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1、科学方法论1 1参考文献科学究竟是什么,查尔默斯,商务印书馆科学究竟是什么,查尔默斯,商务印书馆科学哲学的兴起,赖欣巴哈,商务印书馆科学哲学的兴起,赖欣巴哈,商务印书馆科学方法和科学动力学,邱仁宗,科学方法和科学动力学,邱仁宗,上海 :知识知识出版社,出版社,1984 科学研究的艺术,贝弗里奇著,科学研究的艺术,贝弗里奇著,陈捷陈捷 译,译,北京 : 科学出版社, 1979发现的种子发现的种子 : : 科学硏究的艺术科学硏究的艺术 续编续编 / (/ (英英) )贝弗里奇贝弗里奇 著著; ; 金吾仑金吾仑, , 李亚冬李亚冬 译,北京译,北京 : : 科学科学出版社出版社, 1987, 198
2、72 2参考文献(刊物类)自然辩证法研究自然辩证法通讯科学学研究科学、技术与辩证法科技导报科技政策与管理3 3参考文献(专著类)自然辩证法自然辩证法,( ,(马恩选集马恩选集, ,第三卷第三卷) () (全集全集2020卷卷) )马克思马克思18441844年经济学哲学手稿年经济学哲学手稿科学哲学导论科学哲学导论,卡尔纳普著,中山大学出版社,卡尔纳普著,中山大学出版社猜想与反驳猜想与反驳,科学研究纲领方法论,科学研究纲领方法论,科学革命的结构,科学革命的结构,反对方法,反对方法,自由社会中的科学,自由社会中的科学,哲学是物理学的工具,哲学是物理学的工具,4 4思考题是否存在一种唯一的科学方法论
3、?科学与非科学是否存在一种绝对的区别?5 5科学方法论 科学问题和观察实验 科学抽象与科学思维 科学假说与科学理论6 6科学问题与观察、实验一、科学问题在科学研究中的地位和作用二、科学事实与观察、实验7 7一、科学问题在科学研究中的作用1,科学问题的定义2,科学问题的结构3,科学问题的分类4,科学问题的来源5,科学问题的作用6,科学问题的选择8 81,科学问题的定义:科学问题是指一定时代的科学认识主体在当时的知识背景下提出的关于科学认识和科学实践中需要解决而又未得到解决的矛盾,它包含一定的求解目标和应答域,但是尚无确定的答案。9 92,科学问题的结构:1),科学理论和科学事实背景2),科学求解
4、目标3),(预设的)问题答案的应答域和求解方法10103,科学问题的分类:1),经验问题 理论问题2),What? Why? How?1111科学问题的作用1), 科学问题对于观察实验的指导作用2), 科学问题是科学研究的产物和总结3), 科学问题在科学研究中的核心地位1212*讨论科学研究从科学问题开始?科学研究是否有绝对的起点?1313科研选题科研选题:形成、选择和确定所要研究和解决的课题。课题是为了实现某个特定目标所需要的一个或一组科学问题。科研选题的重要性1414科研选题的步骤文献调研实际考察提出选题初步论证评议和确定课题1515科研选题的基本原则1, 需要性原则2, 创造性原则科学与
5、技术的差异3, 科学性原则4, 可行性原则1616二、科学事实与观察、实验1,科学事实2,观察3,实验4,观察与实验的认识论问题17171,科学事实的规定性客观事实:一定时空中存在的客观事件。经验事实:为人类所经验到的客观事实,表现为陈述语句科学事实:通过观察所获得的经验事实, 是经过科学整理和鉴定的确定事实。1818*科学的严格性与局限性科学通过限制自己的经验基础以保证其严格性由于追求严格性,放弃了一些可能是事实的经验基础,所以科学研究的内容只是真实世界的子集。因此,不能得到科学支持的观点不能认为就一定是错的,只能说是不科学的。19191,科学事实的基本特征:1),个别存在陈述 vs 理论2
6、),可复核、可重现 vs 伪科学、错觉、欺骗3),精确、系统 vs 日常经验20201,科学事实的作用:1,科学事实是形成新概念、新理论的基础。2,科学事实是对科学假说和科学理论进行评价的基本手段。21212,观察人们有目的、有计划地感知和描述客观事物、获取感性材料的基本手段。不仅是接收外部世界的信息,而且是对信息初步加工的过程。22222,观察的种类直接观察:直接通过感官进行,直观、生动,乃间接观察的基础。间接观察:借助仪器设备,扩大观察范围,提高精度等,乃直接观察的延伸。间接观察中引入了辅助理论和计算。23233,实验实验方法是人们根据一定的科学研究目的、运用一定的物物质质手手段段(科学仪
7、器和设备),在人人为为控控制制或或变变革革客客观观事事物物的条件下获得科学事实的方法。24243,实验的作用:简化纯化强化重复模拟经济可靠25253,实验的分类:1,定性实验 定量实验2,模拟实验 直接实验26263,实验规划与设计1),控制参量的选择2),测定方法的选择3),实验试样的选择4),对照实验: 安慰剂效应、双盲法、双生子实验27274,观察实验的认识论问题有纯粹客观的观察吗? 观察与理论的相互关系实验可以认识自然真相吗?实验对对象的干扰作用实验的可重复性问题如何理解观察的客观性?观察实验中的机遇问题2828观察中渗透着理论1,观察不仅是接收信息的过程,同时也是加工信息的过程。2,
