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为什么说科学假说是科学理论发展的形式

为什么说科学假说是科学理论发展的形式
为什么说科学假说是科学理论发展的形式

为什么说科学假说是科学理论发展的形式?

摘要

科学假说的形成同要回答的科学问题分不开,对科学问题网络的梳理和考察,将产生对科学问题的解答,提出相应的科学假说,它是科学思想的创新,是可能成立的科学理论。而科学理论发展的历史就是假说的形成、发展和假说之间的竞争、更迭的历史。因此,科学假说是科学理论发展的形式。

关键词:科学假说科学理论发展形式

Why say the scientific hypothesis is a form of a scientific theory’s

development?

ABSTRACT

With the formation of the scientific questions to be answered inseparable scientific hypothesis and carding and investigation on the scientific problem of the network, it will have the solution of the problem on the science and put forward the corresponding scientific hypothesis, it is the innovation of scientific thought,and it is likely to set up scientific theory.And the history of the development of scientific theory is the competition between the formation, the development of hypotheses and the change of history. Therefore, the scientific hypothesis is a \development form of scientific theory .

Keywords: Scientific Hypothesis,Scientific Theory,The Development Of The Form

前言

恩格斯曾说过,“只要自然科学在思维着,它的发展形式就是假说。”科学假说在科学理论形成过程中发挥了先导和纽带的作用。科学理论的发展过程,是科学假说连续更替和假说的内容不断精确化、深刻化的过程。科学假说通过实验等一系列复杂的检验确证,最后达到科学理论的高度,转化为科学理论。

1什么是科学假说

科学假说就是人们在探索错综复杂的自然界奥秘的过程中,用已获得的经验材料和已知的事实为根据,用已有的科学理论为指导,对未知自然界事物产生的原因及其运动规律做出推测性的解释。

1.1科学假说的提出

科学假说的形成同要回答的科学问题是分不开的,所以阐明怎样提出假说,提出什么样的假说,首先必须要明确提出要回答的科学问题,科学问题是十分复杂的,对问题进行深入的分析,按照分析结果的不同,将已知和未知的矛盾中所涉及的事实、理论和方法的欠缺或空白更好的呈现出来,构成有合理结构和层次的问题网络。通过对科学问题网络的梳理和考擦,将产生的科学问题的解答,提出相应的科学假说。例如,人们稍微仔细地观看一下世界地图,就不难发现,非洲西部的海岸线和南美洲东部的海岸线彼此正好相吻合。进一步观察还可以看出不仅南美洲和非洲,而且北美洲与欧洲也可以拼合,印度、澳大利亚、南极洲也可以拼合。为什么这样巧合呢?奥地利学者魏格纳联想到冰山飘移的情景,并由此受到启发,设想出较轻的刚性大陆块是漂浮在地壳内较重的粘性流体——岩浆之上的,于是,“它们就象漂浮的冰块一样逐步远离开来。”这就是关于大陆飘移的初步设想。

在常规科学时期,提出的假说应当与经过实践检验的理论相互支持的,但在科学革命时期,新的假说是向传统理论的挑战,同时它还继承了已有理论中合理的内容,能将已有理论作为特例或极限状况,比如量子力学和狭义相对论。假说的提出是以经验事实为依据的、对科学问题的解释。因而假说要尽可能解释已有的科学事实。但是应该指出,新理论产生时往往存在个别“异例”和“反例”,比如,日心说和门捷列夫周期律在开始提出来的时候就是如此。所以恩格斯深刻地指出:新的假说,新的说明方式“最初仅仅以有限的事实和观察为基础。进一步的观察材料会使这些假说纯化,取消一些,修正一些,直到最后纯粹地构成定律。如果要等待构成定律的材料纯粹化起来,那么这就是在此以前要把运用思维的研究停下来,而定律也就永远不会出现。”[1]假说的提出不仅可以解释已知的事实,更重要的是它还

可以对未知的或未来的事实进行推论。例如,大爆炸宇宙论、大陆漂移说、广义相对论等。但是,由于实验检验的历史局限性,由假说推出的论断虽然原则上是可检验的,不过当时无法完成,要等条件具备时才行,这就是说,假说预测的未知事实应当可以检验,但又不要受当时检验技术水平的限制[2]。

1.2科学假说的性质

科学理论是经过实践检验的客观真理,是对某种自然现象的系统说明。它是由一定的科学概念、科学原理以及对这些概念、原理的理论论证所组成的知识体系。科学理论作为认识发展过程中相对完成的东西,具有如下一些基本特征:

(1)客观真理性。科学理论正确地反映了客观事物的本质及其规律性,因而具有客观真理性。这是科学理论的基本特征,也是它和假说的根本区别。实践是检验真理的唯一标准。因此,作为一个科学理论,必须做到:建立这种理论所凭借的经验材料必须是真实的,经过实践检验的,是能够重复的;根据这些经验材料提出的假说中的假定性的规定已经得到实践确认,并经得起实践的进一步检验;根据这种理论所作出的科学预见已在实践中得到证明。总之,一种科学理论必须包含必要而又充分的实践证明,并且贯穿于理论的始终。

(2)普遍性。科学理论通过揭示某一领域的共同本质而普遍适用于这个领域,能对这个领域的复杂多样的现象作出解释,能预言出现在这个领域内的新现象。科学理论的普遍性不是通过形式上的“去异存同”来达到的,而是通过对深刻本质的揭示而实现的。比如,经典电磁场论通过揭示电磁波的规律性而普遍适用于电、磁、光等现象,量子理论通过揭示波粒二象性而普遍适用于各种微观客体。

(3)系统性。科学理论不是各种孤立的概念、原理的简单堆砌,也不是互不相关的各种论点、论据的机械组合,而是根据自然界的有机联系,由它的知识单元(概念、原理、定律等)按系统性原则组成的有内在联系的知识体系。

(4)逻辑性。科学理论必须概念明确、判断恰当、推理正确、论证严密,即合乎逻辑。理论中的范畴和规律是一个个依次推导出来的,有前后一贯的内在联系。科学理论一般具有演绎的逻辑结构、逻辑上的无矛盾性和完备性等特点。

(5)预见性。科学理论能够根据它的基本规律及逻辑结构,揭示客观事物的关系和联系,发展的趋向和特点,对现有事实的多样性做出科学解释和理论说明,并对尚不知道的事实做出合乎逻辑的预言。科学理论体系也就是一个科学预测体系,因而能够指导人们的科学实践。

客观真理性、普遍性、系统性、逻辑性和预见性,这是科学理论的基本特征。但是,实

践是历史的,科学理论也是一定历史条件下的产物,因此,从另一方面来看,就正如列宁所指出的:“人不能完全把握=反映=描绘全部自然界,它的,直接的整体,人在创立抽象、概念、规律、科学的世界图画等等时,只能永远地接近这一点。”任何理论,只能是相对完成的体系。这就决定任何一个科学理论必然地在实践的推动下不断向前发展的,它不可能是凝固不变的。

2科学理论发展历史及其性质

所谓科学理论,是对某种经验现象或事实的科学解说和系统解释。它是由一系列特定的概念、原理(命题)以及对这些概念、原理(命题)的严密论证组成的知识体系。下面从创造性思维的角度,论述创立科学理论的思维过程。

2.1科学理论形成的思维过程

在科学理论创立中,科学问题的提出,科学事实的获取,科学定律的发现都是知识创新的过程。在这个过程中如何从经验上升到基本概念与基本假设的问题,规范的科学哲学家并没有深入研究他们只是用概率论方法测定基本假设的经验支持度。实证的科学哲学家在总结概括自己的科学研究经验基础上,一方面指出从经验上升到基本概念与基本假设是“没有逻辑通道”的,另一方面他们深入地研究了这个问题的整个思维过程,把它划分为若干阶段,并指出其中提出基本概念与基本假设的阶段必须运用直觉、灵感与想象力等思维形式。19世纪末,新的科学理论层出不穷,研究新理论是如何创立的关系到科学的发展,赫姆霍兹、彭加勒、阿达玛等著名科学家根据他们自己进行科学研究的经验,总结出创立新理论的整个思维过程,即从提出问题、解决问题到新的理论的证明和检验的全过程。他们的研究经过后人的发展,把创造性思维过程概括为如下四个阶段:

第一,准备阶段——问题的提出。从提出问题开始,问题的深度决定科研活动是否具有创造性。研究者针对提出的问题,首先进行周密的调查研究,搜集与问题有关的科研成果,然后用已有的理论进行分析,主要用比较、分析、综合、概括、演绎、归纳等思维方式。这时候对问题的探索充满着热切的期望,是一种对问题可望而不可即的境界,这种境界可用“昨夜西楼凋碧树。独上高楼,望尽天涯路。”来描述,是有意识地积累相关背景知识(主要是基础理论、专业理论和相关学科的理论以及有关的事实根据)的阶段。

