自然辩证法概论课件

自然辩证法概论教学相长开拓创新1导论关于学科名称自然辩证法的学科性质本课程的主要内容学习和研究自然辩证法的意义2

一、学科名称

“自然辩证法”来源于恩格斯的一部著作《自然辩证法》（1873—1886）。它主要论述自然界发展的辩证法和自然科学的辩证法。50年代在我国专家的建议下成为我国的一门学科的名称。3

同一学科两个名称

教育部规定理工农医各专业硕士研究生必修的公共理论课是“自然辩证法”

国务院学位委员会于1992年把“自然辩证法”学科名称改为“科学技术哲学”（自然辩证法）。

4二、自然辩证法的性质

自然辩证法即科学技术哲学，包括科学哲学和技术哲学，它从哲学层面研究自然和人类的科学技术活动方法及成果，它是科学技术研究的思想理论基础。51、哲学——爱智之学哲学是爱“智慧”，而且是对待全部智慧的一种态度。这就是对智慧本身的真挚、强烈、忘我之爱，即“爱智之忱”。6起点——好奇、惊讶追问——痛苦而危险终点——境界的提升7古希腊哲学家柏拉图说：“哲学始于惊异”。亚里士多德也说过：“由于惊异，人们才开始哲学思考”黑格尔说：“哲学以思想、普遍者为内容，而内容就是整个存在。”英国哲学家罗素也说过：“当有人提出一个普遍性问题时，哲学就产生了”。8哲学研究终极问题哲学研究的问题都是一些最大的问题，是超出一切科学知识界限的大问题，比如世界的本质、存在的意义、存在与意识的关系、真善美、上帝是否存在、意志是否自由、灵魂是否不朽等。总之，哲学是对人类面临的一些深层次问题的深层次的思考。9哲学之用乃“无用之大用”102、科学哲学与技术哲学“Science”：西方土生土长科学是近代以后从哲学中分化出来的知识部门，这种知识是带有确定性的知识。19世纪惠厄尔首次使用科学家一词。由“Science”到“科学”：日本的人的翻译舶来（1874），意为分科之学。“科学”：中国康有为首次引进（1893）11科学是运用概念系统描述事实与事实之间的联系，从而揭示自然规律。科学的特点：抽象性、逻辑性、实证性、可检验性12科学哲学是对科学本质的追问和反思反思科学方法反思科学认识的本质及科学的特殊性反思科学认识的价值133、什么是技术哲学“技术”一词出自希腊文techne（工艺、技能）。狭义的技术即工艺技术、工艺方法。通常指广义的技术，不仅包括工艺技术包括工艺技术有关对象，即技术过程中使用的（如仪器、工具、机械）和作为技术过程的结果生产出来的（如半成品、成品）14技术哲学是对技术本质的哲学思考15

工程科学视角文化哲学视角社会批判主义视角系统论视角技术哲学研究的四种视角16工程科学视角卡普的器官投影说艾斯发明的三个阶段说雷芒德的发明说17文化哲学视角K·雅斯贝尔斯：机械化养成人讲求实效的态度，同时使人丧失了人格和人性。M·海德格尔：现代技术是一种架构，人冒着被卷入技术漩涡的风险。H·阿伦特：只按手段和目的考虑一切行动的技术活动中表现出来的“世界和现实的根本丧失”是现代社会的特征。M·谢勒：急于统治和征服自然而不关心利用自然是近代科学技术的基本特点。18社会批判主义视角H弗里尔：技术在工业化国家已成为主要参照系，技术占据了宗教、艺术和政治从前占据的地位。J埃吕尔：技术命令代替了政治行动，形成了“技术国家”。法兰克福学派：技术手段日益完善，却丧失了客观合理的目标。19系统论视角罗马俱乐部：增长的极限，技术不能无限制增长H格鲁尔：保持现有经济活动的方式等于有计划的“自杀”，必须抛弃物质资源是无限的想法。20三、本课程的主要内容（1）自然观研究自然界的一般性质及发展的一般规律，包括自然界的物质性和自然界的系统存在方式，特别是应用复杂系统理论来揭示自然界演化的规律；研究人与自然的和谐、协调发展问题。(2）科学与科学方法论研究科学的定义、科学与非科学的划界、科学思维方法、科学的经验基础、科学理论的建构、科学理论的评价与检验、科学的发展模式等。21（3）技术与技术方法论研究技术的定义及本质、技术活动的约束条件、技术预测与技术评估、技术发明与技术创新、技术批判理论。

（4）科学技术与人文科学技术中的伦理问题科学文化与人文文化的分裂与融合问题科学精神与人文精神的培养22四、学习和研究自然辩证法的意义理解科学的需要提高理论思维能力的需要消除科学与人文的冲突的需要2324252627第一章自然界的存在方式

自然界的物质性自然界的系统存在方式28一、自然界的物质性自然界的涵义古代物质观近代机械唯物主义物质观辩证唯物主义物质观物理主义物质观291、自然界的涵义一切独立于人的主观意识之外的世界都属于自然界。由于它独立于人的主观意识之外，因此，有时它也被称为“外部世界”。产生意识的载体（人脑）也是自然界的组成部分。整个自然界可以分为生命世界和非生命世界两大部分。30广义的自然，是指包括人类自身在内的具有无限多样性的整个存在，是我们这个宇宙的总和。包括人和社会。在这个意义上自然可以作为宇宙、物质、存在、客观实在的同义词狭义的自然，则指与社会相对立的自然界，可以理解为人类生存的自然环境。312、古代希腊人的物质观外部世界分为实体世界和现象世界。现象世界是多样的，变化的，甚至是转瞬即逝的。实体世界则是不变的。不变的实体世界决定了不断变化的现象世界。人通过感觉把握表面现象，通过理性思维把握实体。人只有认识了实体，才算真正地认识了外部世界。感觉只是走向关于外部世界的真理性认识的入口处，不是真理本身。32希腊哲学家对宇宙、自然与人之间的关系展开了讨论，对物质的性质进行了深入的研究，得出结论：世界是复杂，但物质的构成是单纯的。33古希腊人认为硬币磨损现象是一种肉眼见不到的小粒元素的消失。34恩培多克勒认为形成物质的四元素各有特性。土干凉，水湿凉，空气热湿，木则具有上述六种特性。35亚里士多德主张物质由土、水、火、空气、以太等五种元素构成。图中人脚踏土地球和水地球，两手握着空气和火，望着由以太形阳、月亮和星星。36德谟克利特

把元素学说发展成原子学说37机器的自然图景法国著名作家德芒纳蒂尔（16世纪末）-世界是一部机器开普勒-将天体机械比喻为时钟2、近代机械论物质观38霍布斯（英）-生命是肢体的运动：心脏/发条、神经/游丝、关节/齿轮伏尔泰-宇宙是一架巨大的机器，制造机器匠就是上帝法国唯物主义哲学家拉美特利（laMettrie，1709-1751）-人是机器，把人简化为一种没有灵魂的自动机B、严格的机械决定论：拉普拉斯决定论（妖）Laplace（１７４９－１８２７）在《概率论的解析理论》（１８１２）中提出：设想一个妖或智神（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）知道宇宙中所有物体的受力与初始位置和速度，那么宇宙的未来和过去就是完全决定的，都是已知的。39物质是由最小的颗粒原子构成。