8、观察陈述是用科学语言表述的,而科学语言总与特定的科学理论联系着。因此:1,理论在观察中发挥定向作用 2,理论在观察中发挥加工改造作用2929实验对对象的干扰作用实验通过对研究对象的物质作用而认识对象,干扰作用是固有的,无法根除的。在经典物理学中,干扰作用原则上可以降低至忽略不计的程度。在量子力学中,干扰作用原则上必须考虑。测不准原理。3030*启示重新审视人与自然的关系主客体不可分割。什么是科学研究的对象?并非外在于人的纯客观世界,而是人类所建构的自然,是人化的自然。回到马克思主义的源头:从实践的观点理解新唯物主义,而非静观的唯物主义。3131实验的可重复性问题可重复性要求的意义:保证严格性不
9、可重复的自然现象的真实性初始条件极其敏感的事件可重复性的相对性可重复性的自然限制可重复性的自然限制可重复性的经济限制可重复性的经济限制可重复性的社会限制可重复性的社会限制3232如何理解观察的客观性?主观性与客观性是对立而统一的,而非此消彼长主观性与客观性是对立而统一的,而非此消彼长的。越是发挥主观能动性,越是能实现客观性。的。越是发挥主观能动性,越是能实现客观性。科学观察的客观性意味着标准条件下的可重复性、科学观察的客观性意味着标准条件下的可重复性、主体间性。主体间性。科学观察的客观性依赖反映客观事物本质理论的科学观察的客观性依赖反映客观事物本质理论的指导。指导。科学观察依赖观测仪器和观测技
10、术。科学观察依赖观测仪器和观测技术。科学观察依赖严谨的学风。科学观察依赖严谨的学风。3333观察实验中的机遇1, 机遇是偶然性与必然性的结合2, 掌握机遇的条件:A, 深厚的理论功底B, 踏实的工作作风C, 开阔的头脑、自由的心灵3434第二章 科学抽象和科学思维一、科学抽象二、科学思维的逻辑方法三、科学思维的非逻辑方法3535认识发展的阶段感性具体知性抽象理性具体抽象综合3636一、科学抽象排除事物非本质的次要因素,抽取并通过思维揭排除事物非本质的次要因素,抽取并通过思维揭示其固有的本质特征,达到对事物的本质的普遍示其固有的本质特征,达到对事物的本质的普遍的、和系统的认识。的、和系统的认识。
11、感性认识向知性认识的飞跃感性认识向知性认识的飞跃经验材料的直观形式的否定和改造经验材料的直观形式的否定和改造更深刻地反映了事物的本质,理想地复现研究对更深刻地反映了事物的本质,理想地复现研究对象。象。依赖于研究的兴趣和方向(绝非纯客观的)依赖于研究的兴趣和方向(绝非纯客观的)3737概念反映本质属性的抽象思维方式,思维的基本单位,理论的构成基础。外延:概念所涉及的类的总和。内涵:概念中所概括的属性、关系和本质特征的总和。3838科学概念的特点可确定性:不同的科学概念之间在逻辑上构成可演绎的网络关系。可检验性:科学概念必须与实验具有清晰的和单一而无歧义的联系。可发展性:随着认识的发展,科学概念也
12、相应地发展、调整、修正甚至更新。3939科学符号科学符号:科学概念的表达形式,人工指称物,科学符号:科学概念的表达形式,人工指称物,便于信息的表达、储存和传递。便于信息的表达、储存和传递。科学符号发展的三个阶段:科学符号发展的三个阶段:自然语言符号系统自然语言符号系统多义性、模糊性、效多义性、模糊性、效率低下率低下人工语言符号系统人工语言符号系统科学行话科学行话单义性、明确性单义性、明确性形式化语言形式化语言思维过程机械化、自动化,思维过程机械化、自动化,便于计算机处理。便于计算机处理。4040思想模型思想模型:人们为了从事科学研究而建立的对原型高度抽象化了的思想客体或思想事物。科学理论与现实
13、原型的中介,科学理论研究的直接对象。只有在思想模型中,科学规律才能得到严格和精确的表现。4141思想模型的特点流动性:可以修改、调整甚至更替工具性:特定模型是为了解决某一方面问题从某个角度对研究对象的模拟条件性:符合研究对象的本质和主体的需要、兴趣。4242思想模型的认识功能解释功能:解释有关原型的观察、实验事实判据功能:帮助判断关于原型的知识是否可靠预见功能:预见有关原型尚未发现的现象和规律4343理想模型具有极限特征的思想模型4444理想实验运用理想模型在思想中塑造理想过程,并进行严密逻辑推理的一种思维方法。具有实验的结构模式。具有假定的性质,是以假想的模型为前提的逻辑推理。4545可以信
14、赖理想实验的结果吗?如果可以,为什么还要真实的实验?如果不可以,理想实验的意义何在?4646二、科学思维的逻辑方法逻辑思维:在感性认识的基础上,运用概念、判断、推理等形式对客观世界的间接的、概括的反映过程,是科学思维最普遍、最基本的类型。基本类型:形式逻辑思维辩证逻辑思维47471,形式逻辑思维逻辑思维的初级形式形式和内容相割裂固定范畴,严格、精确性适用于科学概念不变的常规阶段48482,辩证逻辑思维思维发展的高级形式形式和内容相统一流动范畴,灵活、创造性适用于科学概念转变的革命阶段4949分析vs综合分析分析:将研究对象的整:将研究对象的整体分解为一定部分、体分解为一定部分、单元、要素并加以
