自然辩证法-知识点总结.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date自然辩证法-知识点总结自然辩证法-知识点总结第一篇 导论第一讲 科学与技术一、什么是科学1、概念：（1）科学是关于自然、社会和思维的知识体系；（2）科学是产生知识体系的认识活动； （3）科学是一种“社会建制”。2、基本特征：（1）解释性和预见性 （2）科学的精确性 （3）科学的可检验性 （4）科学的可错性或可变性（5）科学的系统性 （6）科学的主体际性：主体间相互理解

2、、交流、探讨*伪科学：冒充科学*非科学：不具备科学性质，不是科学3、自然科学分类：（1）基础科学：研究自然界一切基本运动形式的基本规律 （2）技术科学：以科学技术为基础，主要研究应用方面 （3）工程科学：综合运用基础科学、技术科学等形成一类高级科学二、什么是技术1、概念：技术一般指认为为满足自己的物质生产、精神生产以及其他非生产活动的需要，运用自然和社会规律所创造的一切物质手段及方法的总和。 三个派别：技术工具论、技术知识论、技术文化论 “三相”结构：实体型、经验型（默会性，难言）、知识型2、基本特征：（1）自然属性和社会属性的统一；（2）主体要素和个体要素的统一； （3）物质因素和精神因素的

3、统一；（4）从潜在形态到现实形态的发展过程。3、技术分类：机械性技术、物理性技术、化学性技术、生物性技术三、什么是工程1、概念：最初是“创造”，特指人类改造自然界的活动。2、基本特征：（1）所追求的目标是社会实现； （2）是按照一定的目标和规划对科学技术、社会的整合； （3）通过技术集成形成创新过程； （4）是一个复杂的系统。四、科学、技术、工程的联系（一）区别1、三者研究的目的和任务科学发现 技术发明 工程创造科学：是什么、为什么，认识世界、揭示规律技术：做什么，怎么做工程：观念转化为现实2、研究过程和方法科学：追求精确数据和完备的理论，从经验认识上升到理性认识技术：追求确定的应用目标，利用

4、科学理论解决实际问题，理论上升到实践工程：实行目标的确定、方案设计、项目决策的复杂过程3、从成果的性质和评价标准科学:以只是理论体系形态呈现，科学成果具有共享性，以真理为标准技术：以科学知识的物化形态呈现，以效用为标准工程：计划、实施、观测、反馈、修正，以预期目标是否实现为标准4、从价值取向和价值观念科学：源起好奇心、中立技术：任务取向、负荷价值（正向、负向）工程：任务取向、好和坏5、研究规范科学：普遍性、公有、无私、创造，有条理的怀疑主义技术：以获取经济和物质利益为目标，涉及到保密、专利等工程：团结、协作、团队精神（二）联系科学与技术、工程“一体化”1、科学技术化2、技术科学化第二讲 科学技

5、术发展史一、科学发展史古代科学近代科学现代科学（一）古代科学1、古代科学起源于神话2、古代常识是古代科学的基础（1）低级：用常识解释常识（2）高级：用非常识解释常识3、特征：（1）直观性 （2）同质性 （3）公有性 （4）表象性 （5）非系统性 （6）易接受性 （7）公认性 （8）可解释性 （9）多种解释性4、两类问题：解释性、探讨性亚里士多德：（1）定义科学知识概念、命题 （2）获得科学知识的方法：三段论（理性）（二）近代科学16、17世纪19世纪末1、常规发展：16、17世纪19世纪末2、繁荣发展：19世纪20世纪初牛顿:（1）力学认识模式（理性） （2）机械力学认识模式（形而上学）（三）

6、现代科学爱因斯坦：研究方法分析法、综合法、归纳法、推理法、理性非理性总和之后产生科学哲学家二、技术发展史古代技术近代技术现代技术（一）古代技术技艺、经验“火”的使用制陶技术冶炼技术（化学科学）文字信息技术石器青铜器铁器“实用性”技术古罗马（二）近代技术欧洲由“停滞”飞速发展（18世纪英国工业革命开始）两次技术革命：1、蒸汽动力技术（机器系统）工具机 一动力机“车床”技术体系：任何技术上的发明和应用总是和其他技术的发明和应用相关联，一类技术和各类技术之间依照社会目的和自然科学。（后面没记下来，哪位高人给补一下）1、电气技术（科学理论）弱电强电通信照明动力特点：（1）电气技术是主导 （2）科学的结

