《自然辩证法》科学观-科学的性质和科学知识的构成

• 享普尔：桥梁原理。理论包括内部原理和桥梁原理。 • 内部原理阐明理论及定律所需要的那些基本实体与过程。 • 桥梁原理指明理论所设想的过程如何联系于我们已知的经验现象，从而使理论可以 说明、预言或逆断这些现象。
规律的功能
• 解释功能 • 解释：从规律推出已有的事实。 • 科学的解释用于说明事件为什么发生。 • 没有给出一个规律，就不能给出一种解释。事实解释是伪装的规
–科学是人对自然的能动认识和反映关系。
2、科学知识的特点
•所谓知识是人类认识的成果，是人们在实践中对 客观事物的认识，它存储于各种媒体之上，交往 于人与人之间，活动于人的思维之中。 •科学知识是人类最为宝贵的成果，它与其它知识 之间即有联系又有区别。
• （1）科学知识的特点
• 客观真理性：科学的研究对象都是客观存在的，不以人的意志为转移，正确的科学 知识总是在一定范围内与客观事实一致。
• 实践检验：从客观性的角度对假说的合理性进行判断。 • 确证或证实：（（（H∧C）→E）∧E）→H • 证伪：（（（H∧C）→Ｅ）∧Ｅ）→Ｈ
科学理论的功能
• 解释功能 • 预见功能 • 生题功能
三、科学价值
1.价值与科学价值 2.科学的内在价值 3.科学的社会价值
科学价值中立说 科学负载价值说
现
代
应用数学、计算机科学、材料科
自
学、能源科学、信息科学、空间
然 科
应用科学
科学、应用光学、电子学、应用 化学、医药科学、环境科学、农
学
业科学、流体力学、空气动力学、
的
弹性力学、固体力学
体
系 结 构
农业工程学、矿山工程学、冶金 学、工程力学、水利工程学、土 木建筑工程学、机械工程学、化
工程技术 学工程学、电力工程学、半导体
B 历史主义学派：
库恩的标准：
库恩认为分界标准是相对的，随着历史的演变、科学共同 体的不同，有不同的标准。 标准更主要地由社会、心理等因素决定，而不逻辑。 科学与非科学、伪科学的主要区分在于是否在范式或科学 研究纲领的指导下从事解决疑难的活动。
费耶阿本德的标准
不存在普遍适用的科学研究方法。 科学与非科学之间没有一成不变 的界限。 “什么都行！” 分析：测不准原理，不要因此 诋毁科学
核科学与核技术 原子弹有利于世界和平吗？ 恐怖的平衡、灰色和平阴影下的心理焦虑
原子弹之父—— 奥本海默
1945年7月15日，美国人引爆第一 颗实验用的原子弹。
1964年10月16日我国自行研制的第一颗原子弹爆炸
1967年6月17日首次氢弹爆炸
美开始研制核能飞船
可怕的美丽瞬间
美军曾在长崎投的 代号为“胖子”的 原子弹
述的。假说的创造需要超脱于经验而大胆地猜想。
理论规律推出经验规律
• 就象经验规律可以解释和预测事实一样，理论规律可以解释和预 测经验规律——理论规律能推导出经验规律。
• 理论规律推出的经验规律愈多，多样性愈大，推出的经验规律之 间的联系愈少，则理论规律就愈强。
科学理论规律的检验问题：如何建立不可观察词与事实的关 系。
统计规律
• 统计规律：断言只以一定的概率出现的规则性。 • 逻辑形式：RF（Q，P）= r • 概率语言表达不确定性状态，同时也表达确定性状态。
经验规律与理论规律
• 经验规律
• 经验规律是这样的规律，它所包含的语词或是直接用感 官可观察的或是用相对简单的技术可测量的。
• 定性规律。如：所有的乌鸦者是黑的。 • 定量规律。如：气体的盖·吕萨克方程、电学的欧姆定律等。
律解释。 • 演绎的解释模型:
• ((x)(PxQx) ∧Px)→Qx
• 作为解释模型的逻辑规律不同于科学规律，它们是逻辑真理。
形而上学的解释
• 如果把对某事件的解释诉诸一个形而上学的动因， 且这个动因并不能给出更一般的规律，那么这种解 释只能是一种伪解释。
• 马赫：科学不应去问“为什么？”（找形而上学的原 因，黑格尔式的解释），而问“怎么样？”（用规律 去描述这些事件）
创新的路上我们需要追求第一
5、要有开拓创新的精神 科学不仅改变了世界，也改变了人本身 人的眼光提高
• B 相对主义学派
• 操作主义者布里奇曼提出了操作意义标准 ：每 一个词语、每一个科学问题和每一个科学命题 对应于一组，凡可操作的 ，包括仪器的和智力 的操作 ，就是有意义的、科学的 ；反之是无 意义的、非科学的。
