第四讲 科学认识的过程

• 科学问题的来源
--科学实验与科学理论的矛盾（看图片） --不同学派不同理论的争论 --社会需要同现有的生产技术不能 满足需要之间的矛盾 --理论自身的逻辑矛盾
• 1780年迦伐尼 （1737—1798）
• 巴斯德（1822—1895）
（二）怎样提出科学问题
• 调研综述，科学分析 • 集思广益，初步论证 • 胸有成竹，灵活机动
充分条件假言推理 定义 充分条件假言推理是前提中有一个充分条件假 言判断，并根据充分条件假言判断的逻辑性 质进行的推理。 规则
（1）肯定前件，就要肯定后件。否定前件，不能否定后件。 例如：如果你坚持锻炼，你的身体就会康复。 （2）否定后件，就要否定前件。肯定后件，不能肯定前件。 例如：如果小王患肺炎，则他会发烧。
必要条件假言命题的推理 定义 必要条件假言推理是前提中有一个必要条件假 言判断，并根据必要条件假言判断的逻辑性 质进行的推理。 规则 （1）否定前件，就要否定后件。 肯定前件，不能肯定后件。 （2）肯定后件，就要肯定前件。 否定后件，不能否定前件。
应用： 在中国，只有富士山连锁店经营日式快餐。 如果上述断定为真，以下哪项不可能为真？ Ⅰ.苏州的富士山连锁店不经营日式快餐 Ⅱ.杭州的樱花连锁店经营日式快餐 Ⅲ.温州的富士山连锁店经营韩式快餐。 A. 只有Ⅰ B. 只有Ⅱ C. 只有Ⅲ D. Ⅰ 和Ⅱ
简单枚举归纳推理
根据一类事物对象中部分对象具有（或不具有）某种属 性，推出该类对象全体都具有（或不具有）这种属性 的推理。 • 逻辑结构式 S1是（不是）P S2是（不是）P S3是（不是）P …… Sn是（不是）P （S1、S2、S3……Sn是S类的部分对象，并且没有出 现反例） —————————————————————— ———— 所以，所有的S是（不是）P
（三）科研选题的基本原则 • 需要性原则 • 科学性原则 • 创造性原则 • 可行性原则
永动机
• 历史上最著名的第一类永动机是法国人亨内考在十三 世纪提出的“魔轮”，魔轮通过安放在转轮上一系列 可动的悬臂实现永动，向下行方向的悬臂在重力作用 下会向下落下，远离转轮中心，使得下行方向力矩加 大，而上行方向的悬臂在重力作用下靠近转轮中心， 力矩减小，力矩的不平衡驱动魔轮的转动。
结构式 （1）肯定否定式：
. p∨q（要么……要么） p（∨q） ———————— ﹁ q（∨﹁ p） . 或： （（p∨q）∧p）—→﹁q . （2）否定肯定式： p∨q（要么……要么） ﹁ p（∨﹁q） ———————— q（∨p） . 或： （（p∨q）∧﹁p）—→q
假言命题及其推理
什么是假言命题 假言命题是断定事物之间的条件关系的复合命题。 结构式（两部分） （1）假言支。（两个：一个作为原因的称为“前 件”；一个作为结果的称为“后件”） （2）联结项。通常用“如果……那么……”、“只 有……才……”、“当且仅当……则……”表示。 例如：如果寒潮到来，气温就会下降 只有你去，我才放心 人不犯我，我不犯人，人若犯我，我必犯人。 根据假言判断所断定的前件是后件的不同条件，假 言判断又可以区分为三种：充分条件假言判断； 必要条件假言判断；充分必要条件假言判断。
求同求异并用法
求同求异并用法的形式结构 场合 先行情况 被研究现象 （1） A、B、C a （2） A、D、E a 正面场合 （3） A、F、G a …… ……………… …… （1'） —、D、H — （2'） —、B、I — 反面场合 （3'） —、G、J — …… ……………… …… ————————————————————— ——— 所以，A与a有因果联系。
联言推理
• ．定义 联言判断是断定几种情况同时存在的复合判断。 例如：小张歌唱得好并且舞跳得好。 • ．结构式（两部分） （1）联言支。（两个或两个以上） （2）联结项。通常用“并且”表示。此外还有 “既……又”、“不但……而且”、“虽然…… 但是”、“……而且……”、“……而……” • ．符号表达式 p∧q（“∧”读做合取；“p∧q”读做p合取q）
相容的选言命题的推理
相容选言推理是前提中有一个相容选言判断，并根据相容选 言判断的逻辑性质进行的推理。 规则 （1）否定一部分选言支，就要肯定另一部分选言支。（因 为不能同假） （2）肯定一部分选言支，不能否定另一部分选言支。（因 为有可能是多个选言支） 结构式（否定肯定式） p∨q ﹁ p（∨﹁q） ——————— q（∨p） 或： （（p∨q）∧﹁p）—→q 例如：或者派小李去广州，或者派小王去广州；不派小李去 广州，所以，派小王去广州。
第四讲 科学认识的过程
• 科学研究和技术开发没有刻板的固定程 序，但在多数情况下，会包含几个相互 衔接的环节。大体包括五个阶段。 • 科研选题阶段 获取事实阶 段 思维加工阶段 验证假说阶 段 建构理论体系阶段
一、科研选题