7、果 （3）来自于实验室（三）现代技术1、电子技术计算机技术 2、自动控制技术 3、能源新技术 4、激光技术5、新材料技术 6、航天技术 7、生物技术 8、海洋技术三、工程发展史古代工程：明显军事特征近代工程：机械工程现代工程：二战，美国是主角（政府主导）：化工、电气第二篇 自然观 第一讲 自然界的物质性和演化一、运动的基本形式1、力学运动（强相互作用、弱相互作用、电磁力、万有引力）三个等级：（1）基本粒子学运动 （2）宏观物体机械运动 （3）宇观力学运动2、物理运动3、化学运动4、生物运动5、人类社会运动二、运动不灭原理能量守恒“宇宙热寂说”：宇宙一切运动都将转化为热运动（错误）三、运动形式的

8、矛盾性1、吸引和排斥 2、化合和分解 3、同化和异化四、自然界的演化过程1、宇宙（1）极早期，基本粒子形成阶段时间：0秒10（-36）秒 夸克粒子产生，10（-6）秒 强子产生，10（-2）秒 轻子产生这个阶段光子辐射占优势（2）辐射阶段和核合成阶段时间：1秒10(4)年 ，三秒钟时温度下降到10（9）K,氘核氦实物（3）实物阶段时间：10（4）年后，温度下降到10（5）K，原子稳定存在实物占据主要地位，形成原始星云（4）未来阶段收缩到“原始火球”2、恒星（1）引力收缩幼年期 （2）主序星成年期 （3）红巨星中老年期（4）脉动和爆发阶段 （5）高密阶段黑洞3、地球的演化4、生命的起源和生物的进

9、化 第二讲 自然界的系统联系一、自然界的系统形式系统1、概念：是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的具有特定功能的有机整体。分为三类：（1）孤立系统：没有信息、能量、物质转换（2）封闭系统：与环境之间只交换能量，不交换物质（3）开放系统：与环境之间既有信息、能量，又有物质交换。2、系统的整体性量：整体加和性 质：整体非加和性（两者统一）方法论：分析法与综合法的统一3、系统的结构和功能（1）结构时间结构：要素在时间上的恒定的分布和排列并在前后间有确定的相互关系。（历时态结构）空间结构：要素在空间上的恒定的分布和排列并在前后间有确定的相互关系。时空结构：是系统的空间结构随时间流逝而有节律的变化

10、。（2）功能具有一定结构的系统的整体与其他系统相互作用中对其他系统产生影响和效应的能力。功能以结构为基础，功能是结构的表现功能会对结构发生反作用方法论意义：系统优化就是结构优化二、自然界的层次结构按质量与尺度大小划分1、基本层次：（1）微观层次：质量10（-15）g 尺度有序（开放的系统）ds熵=dis（引入的熵）+des（原有熵） dis=03、混沌（1）概念：确定性系统有内在随机性；对初始条件的敏感性；初始条件经过非线性作用逐渐放大，演化过程中会导致有重大区别的结果，即“差之毫厘，失之千里”。（2）复杂性研究：决定性与非决定性的统一。 第三讲 自然观参照老师课件略 第三篇 科学技术方法论

11、第一讲 科学认识和科学问题一、科学认识（一） 科学问题选题收集材料和整理材料（科学事实）1、 收集材料方法经验性认识 非逻辑性思维2、 整理材料方法理性认识逻辑性思维（二） 科学认识结构1、 科学认识主体：于一定自然课题构成某种实践关系的个人或群体。2、 中介：理论知识、语言、符号、逻辑规则、操作程序等思维手段。3、 科学认识客体：自然界中进入主体特质领域中的物质系统。（三） 科学共同体（基于一定的范式）人与自然关系：“对象性关系”主体客体化、客体主体化的统一问题 新问题二、科学方法（中介）实践方式、思维方式层次：1、自然科学各门学科所特有的专门研究方法；2、适用于各门自然科学学科的一般研究方

12、法； 3、适用于自然科学、社会科学、思维科学的最普遍的方法。三、科学问题与科研选题（一）科学问题分类 1、陈述性、过程性和因果性问题； 2、真问题愈加问题； 3、待解问题与无知问题 4、常规问题与非常规问题（二）科学发展过程波普尔：P1TTEE-P2（科学发展的过程是从问题P1开始的，经过提出试探性的理论TT或假说来尝试性的解决问题，然后再对这种解答进行严格的理论判断或实验的检验，消除可能的错误EE，在提出新的问题P2。）问题：科学研究始于问题亦或观察？中性观察理论：有观察导致问题，观察形成理论（错误）答案：科学始于问题，问题引导观察，观察渗透结论：1、 科学问题对科学观察有定向作用；2、 理

