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文檔簡介

專題二

科學(xué)技術(shù)觀與科學(xué)技術(shù)方法論

第1頁一、科學(xué)與技術(shù)1.科學(xué)、技術(shù)概念“科學(xué)”詞義起源:19世紀(jì)下半葉,日本明治時代啟蒙思想家福澤瑜吉首次把Science譯為科學(xué)(分門別類加以研究學(xué)問)。1893年,康有為最早將“科學(xué)“一詞引進(jìn)中國。隨即,梁啟超在《變法通議》中,嚴(yán)復(fù)在《天演論》中,都使用了”科學(xué)”一詞,將科學(xué)研究機(jī)構(gòu)譯為“格致大館”。從此科學(xué)一詞便在我國廣泛使用。

第2頁科學(xué)本質(zhì)1人類能動地認(rèn)識和改造外部世界一個探索性活動,是人類一個特殊實(shí)踐活動,2它有其共同體、結(jié)構(gòu)和建制,3遵照一定嚴(yán)格方法,含有試驗(yàn)性、探索性、理性和邏輯性等特征,4完整、不停發(fā)展由定理、定律和理論等組成實(shí)證知識體系。第3頁科學(xué)本質(zhì)屬性客觀真理性可檢驗(yàn)性系統(tǒng)性主體際性:科學(xué)知識作為社會意識形式被不一樣認(rèn)識主體所了解,接收不一樣認(rèn)識主體試驗(yàn)檢驗(yàn),并在主體間通暢地討論、交流。第4頁技術(shù)本質(zhì)技術(shù)源于希臘文單詞:techne-,指技能,藝術(shù)。技術(shù)當(dāng)代含義:一切為到達(dá)某種目標(biāo)所使用伎倆、工具、規(guī)則和方法。技術(shù)是實(shí)現(xiàn)某種目標(biāo)有效活動,是求功用活動。當(dāng)代技術(shù)也是科學(xué)應(yīng)用。第5頁2.科學(xué)與技術(shù)關(guān)系第6頁2.1科學(xué)與技術(shù)聯(lián)絡(luò)2.1.1科學(xué)與技術(shù)研究對象都是物,都是自然界??茖W(xué)活動與技術(shù)活動都要恪守自然界規(guī)律,都需要正確自然觀作為哲學(xué)基礎(chǔ)。二者研究方法有許多相通之處。

第7頁2.1科學(xué)與技術(shù)聯(lián)絡(luò)2.1.2二者根本目標(biāo),都是為了滿足人類利用、控制、改造、創(chuàng)造和保護(hù)自然需要??茖W(xué)認(rèn)識自然是技術(shù)改造自然前提,技術(shù)改造自然是科學(xué)認(rèn)識自然最終目標(biāo)??茖W(xué)為技術(shù)提供理論基礎(chǔ),技術(shù)是科學(xué)價值深入實(shí)現(xiàn)。科學(xué)與技術(shù)都是為了創(chuàng)新,是人類統(tǒng)一創(chuàng)新過程不一樣階段。

第8頁2.1科學(xué)與技術(shù)聯(lián)絡(luò)2.1.3二者都是人本質(zhì)力量展現(xiàn)??茖W(xué)和技術(shù)本質(zhì),歸根到底是人本質(zhì)。物質(zhì)與精神統(tǒng)一、物質(zhì)與精神相互轉(zhuǎn)化,是人本質(zhì)。從利用自然角度來講,科學(xué)活動是物質(zhì)轉(zhuǎn)化為精神過程,技術(shù)活動是精神轉(zhuǎn)化為物質(zhì)過程。第9頁2.2科學(xué)與技術(shù)區(qū)分

2.2.1研究對象:不一樣物科學(xué)研究對象是天然自然物。技術(shù)研究對象是人工自然物。

第10頁2.2科學(xué)與技術(shù)區(qū)分2.2.2不一樣性質(zhì)科學(xué)活動是認(rèn)識活動,是經(jīng)過知識生產(chǎn)和交流進(jìn)行;技術(shù)活動是經(jīng)濟(jì)活動,是經(jīng)過商品生產(chǎn)和交換進(jìn)行??茖W(xué)活動是物質(zhì)轉(zhuǎn)化為精神過程,技術(shù)活動是精神轉(zhuǎn)化為物質(zhì)過程。

第11頁2.2科學(xué)與技術(shù)區(qū)分2.2.3不一樣追求目標(biāo)科學(xué)指向自然界存在方式,要解決問題是:“自然界是怎樣?”技術(shù)指向人活動方式,要解決問題是:“我們應(yīng)當(dāng)怎樣做?”科學(xué)目是求真;技術(shù)目是求利。第12頁2.2科學(xué)與技術(shù)區(qū)分2.2.4不一樣基本矛盾科學(xué)活動基本矛盾是已知與未知、真理與錯誤矛盾;技術(shù)活動基本矛盾是利與弊、投入與產(chǎn)出、低效與高效矛盾。

第13頁2.2科學(xué)與技術(shù)區(qū)分2.2.5不一樣思維方式科學(xué)思維方式是分辨是非、搞清真?zhèn)巍猿终胬?、修正錯誤;技術(shù)思維方式是權(quán)衡利弊、趨利避害,怎樣使低效變?yōu)楦咝А?/p>

第14頁2.2科學(xué)與技術(shù)區(qū)分2.2.6不一樣結(jié)果形式科學(xué)是知識創(chuàng)新活動,科學(xué)創(chuàng)新結(jié)果是新知識;方法也是科學(xué)結(jié)果,但最終要轉(zhuǎn)化為知識。技術(shù)是物質(zhì)創(chuàng)新活動,技術(shù)創(chuàng)新結(jié)果是新產(chǎn)品,新工藝也是技術(shù)結(jié)果,但最終要轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品??茖W(xué)知識產(chǎn)權(quán)關(guān)鍵是“名”;技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)關(guān)鍵是“利”。第15頁2.2科學(xué)與技術(shù)區(qū)分2.2.7不一樣評價標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)是求真程度,包括正確度、深度和廣度三維。技術(shù)評價標(biāo)準(zhǔn)是獲利程度,包括價格、功能和操作方便三維。科學(xué)更關(guān)注成功,技術(shù)更關(guān)心效率。第16頁2.2科學(xué)與技術(shù)區(qū)分2.2.8不一樣生產(chǎn)力形態(tài)科學(xué)是意識形態(tài)生產(chǎn)力,是潛在、間接生產(chǎn)力;技術(shù)是物質(zhì)形態(tài)生產(chǎn)力,是現(xiàn)實(shí)、直接生產(chǎn)力。

第17頁2.2科學(xué)與技術(shù)區(qū)分2.2.9不一樣更新速度和生效時間科學(xué)知識更新速度比較遲緩,技術(shù)更新速度則很快。在科學(xué)理論研究中,有一些假說長久難以驗(yàn)證,也極難證偽,所以不一樣假說能夠長久共存。一項(xiàng)新技術(shù)在短時間內(nèi)就能夠取代舊技術(shù)。

第18頁2.2科學(xué)與技術(shù)區(qū)分2.2.10不一樣競爭形式科學(xué)競爭是學(xué)術(shù)競爭,不一樣觀點(diǎn)因?yàn)殡y以說服對方,所以長久共存。技術(shù)競爭是市場競爭??茖W(xué)競爭比較寬容,技術(shù)競爭則十分殘酷。

第19頁2.2科學(xué)與技術(shù)區(qū)分2.2.11二者與市場關(guān)系不一樣??茖W(xué)知識不是商品,技術(shù)結(jié)果是商品??茖W(xué)發(fā)展基本動力不是市場需要,往往是科學(xué)內(nèi)在邏輯需要。技術(shù)發(fā)展動力主要是市場需要。市場有什么樣需要,人們就會研制出什么樣產(chǎn)品。

第20頁2.2科學(xué)與技術(shù)區(qū)分2.2.12

對研究者素質(zhì)要求有所不一樣。科學(xué)研究者應(yīng)含有好奇心、想像力、抽象能力和邏輯思維能力。技術(shù)研究者應(yīng)含有設(shè)計能力、組織能力、管理能力、經(jīng)營能力和經(jīng)濟(jì)頭腦、市場意識。