15、认单元、要素并加以认识。识。分析从对象的整体性分析从对象的整体性出发,以综合为前提。出发,以综合为前提。分析为综合提供基础。分析为综合提供基础。综合:将研究对象的综合:将研究对象的部分、单元、环节的部分、单元、环节的认识结合起来,形成认识结合起来,形成对于对象的整体认识。对于对象的整体认识。综合从对象的局部知综合从对象的局部知识出发,以分析为前识出发,以分析为前提。提。综合为分析提供基础。综合为分析提供基础。5050归纳、演绎与类比归纳:从个别或特殊事物概括出共同本质或一般规律的方法。演绎:从一般原理到特殊事实的推理方法。类比:根据两类对象在某方面的类似或者同一,推断在其它方面它们也可能类似或
16、者同一的推理方法。5151科学归纳法(穆勒五法)求同法差异法求同差异共用法乘余法共变法5252归纳难题(休谟问题)归纳原理如何可以证明?即从个别如何可以推导一般,从过去、现在如何可以推导未来?逻辑上无法证明经验证明必须以归纳原理为前提事实上可以找出大量反例5353归纳逻辑确定性知识转变为概率性知识前提与结论之间的关系由蕴涵改为概率蕴涵促进了人工智能领域的进步无论多少肯定的前提命题,对于无限的宇宙总体而言,归纳结论的概率是零。5454休谟对归纳机制的理解联想的心理机制依赖于多次反复人性的特点,无法用理性证明,非理性的行为。普遍有效的研究方法5555数学归纳法是归纳法吗?是否可错?和一般科学研究中
17、的归纳法有何区别?5656归纳法是否任何时候都成立?有效性的条件:归纳范围的齐一性必须反归纳的情况:抽彩、传销等5757归纳vs演绎归纳:概括由经验获得的事实,获取新知识。增加人们知识的内容没有必然性为演绎提供推理前提演绎:科学证明、科学预见,建立逻辑必然的知识体系。知识内容保持不变确保可靠性以归纳为推理前提5858类比类比推理的客观基础:事物之间存在着普遍联系的本性。推理方法:省略了未知的一般规律这一中介环节,直接从一事物的特征推导出另一事物的特征。或然性强,可靠性差对现有知识依赖较少,创造性强。5959类比类比的潜在逻辑结构特殊事实一般规律特殊事实归纳演绎6060三、科学思维的非逻辑方法形
18、象思维:在感性认识基础上,通过形象来反映和揭示事物本质属性的思维形式。形象思维的基本形式:意象:事物同类形象的一般特征的反映。意象:事物同类形象的一般特征的反映。联想:一个意象到另一个意象的思维转移联想:一个意象到另一个意象的思维转移想象:在联想基础上,加工原有意象而形成新想象:在联想基础上,加工原有意象而形成新意象的思维活动意象的思维活动6161形象思维的意义直观地揭示事物本质及规律,充分利用人类的感性认识能力,开发大脑右半球的思维能力。突破逻辑思维按部就班的约束,有利于提高创造性。6262直觉思维直觉思维:不受固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质及规律的思维形式。灵感:直觉思维活动中的一种
19、特殊心理体验和灵感:直觉思维活动中的一种特殊心理体验和心理过程,表现为主体创造力的突发性的超水心理过程,表现为主体创造力的突发性的超水平发挥,精神的高度亢奋状态。平发挥,精神的高度亢奋状态。认识的突发性:偶然因素的激发6363灵感的基本特征过程的突变性:问题迅速而整体地解决成果的突破性:巨大的创造性,对原有思维定势的彻底突破。6464灵感产生的条件丰富的知识储备长期紧张的逻辑思维活动强烈的求知欲望、精神高度集中必要的放松与适时而适当的外界刺激迅速的记录与整理、分析6565直觉思维的本质逻辑思维的浓缩潜意识与显意识的突然沟通,主客体互相渗透的内在同一状态。显意识的活动强度降低,潜意识的内容得以显
20、显意识的活动强度降低,潜意识的内容得以显现。现。具备了必要的专业知识和逻辑思维能力,潜意具备了必要的专业知识和逻辑思维能力,潜意识的内容得以整理和审查。识的内容得以整理和审查。主客体的壁垒被打破,概念等中介环节消失,主客体的壁垒被打破,概念等中介环节消失,客体的本质为主体所直接把握。客体的本质为主体所直接把握。6666如何提高直觉思维能力?练习适当地降低显意识活动的强度。练习批判地看待现行的思维定势。练习非概念地把握和理解事物。练习开发潜意识活动的能力。6767审美与科学创造我坚决主张:不妨把科学发现的过程看作是艺术活我坚决主张:不妨把科学发现的过程看作是艺术活动的一种形式。这一点最好地表现在