13、论在观察当中有背景意义，观察材料的取舍和理解与理性密切相关；3、 观察中遇到新问题需要与它知的理论知识进行比较分析（三）科研选题基本原则：1、需要性原则或价值原则 2、 创造性原则 3、科学性原则 4、可行性原则 第二讲 获得和整理科学事实的方法一、科学观察（一）科学事实1、概念（1）科学事实：指人们对所观察到的客观存在的条件、现象和过程作出的真实描述。（2）客观事实：指在时间和空间中实际存在着的条件、现象和过程。（3）经验事实：指用某种语言、图像或文字对观察的客观事实所做出的陈述和判断。2、特点：个别陈述性、选择性、真实性3、作用：（1）科学是形成新概念、新理论的基础（2）科学事实是对科学假

14、说和科学理论进行评价的基本手段（二）观察方法1、概念：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、有计划的感知研究对象，从而获得科学实施的一种研究方法。2、分类：（1）直接观察与间接观察 （2）参与性与非参与性 （3）定向与非定向3、基本原则 ：（1）必须坚持观察的客观性原则（2）必须坚持观察的全面性原则（3）必须坚持观察的典型性原则4、作用：（1）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；（2）可为检证科学假说和科学理论提供事实依据；（3）还可以导致新的技术发明。5、局限性：范围、精度、速度二、实验方法1、概念：是试验者根据科研题目的要求，运用

15、一定的物质手段，在人为控制或模拟客观条件的情况下，通过变革认识对象，获得科学事实的方法。2、特点：（1）可以简化和纯化研究对象； （2）可以强化和激化研究对象，在极端的条件下解释对现象的本质和规律； （3）可以再现、加速、延缓或模拟研究对象； （4）还是一种经济可靠的认识和变革自然的方法。3、作用：（1）实验是检验在科学认识中得到的各种学说观点的真理性的标准，是证实科学知识的手段；（2）实验是获得新假说、新理论的直接来源，是发展科学知识的手段。机遇是观察和实验，确定性与不确定性的统一。三、整理科学事实的方法（一）比较和分类1、比较方法:异中求同法，同中求异法2、分类方法应遵循的规则：（1）对称

16、：子项之和等于母项 （2）按同一标准（3）逐渐进行（4）不能过窄、过宽，不能重叠分类、越级划分（二）归纳与统计1、归纳法：（1）完全归纳法（2）不完全归纳法 （3）科学归纳法：判明因果联系的方法：求同法、求异法、共变法、剩余法2、作用：（1）可以从科学事实中概括出一般规律，提出科学假说和理论； （2）可以为科学的设计和安排观察实验提出逻辑依据。3、缺点：（1）结论不是充分可靠的，或然性 （2）不能解释本质和原因（三）分析和综合辩证关系：1、分析是综合的基础 2、综合是分析的发展 3、分析与综合可以相互转化 第三讲 科学理论的研究方法一、科学抽象法1、概念：是指在科学研究当中对经验材料的比较和分

17、析，通过分离、提纯和概括，能够抽取和把握本质因素，形成科学概念或科学符号，以达到解释研究对象的普遍规律和因果关系的思维方法。逻辑经验主义：科学认识离不开经验。科学抽象法：具有认识功能，从经验上升到理性认识。2、科学抽象运用的几点要求（1）一定要以大量的事实材料为基础；（2）正确认识和处理现象和本质的关系，排除假象；（3）应当区分事物本质的层次性。3、科学抽象意义：主要表现在科学概括和科学符号的创造上。（1）能够导致科学概念的建构和创造，“量子;（2）能够提出和形成科学符号，用简洁、形式化的语言来表述科学认识成果，使科学研究更加严谨。（科学主题际性）；（3）创造出计算机语言。二、形式演绎法（一）

18、三段论和假言演绎法1、三段论事演绎推理最基本特质大前提：M-P小前提：S-M结论：S-p2、假言演绎法：以假言、判断为前提的推理法如果P，所以Q;P真，所以Q真；Q假，所以P假（二）量的演绎法1、量：数学模型法：对研究对象进行量的分析、推导与演算，用数学形式描述事物的状态、关系和过程的科学方法。2、功能：（1）可以精练和准确地把握事物的本质 （2）有助于人们做出新的科学预言，发现新事实、新规律 （3）能够帮助思维推演出科学假说，离开了数学模型方法，理论思维是走不远的（三）质的演绎法1、质：思想实验法：是指从经验事实中抽象出具有特定质的规定性的理想模型并在思想上进行试验，在理想条件下演绎出事物本