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3、辩证唯物主义物质观列宁的物质概念：物质是标志客观实在的哲学范畴，这种客观实在是人通过感觉感知的，它不依赖于我们的感觉而存在，并能为我们的感觉所复写、摄影、反映。41列宁的物质概念缺限1，列宁认为，“客观实在”是一切物质形态的共相，是值得商榷的。原因在于：列宁把“物质=客观实在”，实则不然。事物间的关系、过程、场、真空、时间和空间，包括人的精神意志都是客观实在的，但这些不是物质的。422，该定义不能区分：“物质、时间、空间”。3，并非所有物质形态都是由感觉感知的。夸克，谁感知了夸克？4，不依赖于我们感觉而感知的东西未必都是物质，尽管它是客观存在的，比如暗物质，场、时间、空间，事物之间的关系，43邦格提出了物质概念的四个定义：

定义1：对象x是一种物质客体（或实体），当且仅当，对于每一参照系y，若Sy(x)是关于x的状态空间，那么Sy(x)至少包含两个元素；不然的话，x就是一种非物质的客体（或非实体）。定义2：物质是等同于所有物质客体的集合。44定义3：一个客体x是实在的，当且仅当，或者(a)，至少存在另一客体y，在x不存在的情况下，它的状态会有所不同；或者(b)，x的每一成分都在改变着它的另外一些成分的状态。定义4：实在是真实客体所构成的集合。45邦格的物质定义强调了物质的根本属性是变化，是物力论的，物质是能动的，它具有产生新形式的无限可能性。46

4、物理主义物质观唯能论学派场说超弦理论物理方程说47唯能论学派物质根本不是实在的，而能量才是物理学中的唯一实在。（奥斯特瓦尔德、迪昂等）把运气、美、热情等精神实体看成各种能。48场说终极实在是场，它们是真正第一性的，它们不是物质产生的，相反，这些场自己产生基本粒子，基本粒子再构成宇宙的物质成分。有两类场，一类同物质联系在一起（电磁场、温度场）；独立于物质的场（重力场、辐射场等）。49超弦理论自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的粒子，而是弦。这些看起来像粒子的东西实际上都是很小很小的弦的闭合圈（称为闭合弦或闭弦），闭弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子。尽管弦论中的弦尺度非常小，但操控它们性质的基本原理预言，存在着几种尺度较大的薄膜状物体，后者被简称为“膜”.直观的说，我们所处的宇宙空间也许就是九维空间中的三维膜。弦论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论50物理方程说我们不知道我们所讨论的实体的本性，而只知道它们的数学结构。（萨里凡）爱因斯坦的引力场方程，薛定谔或狄拉克的波动方程，可以指示我们怎样去预测未来的观察，但根本没有告诉我们这种数学结构后面的物理实在。51二、自然界物质的系统性1、系统的概念

系统就是由诸多要素经特定关系形成的属性不可分割的、具有特定功能的整体。其整体性要点在于新质或功能的突现，即整体大于部分之和。522、系统的组成

【要素】

所谓“要素”，是指构成系统的组分或组元。要素是系统存在的基础，离开要素就无所谓系统。任何系统至少有两个要素，单一要素不能构成系统。任何一个系统都由更小的子系统构成。如水分子由氢原子要素和氧原子要素构成，而原子又由原子核要素和电子要素构成，原子核也是一个子系统。53【结构】所谓“结构”，是指系统内部各要素之间、或者系统要素和系统整体之间的相互联系和组织方式的总和。系统不是要素的简单堆积或混合，结构是要素的秩序，要素是结构的物质承担者。结构相对于要素而言，具有相对独立性。要素相同，结构不同，会出现不同的系统特征。如，由氨基酸要素和核苷酸要素组成的生命系统，因其组成要素的排列组合方式不同，而构成了各种不同的生命个体。结构形式一般有数量结构、时空结构、相互作用结构。54【功能】所谓“功能”，是指系统作为整体与外部环境发生相互作用而产生的特定作用、行为、能力和功效。功能体现的不是某要素的属性，而是系统诸要素耦合在一起而突现出来的系统的整体属性（新质）。55【功能与要素、结构】要素是功能的物质基础；结构是功能的重要依据；功能是结构的外在表现，功能对结构具有“反作用”：a、结构的合理与否能够通过功能表现出来，b、功能的发挥有时会损耗结构，有时能够优化和改进结构。56乙醇甲醚要素相同结构不同功能不同要素不同结构不同功能却相同西汉千章铜漏沙漏日晷钟表第17页573、系统的特征

整体性动态性层次性自组织性58夸克基本粒子原子核原子分子分子体系凝聚态物质卫星、小行星?自然界的层次结构微观世界宏观世界……强子如质子、中子夸克有结构吗？非生命世界分子体系凝聚态物质59生命世界蛋白质、核酸分子体系细胞组织器官系统生物个体种群群落生态系统生物圈自然界的层次结构生态系统生物圈60自然系统具有物质、能量、信息“三要素”。依据系统与外界环境是否有物质、能量、信息交换，可将系统分为孤立系统、封闭系统和开放系统。4、系统的环境与环境没有物质、能量和信息交换。与环境有能量交换但没有物质交换。与环境自由地进行物质、能量、信息交换。61第二章自然界的演化发展

自然界的有序与无序自然演化的不可逆性与方向性自然演化的自组织性62一、自然界的有序与无序

63641、序、无序、有序

系统的秩序性问题，包括有序和无序，是刻划系统形态特征的重要方面。制造和组建系统，管理和使用系统，甚至观赏系统，关注的中心都是系统的有序性。就人类的价值判断看，一般认为有序胜于无序，高序优于低序。但这些概念远比人们的直观理解要复杂得多，科学至今无法给有序与无序以精确而普适的定义。一些系统理论从物理学引入对称破缺概念，把有序定义为破缺了的对称性，能否推广到一般系统，尚待研究。我们采用不太严格的通俗说法，把有序理解为事物之间规则的相互联系，把无序理解为不规则的相互联系。65

•序反映系统结构等方面的差异程度，有序、无序是个相对的概念。差异越来越大，则系统的有序程度增加；差异越来越小，即越来越均匀（均一、均衡），则有序程序降低（走向无序）。•

另一种表述：序是标志事物宏观可辨识性的范畴，是指某参量按规律取值的确定程度，能按规律取确定值的是有序，否则是无序。662、熵与序

系统的熵增加则有序程度降低（走向无序），熵减则走向有序。673、进化与退化进化：在没有外界的特定干预的情况下，物质客体演化中由无序到有序、由低序到高序的趋势和过程。退化则反之。68

二、自然界演化的不可逆性与方向性

1、可逆过程与不可逆过程

不可逆过程：气体扩散、刹车产生热覆水难收打碎的碗可逆过程：不考虑摩擦的钟摆经典物理学描述了一个可逆过程热力学第二定律给出了时间之矢，宇宙的总能量守恒，宇宙的熵增加。6970玻姆说：“将自然规律描述成原则上完全可逆，只不过是实在的极度简化的表现的产物。”法国诗人哲学家奇内（EdgarQuinet）说：自然是不会回头的；它决不重做它所破坏的东西；它不会再看已经破坏的模型。

