科學(xué)方法論精品課件

1、科學(xué)方法論第1頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六第三講 科學(xué)方法論（1）科學(xué)問題與科研選題、（2）科學(xué)觀察與實(shí)驗(yàn)及其認(rèn)識論問題（3）科學(xué)抽象與邏輯思維方法、（4）科學(xué)假說與理論第2頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六第1節(jié) 科學(xué)問題的提出一、科學(xué)問題二、科研選題第3頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六一、科學(xué)問題 1科學(xué)研究從問題開始（地位）2科學(xué)問題的含義3科學(xué)問題的來源第4頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六一、科學(xué)問題1科學(xué)研究從問題開始 波普：“科學(xué)研究始于問題” 理論依據(jù)： 總體看，舊理論的終點(diǎn)

2、， 新理論的起點(diǎn)。 具體過程看，問題的框 架，問題驅(qū)動(dòng)和引導(dǎo)研究。波 普第5頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六一、科學(xué)問題 2科學(xué)問題的含義 “一定時(shí)代的科學(xué)認(rèn)識主體，在當(dāng)時(shí)的知識背景下，提出的關(guān)于科學(xué)認(rèn)識和實(shí)踐中需要解決而又未解決的矛盾，它包含著一定的求解目標(biāo)和應(yīng)答域，而尚無確定的答案?！钡?頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六一、科學(xué)問題2科學(xué)問題的含義 一定歷史時(shí)代的產(chǎn)物。 與科學(xué)認(rèn)識主體的“欲求”以及智能狀況相聯(lián)系。 科學(xué)問題是有結(jié)構(gòu)的第7頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六2科學(xué)問題的含義一定歷史時(shí)代的產(chǎn)物。 “以整

3、個(gè)時(shí)代的科學(xué) 技術(shù)發(fā)展水平來衡量” 時(shí)代背景還決定著 科學(xué)問題的內(nèi)涵深度和 解決途徑。希爾波特第8頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六2科學(xué)問題的含義與科學(xué)認(rèn)識主體“欲求”及智能狀況相聯(lián)系 “自然界本身不存在問題”、 “需要研究者去認(rèn)識、提出” 第9頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六2科學(xué)問題的含義科學(xué)問題是有結(jié)構(gòu)的 “問題的指向、研究的目標(biāo)和求解的應(yīng)答域”。 丁肇中第10頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六3科學(xué)問題的來源 “來源于科學(xué)實(shí)踐和生產(chǎn)實(shí)踐”由科學(xué)理論和科學(xué)實(shí)踐的矛盾能產(chǎn)生 由科學(xué)理論體系自身的內(nèi)在矛盾產(chǎn)生由科學(xué)理

4、論之間的矛盾產(chǎn)生經(jīng)驗(yàn)事實(shí)累積到一定時(shí)候產(chǎn)生 社會需求第11頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六二、科研選題“形成、選擇和確定所要研究和解決的 課題”。 選題的意義； 選題的步驟； 選題的基本原則第12頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六二、科研選題1選題的意義 “提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要。因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題也許僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上的或?qū)嶒?yàn)上的技能而已，而提出新的問題、新的可能性、從新的角度去看舊的問題，卻需要?jiǎng)?chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正的進(jìn)步?！?愛因斯坦第13頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六二、科研選題1選題的

5、意義 如果你從肯定開始，必將以問題告終；如果從問題開始，則將以肯定結(jié)束。 培 根第14頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六二、科研選題 2科研選題的步驟文獻(xiàn)調(diào)研和實(shí)際考察；提出選題；初步論證；評議和確定課題。第15頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六2科研選題的步驟文獻(xiàn)調(diào)研和實(shí)際考察 文獻(xiàn)調(diào)研 準(zhǔn)、新、全 實(shí)際考察第16頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六2科研選題的步驟提出選題 文獻(xiàn)綜述； 研究意義； 研究的核心問題； 研究路線； 研究步驟第17頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六2科研選題的步驟初步論證

6、立題依據(jù) -合理性分析實(shí)施條件 -可行性分析 預(yù)期效果 -可用性分析第18頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六2科研選題的步驟評議和確定課題 綜合評價(jià)第19頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六二、科研選題 3科研選題的基本原則 需要性原則 創(chuàng)造性原則 科學(xué)性原則 可行性原則第20頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六3科研選題的基本原則需要性原則 科研選題必須滿足社會需要和科學(xué)自身發(fā)展的需要。王 選第21頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六3科研選題的基本原則創(chuàng)造性原則 選出的課題應(yīng)是前人未曾提出或沒有解決的

