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科学假说的检验与科学理论的评价PPT课件

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2019自然辩证法课件 科学假说与理论

2019自然辩证法课件 科学假说与理论
的理论 • 基本假定：假说的核心内容或基本指向 • 预言和预见：从假说中推导出来的具体结
论，以验证假说。
• 如魏格纳的“大陆飘移说” • 达尔文的生物进化论
人文学院李丽
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3
“大陆飘移说”
魏格纳在提出“大陆飘移说”的时候，首先先把
注意力集中在材料的搜集和分析上（包括古地质学、 古生物学、古气候学、古地磁学等证据），他在 《海陆的起源》一书中说：“任何人观察南大西洋 的两对岸，都会被巴西与非洲间海岸线轮廓的相似 所吸引住······如果用测量工具在地球仪上测量一下， 就可以看到双方的大小都是准确一致的”然后在事 实的基础上，根据牛顿的力学的某些原理进行分析， 设想远古时代地球只是一整块陆地，周围全是海洋， 后来天体引力、潮汐、地球自转的离心力使它们分 成小块，之后就像漂移的冰山一样逐步远离开去， 美洲脱离了非洲和欧洲向西移动，越飘越远，在他 们之间就形成了大西洋。后来他为了进一步寻找证 据，只身前往北极地区的格陵兰岛，在50岁生日那 天不幸遇难
幻想，不能放弃希望。
人文学院李丽
7
假说的来源
对自然现象进行解释---求知欲所致 出现已知理论无法解释的新事实时
• X射线、放射性元素及电子的发现
把理论类推到其适用范围之外时
• 德布罗意的物质波假说
为解决新旧事实之间的矛盾
• 波粒二象性
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8
假说的特征
科学性
• 科学假说是以一定的事实为依据。以科学理论为 前提而提出来的。VS伪科学
科学假说
科学假说及其构成 假说的来源 假说的特征和作用 对假说的检验
人文学院李丽
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1
科学假说是基于一定的科学事实和ห้องสมุดไป่ตู้论

科学假说与科学理论 PPT

科学假说与科学理论 PPT

1、假说得含义
假说得来源就是多方面得:
当出现了用已知得科学理论无法解释得新事 实时,就需要提出对这些新事实得猜测性说明 。
当把某一理论类推到其适用范围之外得领域, 对其她事物得属性、规律性进行猜测和设想 时,就会提出新得假说。
为解决新旧事实之间得矛盾而提出假说。
(一)假说得含义、特点和作用
1、假说得含义
1、假说得含义
德国地质学家
魏格纳
(1880－1930)
在《海陆得起源》 (1915)一书中系统提出
“大陆漂移说”。
1、假说得含义
漂移说依据得地理发现事实有:
❖ 相隔在大西洋两岸得南美洲和非洲这两块大陆得 海岸线,有着惊人得相似性和连续性,恰如一张被撕 成两块得报纸,完全可以重新拼合起来;
❖ 南美洲巴西晚石炭纪地层中所发现得“中龙”化 石,在南非早二叠纪地层中也有发现;
实,对于评价一个假说来说具有更重要得意 义。
(二)假说得形成
魏格纳按照大陆漂移得观点,预言了大西洋两岸 得距离正在逐渐增大;格陵兰由于继续向西漂移,她与 格林威治得经度距离也正在增大。
一、科学假说
(一)假说得含义、特点和作用 (二)假说得形成
(三)建立假说得方法论原则
(四)假说得检验
(三)建立假说得方法论原则
❖假说得这一特点,使她与经过实践 证明了得科学理论划清了界限。
2、假说得特点
(3)易变性
❖对于同一自然现象,由于人们所占有得材料 不同,看问题得角度不同,知识结构不同,使用 得方法不同等原因,而往往可以提出多种不 同得假说;即使同一假说,还会随着科学研究 中得新发现而变化,随着争论得发展而修改 。
科学假说与科学理论
一、科学假说