普里戈金：“那许许多多塑造着自然之形的基本过程本来是不可逆的和随机的，而那些描述基本相互作用的决定性和可逆性的定律不可能告诉人们自然界的全部真情。”712、不可逆与时间之矢在可逆过程和不可逆过程中，时间的地位与作用明显不同。在经典力学、相对论、量子力学中，时间只是描述运动的一个参量，时间是反演对称的。在热力学系统中，描述这类系统运动的方程并没有对时间反演的对称性。72这种对称性的破缺产生了有实质意义的时间之矢。这里的时间已不再是描述系统运动的外在参量，而是和系统演化相联系的、有物理内容的时间了（“内在时间”）。这种时间对称破缺在自然界中广泛存在。可逆过程中不可能有真正的演化。733、不可逆过程在系统演化中的双重作用①破坏系统的有序结构，使系统的有序程度降低。像孤立系统中的自发过程，如热传递、物质扩散等。②导致系统有序结构的产生，使系统的有序程度提高，如贝纳德花纹。74三、自然演化的自组织性•自组织理论它是一个学科群:研究系统从无序走向有序的条件和机制问题。艾根－超循环理论托姆－突变论自组织是指系统靠自身的机制形成有序结构的过程。普里高津－耗散结构理论哈肯－协同学75A．孤立体系：孤立体系是指系统与环境之间既没有能量交换和质量交换的系统；B．封闭体系：系统与环境之间只有能量交换，而没有质量交换的体系叫做封闭体系

C．开放体系：系统与环境之间既有能量交换又有质量交换的体系叫做开放体系。

1、自组织过程的条件自组织是指系统靠自身的机制形成有序结构的过程。

76远离平衡态

与近平衡态相对应，是指开放度比较大，系统内部的线性变化被破坏的状态。很显然，耗散结构出现的必要条件是系统处于远平衡态。我们所要指出的是，系统处于远平衡态仅仅是耗散结构出现的必要条件，而不是充分条件，即是说远离平衡不一定出现有序结构。这就像生命的出现还必须有很多其它条件同时具备才能出现一样。777879从系统熵的变化来分析，ds=dse+dsi，也说明只有开放系统才有可能进化。802.自然系统演化的基本方式分叉：稳定性和不稳定性突现：突发性、间断性和不可预测性“内在随机性”：确定性和随机性81在演化的道路上，由于内外因素的作用，系统会不断地出现多种可能性和分支。这种类似“进化树”的“分叉”是自然演化的一种基本方式。1）分叉：稳定性和不稳定性adcbxt82分叉的选择表现在通过远离平衡态对外部随机涨落的敏感性上。在近平衡态，涨落随生随灭，对系统并不造成破坏性影响。在远离平衡态，系统对微小涨落变得极为敏感。分叉表明了系统稳定性与不稳定性的辩证统一。对系统进化来说，稳定性是不稳定性的基础，不稳定性是达到新的稳定性的必经之途。83突变论表明，系统可通过渐变或突变而进化。自然系统的进化是渐变与突变、连续性与间断性的统一。突现：系统的各个组成部分相互作用而产生（突然出现）新的形态、结构和性质。2）突现：突发性、间断性和不可预测性84突现有三个基本特性：⑵间断性⑴突发性⑶不可预测性85突现的不可预测性实际上是由确定性非线性系统内含的随机性所决定的。非线性系统与线性系统不同，后者不同时刻的状态之间的关系是确定的（可由系统运动方程确定）。3）“内在随机性”：确定性和随机性即使没有外部随机作用，不涉及大多数现象或群体效应，初始条件也是确定的，非线性系统自身也会产生随机性（波动）。这是确定性系统固有的特征，所以被称为“内在随机性”。86相互作用可分为简单的线性相互作用和复杂的非线性相互作用。系统的结构（有序性）根源于（要素间的、系统与环境的）相互作用。3、系统中的非线性相互作用是系统进化的基本根据87线性相互作用：①独立性②均匀性相互作用的要素的量之间有比例关系，各个作用是彼此独立的，其作用可以叠加，结果是稳定的、必然的。88对线性系统而言，整体等于各部分之和。线性相互作用只能导致量的增长，不能导致新质的突现。普里戈金：“在线性平衡热力学框架内，我们实在谈不到什么新结构”。89相互作用的要素的量之间没有比例关系，各量变化不均匀，各个作用彼此相干或交叉，叠加原理失效，结果是随机的、多元的。

作用各方经过物质、能量、信息的交换而彼此约束和选择、协同和放大。非线性相互作用：①相干性②非均匀性要素的相互作用有明显的时空差异。如：力学中的三体问题。90非线性相互作用各作用因素相互关联（可以是“长程关联”，使各要素出现整体上的协同效应，导致属性不可分割的整体形成。使系统在宏观上产生时间结构、空间结构或时空结构，形成具有一定功能的自组织结构，达到新的有序状态。91因此，非线性相互作用使系统的演化产生多个可能的分支，面临多向选择。这种过程反复进行就导致了类似“生物进化树”那样的分支系统，使系统的结构和功能趋于丰富多彩——系统演化分叉图。非线性相互作用决定了：什么样的有序结构可以出现并稳定存在成为吸引中心，系统演化可能经历什么样的分支。非线性相互作用使系统具有多重定态。在确定参量下，线性方程只有一个特解，非线性方程则可以同时又多个特解，对应于多个定态。92非线性相互作用规定了系统演化的可能方向或道路，但系统在什么时候、出现什么样的有序结构，是由内部涨落最终决定的。3）内部涨落是系统进化的直接诱因：“生序原理”普里戈金：“在非平衡过程中……涨落决定全局的结果”，“通过涨落达到有序”。93涨落：系统或其中某个变量或行为对于宏观量的统计平均值的偏离。涨落可由系统内部的不规则运动引起，也可由环境不可控的干扰引起，因此是随机的、杂乱的，也是不可避免的，是一切实际系统的固有特征。94内部涨落是进化的触发器。小诱因可引起大结果。当然，涨落的作用与系统状态有关。非线性相互作用规定的多种可能的演化途径，最终由涨落决定走哪一条。处于稳定态的系统自身具有抗干扰能力，会使涨落逐步衰减，从而使系统回到原来的状态。远离平衡态的系统，若内部存在将涨落放大的正反馈机制，涨落就会导致系统失稳，把系统推到临界点上。在临界点附近的涨落可能被放大，从而会使系统发生突变，导致有序。95所以，演化实质上是由偶然性和必然性的相互影响所决定的。普里高津：“远离平衡条件下的自组织过程相当于偶然性与必然性之间、涨落和决定论法则之间的一个微妙的相互作用。”

在系统内部，各种涨落随机产生着，被系统非线性相互作用吸收并放大的涨落可能不只一个，这样，与不同性质的涨落相对应的临界点也不只一个，于是出现了系统演化过程的分支。究竟哪一种涨落最后成为新的有序结构，系统将沿着哪个分支演化，要由系统内部的选择机制和系统外部的条件共同决定。96艾根：“只有非线性系统才能提供开始自组织所需要的全部性质，并允许系统继续向高水平进化，直至能够逃脱它起源时的特定前提。”起关键作用的是系统内的非线性相互作用。97第三章生态自然观与生态伦理生态自然观确立的现实根源与科学基础生态自然观的基本思想生态伦理学的产生人类中心主义的生态伦理非人类中心主义的生态伦理98一、生态自然观确立的现实根源与科学基础

