科学知识的形成与发展

科学知识的形成与发展(一)科学知识的构成（二）科学认识的起点（三）观察与理论的关系(四)科学发展的模式理论(一)科学知识的构成科学认识过程的成果是科学事实、科学定律、科学假说以及逻辑推理和实验检验而建立起来的科学理论。

1、科学事实科学事实：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、关系等）的真实描述或判断，其逻辑形式是单称命题。

科学事实的特点：可重复性渗透着理论系统性相对独立性科学事实的作用：科学事实是形成科学概念、科学定律、科学假说和科学理论的基础。

科学事实是确证或反驳科学假说和科学理论的基本依据。

2、科学定律科学定律：是反映自然界事物、现象之间必然性关系的科学命题。

具有不以人的意志为转移的客观性，以全称命题的形式表现出来。

科学定律的特征：▪绝对真理与相对真理的统一(具体的、历史的)▪简明性特征科学定律的作用：▪揭示了事物的本质或规律▪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3、科学假说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提出的一种假定性的推测和说明，是自然科学思维的一种重要形式。

科学假说：是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猜测性说明和尝试性解答。

基本要素：事实基础、理论背景、对现象、规律的猜测，推导出的预言和预见.科学假说——通向科学理论的必要环节惠威尔:”若无某种大胆放肆的猜测,一般是做不出知识的进展的.”没有大胆的猜测是做不出伟大的发现科学假说的一般特征科学性假定性易变性科学假说的来源当出现已知科学理论无法解释的新事实时，会产生猜测性说明。

当把某一理论类推到原来适用范围之外，对其对象的属性、规律进行猜测或设想时，会提出新假说。

为解决新旧事实之间的矛盾时会提出假定性说明。

建立科学假说的原则解释性原则（能解释全部事实）对应原则（不能与已检验的科学理论矛盾）可预测性原则科学假说的检验⑴逻辑分析——实践检验的辅助方法主要是分析假说在逻辑上的合理性，以达到对假说进行初步筛选的目的。

⑵实践检验——对假说中演绎出的若干可以直接检验的推论，与科学事实进行对照。

依据推论是否与观察或实验获得的经验数据相符合来决定假说的真伪。

⑶证实与证伪科学实践作为检验假说的标准，既能证实假说也能证伪假说。

检验中的复杂性不能完全证实——确证在逻辑上，方法的保真性是没有保证的实践研究中不能一出现反例就否定假说（实践是可错的、辅助性假说易谬）所以，证实与证伪的对立不是绝对的，两者是对立统一的。

⑷判决性实验是形成和发展科学理论的必经途径，是通向科学理论的桥梁。

是发挥思维能动性的主要方式，激发思维创造性的媒介。

不同假说的争论有利于科学的发展，有利于学术繁荣。

4、科学理论科学理论：是系统化的科学知识，是关于客观事物的本质及其规律性的相对正确的认识，是经过逻辑论证和实践检验并由一系列概念、判断和推理表达出来的知识体系。

科学理论的结构基本概念——思维的基本单位、逻辑起点基本原理或定律——是对研究对象的基本关系的反映，是科学理论建立的基础。

科学推论——由基本原理演绎推导出来的结论。

科学理论的基本特征客观真理性——最本质的特征要求科学理论必须正确地反映客观事物的本质及其规律性。

全面系统性从事物的全部现象及其所有联系出发概括出来的普遍本质与规律。

逻辑完备性整个体系具有内在的逻辑关联性、无矛盾性。

预见性科学理论不仅能够解释已知，而且还能够预见未知，对未知事物的状况做出符合逻辑的预言。

科学理论的评价与选择科学理论的评价：是判断科学理论优劣的过程。

科学理论的选择：是在两个及两个以上的科学理论中挑选出更佳的理论的过程。

科学理论的评价与假说检验既有联系又有区别假说检验主要涉及假说与观察事实是否一致、内在逻辑是否自洽。

理论评价则要研究假说、观察事实和科学家三者之间的关系。

科学理论的评价的标准：（1）理论同经验事实的一致性科学理论的内容必须正确地反映事物的运动规律，从理论推出的可检验结论应该与实验的结果相符合。

（2）相容性评价相容性是指新的科学理论同公认的科学理论在逻辑上是相容的。

（是科学家拒斥轻率的理论，抵制伪科学的重要手段）（3）逻辑自洽性评价自洽性评价是指分析理论内部是否自相矛盾。

自洽性要求科学理论内部的各个命题相互之间有逻辑联系，不能自相矛盾。

（4）简单性评价——美学原则这是对科学理论的逻辑基础的要求，即：基础的逻辑简单性。

（5）理论的预见性一个好的科学理论不仅应当有尽可能大的解释力，还应有尽可能大的预见力。

科学家个人对理论选择的影响A、科学家个人心理偏好影响着对新理论的接受和拒斥B、科学家的权威、声望和社会地位影响着对新理论的接受和拒斥C、社会意识形态等社会因素影响着对新理论的接受和拒斥科学知识的构成部分间的辩证关系科学事实是科学知识体系的出发点和归宿科学定律是构成科学理论的基础科学假说是科学理论的过度形式科学理论是科学成果的系统体现（二）科学认识的起点科学的起点究竟是什么呢？归纳主义认为：科学始于观察，观察是科学发现的起点。

波普尔—科学始于问题▪问题既是旧理论的终点也是新理论的起点▪以问题为框架有选择地去搜集事实材料科学始于问题与认识以实践为基础不矛盾提出一个问题往往比解决一个问题更重要.（爱因斯坦）1、科学问题的提出科学问题——是指一定时代的科学认识主体在当时的科学实践水平和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尚未解决的矛盾。

