第六章 科学认识的经验方法与理论方法

• 假说的基本要素构成：
• 事实基础 • 背景理论（包括推理规则） • 对现象本质的猜测(科学假说的核心) • 推演出的预言和预见
• 科学假说具有以下特征：
• 其一、科学性 • 其二、假定性 • 其三、易变性
• （2）科学假说的分类及作用 • 科学假说一般分两类： • 其一是单称判断类的科学假说； • 其二是全称判断类的科学假说。
2、科学抽象的基础和过程
• 实践是理论的来源，也是一切科学 抽象的基础。一切科学抽象都必须 以实践为基础，坚持实践第一的原 则。 • 完整的抽象过程包括思维运动的两 次飞跃，即“感性的具体——抽象 的规定——思维的具体” 。
二、科学概念
• 科学概念的特征 • 科学概念在科学研究中的重要作用
1、科学概念的特征
• （2）实验方法的特点和作用
• 实验方法可以简化和纯化研究对象； • 实验方法可以强化研究对象，使之处于 极端的状态； • 实验方法可以延缓、加速或再现自然过 程； • 实验方法作为人类认识自然的一种手段 比较经济、可靠、便捷。
（3）观察和实验中的有关认识论问题
• 其一、观察渗透理论 • 其二、关于测量问题
• 科学理论及其特征 • 科学理论的建立和发展 • 科学理论的评价
• （1）科学理论及其特征
• 科学理论是经过实践检验的系统 化的科学知识体系。它由三个基 本知识元素组成：基本概念；基 本原理或定律；逻辑结论。
• 科学理论的基本特征
• 其一、客观真理性 • 其二、逻辑完备性 • 其三、全面系统性 • 其四、科学预见性
三、观察实验中的机遇
• 什么是机遇 • 机遇的类型 • 机遇在科学研究中的作用 • 机遇产生的根源 • 发现、识别和捕捉机遇的条件
1、什么是机遇
• 机遇是指人们在有计划地进行观察、 实验及其它研究工作中，由于某种偶 然的机会，遇到或发现某些出乎预料 的自然现象。 • 机遇有两个特点： • 意外性；偶发性。
• 科学概念是用科学语言表述的反映 科学研究对象某方面本质属性的思 维形式。 • 科学概念具有不同于其它概念的逻 辑特征：可确定性；可检验性；可 变动性。
2、科学概念在科学研究中的重要作用 • 将长期混淆不清的概念区分开来， 可以使科学得到迅速发展； • 用正确的概念代替错误的概念，可 以促进科学研究的深入发展； • 在新的事实面前引入新概念，可以 促进科学研究的深入发展；
• 科技工作者要想捕捉机遇，必须具 备以下四个条件：
• （1）投身科学实践活动之中，留心 意外之事。 • （2）要有较好的哲学理论素养和敏 锐的洞察力。 • （3）要有必要的知识储备和敏捷的 判断力。 • （4）要有丰富的想象力。
第二节 科学认识的理论方法
• 科学抽象 • 科学概念 • 科学假说与科学理论
2、机遇的类型
• 按照意外的程度不同，机遇分为两 类： • 在科学研究工作中发现了全部意外 的情况； • 在科学研究工作中发现了部分意外 的情况。
3、机遇在科学研究中的作用
• 机遇为科学上的发现和技术上的发 明提供先导； • 机遇为科学上的发现和技术上的发 明提供线索； • 机遇为科学上的发现和技术上的发 明提供生长点。
• （2）科学理论的建立和发展
• 科学理论的建立主要运用三种逻辑 方法：其一、公理化方法；其二、 逻辑与历史统一的方法；其三、从 抽象上升到具体的方法。 • 科学理论的发展具有两种形式：其 一、理论的常规发展；其二、理论 的变革。
• （3）科学理论的评价
• 其一、理论评价的内涵。
• 理论的真理性评价；理论的价值评价。
4、机遇产生的根源
• 机遇产生的客观根源 • 机遇产生的认识论根源
5、发现、识别和捕捉机遇的条件
• 捕捉机遇的客观条件。所谓客观条 件是指社会给人们提供所必需的外 部因素或条件。 • 捕捉机遇的主观条件。所谓主观条 件就是科学工作者捕捉机遇必须具 有的科学素养和理论思维能力。