生态自然观确立的现实根源：全球环境问题生态自然观确立的科学基础：生态科学生态自然观的基本思想991.生态自然观确立的现实根源：全球性环境问题当代全球性环境问题的主要表现⑴人口激增⑵自然资源短缺⑶环境污染加剧，生态恶化环境问题的解决需要新的哲学1002.生态自然观确立的科学基础：生态科学生态学是研究生命体与其环境之间的关系的科学，生态学家认识到不能用机械的观点理解生命，生命体之间以及生命体与其自然环境之间存在着极其复杂的相互关联。1013.生态自然观的基本思想1）生态系统是生命系统2）生态系统具有显著的整体性3）生态系统是自组织的开放系统4）生态系统是动态平衡系统5）生态平衡是稳定性与变化性相统一的平衡生态自然观102三、生态伦理学的产生传统伦理学把人与人之间的关系作为中心问题，道德是要理解我们对他人的责任及我们拥有的权利。环境问题不符合传统的道德领域。103从广义理解时，哲学伦理要关注一般的关于好的生活和人类繁荣的问题。这些问题包括更广泛的对价值问题的关注，这些价值观给我们如何生活提供规范，环境问题被纳入到伦理学视野。104四、人类中心主义的生态伦理观人类中心主义的伦理认为，人类影响自然环境的行为是正当的，当且仅当这些行为有利于人类的福利或有利于保护与高扬人类的正义与人权。因此人类只对人类有道德责任，并且只有人类才有道德权利。我们关心（withregardto）动物、关心生命、关心自然只是为了人类的利益，而不是为了其他生物的利益，我们没有道德责任去保护和提高非人的生物的利益或内在的价值。105五、非人类中心主义（生态中心主义）的伦理观

非人类中心的伦理学认为，人类影响自然环境的行为是正当的，当且仅当这些行为有利于生态系统或生命共同体的稳定、繁荣与发展，有利于尊重、保护和提高生命的内在价值与权利。因此作为生物世界一个部分的人类有责任维护生物世界的利益，维护生态系统的完整性，保护野生物种免受人类干扰而灭绝，保证地球生命尽可能不受人类造成环境污染的危害。这些道德责任来自地球生命和生态系统的内在价值，是独立于并复加在对人类的道德责任之上的。106第四章科学及科学划界问题科学概念的透视科学规律科学解释科学与伪科学的划界标准107

一、科学概念的透视

科学是反映规律的知识体系科学是一种活动科学是一种特殊的方法科学是一种社会建制科学是一种文化1081、作为知识体系的科学古希腊认为科学是一种知识。Επιοτήμη（知识），拉丁文scientia或scire，就广泛意义来讲，指学问或知识。英文science德文wissenschaft法语scientia皆由此衍生转变而来。109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。梅森（科学史家）：“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、经验和理论知识的不断发展活动。”2、作为一种活动的科学1103、作为一种方法的科学方法，ετσοδοѕ，沿着（正确的）道路行进。黑格尔把方法表述为“人能动地把握客体的手段的工具”。在《逻辑学》（下，532）中写道：“在探索的认识中，方法也就是工具，是主观方面的某种手段，主观方面通过这个手段和客体发生关系”。培根《新工具》，科学就在于用理性方法去整理感性材料。111人们对科学方法有不同的理解皮尔士认为，科学是驱逐怀疑，获得稳定思想的一种方法。默顿：科学是“证明知识可靠性的一种独特方法”。梅森：“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，只要科学方法应用得上，旧的科学理论就必须地为新的理论所推翻。”因此，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。112M·玻恩在1954年诺贝尔物理学奖致谢辞中谈到，“我荣获1954年的诺贝尔奖，与其说是因为我所发表的工作包括了一个自然现象的发现，倒不如说是因为那里面包括一个关于自然现象的新思想方法基础的发现”。（《我这一代的物理学家》，213）1134、作为社会建制的科学所谓科学的社会建制，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。1145、作为一种文化的科学1871年人类学家泰勒在《原始文化》中首先提出文化的定义，“文化……是包括全部知识、信仰、艺术、道德、法律、风俗以及作为社会成员的人所掌握和接受的任何其他的才能和习惯的复合体。”（P1）115对科学的文化分析萨顿把科学史规定为文明史的一部分，“从最高意义来说，它实际上是人类文明的历史”。贝尔纳认为“把科学当作整个文化的一个组成部分来对待”才能正确认识科学，促进科学的健康发展。1161972年李克特指出“科学是一种文化过程”，（三联，同名书）指出科学文化有三个特征：科学文化是一种认知过程，有别于个体的认知；科学文化是传统文化的生长物，具有特定的发展特征；科学文化其发展速度快于生物进化。117科学是一种相当特殊的文化，虽然生长自民族文化环境（西方），但科学成果一旦被公认，就具有普遍性、公有性、无偏见性，因而又是超民族的；一旦成为文化系统的独立成分，就具有了自己独特的精神气质：118实证精神；严密精确的分析精神；开放精神（无国界、无终极真理）；民主精神（反权威、迷信）；创造进取精神。119二、科学规律

1、科学规律的内涵本质主义的科学规律：科学规律是对事物运动变化的本质的反映。实证主义的科学规律：“科学规律是尽可能精确地表达某种重复性或规则性事件的陈述。”——卡尔纳普。1202、两种主要类型的科学规律必然规律：在所有时间和地方都被观察到的规则性。逻辑形式：(x)(PxQx)（任何一个x,如果有P性质，那么就有Q性质）全称陈述作为规律的条件：如果全称陈述蕴涵于某个已被接受的理论，或者猜想出的全称陈述其推论与已知的背景知识相符合，则该陈述可以称为规律。121统计规律：断言只以一定的概率出现的规则性。逻辑形式：RF（Q，P）=r概率语言表达不确定性状态，同时也表达确定性状态。122三、科学解释