科学假说的检验与科学理论的评价

科学假说的检验与科学理论的评价
科学假说的检验与科 学理论的评价
目录
• 科学假说的形成与提出 • 科学假说的检验 • 科学理论的评价 • 科学假说与科学理论的关系 • 科学假说与科学理论的局限性
01
科学假说的形成与提出
假说产生的背景
观察与实验现象
科学家在实验或观察中遇到无法解释的现象或数 据。
已有理论的局限性
现有理论无法完全解释或解决问题，存在缺陷或 局限性。
理论为假说检验提供方法
理论的发展为假说的检验提供了更加科学和有效的 方法，使得对假说的验证更加严谨和可靠。
理论的发展推动假说检验 的进步
随着理论的不断发展，对假说的检验也得以 不断深入和完善，推动科学研究的进步。
假说与理论的互动发展
01
假说与理论相互促进
假说与理论在科学研究中是相互促进的关系，一方面，假说是理论形成
01
03
模拟实验
通过计算机模拟实验来检验理论的预 测和解释能力。
历史检验
将理论应用于历史事件，评估其解释 和预测能力。
05
04
比较分析
将理论与其他理论或模型进行比较， 评估其优劣。
理论评价的实践
学术交流
通过学术交流，让更多专家参与理论评价， 提高评价的客观性和公正性。
文献综述
通过文献综述，了解相关理论和研究进展， 为理论评价提供参考。
02
假说在理论形成过程中起着推动作用，通过不断对假说进行验
证和修正，理论得以逐步完善和发展。
假说提供理论构建的灵感
03
假说可以激发科学家的想象力，引导他们提出新的科学问题，
进一步推动理论的形成和发展。
理论在假说检验中的作用
理论为假说检验提供指导
理论为假说的提出和检验提供了指导和依据 ，通过理论的指导，可以对假说进行更加系 统和深入的检验。

《自然辩证法概论》第七章：科学理论的评价和检验

《自然辩证法概论》第七章：科学理论的评价和检验

这种检验或Байду номын сангаас符主要有三种形式： 1 确证 2 否证 3 判决性检验
1 确证
一个检验蕴涵与一个经验事实相符， 只是为该理论提供了辩护和支持，还不能 说完全证实了这一理论。我们把这称为确 证。 与检验蕴涵相符的证据数量越多，种 类越齐全、越精确、越具有新颖性，则理 论的确证程度越高。
2 否证
当检验蕴涵与证据不相符时，则可以 完全否定该理论，认为该理论不正确，这 称为否证。否证可以规定理论的最终命运。 科学之所以是科学，既要有有利证据 支持，也要经受起否证性检验。
一个理论如果出现不自洽，则值 得怀疑。当然也可通过某些修改清除 不自洽，使理论更完善。
3、简单性评价
看一个理论是否更为简单。这里的简 单性不是指数学工具和计算方法的简单、 内容的简单，而是逻辑的简单性。即用尽 可能少的前提或基本假定解释尽可能多的 事实。 一个理论是否具有简单性，往往也是 人们选择该理论的重要原因。 如日心说和地心说之争。
对理论进行逻辑评价只是一种辅助性 的方法。判断理论的优劣最终还是要通过 实践检验。 如日心说与地心说是不相容的，人们 最终选择日心说还是因为它接受了更多的 实践检验。
二、科学理论的实践检验
也就是说看理论与我们通过观察、实 验得到的的理论事实是否相一致。具体如 何对照检验？
理论（全称命题） 理论（全称命题） 演绎 具体结论（单称命题，亦称为检验蕴涵） 具体结论（单称命题，亦称为检验蕴涵） 是否相符 经验事实（证据） 经验事实（证据）
3 判决性检验
对两个相互竞争对立的理论，往往采 用判决性检验。
理论一 相互排斥 检验蕴涵 谁相符？ 谁相符？ 证据
上述评价和检验是就一般情况而言的。但实际上远要复杂得多。

