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1、第二章第二章科学观与科学方法论科学观与科学方法论1本章学习要点本章学习要点学习目的：学习目的：了解科学在人与自然关系中的地位和作用，把握了解科学在人与自然关系中的地位和作用，把握科学的本质和特征及其活动过程，培养现代科学意识。科学的本质和特征及其活动过程，培养现代科学意识。学习内容：学习内容：1 1、从本体论和认识论的角度看待科学的一般本质和特征，、从本体论和认识论的角度看待科学的一般本质和特征，科学发展的一般规律和动力；科学发展的一般规律和动力；2 2、从方法论的角度理解把握科学活动的过程。、从方法论的角度理解把握科学活动的过程。2本章学习内容本章学习内容第第1节节 科学观科学观 1、“科学
2、科学”观念形态的演变观念形态的演变 2、科学的本质、科学的本质 3、科学的特征、科学的特征 4、科学的分类、科学的分类 5、科学发展的动力、科学发展的动力第第2节节 科学方法论科学方法论 1、科学问题的提出、科学问题的提出 2、科学事实的获取、科学事实的获取 3、科学抽象与科学思维、科学抽象与科学思维 4、科学假说的形成、科学假说的形成 5、科学理论的创立、科学理论的创立3第一节第一节 科学观科学观1、“科学科学”观念形态的演变观念形态的演变2、科学的本质、科学的本质3、科学的特征、科学的特征4、科学的分类、科学的分类5、科学发展的动力、科学发展的动力41、“科学科学”观念形态的演变观念形态的
3、演变从词源上讲，英文的从词源上讲，英文的“科学科学”即即ScienceScience源于拉丁语的源于拉丁语的“scientiascientia”，指静态的，指静态的“知识、学问知识、学问”。西方古代科学。西方古代科学研究体现在研究体现在“自然哲学自然哲学”与与“道德哲学道德哲学”之中，之中，1919世纪，世纪，自然科学从哲学中最终独立出来，自然科学从哲学中最终独立出来，18251825年，科学家休厄尔年，科学家休厄尔创办创办“PhysicistPhysicist”（物理学家）一词，（物理学家）一词，18331833年，创办年，创办“ScientistScientist”（科学家）一词，用来称呼
4、像法拉第那些（科学家）一词，用来称呼像法拉第那些在实验室中探索自然奥秘、增进人类自然知识的人，从语在实验室中探索自然奥秘、增进人类自然知识的人，从语源学的意义上标志着科学的独立，成为一种专门的职业，源学的意义上标志着科学的独立，成为一种专门的职业，也就是今天所称的也就是今天所称的“ScienceScience”（科学）。（科学）。“自然哲学自然哲学”与与“道德哲学道德哲学”研究也就演变为今天的研究也就演变为今天的“自然科学自然科学”与与“社会科学社会科学”研究，我们研究，我们自然辩证法自然辩证法所讲的所讲的“科学科学”，主要是狭义意义上的主要是狭义意义上的“自然科学自然科学”。5首先将首先将S
5、cienceScience翻译为翻译为“科学科学”的是日本的福泽谕吉，出现在其的是日本的福泽谕吉，出现在其18721872的著作的著作劝学篇劝学篇中，福泽谕吉将中，福泽谕吉将“科学科学”理解为理解为“一科一学一科一学”，主，主要是认识到当时西方的要是认识到当时西方的“ScienceScience”都是都是“分科之学分科之学”。 中国的康有为将日本学者的翻译方法于中国的康有为将日本学者的翻译方法于18931893年首次引进到中国，严复年首次引进到中国，严复在翻译赫胥黎的在翻译赫胥黎的天演论天演论中第一次公开使用了这一翻译，而梁启超中第一次公开使用了这一翻译，而梁启超在在变法通议变法通议中也使用了
6、这一概念。中也使用了这一概念。在中国古代，一直将科学称为在中国古代，一直将科学称为“格致之学格致之学”。礼记礼记大学大学中指出中指出“致知在格物，物格而后知至致知在格物，物格而后知至”，意思是为了辨别是非，首先要考察，意思是为了辨别是非，首先要考察事物，获得知识。事物，获得知识。 就当代的科学形态而言，科学并非一般的自然知识，而是从就当代的科学形态而言，科学并非一般的自然知识，而是从1616、1717世世纪以来形成的一种特定的认识形态，包含着对事物的特定看法、处理纪以来形成的一种特定的认识形态，包含着对事物的特定看法、处理问题的特定方法、知识创造的特定机制。它为人类规定了如何看待自问题的特定方
7、法、知识创造的特定机制。它为人类规定了如何看待自然、研究自然、征服自然和改造自然的方式。然、研究自然、征服自然和改造自然的方式。 62、科学的本质、科学的本质 马克思曾经对近代科学的本质进行了综合的、动态的哲学分马克思曾经对近代科学的本质进行了综合的、动态的哲学分析。他从以下几个方面指出了近代以来科学的本质。析。他从以下几个方面指出了近代以来科学的本质。（1）科学是人对自然界的理论关系和实践关系。）科学是人对自然界的理论关系和实践关系。（2）科学是社会和精神领域的劳动。）科学是社会和精神领域的劳动。（3）科学是生产力。）科学是生产力。（4）科学从物质生产和精神生产两个层面体现出其社会价值。）科