• 法国生物学家巴斯德曾说过：“在 观察的领域中，机遇只偏爱那种有 准备的头脑” 。
• 3、科学事实在科学研究中的作用
• （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或科学 理论进行Fra Baidu bibliotek价的基本手段。
二、科学观察与科学实验
• 科学观察 • 科学实验
• 1、科学观察
• （1）科学观察及其类型 • （2）科学观察的基本原则 • （3）科学观察的作用和局限性
第五章 科学认识的 经验方法与理论方法
• 科学认识的经验方法 • 科学认识的理论方法
第一节 科学认识的经验方法
• 科学事实 • 科学观察与科学实验 • 观察实验中的机遇
一、科学事实
• 科学事实的含义 • 科学事实的基本特征 • 科学事实在科学研究中的作用
• 1、科学事实的含义
• 在科学认识中，事实常常在两种意 义上使用。 • （1）本体论意义上：把客观实在的 现象、事件、事物本身称为事实， 科学方法论中常常标明为“事实1” ，也就是通常说的客观事实。
• 1、科学观察及其类型 • 科学观察，又称观察方法，是人们 在一定的理论思维指导下，通过感 官或借助科学仪器。在自然发生的 条件下有目的、有计划地感知研究 对象，从而获得科学事实的一种研 究方法。
• 从不同角度可以对科学观察进行 不同的分类：
• 定性观察和定量观察（获取观察对 象信息的要求不同） • 直接观察和间接观察（观察主体与 客体之间是否存在仪器中介）
• （1）科学假说及其特征
• 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 律提出的一种假定性的推测和说明 ，是自然科学理论思维的一种重要 形式。
• 科学假说的来源：
• 当出现了用已知科学理论无法解释的 新事实时，会产生对新事实的猜想性 说明； • 当把某一理论类推到原来适用的范围 之外，对其它事物的属性、规律进行 猜测或设想时，会提出新的假说； • 为解决新旧事实之间的矛盾会提出假 定性说明。
一、科学抽象
• 科学抽象及其作用 • 科学抽象的基础和过程
1、科学抽象及其作用
• 科学抽象是理性思维的一种形式。科 学抽象就是从事物的各种属性中，抽 取出本质属性的思维方法。
• 可以帮助人们撇开许多次要的或无 关的因素，使研究对象和研究过程 得到比在实验条件下还要彻底的纯 化和简化。 • 科学抽象还能帮助我们撇开不同事 物的不同形态和不同内容，抽象出 事物的共同特性。
• 其二、理论评价的标准。
• 理论与经验事实的一致性；理论内在逻 辑的完备性；理论的简单性；理论的预 见性。
• 一个科学概念被移植渗透到另一学 科，已经成为促进科学发展的有效 手段； • 创立一个新的科学概念，能够指导 人们的实践，有时还能导致科学技 术上的重大突破。
三、科学假说与科学理论
1、科学假说
• 科学假说及其特征 • 科学假说的分类及作用 • 建立科学假说的方法论原则 • 科学假说的检验 • 科学假说的发展
• 2、科学实验
• 科学实验及其分类 • 实验方法的特点和作用 • 观察和实验中的有关认识论问题
• （1）科学实验及其分类
• 实验方法是认识主体根据一定的科学研 究目的、运用一定的物质手段、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。 • 依据不同的分类标准，可将实验划分不 同类型：如定性实验和定量实验；探索 性实验和验证性实验；直接实验和模拟 实验等等。
• 主体论：仪器是主体的一部分，由 于微观测量中仪器与客观实在的相 互作用不可控制，观测结果中仪器 与客观实在难以区分，主客体不可 分是量子力学与经典物理学本质上 不同的新特点，微观领域不存在对 客观实在本身的认识。 • 困难：主体的介入使量子力学的认 识过程失去了客观基础。
