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1、第四讲科学理论与科学发展1第1页，此课件共75页哦主要内容和结构主要内容和结构v1 科学的划界科学的划界v2 科学的本质科学的本质v3 自然科学的价值自然科学的价值v4 科学发展的模式科学发展的模式v5 科学理论的逻辑结构及其评价依据科学理论的逻辑结构及其评价依据2第2页，此课件共75页哦1 科学的划界科学的划界3第3页，此课件共75页哦1.1 早期认识：亚里士多德和培根早期认识：亚里士多德和培根 v（1）亚里士多德（Aristotle，384-332B.C.）v科学知识是关于事物原因的、必然的、普遍的、永恒的认识，因而是不可能靠感觉经验获得的。v科学知识必须是能用逻辑来证明的知识，逻辑证明和
2、推论是获得科学知识的方法。v例如，他将运动视为广义上的变化，包括实体的生成和消灭，量的增大和减少，质的变化以及位置的移动等。4第4页，此课件共75页哦1.1 早期认识：亚里士多德和培根早期认识：亚里士多德和培根 v（2）弗兰西斯培根（Francis Bacon,1561-1626）v近代自然科学的鸣锣开道者。首次总结出科学实验的经验方法归纳法，对近代科学的发展起到了指导作用。v科学是对自然的解释。v新工具：“解释自然和人的王国的箴言”。v科学知识只能来自自然，获得知识的途径有二：实践与思考，或观察与论证。5第5页，此课件共75页哦1.2 实证主义哲学实证主义哲学v孔德（Auguste Comt
3、e 17981857），实证主义的创始人、实证主义在法国的最大代表。v实证主义哲学认为，应当以实证的知识来代替神学和形而上学的思辨概念。v科学是应当由经验(观察、实验)来证实的知识，因为科学知识只能来自经验。6第6页，此课件共75页哦1.3 逻辑经验主义逻辑经验主义v德国科学哲学家德国科学哲学家石里克石里克(M.Schlick，1882-1936)v在20世纪科学革命以后，实证论也有很大的发展，成为逻辑经验论，或者叫逻辑实证论。这就是维尔纳学派的哲学。v石里克是维尔纳学派的领袖，他原来是学物理的，博士论文是关于相对论的，但是他后来研究科学哲学。7第7页，此课件共75页哦1.3 逻辑经验主义逻辑
4、经验主义v石里克石里克(M.Schlick，1882-1936)v如果一个命题，既不能用经验来证实，也不能用逻辑来证明，那它就没有任何意义，就不是科学的命题。v石里克认为“证实”有两种：“事实的”证实和“逻辑的”证实。v证实原则的内在困难：因为科学命题一般都是全称命题（如，所有的金属都是导体，所有乌鸦都是黑色的等），在时间和空间上都是无限的，而我们的经验永远都是有限的。8第8页，此课件共75页哦1.3 逻辑经验主义逻辑经验主义v美籍德裔哲学家卡尔纳普(R.Carnap,1891-1970)，现代逻辑经验主义的主要代表及集大成者。v“如果证实的意思是决定性地、最后地确定为真；那么我们将会看到，从
5、来没有任何（综合）语句是可证实的。我们只能越来越确实地验证一个语句。因此我们谈的将是确证问题而不是证实问题。”v用“可检验性”来代替“可证实性”。v例如：达尔文的自然选择进化论。9第9页，此课件共75页哦1.4 批判理性主义批判理性主义 v波普尔波普尔（Karl Popper，1902-1994），），英国科学哲学家。英国科学哲学家。v命题不能被经验所证实，因为每次经验证实都是单称判断，而科学理论一般都是全称判断。v经验证实原则是以归纳法的有效性为信念的。例，“所有天鹅皆白色”。v波普尔的新观念：命题虽然不能证实，但可以证伪证伪。10第10页，此课件共75页哦1.4 批判理性主义批判理性主义