8、学从物质生产和精神生产两个层面体现出其社会价值。7（1 1）马克思认为，科学同工业一道，是）马克思认为，科学同工业一道，是“人对自然界的理人对自然界的理论关系和实践关系论关系和实践关系”。人类自古以来就在与自然接触的过。人类自古以来就在与自然接触的过程中获得了对自然界的认识，并随着实践的发展将这些经程中获得了对自然界的认识，并随着实践的发展将这些经验知识理论化，从而最终形成了科学知识。与此同时，从验知识理论化，从而最终形成了科学知识。与此同时，从近代科学兴起之后，人类就将这些科学知识用来进一步地近代科学兴起之后，人类就将这些科学知识用来进一步地认识自然和改造自然，使科学知识获得了实际的价值。这
9、认识自然和改造自然，使科学知识获得了实际的价值。这表明人在自然界面前并不是完全被动的，而是可以通过科表明人在自然界面前并不是完全被动的，而是可以通过科学和工业对自然界进行能动的认识和改造。学和工业对自然界进行能动的认识和改造。（2 2）马克思指出，科学也是一种劳动，是属于社会和精神）马克思指出，科学也是一种劳动，是属于社会和精神领域的劳动。科学作为一般的劳动，属于领域的劳动。科学作为一般的劳动，属于“精神生产领域精神生产领域”，而科学技术作为一种社会劳动，是，而科学技术作为一种社会劳动，是“一切科学工作，一切科学工作，一切发现，一切发明一切发现，一切发明”。8（3）马克思指出，科学同技术一样，
10、已经成为一种生产力。）马克思指出，科学同技术一样，已经成为一种生产力。随着现代工业将自然力和自然科学并入生产过程，大大提随着现代工业将自然力和自然科学并入生产过程，大大提高了劳动生产率。而随着现代工业的发展，高了劳动生产率。而随着现代工业的发展，“现实财富的现实财富的创造较少地取决于劳动时间和已耗费的劳动量，较多地取创造较少地取决于劳动时间和已耗费的劳动量，较多地取决于在劳动时间所运用的动因的力量，而这种动因自身决于在劳动时间所运用的动因的力量，而这种动因自身它们的巨大效率它们的巨大效率又和生产它们所耗费的直接劳动时又和生产它们所耗费的直接劳动时间不成比例，相反地却取决于一般的科学水平和技术进
11、步，间不成比例，相反地却取决于一般的科学水平和技术进步，或者说取决于科学在生产上的应用。或者说取决于科学在生产上的应用。” 由此形成的就是由此形成的就是“科学技术是生产力科学技术是生产力”的著名论断。的著名论断。（4）马克思和恩格斯指出，科学的社会作用表现在物质生）马克思和恩格斯指出，科学的社会作用表现在物质生产和精神生产两个方面。科学是人类知识体系中最重要的产和精神生产两个方面。科学是人类知识体系中最重要的组成部分，因而构成了社会的精神财富；同时，科学作为组成部分，因而构成了社会的精神财富；同时，科学作为生产力的要素被用于创造物质财富，因此科学本身成为那生产力的要素被用于创造物质财富，因此科
12、学本身成为那些发展科学的人、组织和国家的致富手段。些发展科学的人、组织和国家的致富手段。93、科学的特征、科学的特征根据对科学本质的理解，可以得出科学的如下特征：根据对科学本质的理解，可以得出科学的如下特征：（1）科学是一种理论化、系统化的知识体系；）科学是一种理论化、系统化的知识体系；（2）科学又是产生知识体系的认识活动；）科学又是产生知识体系的认识活动；（3）科学是一种文化现象；）科学是一种文化现象；（4）科学是一种社会建制。）科学是一种社会建制。10首先，科学是理论化、系统化的知识体系。首先，科学是理论化、系统化的知识体系。“科学是以范畴、科学是以范畴、定理、定律形式反映现实世界多种现象
13、的本质和运动规律的定理、定律形式反映现实世界多种现象的本质和运动规律的知识体系。知识体系。”因此，科学具有理性和可证实性的特征。因此，科学具有理性和可证实性的特征。其次，科学是产生知识体系的认识活动。科学的任务就是发其次，科学是产生知识体系的认识活动。科学的任务就是发现事实，揭示客观事物的规律性。因此，科学是具有探索性现事实，揭示客观事物的规律性。因此，科学是具有探索性的、创造性的社会劳动。的、创造性的社会劳动。第三，科学是一种文化现象。从人类文明史和科学的发展历第三，科学是一种文化现象。从人类文明史和科学的发展历史可以看出，科学作为一种特殊的知识生产方式和精神创造史可以看出，科学作为一种特殊
14、的知识生产方式和精神创造方式，是人类文化中最活跃、最重要的组成部分。科学既具方式，是人类文化中最活跃、最重要的组成部分。科学既具有不同于其他文化的性质和价值，同时科学又扎根于文化之有不同于其他文化的性质和价值，同时科学又扎根于文化之中。中。最后，科学是一种社会建制。早期的科学只是单纯的认识自最后，科学是一种社会建制。早期的科学只是单纯的认识自然，是属于科学家个人的行为。随着近代科学的诞生和科学然，是属于科学家个人的行为。随着近代科学的诞生和科学潜在应用价值的出现，科学开始出现组织化和社会化，企业、潜在应用价值的出现，科学开始出现组织化和社会化，企业、集团、国家乃至国际间合作的科学研究逐步增多，