第二,酝酿阶段——问题的求解。针对问题,根据已有的理论和搜集到的事实,提出各种可能的解决方案,即科学探索过程中的假说,并对所提方案作出评价。这实际上是试错过程,它往往要经过多次甚至无数次的失败,从而促使问题中的矛盾愈来愈尖锐化。在“山穷

水尽”的情况下,研究者仍然日思夜想,进入“如痴如醉”的境界,对于这种状态著名学者王国维称之为“古今之成大事业、大学问者,必经过三种之境界”的第二境,并借用“衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴。”来描绘历尽艰辛但毫不悔恨的境界。

第三,豁朗阶段——问题的突破。解决问题的方案(假说)是在这个阶段形成的,这是创造性思维过程的关键阶段,在这个阶段上突破陈旧的观念,保妥思维定势的束缚,创造性地提出新观念、新思想、新方法,是决定性的环节。新观念、新假说提出时开始只是思想的闪光,或者是模糊不清的,或者是带有错误的成分的,必须要经过进一步的整理、修改和完善的逻辑加工过程才能形成。应该指出,假说的产生时间往往很短,甚至只是一瞬间,而逻辑加工的过程却需要很长的时间,只有经过逻辑加工,对问题的解决方案才能豁然开朗,才能成为可以检验、评价的方案。真是“众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处。”这是第三境界,它象征历经千辛万苦,突然发现成功就在眼前,问题的答案赫然出现,这就是顿悟。

第四,验证阶段——问题成果的证明和检验。解决问题的方案(假说)是否能成果、是否有价值,只有通过检验、评价才能确定。这个阶段主要是设计、安排实验与观察,检验由新假说推演出来的新结论是否正确。在检验新假说时,新的实验与观察的执行人可以不同,时间的长短也有差别,检验的结果可以是新方案的证实或证伪,或者一部分被证实一部分被证伪。

2.2科学理论的性质

理论的目的在于指导实践,而要能指导实践,首先就要为人们所接受。科学理论的评价就是关于人们如何接受和选择理论的问题。理论的评价,除了由理论本身的特征所决定外,还要受到科学家的知识背景、价值观念及其它社会心理因素等等的影响。但评价科学理论不应随心所欲,由个人偏爱所左右。因为科学的基本价值是追求真理,这与追求理论的解决能力和有效性是一致的。据此,我们对理论的评价,一般应该从以下几个方面进行考虑:(1)理论同经验事实的一致性。即从理论推出的可检验的结论应该与实验的检验结果相符合,以表明理论具有真理性与精确性。理论与实验结果符合得越好、越广泛,理论的可接受性就越大。特别是在新、旧理论的交替时期,新理论往往以更好、更广泛地与实验结果相符合为特点,它不仅能说明旧理论已说明的现象,还能说明旧理论不能说明的现象。但是,光以理论的经验证据来评价是不够的,它不能解释科学发展中的许多现象,特别是科学处于革命或转折时期的现象。例如,在16世纪支持哥白尼日心说的观察事实,比支持地心说的少,但许多科学家却选择和接受日心说。这是因为理论的评价,还要考虑其他的要求。

(2)理论内在逻辑的完备性。这个问题从来都在选择和评价各种理论中起着重大的作用。由于自然科学理论是具有一定逻辑结构的理论体系,因此必然要求理论内部在逻辑上自洽。理论不仅应保持内部逻辑上的一致性,而且与公认的有关的理论也应该具有一致性。理论内在逻辑的完备性之所以能成为评价科学理论的重要规范之一,还因为自然界具有复杂性和多样性,对于某种理论总可以增加许多辅助性假设,使之与某些事实相适应。因此,只以外部证实作为评价标准是不充分的。我们还应考虑科学理论具有相对独立性与自主性,有许多新科学理论不是通过实验和科学事实的积累而建立的,而是先构造理论,列出方程,演绎出可供检验的结论,然后再由实验加以验证。这种方法既显示了科学认识的相对独立性也说明了追求科学理论内在逻辑完备性是非常重要的。

(3)理论的简单性。自然科学理论体系应具有最大的简单性,即该体系所包含的彼此独立的基本概念和基本定律最少。这是因为:第一,理论的基本概念和基本定律越少,它的整个理论体系在逻辑上的完备性也越容易判定,理论体系内部的无矛盾性也越易于实现;第二,反映自然界本质的规律表述得越简单,也越容易通过观察实验进行检验,使实验具有容易重复、反复检验的优点;第三,科学理论的基本概念和基本定律尽可能少,意味着每个概念中包含的经验内容尽可能多,这样的理论体系才具有应用的广泛性。此外,理论的简单性也与科学家追求物质世界的统一性,追求理论形式的简单、和谐、对称与理论的数学美有关。当然,理论的简单性并不是数学工具和计算方法的简单,而是追求科学理论体系的逻辑的简单性。

(4)理论的预见性。科学理论应当有广阔的视野,能预言那些未知的、或在理论建立时未被解释的现象,能超过最初所解释的那些经验事实产生大量新的研究成果。这样的理论体系属于进化的研究纲领。科学理论的功能不仅表现为能够解释已知的自然现象,更重要的是表现为能够预见目前尚未观察到、但却能为尔后科学实践观察到的自然现象。科学史表明,一个科学理论所揭示的自然规律越深刻、越普遍,它的预见性便越强;预见到的现象越多,它的实践和理论意义也越大。

根据科学理论的基本特征,对科学理论进行客观的评价,有利于促进科学知识的增长。但是,由于科学理论以及人对科学理论的认识都是历史的、发展的,因此任何标准都具有相对性的一面,而不能把它绝对化。科学理论是不断发展的,人对科学理论的评价也是发展的。

3 科学假说怎么发展为科学理论

3.1假说是科学理论发展的形式

假说是科学思维的形式,它在科学研究中起着巨大的作用。

首先,假说使科学研究带有自觉性。假说是对未知的自然现象及其规律性的一种科学的推测,研究者可以根据这种推测确定自己的研究方向,进行有目的、有计划的观测和实验,避免盲目性和被动性,充分发挥主观能动性和理论思维的作用,因而又往往能够作出惊人的科学发现。

其次,假说是建立和发展科学理论的桥梁。科学理论是对自然界客观规律的正确反映,但是由于受各种条件的限制,人们不可能一下子达到对客观规律的真理性认识,而往往要借助于假说这种研究方法;运用已知的科学原理与事实去探索未知的客观规律,不断地积累实验材料,不断地增加假说中的科学性的内容,减少假定性的成分,逐步地从现象深入到本质,从个别上升到一般,从感性经验达到理性认识,建立起正确反映客观规律的科学理论。随着实践的发展,又会出现原先的理论所不能解释的新现象,这就需要提出新的假说,建立新的理论。自然科学就是沿着假说—理论—新假说—新理论……的途径,不断地向前发展的。

第三,不同假说的“争鸣”有利于学术繁荣。不同的假说是从不同的侧面对客观事物本质和规律的探索,它们之间的争论,有助于揭露矛盾、启发思考、相互补充,有利于更全面、更深刻地揭示事物的本质。

假说的这些作用,使它成为科学发展的一种重要形式。

科学假说经实践的检验,就向理论转化。假说向理论发展的情形,大体有三种情况。

第一,假说经过实践检验逐步转化为科学理论,而与之矛盾的假说被否定。例如,关于热现象的本质,科学史上曾有两种相对立的假说:热素说和热之唯动说。前者认为热是没有重的某种流质,叫热质也叫热素,后者认为热是构成物质的某一种微粒的运动。两种观点都有一些根据,进行着长期的争论。但到了十八世纪末,英国的伦福德和戴维首先用严格的实验初步证实运动说而否定了热素说。以后,十九世纪四十年代,焦耳等人通过测定热功当量的实验建立了能量守恒定律。十九世纪中叶以后,分子运动论的建立并得到了实验的验证,这样,热的运动说就得到了证实而转化为科学理论,而热素说就从根本上被否定了。

第二,经实践检验后,假说的基本观点被肯定,但在些具体细节上存在着矛盾,需要进行某些修正。例如,世纪六十年代,通过沃生(J.D.Watson)、克里克(F.Crick)等人的研究,建立起了生物遗传的所谓中心法则。这个法则认为,DNA是遗传物质,它只能通过自我复制产生,并且它所带的遗传信息转录到RNA后才能控制蛋白质的合成(即DNA?RNA?蛋白质)。大量的实践证明,遗传的中心法则基本上是正确的。它对人们改造生物的实践具有重大指导意义。但是,七十年代以来人们又发现,在蛋白质的合成过程中,不单由DNA决定

RNA,RNA同样可以反过来决定DNA。例如,1970年发现某些致癌病毒中有一种酶,叫做逆向转录酶,在这种酶的作用,用RNA作为模板,合成DNA,以后在两栖动物、哺乳动物中都发现了这种逆向转录现象。逆向转录现象的发现说明,DNA只能由DNA自我复制产生和单向转录观点就不合实际了。应该对中心法则加以修正。修正后的中心法则应写成:DNA??RNA?蛋白质。这样就使遗传的中心法则更加接近客观真理了。