1、什么叫做科学解释(1)从解释者(L&C)到被解释者(E)是演绎有效的论证.(对IS来说是高概率的归纳支持论证)(2)解释者至少包含一个一般定律(或统计定律).(3)解释者具有经验地可检验的内容并且它是真的.1232、科学解释的标准模型1948年C.Hempel和P.Oppenheim发表了论文《StudiesintheLogicofExplanation》提出DN模型DNmodal—Deductivenomologicalmodalofscientificexplanation.因为Nomological的词根“nomos”是个希腊语,是规律的意思,因此DNmodal应译成演绎—规律解释模型。1241962年C.G.Hempel发表了《DeductiveNomologicalvsStatisticalExplanation》提出IS模型.即Inductivestatisticalexplantionalmodal,译作归纳统计解释模型。例如如何解释小李得了麻疹病,回答是小李哥哥上星期得了麻疹病,他和他哥哥接触很多(Leewasexposedtothemeaslas),所以小李患上了麻疹病。125这两个模型合称为解释的定律复盖模型1262、科学解释的标准模型Hempel认为,科学解释就是运用科学规律,对现象进行论证与理解,来回答科学提出的为什么问题。为什么一个气球放在桌面上发胀了呢?你解释道,因为桌子旁边有个加热器,所以它发胀了。Hempel说,这是一个省略了的解释,如果对它精确化,应该这样解释:127解释相关困扰C.G.Hempel等人是逻辑经验主义者,而且是早期逻辑经验论者,他们的基本哲学主张是要“拒斥形而上学”,即拒斥本体论.在讨论科学解释问题时,只注意逻辑形式的分析,而不注意解释者与被解释者之间除逻辑相关之外,更重要的是内容上的相关.DN模型的反例便连珠炮地飞来.128CE1:金属受引力作用的解释反例。这是ArdonLyon(1974)提出的,可以将它表述如下:(1)所有金属都导电(2)所有导电体都受引力作用∴(3)所有金属都受引力作用CE-counterexamples反例129如果用“这块金属”替换“所有金属”,就成了对特殊事件陈述的DN解释的反例。这是因为,上式中(1)与(2)确实演绎地推出了(3),而且(2)又是定律,完全符合DN模型的要求,但谁也不把它看作是一种解释,因为前提与结论解释不相关:金属并不是因为它的导电而受引力作用的。130CE2:男人吃避孕药不受孕反例。这是W.Salmon(1971)提出的。(Salmon.1992,1998)(1)所有男人定时吃避孕药都不怀孕(2)约翰定时吃食他太太的避孕药∴(3)约翰在过去一年中没有怀孕131上式(1)中“所有男人”用“我猜测所有男人”来替换,这个反例就成了I-S的反例。在这反例中,约翰定期吃避孕药并不构成对他不怀孕的解释,他是个男人才构成这种解释.尽管上式完全符合DN(或IS)的要求。132对称性困扰C.G.Hempel建立和阐明DN模型的时候,他将解释与预言看作是完全对称的,它们在逻辑结构上是同一的,它们之间的不同只是知识状态的不同.当被解释者E为已知时,DN模型为解释模型,当E为未知时,DN模型为预言模型。预言是潜在的解释,解释是已知了的预言,二者完全对称。这是Hempel所主张的对称.解释应该是单向的、单调的、非对称的。可是DN模型却允许了许多对称性反例。133CE3:旗杆及其影子反例。这是SylvainBromberger提出的.设太阳投射于地面的入射角为53.13°,按直角三角形的边角关系,当旗杆高度为4米时,其影长为3米。根据几何光学的和毕达哥拉斯的定理,以及太阳方位和旗杆高度的初始条件描述解释影子长度为3米,这完全符合DN模型,但反过来也可以从影长与有关定律演绎地论证和推出旗杆高度。这也是完全符合DN模型。但它显然不是对旗杆高度的解释,不过它可作为对旗杆高度的预言。134CE4:暴风雨与气压计读数反例。这是M.Scriver(1959)提出的.气压计读数突然急剧下降,这个事实预示暴风雨的到来。但气压计读数并不能解释暴风雨的到来,尽管它完全符合DN模型。这个反例导致的结论与CE3相同。135要解决这个不对称困扰问题只有引进因果关系,因为原因与结果之间本来是不对称的.宇宙膨胀有一种因果作用引起星系光谱红移,日出有一种因果作用引起公鸡啼叫,反之就不然,所以后者不能解释前者.这种考虑导致W.Salmon等人用因果解释替代DN解释和IS解释。136无须定律的解释实例CE5:墨水污染地毯反例.这个反例是M.Scriven(1959)提出的.靠近约翰教授书桌的地毯上,有一片黑色的斑渍。他怎样解释这件事呢?他解释道:昨天有一打开了盖的墨水瓶放在桌子边,我不小心用手杖将它打翻在地,于是墨水倒到地毯上了.M.Criven认为,这个解释无须定律,也不是论证。这个解释已经清楚、完备.如果照Hempel要求补上万有引力定律及精确的初始条件表述,企图逻辑地将这块地毯污渍推导出来,可能越解释越糊涂了.137四、科学与伪科学的划界标准1、逻辑实证主义可证实性A、20世纪2、30年代，维也纳学派，代表人物石里克和卡尔纳普。B、科学命题或理论有意义的命题或理论能用经验事实加以证实（verify）的命题或理论可证实性作为科学的划界标准，而“正确”来源于可证实性。1382、证伪主义（批判理性主义）可证伪性A、代表人物波普尔流行于20世纪40、50年代。B、批判逻辑实证主义，认为理论或命题具有普遍性，不可能被经验证实，但可被证伪。如F=maC、可被证伪的理论或命题才是科学的，否则是非科学的。如《周易》、弗洛伊德的精神分析理论（推入压抑救人升华）。再如“海河的流向是天津发展的方向”。139D、证伪主义提出之后，人们就用confirm（确证）代替verify（证实）。用经验不能证实全称命题。逻辑实证主义也不再坚持可证实性标准，研究经验对理论的支持度（确证度）。E、波普尔反对归纳法。由观察、实验归纳得到的经验知识是可错的，并不能保证“正确”。如关于老虎的知识。1403、历史主义（1）库恩-范式

A、科学发展模式：前科学——常规科学——反常、危机——科学革命——新常规科学B、（常规）科学就是在范式指导下的解难题的活动。而范式的形成受社会、政治、心理和文化等因素影响，降低了经验在划界过程中的作用，“客观性”在减弱，“真理”、“正确”就不好说，科学无非是一种看世界的方式。141（2）费耶阿本德反对划界A、否认科学划界的必要性，认为不存在普遍适用的科学研究方法（everythinggoes），怎么都行，科学与非科学之间不存在一成不变的界限。他的理论流行于20世纪70、80年代，代表作《反对方法》（75）、《自由社会中的科学》（78，中译本，上海译文）。此后，科学哲学终结，他认为科学哲学是有辉煌历史的学科。B、科学、巫术、宗教、迷信和神话等是不同认识传统，平权，无所谓优劣，哪个好用就用哪个。142第五章、科学的经验基础科学事实科学观察科学实验143一、科学事实

1、区分客观事实、经验事实、科学事实“客观事实”：是指客观世界存在的现象、事件和过程，它是纯客观的，只是存在而已，不包含人的主观认识因素，属本体论范畴。即不管人们是否已经认识到它的存在，它都是存在着的。如月球上的山谷、木星的卫星、太阳的黑子、金星的盈亏等，在伽利略制造望远镜以前，没有与天文学家的认识活动发生联系，在没有进入人的认识领域之前，它们是客观存在着的，属于客观事实。144

“经验事实”：是指用某种语言或文字对观察到的客观事实所做出的陈述和判断。分为两个层次：一是人们通过感官或借助仪器对客观事实所作的反映和记录；二是人们必须对观察到的客观事实作出陈述和判断，因为只有用语言表达的经验事实才能交流，才能成为公共知识的基础。145经验事实是为人所经验到、认知到的事实，是人类经验的内容，属认识论范畴。它既有客观性，又具主观性。由于经验事实包含着人的主观认识因素，再加上客观事实的现象是复杂的，因而人们所得到的经验事实中常常掺杂着虚假的事实描述。146科学事实：是指人们对科学实践中所观察到的客观存在的事件、现象和过程的真实描述。它也分为两个层次：一是客体与仪器相互作用结果的表征。如观测仪器上记录和显示的数据、图像等；这一层次的科学事实既与客体的性质有关，也与人所设定的认识手段有关。如压力的变化是表现为汞柱的升降还是压力指针的摆动，取决于认识手段。二是对观察实验所作的陈述和判断。这一层次的科学事实既与客体的性质有关，也与人用以描述事实的概念系统有关。同一事实在不同概念系统中所做出的描述可以是不同的。1472、科学事实的特征理论渗透性：不存在与理论体系无关的、纯粹的科学事实。科学事实的发现和确定需要依赖于特定的科学理论。这是科学事实不同于其他经验事实的最重要特点。相对独立性：科学事实一旦被发现和确定，就具有自己相对的独立性和不变性。如，意大利物理学家伏打根据电的“接触说”发现了化学电池，它能使验电器或电流计发生偏转，从而证明了“电流”这一科学事实。但后来的实验证明，“接触说”这一观念是错误的，“化学说”才是正确的。但是，当不同物体接触会产生“电流”这一科学事实却是没有歧义的。1483、科学事实的作用

重大科学事实本身就是一种科学新发现事实为科学理论的发现提供启示和支持，是形成新概念、新理论的基础。科学事实是对科学假说和科学理论进行评价的基本手段和依据。149二、科学观察