15、科学研究集团、国家乃至国际间合作的科学研究逐步增多，科学研究之外的社会因素直接或间接地介入到科学研究中来。为了更之外的社会因素直接或间接地介入到科学研究中来。为了更好地管理和协调科学研究的进行，科学逐步成为一种社会建好地管理和协调科学研究的进行，科学逐步成为一种社会建制，用社会的组织形式来协调科学活动，使科学研究带有明制，用社会的组织形式来协调科学活动，使科学研究带有明显的社会色彩。显的社会色彩。114、科学的分类、科学的分类科学是一种理论化、系统化的知识体系。对科学科学是一种理论化、系统化的知识体系。对科学体系的把握需要了解科学的分类。科学门类众多，体系的把握需要了解科学的分类。科学门类众多
16、，需要按照一定的原则和标准来划分。需要按照一定的原则和标准来划分。12 古希腊的亚里士多德提出以人的活动作为科学分类的原则，古希腊的亚里士多德提出以人的活动作为科学分类的原则，把科学分为：把科学分为：（1 1）研究人类纯认识活动的学问）研究人类纯认识活动的学问理论的科学（数学、理论的科学（数学、自然哲学）；自然哲学）；（2 2）研究人类行为的学问）研究人类行为的学问实践的科学（伦理学、政治实践的科学（伦理学、政治学、经济学、战略学）；学、经济学、战略学）；（3 3）研究人类制作活动的学问）研究人类制作活动的学问创造的科学（如诗学）。创造的科学（如诗学）。13近代英国哲学家近代英国哲学家F F培
17、根以人类理性形式为原则，把科学培根以人类理性形式为原则，把科学分为三类：分为三类：1 1、记忆的科学、记忆的科学历史学、语言学等；历史学、语言学等；2 2、想像的科学、想像的科学诗歌、小说、艺术等；诗歌、小说、艺术等；3 3、判断的科学、判断的科学人的哲学、自然的哲学、上帝的哲学。人的哲学、自然的哲学、上帝的哲学。其中自然哲学又包括物理学、数学、气象学、植物学、化其中自然哲学又包括物理学、数学、气象学、植物学、化学、冶金学等。学、冶金学等。14法国哲学家圣西门提出以研究对象作为分类原则，法国哲学家圣西门提出以研究对象作为分类原则，把自然现象分为天文现象、物理现象、化学现象把自然现象分为天文现象
18、、物理现象、化学现象和生理现象，相应的有天文学、物理学、化学和和生理现象，相应的有天文学、物理学、化学和生理学的划分。生理学的划分。151919世纪，恩格斯在全面总结世纪，恩格斯在全面总结1919世纪自然科学的基础上，又世纪自然科学的基础上，又批判的继承了历史上合理的科学分类思想，创立了以自然批判的继承了历史上合理的科学分类思想，创立了以自然界物质运动形式进行科学分类的理论。界物质运动形式进行科学分类的理论。机械运动（力学）机械运动（力学）物理运动（物理学）物理运动（物理学）化学运动（化学）化学运动（化学）生命运动（生物学）生命运动（生物学）恩格斯把客观性原则与发展原则有机结合起来进行科学分恩
19、格斯把客观性原则与发展原则有机结合起来进行科学分类的方法，对现代自然科学的分类，尤其是基础科学的分类的方法，对现代自然科学的分类，尤其是基础科学的分类仍具有指导意义。类仍具有指导意义。16现代自然科学已经形成了内容丰富多样、门类齐全、结构现代自然科学已经形成了内容丰富多样、门类齐全、结构完整的庞大体系，科学分类任务艰巨而复杂，并且有争论。完整的庞大体系，科学分类任务艰巨而复杂，并且有争论。其中一门意见是从各门学科的研究对象、目的和功能出发，其中一门意见是从各门学科的研究对象、目的和功能出发，把整个自然科学分为基础科学（或基础理论科学）、技术把整个自然科学分为基础科学（或基础理论科学）、技术科学
20、（或技术基础科学）和工程科学（或工程应用科学）科学（或技术基础科学）和工程科学（或工程应用科学）三类。三类。175、科学发展的动力、科学发展的动力对于科学的发展方向、动力以及成长速度的研究，有两种对于科学的发展方向、动力以及成长速度的研究，有两种不同的观点：一条是所谓的不同的观点：一条是所谓的“内在主义内在主义”，它特别强调科，它特别强调科学的学的“自主性自主性”，认为外部社会条件对科学发展不起作用；，认为外部社会条件对科学发展不起作用；另外一种是所谓的另外一种是所谓的“外在主义外在主义”，认为科学活动决定于科，认为科学活动决定于科学之外的社会经济因素的推动和影响。两种观点都有片面学之外的社会
