1、第三讲第三讲 科学观与科学方法论科学观与科学方法论本讲的主要内容和结构本讲的主要内容和结构 1 1 科学的本质和科学知识的构成科学的本质和科学知识的构成 2 2 科学认识的形成科学认识的形成 3 3 科学理论的创立科学理论的创立 4 4 科学理论的评价和检验科学理论的评价和检验 5 5 科学理论的发展科学理论的发展1 1 科学的本质和科学知识的构成科学的本质和科学知识的构成1.1科学的本质一、科学的涵义一、科学的涵义 1.1.科学的词源科学的词源 Science:Science:源于拉丁文源于拉丁文scintiascintia，意指，意指“知识知识”，其中，其中scientscient是其词干
2、是其词干,意指意指“求知求知”和和“知道知道”，表示一个人对，表示一个人对某些具体事务和隐含原理的认知状态。在英语中，广义的某些具体事务和隐含原理的认知状态。在英语中，广义的“科学科学”包括任何一个领域的系统知识。从狭义的角度看，包括任何一个领域的系统知识。从狭义的角度看，“科学科学”就是人们通常默认的自然科学。此外，有就是人们通常默认的自然科学。此外，有“求知求知”和和“知道知道”还引申出另外两个具有现代含义的还引申出另外两个具有现代含义的“科学科学”：1 1）知识体系中的门类；）知识体系中的门类；2 2）实践中应用规律的方法。）实践中应用规律的方法。1 8 3 4 1 8 3 4 年 英
3、国 哲 学 家 惠 威 尔 首 次 提 出年 英 国 哲 学 家 惠 威 尔 首 次 提 出“科 学 家科 学 家”（scientist)scientist)一词。一词。u我国古代的我国古代的“格致格致”与科学的含义大致相当。与科学的含义大致相当。1616世纪西学东进时，中国学者将世纪西学东进时，中国学者将sciencescience对应于对应于“格格物致知物致知”，简称，简称“格致格致”。日本。日本1919世纪下半叶还沿世纪下半叶还沿用用“格致学格致学”，到产业革命兴起时才改称，到产业革命兴起时才改称“科学科学”。u将将“科学科学”一词最早引入东方的人是日本人福泽谕一词最早引入东方的人是日本
4、人福泽谕吉，（分门别类加以研究的学问）。我国学者康有吉，（分门别类加以研究的学问）。我国学者康有为于为于18931893年从日本克隆过来。年从日本克隆过来。1894189418971897间严复译间严复译天演论天演论时，也把时，也把sciencescience译为译为“科学科学”。u在现代汉语辞书中，科学被定义为在现代汉语辞书中，科学被定义为“发现、积累并发现、积累并公认为普遍真理或普遍定理的运用公认为普遍真理或普遍定理的运用-系统化的和系统化的和公式化了的知识。公式化了的知识。”2.“2.“科学科学”一词的在东方的传一词的在东方的传播播u(1)作为人类精神成果的科学：知识体系u(2)作为人类
5、创造知识的活动：科学活动u(3)作为社会组织形式的科学：社会建制u(4)作为第一生产力的科学：科学生产力u(5)作为一种方法的科学：科学方法论u(6)作为一种特殊社会意识形式的科学：科学文化u(7)作为人与自然对话：科学对话3.3.科学的定义科学的定义(1).(1).作为知识体系的科学作为知识体系的科学 古希腊认为科学是一种知识。英文古希腊认为科学是一种知识。英文sciencescience由此由此衍生转变而来。衍生转变而来。亚里士多德亚里士多德认为科学知识的性质是一种认为科学知识的性质是一种“获得获得关于可以论证的事物的知识关于可以论证的事物的知识”，以区别于，以区别于“意意见见”。希波克拉
6、底：希波克拉底：“我将尽力治好您的病，但我是我将尽力治好您的病，但我是学者，追求的是知识（而不是财富和权势）学者，追求的是知识（而不是财富和权势）”。中世纪经院哲学把神学也称为科学，就是取有体系的知识中世纪经院哲学把神学也称为科学，就是取有体系的知识这个含义。这个含义。康德康德自然科学的形而上学基础自然科学的形而上学基础“任何一种学说，如任何一种学说，如果它可以成为一个系统，即成为一个按原则整理组成的知果它可以成为一个系统，即成为一个按原则整理组成的知识整体，就叫做科学识整体，就叫做科学”。科学包含：（。科学包含：（1 1）感官材料，）感官材料，（2 2）普遍必然性的形式，即通过概念、范畴（因