7、問題。第22頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六3科研選題的基本原則科學(xué)性原則 科研選題應(yīng)以一定的科學(xué)理論或科學(xué)事實(shí)為依據(jù)，把課題置于當(dāng)時(shí)的科學(xué)背景之下。第23頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六3科研選題的基本原則可行性原則 所選擇的課題要與自己的主客觀條件相適應(yīng)，即根據(jù)自己已經(jīng)具備的或經(jīng)過努力可以具備的條件進(jìn)行選擇。第24頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六第2節(jié) 科學(xué)事實(shí)的獲取科學(xué)觀察科學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)中的若干認(rèn)識論問題第25頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六一、科學(xué)觀察 “在自然發(fā)生的狀態(tài)下，對所

8、要研究的對象進(jìn)行有目的的、有計(jì)劃、有選擇的感知活動(dòng)”。 感知性；目的性 作用： -有助于研究課題的形成； -有助于科學(xué)假說的建立； -可以為檢驗(yàn)科學(xué)假說和科 學(xué)理論提供事實(shí)依據(jù)。第26頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六二、科學(xué)實(shí)驗(yàn) “人們根據(jù)一定的科學(xué)研究目的，運(yùn)用科學(xué)儀器或設(shè)備等物質(zhì)手段，在人為控制或模擬研究對象的條件下，獲得科學(xué)事實(shí)的過程”。 特點(diǎn)： -簡化和純化研究對象； -強(qiáng)化研究對象； -再現(xiàn)、加速、延緩或模擬研究對象； -經(jīng)濟(jì)可靠。 第27頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六二、科學(xué)實(shí)驗(yàn)作用 -檢驗(yàn)原理真理性的標(biāo)準(zhǔn)； -獲得新假說、新理

9、論的直接來源，發(fā)展科學(xué)知識的手段，居里夫人第28頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六二、科學(xué)實(shí)驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃 “除了假說的創(chuàng)造者，誰也不相信假說；除了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者，誰都相信實(shí)驗(yàn)?！泵芰⒏?9頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六 三、觀察和實(shí)驗(yàn)中的若干認(rèn)識論問題觀察和實(shí)驗(yàn)與科學(xué)理論的關(guān)系實(shí)驗(yàn)對象與測量儀器的相互作用觀察的客觀性觀察與實(shí)驗(yàn)過程中的機(jī)遇拉瓦錫第30頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六三、觀察和實(shí)驗(yàn)中的若干認(rèn)識論問題觀察和實(shí)驗(yàn)與科學(xué)理論的關(guān)系 “觀察滲透理論” a.有目的的感知活動(dòng)，事先規(guī)劃設(shè)計(jì)， b.不僅是接收信息

10、，同時(shí)也是加工信息。 c.陳述語言與特定的科學(xué)理論相聯(lián)系結(jié)論： 把客觀事物描述為科學(xué)事實(shí)時(shí)，理論框架一直在背后起作用。 “定向”，有選擇的接收外界信息。 “加工改造”，理解到觀察到的到底是什么。第31頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六愛因斯坦認(rèn)為: “是理論決定我們能夠觀察到的東西”，“只有理論，即只有關(guān)于自然規(guī)律的知識，才能使我們從感覺印象推出基本現(xiàn)象”。第32頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六三、觀察和實(shí)驗(yàn)中的若干認(rèn)識論問題實(shí)驗(yàn)對象與測量儀器的相互作用 實(shí)驗(yàn)者、實(shí)驗(yàn)對象、測量系統(tǒng) -堅(jiān)持微觀客體的客觀實(shí)在性。 -主體不可能離開測量儀器去研究