科学理论的评价和检验

科学理论的评价和检验

准确性
理论是否能准确预 测和解释实验结果。
广泛性
理论是否能适用于 多种情况和领域。
解释力
理论是否提供了深 入、全面的解释。
理论评价的方法
01
逻辑分析
通过逻辑推理分析理论的内在一致 性和自洽性。
比较评价
将理论与其他竞争理论进行比较， 评估其优劣。
03
02
实证检验
通过实验和观察来检验理论的预测 和假设。
在科学研究过程中，理论评价通常涉及文献综述、实验验证和逻辑推理等 方法，以评估理论的内在一致性和外部适用性。
理论评价有助于揭示理论存在的问题和不足，促进理论的发展和完善，推 动科学研究的进步。
理论检验在实践中的应用
01
理论检验是科学理论应用于实 践的重要环节，它有助于将理 论转化为实际应用，解决实际 问题。
竞争与选择
多个理论可能同时解释同一现象， 经过实践检验和比较，只有最符 合事实的理论会被接受和流传。
修正与发展
随着科学技术的发展和新证据的 出现，科学理论需要不断修正和 发展，以适应新的认识和理解。
02
科学理论的评价
理论评价的标准
简洁性
理论是否以最简单 的方式解释了数据 和现象。
预测性
理论是否能做出新 的、可验证的预测。
未来研究需要加强跨学科的研究，促进不 同学科之间的交流和融合，拓展科学理论 的应用领域和范围。
提高研究方法的科学性
注重实践应用
未来研究需要提高研究方法的科学性和严 谨性，加强研究过程的管理和监督，保证 研究结果的可信度和可靠性。
未来研究需要更加注重实践应用，加强理 论与实践的结合，推动科学技术在经济社 会发展和人类生活中的实际应用。

科学假说的检验.完整版PPT资料

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2、科学假说的检验蕴涵与观察事实相符时，假说只是得到了经验证据对过去的确证而非完全的证实。
( H ∧ A1 ∧ A2 ∧ … Am)
I
就毫无意义。 假说的一个检验蕴涵被证实，我们就获得一个证据，在一定程度上支持和确认了这个假说。
科学假说的证实
H
I
（如果H为真，则有I )
I
（现I为真）
H
（所以H为真）
确证与证实
确证只是对过去的判断，即表明在过去的 检验中，检验蕴涵与观察实验证据是相符 的，还未发现反例，但以后的检验会怎么 样，则什么也没说。
证实则不仅是对过去的判断，也是对将来 的保证。
证实的困难
3、存在替代性假说或竞争的假说
H
I
H′ I
谁更可信？
➢ 如果存在替代性假说，如H′,而且 H′ I,那么，应选择哪个假说呢？
科学假说的检验
逻辑实证主义
“实证” (Positive)一词是孔德（Auguste Comte ） 哲学的最基本范畴 ，其本意是肯定、明确、确 实。
孔德为实证哲学规定了总原则，即把知识局限 在主观经验范围内，不讨论经验之外是否还有 客观事物的存在。他认为，一切科学知识唯一 来源和基础是观察和实验事实，一切科学知识 只局限于主观经验的范围以内，主观经验是认 识能力和科学知识的界限，人的认识无法超越 这个界限，科学所讨论的只是主观经验范围以 内的事情，否则认识就没有可能，知识失去根 据，讨论就没有意义。
当检验蕴涵与观察实验结果不一致时，要 认真仔细地审查观察实验 。
证伪主义
波普尔：反对逻辑经验主义用意义标准和证实 原则来划界，认为它混淆了一个陈述的意义性 和科学性。
一个陈述、一个理论是否科学，与它是否有意 义是两个问题；而且，它从科学中排除了几乎 所有的科学理论，因为科学理论是“全称陈 述”， 全称陈述是不可能“证实”的。

科学假说与科学理论

——恩格斯
建立假说所应遵循的方法论原则 建立科学假说应遵循某些共同的方法论原则，
包括：
(1)．解释性原则 这一原则处理的是假说与事实之间的关系。 (2)．对应性原则 这一原则处理的是假说与既有理论之间的关系。 (3)．可检验性原则 提出的假说必须能用观察、实验事实加以检验， 从而判别其真伪。
3、实验检验结果分析
两种可能结果：
结果1：支持假说这一命题系统
结果2：不支持假说这一命题系统
传统观点：结果1假说被“证实”