6、v证实与证伪在逻辑上是不对称的。证实与证伪在逻辑上是不对称的。例如，1亿只白天鹅的观察，也不能证实“所有天鹅皆白色”的命题，只要观察到1只黑天鹅，就彻底推翻了这个全称陈述。v经验证伪的科学划界标准经验证伪的科学划界标准：“一个陈述只有它是可检验或可证伪的，才是科学的；反之，不可证伪的就是一个陈述只有它是可检验或可证伪的，才是科学的；反之，不可证伪的就是属于非科学、形而上学属于非科学、形而上学”。11第11页，此课件共75页哦1.4 批判理性主义批判理性主义 v根据证伪标准，下列六类命题都不是科学命题不是科学命题：v（1）重言式命题重言式命题。如“生物是有生命的物体”。v（2）罗列了各种可能性的
7、逻辑命题罗列了各种可能性的逻辑命题。如“明天这里可能下雨，也可能不下雨”。v（3）数学命题数学命题，也是同义反复，如“2+2=4”。v（4）形而上学命题形而上学命题。哲学命题都是经验以外的命题，不可能用经验来证伪。v（5）宗教神话命题宗教神话命题，也是超越经验的命题。v（6）伪科学命题伪科学命题，虽讨论了经验问题，但叙述模棱两可，如占星术、相面术。12第12页，此课件共75页哦1.5 科学历史主义科学历史主义v库恩库恩(T.S.Kuhn)，当代美国著名科学史家和科学哲学家。v不能只从科学理论与经验事实的科学理论与经验事实的关系关系方面来思考科学划界问题；v应当从历史的、社会的角度从历史的、社会
8、的角度来研究来研究。13第13页，此课件共75页哦1.5 科学历史主义科学历史主义v历史的过程：前科学前科学常规科学常规科学反常反常危机危机科学革命科学革命新的常规科学新的常规科学v常规科学与前科学的区别，在于形成了“范式”。v“科学共同体科学共同体”：在科学发展的某一个时期，许多科学家在一定的学科领域形成了具有共同的基本理论、基本观点和基本方法的集团。v“范式范式”：科学共同体所共有的信念、理论观点、模型、范例。v科学家按照一定的范式解决难题的活动，便是科学科学。14第14页，此课件共75页哦1.6 科学无政府主义科学无政府主义v奥地利哲学家费耶阿本德(Paul Karl Feyeraben
9、d，1924-1994)v他提出了一种与传统看法截然对立的科学方法论论点“怎么都行”。v科学与非科学既不可能区分，也不应该区分。v非科学的方法和成果，对科学的发展有很大促进作用，所以不应当把科学与非科学硬性拆开。例如，古代巫医不分，医学得益于巫术。中医的针灸不是科学，但对医学很有帮助。15第15页，此课件共75页哦1.7 多元论多元论v加拿大物理学家、哲学家邦格(M.Bunge)v科学是一种复杂的存在，具有多方面的本质属性。v科学划界的标准也应当是多元的。16第16页，此课件共75页哦1.7 多元论多元论v邦格说：“我们判断一块金属是不是真金，除了看颜色和光泽之外，还要考察许多其他属性。同样，
10、判断一个知识领域是不是科学也要考察它的许多特征。”v他把科学看作一个特定的知识领域，分为共同体、社会、哲学、所谈论的事物、形式背景、特殊背景、问题、特殊知识储备、目标、方法等10方面元素。v这些元素共有12方面特征，满足了这些条件的知识领域才是科学。17第17页，此课件共75页哦2 科学的本质科学的本质18第18页，此课件共75页哦2.1 科学是一种知识科学是一种知识v（1）意识形式知识、符号形式知识和物化形式知识）意识形式知识、符号形式知识和物化形式知识v意识形式知识意识形式知识是存在于人们大脑中的知识，或存储于人们记忆之中的知识。v符号形式知识符号形式知识，是由言语、文字、图画等符号所表述
11、出来的知识。v物化形式知识物化形式知识，是凝聚在人造物中的知识。v科学具有这三种形式的知识，可是当我们谈论科学知识时，主要是指符号形式知识。19第19页，此课件共75页哦2.1 科学是一种知识科学是一种知识v（2）言传知识和意会知识）言传知识和意会知识v英国物理化学家、哲学家波兰尼(M.Polanyi)把知识分为言传知识言传知识和意会知识意会知识。v他认为科学知识中也有意会知识，他甚至把言传知识比喻为巨大冰山露出水面的小小的尖顶。v波兰尼强调长期被人忽略的意会知识，是有意义的，但不能因此认为科学“只可意会，不可言传”。v科学必须是言传知识，必须是可表述、可解释、可论证的，否则各种神秘主义、伪科
