科学理论的建构.ppt

第二讲 科学理论的建构,一、科学知识的构成 二、科学理论的建构 三、案例分析：为什么近代科学没有在中国产生,一 科学知识的构成,（一）科学事实 （二）科学定律 （三）科学假说 （四）科学理论,（一）科学事实,1 定义：科学事实是科学认识主体关于客观存在的、个别的事物（事件、现象、过程、关系）的真实描述或判断。 2 类型: 事实:客体与仪器之间相互作用结果的描述 事实:对观察试验所的结果的陈述和判断 事实:被观察和实验证明了的理论结论,3 特点 科学事实具有可重复性 科学事实渗透理论 科学事实具有系统性 科学事实具有相对独立性 4 作用 形成科学概念、科学定律、科学假说，建立可学理论的基础 确证或反驳科学假说和科学理论的基本依据，推动科学进步的动力,（二）科学定律,1 定义: 反映自然界事物、现象之间的必然性关系的科学命题。 2 特征 绝对真理和相对真理的统一 简明性 3 作用 揭示了事物的本质和规律 有助于科学概念和科学理论的形成 是科学解释和预测的有效工具,（三）科学假说,1 定义： 根据已有的科学知识和新的科学事实，对所研究的问题作出的猜测性说明和尝试性解答。 2 特点：科学性与猜测性统一 抽象性与形象性统一 多样性与易变性统一 3 作用：形成和发展理论的必经途径 发挥思维能动性的有效方式 不同假说之间的争论有利于科学发展,（四）科学理论,1 定义：经过逻辑论证和实践检验并由一系列概念、判断、推理表达出来的系统化的知识体系。 2 结构：基本概念； 联系这些概念的判断（基本原理或定律）；逻辑结论（各种规律和预见） 3 特征： 客观真理性 全面系统性 逻辑完备性 科学预见性,科学研究的一般过程,二、科学理论的建构,二 科学理论的建构,(一) 科学认识的形成 (二) 科学理论的创立 (三) 科学理论的评价 (四) 科学理论的发展,(一) 科学认识的形成,1 科学问题的提出 （1）科学研究从问题开始，为什么？,（2）科学问题的主要来源,新的观察、实验现象同原有理论的矛盾。 理论内部的逻辑悖论和佯谬。 不同学科的理论体系之间的矛盾 *不同学派观点的矛盾 #社会需要同现有的生产技术手段的矛盾。,（3）如何选择科学问题？,选题的基本原则 创新性原则 科学性原则 可行性原则 社会需求原则,(一) 科学认识的形成,2 科学事实的获取 （1）科学观察的特点和功能 （2）科学试验的特点和功能 （3）观察试验中的认识论问题 观察渗透理论？ 仪器影响观察？ 如何理解观察试验中的偶然性？,专题探讨1：为什么观察渗透理论,看看下面的图片，你还会相信自己的眼睛吗？,岳麓山的黑猫,经学家看见易 道学家看见淫 才子看见缠绵 革命家看见排满 流言家看见宫闱秘事,鲁迅谈红楼梦：,专题探讨1：为什么观察渗透理论,1 理论在观察中的定向选择作用 引导观察者有意识的选择性接收外界信息 2 理论在接受中的加工改造作用 帮助观察者理解和描述所接收的信息 3 观察不是单纯的感性活动，处处渗透着理论 4 观察渗透理论并没有取消观察的客观性 观察是客观性与主观性的统一,专题探讨2：如何理解科学研究中的机遇,机遇只偏爱有准备的头脑,机遇，是指由于意外事件导致的科学发现,机遇的合理性在于客观世界本身就是必然形和偶然性的辩证统一,他本应四次获诺贝尔奖,勒纳德(Philipp Lenard ,1862-1947),因在阴极射线研究中所作出的开创性工作,被授予了1905年度诺贝尔物理学奖。,本应四次获诺贝尔奖的勒纳德,第一次错失：1906年汤姆逊因发现电子获得诺贝尔奖 第二次错失：伦琴因发现X射线获得1901年诺贝尔奖 第三次错失: 爱因斯坦在1921年因光电效应原理获奖,(一) 科学认识的形成,3 科学假说的形成 （1）科学假说形成的条件 一致对应性 可解释性 可预测性 （2）科学假说形成的方法,(二) 科学理论的创立,1 创立理论的思维过程： 四个阶段 2 创立理论的语言： 自然语言与人工语言 3 创立理论的思维方法： 演绎方法与非演绎方法 4 创立理论的思维形态 抽象思维与形象思维 收敛思维与发散思维 顿悟知觉与灵感,(三) 科学理论的评价,1 科学理论的逻辑评价： 相容性 自洽性 简单性 2 科学理论的实验检验： 确证； 证伪 判决性试验 3 科学理论评价与检验的复杂性 观察的易谬性 理论结构的复杂性 评价的社会性 表达和确认的复杂性,(四) 科学理论的发展,1 累积式发展观 2 否证式发展观 3 社会历史发展观,1.