第21頁2.3科學(xué)技術(shù)一體化2.3.1技術(shù)科學(xué)化(1)傳統(tǒng)技術(shù)活動日益轉(zhuǎn)移到以新科學(xué)理論為基礎(chǔ)上來。從傳統(tǒng)技術(shù)活動中逐步分化派生出了技術(shù)科學(xué)與工程科學(xué),并在相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)理論指導(dǎo)下,形成了系統(tǒng)技術(shù)知識體系。反過來,技術(shù)科學(xué)與工程科學(xué)完善,又推進(jìn)著傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)化與發(fā)展,尤其是對當(dāng)代高新技術(shù)結(jié)果吸納。比如,冶金技術(shù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)、運(yùn)輸技術(shù)等傳統(tǒng)技術(shù)體系當(dāng)代演進(jìn)。

第22頁2.3科學(xué)技術(shù)一體化2.3.1技術(shù)科學(xué)化(2)當(dāng)代技術(shù)創(chuàng)造創(chuàng)造活動越來越依賴于科學(xué)研究發(fā)展,技術(shù)進(jìn)步以科學(xué)進(jìn)步為先導(dǎo)。比如,激光技術(shù)、核技術(shù)、基因工程技術(shù)等都是在相關(guān)科學(xué)發(fā)覺與理論突破基礎(chǔ)上開發(fā)出來。第23頁2.3科學(xué)技術(shù)一體化2.3.2科學(xué)技術(shù)化

(1)科學(xué)研究工作愈來愈帶有技術(shù)活動特點(diǎn)。在總體科學(xué)研究活動中,包含著大量技術(shù)科學(xué)研究、技術(shù)發(fā)展研究和技術(shù)應(yīng)用研究內(nèi)容。比如,要澄清生物基因結(jié)構(gòu),就必須對基因測定技術(shù)、數(shù)據(jù)處理與圖譜繪制技術(shù)以及相關(guān)計算機(jī)軟件技術(shù)等進(jìn)行研究。

第24頁2.3科學(xué)技術(shù)一體化2.3.2科學(xué)技術(shù)化

(2)重大科學(xué)研究活動離不開各類技術(shù)人員合作,離不開先進(jìn)、精密、昂貴試驗(yàn)技術(shù)設(shè)備支持。伴隨科學(xué)研究過程復(fù)雜化與規(guī)模擴(kuò)大,科學(xué)試驗(yàn)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一個專業(yè)化技術(shù)領(lǐng)域。其中許多復(fù)雜精密儀器設(shè)備都需要專門研制,需要專業(yè)技術(shù)人員操作。比如,粒子加速器技術(shù)、天文觀察技術(shù)、火星探測技術(shù)等。

第25頁2.3科學(xué)技術(shù)一體化2.3.3科學(xué)技術(shù)一體化(1)科學(xué)日益技術(shù)化。(2)技術(shù)日益科學(xué)化。(3)科學(xué)與技術(shù)一體化進(jìn)程更像是科學(xué)、技術(shù)、生產(chǎn)三者一體化過程。

第26頁科學(xué)研究程序選題:始于科學(xué)問題;獲取科學(xué)事實(shí):按課題需要搜集和整理事實(shí)材料;進(jìn)行思維加工:基于已經(jīng)有材料,進(jìn)行科學(xué)抽象,形成科學(xué)假說;驗(yàn)證:對已形成假說進(jìn)行檢驗(yàn);建立理論體系:形成嚴(yán)密邏輯體系第27頁第二節(jié)科學(xué)認(rèn)識形成科學(xué)問題提出科學(xué)事實(shí)獲取科學(xué)抽象-科學(xué)思維科學(xué)假說形成科學(xué)理論創(chuàng)建第28頁一、科學(xué)問題及科研選題科學(xué)問題是科學(xué)研究指向,是科研主體從事科學(xué)活動起點(diǎn);第29頁1、科學(xué)問題提出(1)科學(xué)問題科學(xué)問題主體在當(dāng)初知識背景下提出關(guān)于科學(xué)認(rèn)識和實(shí)踐中需要處理而又未處理矛盾,包含著一定求解目標(biāo)和求解范圍,但尚無確定答案。德國數(shù)學(xué)家希爾伯特在本世紀(jì)一次國際會議上提出數(shù)學(xué)研究23個問題,對本世紀(jì)數(shù)學(xué)研究起到了主要推進(jìn)作用。

“我們必須知道,我們必將知道?!钡?0頁愛因斯坦——“提出一個問題往往比處理一個問題愈加主要。因?yàn)樘幚韱栴}可能僅僅是一個數(shù)學(xué)上或試驗(yàn)上技能而已,而提出新問題,新可能性,從新角度去對待舊問題,卻需要有創(chuàng)造性想象力,而且標(biāo)志著科學(xué)真正進(jìn)步。”

海森堡——“提出正確問題標(biāo)志問題處理了一大半?!钡?1頁美19名科學(xué)家提出二十一世紀(jì)11大科學(xué)難題11(1)何謂暗物質(zhì)(2)暗能量性質(zhì)(3)宇宙起源(4)愛氏引力論是否定論(5)中微子質(zhì)量(6)高能粒子束原理(7)質(zhì)子穩(wěn)定性(8)高密高溫下物質(zhì)新形態(tài)(9)元素組成細(xì)節(jié)(10)有否額外時空維度(11)描述中子星、射線新理論第32頁(2)科學(xué)問題結(jié)構(gòu)科學(xué)問題蘊(yùn)涵著研究目標(biāo)和求解應(yīng)答域“我們必須發(fā)展一個關(guān)于信息量統(tǒng)計理論,在這個理論中,單位信息量就是對于含有相等概念二中擇一事物作單一選擇時所傳遞出去信息。”

——維納問題目標(biāo)是發(fā)展一個關(guān)于信息量統(tǒng)計理論,問題應(yīng)答域是應(yīng)用統(tǒng)計理論和單位信息量基本概念。第33頁(3)科學(xué)問題起源實(shí)踐與理論矛盾:原理論難解釋新現(xiàn)象;同一事實(shí)進(jìn)行多方面觀察、試驗(yàn),其結(jié)果無法給予統(tǒng)一解釋。比如,原子不可再分理論無法解釋電子發(fā)覺;光波動理論無法統(tǒng)一解釋光干涉、衍射、偏振現(xiàn)象與光電效應(yīng)現(xiàn)象等。理論內(nèi)部矛盾:理論推論中證實(shí)了兩個矛盾命題理論中有悖論;從理論中能推出它不能成立結(jié)論佯謬。佯謬(yángmiù)就是指看上去是一個錯誤,但實(shí)際上不是。雙生子佯謬是狹義相對論中一個最著名佯謬。因?yàn)榘凑摘M義相對論,在運(yùn)動物體中時間會變慢,當(dāng)運(yùn)動到達(dá)光速時,時間就停頓了。雙生子佯謬是這么:假設(shè)有一對孿生弟兄,其中一個以靠近光速運(yùn)動一段時間后返回,他將會比他那個沒有運(yùn)動弟兄看起明年輕一些。但實(shí)際上,從完全相正確角度上說,這個人在運(yùn)動時候,他弟兄也相對他做一樣運(yùn)動,那么終究是哪一個更老些?或是一樣老呢?在相對論中每位觀察者都含有本身時間測度.這都會造成所謂雙生子佯謬.比如,微積分初創(chuàng)時期出現(xiàn)無窮小悖論,推進(jìn)了極限理論和方法產(chǎn)生。第34頁(3)科學(xué)問題起源不一樣理論、學(xué)派之間矛盾:不一樣學(xué)派利用不一樣理論;不一樣學(xué)科領(lǐng)域不一樣理論解釋。燃素說與氧化說;熱素說與熱分子運(yùn)動論;災(zāi)變論與漸變論;關(guān)于天體起源不一樣假說等,這些爭論都包含著需要深人探索科學(xué)問題學(xué)科交叉點(diǎn)、空白區(qū)在各門學(xué)科之間交叉點(diǎn)、空白區(qū),會存在大量科學(xué)問題。控制論創(chuàng)始人N·維納指出“在科學(xué)發(fā)展史上能夠得到最大收獲領(lǐng)域是各種已經(jīng)建立起來部門之間被忽略無人區(qū)?!?/p>

社會需要而現(xiàn)有技術(shù)不能滿足需要矛盾農(nóng)業(yè)增產(chǎn)需要、培養(yǎng)農(nóng)作物優(yōu)良品種需要就向植物遺傳學(xué)、分子生物學(xué)提出了許多需要研究問題。第35頁(4)、科學(xué)研究起點(diǎn)什么是科學(xué)研究邏輯起點(diǎn),不一樣學(xué)派有不一樣觀點(diǎn)A、“科學(xué)始于觀察”(古代)亞里士多德觀點(diǎn)(近代)培根為代表古典歸納主義學(xué)派主張:科研始于觀察和搜集材料,然后歸納上升為理論科學(xué)始于觀察與搜集材料。局限:夸大歸納法對于科學(xué)發(fā)覺作用,突出了科學(xué)始于觀察觀點(diǎn)。

