第五講科學(xué)的本質(zhì)與科學(xué)認(rèn)識

第五講科學(xué)的本質(zhì)與科學(xué)認(rèn)識1第一頁，共四十頁，2022年，8月28日本講內(nèi)容科學(xué)的本質(zhì)科學(xué)的劃界問題（3—5）科學(xué)的劃界標(biāo)準(zhǔn)（6—11）科學(xué)的形象和特征（12—15）科學(xué)認(rèn)識的形成科學(xué)問題及其主要來源（16—20）科學(xué)事實(shí)及其獲取的途徑（21—26）觀察實(shí)驗(yàn)中的認(rèn)識論問題（27—39）2第二頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)的劃界問題3第三頁，共四十頁，2022年，8月28日案例：美國的“創(chuàng)生科學(xué)”事件1981年，美國的阿肯色州曾發(fā)生過平衡對待“創(chuàng)生科學(xué)”和進(jìn)化論的訴訟。當(dāng)時美國的公立中學(xué)教的是進(jìn)化論，但有些宗教信仰很堅(jiān)定的人支持所謂的“創(chuàng)生科學(xué)”。創(chuàng)生科學(xué)試圖綜合上帝創(chuàng)世說和一部分現(xiàn)代科學(xué)理論，主張如下的觀點(diǎn)：⑴宇宙是突然從無到有地創(chuàng)生；⑵雖然自然選擇曾起了一定的作用，但不足以解釋所有的生物起源；⑶大多數(shù)動植物是創(chuàng)生的，動植物只在很有限的范圍內(nèi)改變；⑷人和猿有著不同的祖先，人不是由猿進(jìn)化而來的；⑸災(zāi)異（如大洪水）是地理變化的原因。這些創(chuàng)生科學(xué)的信徒向阿肯色州法院提出訴訟，要求在公立中學(xué)平衡對待創(chuàng)生論和進(jìn)化論。這一事件引發(fā)了教育界和司法界的一場大爭論。爭論的焦點(diǎn)在于：創(chuàng)生科學(xué)是不是科學(xué)？如果它是科學(xué)，那么應(yīng)該進(jìn)入中學(xué)教學(xué)內(nèi)容；如果它不是科學(xué)而是宗教信仰，那么按照現(xiàn)代國家政教分離的原則，就不允許進(jìn)入課堂。這一爭論涉及到科學(xué)的特征是什么。最終，法官奧弗頓認(rèn)為，科學(xué)知識應(yīng)具有5個必要的特征：⑴受自然定律的指導(dǎo)；⑵它利用自然定律，具有說明能力；⑶它受到經(jīng)驗(yàn)世界的檢驗(yàn)；⑷它的結(jié)論是試探性的，不是終結(jié)性的；⑸它可以被否證。據(jù)此，奧弗頓判決創(chuàng)生論不是自然定律，是不可否證的教條，所以不是科學(xué)。奧弗頓的判決也引起了科學(xué)界和科學(xué)哲學(xué)界的爭論。有些科學(xué)哲學(xué)家雖然贊同奧弗頓的判決，但不同意判決的理由，認(rèn)為科學(xué)劃界應(yīng)有更為細(xì)致、更為多元的理由。4第四頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)的劃界標(biāo)準(zhǔn)——區(qū)分科學(xué)與偽科學(xué)藝術(shù)之類的領(lǐng)域無真假之分，不滿足精確性和可檢驗(yàn)性要求，因而是非科學(xué)的。當(dāng)非科學(xué)試圖裝扮成科學(xué)時，就會成為偽科學(xué)。人們通常認(rèn)為，科學(xué)具有某種特別的本質(zhì)，這就預(yù)設(shè)了一個科學(xué)與非科學(xué)的分界問題。5第五頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)的劃界標(biāo)準(zhǔn)6第六頁，共四十頁，2022年，8月28日可證實(shí)標(biāo)準(zhǔn)（絕對標(biāo)準(zhǔn)）內(nèi)容

邏輯經(jīng)驗(yàn)主義認(rèn)為，有意義的命題才是科學(xué)的命題，否則便是非科學(xué)的命題。如果一個命題能用經(jīng)驗(yàn)事實(shí)加以證實(shí)，那么這個命題就是有意義的，反之就沒有意義。缺陷