7、果性、）普遍必然性的形式，即通过概念、范畴（因果性、必然性与偶然性）整理的知识。必然性与偶然性）整理的知识。黑格尔：黑格尔：“一堆知识的聚集，并不能构成科学一堆知识的聚集，并不能构成科学”。(1).作为知识体系的科学作为知识体系的科学(2).(2).作为一种活动的科学作为一种活动的科学 科学还应该被理解为是形成和产生科学知识、运用科学还应该被理解为是形成和产生科学知识、运用科学知识的实践活动。科学知识的实践活动。任何个人活动属于社会活动，明确任何个人活动属于社会活动，明确提出科学活动是一种社会劳动。提出科学活动是一种社会劳动。“一一般劳动是一切科学工作、一切发现、般劳动是一切科学工作、一切发现
8、、一切发明一切发明”。科学属于精神生产领域。科学属于精神生产领域。马克思马克思 丹皮尔丹皮尔“科学可以说是关于自然现象的有条理科学可以说是关于自然现象的有条理的知识，可以说是对于表达自然现象的各种概的知识，可以说是对于表达自然现象的各种概念之间的关系的理性研究。念之间的关系的理性研究。”梅森梅森：“科学就是人类历史上积累起来的有关科学就是人类历史上积累起来的有关自然界的相互联系着的技术、经验和理论知识自然界的相互联系着的技术、经验和理论知识的不断发展活动。的不断发展活动。”(2).(2).作为一种活动的科学作为一种活动的科学(3).(3).作为社会建制的科学作为社会建制的科学 所谓科学的社会建
9、制，是指科学事业成为社会构成中的所谓科学的社会建制，是指科学事业成为社会构成中的一个相对独立的社会部门和职业部类的一种社会现象。它一个相对独立的社会部门和职业部类的一种社会现象。它从科学家的社会角色、科学专业、科学共同体及其活动、从科学家的社会角色、科学专业、科学共同体及其活动、规范等方面反映了科学与社会的关系。规范等方面反映了科学与社会的关系。社会建制包括：价社会建制包括：价值观念、行为规范、组织系统和物质支撑四大要素。值观念、行为规范、组织系统和物质支撑四大要素。链接：中国科学院院士科学道德自律准则(3).(3).作为社会建制的科学作为社会建制的科学 19191919年年M M韦伯首先把科
10、学作为一种社会职业，把从事科学韦伯首先把科学作为一种社会职业，把从事科学活动的人作为一种社会角色来加以研究。指出科学已发展活动的人作为一种社会角色来加以研究。指出科学已发展到这样的专门化程度，以致于需要长期严格的专业化训练到这样的专门化程度，以致于需要长期严格的专业化训练的科学家才能胜任，以区别于其他社会活动和科学活动。的科学家才能胜任，以区别于其他社会活动和科学活动。贝尔纳在贝尔纳在历史上的科学历史上的科学（19531953）中指出，科学建制是）中指出，科学建制是一个社会事实，一个国家科学建制的状况，成为衡量一个一个社会事实，一个国家科学建制的状况，成为衡量一个国家经济、政治、军事等实力的重
11、要标志。国家经济、政治、军事等实力的重要标志。(3).(3).作为社会建制的科学作为社会建制的科学 科学的社会建制化始于科学的社会建制化始于1717世纪。世纪。以约翰以约翰威尔金斯为首的一威尔金斯为首的一批自然科学家经常聚会讨论自然科学问题，并约定把神学与政批自然科学家经常聚会讨论自然科学问题，并约定把神学与政治排除在讨论范围之外。这个自发的、非正式的科学团体，被治排除在讨论范围之外。这个自发的、非正式的科学团体，被化学家波义耳称为化学家波义耳称为“无形学院无形学院”，它后来成为英国皇家学会的，它后来成为英国皇家学会的组织基础。组织基础。学会章程指出，皇家学会的任务是：靠实验来改进有关自然学会
12、章程指出，皇家学会的任务是：靠实验来改进有关自然界诸事物的知识，以及一切有用的艺术、制造、机械实践、发界诸事物的知识，以及一切有用的艺术、制造、机械实践、发动机和新发明。自此，科学成为一种有明确目标的社会建制。动机和新发明。自此，科学成为一种有明确目标的社会建制。1717世纪初世纪初意大利那不勒斯意大利那不勒斯“自然奥秘协会自然奥秘协会”和和“猞猁学院猞猁学院”英国皇家学会英国皇家学会 以约翰以约翰威尔金斯为首的一批自然科学家经常聚会讨论自然威尔金斯为首的一批自然科学家经常聚会讨论自然科学问题，并约定把神学与政治排除在讨论范围之外。这科学问题，并约定把神学与政治排除在讨论范围之外。这个自发的、
13、非正式的科学团体，被化学家波义耳称为个自发的、非正式的科学团体，被化学家波义耳称为“无无形学院形学院”。随着无形学院的队伍扩大，在随着无形学院的队伍扩大，在1660年的一次集会上，宣布年的一次集会上，宣布正式成立一个促进物理正式成立一个促进物理数学实验知识的学院。不久经国数学实验知识的学院。不久经国王查理二世批准，这学院变成以促进自然科学知识为宗旨王查理二世批准，这学院变成以促进自然科学知识为宗旨的英国皇家学会。的英国皇家学会。皇家学会根据培根的思想，十分强调科学在工艺和技术上皇家学会根据培根的思想，十分强调科学在工艺和技术上的应用，建立起新的自然哲学，成为著名的学术团体。的应用，建立起新的自