第36頁B、“科學(xué)始于問題”(當(dāng)代)愛因斯坦觀點(diǎn)(當(dāng)代)波普爾觀點(diǎn)第37頁波普爾提出科學(xué)研究應(yīng)該從問題開始,他指出:“應(yīng)該把科學(xué)構(gòu)想為從問題到問題不停進(jìn)步,從問題到越來越深刻問題。”科學(xué)發(fā)展證偽模式:

P1→TT→EE→P2。

始于問題(P1),提出試探性解釋理論(TT),經(jīng)過批判性檢驗(yàn)排除錯誤(EE),新困難造成新問題(P2)。第38頁科學(xué)研究活動開始于問題1)從理論發(fā)展過程看,只有發(fā)覺了原有理論不能處理問題,才會補(bǔ)充、修正或著手建立新理論;2)人們總是以問題為框架有選擇地搜集事實(shí)材料;3)科學(xué)研究活動就是要處理還未處理或還未完全處理活動。第39頁(二)科研選題1、科研選題是對科學(xué)問題系統(tǒng)思索和深入結(jié)果,它含有明確問題結(jié)構(gòu)、研究方法描述、研究程序說明、研究價值和意義展望等,是科研活動實(shí)際過程真正起點(diǎn)。作為科研啟始步驟——萬事開頭難,科研選題關(guān)系到科研方向、目標(biāo)和內(nèi)容,影響科研路徑、方法,決定結(jié)果水平、價值和發(fā)展前途。第40頁(1)科研選題意義A、選題是研究工作首要步驟和戰(zhàn)略起點(diǎn),在科研活動中占有舉足輕重地位。B、選題直接關(guān)系到研究工作進(jìn)展速度、結(jié)果大小甚至成敗。C、提出有創(chuàng)建性課題,能加速科學(xué)發(fā)展。D、科研選題還與研究人員成才有重大關(guān)系第41頁科研選題基本標(biāo)準(zhǔn)需要性(與社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展親密聯(lián)絡(luò),或是與學(xué)科發(fā)展本身需要親密聯(lián)絡(luò);)創(chuàng)造性(科研是探索性工作,本質(zhì)上要求創(chuàng)新,其生命在于創(chuàng)新)科學(xué)性(有一定科學(xué)理論、事實(shí)依據(jù),把選題置于當(dāng)初背景條件下,使之成為科學(xué)上可成立和探索問題)可行性(與主客觀條件適應(yīng),據(jù)已經(jīng)有條件或努力創(chuàng)造條件,取得預(yù)期或一定結(jié)果)第42頁

科研選題還應(yīng)注意選題方法和藝術(shù)1、要勇于提出自己看法2、善于抓住兩門或幾門學(xué)科相互接觸交叉點(diǎn)和結(jié)合點(diǎn),延伸自己科研領(lǐng)域和視野;3、敏銳地抓住研究中意外出現(xiàn)機(jī)遇,調(diào)整課題、轉(zhuǎn)向進(jìn)攻,及時調(diào)整思緒;4、善于抓住矛盾,從中發(fā)覺問題,制訂課題;5、勇于標(biāo)新立異,突破傳統(tǒng);6、學(xué)會站在“巨人肩上”制訂課題;7、善于把握學(xué)科發(fā)展動態(tài)和趨勢,在各學(xué)科前沿選擇課題;8、哲學(xué)、文學(xué)預(yù)見和科學(xué)幻想啟迪第43頁

科研選題普通步驟

文件調(diào)研和實(shí)際考查;提出選題;初步論證;(研究目標(biāo)和意義;國內(nèi)外現(xiàn)實(shí)狀況和發(fā)展趨勢;研究方法;完成研究主客觀條件;研究周期和所需經(jīng)費(fèi);需要相關(guān)部門處理問題等)評議和確定課題;

如:碩士論文開題、研究課題申請第44頁二、科學(xué)事實(shí)1、所謂科學(xué)事實(shí),是指人們經(jīng)過觀察和實(shí)驗(yàn)所獲得經(jīng)驗(yàn)事實(shí),是經(jīng)過科學(xué)整理和判定確實(shí)定事實(shí)。第45頁客觀事實(shí)與科學(xué)事實(shí)客觀事實(shí):在時空中實(shí)際存在著事件、現(xiàn)象和過程。在人們意識之外,不依賴于人們意識而獨(dú)立存在。

特點(diǎn):⑴客觀性⑵可觀察性,即能夠被人們感官或借助儀器所觀察、反應(yīng)和認(rèn)識。第46頁不過,客觀事件和現(xiàn)象會伴隨觀察和試驗(yàn)過程結(jié)束而消失,怎樣才能長久保持事實(shí),把它們納入科學(xué)認(rèn)識系統(tǒng)中并在理論中加工它們呢?這就需要對事實(shí)進(jìn)行陳說和判斷。第47頁科學(xué)事實(shí):指人們對所觀察到客觀存在事件、現(xiàn)象和過程作出真實(shí)陳說或判斷。

特點(diǎn):⑴內(nèi)容是客觀⑵形式是主觀第48頁面對詳細(xì)客觀世界事件、現(xiàn)象和過程,需要人們經(jīng)過觀察和試驗(yàn)才得以認(rèn)識,又需要人們對觀察和試驗(yàn)結(jié)果作出陳說和判斷才得以表述;所以,科學(xué)事實(shí)既不是客觀事實(shí)本身,也不是所學(xué)理論,而是科學(xué)與客觀事實(shí)結(jié)合。第49頁科學(xué)事實(shí)是科學(xué)研究基礎(chǔ)。蘇聯(lián)生理學(xué)家巴甫洛夫:“不論鳥翼是多么完美,但假如沒有空氣,它是永遠(yuǎn)不會翱翔高空。事實(shí)就是科學(xué)家空氣。你們不憑借事實(shí),就永遠(yuǎn)不會飛騰起來。”第50頁一個希望受到應(yīng)有信任理論,必須建立在有普遍意義事實(shí)之上……從來沒有一個真正有用和深入理論果真是由純粹思辨去發(fā)覺。

——愛因斯坦第51頁科學(xué)事實(shí)普通分為兩類:事實(shí)Ⅰ:客體與儀器相互作用結(jié)果表征,如觀察儀器上所統(tǒng)計和顯示數(shù)字,圖像等;事實(shí)Ⅱ:對觀察試驗(yàn)所得結(jié)果陳說和判斷。如,“X射線不改變鈾狀態(tài)?!钡?2頁科學(xué)事實(shí)滿足條件

1.可重復(fù)性:科學(xué)事實(shí)應(yīng)該可重現(xiàn)

2.準(zhǔn)確性與系統(tǒng)性:科學(xué)事實(shí)應(yīng)該比較系統(tǒng)準(zhǔn)確

3.單稱陳說:科學(xué)事實(shí)應(yīng)該是個別存在陳說。如:“鈾含有放射性”;水分子由二個氫原子和一個氧原子組成;“一只雞吃了含農(nóng)藥食物3小時以后中毒死了?!庇秩纾赫麄€宇宙都在膨脹著;生物都有新陳代謝;全部微觀客體都含有波粒二象性等,為普遍性陳說,應(yīng)視為科學(xué)事實(shí)加工提煉之后做出理論論斷。

第53頁科學(xué)事實(shí)作用科學(xué)事實(shí)是形成科學(xué)概念、科學(xué)定律、科學(xué)假說、建立科學(xué)理論基礎(chǔ)??茖W(xué)事實(shí)是對科學(xué)假說和科學(xué)理論進(jìn)行評價基本伎倆。第54頁2、科學(xué)事實(shí)獲取兩種路徑:直接路徑:科學(xué)觀察與科學(xué)試驗(yàn)是獲取科學(xué)事實(shí)最基本伎倆和方式;間接路徑:文件調(diào)研第55頁(1)科學(xué)觀察科學(xué)觀察是人們?yōu)榱苏J(rèn)識事物本質(zhì)和規(guī)律,經(jīng)過感覺器官或輔之以儀器,有目標(biāo)、有計劃地對自然現(xiàn)象在自然發(fā)生條件下進(jìn)行考查一個方法。特點(diǎn):一個感性活動;一個有目標(biāo)、有計劃活動;對于自然狀態(tài)下客體感知和描述。第56頁科學(xué)觀察分類直接觀察:經(jīng)過感官直接考查客體。間接觀察:經(jīng)過儀器(作為中介物)進(jìn)行觀察。第57頁科學(xué)觀察標(biāo)準(zhǔn)客觀性標(biāo)準(zhǔn)全方面性標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)典性標(biāo)準(zhǔn)第58頁科學(xué)觀察標(biāo)準(zhǔn)