21、物理科学的理动的一种形式。这一点最好地表现在物理科学的理论方面。数学理论家依据某些假定并根据某些得到论方面。数学理论家依据某些假定并根据某些得到透彻理解的逻辑规则一步一步地建立了一座雄伟的透彻理解的逻辑规则一步一步地建立了一座雄伟的大厦,同时依据他的想象力清楚地揭示出大厦内部大厦,同时依据他的想象力清楚地揭示出大厦内部各部分之间隐藏的关系。从某些方面看,一个得到各部分之间隐藏的关系。从某些方面看,一个得到良好叙述的理论毫无疑问是一件艺术作品。一个美良好叙述的理论毫无疑问是一件艺术作品。一个美妙的例子就是著名的麦克斯韦的动力学理论。爱因妙的例子就是著名的麦克斯韦的动力学理论。爱因斯坦提出的相对论
22、,撇开它的有效性不谈,不能不斯坦提出的相对论,撇开它的有效性不谈,不能不被看成是一件伟大的艺术作品。被看成是一件伟大的艺术作品。卢瑟福卢瑟福6868美与科学理论让方程体现美比让这些方程符合实验更为重要。情况看来是,如果一个人的研究工作是从要在自己的方程中得到美这样的观点出发,并且如果他真的有了一个绝佳的洞见,那么他就已步入正轨。6969美与科学理论当爱因斯坦着手建立他的引力理论的时候,他并非去尝试解释某些观测结果。相反,他的整个程序是去寻找一个美的理论。他以某种方式取得了一种把引力和空间弯曲联系起来的想法。他能够提出一种数学方案去实现这一想法。他唯一遵循的就是要考虑这些方程的美。遵循这样的程序
23、得到的就是基本观念绝对简单和漂亮的理论。狄拉克7070 我相信,这一理论的基础来自比人们仅仅从试验证据支持中能够取得的要深厚。真正的基础来自于这个理论的伟大的美。我认为,正是这一理论的本质上的美是人们相信这一理论的真正的原因。7171科学假说与科学理论科学假说的规定性假说的建立假说的检验科学理论的规定性理论的构造方法理论的评价7272科学假说的规定性假说:根据已知的科学事实和科学原理,对所研假说: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提出的一种假定性推测究的自然现象及其规律性提出的一种假定性推测和说明,是自然科学理论思维的一种重要形式。和说明,是自然科学理论思维的一种重要形
24、式。来源:来源:1 1,无法解释的新事实,无法解释的新事实 2 2,理论外推到新范围,理论外推到新范围 3 3,新旧事实之间的矛盾,新旧事实之间的矛盾7373假说的结构1,事实基础2,理论背景3,对现象本质的猜测4 ,由猜测推演出的预言和预见7474科学假说的特征1,科学性:建立在事实和理论背景上2,假定性:对未知机制的猜测3,易变性:根据新的知识不断调整、修改甚至替换更新。4,可检验性:假说必须能与实验结果发生逻辑联系。7575科学假说的作用:1,在尚无足够知识的情况下,假说可以提供一个整合现有相关知识的“晶核”,为科学研究提供聚焦点,加速新知识的产生,是通向科学理论的桥梁和中介。2,指导实
25、验的设计和规划3,不同假说的争鸣,互相批判,互相补充,激发研究者的创造性。7676恩格斯如是说只要自然科学在思维着,它的发展形式就是假说。只要自然科学在思维着,它的发展形式就是假说。一个新的事实被观察到了,它使得过去用来说明一个新的事实被观察到了,它使得过去用来说明和它同类的事实的方式不中用了。从这一瞬间起,和它同类的事实的方式不中用了。从这一瞬间起,就需要新的说明方式了就需要新的说明方式了它最初仅仅以有限数它最初仅仅以有限数量的事实和观察为基础。进一步的观察材料会使量的事实和观察为基础。进一步的观察材料会使这些假说纯化,取消一些,修正一些,直到最后这些假说纯化,取消一些,修正一些,直到最后纯
26、粹地构成定律。如果要等待构成定律的材料纯纯粹地构成定律。如果要等待构成定律的材料纯粹化起来,那么,这就是在此以前要把运用思维粹化起来,那么,这就是在此以前要把运用思维的研究停下来,而定律就永远不会出现。的研究停下来,而定律就永远不会出现。7777创立假说必须遵循的原则1,科学性:建立在科学事实和理论基础上。2,解释性:能解释相关现象3,对应性:与现有的知识和理论兼容4,可检验性:可以用假说所解释的现象之外的现象检验,即可以独立检验。7878假说的对应性在原有理论适用的范围内,新假说肯定原有理论的经验结果。新假说应界定原有理论的适用范围,并解释其相对的正确性,将其作为特例或极限形式包容于自身。新
27、假说应超出原有理论的范围,扩展人类的认识空间,提出新的经验预见。7979特设性(Ad hoc)假说特设性假说:为了保护某一理论特别提出的无法独立检验的假说。特设性假说的提出使得理论或假说受到过度保护,无法接受经验检验,从而导致理论的退化,丧失科学性。8080可检验性可检验性实现的机制:假说提出或从假说中推导出新的可以在实验中进行检验的预言。如果一个假说只能解释它试图解释的事实之外,不能作出任何新的预言,那实际上就不具备可检验性。8181假说检验的方法1 1, 逻辑分析逻辑分析辅助手段辅助手段逻辑分析的意义:逻辑分析的意义: 筛选作用:概念应具简单性、精确性、明晰性等筛选作用:概念应具简单性、精