忽略了全稱命題。

卡爾納普（Carnap1891～1970）

美國哲學(xué)家，邏輯實(shí)證主義的主要代表

7第七頁，共四十頁，2022年，8月28日可證偽標(biāo)準(zhǔn)（絕對標(biāo)準(zhǔn)）內(nèi)容

波普爾認(rèn)為，科學(xué)的理論或命題具有普遍性，不可能被經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，而只能被經(jīng)驗(yàn)證偽?？杀蛔C偽的理論或命題才是科學(xué)的，否則是非科學(xué)的。意義改變了人們對科學(xué)具有終極真理的絕對主義的看法，肯定了人類知識的相對性。缺陷忽視了存在命題?？枴げㄆ諣枺?902-1994），20世紀(jì)最著名的哲學(xué)家之一，是批判理性主義的創(chuàng)始人。

8第八頁，共四十頁，2022年，8月28日波普爾舉過的偽科學(xué)的例子弗洛伊德的精神分析理論。馬克思的歷史唯物主義理論。9第九頁，共四十頁，2022年，8月28日波普爾的失誤波普爾批評弗洛伊德理論和馬克思主義理論通過解釋來回避所遇到的“反例”，其實(shí)是站不住腳的，因?yàn)楹芏嗫茖W(xué)家也經(jīng)常采用這種方法來挽救某一個科學(xué)上的理論。例如牛頓理論曾遇到過“反例”——它不能解釋天王星的攝動現(xiàn)象。人們并沒有因此而拋棄牛頓理論，而是尋找其他原因來解釋這種攝動現(xiàn)象，結(jié)果導(dǎo)致了海王星的發(fā)現(xiàn)。10第十頁，共四十頁，2022年，8月28日歷史主義標(biāo)準(zhǔn)（相對標(biāo)準(zhǔn)）歷史主義在科學(xué)劃界問題上又分為兩派，一派以庫恩、拉卡托斯等為代表，承認(rèn)科學(xué)與非科學(xué)、偽科學(xué)劃界的必要性，堅(jiān)持一種歷史的、發(fā)展的和相對的，滲透著社會和心理因素的科學(xué)劃界標(biāo)準(zhǔn)。他們認(rèn)為科學(xué)與非科學(xué)、偽科學(xué)的區(qū)分就在于是否在范式或科學(xué)綱領(lǐng)的指導(dǎo)下從事解決疑難的活動。另一派則以費(fèi)耶阿本德為代表，否認(rèn)科學(xué)劃界的必要性，認(rèn)為不存在普遍適用的科學(xué)研究方法，不存在科學(xué)與非科學(xué)之間的一成不變的界限，因而主張科學(xué)與非科學(xué)不可劃分，也不應(yīng)該劃分。這是歷史主義走向極端的典型表現(xiàn)。11第十一頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)的形象和特征12第十二頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)的各種形象科學(xué)是系統(tǒng)化、理論化的知識體系；科學(xué)是產(chǎn)生知識的實(shí)踐活動；科學(xué)是一種社會建制；科學(xué)是一種方法；科學(xué)是一種生產(chǎn)力；科學(xué)是一種文化。13第十三頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)的基本涵義科學(xué)是一種反映客觀事實(shí)和規(guī)律的系統(tǒng)化、理論化知識?？茖W(xué)不僅是知識體系，而且是一種生產(chǎn)知識的特殊的認(rèn)識活動。科學(xué)是一種社會建制，是社會化事業(yè)。14第十四頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)的本質(zhì)特征科學(xué)的解釋性和預(yù)見性?？茖W(xué)的精確性?？茖W(xué)的可檢驗(yàn)性?？茖W(xué)的可錯性或可變性。科學(xué)的系統(tǒng)性。15第十五頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)問題及其主要來源16第十六頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)發(fā)現(xiàn)：一個經(jīng)典的例子

1928年9月的一天，英國細(xì)菌學(xué)家弗萊明走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，偶然發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)葡萄球菌的器皿里長了綠霉。按照通常的判斷，這種情況說明培養(yǎng)液被污染了，實(shí)驗(yàn)失敗了。但弗萊明發(fā)現(xiàn)，在綠霉的周圍出現(xiàn)了一圈空白，原先生長旺盛的葡萄球菌不見了。這是怎么回事呢？他進(jìn)一步提出問題：是不是綠霉有某種作用能把它周圍的葡萄球菌殺死呢？帶著這個問題，他進(jìn)行了研究，不到一年就發(fā)現(xiàn)了青霉素，并因此獲得了1945年的諾貝爾獎。1928弗萊明發(fā)現(xiàn)了青霉素17第十七頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)發(fā)現(xiàn)從哪里開始？從觀察開始