客觀性標(biāo)準(zhǔn):采取實(shí)事求是態(tài)度,如實(shí)地反應(yīng)觀察對象。

誤觀察:在觀察中,人不知不覺把他固有經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識摻入到他觀察中去,把個人主觀東西看成客觀存在東西;未觀察:在觀察中,只注意對象某一面或一部分,只看到與自己固有看法相一致東西,而對與自己固有看法相背離東西視而不見,因而產(chǎn)生觀察片面性。

第59頁為了確保觀察客觀性,需要做到

a.排除先入為主干擾;

b.排除錯覺造成干擾;

c.統(tǒng)計觀察事實(shí)時要規(guī)范。第60頁全方面性標(biāo)準(zhǔn):

“要真正地認(rèn)識事物,就必須把握、研究它一切方面,一切聯(lián)絡(luò)和中介。我們決不會完全地做到這一點(diǎn),但全方面性要求能夠使我們預(yù)防錯誤和僵化。”

——列寧第61頁經(jīng)典性標(biāo)準(zhǔn):選擇有代表性經(jīng)典進(jìn)行觀察。從1909年起,美國遺傳學(xué)家摩爾根選擇果蠅作為研究遺傳學(xué)試驗(yàn)材料。染色體是遺傳物質(zhì)基礎(chǔ),果蠅每個細(xì)胞只有四對染色體,易于觀察;果蠅生活史約為兩周;果蠅生殖力強(qiáng),每對親本能夠產(chǎn)生上百甚至上千個后代,它們會產(chǎn)生許多變異;果蠅還有幾十種輕易觀察遺傳特征。果蠅這些特征對碩士物遺傳規(guī)律是非常簡明。摩爾根正確地選定了果蠅作為試驗(yàn)對象,做了大量研究,最終創(chuàng)建了基因?qū)W說。第62頁

科學(xué)觀察作用和不足

1)形成科研選題主要路徑青年船醫(yī)邁爾,經(jīng)過觀察發(fā)覺了船員血液顏色在赤道附近比在北歐時更鮮紅,確立了相關(guān)能量守恒和轉(zhuǎn)化定律方面科研選題;印度科學(xué)家拉曼經(jīng)過對海水展現(xiàn)深藍(lán)色觀察與研究中,才確立了相關(guān)光折射這一選題;當(dāng)代仿生學(xué)眾多科研課題,是經(jīng)過利用觀察方法來確定。第63頁2)是建立科學(xué)假說先決條件普通來說,天文學(xué)、地學(xué)、氣象學(xué)、動植物學(xué)等學(xué)科不可能從事準(zhǔn)確試驗(yàn)研究,故這些學(xué)科知識大都以假說形式建立起來,而這些科學(xué)假說得以建立先決條件就是觀察。魏格曼大陸漂移學(xué)說;竺可禎《中國近五千年氣候變遷初步研究》一書;德國開普勒沒有第谷觀察,無法提出行星運(yùn)動三定律。第64頁3)是驗(yàn)證科學(xué)認(rèn)識真理性基本伎倆英國物理學(xué)家愛丁頓日食觀察。

愛因斯坦廣義相對論學(xué)說預(yù)言光線在引力場中將會發(fā)生彎曲效應(yīng)。天文計算表明,195月29日將發(fā)生全食。愛丁頓抓住了這個機(jī)會,組織了一個探險隊,奔赴非洲普林西比島,利用日全食來測定星光彎曲效應(yīng)。結(jié)果,所測得恒星偏離角度值(1.61+0.30s),恰好與愛因斯坦預(yù)言值(1.7s)相符,從而驗(yàn)證了廣義相對論正確性。第65頁觀察方法不足

A、只能直接發(fā)覺對象現(xiàn)象,而不能直接發(fā)覺對象本質(zhì);B、不能直接觀察到全部研究現(xiàn)象;C、只能直接觀察到詳細(xì)特殊事物性質(zhì)和特點(diǎn),而不能直接觀察到事物普遍共性。

第66頁(2)科學(xué)試驗(yàn)

科學(xué)試驗(yàn)是人們依據(jù)一定科研目標(biāo),用一定物質(zhì)伎倆(科學(xué)儀器和設(shè)備),在人為控制或模擬客觀對象條件下考查對象,從而獲取科學(xué)事實(shí)一個基本方法。第67頁與觀察方法比較:

1)更能發(fā)揮人主觀能動性。其最大特點(diǎn)是在變革自然中認(rèn)識自然。

巴甫洛夫形象比喻;“試驗(yàn)好像把各種現(xiàn)象拿在自己手中,并時而把這一現(xiàn)象,時而把那一想象納入試驗(yàn)進(jìn)程,從而在認(rèn)為簡化組合中確定現(xiàn)象間真實(shí)聯(lián)絡(luò)。換句話說,觀察是搜集自然現(xiàn)象所提供東西,而試驗(yàn)則是從自然現(xiàn)象中提取他所愿望東西。

2)更能取得大量、準(zhǔn)確和可靠科學(xué)事實(shí),更能深刻地揭示事物本質(zhì)和規(guī)律。第68頁

科學(xué)試驗(yàn)方法特點(diǎn)和作用l

1)

純化和簡化研究對象

伽利略設(shè)計了精密斜面試驗(yàn),觀察到了在自然狀態(tài)條件下所觀察不到現(xiàn)象,從而發(fā)覺了自由落體定律;

第69頁

2)強(qiáng)化和激化研究對象人類在漫長歷史時期中只知道物質(zhì)有固、液、氣三態(tài),但在創(chuàng)造了超高溫極端條件下,發(fā)覺還有一個“等離子體”狀態(tài);而當(dāng)超高壓到達(dá)一定程度時,又會出現(xiàn)“超密態(tài)“。19荷蘭物理學(xué)家卡曼林昂尼斯首先發(fā)覺汞在超低溫4.173K以下時失去電阻,以后又發(fā)覺許多物體也都含有這種超導(dǎo)性,從而開創(chuàng)了今天超導(dǎo)熱研究局面。第70頁

3)再現(xiàn)和重演自然過程

1953年米勒所進(jìn)行關(guān)于地球上生命起源試驗(yàn),他把發(fā)生于數(shù)十億年前生命起源漫長歷程,僅用幾天時間在限于小小玻璃容器之中,供人們觀察和研究;為了研究地球氣象改變,中國科學(xué)院大氣物理研究所進(jìn)行大氣環(huán)流模擬試驗(yàn),能夠?qū)⒂傻孛娲怪毕蛏蠋兹f米整個大氣層運(yùn)動,在試驗(yàn)室里再現(xiàn)出來,大氣環(huán)流模擬轉(zhuǎn)臺,每半分鐘左右轉(zhuǎn)一圈,就能模擬一天氣候改變,三個小時能夠模擬一年氣候改變。

第71頁4)替換物理過程和數(shù)學(xué)關(guān)系(結(jié)構(gòu)模擬試驗(yàn))

科學(xué)研究過程中,處于安全原因或因耗資巨大,往往極難直接進(jìn)行試驗(yàn)。通常經(jīng)過建立模型(指與原型有相同物理過程或數(shù)學(xué)關(guān)系樣品,包含物理模型和數(shù)學(xué)模型)來模擬和替換物理過程或來反應(yīng)其數(shù)學(xué)關(guān)系。如制造飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、飛船等,必須要掌握氣流和飛行器之間相互作用各種數(shù)據(jù),假如我們對制造各種飛行器發(fā)射到空中進(jìn)行實(shí)地試驗(yàn)測定,既費(fèi)時又費(fèi)錢,實(shí)際上又難以把握,甚至有危險,所以人們就采取模擬大氣流“風(fēng)洞試驗(yàn)”方法來進(jìn)行。第72頁(1)試驗(yàn)設(shè)計(目標(biāo)、要求)