28、确性、明晰性等 假说自身不应存在矛盾,假说自身不应存在矛盾, 假说不应与其他理论存在矛盾。假说不应与其他理论存在矛盾。 在假说与经验事实之间建立更加明晰的关系,推出科在假说与经验事实之间建立更加明晰的关系,推出科学预见。学预见。2 2, 实验检验实验检验基本手段基本手段8282假说检验的讨论1, 1, 证实的逻辑困难:证实的逻辑困难:A, A, 全称判断无法用单称判断的经验证实全称判断无法用单称判断的经验证实B, B, 肯定后件推理的逻辑谬误肯定后件推理的逻辑谬误2, 2, 证伪的逻辑困难:证伪的逻辑困难:A A,存在陈述无法证伪存在陈述无法证伪B B,实验、事实可错实验、事实可错C C,辅助
29、性假说可错辅助性假说可错8383什么是判决性实验?在对立的两个假说之间,设计一个或一组观测或实验来检验哪一个具有正确性,或更确切地说,哪一个具有预见性。8484判决性实验的存在性与意义A, A, 判决性实验的历史意义及其历史局限性判决性实验的历史意义及其历史局限性科学史上判决性实验常常是科学理论确立的最关科学史上判决性实验常常是科学理论确立的最关键的环节,提供最多最重要的科学知识,确定科键的环节,提供最多最重要的科学知识,确定科学研究的方向。但判决性实验是相对的,其意义学研究的方向。但判决性实验是相对的,其意义可能有多种解读方式;判决性可能是事后赋予的。可能有多种解读方式;判决性可能是事后赋予
30、的。B, B, 绝对的判决性实验在逻辑上无法成立绝对的判决性实验在逻辑上无法成立科学知识和活动的整体性和历史性,使得不可能科学知识和活动的整体性和历史性,使得不可能通过一组实验决定性地肯定或否定某一假说。通过一组实验决定性地肯定或否定某一假说。C, C, 判决性实验的心理学和社会学意义判决性实验的心理学和社会学意义判决性实验影响了科学共同体的心理取向和游戏判决性实验影响了科学共同体的心理取向和游戏规则。规则。8585蒯因的知识之场理论法国物理学家迪昂(杜恒)否定判决性实验法国物理学家迪昂(杜恒)否定判决性实验美国哲学家蒯因(美国哲学家蒯因(QuineQuine):):科学假说不是孤立的科学假说
31、不是孤立的单个命题陈述,因为单个命题陈述,因为“ “整个科学是一个力场,它的整个科学是一个力场,它的边界条件就是经验,在场的周围同经验的冲突引边界条件就是经验,在场的周围同经验的冲突引起内部的再调整,起内部的再调整,” ”因此因此“ “在任何情况下陈述都可在任何情况下陈述都可以是真的,以是真的,反之,由于同样原因,没有任何反之,由于同样原因,没有任何陈述是免受修改的。陈述是免受修改的。” ”8686普朗克如是说新的科学观点很少是通过说服其反对者而确立其地位的,反对者渐渐死去,而新一代在新观点的教育中成长起来。8787实验检验的双重性确定性:在特定的知识和社会背景下,可以重复的科学观察和实验是确
32、定的,对于相互竞争的假说的支持和批判也是确定的。不确定性:科学观察和实验结果在科学发展的历史过程中是不断演变的,实验和观测结果与假说的逻辑关系也是可以重新解释的。实验与假说关系的两重性,揭示了科学发展的绝对性和相对性的统一。8888科学理论科学理论:经过实践检验的系统化了的科学知识体系;由科学概念、科学原理、辅助假说和科学推论所组成的逻辑体系。8989科学理论的特征:1 1,客观真理性:得到验证,客观真理性:得到验证事实基础事实基础理论解释理论解释预见预见 2 2,普遍性:揭示某一领域现象的共同本质,能解,普遍性:揭示某一领域现象的共同本质,能解释复杂多样的现象释复杂多样的现象3 3,系统性:
33、自然知识的有机整合,系统性:自然知识的有机整合4 4,逻辑性:理论体系具备演绎的逻辑结构,内部,逻辑性:理论体系具备演绎的逻辑结构,内部保持真值传递,具有体系的完备性。保持真值传递,具有体系的完备性。9090科学理论的结构1 1,基本概念:基本的出发点,基本概念:基本的出发点2 2,基本原理:主要成分,核心内容。建立在基本,基本原理:主要成分,核心内容。建立在基本概念(及相关判断、推理)基础上的假说概念(及相关判断、推理)基础上的假说演演绎体系。绎体系。3 3,辅助假说:保护性知识,辅助假说:保护性知识4 4,科学推论:预见、应用,科学推论:预见、应用9191建立理论体系的方法1,公理化方法公
34、理化体系的基本条件: A,一致性 B,完备性 C,独立性2,从抽象概念综合为思维具体的方法3,历史与逻辑相统一的方法9292哥德尔定理的意义用严格的数学证明了任何一个公理体系不可能既一致,又完备。任何一个公理体系都只是人类认识辨证发展过程的一个阶段,其真理性都是相对的、有前提的、有条件的。9393科学理论评价的标准经验论的标准:一致性经验事实作为科学理论评价的出发点。经验的证实和证伪作为科学与非科学的划界标准和理论评价的基本标准。一元化的评价标准。整体论:多元化的评价标准一致性一致性, ,完备性完备性, ,简单性简单性, ,预见性预见性11-2111-219494西方科学哲学诸流派关于科学发展