14、然哲学，成为著名的学术团体。英国皇家学会英国皇家学会(4).(4).作为生产力的科学作为生产力的科学 马克思马克思“生产力里面也包括科学在内生产力里面也包括科学在内”。邓小平邓小平1988“1988“马克思讲过科学技术也是生产力，马克思讲过科学技术也是生产力，这是非常正确的。在我看来这样说可能还不够，这是非常正确的。在我看来这样说可能还不够，恐怕是第一生产力恐怕是第一生产力”。视频：科学技术视频：科学技术(5).(5).作为一种方法的科学作为一种方法的科学 所谓科学方法，是在实现科学认识活动中所遵循的途所谓科学方法，是在实现科学认识活动中所遵循的途径和运用各种方式和手段的总和。径和运用各种方式
15、和手段的总和。皮尔士认为，科学是驱逐怀疑，获得稳定思想的一种方法。皮尔士认为，科学是驱逐怀疑，获得稳定思想的一种方法。默顿：科学是默顿：科学是“证明知识可靠性的一种独特方法证明知识可靠性的一种独特方法”。梅森：梅森：“科学方法主要是发现新现象，制定新理论的一种科学方法主要是发现新现象，制定新理论的一种手段，因此不断地在扩大人类知识体系，只要科学方法应手段，因此不断地在扩大人类知识体系，只要科学方法应用得上，旧的科学理论就必须地为新的理论所推翻。用得上，旧的科学理论就必须地为新的理论所推翻。”(6).(6).作为一种特殊的社会意识形式的科作为一种特殊的社会意识形式的科学学(7).(7).科学作为
16、人与自然的对话科学作为人与自然的对话“人与自然之间永不完结的对话人与自然之间永不完结的对话”。在传统科学中，人是旁观者，从外部在传统科学中，人是旁观者，从外部描述自然。但量子力学、相对论描述自然。但量子力学、相对论“向向我们表明了自然界不能我们表明了自然界不能从外面从外面来来加以描述，不能好像是被一个旁观者加以描述，不能好像是被一个旁观者来描述。描述是一种对话，是一种通来描述。描述是一种对话，是一种通信，而这种通信受到的约束表明我们信，而这种通信受到的约束表明我们是被嵌入在物理世界的宏观存在物是被嵌入在物理世界的宏观存在物”普利高津普利高津普利高津普利高津讨论：中国古代有无科学？讨论：中国古代
17、有无科学？4.4.马克思的定义马克思的定义其一其一 科学和工业是科学和工业是“人对自然界的理论关系和实践关系人对自然界的理论关系和实践关系”，它，它揭示出科学和工业是人对自然的能动的认识和改造关系。揭示出科学和工业是人对自然的能动的认识和改造关系。其二其二 科学是一种社会的、精神生产领域的劳动科学是一种社会的、精神生产领域的劳动.科学劳动的特点是它部分地以今人的协作为条件部分地又科学劳动的特点是它部分地以今人的协作为条件部分地又以对前人劳动的利用为条件，而共同劳动则是以个人之间的直以对前人劳动的利用为条件，而共同劳动则是以个人之间的直接协作为前提，因而可学属于一般劳动。属于接协作为前提，因而可
18、学属于一般劳动。属于“精神生产领精神生产领域域”。马克思的这一思想揭示出科学这种社会实践活动的本质。马克思的这一思想揭示出科学这种社会实践活动的本质特征。特征。其三其三 科学是生产力。科学是生产力。其四其四 科学既是观念的财富又是实际的财富。科学既是观念的财富又是实际的财富。二、科学的本质属性二、科学的本质属性1.1.客观真理性客观真理性 即科学知识具有不以人的意志为转移的客观内容，反映即科学知识具有不以人的意志为转移的客观内容，反映了客观世界的本质及其规律。了客观世界的本质及其规律。1.11.1科学的本质科学的本质2.2.可检验性可检验性 科学的结论不是笼统的、有歧义的一般性论述，也不是超验
19、的命题，科学的结论不是笼统的、有歧义的一般性论述，也不是超验的命题，而是确定的、具体的命题，可以在可控的条件下可以重复接受实验的检验。而是确定的、具体的命题，可以在可控的条件下可以重复接受实验的检验。也就是说，不具有可检验性的命题不能是科学命题。例如也就是说，不具有可检验性的命题不能是科学命题。例如：世界是必然的。：世界是必然的。可检验性要求对科学知识所可检验性要求对科学知识所涉及的内容给予明确的解释，涉及的内容给予明确的解释，并推导出特定的可以检验的论并推导出特定的可以检验的论断，预言今后可能得出的实验断，预言今后可能得出的实验事实。例如：牛顿的万有引力事实。例如：牛顿的万有引力定律，不仅能