12、学就会混淆视听。20第20页，此课件共75页哦2.1 科学是一种知识科学是一种知识v（3）日常知识和专业知识）日常知识和专业知识v常识的两层含义：其一，人们在日常生活中自发地、自然而然地形成的知识，主要是生活经验和生产经验，或者是自己的亲身体验，或者是从别人那里听来的经验；其二，一个时期被公众知道的知识。v专业知识是由特殊人群(专业人员)研究出来的知识。v自然科学是关于自然界的专业知识。21第21页，此课件共75页哦2.2 自然科学本质上是关于自然界物质和运动的认识自然科学本质上是关于自然界物质和运动的认识 v自然界是个庞大的系统，那么自然科学是以什么为切入口来研究自然界的呢？或者说，自然科学
13、研究自然界时，主要研究的是什么？v恩格斯认为，自然科学的研究对象主要是物质或物体，而物质或物体只有在运动中，在相关联系中才能被认识。22第22页，此课件共75页哦2.2 自然科学本质上是关于自然界物质和运动的认识自然科学本质上是关于自然界物质和运动的认识 v知识社会学中的建构主义建构主义观点：自然科学知识的内容不是来自于自然界，而是由科学家在社会活动中建构出来的。v自然科学的发展(包括科学理论的形式、选择、竞争)受着各种社会因素的影响，但它的内容是对自然界各种物质形态、运动形态的具体本质、具体规律的正确反映，并不是科学家关在实验室里随心所欲闭门造车的结果。v如果取消了科学的客观对象，也就取消了
14、科学的客观内容。建构主义这样来理解“建构”、“知识的制造”是不妥当的。23第23页，此课件共75页哦2.3 科学也是一种活动，一种社会建制科学也是一种活动，一种社会建制v人类最初认识自然的活动，是生存活动的一部分。体力劳动与脑力劳动分工以后，科学认识活动科学认识活动逐渐形成。v到了近代，出现了一批既有专业分工、又有广泛学术交流的职职业科学家业科学家，建立了一定的研究机构与组织研究机构与组织。科学家采用了系统的科系统的科学研究方法和认识工具学研究方法和认识工具，使用了一套专门的学术用语和符号专门的学术用语和符号。v社会为科学家提供了一定的经费和奖励经费和奖励，学校培养了专门人才专门人才，出版了大
15、量的学术性和普及性的刊物和著作刊物和著作。v这一切都使自然科学认识活动成为一种典型的、系统的、专业化典型的、系统的、专业化的、高级的认识活动的、高级的认识活动。24第24页，此课件共75页哦3 自然科学的价值自然科学的价值25第25页，此课件共75页哦3.1 认识功能与认识价值认识功能与认识价值v（1）自然科学使人类对自然界的认识领域认识领域不断拓展，已涉及到微观微观、宏观宏观和宇观宇观等层次。空间范围：大至150亿200亿光年，小到1013厘米以下；时间范围：历史追溯已达150亿200亿年之久。v（2）自然科学使我们逐步掌握了许多自然物的内部结构内部结构和变化规律和变化规律。例如，生物遗传现
16、象。26第26页，此课件共75页哦对生物遗传的本质和规律的认识的历程对生物遗传的本质和规律的认识的历程序号序号时时代或代或时间时间观观点点解解说说1古代“种瓜得瓜、种豆得豆种瓜得瓜、种豆得豆”217世纪“预预成成论论”认为每一代生物的各种器官，在前一代生物体内早巳预先形成。318世纪法国莫泊法国莫泊丢丢“生命种子生命种子说说”生物器官由生命种子构成，形成各种器官的种子是由双亲的相同器官发出的，所以子代器官的种类、形态都同亲代一样。419世纪奥地利孟德奥地利孟德尔尔“遗传遗传因子因子”概概念念生物体专管遗传的一种特殊物质，后来生物学家认识到遗传因子存在于染色体之中。520世纪20年代美国摩美国摩
17、尔尔根根“基因基因论论”基因是遗传物质640年代确认DNA(脱氧核糖核酸)是遗传物质。71953年发现DNA的双螺旋结构81954年美国伽莫夫提出生物美国伽莫夫提出生物遗传遗传的的“三三联联密密码码”猜想猜想91959年克里克提出生物克里克提出生物遗传遗传的中心的中心法法则则DNA分子把遗传信息转录给RNA(核糖核酸)，再转译为由氨基酸构成的蛋白质的结构信息。101966年遗传密码全部破译11基因技基因技术术的的诞诞生生表明我们对生物遗传的本质和规律的认识是正确的27第27页，此课件共75页哦3.1 认识功能与认识价值认识功能与认识价值v（3）自然科学研究可以使我们发现过去所不知道的自然物与自