11、客體的性質(zhì)。 -判定“信息”時(shí)，必須充分考慮測 量儀器與客體相互作 用的因素。海森堡第33頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六三、觀察和實(shí)驗(yàn)中的若干認(rèn)識論問題觀察的客觀性 客體性： 不依賴于我們的意識而存在的客觀世界，它獨(dú)立于主體，科學(xué)觀察無法達(dá)到。 客觀性： 客觀世界在認(rèn)識主體中的正確反映，在一定的科學(xué)認(rèn)識條件下的客觀結(jié)果，科學(xué)觀察能夠達(dá)到。 孟德爾豌豆實(shí)驗(yàn)第34頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六3、觀察的客觀性（1） 以正確的理論為指導(dǎo)（指導(dǎo)思想） 消除自然界中的假象，“眼見不一定為實(shí)”第35頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，

12、星期六3、觀察的客觀性（2）盡可能使用先進(jìn)的科學(xué)儀器（物質(zhì)基礎(chǔ)） 糾正人感官在生理上的局限性造成的錯(cuò)覺 斯坦福直線加速器 第36頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六3、觀察的客觀性（3）使實(shí)驗(yàn)結(jié)果用標(biāo)準(zhǔn)的方法重演 防止偶然的失誤或故意的弄虛作假 黃禹錫和干細(xì)胞風(fēng)波 第37頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六3、觀察的客觀性（4）保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)事求是的學(xué)風(fēng) 謹(jǐn)防先入為主與偏見巴斯德主張傳染病是由微生物引起的 第38頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六3、觀察的客觀性 我要做的是使我的愿望符合事實(shí)，而不是試圖讓事實(shí)與我的愿望調(diào)和。我們

13、要像一個(gè)小學(xué)生那樣坐在事實(shí)面前，準(zhǔn)備放棄一切先入之見，恭恭敬敬的照著大自然指的路走，否則，就將一事無成。 赫胥黎第39頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六三、觀察和實(shí)驗(yàn)中的若干認(rèn)識論問題觀察與實(shí)驗(yàn)過程中的機(jī)遇 -機(jī)遇的含義 -機(jī)遇產(chǎn)生的客觀機(jī)制 -如何正確對待機(jī)遇第40頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六4、觀察與實(shí)驗(yàn)過程中的機(jī)遇機(jī)遇的含義“在科學(xué)實(shí)踐過程中由于意外的出現(xiàn)導(dǎo)致科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象” 完全意外機(jī)遇 部分意外機(jī)遇第41頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六4、觀察與實(shí)驗(yàn)過程中的機(jī)遇機(jī)遇產(chǎn)生的客觀根據(jù) 自然界本身是偶然性

14、 和必然性的統(tǒng)一第42頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六4、觀察與實(shí)驗(yàn)過程中的機(jī)遇如何正確對待機(jī)遇 -辯證的理解必然性和偶然性的關(guān)系 -認(rèn)識主體識別機(jī)遇、把握機(jī)遇的能力李比希第43頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六第3節(jié) 科學(xué)抽象與科學(xué)思維科學(xué)抽象及其成果邏輯思維方法非邏輯思維方法數(shù)學(xué)方法第44頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六一、科學(xué)抽象及其成果 “在思維中對同類事物去除現(xiàn)象的、次要的方面，抽取共同的、主要的方面，從而做到從個(gè)別中把握一般，從現(xiàn)象中把握本質(zhì)的過程?！?感性的具體 抽象的規(guī)定 思維的具體 科學(xué)概念 科學(xué)符號

15、 思想模型第45頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六1、科學(xué)概念 “科學(xué)思維的細(xì)胞；科學(xué)思維結(jié)構(gòu)的基本單位；反映對象本質(zhì)的思維形式。” - 邏輯的可確定性 - 實(shí)踐上的可檢驗(yàn)性 - 流動(dòng)性第46頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六2、科學(xué)符號 “一定可感知的物質(zhì)對象，它在貯存、傳遞另一對象的信息方面、充當(dāng)另一對象的代替物?！?具體含義、物質(zhì)性、可感知性 “人類符號系統(tǒng)中的 一個(gè)子系統(tǒng)?！?自然語言符號系統(tǒng) 人工語言符號系統(tǒng) -科學(xué)行話 -形式化語言第47頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六3、思想模型思想模型 “人們?yōu)榱藦氖驴茖W(xué)