结果2假说被“证伪”
传统观点过于简单化。
结果1：对假说的“证实”
“推论”的过程是正演绎过程 “证实”的过程是逆演绎过程
逆演绎过程具有或然性：有限次提供“支持”的 检验仍不能完全证实作为全称陈述的“预设”和 科学假说。
第十讲 科学假说与 科学理论

引言：
科学假说是推动科学发展的一种重要思维形
式，是科学理论发展的一个重要环节，同时也是 科学（尤其是理论科学）研究的一种重要方法。 科学假说经过实践的验证可以上升为理论；其理 论地位一旦确立，又必须接受随科学之进一步发 展所提出的新事实、新假说的挑战。科学假说与 科学理论之间的相互转化和促进，有力地推动着问题，特别是在以 知识为基础的社会中，研究这个问题具有重要意义。
波普尔和库恩等提出了很有价值的观点，从不同角 度揭示了科学知识增长的机制。
波普尔和库恩等人的探索仍存在多方面的不足，需 要我们结合现代科学发展，不断探索科学知识增长 的新特点，以更加高效地增进知识总量，促进知识 社会的进步。
科学知识之间、新知识与旧知识之间不是完全可 以兼容的。
新知识的产生既以已有的知识为基础，同时也是 对已有知识的超越。
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化
33
➢不可以证伪的命题: 永真命题，如 “2 + 2 = 4 ”
重言式，如 “ p ∨ ┓p” 存在命题：
如 “存在着一只天鹅，它不是 白的”
34
辅助性假说
如果下雪，则路面就会结冰 路面没有结冰
所以 没有下雪
35
( H ∧ A1 ∧ A2 ∧ … Am)
I
┓I
┓( H ∧ A1 ∧ A2 ∧ … Am )
所以华工在北京
21
北京大学毕业的学生语言表达能力 都比较强，章子羽具有很强的语 言表达能力，因此：
章子羽可能是北京大学毕业的学生
22
确证的困难
2、存在替代性假说或竞争的假说
H
I
H′ I
谁更可信？
➢如果存在替代性假说，如H′,而且 H′ I,那么，应选择哪个假说呢？
23
➢解决方案：引入假说的先验概率 （H/k) 它不依确证证据的数量与质量为转 移，它逻辑上独立于假说的检验， 与检验无关，并可以在验前或验 后派给假说的一个数值
相符时，科学假说是否为必然为 真？
➢科学假说的检验蕴涵与观察事实
不相符时，科学假说是否必然为 假？
18
科学假说的证实
H
I
（如果H真，则有I )
I
（I为真）
H
（所以H为真）
19
确证的困难 1、从推理形式上来看 ➢ 肯定后件的推理，在演绎上
是无效的
20
如果某所大学在北京，则该所 大学在中国
这所大学（华工）确在中国
8
科学假说的基本特征
-科学性
以一定的科学背景知识、科学 事实为根据
-猜测性 -可检验性 -试探性——可修正的
9
科学假说与科幻有什么区别吗？
10
科幻
➢科幻的基本原则：
- 遵循物质同一性原理 - 具有符合一定逻辑的思维开 拓精神 - 超现实的虚构
11
➢科学追求对经验、事实给出可
检验的、系统性的、可解释性 原理
第7章 科学假说的检验 和科学理论的评价
7.1 科学假说的特征与作用 7.2 科学假说的检验 7.3 科学理论的评价 7.4 科学与非科学的划界 科学假说及其检验
1
重点掌握的问题（202）
1、科学假设的特征和作用是什 么？
2、在科学假说的检验中证实、 确证与证伪之间的关系怎样？
3、证伪一个科学理论是一件非 常简单的事情吗？
24
假说确证检验的逻辑结构
➢前提：
1、某个假说具有不可忽略的先验 概率，P(H/k)>0
2、如果这个假说为真，则其检验 蕴涵为真，H I
25
3、检验蕴涵为真，即 I 4、有同样证据的其它假说H′
的先验概率低于H，即 P(H′/k)< P(H/k)
26
➢结论：
5、这个假说最为可靠，即H 最可信
27
2