18、然运动。v法国的勒维列和英国的亚当斯根据牛顿力学预言了海王星的存在；v俄国的门捷列夫根据化学元素周期律预言了一些新的化学元素的存在。28第28页，此课件共75页哦3.2 间接的经济价值间接的经济价值v自然科学是知识形态的生产力，通过技术可以转化为现实的、物质的生产力，从而具有间接的经济价值。v例如，法拉第的电磁感应研究法拉第的电磁感应研究起初是纯电磁学研究，却揭开了电的时代的序幕。v相对论研究相对论研究的起因同经济生活毫无关系，可是质能关系式E=mc2的发现，却预示了原子能时代的到来。v俄国昆虫学家施万维奇多年对蝴蝶翅膀花纹的研究施万维奇多年对蝴蝶翅膀花纹的研究，曾被人嘲弄为是没有任何用处的雕
19、虫小技，可是在卫国战争期间，竟然为建筑物的伪装作出了重要贡献。29第29页，此课件共75页哦3.3 多方面的文化价值多方面的文化价值v科学研究是创新的事业，一部科学史处处都体现着实事求是、解放思想的品格。v近代自然科学是欧洲文艺复兴运动的产物，也是人类这场空前思想解放运动的一个重要组成部分。v科学研究又要求人们实事求是，从实际出发，尊重客观事实和客观规律；要求人们严谨认真，一丝不苟。v科学作为一种文化，不仅指科学知识，还包括科学精神，启发人们科学作为一种文化，不仅指科学知识，还包括科学精神，启发人们用科学的态度、科学的方法来分析和处理各种问题。用科学的态度、科学的方法来分析和处理各种问题。30
20、第30页，此课件共75页哦4 科学发展的模式科学发展的模式31第31页，此课件共75页哦4.1 因经验积累而进步的发展模式因经验积累而进步的发展模式v思想萌芽：弗兰西斯弗兰西斯培根培根v科学家的研究活动蜜蜂采蜜，即从自然界采取原料，然后把它变成新产品。v经院哲学家像蜘蛛一样只用自身物质来织网。v炼金士和其他经验主义者像蚂蚁一样只知道不加选择地搜集原料而不作丝毫加工。32第32页，此课件共75页哦4.1 因经验积累而进步的发展模式因经验积累而进步的发展模式v最早代表：19世纪的科学哲学家惠威惠威尔尔（William Whewell,1794-1866）v通过对科学史的研究发现，科学是在从事实出发
21、，用概念去综合事实，使事实上升为定律；v再通过综合上升为理论这个历史过程中进步的。33第33页，此课件共75页哦4.1 因经验积累而进步的发展模式因经验积累而进步的发展模式v最早代表：19世纪的科学哲学家惠威尔惠威尔v科学的进化发展支流汇合成江河，强调科学通过把过去的成果逐渐合并到现在的理论中而不断进化。v比如，牛顿的万有引力定律相对于伽利略定律、开普勒定律的研究体现为一种进步，是因为在牛顿理论中包含了伽利略的自由落体定律、开普勒的行星运动定律等。v旧理论不论多么荒谬总会对科学的进步产生影响，如燃素说虽被氧化说所取代，但它把燃烧、酸化和呼吸归为一类来进行研究的见解却在化学史上起了积极作用。34
22、第34页，此课件共75页哦4.1 因经验积累而进步的发展模式因经验积累而进步的发展模式v20世纪初期逻辑实证主义者的科学理论发展观：v先后产生的两个理论T和T之间的关系，逻辑地看，可以有T与T等价和T优于T两种，但历史地看，从T到T便是知识的增长。v科学进步或知识的增长，在于通过归纳逻辑得到高概率经验证实的命题和理论的积累。35第35页，此课件共75页哦4.1 因经验积累而进步的发展模式因经验积累而进步的发展模式v基本主张v科学发展是一个渐进积累的直线发展过程，其中没有渐进的中断，没有革命；v观察事实越多，越深入，通过归纳逻辑得出的科学定律或理论被经验证据所证实的频率越高，它就越普遍，解释力和