1、科学观察的涵义“科学观察”是指人们有目的、有计划地通过自身感官或借助科学仪器，对自然发生条件下的对象进行考察和感知，以获取科学事实为目的的一种感性活动。1502、科学观察的分类“直接观察”：人们凭借自身感官直接考察客体“间接观察”：借助于一定的科学仪器进行的观察。1513、引入科学仪器对于观察方法的意义能够帮助人们克服感官局限，在广度、深度上增强人的认识能力。能够提高人类认识的精确性，使观察结果更加客观、精细、准确。通过改进科学仪器，提高精度，往往是导致科学突破的一条途径。通过引入客观计量标准，可以排除某些主观因素影响。1524、观察渗透理论观察并非只是观察者对“刺激”的消极的机械反应，观察要受到观察者拥有的背景理论的支配和影响。同一观察对象，不同的观察者可能会作出不同的观察陈述。153154155156歌德：“我们见到的只是我们想知道的。”爱因斯坦：“是理论决定我们能够观察到的东西……只有理论，即只有关于自然规律的知识，才能使我们从感觉印象推理出基本现象。”157三、科学实验

1、科学实验的定义

根据一定的科学研究目的、运用一定的物质手段、在人为控制或变革客观事物的条件下获得科学事实。实验是在人为控制条件下观察客体的，因此比观察能获得更精确可靠的科学事实。158⑴依据测量手段的不同，可将实验分为定性实验与定量实验。⑵依据实验手段是否直接作用于实验对象，可将实验分为直接实验与模拟实验。2、实验的分类：⑶依据实验的直接目的的不同，可将实验分为探索性实验、验证性实验、析因实验、对照实验、判决性实验等。159⑶再现、加速或延缓、模拟研究对象及其变化过程。⑵强化、激化研究对象，在极端条件下揭示对象的本质和规律。3、科学实验在科学技术研究中的作用⑴简化和纯化研究对象。⑷一种经济可靠的认识和变革自然的方法。160一种间接实验，即先设计出反映对象属性的模型，然后用实验手段作用于模型，通过模型实验了解原型（对象）的性质及其运动规律，包括物理模拟、数学模拟和功能模拟。4、模拟实验方法模拟实验161在自然界中，许多不同质的系统在数学形式上具有相似性。例如：磁路和电路。这种统一性为数学模拟提供了客观基础。通过建立和研究客观对象的数学模型来揭示对象本质特征和变化规律。数学模拟以原型的数学形式相似为基础的模型（对研究对象的数量关系、逻辑关系和空间关系的模拟）。（最重要的思想模型。）162从广义上说，一切数学概念、数学理论体系，各种数学公式以及由公式系列构成的算法系统等，都可称为数学模型。狭义的数学模型专指那些反映特定问题或特定事物系统的数学关系结构，具体表现为一组数学关系或一套具体的算法。163①抽取数量关系，用数学语言表述所要研究的问题，建立数学模型；③对数学模型解做出解释和评价，形成对实际问题的判断或预见。数学模拟的一般步骤：②对数学模型求解；164“数学实验”是在计算机上对系统的数学模型进行试验，以求得对原型的规律的科学认识的一种数学方法，也叫“计算机仿真”。“数学实验”——计算机仿真165①建立描述系统行为的数学模型，将其简化为计算机能做数值运算的形式；

③对“数学实验”结果进行分析，它的有效性一般能通过对实际系统的试验得到验证。“数学实验”的主要步骤：②设置初始条件，使模型在计算机上运转；166数学实验较之模拟实验，可以在更为理想的条件下进行，在实验因素和条件的选择、控制以及对结果的检验、评估、验证等诸多方面都有明显优势，因而越来越多的实验正被数学实验所取代。167第六章科学思维的基本方法演绎法归纳法与归纳问题模型方法想象与直觉168一、演绎方法

演绎方法：从一般到个别的演绎推理。根本特点：前提与结论间有蕴含关系。现在的演绎方法包括演绎推理和以演绎推理为基础的证明及公理化方法。169归纳：从个别或特殊上升到一般。分为归纳概括和类比归纳归纳推理虽然结论不具有逻辑必然性，却更明显地表现出是一种由已知进到未知的方法。特别是直觉归纳，更是创造性思维的重要形式二、归纳法170归纳原理：如果在很多不同的条件下已经观察到大量的A，而且如果所有这些被观察到的A无一例外都具有属性B，那么所有A都具有属性B。171归纳问题：归纳原理的证明问题，即归纳问题。172三、模型方法与思想模型

模型方法：通过模型来揭示原型的形态、特征、本质，从而达到对事物的特定认识目的。原型就是被研究的真实对象，即现实的客观事物。模型，相对于原型，就是被研究对象有关性质的模拟物；相对于将要被创造出来的事物系统，就是“雏型”。

173按照模型模拟、再现和替代原型的方式，可将模型分为物质模型和思想模型。思想模型是创造性思维的结果，它将研究对象的本质属性和基本过程以最纯粹的形式甚至以某种极限的状态呈现出来。实物模型、实在模型、物理模型、形象模型：由物质性东西构成的与客体原型有某种相似的物质实体。为了从事科学研究而建立的对原型的高度抽象化了的思想客体或思想事物，如质点、原子模型等。174①可突破客体对主体的限制，有助于人们对宏观世界、微观世界和宇观世界认识的深入；②可突破传统逻辑思维方法的限制，有助于想象、类比、模拟等非逻辑思维方法的发展；③可将研究对象“理想化”，在思维中塑造“理想模型”，设计“理想实验”，充分发挥人的认识的目的性、预见性和能动性。模型方法在科学研究中具有重要作用：175思想模型的一种极端情况是理想模型：具有某种极限特征的理想客体或理想事物，如质点、理想刚体、理想气体等、理想黑体、理想循环等。176三、直觉思维和想象思维

在已有知识和经验的基础上不受某种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质。对客观事物的本质特征和普遍规律的直接领悟的深刻理解；这种领悟和理解取决于经验的积累，只有当经验积累达到融会贯通产生“共鸣”时，直觉的领悟和理解才能发生。直觉直觉177直觉具有思维的非逻辑性、过程的自动性和信念的坚定性三个基本特征。直觉过程不是根据一定的逻辑规则一步一步进行推理的过程，而主要是依靠头脑中知识和经验的积淀、提取、重组，依靠思维洞察力，去直接猜测、判断、理解和把握对象。主体无需有意识的意志努力就能够自然而然地、直接迅速地做出判断，是在不知不觉中得到关于问题的直觉洞察或顿悟的。178直觉在科学技术创造活动中具有重要的创造功能：①直觉是研究者发现和确定有价值的研究方向和目标的主要思维因素。②直觉是直接做出科学发现的工具。在从现象到本质的思维飞跃过程中，真正起作用的是直觉因素。爱因斯坦：要走向理论的建立，不存在什么逻辑的通道，只能通过构造性的尝试去摸索，“只有通过那种以对经验的共鸣的理解为依据的直觉。”179主体对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。2）想象想象180第七章科学理论的构建科学语言分析实验定律与理论定律对应规则科学假说的形成科学实在论与工具论181一、科学语言分析1、科学语言的涵义科学语言是以自然语言为基础，表达、记录、加工、传递和贮存科学知识的语言，即科学工作者从事科学研究和进行科学交流时所使用的语言。它由自然语言和人工语言共同组成，自然语言是科学语言的基础，在自然语言中加入精确定义的单义的术语、符号以及公式和图像，就构成科学语言。其主要功能：描述世界、指称世界。182科学语言的构成

（1）术语（概念）质量、元素、碳、导数（2）符号m、dx/dt、DNA、=、+、-（3）公式（数学）f=maI=U/RE=mc2（4）图表元素周期表（5）模型原子模型、实物模型、数学模型（6）自然语言183三种词逻辑词，逻辑常项，如联结词，包括所有纯数学词：“↔”、“”、“”、“∫”等符号就属逻辑词。观察词，或称之为O-词，是可观察量：“温度”、“颜色”、“气体压强”等就是观察词。理论词，或称之为T-词，是不可观察量：“电子”、“信息熵”、“黑洞”等就是这类语词。184