35、模式的看法归纳主义归纳主义逻辑实证主义逻辑实证主义波普尔(波普尔(KPopperKPopper)证伪主义或理性批判主义证伪主义或理性批判主义库恩(库恩(TKuhnTKuhn)的范式理论的范式理论拉卡托斯(拉卡托斯(LakatosLakatos)的科学研究纲领方法论的科学研究纲领方法论费耶尔阿本德费耶尔阿本德( (P.Feyerabend)P.Feyerabend)无政府主义认识论无政府主义认识论9595一, 归纳主义科学知识是真命题的集合,源于经验事实的归纳。科学发展是知识的渐进积累,没有中断、革命。科学与非科学的划界标准是陈述的经验内容。经验、观察、事实是中立和客观的。9696逻辑实证主义维
36、也纳学派维也纳学派( (Vienna Circle Circle) ):科学哲学的:科学哲学的“标标准观点准观点”科学划界的标准科学划界的标准= =意义的标准意义的标准: :可证实性可证实性科学发现和科学辩护的区分:科学哲学不关心科科学发现和科学辩护的区分:科学哲学不关心科学实际发展的历史,只关心科学的逻辑重建。学实际发展的历史,只关心科学的逻辑重建。逻辑和数学:无经验内容的重言式,真值传递。逻辑和数学:无经验内容的重言式,真值传递。形而上学和宗教:无意义的命题,概念诗,只表形而上学和宗教:无意义的命题,概念诗,只表达情感,无认识意义。达情感,无认识意义。9797可证实性的困难“命题意义在于可
37、证实性”,这一命题本身是否可证实?观察中渗透着理论,无中立、客观的经验观察。可证实性标准,即过分严格,排斥了许多公认的科学命题;又过分宽松,容纳了许多公认的非科学命题。9898二, 波普尔(KPopper)证伪主义或理性批判主义理论无法通过归纳得到证实,只能被证伪。科学发展是理论不断被经验反驳和证伪,再提出新理论的不断革命的过程。P1TTEEP2科学的划界标准是理论的可证伪性。科学的精神是彻底的批判性。理论的提出是自然规律的大胆猜测。9999库恩(T Kuhn)的范式理论范式(范式(ParadigmParadigm):):理论模式、基本方法、共同理论模式、基本方法、共同信念、共同标准信念、共同
38、标准形而上学形而上学范式:一组信念、有效的形而上学思辨、范式:一组信念、有效的形而上学思辨、标准、看法、统率知觉的条理化规则等。标准、看法、统率知觉的条理化规则等。社会学范式:公认的科学成就,科学习惯社会学范式:公认的科学成就,科学习惯人造范式:教科书、经典著作、工具仪器、类比、人造范式:教科书、经典著作、工具仪器、类比、格式塔图象格式塔图象100100何谓范式?一种范式是,而且也仅仅是科学共同体成员所共有的东西,反过来说,也正由于他们掌握了共有的范式才组成了这个科学共同体。共同的理论和方法的信念、模型或模式、研究传统、是学科成为科学的必要条件或成熟的标志。101101范式的认识功能通过范式,
39、人们获得了一种心理定向或视觉定向、改变了原有的认识格局,这种定向使其获得了类似感,从而使新的问题得到解决。范式吸引了一批坚定的拥护者,为他们留下了各种有待解决的问题,并且提供了解决问题的途径。102102科学革命的历程前科学:无共同范式常规科学:范式支配下的“解难题”活动,渐进发展阶段,对范式的“教条主义态度”.反常:无法用范式解释的现象危机:反常数量增多,范式受到怀疑.科学革命:新范式代替旧范式,激烈革命阶段,新旧范式不可通约性.103103范式的不相容性科学革命不是旧范式的自然发展的结果,是概念网的置换。104104不同科学范式的不可通约性不同范式对于科学有不同的标准和定义,对于科学要解决
40、的问题有不同的看法。不同范式有不同的概念网,与实验、观察有不同的联系。不同范式的支持者生活在不同的世界中,彼此没有中立的、共同的经验基础可以判别哪一个范式更合理。105105范式的转换是世界观的改变不同范式的科学家带了不同的有色眼镜,看到的是不同的世界。科学革命时,科学家对周围世界的知觉必须进行再教育,心理必须重新定向,重新转换。以前范式下看不到的新东西看到了,以前看到的东西也仿佛有了不同的色彩和不同的意义。106106科学有无进步?“毫无疑义,作为解决难题的工具,牛顿力学改进了亚里士多德力学,爱因斯坦的理论改进了牛顿的理论。但是我始终看不出在它们的前后相继中具有本体论意义上的发展方向。”“科
41、学并没有发现自然的真理,也没有愈来愈接近真理”,“任何愈来愈接近真理的观点都是毫无根据的,都必须放弃”。107107科学与迷信的区别何在?“科学史要把过去人们所相信的科学部分,跟前人任意扣上错误、迷信的部分互相区别开来,愈来愈感到困难了。他们愈是仔细地研究亚里士多德力学、燃素说化学、热质说热力学等等,就愈来愈感到那些过时的自然观,总体上说,一点也不比今天流行的更不科学一些 。 ”108108科学与迷信的区别何在?“不能把占星术排斥于科学之外,因为它的预言也是符合科学形式的,不能因为术士们为自己的失败而辩解就排除占星术。其实,今天在医学或气象学中,也是这样来解释失败的。即使是物理学、化学、天文学