23、预见力就越强，其中包含的非科学的错误成分也就越少。36第36页，此课件共75页哦4.1 因经验积累而进步的发展模式因经验积累而进步的发展模式v库恩的评价：v按照这种观点，“科学的发展成了一点一滴的进步，各种货色一件一件地或者一批一批地添加到那个不断加大的科学技术知识的货堆上”。37第37页，此课件共75页哦4.1 因经验积累而进步的发展模式因经验积累而进步的发展模式v逻辑实证主义科学观勾画了一幅积累式的科学发展图景，这从一个侧面反映了科学不断进步的总趋势。v根本缺陷：忽视了科学中的革命现象，因而不能解释那些在逻辑上与传统的科学理论不同的原创性的、革命性的新理论的产生过程。38第38页，此课件共
24、75页哦4.2 通过证伪而增长的发展模式通过证伪而增长的发展模式v波普尔波普尔：科学理论不能通过归纳得到证实，但却能被证伪证伪。v科学理论的发展并不是一个不断积累的过程，而是科学理论不断被经验反驳和证伪的反复过程。v猜想猜想和和反驳反驳是科学发展过程中最基本是科学发展过程中最基本的环节。的环节。v科学理论的发展过程就是大胆地提出假说，通过证伪然后再推翻理论的过程，科学知识的增长或科学理论的发展是通过不间断的革命实现的。39第39页，此课件共75页哦4.2 通过证伪而增长的发展模式通过证伪而增长的发展模式v波普尔的证波普尔的证伪模式伪模式：P1TTEEP2v科学研究从问题(P1)开始，经过试探性
25、理论(TT)，又经过批判性检验、排除错误(EE)，进而提出新的问题(P2)。v这四个环节循环往复，推动科学理论不断地发展或进步。40第40页，此课件共75页哦4.2 通过证伪而增长的发展模式通过证伪而增长的发展模式v波普尔的证伪模式的意义：波普尔的证伪模式的意义：v（1）科学问题是科学理论演变的动力。问题是认识的起点，也是认识的终点，由此推动着科学理论的演变或进步。v（2）科学理论本质上是一种猜想。为了解决问题，科学家通常会提出若干个尝试性的理论猜测，以便从中比较、选择出最有解释和预言能力的科学理论。v（3）科学只有在不断的证伪和批判中才能前进。我们无法用经验和逻辑挑选出正确的理论，但我们能够
26、用经验和逻辑挑选出错误的理论，科学理论的演变或进步的实质在于通过对理论的证伪把其中的错误和迷惘排除出去。v（4）科学理论的演变或进步表现为一个理论对另一个理论的替代，它不是积累式的，倒像是跳跃式的、不断革命的过程。41第41页，此课件共75页哦4.3 范式嬗替的科学革命模式范式嬗替的科学革命模式v库恩库恩在科学革命的结构（1962年）中提出的科学理论发展的模式：v前科学前科学常规科学常规科学反常反常危机危机科学革命科学革命新的常规科学新的常规科学42第42页，此课件共75页哦4.3 范式嬗替的科学革命模式范式嬗替的科学革命模式v范式范式的形成，标志着从原始科学到成熟科学的重要转折。v随着常规科
27、学的发展，各类现有范式不能解释的“反常”现象不断出现，进而导致一系列重大的科学发现，要求对现有的范式进行调整和变革，直到发生新范式取代原有范式的重大变革。如氧的发现、X射线的发现、天王星的发现等都属于这些“反常”的科学发现。43第43页，此课件共75页哦4.3范式嬗替的科学革命模式范式嬗替的科学革命模式v这种基于范式转换的科学理论演变模式，将科学理论科学理论的演变的演变描述为革命性的转化和渐进性的积累相统一的革命性的转化和渐进性的积累相统一的过程过程。44第44页，此课件共75页哦4.4 基于研究纲领进化的发展模式基于研究纲领进化的发展模式v英国科学哲学家拉卡托斯拉卡托斯（Imre Lakat
28、os，1922-1974)v科学研究纲领的理论。v科学研究纲领是一组具有严密的内在结构的科学理论系统。v科学研究纲领由“硬核硬核”、“保护带保护带”和“启发法启发法”(heuristic)三者组成。45第45页，此课件共75页哦4.4 基于研究纲领进化的发展模式基于研究纲领进化的发展模式v英国科学哲学家拉卡托斯拉卡托斯v“硬核硬核”、“保护带保护带”和和“启发法启发法”v“牛顿科学不只是一组的猜想三条力学定律和万有引力定律。这四条定律仅仅构成牛顿纲领的硬核。不过，这硬核被一个庞大的辅助假说保护带保护，韧性地抵御反驳”。v“此外，甚至更为重要的是，研究纲领还有一种启发法，即一种强有力的解题机构，