遵照標(biāo)準(zhǔn):a、可控制性

b、可重復(fù)性

c、抓關(guān)鍵,經(jīng)典性

d、經(jīng)濟(jì)性(2)試驗(yàn)操作(3)數(shù)據(jù)分析、整理(4)得出結(jié)果實(shí)驗(yàn)程序第73頁注意:觀察方法與試驗(yàn)方法最主要區(qū)分

“自然發(fā)生”

“人為控制”

第74頁科學(xué)試驗(yàn)歷史演進(jìn)真正有系統(tǒng)科學(xué)試驗(yàn)始于16世紀(jì);培根定性試驗(yàn)——伽利略定量試驗(yàn),說明科學(xué)家已經(jīng)把學(xué)者傳統(tǒng)同工匠傳統(tǒng)結(jié)合起來;19世紀(jì)初,柏齊里烏斯廚房;18,英國格拉斯哥大學(xué)建立第一個供教學(xué)用化學(xué)試驗(yàn)室;1824年,李比希在吉森大學(xué)建立化學(xué)試驗(yàn)室;19世紀(jì)70年代,卡文迪什試驗(yàn)室;愛迪生創(chuàng)造工廠;20世紀(jì),曼哈頓計劃;西歐核子研究中心試驗(yàn)室第75頁觀察試驗(yàn)中認(rèn)識論問題(略)

(1)觀察和理論關(guān)系:古典經(jīng)驗(yàn)主義“純觀察說”歷史主義“觀察滲透理論”

第76頁古典經(jīng)驗(yàn)主義“純觀察說”科學(xué)觀察是一個純粹感官反應(yīng)活動,它不受任何理論原因影響,在觀察中應(yīng)該要排除任何理論影響,純粹客觀地進(jìn)行觀察。觀察和感覺是等同,觀察過程就是人們對客體感覺過程。局限:把觀察等同于純粹生理反應(yīng)過程,而看不到科學(xué)觀察更主要一面,即它是一個認(rèn)識活動過程,有其復(fù)雜認(rèn)識論機(jī)制。第77頁歷史主義“觀察滲透理論”

:科學(xué)觀察受到觀察者理論影響和支配,不一樣理論觀點(diǎn)人可能對同一對象形成不一樣觀察結(jié)果。第78頁

觀察之所以滲透著理論,因?yàn)椋河^察不但是接收信息過程,也是加工信息過程,所以必定與觀察者知識背景乃至生活經(jīng)驗(yàn)、心理定勢相聯(lián)絡(luò),不一樣觀察者對同一過程可能會得出不一樣結(jié)論。觀察陳說是用科學(xué)語言表述出來,而科學(xué)語言總與特定科學(xué)理論聯(lián)絡(luò)著。為何?第79頁有傷風(fēng)化!真美!一個殘廢!第80頁“是理論決定我們能夠觀察到東西”,“只有理論,即只相關(guān)于自然規(guī)律知識,才能使我們從感覺印象推論出基本現(xiàn)象?!?/p>

——愛因斯坦第81頁(2)觀察和試驗(yàn)中認(rèn)識論問題試驗(yàn)對象與測量儀器相互作用

A、必須堅持微觀客體客觀實(shí)在性;B、必須認(rèn)識到主體不可能離開測量儀器去研究客體性質(zhì);C、在判定從客體所取得信息時,必須充分考慮測量儀器與客體相互作用原因。第82頁(3)觀察試驗(yàn)中機(jī)遇科學(xué)研究中因?yàn)橐馔馐录斐煽茖W(xué)上新發(fā)覺,稱為機(jī)遇。機(jī)遇最大特點(diǎn)就是意外性。完全意外與部分意外。第83頁A、完全意外性,研究目標(biāo)是為了發(fā)覺現(xiàn)象A,但卻意外發(fā)覺一個完全不一樣于A現(xiàn)象B,而且B比A更有價值。比如,1928年,英國細(xì)菌學(xué)家弗萊明正在進(jìn)行葡萄球菌平皿培養(yǎng)試驗(yàn)。一次,他注意到某個菌落周圍葡萄球菌菌落都死了。許多細(xì)菌學(xué)家不以為這有什么尤其,因?yàn)楫?dāng)初早就知道有些細(xì)菌會妨礙其它細(xì)菌生長。然而,弗萊明感到這種現(xiàn)象可能含有重大意義。于是,他發(fā)覺殺滅葡萄球菌是一個未知物質(zhì),即青霉素。

“有心栽花花不開,無心插柳柳成蔭”第84頁B、部分意外性,指結(jié)果是意料之中事情,但發(fā)覺這一現(xiàn)象方式、時間或場所確是意外。

如古德意爾橡膠硫化技術(shù)創(chuàng)造,就是在試驗(yàn)過程中不小心把橡膠和硫磺混合物掉在火爐上,出乎意料地發(fā)覺這種混合物良好性能。

“眾里尋他千baidu,驀然回首,那人卻在燈火闌珊處”

第85頁怎樣捕捉機(jī)遇?

“在觀察領(lǐng)域里,機(jī)遇只偏愛那種有準(zhǔn)備頭腦?!?/p>

——法國化學(xué)家和微生物學(xué)奠基人巴斯德第86頁“有準(zhǔn)備頭腦”??留心意外事件,對新現(xiàn)象抓住不放,追究到底——嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。含有敏銳觀察能力和識別能力;含有老實(shí)科學(xué)態(tài)度;含有嫻熟理論分析能力和觀察試驗(yàn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。尼科爾:“機(jī)遇只垂青那些知道怎樣追求它人?!?/p>

第87頁三、科學(xué)抽象當(dāng)代科學(xué)積累了與日俱增、數(shù)量龐大經(jīng)驗(yàn)材料,怎樣從經(jīng)驗(yàn)層次認(rèn)識上升為理論層次認(rèn)識,是哲學(xué)家和科學(xué)家們十分關(guān)心重大問題。第88頁1、科學(xué)抽象內(nèi)涵

含義:在思維中對同類事物去除其現(xiàn)象、次要方面,抽取共同、主要方面,從而做到從個別中把握普通,從現(xiàn)象中把握本質(zhì)認(rèn)知過程。

第89頁科學(xué)抽象過程科學(xué)抽象是科學(xué)認(rèn)識從感性階段向理性階段飛躍決定性步驟。完整過程包含兩次飛躍:感性詳細(xì)→抽象要求→思維詳細(xì)。第90頁感性詳細(xì)→抽象要求→思維詳細(xì)感性詳細(xì):人們經(jīng)過感性認(rèn)識而取得關(guān)于事物整體表象,是整個認(rèn)識基礎(chǔ)抽象要求:利用思維抽象力,把事物分解為各個部分,逐一考查,形成簡單概念和判斷思維中詳細(xì):關(guān)于事物各種抽象要求性有機(jī)綜合和多樣性統(tǒng)一第91頁

例:

摩擦生熱→機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能(機(jī)械能與電能、電能與化學(xué)能等)→能量守恒與轉(zhuǎn)化定律光生動表象→光波動性、量子性以及光速度等→光波粒二象性感性詳細(xì)→抽象要求→思維詳細(xì)第92頁科學(xué)理論建構(gòu)感性詳細(xì)是科學(xué)事實(shí)(如光波現(xiàn)象)抽象要求是未經(jīng)綜合概念、經(jīng)驗(yàn)規(guī)律(如開普勒三定律)、科學(xué)假說等思維詳細(xì)是指經(jīng)過辯證綜合、完整理論體系。如牛頓力學(xué)。第93頁科學(xué)抽象意義(略)(1)、科學(xué)抽象經(jīng)過對現(xiàn)象進(jìn)行分析和判別,排除假象,確定真象,撇開事物外部非本質(zhì)聯(lián)絡(luò),可讓事物內(nèi)部本質(zhì)聯(lián)絡(luò)暴露出來,使人們認(rèn)識本質(zhì)化。假象:事物中存在歪曲地反應(yīng)本質(zhì)現(xiàn)象。如地球中心說。電閃雷鳴。馬克思:“假如事物表現(xiàn)形式和事物本質(zhì)會合而為一,一切科學(xué)就都成為多出了”