42、等精确科学,如果遇到困难也同样会这样加以解释。占星术为其失败辩解,并不因此就不科学。”109109范式理论的特点科学的整体性:范式是基本单位,范式的更替是心理信念的变化,“格式塔改变”。科学思维的阶段性常规科学阶段:收敛性思维科学革命阶段:发散性思维科学活动的非理性因素:强调社会心理因素对于科学研究活动的内在影响。实用主义的真理观110110四, 拉卡托斯(Lakatos)的科学研究纲领方法论研究纲领:有组织的、严格内在结构的科学理论系列,由相互联系的“硬核”、“保护带”、“启示法”组成。硬核:纲领中不可改变的部分和核心内容保护带:纲领中可以调整和改变以保护硬核的部分.启示法:如何改变保护带的
43、建议111111独断证伪主义独断(自然主义的)证伪主义:只要经验与理论冲突,就一定要放弃理论。两个错误的假定:理论或推测与事实或观察两者之间存在自然的、理论或推测与事实或观察两者之间存在自然的、心理的界限。心理的界限。事实或观察一定是正确的。事实或观察一定是正确的。112112方法论证伪主义方法论证伪主义是革命的约定主义,相信帮助我们塑造经验的概念框架是可以发展的,并可由新的、更好的概念框架来取代;创造我们的“监牢”的是我们自己,我们可以批判地摧毁这些“监牢”。暂时接受科学共同体的决定,将一部分辅助假说当作不须怀疑的真理,接受某些观察的可靠性。113113两种证伪主义的共同错误两种证伪主义的共
44、同假定:检验是理论与实验之间的二元对峙。检验是理论与实验之间的二元对峙。检验唯一有意义的结果是证伪,对科学假说的检验唯一有意义的结果是证伪,对科学假说的反驳。反驳。科学史的事实:许多检验至少是相互竞争的理论与实验之间的许多检验至少是相互竞争的理论与实验之间的三角战斗。三角战斗。许多最重要的实验结果是确认,而非证伪。许多最重要的实验结果是确认,而非证伪。114114精致证伪主义证伪的新标准:当且仅当理论T提出时,理论T才会被证伪。 T具有下列特点:与与T T相比,相比,TT具有超余的经验内容具有超余的经验内容TT包含了包含了T T一切未被反驳的内容一切未被反驳的内容TT超余的经验内容部分得到了证
45、认超余的经验内容部分得到了证认115115研究纲领选择的标准进化:纲领不断增加经验内容研究纲领的进化阶段退化阶段新的进化的研究纲领取代旧的退化的纲领新纲领的进化阶段116116进步的研究纲领研究纲领理论上的进步:每一个新理论与其先行理论相比都有超余的经验的内容,即预见新颖的、未曾预料的事实。研究纲领经验上的进步:超余的经验内容得到了部分的证认,每一个新理论都引导我们发现了某些新事实。进步的研究纲领:研究纲领在理论上和经验上都是进步的。117117成熟科学的自主性研究纲领构成的“成熟科学”与试错法拼凑出的“不成熟科学”有很大不同:研究纲领不仅可以预见新颖事实,而且还可以预见新颖的辅助理论,这使得
46、成熟科学具有更大的想象力和启发力。在强大的正面启发法中,一开始就大致规定了如何建立保护带,这就保证了理论科学的自主性。118118理论科学发展的自主性理论科学家最大的困难来自纲领的数学困难,而理论科学家最大的困难来自纲领的数学困难,而不是反常。不是反常。在有力的研究纲领内进行研究的科学家合理地选在有力的研究纲领内进行研究的科学家合理地选择哪些问题,是由纲领的正面启发法所决定的,择哪些问题,是由纲领的正面启发法所决定的,而不是由心理上使人发愁(或技术上急迫)的反而不是由心理上使人发愁(或技术上急迫)的反常决定的。只有那些从事于试错法练习的科学家,常决定的。只有那些从事于试错法练习的科学家,或从事
47、于其正面启发法停止下来进入退化阶段的或从事于其正面启发法停止下来进入退化阶段的研究纲领的科学家,才全神贯注于反常研究纲领的科学家,才全神贯注于反常。119119即时合理性的终结判决性实验都是事后追认的,即只有依据已经获胜的理论,以事后之明鉴才能在众多的反常中区分判决性的反证据和判决性实验。120120知识增长的重要性知识增长取代了经验的一致性作为衡量理论的根本标准。121121精致证伪主义的唯意志论“决定科学发展方向的主要是人类创造性的想象力,而不是我们所处的事实的宇宙。如果研究工作具有足够的动力,那么创造性的想象力就可能为哪怕最可笑的纲领找到新颖的证认证据。”“精致证伪主义将唯意志论、实用主
48、义与实在论的经验增长理论的最好的成分结合起来了。”122122费耶尔阿本德的无政府主义认识论1,科学研究活动中不存在任何超越具体问题、具体对象的普遍规则,任何普遍的规则在科学的历史上都曾被、也应该被突破。唯一可能成立的普遍规则是:Anything goes!方法论原则依赖于所研究的对象的状态,依赖于宇宙的状况,所以不可能先验地决定方法论原则。123123唯一不禁止进步的原则便是怎么都行对于任何给定的法则,不管它对于科学来说多么“基本”或“必要”,总会有一些境况,在那里不仅无视这法则而且采取它的反面是明智的。124124怎么都行的反讽修辞“ “怎么都行怎么都行” ”不是我推荐的一种新方法论的唯一