5、如何看待逻辑实证主义关于 科学与非科学的划界？
6、如何区别科学与伪科学？
3
7.1 科学假说的特征与作用 1、什么是科学假说？ 2、为什么要有科学假说？
4
5
H1：棍子弯曲现象是由于光粒子通 过气水分界面时所发生的折射
H2：棍子弯曲现象是棍子断裂了
H3：棍子弯曲现象是一种幻觉
H4：棍子弯曲现象是上帝对人类智 力的考验
科学假说的检验蕴涵与观察事实 相符时，假说只是得到了经验证 据对过去的确证而非完全的证实
假说的确证可以看作是假说的检 验蕴涵作为一个证据在一定程度 上支持和确认了这个假说，而并 不意味着假说必然为真
28
lim 科学假说≈科学理论
确证度→无穷大
29
科学假说的证伪
H
I
┓I
（如果H真，则有I )
（观察实验结果证伪I）
问题？
14
假说的检验步骤
1、推导检验蕴涵 2、设计科学实验检查假说的检
验蕴涵 3、做出检验论证，看看观察事
实是否构成对假说的支持
15
什么是假说的检验蕴涵？
➢从科学假说中推导出的待检验的
可观察事实的陈述
➢例如，从广ห้องสมุดไป่ตู้相对论中推出的几
个可观察的事实陈述：水星近日 点的进动，光线在引力场中的弯 曲，光线的引力红移
41
几个基本概念
➢证实（confirmation） ➢确证（corroboration) ➢证伪 (falsification)
➢科学需要提出解释性原理，给
出严格、精确的解释性论证
12
2、为什么要有科学假说？
➢为什么科学假说是自然科学理
论发展的形式？
-世界的复杂性、多样性 -科学认识过程的复杂性 -科学假说在科学探索中具有重
要作用
13
7.2 科学假说的检验
➢大胆假设，小心求证 ➢科学假说是如何得到检验？ ➢科学假说检验中需要注意的
6
1、什么是科学假说？
- 所谓假说(Hypothesis) ，可以看作
是对事物、现象及其规律或原因 的一种猜测性、试探性的说明或 解释
- 猜测性：当下尚未经验到，或原
则上不可经验到的超越经验的内 容
7
➢ 科学假说：
- 以一定的科学事实和科学理论为 依据，对某一科学问题所做的假 定性解释
- 原则上，科学中任何需要经受检 验的陈述，都可称之为科学假说
36
H: 牛顿三大力学方程与引力定律
A: 太阳系现有行星运动的初始条件
和边界条件
出现反例，不能 够解释
I:天王星运动轨道
37
L: 广义相对论与引力方程 C: 太阳系现有行星运动的初始 条件和边界条件
E: 水星运动轨道
38
特设性假说（ad hoc hypothesis) 特意设计出来，只是为了使一个理 论性假说免受证伪威胁而并不能 推导出新的检验蕴涵的辅助性假 说
┓H
（所以H为假）
30
证伪在假说检验中的作用
➢从推理的形式上看
通过否定后件从而否定前件，在演 绎上是有效的，比确证具有更优 越的地位和更强的确定性
31
➢一个经验证据的反例是否可以 完全决定性地推翻一个理论？
32
证伪的困难 ➢存在不可以证伪的命题 ➢观察的可错性使证伪发生困难 ➢辅助假说的作用使证伪过程复杂
16
➢由相对论推导出的检验蕴涵:
光线在引力场中会弯曲，当恒星光线经 过太阳附近会发生偏转，偏转角为 1.75〃
➢对检验蕴涵的检验：
1915年5月29日，由爱丁顿率领的观 测队和另一观测队分别在西非和巴西 进行日蚀观察，观测结果与该检验蕴 涵基本相符
17
对科学假说检验的反思
➢科学假说的检验蕴涵与观察事实
39
人们用“自然界惧怕真空” 来解释 抽水泵的作用
当发现抽水泵的水柱不能高于34英 尺时，人们补充一个特意设计的辅 助假说来包住上述假说——“惧怕真 空是一种力，而且它惧怕到一定的 程度”
40
证伪并不是简单的过程
科学假说的检验蕴涵与观察事实 不相符时，科学假说是否必然为 假？
回答：不能唯一地得出假说被证伪 了的结论，有可能是因为由辅助 性假设或观察实验的错误造成