第94頁科學(xué)抽象意義(2)、科學(xué)抽象區(qū)分基礎(chǔ)東西和派生東西,把決定事物性質(zhì)隱蔽基礎(chǔ)抽象出來,由表及里,使人們認(rèn)識層次化。事物更深層次性質(zhì),只有經(jīng)過科學(xué)抽象才能給予揭示。例:對物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)認(rèn)識第95頁科學(xué)抽象意義(3)、將客觀事物各種屬性和關(guān)系加以綜合,從而把事物本質(zhì)作為一個整體完整地表達(dá)出來;第96頁2、科學(xué)抽象結(jié)果狹義形態(tài):科學(xué)概念、科學(xué)符號、思想模型等廣義形態(tài):科學(xué)判斷、科學(xué)假說、科學(xué)理論等第97頁(1)科學(xué)概念是科學(xué)認(rèn)識中反應(yīng)事物本質(zhì)思維形式,是科學(xué)思維“細(xì)胞”,思維結(jié)構(gòu)基本單位;是認(rèn)識之網(wǎng)鈕結(jié),科學(xué)經(jīng)過概念之間關(guān)系來反應(yīng)事物本質(zhì)和規(guī)律。第98頁(2)科學(xué)符號從認(rèn)識論角度看,符號是一定可感知物質(zhì)對象,在貯存、傳遞另一對象信息方面充當(dāng)另一對象代表物。

第99頁科學(xué)符號分類自然語言符號系統(tǒng)社會中歷史地形成,交流、溝通,知識保留、傳輸。多義性、歧義性、語法結(jié)構(gòu)不嚴(yán)格和統(tǒng)一。人工語言符號系統(tǒng)(科學(xué)語言系統(tǒng))。科學(xué)行話:各學(xué)科專門科學(xué)術(shù)語,含有單義性、無歧義性和明確性。如元素符號。形式化語言:以數(shù)學(xué)、數(shù)理邏輯符號語言為藍(lán)本科學(xué)語言,如計算機(jī)語言。第100頁(3)思想模型

科研中建立對原型高度抽象化了思想客體或思想事物(如原子模型、DNA雙螺旋模型等)。它以最純粹形式甚至某種極限狀態(tài)表達(dá)對象本質(zhì)屬性和基礎(chǔ)過程。

第101頁沃森與克里克提出DNA結(jié)構(gòu)1944年,薛定諤《生命是什么》提出了遺傳密碼思想。DNA研究前期工作:英國威爾金斯與弗蘭克林已經(jīng)拍下了DNAx射線衍射圖;美國鮑林也實(shí)際上搞清了DNA螺旋結(jié)構(gòu)。沃森:美國埃弗里噬菌體研究小組組員克里克:英國結(jié)構(gòu)學(xué)派組員1951年,兩人相遇于劍橋大學(xué)卡文迪許試驗(yàn)室,對DNA分子結(jié)構(gòu)共同興趣使二人合作研究。在前人基礎(chǔ)上提出了有三股鏈組成螺旋結(jié)構(gòu)但失敗了。1952年,克里克從查哥夫處得知DNA所含4種堿基含量不等,提出了堿基配正確思想。1953年,在威爾金森與弗蘭克林新照片和新數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,二人終于提出了二鏈成正確DNA雙螺旋模型。第102頁理論建構(gòu)需要科學(xué)抽象,需要辯證思維??茖W(xué)理論建構(gòu)是以假說為中心,依靠經(jīng)驗(yàn)材料,利用假說-演繹方法,并在實(shí)踐中不停深化理論規(guī)律與經(jīng)驗(yàn)規(guī)律聯(lián)絡(luò)。第103頁3、科學(xué)方法什么是方法?人們?yōu)榈竭_(dá)某種目標(biāo)而采取路徑、伎倆或策略。英語method源于希臘文,意為“遵照某種道路”,漢語稱為“方法”,表示“方向法則”之義。第104頁

科學(xué)方法,普通是指科學(xué)認(rèn)識主體在探索自然現(xiàn)象、自然過程及揭示自然規(guī)律活動中所應(yīng)用方法。

第105頁科學(xué)方法層次性第一個層次是各門自然科學(xué)中特殊研究方法。(如光譜分析法,催化方法等)第二個層次是整個自然科學(xué)認(rèn)識和方法。(如觀察試驗(yàn),邏輯方法,假說方法,數(shù)學(xué)方法等)第三個層次是自然科學(xué)、社會科學(xué)和思維科學(xué)普適方法。(如從實(shí)際出發(fā),調(diào)查研究,實(shí)踐是檢驗(yàn)真理唯一標(biāo)準(zhǔn)等)第106頁科學(xué)方法兩大類別

經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識方法:觀察和試驗(yàn)方法理論思維方法:邏輯思維方法和非邏輯思維方法第107頁科學(xué)研究方法歷史演進(jìn)

(1)以直觀思辨方法為主時期古代(公元前—15世紀(jì)末):簡單、直接觀察;思辯地概括和猜測同時試驗(yàn)方法和數(shù)學(xué)方法開始萌芽。這一時期,科學(xué)方法最高成就表達(dá)在畢達(dá)哥拉斯定理,亞里士多德《工具篇》、歐幾里德《幾何原本》、德謨克利特《論邏輯》等著作中。第108頁(2)以試驗(yàn)和分析方法為主時期:近代(16世紀(jì)—19世紀(jì)中葉)伽利略:提倡試驗(yàn)方法和數(shù)學(xué)方法;弗朗西斯·培根:創(chuàng)建了近代前期試驗(yàn)科學(xué)方法論和近代歸納法(輕視演繹法和數(shù)學(xué))笛卡爾:創(chuàng)建以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)、演繹法為關(guān)鍵科學(xué)方法論(輕視歸納法)第109頁(3)分析方法和綜合方法并重時期:19世紀(jì)下半葉至20世紀(jì)初):

自然科學(xué)從分門別類研究到說明過程間聯(lián)絡(luò);靜止地分析現(xiàn)成事實(shí)到考查自然過程改變和發(fā)展。所以,科學(xué)方法也從觀察、試驗(yàn)方法發(fā)展為綜合整理;從試驗(yàn)、分析方法進(jìn)入在試驗(yàn)、分析基礎(chǔ)上進(jìn)行理論綜合時期。第110頁(4)綜合、系統(tǒng)思維方法時期:從20世紀(jì)40年代開始觀察、試驗(yàn)與理論思維親密結(jié)合;科學(xué)方法相互滲透和移植,產(chǎn)生了跨學(xué)科研究方法;產(chǎn)生了控制論、信息論、系統(tǒng)論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)、突變論等等新理論和方法。特點(diǎn):突出了理論思維能動性,強(qiáng)調(diào)整體性和綜合性。第111頁伴伴隨科學(xué)歷史發(fā)展,人類認(rèn)識自然研究方法經(jīng)歷了從樸素整體綜合到分析再到系統(tǒng)整體綜合辯證發(fā)展過程。第112頁方法主要性巴甫洛夫:“早期研究障礙,乃在于缺乏研究方法。有了良好方法,即使是沒有多大才能人也能作出許多成就。假如方法不好,即使是有天才人也將一事無成?!?/p>

愛因斯坦:

A=X+Y+Z

成功=勞動+方法+少說空話第113頁4、理論思維方法基本形式:邏輯思維方法非邏輯思維方法第114頁邏輯與非邏輯思維方法邏輯思維方法,是指主體在科學(xué)認(rèn)識過程中借助于概念、判斷、推理等思維形式,遵照一定邏輯規(guī)則而揭示事物本質(zhì)或規(guī)律理論思維或抽象思維方法,是最普遍、最基本科學(xué)思維方法。第115頁非邏輯思維方法是指不受固定邏輯規(guī)則等制約間斷與跳躍式、突發(fā)與創(chuàng)造性思維方式。第116頁邏輯思維:演繹-歸納、公理化方法、分析-綜合、類比、非邏輯思維:想象、靈感、直覺第117頁邏輯思維方法功效

(1)是擴(kuò)大已經(jīng)有知識、取得新知工具; (2)因規(guī)則嚴(yán)密確切而成為判斷依據(jù),并為科學(xué)知識合理性提供邏輯證實(shí); (3)是預(yù)見科學(xué)事實(shí),提出和檢驗(yàn)假說工具; (4)既是使認(rèn)識由現(xiàn)象到本質(zhì),并通向科學(xué)發(fā)覺主要條件,又是建構(gòu)科學(xué)理論體系主要工具。第118頁演繹方法演繹是從普通原理推論出個別或特殊事物及其結(jié)論過程。個別普通亞里士多德第119頁演繹三段論:大前提,小前提,結(jié)論大前提:已知普通原理或普通性假設(shè);

小前提:研究特殊場所或個別事物判斷;