29、它借助精致的数学手段来消化反常，甚至把它们转变为正面的证据。”46第46页，此课件共75页哦4.4 基于研究纲领进化的发展模式基于研究纲领进化的发展模式v“硬核硬核”：这个科学研究纲领的核心部分或本质特征，它包含非常一般的、构成纲领未来发展基础的基本假设和基本原理。v硬核的改变会导致整个研究纲领的改变。v在科学史上，“地心说”是托勒密天文学理论体系的硬核，牛顿动力学定律和万有引力定律是牛顿理论系统的硬核。47第47页，此课件共75页哦4.4 基于研究纲领进化的发展模式基于研究纲领进化的发展模式v硬核的周围是保护带保护带，它由各种辅助性假设、初始条件或背景知识组成，是研究纲领的可反驳的弹性地带。
30、v比如，托勒密时期的天文学家就通过修改本轮和均轮等辅助性假设来保护“地心说”；v牛顿理论的拥护者曾通过增设新行星的假设来解释天王星的摄动观象以保护牛顿的万有引力定律。48第48页，此课件共75页哦4.4 基于研究纲领进化的发展模式基于研究纲领进化的发展模式v启发法启发法包括反面启发法(反面助发现法)和正面启发法(正面助发现法)。v反面启发法是一种方法论上的反面的禁止性规定，它本质上是一种禁令，规定应该避免哪些途径或不应该做什么。v正面启发法是一种积极的鼓励性规定，它规定应该遵循什么样的途径或应该做什么。它提倡并鼓励科学家通过增加、精简、修改或完善辅助性假设以发展整个科学研究纲领，实现科学研究纲
31、领的进步。49第49页，此课件共75页哦4.4 基于研究纲领进化的发展模式基于研究纲领进化的发展模式v以科学研究纲领理论为基础，拉卡托斯拉卡托斯提出的科学理论的演变模式是：科学研究纲领的进化阶段科学研究纲领的进化阶段科学研究纲领的退化阶科学研究纲领的退化阶段段新的研究纲领证伪并取代退化的研究纲领新的研究纲领证伪并取代退化的研究纲领新的研新的研究纲领的进化阶段究纲领的进化阶段50第50页，此课件共75页哦4.4 基于研究纲领进化的发展模式基于研究纲领进化的发展模式v包含几个重要思想重要思想：v1、科学家应当通过不断修正保护带来实现研究纲领的进步。v2、一个研究纲领要经过从进化到退化的很长的量变阶
32、段才能被淘汰。v3、科学理论发展的过程是科学理论的质变过程和量的进化过程的统一。科学理论的发展过程是一个经验内容不断增长的过程，而不仅是库恩所归结的非理性的信念的转变过程。51第51页，此课件共75页哦5 科学理论的逻辑结构及其评价依据科学理论的逻辑结构及其评价依据52第52页，此课件共75页哦5.1 科学理论的逻辑结构科学理论的逻辑结构v爱因斯坦爱因斯坦认为，科学理论形成的基本条件：v（1 1）“外部证实外部证实”v（2 2）“内部完备内部完备”v即一种科学理论要得到大量科学事实的支持并具有逻辑自洽性。53第53页，此课件共75页哦5.1 科学理论的逻辑结构科学理论的逻辑结构v科学理论的完整
33、形态科学理论的完整形态包括以下几个部分：v1、科学事实科学事实：这是整个知识体系的基础。v2、基本概念基本概念：由实验事实中抽象出来的科学概念，以及从诸多概念中提炼出或挑选出的基本概念。v3、原理和定律原理和定律：基本概念之间的关系，一般通过逻辑的或非逻辑的方法以假说的形式提出，它们将作为理论体系的逻辑基础。v4、逻辑演绎系统逻辑演绎系统：由逻辑基础出发，利用逻辑法则或数学运算推理。v5、一系列具体结论一系列具体结论：逻辑演绎的结果，可与实验事实直接比较。54第54页，此课件共75页哦5.1 科学理论的逻辑结构科学理论的逻辑结构v科学理论作为一个语言体系，其结构特征主要反映在由基本概念、基本原