21、经济因素的推动和影响。两种观点都有片面性。性。作为科学观，我们首先应该认识科学发展的内在机制和动作为科学观，我们首先应该认识科学发展的内在机制和动力。力。181、科学实验与科学理论对科学发展的促进、科学实验与科学理论对科学发展的促进2、科学的分化与综合、科学的分化与综合3、科学的继承与创新、科学的继承与创新4、不同学术论点的论争、不同学术论点的论争19第第2节节 科学方法论科学方法论 本节目的：从方法论的角度考察科学活动的过程。作为一本节目的：从方法论的角度考察科学活动的过程。作为一个完整的科学活动过程，其包括个完整的科学活动过程，其包括5个方面的环节和问题。个方面的环节和问题。1、科学问题的
22、提出、科学问题的提出2、科学事实的获取、科学事实的获取3、科学抽象与科学思维、科学抽象与科学思维4、科学假说的形成、科学假说的形成5、科学理论的创立、科学理论的创立201、科学问题的提出、科学问题的提出（1 1）科学研究从问题开始）科学研究从问题开始 科学研究作为一项创造性活动，它的逻辑起点在哪里科学研究作为一项创造性活动，它的逻辑起点在哪里? ?这这是从事科学研究活动首先应明确的方法论问题，也是致力是从事科学研究活动首先应明确的方法论问题，也是致力于科学方法论研究的科学家和科学哲学家们感兴趣并长期于科学方法论研究的科学家和科学哲学家们感兴趣并长期争论的问题之一，其中最典型的就是争论的问题之一
23、，其中最典型的就是“科学始于观察科学始于观察”和和“科学始于问题科学始于问题”的论争。的论争。 21科科学学始始于于观观察察按按照照科科学学发发源源于于观观察察的的观观点点（如如亚亚里里士士多多德德，培培根根等等）特特别别是是“中中性性观观察察”的的理理论论，人人们们在在观观察察和和实实验验时时，应应不不容容许许任任何何主主观观想想法法介介入入和和不不带带有有任任何何问问题题意意识识，以以保保证证绝绝对对的的客客观观性性，因因为为只只有有经经过过这这种种纯纯粹粹的的观观察察才才能能真真实实地地反反映映客客体体。英英国国哲哲学学家家洛洛克克认认为为，观观察察的的头头脑脑应应该该是是块块白白板板，
24、或或如如有有的的科科学学家家所所主主张张：在在走走进进实实验验室室之之前前要要把把所所有有的的想想法法和和打打算算像像帽帽子子、大大衣衣一一样样脱脱下下来来，而而换换上上洁洁白白的的工工作作服服，否否则则就就不不是是严严肃肃的的科科学学活活动动。从从中中性性观观察察论论看看来来，科科学学始始于于观观察察，由由观观察察导导致致问问题题，经经观观察察形形成理论，而不应是问题引导观察，不应是理论渗入观察。成理论，而不应是问题引导观察，不应是理论渗入观察。22科学始于问题科学始于问题然而，随着现代科学的发展以及人然而，随着现代科学的发展以及人们关于科学方法论研究的深入，人们注意到，现代科学研们关于科学
25、方法论研究的深入，人们注意到，现代科学研究的实际过程很难与传统的究的实际过程很难与传统的“科学始于观察科学始于观察”的程序模式的程序模式相符合，科学研究的实质就是科学家发现并解决问题的过相符合，科学研究的实质就是科学家发现并解决问题的过程。批判理性主义者波普尔根据现代科学发展的规律和特程。批判理性主义者波普尔根据现代科学发展的规律和特点，从理论上对点，从理论上对“科学始于观察科学始于观察”进行了批判，并系统地进行了批判，并系统地阐述了阐述了“科学始于问题科学始于问题”的观点。波普尔指出：的观点。波普尔指出：“科学不科学不能从观察开始，或不能从能从观察开始，或不能从资料的收集资料的收集开始，这是
26、一些开始，这是一些研究方法的学者们所主张的。在我们能够收集资料之前，研究方法的学者们所主张的。在我们能够收集资料之前，我们对某类资料的兴趣必定已经产生了。这就是说，问题我们对某类资料的兴趣必定已经产生了。这就是说，问题总是最先出现的总是最先出现的”，观察和实验都离不开理论，尽管通过观察和实验都离不开理论，尽管通过观察可以引出问题，但观察过程总是要渗透、伴随着预设观察可以引出问题，但观察过程总是要渗透、伴随着预设的问题，观察总是要有选择的，它需要一个挑选出来的观的问题，观察总是要有选择的，它需要一个挑选出来的观察对象，观察首先要明确观察什么以及为什么观察，漫无察对象，观察首先要明确观察什么以及为
27、什么观察，漫无目的的观察实际上是不存在的。目的的观察实际上是不存在的。23（2 2）科学问题的意义：）科学问题的意义： 科科学学问问题题规规定定着着科科学学研研究究的的内内容容、方方向向、途途径径、方方法法和和手手段段，决决定定着着科科学学研研究究的的结结果果和和价价值值。科科学学研研究究总总是是以以提提出问题开始，并以解决问题告一段落。出问题开始，并以解决问题告一段落。 爱因斯坦：爱因斯坦：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅仅是一个数学上的或实验上的技因为解决一个问题也许仅仅是一个数学上的或实验上的技能而已。而提出新的问题，新