• 逻辑实用主义者奎因将经验主义实用主义化 ， 认为科学是人们用来应付环境的一个概念系统 和工具 ，凡是在应付环境中有用的就是科学 的 ，否则是非科学的 ；科学理论只有有用无 用之分 ，没有真假好坏之别。
对应规则：将理论词与可观察词联结起来的规则。
例： “如果有一种特别频率的电磁振荡，则有一种特定色彩的可见的青蓝色”。 “气体的温度与它们的分子的平均动能成正比”。
• 对应规则的不同名称：
• 布里奇曼：操作规则。 • 概念或命题的意义在于一系列与之相关的科学实验操作和经验行为过程。
• 坎贝尔：字典。 • 因为这些规则将一种术语与另一种术语联结起来，类似于英汉词典的用途那样。
2 科学知识的结构
现实世界的空间形式的数量关系——数学
恩
机械运动
天文学 力学
固体力学 流体力学
格
热学
斯 物理运动——物理学 电学
的
光学
科 学 分
化学运动——化学
无机化学 有机化学
热化学 电化学
类
植物学
生命运动——生物学 动物学
人类学
社会运动——社会科学
基础科学
天文学、地学、微观物理学、化 学、宏观物理学、生物学、数学
• 可检验性：科学知识本身应当具备原则上能够被事实验证的属性。
• 系统性：科学知识理论的功能具有非加和性。 • 主体间性：科学知识是超越个体的，科学共同体内普遍接受的知识。
（2）科学与非科学的分界标准
A 逻辑主义：
• 逻辑经验主义接受了经验确定标准 ,以逻辑语言分 析改造传统思辩性哲学为己任 ,拒斥形而上学 ,提出 经验证实标准 ,即凡用经验和逻辑可证实的命题 (知 识 )是有意义的、科学的 ,否则便是无意义的、非科 学的。
• 本质主义的科学规律：科学规律是对事物运动变化的本质的反映。
必然规律
• 必然规律：在所有时间和地方都被观察到的规则性。
• 逻辑形式： (x)(PxQx)（任何一个x ,如果有P性质， 那么就有Q性质）
• 全称陈述作为规律的条件：
• 如果全称陈述蕴涵于某个已被接受的理论，或者猜想出的全称陈述其推论与已 知的背景知识相符合，则该陈述可以称为规律。
• 科学理论是一个由原理、逻辑演绎方法和可检验的推论组成的逻 辑系统。
科学理论的基本规定
• 客观真理性（可检验性）：科学与非科学的划界 标准。
• 逻辑简单性：独立的规律尽可能少。 • 逻辑（内在）完备性：无矛盾性、完备性、协调
与完备 • 美科学哲学家Ｔ.Ｓ.库恩的“渴望之物”：
• 严密性（逻辑性）、精确性（与事实的一致性）、广泛 性（解释力大）、简单性（既简单又给现象以秩序）、 有效性（能产生大量新的研究成果）。
• 建立假说的原则
• 解释性原则：新建的假说应当能解释研究范围内的所有事实。
• 对应性原则：新建的假说的解释力要超过旧理论，涵概旧理论；旧理论从形式上看 可作为新假说的一个特例，新假说在某一方面推向极端时，从形式上就变为旧理论。
• 可检验性原则：新假说应当能推出新的事实，并且原则上能通过实践加以判断其真 实性，从而判定假说的正确性。
科学、自动化科学、仪器仪表工
程学、宇航工程学、海洋工程学、
生物工程学
• 理论的两种假设
• 理论假设（T-假设）：理论的规律，它们是纯粹的T语句。 • 对应假设（C-假设）：即对应规则，包含T-词和O-词的混合语句。
2、科学知识的结构
• 内容：
• 科学事实 • 科学规律 • 科学理论
（1）科学事实
• 观察渗透理论：理论在观察中起到对观察目标的 导向作用，加工整合感性材料的作用，以及提供 语言用以表达事实的作用。
科学事实的作用
• 科学事实是形成科学概念、科学定律、科学原理及建立科学理论 的基础。
• 科学事实是证明或反驳科学假说和科学理论的基本手段。
（2）科学规律
• 实证主义的科学规律：“科学规律是尽可能精确地表达某种重复 性或规则性事件的陈述。”——卡尔纳普。
• 证伪主义者波普尔提出：任何理论或命题 ,凡在逻 辑上可证伪的 (可反驳的 ) , 便是有意义的、科学的 , 否则便是无意义的、非科学的。
证伪容易证实难
证伪难证实易