34、理或定律、科学推论所构成的逻辑体系结构之中。v就科学理论这一逻辑规定性而言，零散的知识或经验都不能称为科学，最多只能说包含着科学的因素。55第55页，此课件共75页哦5.1 科学理论的逻辑结构科学理论的逻辑结构v现代科学理论的假说演绎结构假说演绎结构：v首先要求科学家深入研究对象系统，通过科学观测和实验获取科学事实，并在此基础上通过创造性思维活动提出作为理论基本前提的假说；v然后以假说为科学理论的出发点，逻辑地演绎出各种推论，形成一个严整的科学理论体系。v比如，爱因斯坦的狭义相对论理论，就根据两条从科学事实中抽象形成的基本假定：相对性原理和光速不变性原理，推演出时间具有相对性(不存在与惯性系无
35、关的绝对的时间，在一个惯性系中同时发生的两个时间，在另一个相对前一个惯性系运动的惯性系中可以不同时发生)、质速关系、质能关系以及“钟慢尺缩”等科学推论。56第56页，此课件共75页哦5.1 科学理论的逻辑结构科学理论的逻辑结构v20世纪逻辑经验主义学派的代表人物亨普尔亨普尔（C.Hempel）v理论的经验内容是由科学理论的结构来保证的。v科学理论主要包括内在原理内在原理和连接原理连接原理两部分。57第57页，此课件共75页哦5.1 科学理论的逻辑结构科学理论的逻辑结构v内在原理内在原理指“理论所假想的基本实体和过程及其所遵循的规律”，它描述了理论概念的属性和行为，是纯粹的理论语句。v连接原理连
36、接原理将理论中的部分理论概念与可观察经验联系起来。v内在原理与连接原理的结合使所有的理论概念发生了经验意义，使我们能够从理论中推导出经验规律来。58第58页，此课件共75页哦5.1 科学理论的逻辑结构科学理论的逻辑结构v比较典型的例子是气体分子运动理论气体分子运动理论。v这个理论包括一些理论概念，如气体分子、气体分子的动量、速度等，并假定了内在原理来描述气体分子的行为，如遵守牛顿力学定律。但依靠这些假定我们推不出任何经验的预言。v这个理论还包括了另外一些假定，如气体的压强可由气体分子对容器的碰撞的平均动量来定义，气体的温度由气体分子的平均速度来定义，这些定义就构成了理论的连接原理。v连接原理使
37、不可观察的理论概念与可观察的经验概念之间建立了联系，它使我们能够从气体分子运动理论中推导出波义耳定律、盖-吕萨克定律等经验定律，从而在理论层次上对经验现象进行了解释。59第59页，此课件共75页哦5.2 科学理论评价中的经验论科学理论评价中的经验论v近代科学的发展，强调通过经验事实的观察和逻辑分析来验证和评价科学理论的基本信念逐步得以确立。60第60页，此课件共75页哦5.2 科学理论评价中的经验论科学理论评价中的经验论v逻辑实证主义哲学：逻辑实证主义哲学：任何论断世界的某种东西的陈述和假设，都必定是可以通过直接观察某物来加以直接或间接检验的。v石里克石里克：只有直接经验直接经验能够给予科学理
38、论或命题以意义和内容，才能把它从一个概念的结构变成真正的知识。v亨普尔亨普尔：一个科学理论的可检验性或评价主要取决于其所包含的经验内容经验内容或经验意义经验意义。61第61页，此课件共75页哦5.2 科学理论评价中的经验论科学理论评价中的经验论v批判理性主义哲学家波普尔波普尔：v检验或评价科学理论进步的两个准则：（1）理论方面的标准，即可证伪度可证伪度，可证伪度高即“潜在进步性”高，科学理论的经验内容也丰富；（2）实际方面的标准，即确认度确认度，看它能否经受住实验的检验。v经过实验检验，得到经验确认的科学理论，才算得上是真正进步的科学理论。62第62页，此课件共75页哦5.2 科学理论评价中的
39、经验论科学理论评价中的经验论v拉卡托斯拉卡托斯v评价科学理论进步性的基本标准应该是“能够能够预测新颖事实预测新颖事实”。63第63页，此课件共75页哦5.3 科学理论评价中的整体论科学理论评价中的整体论v卡尔纳普卡尔纳普：用于评价理论可信性的归纳逻辑v形式化的科学方法依赖于不可形式化的东西，即科学家的主观信念和愿望等，完全形式化的归纳逻辑是不存在的。64第64页，此课件共75页哦5.3 科学理论评价中的整体论科学理论评价中的整体论v奎因奎因（W.V.Quine）整体主义的理论评价观：v科学理论的评价除了要有恰当的观察证据外，还要考虑到理论的保守性、温和性、简单性、普遍性、可反驳性以及精确性等因
