究的目的，应用 一定的科学仪器、设备，使研究对象在自己的控制之下， 按照自己的设计发生变化，并通过观察和思索这种变化来 认识对象的方法。实验方法比单纯的观察方法有明显的优点。观察只能在自 然发生的条件下进行，当然要受自然条件的局限；而实验 方法是人为地去干预、控制所研究的对象，是在有意识地 变革对象中去认识对象，更有利于发挥人的能动性去揭示 隐藏的本质。观察所看到的对象的变化，是对象在没有人 影响下的变化，也称为“自然变化”或“自然现象”。实 验对象在实验中的变化，是人的操作行为所引起的变化， 可称为“人造变化”或“实验现象”。 第一节

11、近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示科学实验由“设计操作观察思考”四个环节 构成。在思考以前，最后一个环节是观察。纯粹观察， 是在自然状态下观察自然事物；实验观察，是在人工条 件下观察自然事物。在科学实验中，认识主体的主观能 动性得到了更大的发挥。实验方法就其人为地控制和变革自然过程而言，属于实 践活动范畴。但它有别于生产实践，它的主要任务是研 究还未认识或未充分认识的自然过程，去发现自然规律 ，发明新的材料、新的器件、新的工艺，从而推动社会 生产力的发展。第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示3.培根从哲学上充

12、当近代实验科学发言人 的是弗兰西斯培根(15611626 年)。 培根出身在伦敦一个新贵族家庭， 父亲是伊丽莎白女皇的掌玺大臣。 培根在詹姆士一世的斯图亚特 王朝时代历任宫廷要职；1613年受 命为首席检察官，1617年为掌玺大 臣，1618年为大法官。 尽管他的一生大部分时间在官 场中度过，但他从没有放弃推进人 类知识的大志。一、实验科学方法论的确立第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示3.培根培根的主要著作是在1620年出版的学术的伟 大复兴，但这部巨著只完成了两部分，即 论科学的价值和发展和新工具，前者确 定了科学研究的对象、意义，并对科学进行

13、了 分类；后者针对亚里士多德的工具篇，实 际是针对中世纪经院哲学的逻辑，阐明自然研 究的新方法归纳逻辑。一、实验科学方法论的确立第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示3.培根培根在论科学的价值和发展一书中 ，为即将 到来的科学时代而欢呼。他高度评价中国的印刷 术、火药和指南针的发明，认为它们改变了整个 世界面貌。他意识到科学技术将成为一种重要的 历史力量，满怀激情地写道：“在所能给予人类 的一切利益中，我认为最伟大的莫过于发现新的 技术、新的才能和以改善人类生活为目的的物品 ”。 “知识就是力量”这句名言，就是在这样的 背景下提出来的。第一节 近代科

14、学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示3.培根 培根把改造人类的知识，实现科学的“ 伟大的复兴”，建立一个能促进生产发展和 技术进步的新哲学，当作自己理论活动的目 的。他坚信人类的理智能力，认为只要人们 认识自己的力量，并愿意尝试和发挥这种力 量，就可以获得比以往更多的东西。 一、实验科学方法论的确立第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示3.培根培根深感中世纪的经院哲学不能增进人类对自然的认识 和支配自然的能力，因此致力于创立一种新的关于实验 方法的理论。培根认为对自然界的科学理解和对自然界的技术控制是 相辅相成的。在他

15、看来，很多科学原理蕴藏在工匠的日 常操作中，他们的操作经验是科学知识的可贵源泉。培 根认为工匠的操作方法对于自然事物具有能动地改造即 实验的性质。另一方面，培根也认识到单凭经验还不足 以得到自然知识，还要对经验进行一定的加工，而思维 加工的材料必须来自经验。 一、实验科学方法论的确立第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示3.培根针对当时学者沉溺于思辨，而工匠虽有经验却因没有文 化不能把经验的东西记载下来加以分析，培根主张把学 者传统和工匠传统结合起来，从而形成“经验和理性职 能的真正的合法的婚配”。他说经验主义者好像蚂蚁，只知道收集材料，理性主义 者

16、(经院哲学家)好像蜘蛛，只凭着自己吐的丝来结网， 这两者都是片面的。他主张要像蜜蜂那样“从花园和田 野里面的花采集材料，但是用他自己的一种力量来改变 和消化这种材料。” 他强调 “学者与工匠的结合”、“知识与力量的统一” ，从根本上解决思想上的贫困；他称此为“学问大革新 ”。 一、实验科学方法论的确立第一节 近代科学发展的特点第 六 章近 代 科 学 技 术 的 特 点 与 启 示3.培根 新工具是培根阐述他的科学方法论的主要 著作，书中批判了经院哲学所坚持的亚里士多德那 一套科学推理程序，提出了自己的实验归纳方法论 。他提倡“观察、实验、经验、归纳、总结、分析 ，发现真理，验证真理”的新三段思想方法，反对 亚里士多德的“真理、理论解释现实产生新体 会”的旧思想方法论。 第一节 近代科学发展的