2、两种语言观察语言：或O-语言（用LO表示），包含逻辑语句与O-语句，无T-词。学科发展的初期，科学语言往往处在观察语言形态，就像个体早期语言以观察语言开始一样。理论语言：或T-语言（用LT表示），包含逻辑语句、O-语句和T-语句。当人们不满足于经验解释，寻找宇观、微观或复杂性解释时，会假设不可观察的理论概念，理论语言相应产生。185从语言成分看科学理论的结构理论假设（T-假设）：理论的规律，它们是纯粹的T语句。对应假设（C-假设）：即对应规则，包含T-词和O-词的混合语句。186二、经验规律与理论规律经验规律经验规律是这样的规律，它所包含的语词或是直接用感官可观察的或是用相对简单的技术可测量的。定性规律。如：所有的乌鸦者是黑的。定量规律。如：气体的盖·吕萨克方程、电学的欧姆定律等。理论规律理论规律与经验规律的区别并不在于它是否被确定。经验规律被经验事实确证，而理论规律多为“假说”。理论规律中的语词是不可观察的。如分子、原子、电子、质子等。187理论规律推出经验规律就象经验规律可以解释和预测事实一样，理论规律可以解释和预测经验规律——理论规律能推导出经验规律。理论规律推出的经验规律愈多，多样性愈大，推出的经验规律之间的联系愈少，则理论规律就愈强。188三、对应规则CorrespondenceRule科学理论规律的检验问题：如何建立不可观察词与事实的关系。对应规则：将理论词与可观察词联结起来的规则。例：“如果有一种特别频率的电磁振荡，则有一种特定色彩的可见的青蓝色”。“气体的温度与它们的分子的平均动能成正比”。189对应规则的不同名称：布里奇曼：操作规则。概念或命题的意义在于一系列与之相关的科学实验操作和经验行为过程。坎贝尔：字典。因为这些规则将一种术语与另一种术语联结起来，类似于英汉词典的用途那样。享普尔：桥梁原理。理论包括内部原理和桥梁原理。内部原理阐明理论及定律所需要的那些基本实体与过程。桥梁原理指明理论所设想的过程如何联系于我们已知的经验现象，从而使理论可以说明、预言或逆断这些现象。190四、科学假说的形成归纳主义方法论观察—归纳―形成假说―检验假说—演绎方法论问题―提出假说―演绎―检验191五、科学实在论与反实在论科学实在论坚持认为：第一，存在着一个确定的世界，即世界包含着具有关系和性质的实体，这在很大程度上是独立于人的行为和动因(或它的可能性)的。第二，有可能获得相当数量的、可靠的、相对独立于观察考的关于世界及其特征的信息，这些信息并不恰恰局限于可观察的特征。第三，科学的目的在于(并在某种程度上达到)在认识上接近实在论认为是可能的那种确定的世界结构。

192反实在论理论只不过是一些有用的工具，有助于我们把观察和实验的结果联系在一起并对这些结果作出预见193第八章科学理论的评价与检验科学理论的逻辑评价科学理论的实验检验194一、科学理论必须具备的两个基本条件逻辑条件：用数量上尽可能少的、逻辑上互不相关的假设为基础建立起来的理论体系。经验条件：必须反映“各种经验事实之间的联系，这种联系使我们能够根据那些已经经验到的事实区域间以后发生的事实”。195二、科学理论的逻辑评价

相容性评价自洽性评价简单性评价196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。1、相容性评价理论的相容性197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。198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。（伽利略否定亚里士多德的运动理论。）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.自洽性评价1993.简单性评价科学理论的简单性：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。）200逻辑简单性作为科学理论评价的重要指标，源于具有逻辑简单性的科学理论在科学认识中有重要作用：①包含的信息量较大，因而有更大普遍性。②往往具有更大的可否证性（更普遍，包含更多的经验内容——所指对象更多）。③是一个美学原则。201三、科学理论的实验检验检验的过程支持证据的量、种类和精确性判决性实验与检验202检验蕴含由于理论命题大都是全称命题，无法与某个经验进行直接比较，但是我们可以通过逻辑演绎，从这个全称命题推出单称命题，再直接验证这个单称命题，从而对那个全称命题进行检验。由于推出的单称命题是蕴含在全称命题之中的，因而被称为检验蕴含。203204观察实验结果与检验蕴涵相比较（1）检验蕴涵与观察实验结果一致①实践结果与假说的检验蕴涵一致，不能说该假说被证实了，因为：肯定后件的推理无效；归纳推理结论是或然的；②实践结果与假说的检验蕴涵一致，只能说假说被确证了。证实与确证的区别205（2）检验蕴涵与观察实验结果不一致（证伪）①如果观察实验结果正确，辅助性假说无问题，当一个假说的检验蕴涵与观察实验结果不一致时，则可以肯定地说，该假说被证伪了。②证伪是个复杂的过程，有两种情况须审查：辅助性假说是否正确；观察实验结果是否正确③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。206①一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的相符，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。2.支持证据的量、种类和精确性②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。207能对两种对立的理论起到“肯定”一个和“否定”一个的裁决作用的实验。3.判决性实验与检验如果对同一研究对象，存在两个对立的理论L1和L2，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L1（或L2），否定了L2（或L1），该实验就是关于理论L1和L2之间的判决性实验。208第九章科学发展模式

实证主义和逻辑实证主义的积累模式证伪主义的否证模式库恩的历史主义模式拉卡托斯的科学研究纲领方法论费耶阿本德的无政府主义理论209科学哲学的发展(按时间顺序)：逻辑原子主义—逻辑实证主义—批判理性主义—历史主义—后现代思潮210一、逻辑实证主义的累积模式

逻辑实证主义明确地把可证实性作为“科学的”划界标准，作为“命题有（科学）意义的”标准：一个陈述当且仅当原则上是可经验地证实的时才是有（科学）意义的。211逻辑实证主义按归纳主义观点说明科学知识增长的特征：科学知识的增长来自对经验事实的归纳，科学发展即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发展过程，其中没有渐进的中断，没有革命；