（时代性）科学问题的构成三个基本要素：问题的指向、研究目标和求解的应答域。

应答域：在问题的研究中所确定的域限，并假定所提出问题的解必定在这个领域中。

科学问题的来源：已有理论与经验事实之间矛盾产生的问题科学理论内部逻辑矛盾而产生的问题从不同学派理论之间的矛盾中产生的问题从社会需求中提出问题为寻求事实之间的联系提出问题2、解决科学问题的基本途径：通过进一步获取事实回答问题通过引入新的假说来解决问题通过引入新的概念解决问题（三）科学事实的获取1、科学观察科学观察是人们有目的、有计划地利用自己的感官认识和描述各种自然现象，获取经验知识的基本手段。

特点：感性活动；有目的、有计划科学观察的基本原则坚持观察的客观性坚持观察对象的全面性2、科学实验科学实验：是人们根据研究目的，利用科学仪器、设备，人为地控制或模拟自然现象，排除干扰，突出主要因素，在有利的条件下获得科学事实的方法。

科学实验的特点和作用A、可纯化和简化观察对象B、可以强化对象及其条件C、是一种经济可靠的认识和变革自然的方法D、可重复性观察与理论的关系独立于理论之外的纯粹的观察（培根）理论依赖于观察，观察独立于理论观察渗透理论（库恩波普尔）观察并不等于感官的感觉图象，不单纯是生理活动。

观察陈述依赖理论。

精确、明晰的理论是精确观察陈述的先决条件理论在观察中起着“定向”和“加工改造”作用“是理论决定我们能够观察到的东西.”（爱因斯坦）辩证唯物主义在这个问题上坚持观察的客观性，主张观察是主观与客观相统一的过程。

如何保证观察的客观性？●可重复性●以正确反映客观事物本质的理论为指导●先进的观测技术和仪器●严谨、求实的态度四、科学理论发展的模式（一）科学理论的积累进步模式古代归纳主义：科学理论的发展是经验的积累科学发展是量的积累、递增，科学只有进化，没有革命；只有量变，没有质变。

惠威尔把科学进化比作“支流汇入成江河”，科学就是把以前的成就逐步并入新理论而进步的逻辑实证主义：科学理论是通过新的经验事实的证实而不断朝前发展的；得到证实的科学理论不断积累的过程就是科学的发展史。

以上两者都主张：科学发展主要通过归纳法的归并，使知识不断积累或增加来实现的——是一幅科学进化的静态图景，表明科学发展是一个平缓的、渐进的、积累的直线发展过程，其中没有渐进的中断，没有革命。

经验——理论——经验… …对科学理论积累进步模式的评价合理性科学理论的积累进步模式，勾画了一幅积累式的科学发展图景，这从一个侧面反映了科学不断进步的总趋势。

符合人类自然认识不断发展这个“宏观”事实揭示了这个发展的“微观”机制——在证实中不断积累的事实。

局限性根本缺陷是忽视了科学中的革命现象，因而不能解释那些与传统理论不同的革命性的新理论的产生过程。

只能容纳范围非常狭窄的科学史事实排斥了许多实际影响着科学发展的因素科学革命被排除在科学史之外，不能解释革命性理论的产生。

（二）科学理论的否证式发展观波普尔：科学理论的演变不是一个不断积累的过程，而是不断被经验反驳和证伪的反复过程。

其中，猜想和反驳是科学发展过程中的最基本环节。

波普尔——科学理论的演化过程是在不断地提出猜想、发现错误而遭到否证、再提出新的猜想的循环往复的过程中向前发展的。

科学理论的发展是通过不间断的革命实现的科学理论的否证式发展模式问题→ 猜想→ 证伪→ 新的问题P1 →TT → EE → P2强调了科学知识的增长是一个动态的不断革命的、跳跃式的过程。

科学理论的进步表现为一个理论对另一个理论的替代要求：新理论比旧理论具有更高的可证伪性；同时只有当新理论或由之推导出的预言得到确证，才可称为是真正进步的理论。

把具有更高证伪度的大胆推测之被证伪看成是科学获得有意义进步的观点是错误的标志着重大进步的是大胆推测得到确证否证式的科学发展模式以一幅阶跃式的科学发展图景取代了积累式的发展图景，把科学看作是通过不断证伪，运用演绎方法而向前发展的。

（一次证伪就是一次革命，不断证伪就是不断革命——“不断革命论”）否证式的科学发展模式的缺陷：把科学理论的稳定性看得过于脆弱，把科学革命看的过于简单。

仍用理性的逻辑工具来分析科学的发展史把科学发展完全归结为科学革命，严重脱离科学发展的实际断言科学本质就是猜测，一部科学史就是猜测的历史，是赞同唯心主义的观点。

（三）科学理论发展的社会历史观（ 范式更替的发展模式）库恩——克服前两种科学发展观的片面性，主张从动态角度来考察科学理论发展的机制和规律，提出了范式更替的科学发展模式。

库恩的范式更替发展模式：以“范式”变革为核心范式：是指从事同一个特殊领域的研究者们所持有的共同的信念、传统、理性和方法。

前科学 常规科学革命新的常规科学特点：可以把一大批坚定的拥护者聚集起来能指导这些拥护者进行解决难题的活动新旧范式的更替是科学革命的标志“范式”模式的合理性纠正了累积式与否证式的偏颇，把科学演进描述为渐进的积累与革命性的转化相统一的过程，更符合科学发展的现实。

把心理和社会两大因素引入科学革命之中。

（科学共同体抛弃旧理论，接受新理论的活动）“范式”模式的缺陷不承认科学革命是向真理的接近,看作是解决难题上效用的进步没有以辩证的否定观来看待范式的更替在范式产生、更替问题上片面夸大非理性因素的作用，以科学共同体的信念为依据，陷入了非理性主义，抹煞了评价知识的客观标准。