16、研究而建立的對原型高度抽象化了的思想客體或思想事物?！崩硐肽Ｐ?“既高度抽象又具有某種極限特征的理想客體或理想事物?！崩硐雽?shí)驗(yàn)第48頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六理想實(shí)驗(yàn)方法 “運(yùn)用理想模型在思想中塑造理想過程，并進(jìn)行嚴(yán)密邏輯推理的一種思維方法” 特點(diǎn)： 思維活動(dòng)；具有真實(shí)實(shí)驗(yàn) 特征、結(jié)構(gòu)模式；理想化 理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì) - 以真實(shí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)為根據(jù)； - 充分發(fā)揮思維的能動(dòng)作用 注意： 結(jié)果或然；結(jié)論還需實(shí)驗(yàn)判定正誤第49頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六科學(xué)思維方法抽象思維：邏輯思維 （概念、推理、判斷；歸納、演繹、類比）形象思維 直覺思維 ：非

17、邏輯思維 （直覺、靈感） 一、科學(xué)思維的邏輯方法 二、科學(xué)思維的非邏輯方法 錢學(xué)森第50頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六二、邏輯思維方法“在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，運(yùn)用概念、判斷、推理等形式對客觀世界的間接的、概括的反映過程?！毙问竭壿?、辯證邏輯歸納、演繹、類比第51頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六二、邏輯思維方法歸納方法 從大量個(gè)別或特殊的事物概括出共同本質(zhì)或一般原理的邏輯思維方法。 通過現(xiàn)象達(dá)到本質(zhì)；通過特殊揭示一般 “被觀察的大量A都有性質(zhì)B,則所有A均有B?！钡?2頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六二、邏輯思維方法演

18、繹方法 從一般性的原理出發(fā)，對個(gè)別的或特殊的事物進(jìn)行分析、推理，從而達(dá)到相應(yīng)的結(jié)論。 是從一般到個(gè)別的認(rèn)識方法 所有的： SP, 有： MS 所以： MP 大前提、小前提、結(jié)論 第53頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六二、邏輯思維方法類比方法 根據(jù)兩類對象之間某方面的類似或同一，推斷他們在其他方面也可能類似或同一的邏輯思維方法。 A: a b c d B: a b c ?則： B: d 第54頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六二、邏輯思維方法三類方法的比較類型思維機(jī)制可靠性創(chuàng)造性歸納個(gè)別或特殊到一般較差強(qiáng)演繹一般回到個(gè)別或特殊強(qiáng)一般類比個(gè)別到個(gè)別

19、一般到一般更差很強(qiáng)第55頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六三、非邏輯思維方法不受固定的邏輯規(guī)則約束直覺 靈感阿基米德發(fā)現(xiàn)浮力定律第56頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六三、非邏輯思維方法直覺 對事物的本質(zhì)的直接領(lǐng)悟。 “經(jīng)驗(yàn)的共鳴”第57頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六三、非邏輯思維方法靈感 新意象、新感覺、新思想在思維過程中突然涌現(xiàn)出來的現(xiàn)象。 “我相信直覺和靈感” 愛因斯坦第58頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六三、非邏輯思維方法特征 認(rèn)識發(fā)生的突發(fā)性 認(rèn)識過程的突變性 認(rèn)識成果的突破性苯的環(huán)

20、狀結(jié)構(gòu)第59頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六三、非邏輯思維方法方法論意義 1、創(chuàng)造性思維的重要形式，也是發(fā)揮科學(xué)認(rèn)識主體思維能動(dòng)性的突出表現(xiàn) 2、在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中產(chǎn)生新思想、新概念和形成新假說、提出新模型的基本途徑之一 第60頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六三、非邏輯思維方法關(guān)于創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)不僅著眼精英創(chuàng)造，部分領(lǐng)域創(chuàng)造，更要著眼大眾創(chuàng)造，各個(gè)領(lǐng)域創(chuàng)造，努力實(shí)踐陶行之所說的：“處處是創(chuàng)造之地，時(shí)時(shí)是創(chuàng)造之時(shí)，人人是創(chuàng)造之人?！?第61頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六四 、數(shù)學(xué)方法特點(diǎn)作用應(yīng)用（建模及應(yīng)注 意的問題