結(jié)論:從普通已知原理或假推出對于特殊場所或個別事物判斷;如:凡人皆會死,張三是人,張三也會死。第120頁水果都含有維生素梨是水果梨含有維生素。第121頁演繹法在科研中作用論證理論:對某理論命題作出演繹證實(shí),從而對理論(假說)作出某種評價,促使其邏輯嚴(yán)密性。解釋事實(shí)或預(yù)見事實(shí):從理論命題推導(dǎo)出事實(shí)命題,或解釋已知事實(shí),或是預(yù)見未知事實(shí)。發(fā)展假說和理論:經(jīng)過演繹從假說和理論中推演出一個能夠與試驗(yàn)相對比詳細(xì)結(jié)論,經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證推翻或證實(shí)理論正確或錯誤。第122頁演繹方法不足

①它只適合于已經(jīng)有理論證實(shí)和推演。②演繹法本身不能確保其結(jié)論可靠性。

第123頁歸納方法從個別或特殊事物概括出共同本質(zhì)或普通原理邏輯思維方法,在邏輯上叫做歸納推理。個別普通培根第124頁歸納原理:假如在各種各樣條件下觀察過大量S類對象,全部這些被觀察到S都毫無例外地有性質(zhì)P,那么就能夠斷定全部S類對象都含有性質(zhì)P。歸納法以歸納原理為依據(jù)。第125頁食草動物都是長角動物。羊是食草動物牛是食草動物鹿是食草動物羊、牛、鹿……都長角…………第126頁FrancisBacon歸納法

培根(1561-1626)認(rèn)為,經(jīng)院哲學(xué)家或理性主義者像蜘蛛一樣,只用自己身邊物質(zhì)來織網(wǎng)(排斥感性物質(zhì)材料);煉金術(shù)士和經(jīng)驗(yàn)主義者,則像螞蟻一樣只知道不加選擇地搜集材料,儲存起來而不做絲毫加工;而真正科學(xué)家工作則像蜜蜂,從自然界采集原料,然后將其變成新產(chǎn)品。他不但是英國試驗(yàn)科學(xué)始祖,而且在認(rèn)識論和方法論方面有卓越貢獻(xiàn)。第127頁歸納方法作用

①從事實(shí)材料中得出普遍規(guī)律或結(jié)論。②發(fā)覺科學(xué)事實(shí)、提出科學(xué)理論主要方法。③從經(jīng)驗(yàn)實(shí)際上升到普通原理方法。第128頁歸納方法不足

①歸納法不能確保一定能取得必定真理。②歸納方法多是依據(jù)對事物現(xiàn)象歸納來取得結(jié)論,所以它缺乏內(nèi)在必定性。第129頁我們需要辯證地對待歸納法與演繹法之間關(guān)系:二者在科學(xué)認(rèn)識中特定功效是整個科學(xué)認(rèn)識中不可缺乏、不可完全替換;歸納和演繹在利用中相互聯(lián)絡(luò)、相互依賴、相互滲透;單純依靠歸納或演繹本身都無法克服本身先天缺點(diǎn)。第130頁成熟科學(xué)認(rèn)識普通是以假說——演繹形式組織起來,假說——演繹形式就是歸納和演繹統(tǒng)一。即首先需要從觀察和試驗(yàn)中獲取科學(xué)事實(shí),作出科學(xué)概括,經(jīng)過理論思維加工整理,抽象出以假說形式出現(xiàn)結(jié)果,這個結(jié)果才是科學(xué)理論出發(fā)點(diǎn)。第131頁分析與綜合分析方法

將被研究對象整體分為各部分、方面、原因和層次等,并分別加以考查認(rèn)識方法.定性分析:對象是否含有某種屬性;有沒有?是不是?定量分析:對象各種成份數(shù)量;有多少?因果分析:引發(fā)某一現(xiàn)象改變原因;為何?第132頁綜合方法綜合以分析為基礎(chǔ),將已經(jīng)有關(guān)于研究對象各個部分、方面、原因和層次認(rèn)識聯(lián)絡(luò)起來,從而形成對研究對象整體性認(rèn)識認(rèn)識方法。辯證綜合不是各個要素簡單加和,它造成關(guān)于研究對象新知識。所以本質(zhì)上是一個在分析基礎(chǔ)上創(chuàng)造,也造成科學(xué)上新發(fā)覺.第133頁

在科學(xué)研究詳細(xì)階段和科學(xué)發(fā)展不一樣時期,分析與綜合有主有次,作用是不一樣:詳細(xì)研究階段:在探尋新現(xiàn)象、新事實(shí)時,以分析為主;在提出假說、建立理論時,以綜合為主;科學(xué)發(fā)展歷史:17、18世紀(jì),側(cè)重分析方法;19世紀(jì)重視綜合方法;當(dāng)代則需要二者結(jié)合。第134頁類比類比是依據(jù)兩個(或兩類)對象在一些方面相同或相同,而推出它們在某個方面也可能相同或相同一個推理方法。(基本步驟是聯(lián)想和比較)如:A對象含有a、b、c、d屬性,B對象含有a’、b’、c’屬性,其中a、b、c、與a’、b’、c’分別相同或相同。則B對象可能也含有d’屬性,d’與d含有相同或相同性質(zhì)。第135頁以德布羅意提出物質(zhì)波假說為例:力學(xué)和光學(xué)理論有許多深刻相同之處;如光運(yùn)動服從最短光程原理(費(fèi)爾瑪原理),力學(xué)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動也服從最小作用量原理,且這兩條原理數(shù)學(xué)形式極其酷似;光學(xué)中新發(fā)覺光波粒二象性得到證實(shí)后,馬上引發(fā)其類比聯(lián)想:物質(zhì)(粒子)波動性是否也能夠構(gòu)想,從而提出物質(zhì)波假說,而且還經(jīng)過類比提出物質(zhì)波定量顯示(德布羅意關(guān)系式),為量子力學(xué)創(chuàng)建奠定基礎(chǔ)。第136頁類比結(jié)論含有或然性類比客觀基礎(chǔ)(客觀對象相似性和差異性)限制了類比結(jié)論可靠性。類比邏輯根據(jù)是不充分。類比是根據(jù)兩個對象某些屬性相似來進(jìn)行推理,但并不意味著它們在其它屬性方面也必然相同結(jié)論。且大部分類比是否具有必然聯(lián)系還沒有確切把握,所以類比推理本身不能保證其結(jié)論可靠性,所以在邏輯上總是或然性。第137頁非邏輯思維方法

非邏輯方法

利用潛意識、直覺、靈感、想象、形象思維于科學(xué)研究所產(chǎn)生方法。特點(diǎn)

非邏輯思維不受或少受思想束縛,經(jīng)常超越思想常規(guī)、擺脫成見、構(gòu)筑新意,并有想象力參加,以到達(dá)科學(xué)研究上產(chǎn)生突破一個思維活動。第138頁非邏輯思維基本形式