科学理论的累积式发展观,（1）古典归纳主义： 科学知识体系是以观察所提供的可靠的经验事实材料为基础，并通过归纳法建立起来的。,休厄尔：科学 的发展如支流 汇合到江海，是 一种连续的进步,科学的发展好比 一系列的中国式 套箱，小箱子外套 大箱子。,（2）逻辑实证主义的累积发展观 科学知识来自对经验事实的归纳,科学发展就是通过归纳,不断地获得新的科学知识. 科学理论之所以有意义,是因为他们可以被证实,他们有普遍的解释力和预见性. 科学发展是一个渐进的直线积累过程.(其中没有中断,没有革命),数学,力学,天文学,梅尔顿学派,奥里斯姆,笛卡儿,布里丹达芬奇斯梯芬伽利略=牛顿,哥白尼第谷开普勒哈雷,吉尔伯特布里阿德伯克利,胡克,引力思想,（3）对这种观点的简单评价 这是建立在传统的逻辑实证主义(归纳主义)基础上的发展模式，有一定的合理性。 缺陷： 忽视科学中的革命，无法解释和传统理论不同的革命性理论的出现。,2.科学理论的否证式发展观,否证模式的四个阶段,（1）科学始于问题 波普尔认为，科学并非始于观察，而是始于提出问题，问题是科学探索的出发点。 他说：“正是问题激发我们去学习，去发展知识，去实验，去观察。” 在观察之前总是先有某种“预期”，构成某种先于经验的参考框架，只当观察落入这一框架时；才会有所发现。,（2）提出猜想与假说 科学认识发展的第二个阶段，波普认为并不是对观察事实归纳得出的命题。而是科学家为了解决问题、探求答案、试探性地提出的猜想、假说，而且可以同时有许多不同的假说。,（3） 检验和证伪 第三阶段具有突出的意义。猜想和假设是否有价值，要经过经验的检验。 波普尔认为，检验不可能最终“证实”一个假说，但却可以“证伪”或否定一个假说，被证伪了的就被淘汰，代之以更新的假说。 那些暂时没有被证伪的，就是暂时有效的理论，具有更大“证实为真”了，但终究还是要被证伪的。,因此，任何科学理论都必然具有“潜在的可证伪性”，只是几率性的真理，而不是绝对真理。,波普尔认为： “证实”只是消极地使已提出的理论符合经验，它总是满足于获得更多的经验支持和巩固已有的理论； “证伪却是积极地向自然探索，它要求不断地通过猜测、试探、除错，一步步地走向具有更大逼真性的科学真理。”,（4）新的问题,波普尔在思考,积极意义: *对科学做动态考察 *弘扬科学的批判精神 *“从错误中学习” *创新精神,波普尔的否证主义科学发展观的评价,消极作用 *不承认量变,否认继承和积累 *完全否定经验对理论的证实作用和归纳的思维功能.,托马斯库恩Thomas S. Kuhn (1922 - 1996) 美国普林斯顿大学科学史教授。,Thomas S. Kuhn (1922 - 1996),3.科学理论发展的社会历史观,理解的关键：范式 库恩对“范式”概念并未给出明确的严格定义，大体说来，包括由概念、定律、假说、理论、准则、模型、方法以及哲学信念所构成的科学范式，它成为科学共同体进行科学研究的手段。,1962年,库恩出版的科学革命的结构一书中，库恩给出了科学发展的下述模式：,前科学常规科学（形成规范） 反常 危机 科学革命（出现新规范） 新的常规科学,三、案例分析：为什么近代科学没有在中国产生,（一）问题的提出 光辉灿烂的古代 不堪回首的近代 苦苦求索的现代,(二)对该问题的初步解答,1.以一家一户为单位的农业和手工业相结合的自给自足的小农经济,严重限制了商业资本的发展,使近代科技发展失去了最根本的推动力.,科技领域的局限性 科技继承的间断性 科技需求的有限性,重农抑商 重本轻末,秦:焚书坑儒 汉:罢黜百家,独尊儒术 宋明理学 清代的文字狱,一方面,以功名利禄引知识分子钻进儒家经文的死胡同,限制其自由思想; 另一方面,对离经叛道的知识分子实施残酷的镇压.,2.封建专制的思想统治对科技发展的阻碍.,科举是把双刃剑,(1)官办的科技以满足统治者需要为目的,限制了科技对整个社会发展的作用. (2)官吏工作马虎,不按科技规律办事. (3)最高统治者对科学技术认识的局限性.,3.官学合一制度使科学难以独立发展.,4.天朝大国思想是学习先进科技的严重障碍,最大的船舶长44丈4尺，阔18丈，可容纳1000多人。,郑和的船队,重实用而轻理论 长于综合短于分析 哲学与科学脱节,5.中国古代科技体系具有较强的独立性,保守性和排它性.,*以血缘为基础 *重人伦,敬祖先 ,尊传统 *中庸之道 *重义轻利,6.中国古代的伦理型文化也是阻碍科技产生的重要原因,注重人伦实用，只在人心之内寻求善与幸福，而不寻求认