21、）吳文俊第62頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六四、數(shù)學(xué)方法 “對研究對象加以量化然后進(jìn)行定量處理的方法。即用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)事物的狀態(tài)、關(guān)系和過程，經(jīng)推導(dǎo)、演算和分析，以形成解釋、判斷和預(yù)言的方法?！?華羅庚第63頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六四、數(shù)學(xué)方法1、數(shù)學(xué)方法的特點(diǎn) 高度的抽象性精確性（邏輯的嚴(yán)密性及結(jié)論的確定性）應(yīng)用的普遍性陳景潤的夫人由昆女士看著陳景潤的銅像 第64頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六四、數(shù)學(xué)方法2、數(shù)學(xué)方法的作用為科學(xué)技術(shù)研究提供簡潔精確的形式化語言（抽象性決定）為科學(xué)技術(shù)研究提供了邏輯工具

22、（邏輯性決定）為科學(xué)技術(shù)研究提供數(shù)量分析、計(jì)算的方法（精確性決定）祖沖之第65頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六四、數(shù)學(xué)方法3、數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用 -數(shù)學(xué)模型方法 “把所研究的和考察的實(shí)際問題或理論問題抽象為數(shù)學(xué)問題，構(gòu)造出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，然后通過對數(shù)學(xué)模型的研究得出原問題的解的方法?！钡?6頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六四、數(shù)學(xué)方法3、數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用數(shù)學(xué)模型的基本含義及類型 “針對或參照某種事物系統(tǒng)的主要特征或數(shù)量相互關(guān)系，采用形式化語言，概括或近似的表達(dá)出來的一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。” 廣義：一切數(shù)學(xué)概念，原理和數(shù)學(xué)理論體系。 狹義：特定問題或特定的具

23、體事物系統(tǒng)的數(shù)學(xué)關(guān)系結(jié)構(gòu)。 類型由問題抽象出來的數(shù)學(xué)模型能納入已知數(shù)學(xué)模型。由問題抽象出來的數(shù)學(xué)模型不能納入到已知的數(shù)學(xué)模型。 “需要?jiǎng)?chuàng)造新模型” 丘成桐第67頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六四、數(shù)學(xué)方法3、數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用 建立數(shù)學(xué)模型的步驟 建模求解解釋評價(jià)原型 最重要的是“建模”。掌握實(shí)際問題的背景。與有關(guān)的資料數(shù)據(jù)。抓住問題的本質(zhì)特征，進(jìn)行化簡并提出假說。 進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。 劉 徽第68頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六四、數(shù)學(xué)方法3、數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用建立數(shù)學(xué)模型應(yīng)注意的問題（補(bǔ)充）（1）模型類型的選擇要建立在認(rèn)識對象性質(zhì)

24、的基 礎(chǔ)上 一般分為四種情況：確定性數(shù)學(xué)模型隨機(jī)性數(shù)學(xué)模型 突變性數(shù)學(xué)模型模糊性數(shù)學(xué)模型蘇步青先生在書房 第69頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用確定性數(shù)學(xué)模型第70頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用隨機(jī)性數(shù)學(xué)模型第71頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用突變性數(shù)學(xué)模型第72頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用模糊性數(shù)學(xué)模型查 德第73頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六四、數(shù)學(xué)方法3、數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用建模時(shí)要注意基本量的選擇

25、既不能過簡，也不能過繁。朱熹平 曹懷東第74頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六第四節(jié) 科學(xué)假說的形成與科學(xué)理論的建立科學(xué)假說的形成科學(xué)理論的創(chuàng)立偶像化之后的愛因斯坦也成了很多后輩學(xué)者眼中趕超的目標(biāo)。此漫畫中，愛因斯坦被吸入了自己理論的黑洞之中。光速可變，現(xiàn)行宇宙模型將失效第75頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六一、科學(xué)假說的形成 兩種情況：在研究工作開始就通過直覺提出假說，作為研究工作的基本框架在經(jīng)驗(yàn)事實(shí)尚不充分的情況下，通過科學(xué)抽象并運(yùn)用類比、想象等非邏輯思維形式建立的假定性的說明第76頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六

26、一、科學(xué)假說的形成科學(xué)假說形成的方式形成科學(xué)假說的 方法論原則第77頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六1、科學(xué)假說形成的方式通過類比和模型形成科學(xué)假說通過溯因推理形成科學(xué)假說齊奧爾科夫斯基第78頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六1、科學(xué)假說形成的方式通過類比和模型形成科學(xué)假說 根據(jù)所研究對象與已知的事物之間的相似性，將未知的對象與已知事物進(jìn)行比較，在對已知事物的深刻認(rèn)識基礎(chǔ)上通過聯(lián)想推斷未知的對象的性質(zhì)或規(guī)律，已知事物成為研究所依據(jù)的模型。第79頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六1、科學(xué)假說形成的方式通過溯因推理形成科學(xué)假