19、质和规律性的研究方法。2、要求：（1）理想模型的建立 “质点” “钢体 （2）思想实验方法的操作：a、以真实的物质实验为基础 b、要充分发挥想象力的作用，超越物质条件的限制 c、必须要有严密的逻辑推理手段3、作用：（1）提供逻辑证明和反驳 （2）在科学发现中有遇见作用（3）建立和表述理论体系的作用4、局限性：演绎不是万能的（1）演绎前提和结论的正确性必须经受实践的检验（2）演绎法的可靠性大，但相对来说创造性小三、建构理论体系的方法（以“基本概念”为出发点）1、科学理论的原则：（1）逻辑完备性：a、凡是科学理论都要有名曲的概念、恰当的判断、正确的推理以及严密的逻辑证明加以表述；b、任何科学理论的

20、逻辑结构都能概括的复现客体总体；c、在科学理论中，它的所有范畴和规律都是一个一个依次推导出来的；d、凡是科学理论，其整个体系具有演绎性、无矛盾性和完备性。（2）全面性系统性（3）历史继承性2、科学理论功能：解释、指导、遇见3、构建理论体系的方法:（1）从抽象上升到具体 （2）逻辑与历史统一的方法（3）公理化方法：尽量少的原始概念和大量实践基础上概括出来的，从具有逻辑简单性得不证自明的原始命题出发，通过演绎推理来建构体系。三原则：无矛盾性、完备性、独立性 第四讲 创造性思维的形式和特点一、创造性思维1、基本特征（1）整体性：左脑思维和右脑思维的有机统一（2）综合性：调动和使用各种思维形式和方法（

21、3）突跃性：解决问题时伴随顿悟、灵感等思维飞跃（4）独特性：结果具有新颖性2、机制（1）微观机制：意识、潜意识的协调作用（2）宏观机制：选择与建构的相互作用3、过程（1）准备：发现、确定目标、形成问题，围绕问题收集材料（2）孕育构思：对信息进行思维加工（3）潜伏顿悟：由意识潜意识（4）验证完善：采用逻辑思维二、联想和类比（一)联想1、类型：相似联想、接近联想、对比联想2、作用：（1）广泛的联想有助于形成和提出有价值的研究目标 （2）围绕创造目标，搜寻和调动头脑中储存的有关知识的途径 （3）灵活的联想是沟通思路，启发灵感，获得解决问题的创造性设想的重要条件（二）类比推理1、概念：根据两个（两类）

22、对象部分属性相同或相似联想推出两个（两类）对象其他属性相同或相似。2、推理：A对象有属性a,b,c,d B对象有属性a,b,c与a,b,c相同或相似 所以，B对象可能有与d属性相同或相似属性d3、特点：逻辑与直觉两重特征4、类型：（1）简单共存类比 （2）因果关系类比 （3）对称类比 A:p,q有对称关系 B:p与p相同或相似 所以，B对象可能有q与p对称（4）协变类比 A:a,b,c和f(a,b,c) B:a,b,c与a, b, c相同或相似 所以f(a,b,c)三、想象、灵感和直觉（一）想象1、概念：是在头脑中改造记忆中的表象而创造新形象的过程。2、特点：（1）形象性:想象中所运用的知识、

23、经验等思维元素，以及产生的新知识、新方案，都是以具体、直观的形象的形式存在的。（2）概括性：想象活动并不是一种感性认识形势，而是具有形象概括性的理性认识形势。（3）幻想性：指想象中包含有猜测、幻想或自由创造的成分。3、作用：（1）想象是承担创造性“建构”任务的重要思维形式；（2）想象可以超越研究对象和条件的限制，通过在头脑中钝化和概括研究对象，使创造型探索活动更加深入和广泛；（3）想象可以转化为激发创造者奋斗不息的动力。（二）灵感1、概念：指主体对于反复思考而尚未解决的问题，因某种偶然因素或潜意识信息启发而得到突然顿悟的心理状态。本质上是一种高级认识阶段上的心灵受激感应活动。2、特点：（1）引