第三,通过实践检验,证明两个对立假说各自包含局部真理,而为另一种更深刻的学说所代替。例如,十七世纪末,对光的本性有两种假说:一种是“微粒说”,认为光是直线运动的微粒流;另一种是“波动说”,认为光是一种波。有一类实验,如干涉实验和衍射实验可为波动说所解释,而不能为微粒说所解释;另一类实验,如黑体辐射、光电效应等可为波动说所解释而不能为微粒说所解释。这两种假说,各自解释了光的某一方面的属性,却又都具有片面性。二十世纪初,爱因斯坦(A.Einstein)提出了光量子概念,在微观水平上说明了光既是微粒又是波。光的波粒二象性学说比以往的微粒说、波动说,更深刻地反映了光的内在本质。

综上所述我们可以清楚地看到,在科学发展中,充满着假说的不断更替,或者推翻一些假说,或者修正一些假说,或者验证一些假说。它反映了人类认识的复杂性和迂回性,人类正是在实践中把握客观真理,认识事物本质,通过实践提出假说,又通过实践验证假说,使科学假说发展为科学理论。

3.3假说发展成科学理论的过程

科学假说的提出和建立不是目的,目的在于建立科学理论,而科学理论可以达到对自然规律和本质的认识,从而在深层次把握自然。科学假说经过理论检验和经验检验,向科学理论的方向转化。科学理论是科学研究的最终精神产品,在形式上科学理论是由概念、术语、公式、模型、图表、定律等组成的知识体系,它们之间内在地逻辑联系组合在一起组成一个有机统一体;内容上,科学理论是由概念、命题和命题系统组成的反映人们对自然界的客观认识的知识体系或思想体系,它们也按一定的逻辑规则组织起来组成一个有机统一体。科学理论有两种显著的特征,一是理论均能解释观察到的规律性;二是任何理论必须能够从该理论的各种命题中演绎出概括。可见,科学理论是完整的理论知识体系,能带给科学家以事实或经验概括相对应的概念,从而科学家可以对有关科学事实以解释并做出相关的科学预测,科学假说向科学理论的转化是一个不断进行充实、系统化的严密的逻辑证明和证实证伪的过程。

科学假说的检验是从一些证据中获得某种程度的支持或确证,这一问题也是当代科学哲

学的核心议题之一,得到学界的广泛讨论。大体来说,科学假说的检验的主要内容是(1)理论检验,也即逻辑证明。首先要做的就是对它的理论检验,理论检验即逻辑证明的目的是检验该假说是否具有逻辑上的完备性,可判断其是否成为科学理论的主要依据。逻辑证明主要包括从概念、命题和命题系统三个层次进行基本理论的规范性分析,科学假说各部分的逻辑合理性和严密性分析,科学假说的预测性的逻辑展现和科学假说跟现有理论间的契合等方面,体现出了对科学假说检验的理论严密性。(2)经验检验,即证实和证伪。这是对科学假说检验的重要步骤和方法,科学假说能否经得起实证经验的验证,是是否成为科学理论不可或缺的一环。如果被证实,则可以成为科学理论;如果被证伪,则就失去了成为理论的资格。经验验证主要包括对科学假说预言证据的理论上的确认,对现实对象进行经验证据的搜集,对预言证据和经验证据进行对比分析等内容。在科学假说经验验证的实际操作操作中,由于科学事实的复杂性的原因,证实方法和证伪方法往往综合运用。

当然,这种分析方法是看问题的一个视角,在当代科学哲学研究中,对证据的确证中运用了其它许多方法,比如主观贝叶斯主义概率论、费希尔-波普尔理论等,各种理论对问题的解决各有自己的优势。科学史上,我们看到在科学假说向科学理论转化的过程中,几种假说可能同时存在,由于基于的理论背景不同,提出的预测可能存在很大的不同,形成竞争态势。比如中世纪关于地球和太阳谁处中心的争论,光的几种学说的争论等就体现了这种情况。在这种境况下,我们应该把精力集中在选择最佳科学假说上来,这就要有一套方法。这套方法应遵循以下原则:可检验性原则,科学假说应是可检验的,包括理论和经验的检验;解释性原则,要求科学假说可以解释原有理论可解释的现象,也可以解释现有理论不可解释的情况;相容性原则,即科学假说与原有理论相包容,例如原有理论变成了假说的一种形式;简单性原则,即科学假说包含的相互独立的假设或公理最少,这样科学假说的内涵少,但外延大,就可以解释更多的现象。科学理论和科学假说的发展演进是一个动态的过程,随着证据的证实或证伪,假说得以完善或修正,相关理论也得以矫正以符合科学事实。我们可以看到,物理学中关于光的运动学说的发展,至今仍在不断完善修正中。

4 结语

科学研究活动离不开科学假说,科学发展的历史告诉我们科学假说在科学理论形成过程中发挥了先导和桥梁的作用。科学假说的形成、发展、演化的过程是一个相当复杂的过程,这其中体现了科学研究的精神,这个过程告诉我们,科学活动是一个充满理性、富有挑战性的活动,其过程之艰辛需要几代人、几百年去形成一套科学理论体系。有的科学假说通过了

层层理论和经验检验,演变成了科学理论;有的科学假说由于验证错误而被推翻;有的科学假说存在缺陷或错误,经过不断修改完善,最后转化为科学理论;有的科学理论被其它假说吸收、借鉴成为其它理论的组成部分。一般说来,一个新的和更全面的理论能够矫正由它所取代的理论,新理论将说明促使科学家进行思索并产生新理论的异常现象。但一个新理论打破有关学科的基本原理却是极为罕见的,基本原理往往是处于稳定的状态的。科学假说是科学发展的一个环节,而且是很重要的一环,科学发展的进程,可以看成是从科学假说到科学理论,再从新的科学假说到新的科学理论不断发展的过程。对科学假说和科学理论关系及二者不断演进过程的研究,有助于加深认识当代科学哲学的基本问题,对有关问题的解决提供帮助。

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科学知识的形成与发展

科学知识的形成与发展 (一)科学知识的构成 (二)科学认识的起点 (三)观察与理论的关系 (四)科学发展的模式理论 (一)科学知识的构成 科学认识过程的成果是科学事实、科学定律、科学假说以及逻辑推理和实验检验而建立起来的科学理论。 1、科学事实 科学事实:是科学认识主体关于客观存在的、个别的事物(事件、现象、过程、关系等)的真实描述或判断,其逻辑形式是单称命题。 科学事实的特点:可重复性 渗透着理论 系统性 相对独立性 科学事实的作用: 科学事实是形成科学概念、科学定律、科学假说和科学理论的基础。 科学事实是确证或反驳科学假说和科学理论的基本依据。 2、科学定律 科学定律:是反映自然界事物、现象之间必然性关系的科学命题。 具有不以人的意志为转移的客观性,以全称命题的形式表现出来。 科学定律的特征: ?绝对真理与相对真理的统一(具体的、历史的) ?简明性特征 科学定律的作用: ?揭示了事物的本质或规律 ?有助于科学概念和科学理论的形成 ?是科学解释和预测的有效工具 3、科学假说 科学假说是根据已知的科学事实和科学原理,对所研究的自然现象及其规律性提出的一种假定性的推测和说明,是自然科学思维的一种重要形式。 科学假说:是根据已有的科学知识和新的科学事实,对所研究的问题作出猜测性说明和尝试性解答。 基本要素:事实基础、理论背景、对现象、规律的猜测,推导出的预言和预见. 科学假说——通向科学理论的必要环节 惠威尔:”若无某种大胆放肆的猜测,一般是做不出知识的进展的.” 没有大胆的猜测是做不出伟大的发现 科学假说的一般特征 科学性 假定性 易变性