27、說 “一種從有待解釋的觀察事實(shí)出發(fā)，利用背景知識和試探性構(gòu)思，追本溯源尋求和選擇最有可能成立的假說的一種方法?！?相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)定律 L 如果設(shè)定的假說H為真,則L可被解釋為合理的 所以有理由認(rèn)為H為真。魏格納第80頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六2、形成科學(xué)假說的方法論原則 解釋性原則 對應(yīng)性原則 可檢驗(yàn)性原則第81頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六2、形成科學(xué)假說的方法論原則 解釋性原則（假說已知事實(shí)）“假說應(yīng)與已知的經(jīng)過實(shí)踐復(fù)核的事實(shí)相符合，不僅能解釋個(gè)別事實(shí)，而且能夠解釋已知的全部事實(shí)” “應(yīng)當(dāng)以經(jīng)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)，但不受原有事實(shí)材料的限制。”

28、第82頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六2、形成科學(xué)假說的方法論原則 對應(yīng)性原則（假說已知理論）“假說不應(yīng)與經(jīng)過檢驗(yàn)的科學(xué)理論相矛盾”“要以科學(xué)原理為基礎(chǔ)，但又不能受傳統(tǒng)觀念的束縛”普朗克第一屆索爾威會議 第83頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六2、形成科學(xué)假說的方法論原則 可檢驗(yàn)性原則 “提出的假說原則上要能夠用觀察、實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)，從而判斷其真?zhèn)??！?“假說應(yīng)當(dāng)具有可檢驗(yàn)性，但不能局限于當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)水平?！迸ｎD定律蘋果樹：劍橋人的驕傲第84頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六二、科學(xué)理論的創(chuàng)立科學(xué)理論的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)建立科學(xué)理

29、論的常用方法第85頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六1、科學(xué)理論的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)基本理論假設(shè)推理的詮釋或模型對應(yīng)規(guī)則楊振寧第86頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六1、科學(xué)理論的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)基本理論假設(shè) “是在一個(gè)科學(xué)理論體系中作為基本出發(fā)點(diǎn)的假定。它不由其它命題推出，但可以推出其它命題?！?構(gòu)成一個(gè)抽象的或未加詮釋的公設(shè)集。 愛因斯坦提出：光速不變=300000千米/秒 第87頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六1、科學(xué)理論的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)推理的詮釋或模型 “為了給基本假設(shè)以具體的理解，常常需要運(yùn)用相對熟悉的概念和形象以及可見的材料來詮釋或

30、說明它，使它不僅具有理論假定的陳述形式，而且還有形象和容易進(jìn)行的理論陳述回答。這種形象的解說與詮釋叫做科學(xué)理論的一個(gè)模型?！钡?8頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六1、科學(xué)理論的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)對應(yīng)規(guī)則 “建立起理論術(shù)語與經(jīng)驗(yàn)術(shù)語之間的聯(lián)系，即加上一些將理論詞與觀察詞聯(lián)系起來的、將宏觀的東西與微觀的東西連接起來的規(guī)則集合對應(yīng)規(guī)則?！?溫度、壓力 分子 分子動(dòng)能第89頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六2、建立科學(xué)理論的常用方法公理化方法邏輯與歷史相統(tǒng)一的方法第90頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六2、建立科學(xué)理論的常用方法公理化方法 “從盡可能少的不加定義的原理、概念和不加證明的公理、公設(shè)出發(fā)，運(yùn)用演繹推理規(guī)則，推導(dǎo)出一系列的命題和定理，從而建立整個(gè)理論體系的方法。”周髀算經(jīng)中國古代唯一的公理化嘗試 第91頁，共100頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)56分，星期六2、建立科學(xué)理論的常用方法公理化方法 使用程序1、選擇只做公設(shè)的概念為基本概念，選擇一類不證自明的陳述作為公理，無需證明即置入系統(tǒng)。2、制定推理規(guī)則，用以指導(dǎo)本系