28、的可能性，从新的角度去看能而已。而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想像力，而且标志着科学的旧的问题，却需要有创造性的想像力，而且标志着科学的真正进步。真正进步。 24（3）科学问题的来源）科学问题的来源（1）科学事实和已有理论的矛盾产生科学问题；）科学事实和已有理论的矛盾产生科学问题；（2） 科学理论内部的逻辑矛盾产生问题；科学理论内部的逻辑矛盾产生问题；（3）不同学科或不同学派的理论之间的矛盾产生科学问题；）不同学科或不同学派的理论之间的矛盾产生科学问题；（4）从寻求事实之间的联系发现问题；或者说，从寻求事实之间的联系发现问题；或者说，经验事实积累经验事实积
29、累到一定程度时寻求对经验事实的统一解释而产生的科学问题；到一定程度时寻求对经验事实的统一解释而产生的科学问题；（5）社会需求产生科学问题。）社会需求产生科学问题。25（4）选择科学问题（科研选题）的原则：）选择科学问题（科研选题）的原则：A、需要性原则或价值原则：科研选题必须要满足社会需求、需要性原则或价值原则：科研选题必须要满足社会需求和科学理论自身发展的需要，选题要有价值，这既是科学和科学理论自身发展的需要，选题要有价值，这既是科学发展自身的要求，也是科学对社会的责任。发展自身的要求，也是科学对社会的责任。 B、创新性原则：创新性原则是指选出的课题应是前人未曾、创新性原则：创新性原则是指选
30、出的课题应是前人未曾提出或没有解决的问题，并预期能从中产生出创造性的科提出或没有解决的问题，并预期能从中产生出创造性的科学成果。创新的成果可以是概念和理论上的创新、方法上学成果。创新的成果可以是概念和理论上的创新、方法上的创新、应用上的创新。的创新、应用上的创新。 C、科学性原则：、科学性原则：科研选题应以一定的科学理论或科学事实科研选题应以一定的科学理论或科学事实为依据，把课题置于当时的科学背景之下，使之成为在科为依据，把课题置于当时的科学背景之下，使之成为在科学上可以成立和可以探讨的问题。学上可以成立和可以探讨的问题。 D、可行性原则：、可行性原则：可行性原则要求所选择的课题要与自己的可行
31、性原则要求所选择的课题要与自己的主客观条件相适应，即根据自己已经具备的或经过努力可主客观条件相适应，即根据自己已经具备的或经过努力可以具备的条件进行选题。以具备的条件进行选题。 262、科学事实的获取、科学事实的获取 在科学问题的基础上，科学研究的第二步则是获在科学问题的基础上，科学研究的第二步则是获取科学事实。取科学事实。（1）科学事实及其特征）科学事实及其特征（2）科学事实的获取途径）科学事实的获取途径27（1）科学事实及其特征）科学事实及其特征科学事实科学事实指人们对所观察到的客观存在的事指人们对所观察到的客观存在的事件、现象和过程作出的真实描述，作为观察和实件、现象和过程作出的真实描述
32、，作为观察和实验的结果反映到人们的意识中。科学事实来源的验的结果反映到人们的意识中。科学事实来源的基础是自然界的客观事实；科学事实不同于经验基础是自然界的客观事实；科学事实不同于经验事实，它是客观的现象反映；科学事实还不是科事实，它是客观的现象反映；科学事实还不是科学理论，而是具体的科学陈述，它具有客观真实学理论，而是具体的科学陈述，它具有客观真实性与可靠性。性与可靠性。28（2）科学事实的获取途径：观察和实验）科学事实的获取途径：观察和实验观察的地位和作用：观察的地位和作用：科学观察是在自然发生的状态下，有科学观察是在自然发生的状态下，有目的、有计划、有选择地感知研究对象，进而获得科学事目的
33、、有计划、有选择地感知研究对象，进而获得科学事实的研究方法。观察方法作为一种最基本的科学研究方法，实的研究方法。观察方法作为一种最基本的科学研究方法，在科学研究活动中有着十分重要的地位和作用。首先，科在科学研究活动中有着十分重要的地位和作用。首先，科学观察有助于研究课题的形成。其次，探索性的观察有助学观察有助于研究课题的形成。其次，探索性的观察有助于科学假说的建立。它可以为科学假说的提出提供第一手于科学假说的建立。它可以为科学假说的提出提供第一手的原始材料。第三，观察可以为检验科学假说和科学理论的原始材料。第三，观察可以为检验科学假说和科学理论提供事实根据。提供事实根据。 29实验的地位和作用
34、：实验的地位和作用：科学实验是人们根据一定的科学研究科学实验是人们根据一定的科学研究目的、运用科学仪器或设备等物质手段，在人为控制或模目的、运用科学仪器或设备等物质手段，在人为控制或模拟研究对象的条件下，获得科学事实的基本方法。实验是拟研究对象的条件下，获得科学事实的基本方法。实验是检验在科学认识中获得的各种假说的真理性的标准，是证检验在科学认识中获得的各种假说的真理性的标准，是证实科学知识的手段，也是获得新假说、新理论的直接来源。实科学知识的手段，也是获得新假说、新理论的直接来源。与观察方法相比，科学实验是在人为控制的条件下去观察与观察方法相比，科学实验是在人为控制的条件下去观察研究对象，因