科学假说的来源 当出现已知科学理论无法解释的新事实时,会产生猜测性说明。 当把某一理论类推到原来适用范围之外,对其对象的属性、规律进行猜测或设想时,会提出新假说。 为解决新旧事实之间的矛盾时会提出假定性说明。 建立科学假说的原则 解释性原则(能解释全部事实) 对应原则(不能与已检验的科学理论矛盾) 可预测性原则 科学假说的检验 ⑴逻辑分析——实践检验的辅助方法 主要是分析假说在逻辑上的合理性,以达到对假说进行初步筛选的目的。 ⑵实践检验——对假说中演绎出的若干可以直接检验的推论,与科学事实进行对照。 依据推论是否与观察或实验获得的经验数据相符合来决定假说的真伪。 ⑶证实与证伪 科学实践作为检验假说的标准,既能证实假说也能证伪假说。 检验中的复杂性 不能完全证实——确证 在逻辑上,方法的保真性是没有保证的 实践研究中不能一出现反例就否定假说 (实践是可错的、辅助性假说易谬) 所以,证实与证伪的对立不是绝对的,两者是对立统一的。 ⑷判决性实验 是形成和发展科学理论的必经途径,是通向科学理论的桥梁。 是发挥思维能动性的主要方式,激发思维创造性的媒介。 不同假说的争论有利于科学的发展,有利于学术繁荣。 4、科学理论 科学理论:是系统化的科学知识,是关于客观事物的本质及其规律性的相对正确的认识,是经过逻辑论证和实践检验并由一系列概念、判断和推理表达出来的知识体系。 科学理论的结构 基本概念——思维的基本单位、逻辑起点 基本原理或定律——是对研究对象的基本关系的反映,是科学理论建立的基础。 科学推论——由基本原理演绎推导出来的结论。 科学理论的基本特征 客观真理性——最本质的特征 要求科学理论必须正确地反映客观事物的本质及其规律性。 全面系统性 从事物的全部现象及其所有联系出发概括出来的普遍本质与规律。 逻辑完备性 整个体系具有内在的逻辑关联性、无矛盾性。

库恩的科学发展的动态模式及其现实意义

库恩的科学发展的动态模式及其现实意义 摘要 托马斯·库恩提出的科学发展的动态模式,强调了常规科学和科学革命的 不断交替的过程,又突出了新旧范式的更替依靠科学共同体对新范式的信念或 信仰。这种科学发展的动态发展模式是对卡尔·波普尔的一大推进。研究库恩 的范式及其科学发展的动态模式, 可以为我们从事科学研究和科学管理提供方 法论指导,具有重要的现实意义。本文首先介绍了库恩的科学发展的动态模式,然后对这种模式进行辨证的分析,最后分析了这种模式的重大的现实意义。 一、引言 托马斯·库恩( Thomas Kuhn,1922-)是美国著名的科学哲学家和科学史家,也是历史主义学派的最主要代表人物。他从历史主义出发, 提出了范式的概念, 并创立了常规科学和科学革命相互交替的科学发展的动态模式。库恩不同意逻 辑实证主义认为的科学是许多能各自被经验证实或证伪的命题的单纯集合, 他 认为科学实际上是由彼此影响的命题和原理有机构成的统一整体。这些思想都 突出地表现在他的“范式”理论之中。库恩认为“范式”是使一门学科成为科 学的“必要条件”或“成熟标志”, 他在《科学革命的结构》一书中,提出了所谓“范式变革”的科学发展模式。他不同意波普尔的“猜想与反驳”的科学发 展模式, 而把科学的进步看成是革命变动和平静发展的波浪式前进的过程,1① 具体包括以下几个阶段和时期: 前科学(无范式)———常规科学(建立范式)———反常和危机(范式动摇)———科学革命(建立新范式)———新的常 规科学…… 二、科学发展的动态模式 库恩科学发展的动态模式的基本特征,就是从历史的观点出发,把科学现象 看作一个发生。发展以至衰落的历史过程,其中充满矛盾和斗争,因此是富有历 史性的动态的科学发展过程。按照库恩的动态发展模式,科学发展将经历以下几个阶段: (一)前科学阶段。 库恩把范式还没有形成之前的科学发展阶段称为前科学阶段,在这一阶段, 没有确立统一的范式,对本学科的一些基本观点还没有达成共识,各种理论、学 派相互争论,这是科学发展的原始阶段。在前科学阶段各种理论争论的结果,就 1托马斯﹒库恩著.金吾伦、胡新和译,科学革命的结构[M〕.北京大学出版社.2005年第159页。

科学理论的评价、检验与发展模式

(一)科学理论的评价 科学理论创立之后,必须经过同行的评价和检验,才能成为人类共同的精神财富。 一个新的科学理论提出后首先要接受同行的评价。科学理论的评价主要是科学共同体对科学理论的逻辑结构进行评价,检查其是否有欠合理、欠完备之处,有时称为理性检验。科学理论的逻辑评价主要包括:相容性评价、自洽性评价和简单性评价。 1.相容性评价 (1)理论的相容性:如果从新理论T2可以推出公认的理论T1,或者从T2推不出与T1相矛盾的推论,那么T2与T1就是相容的。 (2)相容性评价就是将新科学理论T2与公认的科学理论T1进行比较,以确定T2是否与T1相容。如果新的科学理论与公认的科学理论不相容,且该新理论得到确认,就将引起科学共同体抛弃相应的公认的理论或其中的一部分,从而引起科学革命或对公认理论的修改或补充。 2.自洽性评价 (1)自洽性评价:分析理论内部是否自相矛盾,即分析理论内在逻辑的完备性。 (2)一个理论T,如果不能从它逻辑地推出命题A和非A,就是自洽的,反之就不是自洽的。自洽性要求科学理论内部的各个命题之间有逻辑联系,不能相互矛盾。 3.简单性评价 (1)科学理论的简单性:理论体系所包含的彼此独立的基本概念和基本定律尽可能少(逻辑基础简单,不是内容简单。) (2)简单性评价主要包括三方面的内容: 第一、考察理论的普遍性。 第二、考察理论的前提或基本假定是否足够少。 第三、考察理论所包含的公式的参数或变量是否较少,这些参量的次数和方程的级是否较低。

科学理论的逻辑评价是实验检验的前提和基础,但科学理论最终必须接受实验的检验。科学理论的实验检验,是通过观察和实验对假说的推论进行经验的验证,以确定该理论的真伪。 1.实验检验 科学理论的实验检验是指通过观察和实验对假说的推论进行实验的验证。科学理论的推论与观察事实的对照有三种可能情况:第一,推论和已知经验事实相符,这其实是理论对该事实的解释,不能确证该理论是真是假。 第二,推论与未知的现象符合。这是对未知现象的理论预见。这未知现象被确证,是对该理论为真的一种确证。 第三,推论与未知现象不符,该理论被否证。 2.实验检验的复杂性 第一,一个全称命题所演绎出的接受检验的结论是无限多的,其中部分结论与观察事实相符,并不足以完全证实该假说,只是为该假说提供了辩护和支持。 第二,以全称判断形式出现的科学假说是通过检验蕴含的方法接受验证的。这是通过证实后件(即推论)为真从而证实前件(假说)为真的方法,但在逻辑上,这种方法的保真性是没有保证的——后件真,前件不一定真。 第三,证伪假说在逻辑上是简单的(后件假,前件必假),但实际证伪并不比证实容易。 3.判决性实验与检验 判决性实验是指如果对同一研究对象,存在两个对立的理论H1和H2,并分别推断出互不相容的结论C1和C2,而且可以通过一个实验进行检验,其检验结果符合C1(或C2),不符合C2(或C1),那就可以认为这个实验肯定了H1(或H2),否定了H2(或H1),该实验就是关于理论H1和H2之间的判决性实验。借助判决性实验进行的科学理论检验就是判决性检验。

科学技术的发展模式

科学技术的发展模式 科学技术发展的模式是科学技术演化的动态结构形式和内在变化机制的形象描述。它反映的是科学技术进步的宏观规律和科学技术理论成长的微观过程。它受客观自然规律和人的实践能力的制约,是人类认识过程和思维规律的反映,并对人类科学认识具有较为直接的指导作用,因此它是马克思科学技术观的重要内容。 一、科学发展的模式 科学发展模式的构建是以对科学知识整体结构、科学活动结构和科学理论结构的定量分析或逻辑分析为基本前提的。一般来说,科学发展的模式可以分为以下几类:科学发展的指数——逻辑曲线增长模式、科学进步的空间转移模式、带头学科更替模式和科学理论演进的内在逻辑模式。 1.科学发展的指数—-逻辑曲线增长模式 这种模式又可分为恩格斯的科学发展加速度模式、普赖斯的指数增长和逻辑增长模式。他们都是对科学知识积累在时间序列上的纵向发展规律的研究和描述。 恩格斯在《政治经济学批判大纲》一书中指出:“科学发展则同前一代人遗留下来的知识量成正比,因此,在最普遍的情况下,科学也是按几何级数发展的。”(《马克思恩格斯全集》,第一卷,人民出版社,第621页)。1875年他又在《自然辩证法》“导言”中进一步指出,科学的发展“可以说是与从其出发点起的(时间的)距离的平方成正比的”(恩格斯:《自然辩证法》,人民出版社,1984年,第8页)。恩格斯提出的科学发展的规律可以称为科学知识“几何级数”增长模式或者加速度模式。 20世纪50年代,美国科学学家普赖斯用计量的方法对科学家人数、科学杂志和科研论文数、科研经费、科研机构等表征科学活动总量的科学指标进行了统计分析,绘出了这些科学指标的增长曲线,定量地分析了科学发展的加速度规律。他的统计分析表明,几乎所有与科学有关的科学指标每隔十五年都翻了一番。在《小科学,大科学》一书中,普赖斯指出,科学的发展“把我们带进现今科学世纪的每十五年一次的稳定倍增”的趋势。其函数表达式为:W=Ae KT,其中W为科学指标,A、K为常数(对应于不同的科学指标,A、K取相应数值),T为时间(年代)。(普赖斯:《小科学,大科学》,中译本,世界出版社,1982年,第7页)这就是著名的普赖斯科学发展指数增长律。 科学发展的指数增长律定量地反映近代以来科学急剧增长的现象,产生了广泛的影响,也引起了直到今天仍在进行的争论,争论的焦点是科学指标的“增长佯谬”问题。如果科学按指数增长律发展下去,势必会出现科学指标超过社会总指标的局面。比如科学家数量指标按照上述函数式计算,总有一天会出现科学家人数超过社会总人数的情况,这无疑是非常荒谬的。普赖斯也清晰地认识到了这一点,他说:“很清楚,我们不能让科学在经历了五个数量等级的发展之后,再跃升到另两个数量级上。假如我们这么做了,那么人口中每一个男人、女人、小孩和狗就会有两个科学家”。(普赖斯:《小科学,大科学》,中译本,世界出版社,1982年,第16-17页)。针对此一缺陷,普赖斯等人又提出科学是以逻辑型或S型曲线增长模式发展的.在逻辑型曲线中,曲线先是呈指数型地变化,并保持这一速率达到“地板”(科学发展的基值)与“天花板”(科学发展的极值)的中点。此后发展速率放慢,整个曲线呈现为S形。 需要指出的是,科学发展的“饱和极限”并不意味着发展步伐的停止。虽然从阶段上看,科学的发展可能会沿用S型曲线而趋于“饱和”位置,但就科学发展的全程而言,一次“饱和”恰恰表明科学范式的积累到达极限,需要进行范式变革即科学革命,之后又会出现另一个加速增长。“加速--饱和--加速……”,在每一个S型曲线之后又会出现新S型曲线,科学就是如此不断地向前推进的。