49、不是我推荐的一种新方法论的唯一“ “原原则则” ”。它是那些坚定地信奉普遍标准理解历史的人。它是那些坚定地信奉普遍标准理解历史的人唯一可用的方式。唯一可用的方式。” ” 怎么都行怎么都行 没有表达我的任何信念,它是我对理性没有表达我的任何信念,它是我对理性主义者的尴尬处境的诙谐概括:我说,如果你需主义者的尴尬处境的诙谐概括:我说,如果你需要普遍的标准,如果没有独立于情况、独立于世要普遍的标准,如果没有独立于情况、独立于世界的形式、独立于研究的转折点、独立于多变的界的形式、独立于研究的转折点、独立于多变的独特性而成立的原则你就不能生活,那么我可以独特性而成立的原则你就不能生活,那么我可以给你一个
50、这样的原则,它将是空洞的、无用的、给你一个这样的原则,它将是空洞的、无用的、相当可笑的相当可笑的但它是一个但它是一个“ “原则原则” ”。它就是。它就是“ “怎么怎么都行都行” ”的的“ “原则原则” ”。125125共产主义运动中的“左倾”幼稚病一般历史,特别是革命的历史,总是更富有内容,更多种多样,更生动活泼,更巧妙。由此可以得出两个很重要的实际结论:第一,革命阶级为了实现自己的任务,必须善于毫无例外地掌握社会活动的一切形式或方面;第二,革命阶级必须准备最迅速和突然地用一种形式来代替另一种形式。 列宁126126爱因斯坦:认识论的机会主义爱因斯坦说:经验事实规定的外部条件,不允许他(科学家
51、)在构造概念世界时墨守一种认识论体系,因而被捆住手脚。所以,在有体系的认识论者看来,他必定象一个典型的毫无顾忌的机会主义者。127127方法论原则依赖于所研究的对象的状态只有在一个具有某种结构的世界中,我们所使用的只有在一个具有某种结构的世界中,我们所使用的标准和我们所推荐的规则才有意义。在一个不呈现标准和我们所推荐的规则才有意义。在一个不呈现该结构的领域中,它们便成为无用的,或开始成为该结构的领域中,它们便成为无用的,或开始成为无效的。无效的。认为自然界在质和量两个方面都是无限丰富的,这认为自然界在质和量两个方面都是无限丰富的,这种想法导致作出新发现的愿望,因而导致内容增长种想法导致作出新发
52、现的愿望,因而导致内容增长的原则。该原则给了我们另一个据以判定理论的标的原则。该原则给了我们另一个据以判定理论的标准:与已知的内容相比,具有超量内容的理论优于准:与已知的内容相比,具有超量内容的理论优于没有超量内容的理论。这个标准也不是不可触犯的。没有超量内容的理论。这个标准也不是不可触犯的。一旦我们发现我们居住在一个有限的世界中,这个一旦我们发现我们居住在一个有限的世界中,这个标准便遇到了麻烦。标准便遇到了麻烦。128128费耶尔阿本德的无政府主义认识论2 2,非理性因素在科学活动中的积极意义,非理性因素在科学活动中的积极意义根源:科学发展的不平衡性根源:科学发展的不平衡性需要保护暂时弱小的
53、新兴理论或暂时处于退化阶需要保护暂时弱小的新兴理论或暂时处于退化阶段的衰老理论段的衰老理论韧性原则韧性原则: :扩散原则扩散原则: :反归纳法:反归纳法:A A,提出与公认理论不一致的假说提出与公认理论不一致的假说 B B,提出与事实、观察不一致的假说提出与事实、观察不一致的假说129129理论的事实发现功能有些事实如果没有不同于受检理论的其他理论的帮助就不能发现,只要排除这些其他理论,就不能得到这些事实。130130证据受到“污染”任何一个理论永远不会与在它范围内的所有已知的事实一致。这种不一致使任何一个理论都处于“反常的海洋”之中。这种不一致不一定是理论的失败,有时反倒是进步的证明。131
54、131非理性因素在科学活动中的积极意义论证若审慎地加以应用,本来可能阻止现代科学的兴起。论证可能阻滞科学,而瞒骗则是促进科学所必不可少的。显然对新思想的归顺将不得不借助论证之外的手段促成。它的实现将不得不依赖非理性的手段,诸如宣传、情感、特设性假说以及诉诸形形色色偏见。我们需要这些“非理性手段”来维护新思想,它们在找到辅助科学、事实和论据之前只是一种盲目的信仰,在那之后,才转变成可靠的“知识”。132132费耶尔阿本德的无政府主义认识论3,反对科学沙文主义科学与人类其它文化传统的历史渊源关系科学不应该成为国家意识形态,不同文化传统应当平等竞争.科学家是有自己特殊利益的社会群体,同样应受到监督,必要时外部力量可以干预科学共同体.133133无政府主义认识论的功能与地位无政府主义虽然或许不是最吸引人的政治哲学,无政府主义虽然或许不是最吸引人的政治哲学,却无疑是认识论的、科学哲学的灵丹妙药。却无疑是认识论的、科学哲学的灵丹妙药。功能:治疗性功能:治疗性 vs vs 建设性建设性134134