24、发的随机性 （2）显现的瞬时性 （3）认识的突破性 （4）情感的波动性3、作用：能使人们在思维的困境中突然领悟到问题的症结或本质，产生意想不到的创造性设想，为创造者提供富有启发的解决线索，或沟通发明思路，或涌现新颖的创造方案，或指出全新的探索方向。（三）诱发、捕捉灵感1、要在大脑中造成灵感闪现的诱发势态；2、要善于科学用脑，张弛结合；3、提高机遇发生概率；4、要善于及时捕捉和灵感闪现的创造性火花。（四）直觉1、概念：指创造者在已有知识和经验基础上对事物本质的直接领悟和判断。2、特点：（1）直觉的非逻辑性 （2）直觉过程的自动性 （3）直觉的信念坚定性3、作用：（1）是研究者发现和确定有价值的研

25、究方向和目标的主要思维因素；（2）直觉是直接作出科学发现的工具；（3）是大脑接受偶然信息，触发创造灵感的重要条件。四、科学假说1、概念:是根据已知的科学知识和科学事实，对未知自然现象及其规律所做的推测性的解释和说明，是自然科学理论思维的一种重要形式。2、特点：（1）科学性 （2）假定性 （3）易变性3、科学家说建立的方法和原则（1）解释原则 （2）对应原则 （3）简单性原则 （4）可检验性原则4、假说的检验（1）理论检验:a、逻辑的完备性 b、逻辑简单性 c、假说的解释和预见能力（2）实践检验：直接检验 简接检验：a、由假说基本命题通过演绎 b、通过观察实验 c、从结论反推假说命题的真理性 第

26、五讲 探索复杂性的方法一、从探索简单性到探索复杂性1、简单性基本出发点（1）认为世界上的万事万物都是部分的集合，事物的本质不在集体中，因此对部分质作出的解释和说明，就能把握事物的种种属性和规律。（2）假定事物间只具有简单的线性关系，因此部分质累加构成整体质。（3）认为事物变化服从机械因果规律。（4）事物运动过程是可逆的，因此事物不会有演化、发展的历史。（5）在评价事物“真善美”或“假恶丑”，采取的是“由细至总”的评价方式，即部分好（坏）对应整体的好（坏）。2、复杂性基本出发点（1）认为世界上的万事万物都是有机的系统整体，都具有其组成要素（部分）在各自孤立状态下所不具有的新质，因此，不能直接用组

27、成要素在孤立状态下时的性质和规律，去解释系统整体的性质和规律。（2）认为各组成要素彼此之间存在着复杂的非线性关系，正是这种关系导致系统整体产生新质，因此必须以这种关系为研究中心，以整合的思维方式去考察整体与部分的辩证关系。（3）认为事物在系统整体的变化过程中服从因果反馈作用规律，不同的原因可以导致同一结果，不同的结果可能有同一原因。（4）认为事物不仅以系统的方式存在着，而且还生成着和消逝着。（5）采取一种从整体出发，深入部分，再回到整体的思维方式去评价事物，认为局部最优要服从整体最优，有时甚至要牺牲局部最优或保持次优也要首先确保整体效益的优化。二、系统整合法1、混合系统与整合系统的区别（1）二

28、者内部联系方式不同 混合：机械的组合 整合：有机的联系（2）各自要素的关联性不同 混合：要素具有相对独立性 整合：要素不能脱离整体而存在（3）量的规定性不同 混合：不具备量的关系和比例 整合：有固定的、严格的量的关系和比例（4）质的特点不同 混合：系统中要素的增减，不会丧失整体质 整合：少一个元素，整体质丧失2、操作模式（1）第一步，黑箱辨识法 （2）第二步，系统分析法 （3）第三步，综合创造法三、因果反馈法1、原因和结果通过反馈机制对过程控制2、原则和类型：（1）目的型方法 （2）稳定型方法 （3）放大型方法四、有控组织和目标优化法（一）有控组织1、概念：以自组织为基础，根据自组织条件、机制与规律对系统加以控制2、一般机制：（1）着眼于系统结构的耗散性：适度开放、适时开放（2）致力于系统要素的协同性:通过竞争达到协同、运用序参量引导协同（3）关注于系统涨落的机遇性：从偶然看到必然、充分发挥环境选择作用（二）目标优化1、整体法：追求整体目标的优化2、分析法：在整体目标优化的前提下，分析个子目标3、价值法：把握正确价值取向4、跟踪法：把注意力放在确定初始值上，并采取“等待”必然确定的结果目标-