科學(xué)發(fā)現(xiàn)從觀察個別事實(shí)開始，然后通過歸納，得出一般性的定理或理論。從理論開始

科學(xué)理論是通過演繹法從某些清楚明白、不證自明、絕對可靠的公理或假設(shè)推出的。從問題開始

科學(xué)發(fā)現(xiàn)是在科學(xué)問題的引導(dǎo)下完成的，正是問題推動我們建立科學(xué)假說，進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn)，從而發(fā)現(xiàn)新知識，開辟新領(lǐng)域。

英國科學(xué)哲學(xué)家波普爾認(rèn)為，引導(dǎo)科學(xué)家進(jìn)行探索性研究活動的真正起點(diǎn)，是科學(xué)問題而不是觀察或理論。18第十八頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)問題的主要來源從經(jīng)驗(yàn)事實(shí)與現(xiàn)有理論之間的矛盾中產(chǎn)生問題（科學(xué)問題的主要來源）。從某個理論內(nèi)部的邏輯矛盾中產(chǎn)生問題。從各個知識領(lǐng)域之間的邊沿區(qū)域中產(chǎn)生問題。19第十九頁，共四十頁，2022年，8月28日科研選題的原則需要性原則

選定的課題必須著眼于社會實(shí)踐的需要或科學(xué)本身發(fā)展的需要；科學(xué)性原則

選定的課題必須有一定的科學(xué)理論和科學(xué)事實(shí)作為根據(jù)，明顯地與已確證的科學(xué)理論相違背的問題不應(yīng)被選為課題；創(chuàng)新性原則

選定的課題應(yīng)是別人沒有解決或沒有完全解決的問題，力求研究成果有新的發(fā)現(xiàn)或發(fā)明；可行性原則

選擇課題時必須考慮完成課題的主客觀條件，根據(jù)實(shí)際具備或經(jīng)過努力可以具備的條件來確定課題。20第二十頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)事實(shí)及其獲取的途徑21第二十一頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)事實(shí)——科學(xué)認(rèn)識的最初成果客觀事實(shí)

客觀世界存在的事物或現(xiàn)象本身，不包含人的主觀認(rèn)識因素，它是人類認(rèn)識的本原，屬于本體論范疇。經(jīng)驗(yàn)事實(shí)

用語言文字對觀察到的客觀事實(shí)所做的陳述和判斷，是客觀事實(shí)與人的感官（或儀器）相互作用的結(jié)果的表征，屬于認(rèn)識論范疇?？茖W(xué)事實(shí)

用語言文字對觀察到的客觀事實(shí)所做的真實(shí)描述和記錄，是通過鑒定被認(rèn)為是正確反映了客觀事實(shí)的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，也屬于認(rèn)識論的范疇。22第二十二頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)事實(shí)的特點(diǎn)及作用科學(xué)事實(shí)的特點(diǎn)科學(xué)事實(shí)是單稱陳述科學(xué)事實(shí)具有可重復(fù)性科學(xué)事實(shí)受理論影響科學(xué)事實(shí)的作用科學(xué)事實(shí)是形成新概念、建立新理論的基礎(chǔ)?？茖W(xué)事實(shí)是檢驗(yàn)科學(xué)假說和評價(jià)科學(xué)理論的依據(jù)。23第二十三頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)觀察——獲取科學(xué)事實(shí)的基本方法涵義

人們在科學(xué)認(rèn)識中用自己的感官或借助儀器對客觀事物進(jìn)行的一種有目的、有計(jì)劃的感知活動。類型

直接觀察、間接觀察原則

客觀性、全面性要求

排除感官產(chǎn)生的錯覺；排除先入之見；注意每一個細(xì)節(jié)；及時作出準(zhǔn)確的記錄等。24第二十四頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)實(shí)驗(yàn)——獲取科學(xué)事實(shí)的基本手段涵義