35、此，能获得更精确的科学事实，而且更具主研究对象，因此，能获得更精确的科学事实，而且更具主动性。可以说，观察仅仅是搜集自然界呈现给我们的东西，动性。可以说，观察仅仅是搜集自然界呈现给我们的东西，而实验则是人们主动地从自然界中索取所期望的东西。因而实验则是人们主动地从自然界中索取所期望的东西。因此，与观察方法相比，在科学事实的获取中实验方法更具此，与观察方法相比，在科学事实的获取中实验方法更具优越性。优越性。30（1 1）可以有意识地简化或纯化研究对象）可以有意识地简化或纯化研究对象 ；（排除研究对象；（排除研究对象中偶然和次要因素的干扰）中偶然和次要因素的干扰）（2 2）可以有意识地强化和激化研
36、究对象；（如超高温，超）可以有意识地强化和激化研究对象；（如超高温，超高压，实现自然条件下无法实现的特殊条件）高压，实现自然条件下无法实现的特殊条件）（3 3）可以再现、加速、延缓或模拟研究对象；（将复杂的）可以再现、加速、延缓或模拟研究对象；（将复杂的自然现象转化为最有利的条件进行研究自然现象转化为最有利的条件进行研究 ）（4 4）是一种经济可靠的认识和变革自然的方法。（）是一种经济可靠的认识和变革自然的方法。（实验方实验方法相对于真实的生产实践来说，规模较小、周期较短、费法相对于真实的生产实践来说，规模较小、周期较短、费用较小，即使出现多次失败，造成的损失一般也能够承受。用较小，即使出现多
37、次失败，造成的损失一般也能够承受。同时，实验对环境及人身安全产生的影响也比在生产过程同时，实验对环境及人身安全产生的影响也比在生产过程中易于控制）中易于控制）313、科学抽象与科学思维、科学抽象与科学思维 有了科学事实的获取，需要对科学事实进行整理，这就涉及有了科学事实的获取，需要对科学事实进行整理，这就涉及到科学抽象和科学思维问题。到科学抽象和科学思维问题。（1）科学抽象与科学思维的意义）科学抽象与科学思维的意义 （2）科学抽象与科学思维的构成）科学抽象与科学思维的构成32 （1 1）科学抽象与科学思维的意义：）科学抽象与科学思维的意义： 科学作为系统化、理论化的知识，需要从观察、实验的科学
38、作为系统化、理论化的知识，需要从观察、实验的感性认识阶段上升到理性认识阶段。在具体的科学研究过感性认识阶段上升到理性认识阶段。在具体的科学研究过程中表现为从收集感性材料阶段进入到整理和加工科学事程中表现为从收集感性材料阶段进入到整理和加工科学事实阶段。科学抽象和科学思维，就是运用理性整理和加工实阶段。科学抽象和科学思维，就是运用理性整理和加工科学事实的基本手段。科学事实的基本手段。其在思维中做到从个别中把握一般，其在思维中做到从个别中把握一般，从现象中把握本质，并通过概念、推理、判断的形式表达从现象中把握本质，并通过概念、推理、判断的形式表达出来。出来。332）科学抽象与科学思维的构成）科学抽
39、象与科学思维的构成科学抽象的构成：科学抽象的构成：a. a. 科学概念科学概念b. b. 科学符号科学符号c. c. 思想模型思想模型科学思维的构成：科学思维的构成：逻辑思维：归纳、演绎、类比逻辑思维：归纳、演绎、类比非逻辑思维：灵感、直觉、想象非逻辑思维：灵感、直觉、想象34对待直觉和灵感需要注意几个问题：对待直觉和灵感需要注意几个问题：首先，要充分重视灵感和直觉。直觉和灵感是科学发现中首先，要充分重视灵感和直觉。直觉和灵感是科学发现中产生新思想、新概念和形成新假说、提出新模型的基本途产生新思想、新概念和形成新假说、提出新模型的基本途径之一。径之一。其次，尽管直觉和灵感的出现具有突发性或偶然
40、性，但却其次，尽管直觉和灵感的出现具有突发性或偶然性，但却具有基础，其得益于科学研究主体在科学研究过程中的经具有基础，其得益于科学研究主体在科学研究过程中的经验和知识的积累、潜意识和显意识的相互贯通以及丰富的验和知识的积累、潜意识和显意识的相互贯通以及丰富的情感因素等。情感因素等。第三，尽管直觉和灵感在科学研究中具有重要的作用，但第三，尽管直觉和灵感在科学研究中具有重要的作用，但并不意味着靠直觉灵感获得的认识结果完全可靠，它仅仅并不意味着靠直觉灵感获得的认识结果完全可靠，它仅仅为科学研究提供了线索或假定，还需要通过经验证明和逻为科学研究提供了线索或假定，还需要通过经验证明和逻辑的分析使其成为可
41、靠理性的形式。辑的分析使其成为可靠理性的形式。354、科学假说的形成、科学假说的形成（1 1）建立科学假说的意义）建立科学假说的意义（2 2）建立科学假说的方法论原则）建立科学假说的方法论原则（3 3）科学假说的检验）科学假说的检验36（1 1）建立科学假说的意义：）建立科学假说的意义： 科学认识的目的是获得对于客观世界的现象及其科学认识的目的是获得对于客观世界的现象及其规律性的认识，在对感性材料进行思维加工所获规律性的认识，在对感性材料进行思维加工所获得的成果首先以科学假说的形式存在，科学假说得的成果首先以科学假说的形式存在，科学假说经过严格的逻辑检验和反复的实验检验，才有可经过严格的逻辑检