• 客观实在论：极力把主体排斥在量子力 学之外，否定仪器对客观实在的干扰作 用不可忽略，否认微观测量与宏观测量 的区别。认为量子力学已经是完全成熟 的理论体系，象经典物理学一样，揭示 的是自然界客观的运动规律。其目的是 维护经典反映论，排除量子力学在认识 论上表现出的新特点。 • 困难：排除量子力学的新特点，使人们 对量子力学存在的必要性发生了疑问。
观察渗透理论
• 什么是“观察渗透理论” • 为什么观察渗透着理论 首先，观察不仅是接收信息的过程，同 时是加工信息的过程。 其次，观察陈述是用科学语言表述出来 的，而科学语言总与特定的科学理论相联 系着。 • “观察渗透理论”与“观察的客观性”的 关系
• “观察渗透理论”与 “观察的客 观性”的关系：
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驳主体论者： （1）关于仪器 （2）关于测量 （3）关于仪器与微观实在原则上不可分 驳客观实在论者： （1）仪器干扰在量子力学中的作用 （2）关于量子力学的完备性问题
• 量子力学中的因果决定论问题 统计描述并不取消因果关系， 几率并不排斥因果，而仅仅改变 了因果关联的形式。
量子力学中的哲学问题
微观世界主客关系问题（仪器归 属问题，测量问题） 因果决定论问题
• 哥本哈根学派的正统诠释：由于量子属性 的存在，仪器对微观客体的干扰已不可避 免，并且这种干扰既不能忽略不计，又不 能通过修正控制条件而得到补偿。对于微 观客体来说，观测结果与观测对象之间原 则上不可能达到完全一致，在微观世界中 独立于观察者的客体是不存在的，对于微 观实在本身的认识则不可能。
• 其一、逻辑分析 • 其二、实践检验
• （5）科学假说的发展
• 其一、被证实而上升为理论。 • 其二、与新事实不完全相符或出现 了新的逻辑困难，需要进行部分修 改、补充、完善。 • 其三、被新的事实证伪，公认的错 误假说。 • 其四、有时对同一事实会产生两个 以上不同的假说并存的现象。
2、科学理论
• 二者在本质上是一致的 • 第一，观察实验结果必须能用某种 标准的方法进行重演。 • 第二，观察实验要以正确反映客观 事物本质的理论为指导。
• 第三，在观察实验中应当尽可能使 用先进的观测仪器，这是保证客观 性的物质基础。 • 第四，在观察实验中科学工作者要 有良好的实事求是的学风，要尊重 客观实际，不能依自己的主观愿望 或想象对观察实验结果进行整理。 严谨的科学作风是保证观察实验客 观性的前提。
• （2）科学观察的基本原则
• 客观性原则 • 全面性原则 • 典型性原则
• （3）科学观察的作用和局限性
• 首先，观察可为科学假说的提出和科学 理论的形成提供第一手原始材料。 • 其次，观察可为验证科学假说和科学理 论提供事实依据。 • 第三，观察还可以导致新的技术发明。 • 观察具有一定的局限性，不能充分证明 必然性。
• （2）认识论意义上：指人们关于事 物的比较直接、比较确实的知识， 是对被认识的事件和现象的某种经 验陈述或判断，科学方法论中把它 标明为“事实2”，也就是通常说的 科学事实。
• 2、科学事实的基本特征
• （1）个别陈述性 • （2）可复核、可重复性 • （3）精确性和系统性 • （4）科学事实渗透理论
• 科学假说在科学研究中的作用
• 科学假说对科学观察和实验具有导 向作用。 • 科学假说是通向科学理论的桥梁。 • 科学假说是发挥思维创造力的有效 方法。 • 不同假说的争鸣有利于学术繁荣。
• （3）建立科学假说的方法论原则
• 其一、解释性原则 • 其二、对应性原则 • 其三、可检验性原则
• （4）科学假说的检验