观察事实积累越多、越深入，通过归纳逻辑得出的科学定律或理论越被高频率经验证据所证实，那么它就越普遍，解释力和预见力越强，所包括的非科学的错误成分也越少。212逻辑实证主义的累积发展观曾长期统治科学界和哲学界，它勾画了一幅积累式的科学发展图景，从一个侧面反映了科学不断进步的总趋势，但它的根本缺陷是忽视了科学中的革命，因而不能解释人们是怎样提出逻辑上和传统理论不同的革命性新理论的。213波普尔从证伪主义出发，否定了逻辑实证主义的逐渐积累的模式。他认为：二、波普尔的证伪主义的发展观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，科学知识的增长就是不间断地革命。214215科学发展的历史就是大胆地提出假设，通过否证，然后推翻理论的过程。(否证是演绎逻辑，不需要用归纳法，因此又被称为“理性主义”。)科学知识的增长，就是不断革命。理论1—否证—理论2—否证—…(科学理论是可错的，“批判”。)不断革命说216科学发展模式：P1—TT—EE—P2即科学从问题(P1)开始，经过试探性理论(TT)，又经过批判性检验，排除错误(EE)，进而提出新的问题(P2)。“不断革命说”的问题：(1)Quine-Duhem论旨表明，任何科学理论只要引入辅助假说，都可以避免否证。(2)科学研究不是纯粹的批判，有时需要在现有的理论框架中从事进一步的研究。217三、库恩的历史主义模式历史主义的代表，1962年提出“范式”(paradigm)概念科学发展：常规科学+科学革命218范式包括：(1)符号通式(语言，可能互相定义)(2)共同信念(形而上学或模型)(3)共有价值(简单性、一致性，鉴赏力)(4)范例(演示)范式举例：燃素说—氧气说亚里士多德物理学—近代科学经典力学—相对论219库恩的科学发展模式：前范式阶段(百家争鸣)—范式建立—常规科学—反常—危机—科学革命(新范式再重新开始)前科学—常规科学(形成范式)—反常—危机—科学革命(新范式战胜旧范式)—新常规科学科学家通常是在常规科学中从事解题的工作。220不可通约(incommensurable)：没有共同的标准来作为比较的基础。原义：等腰直角三角形的斜边和其直角边，找不到某刻度的尺子来共同测量。221不可通约：(1)科学标准的不同(如什么是科学的问题)(2)概念的变迁(相同概念具有不同的含义)(3)世界观的差异(要么一成不变，要么整个转变)222问题：范式之间如何进行理性的比较？相对主义：所有的范式都无法比较优劣，一切都是相对的。普朗克：“一个科学理论的胜利不是靠说服它的反对者相信它，而是因为反对者最终死去，而熟悉它的年轻一代成长起来。”223四、拉卡托斯的科学研究纲领方法论精致否证主义科学研究纲领没有判决性实验，只有理论才能否证理论。224科学研究纲领=硬核+保护带硬核：三大定律、万有引力定律保护带：太阳系质量、行星轨道海王星、冥王星发现：天王星、海王星的轨道偏移并不是对牛顿力学的否证，而且通过引入新的辅助假说，发展了牛顿力学。225反面启发法：禁止我们将否定后件对准“硬核”，相反，我们必须动用我们的独创性来阐明、甚至发明辅助假说，这些辅助假说围绕该核形成了一个保护带，而我们必须把否定后件式转向这些辅助假说。正面启发法：规划出一个纲领，使科学家的注意力专注于按其纲领正面部分规定的指示来建立他的模型。226科学发展模式：进步的科学纲领代替退步的科学纲领。227五、费伊阿本德的无政府主义模式《反对方法》《自由社会的科学》《告别理性》《关于知识的三个对话》怎么都行！Anythinggoes.228第十章技术及其本质技术的定义技术的特征技术的发展阶段技术的本质技术与科学的关系科学技术的体系结构229一、技术的定义

技术一词源于古希腊语techne，意为技艺、手艺、技能、本领。

17世纪初，人们把techne同logos结合起来，形成technology（技术）一词。18世纪狄德罗把技术定义为“为了完成特定目标而协调动作的方法、手段和规则相结合的体系”。230技术构成的基本要素1经验形态的技术要素实体形态的技术要素知识形态的技术要素2311）按实践领域分为：自然技术、社会技术和人的技术2）自然技术分为：实验技术、专业技术、工程技术、生产技术2.技术的分类3）按基本运动形式分为：机械技术、物理技术、化学技术、生物技术232根据生产中改造对象分为：物质材料技术、动力能源技术、信息通讯技术；根据生产过程分为：农业生产过程中的技术、工业生产过程中的技术、信息产业生产过程中的技术；4）生产技术分类：233二、技术的特征技术的文化特征技术是一个体系技术通过意向性产生234三、技术的发展阶段加西特：机会的技术、工匠的技术、工程科学的技术汤德尔：工具、机器、自动装置舒尔曼：古典技术、现代技术235古典技术和现代技术现代技术的差异

236四、技术的本质237五、技术与科学的关系科学与技术的主要区别现代科学技术的一体化238项目科学技术目的任务认识客观世界变革客观世界活动过程实践→认识，探索性强，个体性明显认识→实践，计划性强，协作性明显形态概念、原理、理论、学说等可操作的知识及知识的物化与生产的关系间接的、潜在的直接的、现实的对经济社会的作用不确定的、长远的确定的、近期的与政法等的相关性较弱较强研究特征选题自由探索目标明确主要方法实验,归纳,分析,推理实验,综合,想象,试错完成期限较长,难以严格约束较短,有明确规定（自然）科学与技术的主要区别239技术与科学的联系现代科学技术的一体化，包括：科学技术化和技术科学化240一、基础研究、应用研究与发展研究基础研究：对物质世界客观规律的探索，其成果在短期内收不到经济效益。应用研究：技术原理提出或基于原理的技术发明，目的是创造新技术、新工艺和新产品。开发研究：在科学研究基础上，在现实中运用并发展应用研究成果，选择和寻求各种形式的技术原理、方法及工艺方案，使这些方案能在生产、生活和经营管理中加以应用和推广。六、科学技术的体系结构2412、科学技术的三个层次：基础科学、技术科学和工程技术。对客观世界基本规律的认识，包括天文学、地质学、理学、物理学、化学、生物学以及作为各门科学的工具和方法的数学。具有非保密性，与生产实践的关系一般较为间接。研究生产过程和工艺过程中的共同性规律，对象大部分是技术产品，即人工自然，目的是形成技术理论，把认识自然的理论转化为改造自然的能力。工程活动中所运用的技术或为工程活动服务的技术，是具体地研究基础科学和技术科学如何转化为生产力的原则和方法，是工程和技术的统一体。与社会现实最接近。242第十一章技术预测和技术评估技术活动的约束条件技术预测方法技术评估方法243技术活动的约束条件自然定律科学知识的状况技术知识和技术能力的状况物质资源（如原材料、能源、机械和设备以及必要的人力）市场的接受能力政治和法律的约束条件2448、技术预测方法技术预测是20世纪50年代首先在美国发展起来的。这里存在两个原因：一是新技术的研制需要昂贵的研究费用，成功率和经济效益是人们必须考虑的；二是美国当时正在实行以空间计划为代表的庞大的技术计划，并在这些计划中大规模地推行所谓发展工作平行化作业。只有对各种相关技术的突破前景作出比较可靠的预测，平行化作业才有可能实现。

245在技术史上，技术预测不乏成功的范例。例如，1938年12月，哈恩和史特拉斯曼通过实验发现了铀原子核的分裂。这个研究成果为当代核物理技术的兴起提供了科学的基础。美国的技术预测专家根据技术发展趋势曲线，相当准确地预测了发展原子武器的进展率；1953年戴维斯博士又在空军的协助下，使用速度趋势曲线预测了太空探险的发展，预言火箭的轨道速度将在1957年实现，脱离轨道的速度将在1959年达到，均得到了准确的验证。246按思维的侧重点不同划分一是直觉型预测，主要是以经验、知识为背景，凭直觉、洞察力进行预测。二是探索型预测，主要根据预测对象过去与现在的资料、数据或状态，通过定性与定量的分析，推测其未来发展的状态和趋势。三是规范型预测，即以社会技术需要和技术目标作为限制条件，预测实现技术目标的时间、方法和途径。四是反馈型预测，即将探索型预测和规范型预测结合应用。247按预测运用思维逻辑的不同形式划分根据预测运用思维逻辑的不同形式，可分为三种基本类型：一是类比性预测方法，是指两个具有相同或相似特征的技术系统，从已知其中一个技术系统的发展变化过程，类推出另一技术系统的发展趋势。二是归纳性预测方法，是指用若干个别的预测判断和陈述，概括出关于未来的普遍的判断和陈述。248三是演绎性预测方法，是