行为科学的主要理论

行为科学管理理论概述 行为科学是是20世纪30年代开始形成的一门研究人类行为的新学科,一门综合性科学,并且发展成国外管理研究的主要学派之一。是综合应用心理学、社会学、社会心理学、人类学、经济学、政治学、历史学、法律学、教育学、精神病学及管理理论和方法,研究人的行为的边缘学科。它研究人的行为产生、发展和相互转化的规律,以便预测人的行为和控制人的行为。 目前行为科学已在管理上得到广泛的应用,并取得了明显的成效。它的成功改变了管理者的思想观念和行为方式。行为科学把以“事”为中心的管理,改变为以“人”为中心的管理,由原来对“规章制度”的研究发展到对人的行为的研究;由原来的专制型管理向民主型管理过渡。 现行的行为科学管理理论主要包括以下四个问题: 1、人性假设是行为科学管理理论的出发点。其中各个时期、管理者对管理对象的认识可以分为六种基本类型: 工具人假设;假设的核心是认为人的本性自私、懒惰,行为动机源于经济诱因。管理模式,是以完成任务为中心的管理模式,它把人当成“机器人”、“工具人”,认为人只有在完成任务时才具有意义和价值 经济人假设;假设的基本观点,此假设认为,人的一切行为都是为了最大限度的满足自己的私利。雇员和雇主的活动目的都被设定得极为单纯和明确,即经济上充分利己社会人假设;此假认为,人们在工作中得到的物质利益,对于调动人们的生产积极性只有次要意义,人们最重视在工作中与周围的人友好相处。假设认为人是复杂社会系统的成员,他不仅追求经济方面的满足,而且作为人,还需要友谊、安定和归属感。因此建立良好的人际关系,从社会、心理方面来激励人们的“士气”比单纯的经济刺激更为重要。 自我实现人假设;假设的基本观点,自我实现指的是人都需要发挥自己的潜力,表现自己的才能,只有人的潜力充分发挥出来,人的才能才充分表现出来,人才会感到最大的满意复杂人假设;根据"复杂人"的假设提出了一种新的管理理论,即:应变理论。不同的人对管理方式的要求不同,管理方式要由工作性质、成员素质等来决定。 决策人假设。,每个人都是自主决策的行为主体,而决策本身并非“不可分解的基本单位”,而应“视为由前提推出结论的过程”。决策前提包括价值要素和事实要素。其二,决策前提的引入既与决策者本身的素质有关,也与决策者所处的环境有关,其三,组织并不代替个人作决策,但是组织可以通过提供相关的事实前提和价值前提以影响个人决策。 2、激励理论是行为科学的核心内容,是行为科学中用于处理需要、动机、目标和行为四者之间关系的核心理论。 具体而言,从 需要要层次理论、把人类纷繁复杂的需要分为生理的需要、安全的需要、友爱和归属的需要、尊重的需要和自我实现的需要五个层次 行为改造理论、重点研究激励的目的(即改造、修正行为)。1.强化理论对一种行为的肯定或否定的后果(报酬或惩罚),它至少在一定程度上会决定这种行为在今后是否会重复发生。2.挫折理论是关于个人的目标行为受到阻碍后,如何解决问题并调动积极性的激励理论。 过程分析理论,以管理过程和管理组织为重点,着重研究管理的职能和组织结构。管理原则:1.劳动分工;2.职权和职责;3.纪律;4.命令的统一;5.指导的统一;6.个别利益服从总体利益;7.报酬;8.集中;9.等级系列;10.秩序;11.公平;12.人员的稳定;13.创新意识;

评关于科学进步的三种主要观点

评关于科学进步的三种主要观点 当代科学哲学家在科学进步问题上提出了各种不同的模式,稍微细一些可分为逻辑经验主义的积累发展观、波普尔的证伪主义试错法式的进步图式、库恩纯历史的社会学的和心理学的科学革命观、劳丹解决问题的历史标准、普特南等科学实在论者将客观真理与人的历史活动相结合的积累发展观,以及夏皮尔介于历史主义和实在论之间的科学进步模式,此外还有其他一些关于科学进步的观点。总起来看,最有代表性的主要科学进步观有三个:一是逻辑经验主义和波普尔的进步观点,二是历史主义的观点,三是科学实在论的科学发展模式。本文试图分析、比较和评论这三种模式,并简略地讨论科学发展模式多元并存的问题。 逻辑经验主义和证伪主义的进步观 传统的逻辑经验主义的科学观是建立在证实主义基础上的积累发展观,在数十年内这种思想占了主导地位。逻辑实证主义者坚持事实与解释之间的区别,把科学发展看作是在知识大厦中不断添加不依赖于理论而存在的新事实,旧理论不断地被更普遍、更广包的新理论所代替。这种科学进步观描述的图景正是新的科学理论和思想不断地发展、修改、扩展、纠正和重新解释旧理论的持续过程。因此,这是一种渐进的、非革命的、改良的积累发展观。 这种积累发展观在方法论上可分为归纳主义和演绎主义两种倾向。归纳主义者相信科学经过经验归纳从经验命题或原子命题而得出带普遍性的科学命题。而演绎主义者则认为科学是从普遍命题和事实命题或初始条件相结合而对科学理论提供的因果说明。与逻辑实证主义关系复杂的波普尔在1959年发表的《科学发现的逻辑》一书中提出过一种简单的演绎说明模型:“对一个事件作出因果说明意味着运用作为演绎前提的一个或多个普遍定律,并与某些单称陈述即初始条件相结合,演绎出一个描述该事件的命题。”([1],p.59) 这就是说,演绎主义者认为,一个经验命题可以从多个普遍定律和关于特定系统的事实而演绎出一个理论,以此对经验定律提供说明。运用于科学理论的进步,后起的科学理论与以前的理论相比,所描述和预测的事实、所提供的说明更为精确,所适用的范围更为广泛。因此先前的理论被包含在后起理论之中。此类科学发展的一个典型例子是牛顿力学与开普勒和伽利略定律的关系。牛顿在其力学着作中从自己的运动定律和万有引力定律推导出了开普勒和伽利略定律,并指出,用他的理论可使开普勒定律适用于简化的太阳系模型。但牛顿的理论表明,当采取非简化方式考虑行星间的引力时,开普勒定律就仅仅是一种近似。 许多科学哲学家认为,物理学的这一典型例子证明了科学积累发展观的正确性,现代科学中有许多这样的例子,至少表明库恩的科学革命观并不是科学发展的唯一模式。在这些哲学家看来,只要加上某些限制条件,可以将一切科学进步均以统一的积累主义的方式加以分析。这是库恩提出科学革命模式后经验主义者所作出的一种回答。 波普尔在后来提出自己的证伪主义科学观时,改变了上述早期演绎主义的科学发展模式,此时他所提出的是以否定的方式出现的演绎主义。在他看来,科学发展遵循的不是归纳法,而是否定后件从而否定前件的特定的演绎法,即从一个普遍陈述(理论)推导出可观察的单称陈述,然后以经验证伪这个单称陈述,从而否定作为前提的普遍陈述。因此,科学发展是以试错法不断地提出问题、尝试性解决、消除错误、最后证伪理论的过程。波普尔承认科学必定发展和进步,连续性增长是科学知识的理性特征和经验特征的表现,但这种连续性并不是指观察的积累,而是指不断地****一种科学理论,由另一种更好的或更合乎要求的理论取而代之,即证伪理论。([2],pp.308-309)可见此时的波普尔放弃了前期演绎主义的观点。在讨论开普勒定律与牛顿理论的关系时,他不再以传统的演绎主义方式作出说明,而是认为牛顿理论可以解释开普勒定律,但却不能从开普勒定律演绎出来。在考虑这一问题时,波普尔也改变了自己关于一般通过经验证伪既成理论而得出新理论的看法。因为开普勒定律并没有被经验证伪;牛顿是在试图解释天体和地面力学定律时得出自己的科学理论的。