20、够解释太阳系的定律，不仅能够解释太阳系的天体运行，而且还预言海王星天体运行，而且还预言海王星的发现。的发现。3.3.系统性系统性 科学知识是有结构的体系，科学知识是组织起来的系统化的知识，它将客观知识采用概念、判断、推论等形式准确表达出来，构成严密的逻辑系统。具有自洽性。零散的知识不构成科学。4.4.主体际性主体际性 科学知识作为社会意识，应当被不同认识主体所理解，科学知识作为社会意识，应当被不同认识主体所理解，接受不同认识主体用实验进行重复检验，并在他们之间接受不同认识主体用实验进行重复检验，并在他们之间畅通地进行讨论、交流，这就是主体际性。畅通地进行讨论、交流，这就是主体际性。冥王星惨遭降
21、级冥王星惨遭降级5.5.简单性简单性 包含的初始假设或公理最少，但又尽可能好地符合包含的初始假设或公理最少，但又尽可能好地符合客观对象，即要求理论或假说能够从最少的初始假客观对象，即要求理论或假说能够从最少的初始假设或公理出发，得到逻辑上前后一贯的体系，使观设或公理出发，得到逻辑上前后一贯的体系，使观测到的一切现象都能得到简单明了的统一解释。测到的一切现象都能得到简单明了的统一解释。“物理上真实的东西一定是逻辑上简单的东西，也物理上真实的东西一定是逻辑上简单的东西，也就是说，他在基础上具有同一性。就是说，他在基础上具有同一性。”爱因斯爱因斯坦文集坦文集第一卷第一卷三、科学的划界三、科学的划界
22、科学划界问题是指区分科学与伪科学以及其它非科学的科学划界问题是指区分科学与伪科学以及其它非科学的界线问题。科学划界问题的核心是科学划界的标准。这一问界线问题。科学划界问题的核心是科学划界的标准。这一问题最早由逻辑实证主义提出。题最早由逻辑实证主义提出。2020世纪以来，大致形成了四种世纪以来，大致形成了四种观点：观点：亚里士多德以来的划界亚里士多德以来的划界 逻辑实证主义的观点；逻辑实证主义的观点；批判理性主义的观点；批判理性主义的观点；科学历史主义的观点；科学历史主义的观点；科学实在论的多元观点科学实在论的多元观点。1.1 1.1 科学的本质科学的本质7.7.辩证唯物主义的划界标准辩证唯物主
23、义的划界标准 辩证唯物主义认为科学知识与非科学、伪科学辩证唯物主义认为科学知识与非科学、伪科学区别的标志是可检验性。非科学是指不满足精确性区别的标志是可检验性。非科学是指不满足精确性和可检验性的命题或理论，无法运用自然科学方法和可检验性的命题或理论，无法运用自然科学方法进行检验或评价的领域。科学和非科学没有好坏、进行检验或评价的领域。科学和非科学没有好坏、对错之分，二者只是表明了两类不同性质的知识。对错之分，二者只是表明了两类不同性质的知识。1.1.非科学非科学 人们对于自然现象的理解，可以是哲学的，宗教的，艺人们对于自然现象的理解，可以是哲学的，宗教的，艺术的和巫术的，这一切的形而上集合，构
24、成术的和巫术的，这一切的形而上集合，构成“科学之外科学之外”，或曰非科学。科学和非科学构成认识论群体，它们在认识的或曰非科学。科学和非科学构成认识论群体，它们在认识的作用上，无主次厚薄。我们把那些不满足科学命题必要条件作用上，无主次厚薄。我们把那些不满足科学命题必要条件的，即不可检验的知识理论体系，统称为非科学。也就是那的，即不可检验的知识理论体系，统称为非科学。也就是那些不满足精确性和可检验性的命题、问题或理论，无法用自些不满足精确性和可检验性的命题、问题或理论，无法用自然科学方法进行检验或评价的领域，如道德、哲学、宗教、然科学方法进行检验或评价的领域，如道德、哲学、宗教、神话、艺术等。须注
25、意的事，科学与非科学没有好坏、对错神话、艺术等。须注意的事，科学与非科学没有好坏、对错之分，它们只是标明了两类不同性质的知识。之分，它们只是标明了两类不同性质的知识。（二）非科学、伪科学和反科学（二）非科学、伪科学和反科学 2.2.伪科学伪科学 伪科学是把没有科学根据的非科学理论或方法宣称为科伪科学是把没有科学根据的非科学理论或方法宣称为科学或者比科学还要科学的某种主张。伪科学不同于一时的学或者比科学还要科学的某种主张。伪科学不同于一时的科学错误，它是一种社会历史现象，要害在于，它在特定科学错误，它是一种社会历史现象，要害在于，它在特定的时间和地点冒充科学，或者把已经被科学界证明不是科的时间和