形象思維方法:想象和聯(lián)想直覺思維方法:直覺和靈感第139頁1、形象思維方法在形象地反應(yīng)客體詳細(xì)形狀感性認(rèn)識基礎(chǔ)上,主體經(jīng)過聯(lián)想、想象等方式以揭示對象本質(zhì)和規(guī)律思維形式。第140頁聯(lián)想指由一事物想到另一事物思維活動。想象是在聯(lián)想基礎(chǔ)上加工原有意象而創(chuàng)造出新意象思維活動。第141頁想象與聯(lián)想?yún)^(qū)分:聯(lián)想是將頭腦中意象聯(lián)絡(luò)在一起,由一個已知意象喚起另一個已知意象,并不創(chuàng)造新知識。想象是在聯(lián)想基礎(chǔ)上加工原有意象,從而創(chuàng)造出新意象?!纠勘R瑟福提出原子模型,就是利用與太陽系恒星-行星結(jié)構(gòu)聯(lián)想而創(chuàng)造一個新意象,這就是一個科學(xué)想象。第142頁形象思維與邏輯思維區(qū)分:邏輯思維“細(xì)胞”是抽象概念,而形象思維“細(xì)胞”則是形象意象;形象思維思維過程普通形式是利用意象進(jìn)行聯(lián)想和想象,而邏輯思維則利用概念進(jìn)行判斷和推理。第143頁2、直覺思維方法直覺思維方法是指不受某種固定邏輯規(guī)則約束而直接領(lǐng)悟事物本質(zhì)思維形式。這種思維形式含有非邏輯性、突發(fā)性和獨(dú)創(chuàng)性等基本特征;而且含有尋找事物聯(lián)絡(luò)、優(yōu)選和預(yù)見事實(shí),以及構(gòu)建科學(xué)理論功效。其主要類型包含直覺判斷(最基本形式)和靈感。第144頁(1)直覺直覺是一個不依靠邏輯思維而直接領(lǐng)悟事物本質(zhì)思維方式。直覺不受邏輯規(guī)則限制,思維者無須經(jīng)過邏輯推理便可直接把握事物本質(zhì)和規(guī)律。第145頁有意識努力和下意識作用。(彭加勒:“原子”)特點(diǎn):不受某種固定邏輯規(guī)則約束而直接領(lǐng)悟事物本質(zhì);思維推論縮減性;邏輯中止。例:凱庫勒苯環(huán)結(jié)構(gòu)理論發(fā)覺。主客觀條件:有一個能處理問題;問題處理已經(jīng)具備相當(dāng)客觀條件;研究者頑強(qiáng)地探索問題答案,而且經(jīng)歷了一段擔(dān)心思索。第146頁(2)靈感靈感是認(rèn)識過程中最富于創(chuàng)造性一個非邏輯思維形式靈感產(chǎn)生完全是隨機(jī)、不可預(yù)期,是在瞬間突然實(shí)現(xiàn)。第147頁靈感存在:認(rèn)識主體創(chuàng)造力突然到達(dá)超水平發(fā)揮一個特定心理狀態(tài)、情緒體驗(yàn)。前提條件:科學(xué)家執(zhí)著于創(chuàng)造性地處理問題。“積之于平日,得之于頃刻”。靈感產(chǎn)生時特點(diǎn):注意力處于高度集中狀態(tài);忘我境界提議:擺脫分散注意力各種干擾,尤其是不為私生活煩惱所困(“文武之道,一張一弛”;范特霍夫);對于瞬時即逝靈感,必須設(shè)法及時抓住,切記于心。愛迪生第148頁想象、靈感和直覺出現(xiàn)條件第一,想象、靈感和直覺出現(xiàn),需要有一定專門知識作準(zhǔn)備。第二,需要人們對科學(xué)研究各種實(shí)踐方法和思維方法利用已經(jīng)到達(dá)十分熟練程度。第三,需要對尋求處理問題有過重復(fù)思索和艱辛探索過程。第四,需要輔之以各種間接知識和生活經(jīng)驗(yàn)。第149頁怎樣辯證地對待邏輯方法和非邏輯方法之間關(guān)系?在任何科學(xué)創(chuàng)造過程中,二者都是互為補(bǔ)充在邏輯方法走不通地方,科學(xué)就需要用非邏輯方法開辟新通路而當(dāng)非邏輯方法已打開通路之后,又必須及時地在從舊認(rèn)識到新認(rèn)識之間“深淵”上架起“邏輯橋梁”非邏輯方法認(rèn)識結(jié)果必須經(jīng)過邏輯加工,不然,它們就不可能成為真正科學(xué)知識。第150頁做學(xué)問經(jīng)歷三個境界:第一境界:昨夜西風(fēng)凋碧樹,獨(dú)上高樓,望盡天涯路;——懸想第二境界:衣帶漸寬終不悔,為伊消得人憔悴;——苦思第三境界:眾里尋她千baidu,驀然回首,那人卻在燈火闌珊處;——頓悟

第151頁課堂作業(yè)請結(jié)合以下材料談?wù)劚R瑟福利用了那些方法?并對所用每一個科研方法進(jìn)行簡明敘述。19,科學(xué)家盧瑟福從太陽系結(jié)構(gòu)構(gòu)想出原子結(jié)構(gòu)太陽系模型。19,盧瑟福做了著名粒子散射試驗(yàn),用α粒子轟擊金屬箔,結(jié)果發(fā)覺大部分粒子穿過金屬箔,少數(shù)粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn),個別粒子被反彈回來,這說明原子絕大部分質(zhì)量以及正電荷集中在內(nèi)部很小一個核上,不像“西瓜模型”所描繪那樣,在均勻分布正電荷上鑲嵌著負(fù)電荷。試驗(yàn)和計算表明,原子核質(zhì)量占原子質(zhì)量99.99%,而太陽質(zhì)量占太陽系質(zhì)量99.8%;原子核在原子中占很小一部分空間,太陽也是這么;原子核與電子靠庫侖力聯(lián)絡(luò),遵照平方反比律,太陽與行星靠萬有引力聯(lián)絡(luò),也遵照平方律。比較結(jié)果證實(shí)了盧瑟福構(gòu)想。這就是原子結(jié)構(gòu)“小太陽系模型”形成過程。第152頁(試驗(yàn)、想象、類比、模型、假說)第153頁

四、科學(xué)假說科學(xué)假說是依據(jù)已知科學(xué)事實(shí)和科學(xué)原理,對研究自然現(xiàn)象及其規(guī)律性提出一個假定性推測和說明,是自然科學(xué)理論思維一個主要形式。假說知識形態(tài)各種多樣:概念、判斷、模型、理論體系。假說不但是一個認(rèn)識,含有知識形態(tài),而且也是一個研究方法,能夠用于認(rèn)識任何一個階段上。第154頁怎樣提出有創(chuàng)見假說?假說提出是指研究者依據(jù)為數(shù)不多事實(shí)材料和已經(jīng)有理論原理,經(jīng)過一系列思維過程,對所碰到現(xiàn)象產(chǎn)生原因和發(fā)展規(guī)律性,作出初步假定。在提出假說初步構(gòu)想時,普通不應(yīng)過于強(qiáng)調(diào)思維邏輯可靠性,而應(yīng)多發(fā)揮思維創(chuàng)造性。第155頁比如,人們稍微仔細(xì)地觀看一下世界地圖,就不難發(fā)覺,非洲西部海岸線和南美洲東部海岸線彼此恰好相吻合。深入觀察還能夠看出不但南美洲和非洲,而且北美洲與歐洲也能夠拼合,印度、澳大利亞、南極洲也能夠拼合。為何這么巧合呢?奧地利學(xué)者魏格納聯(lián)想到冰山飄移情景,并由此受到啟發(fā),構(gòu)想出較輕剛性大陸塊是漂浮在地殼內(nèi)較重粘性流體——巖漿之上,于是,“它們就象漂浮冰塊一樣逐步遠(yuǎn)離開來?!边@就是關(guān)于大陸飄移初步構(gòu)想。第156頁

科學(xué)假說形成有其客觀必定性:在實(shí)踐開辟新研究領(lǐng)域中,人們知識十分有限,必須經(jīng)過創(chuàng)建假說才能對新研究領(lǐng)域現(xiàn)象和規(guī)律加以解釋原有理論無法解釋新科學(xué)事實(shí)原有理論體系存在著某方面缺點(diǎn)。第157頁假說、推測和理論假說同理論有著基本相同結(jié)構(gòu)和功效,但它不一樣于理論,它對事物未知本質(zhì)和規(guī)律認(rèn)識是依據(jù)已知科學(xué)知識和科學(xué)事實(shí)推想出來,含有一定猜測性質(zhì),它是否把握了客觀真理,還有待于實(shí)踐檢驗(yàn)。然而,假說又不一樣于普通推測,它是以確實(shí)可靠科學(xué)事實(shí)和經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)科學(xué)原理為依據(jù)合乎邏輯地推論出來。所以,假說又與簡單幻想和隨意猜測不一樣,含有科學(xué)性。假說是科學(xué)性和猜性或假定性辯證統(tǒng)一。第158頁科學(xué)假說作用是形成和發(fā)展科學(xué)理論必經(jīng)路徑;

自然科學(xué)就是沿著“假說——理論——新假說——新理論……”路徑,不停地向前發(fā)展。假說為科學(xué)研究提供指導(dǎo)思想;不一樣假說爭論有利于科學(xué)發(fā)展,有利于更全方面、更深刻地揭示事物本質(zhì);恩格斯指出:“只要自然科學(xué)在思維著,他發(fā)展形式就是假說?!钡?59頁科學(xué)假說類型經(jīng)驗(yàn)定律型假說與原理定律型假說經(jīng)驗(yàn)定律型假說是對某類現(xiàn)象共同性質(zhì)和特征普遍化描述,它所表示語言內(nèi)涵能夠直接用感官來觀察或者用簡單儀器與技術(shù)給與測量。如氣體壓力、體積和溫度定律;自由落體定律等。經(jīng)驗(yàn)定律型假說在理論知識體系中處于低層次地位(知

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