42、验和反复的实验检验，才有可能上升为理论。而科学假说是根据已知的科学事能上升为理论。而科学假说是根据已知的科学事实和科学原理，对所研究的自然现象及其规律性实和科学原理，对所研究的自然现象及其规律性提出的一种假定性的说明和推测，是自然科学理提出的一种假定性的说明和推测，是自然科学理论思维的一种重要形式。论思维的一种重要形式。37（2 2）建立科学假说的方法论原则）建立科学假说的方法论原则A A、解释性原则。科学假说要能够解释新出现的事实，、解释性原则。科学假说要能够解释新出现的事实，而如果一个假说只能够解释新出现的事实而与已而如果一个假说只能够解释新出现的事实而与已知的事实相冲突，则假说需要修正或
43、放弃。知的事实相冲突，则假说需要修正或放弃。 B B、相容性原则。科学假说不应该与已经受到检验的、相容性原则。科学假说不应该与已经受到检验的理论相矛盾。理论相矛盾。C C、可检验性原则。科学假说必须能够接受观察或者、可检验性原则。科学假说必须能够接受观察或者实验的检验，以证明其真伪。实验的检验，以证明其真伪。38（3）科学假说的检验）科学假说的检验科学假说转化为科学理论的基本条件是其能够经科学假说转化为科学理论的基本条件是其能够经受住科学实践的检验。受住科学实践的检验。科学假说的检验分为逻辑检验与实践检验。实践科学假说的检验分为逻辑检验与实践检验。实践检验是用观察和实验的方法直接对假说的内容及
44、检验是用观察和实验的方法直接对假说的内容及真伪进行判定。而逻辑检验主要是对假说进行逻真伪进行判定。而逻辑检验主要是对假说进行逻辑合理性的分析，主要内容包括：辑合理性的分析，主要内容包括：39第一，假说的逻辑完备性。即假说中的概念是否具有清晰第一，假说的逻辑完备性。即假说中的概念是否具有清晰性与简单性，概念与判断、原理与推理之间有无矛盾，前性与简单性，概念与判断、原理与推理之间有无矛盾，前后是否一致；后是否一致；第二，假说的逻辑的简单性。即假说与其所代替或竞争的第二，假说的逻辑的简单性。即假说与其所代替或竞争的原有假说或理论相比，在基本假设上是否更简单明了；原有假说或理论相比，在基本假设上是否更
45、简单明了；第三，假说的解释能力。即所提出的假说与其所替代的或第三，假说的解释能力。即所提出的假说与其所替代的或竞争的假说或理论相比是否解释了更多的科学事实，能否竞争的假说或理论相比是否解释了更多的科学事实，能否预见更新的事实。通过上述逻辑分析能够说明假说在逻辑预见更新的事实。通过上述逻辑分析能够说明假说在逻辑上的合理性以及解说在解释力上的优越性，从而做到对假上的合理性以及解说在解释力上的优越性，从而做到对假说进行初步筛选的目的，但并不能以此判断假说的真伪，说进行初步筛选的目的，但并不能以此判断假说的真伪，作为检验假说真理性的标准是科学实践。作为检验假说真理性的标准是科学实践。405、科学理论的
46、创立、科学理论的创立（1 1）科学理论的结构）科学理论的结构（2 2）建立科学理论的原则）建立科学理论的原则（3 3）科学理论的评价标准及原则）科学理论的评价标准及原则 41（1）科学理论的结构）科学理论的结构 科学理论就其内容而言，是人们借助抽象思维把科学理论就其内容而言，是人们借助抽象思维把握的关于事物的本质及其规律性的认识，这也就握的关于事物的本质及其规律性的认识，这也就决定了科学理论从逻辑形式上，科学事实、基本决定了科学理论从逻辑形式上，科学事实、基本概念、基本定律及原理、科学结论等部分构成。概念、基本定律及原理、科学结论等部分构成。 表述科学理论的方法表述科学理论的方法公理化方法。这
47、种方法首先产生公理化方法。这种方法首先产生于数学，欧几里德几何学体系是第一个古典的公理化体系。于数学，欧几里德几何学体系是第一个古典的公理化体系。欧几里德在欧几里德在几何原本几何原本中以中以23个定义、个定义、5条公理为出发条公理为出发点，推演出点，推演出467个数学命题，将古代关于几何学的知识系个数学命题，将古代关于几何学的知识系统化为一个逻辑上完美、严密的体系。统化为一个逻辑上完美、严密的体系。42科学理论公理化应该遵循的原则科学理论公理化应该遵循的原则（1）无矛盾性：这就是说，从公理系统的公理出发，所得）无矛盾性：这就是说，从公理系统的公理出发，所得出的结论不能相互矛盾。出的结论不能相互
48、矛盾。 无矛盾性决定了理论体系的真实无矛盾性决定了理论体系的真实性；性；（2）完备性：这就是说，所选定的公理应当是足够完善的，）完备性：这就是说，所选定的公理应当是足够完善的，系统中的任何定理均可由这几个公理推导出来。系统中的任何定理均可由这几个公理推导出来。 完备性决完备性决定了理论系统的严谨性；定了理论系统的严谨性；（3）独立性：这就是说，公理系统中的任何一个公理都不）独立性：这就是说，公理系统中的任何一个公理都不能由其他公理推导出来。如果某一公理可以从其他公理推能由其他公理推导出来。如果某一公理可以从其他公理推导出来，那么，这个公理就没有独立存在的必要，它只是导出来，那么，这个公理就没有