26、地点冒充科学，或者把已经被科学界证明不是科学的东西当作科学对待，对其主张长期不能或者拒绝提供学的东西当作科学对待，对其主张长期不能或者拒绝提供证据。证据。讨论：中医是否伪科学？讨论：中医是否伪科学？（二）非科学、伪科学和反科学（二）非科学、伪科学和反科学关于伪科学关于伪科学注意的几个问题：注意的几个问题：l 伪科学不同于科学中的谬误伪科学不同于科学中的谬误l 伪科学不同于科学骗局伪科学不同于科学骗局 搞假数据，假结论，假论文，或者把别人的成果说成搞假数据，假结论，假论文，或者把别人的成果说成是自己的，都属于科学骗局。（是自己的，都属于科学骗局。（舍恩事件舍恩事件）l 伪科学与人们对非科学的态度
27、有关伪科学与人们对非科学的态度有关 不说非科学是科学，它不是伪科学，偏要把非科学说不说非科学是科学，它不是伪科学，偏要把非科学说成是科学，那么它就转化成伪科学。成是科学，那么它就转化成伪科学。u维基百科列举了伪科学经常违反的科学方法论。维基百科列举了伪科学经常违反的科学方法论。1）使用模棱两可或无法验证的论断。（气血两虚，虚的标准（气血两虚，虚的标准是什么）是什么）2）缺乏具体的测量标准，没有操作流程的明确定义，来说明测量数据是如何取得的。（如何测量气和中医概念的血，（如何测量气和中医概念的血，气血两虚，到底多少气多少血算正常）气血两虚，到底多少气多少血算正常）3）过度依赖正面支持而没有挑战。
28、过度依赖个人证言和个案例子。（某人吃什么药病就好了，治好多少多少个癌症病人（某人吃什么药病就好了，治好多少多少个癌症病人)5）诉诸于某个崇高的说法。（民族文化，纯天然）（民族文化，纯天然）6）声称拥有某种独家知识而不提供数据和具体方法让同行评议。（独家秘方（独家秘方）关于伪科学关于伪科学u灵学灵学 近代社会出现的一种用非科学解释一些科学无法解释的近代社会出现的一种用非科学解释一些科学无法解释的灵异现象的学说。灵异现象的学说。18481848年近代唯灵论运动发源于美国，到年近代唯灵论运动发源于美国，到18821882年心灵研究会在伦敦成立，一般称为唯灵论时期。年心灵研究会在伦敦成立，一般称为唯灵
29、论时期。18821882年心灵年心灵研究会成立，由克鲁克斯等一批知名科学家参与其中，用心灵研究会成立，由克鲁克斯等一批知名科学家参与其中，用心灵研究取代臭名昭著的唯灵论，灵学被披上了漂亮的科学外衣。研究取代臭名昭著的唯灵论，灵学被披上了漂亮的科学外衣。19271927以后，灵学不断演化出伪技术，为有关人员和政府服务，以后，灵学不断演化出伪技术，为有关人员和政府服务，如女巫的如女巫的 心灵阅读心灵阅读 开始被搬上电视节目，超心理家也展开公开始被搬上电视节目，超心理家也展开公关活动，游说政府官员利用心灵传感、遥视等声称的特异功能关活动，游说政府官员利用心灵传感、遥视等声称的特异功能为为 心灵战心灵
30、战 服务。服务。u占星术占星术 占星学是用天体的相对位置和相占星学是用天体的相对位置和相对运动（尤其是太阳系内的行星的对运动（尤其是太阳系内的行星的位置）来解释或预言人的命运和行位置）来解释或预言人的命运和行为的系统。从科学的角度出发占星为的系统。从科学的角度出发占星学是一种伪科学。它试图利用人的学是一种伪科学。它试图利用人的出生地、出生时间和天体的位置来出生地、出生时间和天体的位置来解释人的性格和命运。解释人的性格和命运。占星术占星术水变油事件水变油事件l 19841984年起年起,东北东北农农民王洪成声称做了大量实验，发明了水变民王洪成声称做了大量实验，发明了水变油技术。只要往水中加入某种
31、膨化剂，便可将水变成汽油或油技术。只要往水中加入某种膨化剂，便可将水变成汽油或柴油，王声称他的这项发明可以解决人类的能源危机。柴油，王声称他的这项发明可以解决人类的能源危机。l 从从19841984年到年到19941994年年,在全国各地有三、四百家工厂与王洪成在全国各地有三、四百家工厂与王洪成合作合作,但没有一家可以投产，厂家损失巨大。资料显示，王但没有一家可以投产，厂家损失巨大。资料显示，王洪成造成的经济损失达洪成造成的经济损失达4 4亿之多。亿之多。l 19951995年年8 8月月4 4日日,中国科学报中国科学报在头版头条的在头版头条的维护科学尊维护科学尊严严专栏中专栏中,刊登了赵忠贤