第一次作业 简述科学管理理论的基本假设、原则和研究方法。

题目: 简述科学管理理论的基本假设、原则和研究方法。 答: 科学管理理论是由被誉为科学管理之父的弗雷德里克-泰勒首先创立和提出的旨在能够提高生产率的管理方法和手段。它的出现是基于生产关系和生产力已经取得重大改变和发展的20世纪。科学管理理论的出现有其特定的时代背景。泰勒力图寻求在工人和管理当局双方掀起一场思想革命,并寻求提高生产率的指导方针。在这里,理解科学管理理论的基本假设是很重要的,虽然有些假设是隐含的。下面简要阐述科学管理理论的基本假设、原则和研究方法: 基本假设: 1、 2、造成劳资矛盾的主要原因是社会资源没有得到充分利用。泰勒 认识到了劳资矛盾的存在,但他认为如果能通过科学管理将社会资源充分利用,并使劳资双方都能得到利益,那么劳资矛盾就可以得到解决。 3、经济人假设。即人是以追求物质利益为目的的,都希望以尽可 能少的付出获得最大限度的收获,并且为此可以不择手段。因此,只要能使工人得到经济利益,他们愿意配合管理者挖掘出

他们自身最大的潜能。 4、 5、单个人是可以取得最大效率的,但集体的行为反而导致效率下 降(这一假设决定了泰勒对工会的反对态度)。科学管理是使单个人发挥最大效率的有效方法。 6、以上三个假设都存在缺陷,但在当时已是相当客观了。例如, 经济人假设就超越了将人当作“会说话的工具”的传统的“受雇人”假设。在受雇人假设下,工人作为受雇人全是些好吃懒做、游手好闲、好逸恶劳、推一推动一动、没有一点责任心的恶习人。基于这一假设,资本家采用残酷的手段来管束工人,增加劳动强度,不改善工作环境,任意延长劳动时间,尽量少给工资,实施严厉的惩罚手段。而在经济人假设下,工人为获取最大的工资收入而劳动,并假设如果给予工人一定的工资激励,会引导他们努力工作,服从指挥,接受管理。泰勒说道,科学管理并不驱赶工人工作,科学管理不能靠给工人不能长期承担的工作来发财。显然,这一假设较前者更符合人的特征。基于上述假设,科学管理理论强调: 1、效率至上。管理的中心问题是提高劳动生产率。 2、 3、为了谋求最高的工作效率可以采取任何必要的方法。在各项工 作中要挑选第一流的工人,在作业过程中要求工人掌握标准化的操作方法,使用标准化的工具、机器和材料,作业环境也是

科学发展模式理论

科学发展模式理论 1. 1逻辑实证主义理论 若干事实→归并出经验定律→归并出高层次的定律→归并出理论 19世纪惠威尔把科学的进化发展比作支流汇合成江河形式,即科学是通过归并而进化的。这种归并是指把过去的成果归并到现在的理论中。 认为科学的发展是一个不断累积的过程。 例子:伽利略力学研究成果;开普勒行星运动三定律;惠更斯圆周运动研究成果;胡克关于万有引力的研究成果;牛顿经典力学 问题:科学发展,并不全是渐进,而是存在间断。 新理论并非旧理论的逻辑扩展,而是包含有内容突变。 归纳累进模式:科学发展就是通过归纳获得的科学知识的不断增加。因此,科学发展是一个渐进积累的直线过程,其中没有渐进的中断,没有革命。观察事实越多,越深入,通过归纳得出的科学定律或理论越被高频率的经验所证实,那它就越普遍,解释力和预见力越强,所包括的非科学的错误成分越少。 科学进步是先前的理论归并到后一个更大的理论中。(中国套箱模式) 合理性:勾画了一幅积累式的科学发展图景,从一个侧面反应了科学不断进步的总趋势。局限性:偏重于归纳,忽视了科学发展中的飞跃和革命,不能解释人们怎样提出逻辑上和传统理论不同的革命性的新理论。 起源于20 世纪20 年代的以维也纳学派为代表的逻辑实证主义,按照证实原则建立了第一个科学发展模式———科学发展的线性积累模式,即认为知识的增长是不断归纳的结果,科学的发展就是通过归纳获得的科学知识的不断增加。逻辑实证主义认为,科学发展的过程如下:感觉经验→归纳→假说→(观察、实验) →科学理论 1. 2证伪主义的理论 与“证实”相对。如果科学陈述或科学理论所排斥、否定的东西被经验证实,即其被证伪。如“凡金属都导电”。 P1 → TT → EE → P2 P1:问题 TT:(tentative theory)试探性理论 EE:(elimination of error)用证伪排除错误 P2:下一个新问题 评价 (1)科学始于问题(日心说恒星视差) (2)提出试探性理论(开普勒) (3)各种理论间激烈竞争,筛选出逼真度较高的新理论 (如布鲁诺伽利略) (4)新的问题,开始科学的下一个发展过程。 从这种模式出发,波普尔提出一系列应提倡的科学精神: (1)要有敢于犯错误的精神 (2)要有批判精神 (3)要有否定精神 其它问题:反例(天王星) 波普尔认为,科学理论不能通过归纳得到证实,但能被证伪。 科学的发展是理论不断被经验反驳和证伪的反复过程。 猜测和反驳是科学发展过程中最基本的环节。 科学发展的历史就是大胆地提出假设,通过证伪,然后推翻理论的过程,科学知识的

科学假说与科学理论

科学假说与科学理论 一、科学假说 1.定义:就是指根据一致的科学事实与科学理论对其研究的自然现象及其规律提出的假定性说明。 要素:(1)科学事实(2)背景知识(3)进行猜测(4)形成预见 例如:血液循环假说的提出最大的贡献就在于预见了毛细血管的存在。 ------(推动了医学的发展与繁荣) 2.特征:科学性假定性易变性 3.作用:(1)科学假说是发挥思维创造性的有效方法(2)具有导向作用 (3)不同的假说有助于推动学术的繁荣 (4)科学假说是自然科学的发展形势和通向科学理论的桥梁 4.科学假说的建立与发展 (1)建立原则:解释性原则对应性原则可检验性原则 (2)发展趋势:1)被证明是正确的科学假说,上升为理论 2)与新的事实不完全相符或出现了新的逻辑困难需要进行部分修改或完善 3)被新的事实证伪 4)对于同一个事实会产生多种假说并存的现象。一个战胜另一个或互相补充结合成一个完整的假说,或被一个新的假说所取代。 (3)诊断假说的择优标准 1)可检验性标准:确定性标准>基本确定性标准>非确定性标准>功能性标准 2)概率性标准:时空概率----人群概率----危险概率 3)解释性标准 4)效益性标准 科学假说 科学假说是科学理论发展的思维形式,是人们根据已经掌握的科学原理和科学事实,对未知的自然现象及其规律性,经过一系列的思维过程,预先在自己头脑中作出的假定性解释。科学假说是科学理论的可能方案。 按照《中国大百科全书》的定义,科学假说是指“根据已有的科学知识和新的科学事实对所研究的问题作出的一种猜测性陈述。它是将认识从已知推向未知,进而变未知为已知的必不可少的思维方法,是科学发展的一种重要形式。” 在这一对科学假说的规定中,表达了两层意思,一是科学假说具有猜测、假设的性质,还不属于被实践所验证了的科学事实;二是科学假说又不同于毫无根据的主观随意臆断,而是以已知的既定科学知识和新的科学事实为基础,是在这些基础上提炼出的科学问题,并在多种科学知识基础上运用分析和综合、归纳和演绎、类比和想象等方法,形成解答问题的基本观点。正是由于立足于既有的科学知识和科学事实,这就决定了作为科学假设有一个必要条件,那就是原则上的可检验性,如果不具备原则上的可检验性,有关陈述还不能称之为科学假说。 科学理论不同于科学假说。科学理论是“具有某种逻辑结构的并经过一定实验检验的概念系统。”或者说科学理论是一种对事物发展变化规律的正确认识所构成的比较系统的理论学说,它是人类对客观对象的正确认识成果。 科学假说同科学理论的区别主要在于:科学假说带有或然性,尽管其内容有一定的科学依据,但终究还没有经过实验来验证和确认,所以只能称为假说;而科学理论是经过了实践检验已经显示出自身正确性的理论。当然,科学假说同科学理论决不是互不相干的,一种新的科学理论在形成的过程中,一开始往往是借助于科学假说开辟的方