49、独立存在的必要，它只是一般的定理。一般的定理。 独立性决定了公理系统的简单性。独立性决定了公理系统的简单性。43（2）建立科学理论的原则）建立科学理论的原则A A 、从抽象到具体的原则。、从抽象到具体的原则。从抽象上升到具体，是指以科学从抽象上升到具体，是指以科学的概念为起点，将概念、原理和推论予以网络展开和联系的概念为起点，将概念、原理和推论予以网络展开和联系起来，使它们依次地表述出来，从而构成一个严密的理论起来，使它们依次地表述出来，从而构成一个严密的理论体系结构，综合地再现具体对象。体系结构，综合地再现具体对象。B B、逻辑与历史相统一的原则。、逻辑与历史相统一的原则。是指在建构理论体系
50、时要坚是指在建构理论体系时要坚持将由概念、原理和推理组成的逻辑结构与客观事物发展持将由概念、原理和推理组成的逻辑结构与客观事物发展过程或人类对它的认识发展过程相一致。这种一致包含两过程或人类对它的认识发展过程相一致。这种一致包含两种类型：一种是科学理论体系的建构要使逻辑进程与自然种类型：一种是科学理论体系的建构要使逻辑进程与自然史（即自然事物本身的演化）相一致。第二种是科学理论史（即自然事物本身的演化）相一致。第二种是科学理论体系的建构要使逻辑进程与人类的认识史（即科学认识的体系的建构要使逻辑进程与人类的认识史（即科学认识的历史发展）相一致。历史发展）相一致。44（3 3）科学理论评价的标准及
51、原则：）科学理论评价的标准及原则： 科学理论能不能被认为所接受，其是否合理，涉及到对科科学理论能不能被认为所接受，其是否合理，涉及到对科学理论的评价。学理论的评价。 理论与经验事实的一致性原则。这是对科学来理论最基理论与经验事实的一致性原则。这是对科学来理论最基本的要求，从科学理论推出的可检验的结论必须与观察事本的要求，从科学理论推出的可检验的结论必须与观察事实相符合，以表明其具有真理性和精确性。理论与经验事实相符合，以表明其具有真理性和精确性。理论与经验事实符合得越好、越广泛，理论将越具有更大的可接受性。实符合得越好、越广泛，理论将越具有更大的可接受性。当然，由于经验事实的可错性，使得我们将
52、科学理论与经当然，由于经验事实的可错性，使得我们将科学理论与经验事实的一致性作为理论评价的必要条件，而非充分条件。验事实的一致性作为理论评价的必要条件，而非充分条件。45相容性评价与自洽性原则。科学理论在形式上表现为完整相容性评价与自洽性原则。科学理论在形式上表现为完整的逻辑体系，因而要求逻辑上的自洽性，即科学理论内部的逻辑体系，因而要求逻辑上的自洽性，即科学理论内部的各个命题之间必须有逻辑联系，且不能相互矛盾。同时的各个命题之间必须有逻辑联系，且不能相互矛盾。同时任何理论都不是孤立的，已有的公认的相关理论即是一个任何理论都不是孤立的，已有的公认的相关理论即是一个新理论能否被接受的逻辑背景，通
53、过相容性评价，可以确新理论能否被接受的逻辑背景，通过相容性评价，可以确认新理论在逻辑上是否合理，以及新旧理论之间的连续性认新理论在逻辑上是否合理，以及新旧理论之间的连续性和间断性。和间断性。 463、简单性原则。理论的简单性主要是指科学理论体系在逻、简单性原则。理论的简单性主要是指科学理论体系在逻辑结构形式上的简单性。而越简单的逻辑结构形式意味着辑结构形式上的简单性。而越简单的逻辑结构形式意味着理论体系中具有越少的相互独立的基本假设、基本概念和理论体系中具有越少的相互独立的基本假设、基本概念和基本定律。它就越具有更广泛的解释范围，越具有较少的基本定律。它就越具有更广泛的解释范围，越具有较少的内
54、部逻辑矛盾，越容易被实践检验。内部逻辑矛盾，越容易被实践检验。4、理论的更优解释性与预见性原则。通常来说一个理论的、理论的更优解释性与预见性原则。通常来说一个理论的解释力和预见性越强，则越具有更大的理论意义和实践意解释力和预见性越强，则越具有更大的理论意义和实践意义。义。 47思考问题思考问题1、科学的本质和特征是什么？、科学的本质和特征是什么？2、科学发展的动力是什么？、科学发展的动力是什么？3、科学理论的建立和评价都有哪些原则？、科学理论的建立和评价都有哪些原则？48延伸阅读书目延伸阅读书目陈昌曙主编陈昌曙主编自然辩证法概论新编自然辩证法概论新编，东北大学出版社，东北大学出版社，2001黄顺基主编黄顺基主编自然辩证法概论自然辩证法概论，高等教育出版社，高等教育出版社，2004周林东著周林东著科学哲学科学哲学，复旦大学出版社，复旦大学出版社，2005刘大椿著刘大椿著科学哲学科学哲学，人民出版社，人民出版社，199849