40、素。其中最主要的是保守性和简单性。v保守性保守性要求一个假说尽可能与科学界已有的信念保持一致；v简单性简单性则要求修改了的理论体系尽可能地简单。65第65页，此课件共75页哦5.3 科学理论评价中的整体论科学理论评价中的整体论v库恩库恩科学革命的结构（1962）：v首先，科学理论的评价和选择取决于科学共同体成员的价值判断和基本信念。v其次，还有科学家的直觉的美学感受。66第66页，此课件共75页哦5.3 科学理论评价中的整体论科学理论评价中的整体论v库恩在客观性、价值判定和理论选择（1973年）提出的科学理论评价的客观标准：v(1)科学理论应当精确；v(2)科学理论应当一致；v(3)科学理论应
41、当具有广泛性；v(4)科学理论应当简单；v(5)科学理论应当有效。67第67页，此课件共75页哦5.3 科学理论评价中的整体论科学理论评价中的整体论v美国科学哲学家劳丹（Larry Laudan,1941-），新历史主义学派的后起之秀。v他在普林斯顿大学获哲学博士学位，主要著作有他在普林斯顿大学获哲学博士学位，主要著作有进步及其问题进步及其问题（1977）等。）等。v选择科学理论的评价标准，应注重其解决问题的有效性和解决问题的有效性和能力能力。68第68页，此课件共75页哦爱因斯坦对科学理论的评价依据爱因斯坦对科学理论的评价依据v爱因斯坦1946年提出评价科学理论的两个标准：v“外部的确认外部
42、的确认”“理论不应当同经验事实相矛盾”，它“所涉及的是用现成的经验事实来证实理论基础”；v“内部的完美内部的完美”“前提(基本概念以及这些概念之间作为基础的关系)的自然性或者逻辑的简单性”。69第69页，此课件共75页哦5.4 科学理论的社会确认科学理论的社会确认v科学理论的社会确认是在科学共同体内部完成的。v科学理论的社会确认是一个复杂的社会历史过程。70第70页，此课件共75页哦5.4 科学理论的社会确认科学理论的社会确认v同行评议的制度同行评议的制度：v所谓同行评议，是一种由科学共同体成员作出有关科学理论或实验成果评价的制度；v它是科学理论获得社会确认的必要依据和前提。71第71页，此课
43、件共75页哦5.4 科学理论的社会确认科学理论的社会确认v“马太效应马太效应”在科学理论的社会确认中也明显地发挥着作用。v美国科学社会学家默顿（Robert C.Merton，1944-）最早用“马太效应”来概括科学评价中的不平衡现象。72第72页，此课件共75页哦5.4 科学理论的社会确认科学理论的社会确认v同行评价的制度同行评价的制度也有它的缺点，尤其是对首创权的关注，可能会带来一些损人利己的副产品，如自私自利、虚荣心等。v但这种制度对于保持科学共同体所要求的严格标准是非常必要的。v尽管科学理论的社会评价或者同行评议充满着各种复杂性和曲折性，但科学共同体对科学理论成果的社会确认和评价依然是
44、比较客观的。73第73页，此课件共75页哦阅读和参考文献阅读和参考文献 1许为民等：许为民等：自然、科技、社会与辩证法自然、科技、社会与辩证法，浙江大学出版社，浙江大学出版社，2002年。年。2刘大椿主编：刘大椿主编：自然辩证法概论自然辩证法概论，中国人民大学出版社，中国人民大学出版社，2004年。年。3林德宏：林德宏：科技哲学十五讲科技哲学十五讲，北京大学出版社，北京大学出版社，2004年。年。4栾玉广主编：栾玉广主编：自然辩证法原理自然辩证法原理（第（第2版），中国科学技术大版），中国科学技术大学出版社，学出版社，2002年。年。5任定成，王骏和高勘主编：任定成，王骏和高勘主编：科学前沿与现时代科学前沿与现时代，江苏人民出，江苏人民出版社，版社，2001。74第74页，此课件共75页哦谢谢大家！谢谢大家！75第75页，此课件共75页哦