科学理论发展模式

科学理论发展模式 ———范式理论模式 科学发展的特征、规律和内在机理是科学哲学的重要研究范畴。一般来说,关于科学发展的研究要回答的主要问题有科学是怎样发展的、科学发展一般模式是什么、什么是科学知识增长的动因和机制等。对科学的发展模式问题,无论是逻辑实证主义、证伪主义,还是历史主义学派的科学哲学家们都进行了卓有成效的探索,并提出了各自的观点。这些模式中蕴含着丰富的辩证性内涵,表明了在某种程度上他们对马克思唯物辩证法的主动靠拢。但由于历史的局限和其自身存在着无法克服的理论缺陷,致使他们没有实现对唯物辩证法的全面理解。 依照唯物辩证法的观点, 对这些模式( 理论)进行分析, 找出其利弊, 有利于我们在现阶段践行科学发展观。 逻辑实证主义理论起源于20世纪20年代的以维也纳学派为代表的逻辑实证主义,按照证实原则建立了第一个科学发展模式———科学发展的线性积累模式,即认为知识的增长是不断归纳的结果,科学的发展就是通过归纳获得的科学知识的不断增加。逻辑实证主义认为,科学发展的过程如下:感觉经验→归纳→假说→(观察、实验)→科学理论在此过程中,各种科学成果一旦获得经验证实或认可,便将作为真理的一部分而进入科学的范畴。 归纳主义认为,科学理论的发展是许多绝对真命题积累,观察次数愈多、愈广泛、愈深入,在此基础上归纳出来的理论就愈普遍、愈正确;科学的发展只是量上的递进、渐进的积累,而没有革命,没有渐进的中断与飞跃。 创立伪证主义的卡尔·波普尔曾言:你可能是正确的,我可能是错误的;即使我们的批评性讨论不能使我们明确决定谁是正确的,我们仍会希望在讨论后对事物看得更清楚。我们都可以互相学习,只要我们不忘记真正重要的不是谁正确,而是我们更接近真理。 在此我们重点分析库恩的科学革命模式 1、科学革命模式又称“范式” 范式是科学家集团即科学共同体在某一历史时期所共同持有的基本观点、基本原理、基本方法、基本信念。这个共同体由于经历了相同的教育训练,相同的业务传授.从事着相同的科学工作,吸收到相同的科学技术文献,探索着相同的科学目标,因而,他们在理解问题的观念上,思考问题的方式上,培养接班人的方法上就必然形成一种传统,遵循着一套规则,在把握世界的共同的理论框架中活动,在同一种科学信念下研究以致所用的语言、工具、仪器等等都会相同,这就是科学共同体所共同信奉和遵循的“范式”。 ①范式是一定时期科学共同体“看问题的方式”,包括共同的世界观、方法论、信仰和价值标准。 ②范式是科学共同体一致接受的专业学科的基本理论和取得的重大学科成就,包括可以进行逻辑和数学演算的符号概括系统。 ③范式是科学共同体从事科学活动所遵循的范例。 2、发展模式 库恩认为任何一种常规科学都是一种范式,而科学的发展就是范式的转移和更替的过程。库恩从自己的范式论出发,提出了他的常规科学和科学革命交互更替过程的模式:前科

科学技术的发展模式及动力.docx

科学技术的发展模式及动力是什么? 1科学发展呈现从分化到综合的整体趋势 2科学发展是渐进性与飞跃性的统一 3科学发展是内因外因配合作用的结果 4科学发展是范式转换,知识创新,动态演进的过程? 5科学发展是现象阶段,实体阶段,本质阶段的演化过程 6科学发展是继承与创新的统一 1科学发展呈现从分化到综合的整体化趋势 恩格斯指出自然科学发展的两种形式:一种是自然科学由搜集材料与分析材料转向整理材料与综合材料的科学,另一种是自然科学从研究较简单的运动形式转向研究较复杂的运动形式的科学。 2科学的发展是渐进性和飞跃性的统一 马克思在分析技术体系的演进时指出,“正象各种不同的地质层系相继更迭一样,在各种不同的社会经济形态的行程上,不应该相信各个时期是突然出现的、相互截然分开的。在手工业内部,孕育着工场手工业的萌芽。”同时他指出,“在这里,起作用的普遍规律在于:后一个[生产]形式的物质可能性——不论是工艺条件,还是与其相适应的企业经济结构——都是在前一个形式的范围内创造出来的。” 3科学发展是内外动力配合作用的结果 科学发展的外部动力一方面表现在社会生产的需要推动了科学研究成果的应用,另一方面表现在“资本主义生产第一次在相当大的程度上为自然科学创造了进行研究、观察、实验的物质手段”。 科学发展的内部动力表现在科学实验水平的提高引发了科学内部科学理论本身的争论以及与科学实验发展的不平衡,从而迫切需要进一步完善科学理论。 4科学发展是范式转换,知识创新,动态演进的过程 历史主义者库恩提出了一个具有综合性质的科学发展模式,认为科学发展是以“范式”转换为枢纽、知识积累与创新相互更迭、具有动态结构的历史过程。 科学发展的基本特征是动态模式,就是从历史的观点出发,把科学现象看作一个发生、发展以至衰落的历史过程,因此是富有历史性的动态的科学发展过程。首先,范式还没有形成之前的科学发展阶段称为前科学阶段,在这一阶段,没有确立统一的范式,各种理论、学派相互争论,这是科学发展的原始阶段。然后,常规科学阶段是指确立和发展范式的阶段。科学研究由于有了配合遵循的范式,解题研究工作便可深入发展。常规科学的目的,并不是要作出某种重大的科学发现,而是运用已有的范式去解决难题,从而使己有的科学知识稳步地扩大和精确化,是科学发展的渐进阶段。最后,科学革命开始于反常现象,反常的大量出现导致危机,危机的出现是建立新范式所必需的前提条件。在科学革命阶段,科学家们面对范式危机,纷纷寻求哲学、心理学和社会学来摆脱范式危机,并通过各种各样的理论竞争与理论选择来确立新范式,用新范式替代旧范式,使科学研究从非常规科

科学的发展模式

苏州大学研究生考试答卷封面 考试科目:自然辩证法考试得分:________________ 院别: 材化部专业:分析化学 学生姓名:吴怡亭学号:20124209109 授课教师:___李继堂____ 考试日期:2012 年12 月24 日

科学的发展模式 ——纳米材料的发展 摘要:阐述了科学发展模式所包含的类型及其在哲学家不懈努力下的发展进程,由此讨论了当今热门材料-纳米材料的发展,并运用科学发展模式的观点看待纳米材料的发展进程。 关键字:科学发展模式、发展进程、纳米材料 一、科学发展模式 所谓的科学发展模式从动态上描述科学发展的主要特征和内在机理应包括两个方面:一、宏观上描述科学整体运动的规律有:指数增长律、汤浅现象、凯德洛夫:带头学科理论、积累模式、波普尔模式以及库恩模式;二、微观上阐述科学理论生长的过程:观察、实验-假说-检验-理论问题-尝试性答案-检验-理论(1)。科学与非科学不能完全分离,非理性与非科学的成分在科学中应占重要地位。科学的历史发展中,非理性是不可少的。科学其实并无特殊的普遍的科学方法,而且科学并不是神圣不可侵犯的。 科学发展模式大致上有:因经验积累而进步的发展模式、通过证伪而增长的发展模式—不断革命模式、范式嬗替的科学革命模式、基于研究纲领进化的发展模式等。科学发现的模式包括:序曲、归纳和结局的三拍子的进行曲。19世纪以前科学界相信科学的发展是累积的,其原因是(1)科学研究只有一种模式(从观察开始);(2)大多数历史事实使学者领悟到的也是如此。惠威尔通过对科学史的研究发现,科学是在从事实出发,用概念去综合事实,使事实上升为定律;再通过综合上升为理论这个历史过程中进步的。休厄尔把科学进步看作是事实和观念的成功结合。他认为,我们平时称为感觉经验的报告那类事实,只是事实一类。广义地说,事实只是片段的,是提出定律和理论的原料。这样的事实和理论间只有相对的区别,如果一个理论被归并到另一个理论中去的话,那它本身就是事实。休厄尔把观念看作是事实结合在一起的理性原理。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。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。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代替,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。科学发展并不全是渐进的,期间曾经存在革命、有间断、无法用继承性加以说明;新理论的产生常开始于旧理论与观察事实的矛盾;累计模式把科学发展问题太简单化(2)。 科学理论的发展过程就是大胆地提出假说,通过伪证然后再推翻理论的过程,科学知