32、等刊登了赵忠贤等4141位科技界的全国政协委员的位科技界的全国政协委员的联名呼吁：联名呼吁：调查调查“水变油水变油”投资情况及对经济建设的破坏投资情况及对经济建设的破坏后果后果。至此，沸沸扬扬闹了十余年的。至此，沸沸扬扬闹了十余年的“水变油水变油”事件终于事件终于告一段落。告一段落。伪科学行为伪科学行为 法轮功：创始人李洪志曾经说过，他发功的时候，法轮功：创始人李洪志曾经说过，他发功的时候，可以将铁、铝、铜等变成金。这一说法，吸引了可以将铁、铝、铜等变成金。这一说法，吸引了许多人加入练习法轮功的队伍，也激发了法轮功许多人加入练习法轮功的队伍，也激发了法轮功信徒的种种幻想，发生在天安门自焚事件中
33、的一信徒的种种幻想，发生在天安门自焚事件中的一名自焚者在生命垂危之时，仍然坚信通往名自焚者在生命垂危之时，仍然坚信通往“天国天国”之路是用金子铺成的，之路是用金子铺成的，“天国天国”里用的东西都是里用的东西都是用金子做的。用金子做的。3.3.反科学反科学 一种是反对科学的进一步发展的思潮：一种是反对科学的进一步发展的思潮：2 2战后，由可能的核大屠杀而引起的巨大焦虑；战后，由可能的核大屠杀而引起的巨大焦虑；环境的破坏，比如臭氧层的破坏引起的人们对科学的恐惧，此种环境的破坏，比如臭氧层的破坏引起的人们对科学的恐惧，此种恐惧常常导致对一些技术的无理排斥；恐惧常常导致对一些技术的无理排斥；由化学添加
34、剂引发的毒性恐怖。对农药和化肥的恐惧造成世界范由化学添加剂引发的毒性恐怖。对农药和化肥的恐惧造成世界范围的呼唤绿色，回归自然的运动；围的呼唤绿色，回归自然的运动；对生物遗传工程的怀疑。克隆技术造成公众的忧虑，因为，一旦对生物遗传工程的怀疑。克隆技术造成公众的忧虑，因为，一旦此种技术运用于人类，那么，复制多个希特勒造成战争危险和复此种技术运用于人类，那么，复制多个希特勒造成战争危险和复制多个爱因斯坦对我们庸人造成生存竞争都是不可想象的；制多个爱因斯坦对我们庸人造成生存竞争都是不可想象的；（二）非科学、伪科学和反科学（二）非科学、伪科学和反科学1.21.2科学知识的构成科学知识的构成一、科学事实一
35、、科学事实1.科学事实及其类型u事实与经验事实 “事实”这个概念具有两种不同的含义。一种是指在时间和空间中客观存在的、被观察到的事件、现象和过程，可以称之为“客观事实”。另一种是指用某种语言描述被观察到的客观事件、现象和过程作出的经验陈述或观察判断，可以把这种含义的“事实”称之为“经验事实”。经验事实存在着可错性、主体性。同一客观事实,受测量条件的制约，不同主体会有差异。同一事实的描述,受理论系统的制约。不同主体会有差异。科学事实科学事实 “科学事实”这一概念一般是在“经验事实”的意义上使用。但并非是一切观察陈述都是科学事实。科学事实是指通过观察与实验所获得的经验事实，是经过科学整理和鉴定的确
36、定事实。科学事实的三种类型科学事实的三种类型：事实：客体与仪器相互作用结果的描述。事实1与客体性质有关,也与人所设的认识条件有关。同一客体事件在不同仪器上的显示可以不同。事实：对观察和实验结果的陈述和判断。事实2既与客体性质有关,又与人用以描述事实的概念系统有关。同一事件在不同概念系统中可能有不同描述。事实：被观察与实验证明了的理论结论，即理论事实。关于事实关于事实宇宙禽流感病毒甲型感病毒宇宙 关于事实关于事实指针读数2.0大气压电压224.4V 关于事实关于事实波义耳定律波义耳定律在定量定温下，理想气在定量定温下，理想气体的体积与气体的压力体的体积与气体的压力成反比成反比。公式：V=k/P欧
37、姆定律欧姆定律在同一电路中，导体中在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比。阻阻值成反比。公式是公式是I=U/RI=U/R 2.2.科学事实的特点科学事实的特点(1)(1)个别性个别性来自于感性活动，是关于个别存在的陈述，如“铀具有放射性”，“水分子由二个氢原子和一个氧原子构成”。(2)(2)可复核性、可重现性可复核性、可重现性重复实验的压力可以排除错觉和假象，消除谬误。(3)(3)精确性、系统性精确性、系统性科学事实比较精确、系统。如迈克尔逊莫雷实验(4)(4)可靠性可靠性科学理论具有变动性，但科学事实尽可能精确、稳定。
38、如第谷的观测资料、加热氧化汞。3.3.科学事实在科学认识中的作用科学事实在科学认识中的作用(1)(1)科学事实是形成科学概念、科学定律和科学原理，科学事实是形成科学概念、科学定律和科学原理，建立科学理论的基础。建立科学理论的基础。黑体辐射、固体比热、光电效应量子理论贝纳德花样、化学振荡、激光自组织理论(2)(2)科学事实是对科学假说和科学理论进行评价的基本科学事实是对科学假说和科学理论进行评价的基本手段。手段。假说和理论的有效性必须通过与科学事实相比较。如：元素周期律(3)(3)科学事实能促进科学理论和科学假说的完善和发展。科学事实能促进科学理论和科学假说的完善和发展。4.4.关于科学事实发现