1.25分钟内老虎几乎未动 2.老虎头顶的树叶比例严重失调 3.公布的老虎照片“处理过” 老虎胸前的毛太鲜艳 5.拍摄者不可能离老虎那么近 6.照片中老虎是“纸老虎”或“布老虎”
• 德赖施：隐德来希是某种特殊的力，它引起生命物 质按它们所做的方式行动，但你必须把它想成为同 引力或磁力那样的物理力。
预言的功能
• 预言：从规律推出未来的可能的事实。 • 模型：同解释。 • 科学规律应当具有预言的功能。预言力强的规律是好规律。
（3）科学理论
• 科学理论是由科学事实、科学概念、科学规律组成的复杂的结构， 其中表现出事实、判断、规律、理论的递进层次关系。
科学事实的特征
• 个别性：科学事实指称具体的单个的事物。 • 精确性：科学事实要求数量的精确性。定性与定
量的概念在科学事实中的作用。 • 可重复性：公共的经验与私人的经验。这是科学
事实的重要的特征。
观察渗透理论
• 纯观察说：观察是纯粹的感官反应活动，它不受 任何理论。古典经验主义的观点。
• 中性观察说：观察语言与理论语言的分离。逻辑 经验主义的观点。
• 简单性原则：我们应当选择解决问题时最为简单的假说，并且要从知识体系中排除 那些无用的知识。
• 科学假说的检验
• 逻辑分析：从逻辑的角度对假说的合理性进行分析判断。 • 概念、命题是否清晰、明白，命题是否真实。 • 逻辑系统是否自恰。 • 根据解释性、对应性、可检验性和简单性原则对假说进行分析。
测不准原理不要因此诋毁科学费耶阿本德的标准2科学知识的结构恩格斯的科学分类恩格斯的科学分类现实世界的空间形式的数量关系数学机械运动物理运动物理学化学运动化学生命运动生物学社会运动社会科学天文学力学固体力学流体力学热学电学光学无机化学有机化学热化学电化学植物学动物学人类学现代自然科学的体系结构现代自然科学的体系结构基础科学应用科学工程技术天文学地学微观物理学化学宏观物理学生物学数学应用数学计算机科学材料科学能源科学信息科学空间科学应用光学电子学应用化学医药科学环境科学农业科学流体力学空气动力学弹性力学固体力学农业工程学矿山工程学冶金学工程力学水利工程学土木建筑工程学机械工程学化学工程学电力工程学半导体科学自动化科学仪器仪表工程学宇航工程学海洋工程学生物工程学?理论的两种假设?理论假设t假设
观察下面一组资料：仔细体会何谓“科学”
–科学的性质 –科学知识的构成 –科学的价值
1 科学的本质
1、认识科学的多重视角 –不同的属概念，就会给予我们一个不同的认识科学概 念的视角。 –科学学的创始人B.J.贝尔纳认为，科学在它的历史发
展中表现为方法、知识、信仰、文化、生产力和社会建 制等多种形象，认识科学需要多方面的分析和综合。
《自然辩证法》科
学观-科学的性质和 科学知识的构成
“科学”词义的来源:
19世纪下半叶，日本明治时代启蒙思想家福泽 瑜吉首次把Science译为科学（分门别类加以研 究的学问）。
1893年，康有为最早将“科学“一词引进中国。 随后，梁启超在《变法通议》中，严复在《天演 论》中，都使用了”科学”一词，将科学研究机 构译为“格致大馆”。从此科学一词便在我国广 泛使用。
• 理论规律
• 理论规律与经验规律的区别并不在于它是否被确定。经 验规律被经验事实确证，而理论规律多为“假说”。
• 理论规律中的语词是不可观察的。如分子、原子、电子、 质子等。
经验规律与理论规律的获得
• 经验规律通过对事实的概括、抽象而获得。 • 理论规律不是作为事实的概括而被陈述的，而是作为假说而被陈
日本长崎原子弹爆炸
事故后的切尔诺贝利核电站鸟瞰
科学精神
1、求真务实的精神 学术道德（剽窃、学术造假） 科学思考的原创性成分 勤奋
2、有条理的怀疑精神 敢于向权威挑战、要相信、不是迷信 学贵自疑 科学始于疑问
3、要有勇敢的品质 要有不为艰险的品格 要有愈挫愈勇的精神
日本超导磁悬浮列车MAGLEV
• 科学的事实是科学认识主体关于客观存在的、个别的事物的真 实的描述或判断，其逻辑形式是单称命题。
• 单称命题：命题主项指称一个具体的事物，而不是指称一类或一部分事物。 • 科学事实是经验性的认识成果，其内容具有感性的成分，它的真实性通过实
践直接验证。 • 科学事实分为事实Ⅰ（记录数据）和事实Ⅱ（数据概括的陈述）。