• 科研选题是科研劳动的起点，是关系到 整个科研工作成败的战略性环节。 • 一部科学史，就是科学家前仆后继，不 断提出科学问题又不断地予以解决的历 史，只要存在人与自然的矛盾，这部物对象中每一个对象 都具有（或不具有）某种属性，推出该类对象全 体都具有（或不具有）这种属性的推理。 • 2.完全归纳推理的逻辑结构式 • S1是（不是）P • S2是（不是）P • S3是（不是）P • …… • Sn是（不是）P • （S1、S2、S3……Sn是S类的全部对象） • —————————————————— • 所以，所有的S是（不是）P
贝尔和他设计的电话
弗莱明发现青霉素
三、整理科学事实的方法
• 科学抽象 指在科学研究中排除事物的非本质 的、次要的、表面的因素，抽出其本质 因素，形成科学概念和科学符号，以达 到揭示研究对象的因果关系和普遍规律 的思维方法。
科学抽象的方法论功能
• 能够抽取和概括出科学概念，以此作为表述科 学发现的“知识细胞”。 • 能够提取和创造科学符号，以次作为人类交流 思想的通用语言。如， “氧”——氧元素、氧气、臭氧 o o2 o3 • 创造出形式化语言。 M——P S——M ∴S——P
逻辑方法
• 归纳法 归纳推理是以个别或特殊性知识为前提，推 出一般性知识的推理。它的结论所断定的知 识范围超出了前提所断定的知识范围，因此， 归纳推理的前提与结论之间的联系（完全归 纳推理除外）具有或然性。 • 归纳推理的种类 根据推理所考察的对象的范围，把归纳推 理划分为完全归纳推理和不完全归纳推理； 又根据对象和属性之间的联系方式，把不完 全归纳推理划分为简单枚举归纳推理和科学 归纳推理。
科学归纳推理
根据一类对象中的部分对象与其属性之间的联系具有必 然性，推出该类对象的全部都具有这种属性的推理。 科学归纳推理的逻辑结构式 S1是P S2是P S3是P …… Sn是P （S1、S2、S3……Sn是S类的部分对象， 并且S与p之间有必然联系） —————————————————— 所以，所有的S是P
二难推理法
由两个假言前提和一个具有二支的选 言前提联合作为前提而构成的推理。
简单的构成式 如果p，那么r； 如果q，那么r； 或者p，或者q； 所以，总是r。
p—→r； q—→ r p∨ q R
类比法
类比法是根据两个或两类事物在某些属性 上相同，推断它们在另外的属性上也相 同的一种推理。 二、类比法的逻辑结构式 A事物具有属性a、b、c、d； B事物具有属性a、b、c； —————————————— 所以，B事物也可能具属性d。
（一）科学问题
• 科学问题——指一定时代的科学认识主体在当时的 • 科学问题的类型
--what型（陈述型）：客体对象的性质 --how型（过程型）：客体对象的运动 --why型（因果型）：客体对象的机理 知识背景下，提出的关于科学认识和科学实践中需要 解决而又未解决的矛盾，它包含一定的求解目标和应 答域，但尚无确定的答案。
观察方法的基本原则： 客观性原则 全面性原则 典型性原则 • 实验方法: 是人们根据课题规定的目的， 通过科学仪器和设备，人为地改变、控 制或模拟客观对象，在有利的条件下获 取科学事实的一种研究方法。
• 观察和实验中的机遇 • 怎样抓住机遇： —合理的知识结构 —创造批判的精神 —敏锐的洞察能力
形式 p∧q ———— p（q） 或:p∧q —— p（q） 例如： 小张既有优点，也有缺点 所以，小张是有优点（缺点）
选言命题及其推理
什么是选言命题 1．定义 选言判断是断定几种可能的事物情况至少有一个存在的复 合判断。 2．逻辑性质（特征） 几种情况的可能性，其中至少有一个是真的。 3．结构式（两部分） （1）选言支。（两个或两个以上） （2）联结项。通常用“或者……或者”表示。此外还有 “要么……要么……” 例如：李明或者是诗人，或者是小说家。 要么武松打死老虎，要么老虎吃掉武松。
（四）科研选题的方法论功能
• 激发功能
问题能够激发热情，激励他们披荆斩刺， 去开拓出科学技术新领域并进而收获科学技术 新硕果。
• 对后来者的号召功能
科研选题的确立，犹如树立了一面旗帜， 召唤着一代新人为解决而奋勇前进。
• 对科学家的培养功能
科学好奇心与求知 勇于探索的精神
二、搜集科学事实 的方法
例如： 凡金属 都能 导电; ――(大前提) 铜 是 金属; ――(小前提) 所以,铜能导电。－－（结论） M——P S——M
S——P
（1）任何一个三段论都包含并且只能包含三个不同的概念。 △ 小项：结论中的主项。用“S”表示。 △ 中项：在两个前提判断中出现，但在结论中不出现的概念。用“M” 表示。 △ 大项：结论中的谓项。用“P”表示。 （2）任何一个三段论都是由三个性质判断组成的。 △ 大前提：包含着大项“P”和中项“M”的前提判断。 △ 小前提：包含着小项“S”和中项“M”的前提判断。 △ 结论：包含着大项“P”和小项“S”，由两个前提推出的新判断。
剩余法 剩余法的逻辑结构式 复合情况（A、B、C、D）是被研究现象（a、 b、c、d）的原因 A是a的原因 B是b的原因 C是c的原因 ——————————————————— 所以，D是d的原因