方法论ppt课件

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2，科学问题的结构：
• 1），科学理论和科学事实背景 • 2），科学求解目标 • 3），（预设的）问题答案的应答域和求解
方法
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3，科学问题的分类：
• 1），经验问题 • 理论问题 • 2），What？ • Why？ • How？
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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
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思考题
• 是否存在一种唯一的科学方法论？ • 科学与非科学是否存在一种绝对的区别？
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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
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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
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一、科学问题在科学研究中的作 用
• 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。
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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
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三、科学思维的非逻辑方法
• 形象思维：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。
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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。
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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。
极其敏感的事件
• 可重复性的相对性
– 可重复性的自然限制 – 可重复性的经济限制 – 可重复性的社会限制
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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
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、
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
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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 者同一的推理方法。
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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
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。
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2,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。
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3,实验
• 实验方法是人们根据一定的科学研究目的、
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分析vs综合
• 分析：将研究对象的整 体分解为一定部分、 单元、要素并加以认 识。
• 分析从对象的整体性
出发，以综合为前提。
• 分析为综合提供基础。
• 综合：将研究对象的
部分、单元、环节的 认识结合起来，形成 对于对象的整体认识。
• 综合从对象的局部知
识出发，以分析为前 提。
• 综合为分析提供基础。
维定势的彻底突破。
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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
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。
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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
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理想模型
• 具有极限特征的思想模型
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理想实验
• 运用理想模型在思想中塑造理想过程，并
• 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
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1，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。
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。
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可以信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？
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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。
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
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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
• 可发展性：随着认识的发展，科学概念也
相应地发展、调整、修正甚至更新。
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科学符号
• 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。
• 科学符号发展的三个阶段：
– 自然语言符号系统——多义性、模糊性、效 率低下
– 人工语言符号系统
• 科学行话——单义性、明确性 • 形式化语言——思维过程机械化、自动化，
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。
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*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。
• 基本类型：
– 形式逻辑思维 – 辩证逻辑思维
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1，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
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2，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
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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
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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
生子实验
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4,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
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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，观察陈述是用科学语言表述的，而科学
• 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。 – 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
意象的思维活动
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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
指导。
• 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。
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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
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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
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1,科学事实的基本特征：
• 1)，个别存在陈述 vs 理论 • 2)，可复核、可重现 vs 伪科学、错觉、欺骗 • 3)，精确、系统 vs 日常经验
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1,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。
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2,观察
• 人们有目的、有计划地感知和描述客观事
12Leabharlann *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？
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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
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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
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归纳vs演绎
• 归纳：概括由经验获 • 演绎：科学证明、科
得的事实，获取新知 学预见，建立逻辑必
识。
然的知识体系。
• 增加人们知识的内容 • 知识内容保持不变
• 没有必然性
• 确保可靠性
• 为演绎提供推理前提 • 以归纳为推理前提
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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。
虑。——测不准原理。
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*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。
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实验的可重复性问题
• 可重复性要求的意义：保证严格性 • 不可重复的自然现象的真实性——初始条件
宙总体而言，归纳结论的概率是零。
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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
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数学归纳法是归纳法吗？
• 是否可错？ • 和一般科学研究中的归纳法有何区别？
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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
科学方法论
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参考文献（专著类）
• 自然辩证法,(马恩选集,第三卷) (全集20卷) • 马克思1844年经济学哲学手稿 • 科学哲学导论，卡尔纳普著，中山大学出版社 • 猜想与反驳， • 科学研究纲领方法论， • 科学革命的结构， • 反对方法， • 自由社会中的科学， • 哲学是物理学的工具，
便于计算机处理。
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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。
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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
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认识发展的阶段
感性具体
知性抽象
理性具体
抽象
综合
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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
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。
• 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 • 更深刻地反映了事物的本质，理想地复现研究对
象。
• 依赖于研究的兴趣和方向（绝非纯客观的）
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科研选题的基本原则
• 1， 需要性原则 • 2， 创造性原则——科学与技术的差异 • 3， 科学性原则 • 4， 可行性原则
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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
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1,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，
运用一定的物质手段（科学仪器和设备）， 在人为控制或变革客观事物的条件下获得 科学事实的方法。
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3,实验的作用：
• 简化 • 纯化 • 强化 • 重复 • 模拟 • 经济可靠
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3,实验的分类：
• 1，定性实验 • 定量实验 • 2，模拟实验 • 直接实验
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3,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
高创造性。
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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 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
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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