波普尔的科学发展模式

波普尔(Popper,1902一)是当代西方一位影响较大的科学哲学家,他一反逻辑实证主义关于科学理论来自对经验的归纳的传统观点,认为科学的发展不是通过观察和归纳,而是通过猜测和反驳来现实的;作为全称的普遍定律的理论,不能为有限的单称的观察到的事实所证实,但它可以为单称观察到的的事实所证伪。在证伪主义的基础上,他进一步提出了科学发展的模式,即:P:(问题),TT(各种互相竞争的理论、猜想和假设)、EE(反驳、证伪、试错和纠错)、P:(新问题),……。这就是说,科学的发展开始于问题;研究者为了解决问题,发挥想象的创造力,提出可被证伪的假设、猜想、理论;接着,对这些假设、猜想、理论进行批评和反驳,设法通过检验证明它们为假;当它们一旦被检验证明为假时,又出现了新的问题,然后,再提出新的假设理论,进行新的批评和反驳,如此循环不已。科学认识就在这种过程中得以发展和增长。其中,关键的环节是对所提出的理论、假设进行批判和反驳,因此,波普尔认为,科学发展的过程也就是不断对原有的理论进行证伪和批判的过程。 波普尔在这个模式中体现出来的敢于犯错误的精神、敢于批判的精神仍然是积极可取的。创性、启发性的,它提出了许多发人深思的问题,有着很大的积极意义和可取之处。它肯定了科学不断逼近客观真理,肯定科学理论的相对性一面,肯定科学发展中证伪的作用,强调科学的批判、革命和探索精神,特别是这一模式突破了逻辑实证主义对科学知识仅作静态的语言的逻辑分析的框框,首次把人们的眼光引到了对科学知识的增长作动态考察的广度及对这一过程的内在机制作逻辑说明的深度。他强调了理论思维的能动作用,为科学家设计了一种富有批判精神的猜测、反驳、再猜测、再反驳的科学探索逻辑,极大地推动了西方科学哲学的发展,在科学哲学的发展史上有着深远的影响。 当然,正如波普尔自己认为的那徉,理论越是独创、新奇,有启发力,则理论的可证伪、可反驳性就越大。波普尔的科学发展模式也是如此,问题不少,受到了广泛的批评。只要我们一接触到波普尔对这个模式的种种说明,我们就会发现,波普尔的“逼近真理模式”所包含的科学方法论和认识论是十分片面的,这一模式所包含的合理因素似乎被他的错误或片面的哲学思想所吞没了。第一,波普尔过份强调了经验证伪原则。尽管经验证伪原则作为波普尔科学哲学的基石,有其合理因素。这是因为,一方面它批判了归纳主义,顺应了现代自然科学发展的潮流;另一方面,看到了科学理论的相对性,认识到一切理论都具有不完备性,都有被反驳、被证伪的一面。因此,充分估价了证伪在推动科学发展中的积极作

四、科学发展模式

科学发展模式 科学发展模式描述的是科学发展的基本形式,它所回答的问题涉及到科学发展的动力是什么,科学发展的机制是什么,科学发展的表现形式是什么等许多在科学哲学上极为重要的问题。一个合理的科学发展模式不仅可以很好地解释科学发展的历史,而且能够深刻地揭示科学发展的规律,具有一定的预见功能。它的重要性显而易见。 历史上有代表性的四种发展模式 1)科学累积发展模式 2)波普尔的不断革命模式 3)库恩的范式转换模式 4)拉卡托斯的科学研究纲领竞争模式 根据查阅的大量资料,得出在本章最有可能出的考题有2个,下面结合考题对四种科学发展模式进行介绍。 ★1. 论述并比较几种科学发展模式(累积发展模式、波普尔、库恩和拉卡托斯)。 答案要点:㈠论述这四种科学发展模式 1.科学累积发展模式 这种模式认为科学的发展是一个不断累积的过程,人们从经验认识开始,逐渐抛弃错误、片面性,上升到理性认识,达到比较完全的真理性。这样,整个科学史就是科学不断进步的历史。 然后举例子说明科学累积发展模式,牛顿的经典力学归并了开普勒定律和伽利略的自由落体等其他各种事实 接下来说明积累模式成功和失败的方面 积累模式成功的一面,比较好的说明了新旧理论之间的继承性。存在的主要问题:(1)科学发展不全是渐进的,中间存在着间断,不能用累积性说明。(2)新理论并非旧理论的逻辑扩展,包含有革命性的内容突变,积累模式否认了这种矛盾的存在。 2.波普尔的不断革命模式 波普尔摒弃了把科学的进步看成是绝对无误的知识直线式累积的模式,把猜测和反驳看作是科学知识发展过程的本质。他提出如果科学陈述或科学理论被排斥、否定的东西被经验证实,即被证伪。 证伪主义科学发展模式:科学始于问题,然后提出试探性理论,各种理论间激烈竞争,得出逼真最好的新理论,然后出现新的问题,下一轮循环开始。 波普尔提出了一系列应提倡的科学精神。 该模式优点在于把人们的眼光引导到对科学知识的增长作动态考察和对内在机制作逻辑说明。然后说明波普尔模式的缺点,他强调理论只能被证伪,不能被证实,必然导致他对真理的错误看法。

(自然辩证法)7第七章 科学理论的评价和检验

第七章科学理论的评价和检验 科学理论创立之后,必须经过同行的评价和检验,才能成为人类共同的精神财富。本章主要讨论如何对科学理论进行逻辑评价和实验检验。 【教学案例】 1、科学理论的评价标准 晚年,爱因斯坦把自己在科学实践中的经验从认识论和方法论的高度加以思考和提炼。在“自述”(1946年)这篇有名的回忆录中,他在开始批判那个作为理学基础的力学之前,论述了批判各种物理学理论的普遍观点。爱因斯坦明确提出,评价科学理论有两个标准。他认为:“第一个观点是很明显的: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”。“第二个观点涉及的不是关于(理论)同观察材料的关系问题,而是关于理论本身的前提,关于人们可以简单地,但比较含糊地称之为前提(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’。”爱因斯坦分别称这两个标准为“外部的确认”和“内部的完美”。它们可以看作是评价科学理论的外部标准和内部标准。 在爱因斯坦看来,评价科学理论的外部标准是最高标准和最终标准。他这样说过:“物理学中没有任何概念是先验地必然的,或者是先验地正确的。惟一地决定一个概念的‘生存权’的,是它同物理事件(实验)是否有清晰的和单一而无歧义的联系。”我认为,这里的“惟一”,无疑是就最高标准和最终标准而言的,它并不排斥作为评价科学理论的内部标准的地位和作用。爱因斯坦认为,经典力学中的一些基本概念,如绝对同时性、绝对速度、绝对加速度等等,在相对论中之所以被抛弃,正因为它们同实验之间不可能有单一而无歧义的联系。欧几里得几何学中的“平面”、“直线”等概念,也遭到了同样的命运。 爱因斯坦提出了一个原则性的命题:理论体系所具有的真理性取决于它同经验总和的对应可能性的可靠性和完备性。他后来还说过:“只有考虑到理论思维同感觉经验材料全部总和的关系,才能达到理论思维的真理性。”这说明,理论的真理性的确立必须在实验检验之后,它是一个后验问题,而不是先验问题。我认为,这并不意味着一些科学理论在提出(未受实验检验)时不具有真理性。试问,难道麦克斯韦1864年提出的电磁场方程不具有真理性,而只是赫兹1887年的电磁波实验才使它具有真理性?难道狄拉克1928年预言正电子的理论不具有真理性,而只是安德森1932年通过实验在宇宙线中发现了正电子才使它具有真理性?这些科学理论在提出时本身就具有真理性,它们只是不具有所谓的“现实的真理性”。与此相对,我们不妨称科学理论在未受实验检验时本身所“固有的”真理性为“潜在的真理性”。通过实验检验,这些潜在的真理性就转化为现实的真理性,从而使科学理论焕发出它的现实性和力量。也许可以说,“内部的完美”标准,恰恰就是用来评价科学理论的“潜在的真理性”的。 外部标准固然是评价科学理论的最高标准和最终标准,但它也有明显的局限性。对于这一点,爱因斯坦是了如指掌的,这也是他相当重视内部标准的原因。综观爱因斯坦的观点,内部标准在评价科学理论中之所以必不可少,概括起来,主要是由以下几方面的因素引起的。 第一,理论不应当同经验事实相矛盾,这一要求初看起来似乎很明显,但应用起来却非常伤脑筋。爱因斯坦敏锐地觉察到:“人们常常,甚至总是可以用人为的补充假设来使理论同事实相适应,从而坚持一种普遍的理论基础。”爱因斯坦认为,理论物理学的完整体系是由基本观念(基本概念和基本原理)以及由此用逻辑推理得到的结论构成的,前者是整个理

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