科學(xué)實(shí)驗(yàn)是人們根據(jù)研究的目的，運(yùn)用科學(xué)儀器和設(shè)備等物質(zhì)手段，人為地控制或模擬所研究的自然對象，從而獲取科學(xué)事實(shí)的認(rèn)識活動。特點(diǎn)可以簡化和純化自然現(xiàn)象；可以強(qiáng)化和激化研究對象；可以再現(xiàn)或重現(xiàn)自然過程。作用

科學(xué)試驗(yàn)是創(chuàng)立科學(xué)理論的基礎(chǔ)；科學(xué)試驗(yàn)是檢驗(yàn)科學(xué)理論的基本手段。25第二十五頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)試驗(yàn)的基本類型定性試驗(yàn)為了發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)對象的某種屬性而進(jìn)行的試驗(yàn)。定量試驗(yàn)用以測定研究對象的某些數(shù)值，確定某些因素之間的關(guān)系的試驗(yàn)。析因試驗(yàn)由已知結(jié)果尋找產(chǎn)生這種結(jié)果的原因的試驗(yàn)。對照試驗(yàn)通過“對照組”與“試驗(yàn)組”的對比來揭示研究對象的某種性質(zhì)的試驗(yàn)。中間試驗(yàn)使實(shí)驗(yàn)室的研究成果向生產(chǎn)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化而進(jìn)行的試驗(yàn)，又稱生產(chǎn)試驗(yàn)。模擬實(shí)驗(yàn)根據(jù)研究對象（原型）的本質(zhì)特性，人為地建立一種與原型相似的模型，然后通過模型來間接地研究原型的規(guī)律性的試驗(yàn)。26第二十六頁，共四十頁，2022年，8月28日觀察實(shí)驗(yàn)中的認(rèn)識論問題27第二十七頁，共四十頁，2022年，8月28日案例：錯誤百出的觀察報(bào)告

在一次心理學(xué)會議上，會議室的門突然開了，沖進(jìn)兩個人，后面的人拿著槍追趕前面的人。兩個人在會場混戰(zhàn)一陣，突然一聲槍響，兩個人又一起沖了出去。整個過程只持續(xù)了20秒鐘。會議主席請與會者馬上寫下現(xiàn)場目擊情況。這個事件當(dāng)然是預(yù)先安排的，整個過程事先經(jīng)過排練并全部錄了像。在收到的40份觀察報(bào)告中，只有一篇在主要事實(shí)上的錯誤少于20%，錯誤占20%～40%的有14篇，其余25篇的錯誤在40%以上。特別值得一提的是，超過半數(shù)的報(bào)告都有10%以上的情節(jié)是無中生有，純屬臆造的。28第二十八頁，共四十頁，2022年，8月28日科學(xué)事實(shí)發(fā)現(xiàn)的理論科學(xué)事實(shí)發(fā)現(xiàn)的理論，實(shí)際上就是關(guān)于觀察與理論關(guān)系的理論。有關(guān)觀察和理論的關(guān)系的認(rèn)識，在歷史上曾出現(xiàn)過三種有代表性的觀點(diǎn)：即“純觀察說”、“中性觀察說”