39、的几个理论关于科学事实发现的几个理论(1)古典经验主义的“纯观察说”(2)逻辑经验主义的“中性观察说”(3)历史主义的“观察渗透理论”(4)科学事实的发现有赖于科学理论背景的转换(1)(1)古典经验主义的古典经验主义的“纯观察说纯观察说”培培根根认为，观察是一种纯粹的感官反应活动，它不受任何理论因素的影认为，观察是一种纯粹的感官反应活动，它不受任何理论因素的影响，在观察中也应该排除任何理论的影响，纯粹客观地进行观察。响，在观察中也应该排除任何理论的影响，纯粹客观地进行观察。人类当务之急是清除扰乱人心的人类当务之急是清除扰乱人心的“四假相四假相”，使理智完全得到解放。，使理智完全得到解放。“种族
40、的假相种族的假相”（把人的本性加于自然事物，如目的论）（把人的本性加于自然事物，如目的论）“洞穴的假相洞穴的假相”（人所受教育、社会环境的影响及个人习性形成的偏见）（人所受教育、社会环境的影响及个人习性形成的偏见）“市场的假相市场的假相”（在交往中，语词流行的庸俗用法产生的歪曲）（在交往中，语词流行的庸俗用法产生的歪曲）“剧场的假相剧场的假相”（盲目信仰权威、教条、传统的哲学体系和方法）。（盲目信仰权威、教条、传统的哲学体系和方法）。其次是改善人们在科学研究中的手段，采用实验归纳法。其次是改善人们在科学研究中的手段，采用实验归纳法。自然的奥秘在实验中往往比在自然发生时更易暴露出来，因此，在获自
41、然的奥秘在实验中往往比在自然发生时更易暴露出来，因此，在获得知识方法，要靠观察和实验，在整理和发展知识方面，需用归纳法。得知识方法，要靠观察和实验，在整理和发展知识方面，需用归纳法。洛克把观察看成是消极、被动、纯感官的生理反应过程，观察就是人们对客体的感觉过程。他提出了有名的“白板说”。“如果某人的视网膜上有正常形成的太阳映象，则他就看到了太阳”。赫胥黎：“你们要象一个小学生那样坐在事实面前，准备放弃一切先入之见，恭恭敬敬地照着大自然指的路走，否则，就将一无所得。”纯观察说实质上把观察过程等同于纯粹的生理反应过程，即把观察看作类似于摄影机镜头的物理成像状态。(1)(1)古典经验主义的古典经验主
42、义的“纯观察说纯观察说”逻辑经验主义者相信，观察语言是不受任何理论影响的，因为理论语言的意义依赖于观察语言。在没有从观察语言中获得经验内容之前，理论语言是没有意义的。现在我们已经知道，中性观察者忽视了观察主体的理论结构对观察活动的深刻影响。(2)(2)逻辑经验主义的逻辑经验主义的“中性观察说中性观察说”(3)(3)历史主义的历史主义的“观察渗透理论观察渗透理论”1958年美国科学哲学家汉森在科学发现的模式中认为，持不同的理论观点的人可能会对同一对象形成不同的观察结果。如开普勒和第谷看到的并不是同一个太阳。这是因为：眼睛从观察对象得到光刺激而形成视网膜印象，这是物理过程，而“看到”是一种观察经验
43、，属于心理过程，它已把外来刺激与过去认识（包括理论和经验）溶为一体。人们对感觉材料首先的反应，是有意无意地以一种概念模式去套，使它适用于自己过去较为熟悉的材料，从而使各人对同一对象的反应有各种程度的差异。类似于格式塔心理学（完形心理学）。观察作为一种认识活动，存在着观察主体和观察客体的相互关系。一方面，观察主体影响着观察中主体与客体的一致，即观察主体不是通过视觉器官被动地接受客体的信息刺激，观察主体如何接受，接受那些客体信息及如何整理客体的信息，都受着观察主体中理论结构的影响。（需要说明的是，观察客体本身与观察主体所认识的观察客体的界限。观察客体本身并不会因理论结构的改变而改变，改变的只是观察
44、主体所认识的观察客体。）另一方面，客体是观察主体进行观察活动的对象，观察主体与观察客体的一致是观察的客观要求。这里，客体是第一性的，主体是第二性的。客观上观察是受理论结构的影响的观察；主观上又要求在观察中排除理论的消极影响，这两者在具体观察认识活动中的结合与相互作用，则体现了真实的观察认识活动的发展过程。关于上述观点的分析关于上述观点的分析(4)(4)科学事实的发现有赖于科学理论背景的转换科学事实的发现有赖于科学理论背景的转换 一个重要的方法论思想一个重要的方法论思想 我们承认观察渗透理论，就必然进一步认识到人们决不能我们承认观察渗透理论，就必然进一步认识到人们决不能脱离理论背景而抽象的看待科