和“理論負(fù)荷說”。

29第二十九頁，共四十頁，2022年，8月28日古典經(jīng)驗(yàn)主義的“純觀察說”“純觀察說”的代表人物是英國哲學(xué)家培根和洛克。培根認(rèn)為，觀察是一種純粹的感官反應(yīng)活動，它不受任何理論因素的影響。不僅如此，在觀察中也應(yīng)該排除任何理論的影響，純粹客觀地進(jìn)行觀察。洛克也將觀察看成是消極、被動的、純感官的生理反應(yīng)，認(rèn)為觀察過程就是人們對客體的感覺過程。他說：“如果某人的視網(wǎng)膜上有正常形成的太陽映像，則他就看到了太陽?！?0第三十頁，共四十頁，2022年，8月28日邏輯經(jīng)驗(yàn)主義的“中性觀察說”20世紀(jì)30年代，現(xiàn)代邏輯經(jīng)驗(yàn)主義者繼承和發(fā)展了古典經(jīng)驗(yàn)主義的理論傳統(tǒng)，提出了“中性觀察說”。美籍德國哲學(xué)家卡爾納普所構(gòu)造的關(guān)于科學(xué)知識結(jié)構(gòu)的“兩層語言模型”集中體現(xiàn)了他們對觀察性質(zhì)的理解。該模型將科學(xué)語言分為觀察語言和理論語言兩個性質(zhì)完全不同的層次。其中，觀察語言反映個別對象的性質(zhì)、狀態(tài)，表達(dá)經(jīng)驗(yàn)知識和經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，其意義是固定的、也是清楚明白的，因而不受任何理論的影響；而理論語言則表達(dá)不可觀察的事件或事件的不可觀察的方面，其意義從觀察語言獲得。31第三十一頁，共四十頁，2022年，8月28日歷史主義的“理論負(fù)荷說”“理論負(fù)荷說”也稱“觀察滲透理論”，由美國科學(xué)哲學(xué)家漢森在《發(fā)現(xiàn)的模式》（1958）一書中加以闡述。漢森認(rèn)為，觀察并非只是感官對觀察對象“刺激”的機(jī)械反映，而是受觀察者背景理論的影響和支配的。具有不同知識背景或不同理論觀點(diǎn)的人，對同一對象會形成不同的觀察結(jié)果?！凹兇庵行浴钡挠^察是不存在的。32第三十二頁，共四十頁，2022年，8月28日為什么“觀察滲透理論”?漢森認(rèn)為，觀察過程是一個物理過程與心理過程融為一體的過程。眼睛從觀察對象得到光的刺激而形成視網(wǎng)膜上的圖像，這是物理過程，這時還不是真正“看到”?！翱吹健笔且环N視覺經(jīng)驗(yàn)，屬于心理過程，它把外來的刺激與過去的認(rèn)識結(jié)合在一起。觀察者對感覺材料的反應(yīng)，總是有意無意地用一種概念模式去套眼前的這些感覺材料，使它適應(yīng)于自己過去較熟悉的材料，因而形成個人對同一對象的反應(yīng)有各種程度不同的差異。漢森設(shè)想開普勒和第谷一起在山上看日出，“第谷看見的是太陽從固定的地平線上冉冉升起，而開普勒看見的卻是靜止的太陽底下滾動著的地平線”。33第三十三頁，共四十頁，2022年，8月28日“觀察滲透理論”的例子你看到了什么？兩根紅線有長短區(qū)別嗎？34第三十四頁，共四十頁，2022年，8月28日“觀察滲透理論”的另一個例子——氧的發(fā)現(xiàn)史最先制得較純氧氣的是瑞典藥劑師席勒。1773年，他通過分解硝酸鹽、氧化物、碳酸鹽等制得了氧氣。當(dāng)他將燃燒的蠟燭放入這種氣體中時，發(fā)現(xiàn)燭光更明亮，于是稱之為“火氣”。他從“燃素說”出發(fā)，認(rèn)為燃燒是空氣中的“火氣”與物體中的燃素相結(jié)合的過程。席勒實(shí)際上并沒有發(fā)現(xiàn)氧氣。一年以后，英國化學(xué)家普利斯特列又獨(dú)立地制得了氧氣。他用凸透鏡聚光加熱氧化汞時，發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)分解出了一種氣體，老鼠在其中生活的時間比在等體積的空氣中的時間長4倍，人吸入它覺得呼吸輕快了許多。但普利斯特列只是將這種氣體看作氧化氮。因?yàn)樗瑯有欧睢叭妓卣f”，認(rèn)為一般空氣之所以能助燃，是由于它被“燃素”飽和的緣故。從氧化汞分解出來的這種氣體不含燃素，因而吸收“燃素”的能力特別強(qiáng)，助燃能力也就格外大。因此普利斯特列也不知道自己制得了氧氣。只有拉瓦錫擺脫了傳統(tǒng)“燃素說”，借助于新的燃燒理論——“氧化說”，才在前人的基礎(chǔ)上真正發(fā)現(xiàn)了氧氣。35第三十五頁，共四十頁，2022年，8月28日辨析題（2002年研究生入學(xué)考試試題）對于下圖，甲說，這是一只鳥，乙說，這是一只兔。這表明，人的認(rèn)識結(jié)果是由認(rèn)識主體決定的。36第三十六頁，共四十頁，2022年，8月28日答案要點(diǎn)認(rèn)識是主體對客體的能動反映，是主體和客體相互作用的過