45、学事实的发现。例如：氧化脱离理论背景而抽象的看待科学事实的发现。例如：氧化说的提出：说的提出：瑞典药剂师舍勒1773年首先通过分解硝酸盐、氧化物、碳酸盐等制得了氧气。由于坚持燃素说，他认为燃烧是空气中的这种“火气”与燃烧物中所含燃素相结合的过程。1774年英国化学家普里斯特利独立分解出氧，但命名之为“脱燃素空气”。拉瓦锡：摆脱燃素说，认为燃烧是可燃物与氧发生化合的反应，于1777年正式提出燃烧的氧化学说。二、科学定律二、科学定律1.1.科学定律及其特征科学定律及其特征 科学定律是反映自然界事物、现象之间的必然性关系的科学命题.科学定律形成的两条途径：其一，借助归纳法从科学事实中概括；如：开普勒
46、行星运动三定律。其二，借助想象、直觉得出理论定律。如：光速不变原理。开普勒三定律开普勒三定律 第一定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳正位于所有轨道的焦点上。开普勒三定律开普勒三定律 第二定律：第二定律：太阳和行星连线在相等的时间内扫过的面积相等。开普勒三定律开普勒三定律 第三定律：第三定律：所有行星的轨道的长半径的三次方跟公转周期的平方的比值都相等。RR3T3K科学定律的特征科学定律的特征其一，相对真理与绝对真理的统一；其二，简明性。“我们在寻求一个能把观察到的事实联结在一起的理论体系，它将具有最大可能的简单性。我们所说的简单性，并不是指学生在精通这种体系时产生的困难最
47、小，而是指这体系所包含的彼此独立的假设或公理最少。”2.2.科学定律的作用科学定律的作用其一，揭示事物的本质；其二，有助于形成科学概念和科学理论；其三，科学解释和科学预测的工具。F=GM1M2/R2 三、科学假说三、科学假说1.1.科学假说科学假说 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。它是自然科学理论思维的一种重要形式。例如：燃素说，氧化说。假说的基本要素构成：事实基础；背景理论（包括推理规则）；对现象本质的猜测；推演出的预言和预见。大陆漂移假说大陆漂移假说大陆漂移说认为地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块称之为泛大陆或联合古
48、陆。中生代开始泛大陆分裂并漂移逐渐达到现在的位置。大陆漂移的动力机制与地球自转的两种分力有关向西漂移的潮汐力和指向赤道的离极力。2.2.假说的来源：假说的来源：第一，当出现了用已知科学理论无法解释的新事实时，会产生对新事实的猜想性的说明；例如：形成于17世纪末、18世纪初的燃素说曾被认为是公认的真理，燃素说认为，可燃的要素是一种气态的物质，存在于一切可燃物质中。它可以解释说明氧化、呼吸、燃烧、分解等很多化学现象。但无法解释金属燃烧后重量增加的问题，结果导致氧化说。第二，当把某一理论类推到原来适用的范围之外，对其它事物的属性、规律进行猜测或设想时，会提出新的假说；第三，为解决新旧事实之间的矛盾会
49、提出假定性说明。例如：海王星的发现。3.3.假说的形式假说的形式 模型（分子、原子、原子核模型），概念（场、量子），知识形态的假定性理论（太阳系起源学说）等。各门自然科学在其发展过程中都运用假说：数学中的费尔马猜想、哥德巴赫猜想；物理学中的普朗克能量子假说，化学中的门捷列夫元素周期说，天文学中哥白尼的太阳中心说，地质学中的大陆漂移说、板块构造假说，生物学中的达尔文生物进化假说、中性突变假说等。4.4.假说的一般特征假说的一般特征(1)科学性。以一定的科学事实为依据、以科学理论为前提。不同于毫无科学根据的神话和缺乏逻辑基础的幻想。例如：板块构造假说基于两种独立的地质观测结果：海底扩张和大陆漂移。
50、(2)假定性。包含着对事物的本质和规律的猜测。(3)易变性。对同一现象，几种不同的假说并存，并且随着新发现、新争论而发展和修改。例如：光的微粒说和波动说。5.5.建立假说的方法论原则建立假说的方法论原则 解释原则：能解释和说明该范围内已知的全部科解释原则：能解释和说明该范围内已知的全部科学事实，且不能与研究对象范围内已知的科学事学事实，且不能与研究对象范围内已知的科学事实相矛盾。实相矛盾。对应原则：对应于一定的范围，包容原有理论无对应原则：对应于一定的范围，包容原有理论无法解释的事实，原有理论作为新假说的特例。法解释的事实，原有理论作为新假说的特例。简单化原则：逻辑简单性。（奥卡姆剃刀）简单化
