化学科学方法论课件

第二篇科学观与科学方法论2023/7/20自然辩证法-科学方法论1科学的本质和特征什么是科学？science、wissenschaft与科学science意思接近于naturalscience，通常是指自然科学，更精确的讲是指数理科学，是以牛顿科学为典范的。体现一种明显的英美经验主义的传统。2023/7/20自然辩证法-科学方法论2Wissenschaft是德文的科学，含义比较广，既包括自然科学、社会科学、还包括人文学科。体现一种明显的大陆传统。

意大利思想家维柯的《新科学》事实上讲的是历史哲学，黑格尔也把哲学叫做科学，狄尔泰将人文学科称为精神科学。

康德“每一种学问，只要其任务是按照一定的原则建立一个完整的知识系统的话，皆可被称为科学。”

德国人认为它们共属于一个知识传统，这种传统来自古希腊。2023/7/20自然辩证法-科学方法论3“科学”一词，古语指“科举”

陈亮：“自科学之兴，世之为士者往往困于一日之程文，甚至于老死而或不遇”

直接译自science，含义上指自然科学。

科学和哲学一样是个舶来品。翻译自日本，日本人觉得西方的science与中国儒学不同，儒学是综合性的，文史哲不分，S是分科的，所以翻译成科学，分科之学。19世纪末，20世纪初传到中国。（康有为、严复）早期，中国曾把science翻译成格致之学。2023/7/20自然辩证法-科学方法论4科学家（Scientist）1833年，剑桥的一次科学会议上，休厄尔仿照Artist一词创造了Scientist一词，用以称法拉第那些在实验室中探索自然奥秘、增进人类知识的人。1940年，《归纳科学的哲学》：我们往往需要一个名称来一般地描述科学的耕作者。我乐于把他叫做科学家。这样一来，我们可以说，艺术家是音乐家、画家或诗人，科学家是数学家、物理学家或博物学家。2023/7/20自然辩证法-科学方法论5科学是个历史的产物其他民族科学之于现代科学的关系问题“科学是一种纯粹的欧洲现象”百川朝宗于海殊途不同归2023/7/20自然辩证法-科学方法论6现代科学的本质特征科学是自然的数学化语言科学是实验性的知识科学是科学家们的活动2023/7/20自然辩证法-科学方法论7马克思主义的观点：科学和工业是“人对自然界的理论关系和实践关系”科学是一种社会的、精神生产领域的劳动科学是生产力科学既是观念的财富又是实际的财富2023/7/20自然辩证法-科学方法论8共识性的观点：科学是一种社会建制科学是一种文化科学是一种方法2023/7/20自然辩证法-科学方法论9科学的划界问题什么不是科学？科学&非科学科学&伪科学非科学是一个包括从各种技艺到形而上学的庞大的集合。2023/7/20自然辩证法-科学方法论10证实标准19世纪孔德将人类精神的发展分为三个阶段，即神学阶段、形而上学阶段和科学阶段。“从弗兰西斯·培根以来，一切优秀的思想家都一再指出，除了以观察到的事实为依据的知识以外，没有任何真实的知识。”维特根斯坦：《逻辑哲学论》一切所谓哲学或形而上学的命题实际上都是非命题或假命题，它们是没有意义的。2023/7/20自然辩证法-科学方法论11科学——证实的知识逻辑实证主义：继承综合命题和分析命题之分，用经验的可证实性代替经验的证实标准可证实标准的困难：全称命题不可证实；占星术、精神分析法也可以得到经验验证。2023/7/20自然辩证法-科学方法论12波普尔（Popper）VS.阿德勒（AlfredAdler）：波普尔的设想：假设某甲为了杀死一个小孩把他推了下水，而某乙为了救这个小孩上水则送了命。面对这个事件，精神分析学家说什么呢？弗洛伊德（Frend）会说甲受了性压抑，乙则得到了升华。当然Adler会不同意，他会说甲是受了自卑情结的困扰，而乙则是为了超越自卑。但尽管他们有分岐，事实上没有什么人类行为不能用他们的理论来解释的，他们的理论永远都是成功的。无非是例证和理论之间的互相照应罢了。2023/7/20自然辩证法-科学方法论13证伪主义标准“我提出可证伪标准所要解决的问题，既不是有没有意义的问题，也不是关于真理或可接受性的问题。它是经验科学的陈述或陈述体系与一切其他陈述（不论是宗教性的、形而上学的或干脆是伪科学的）之间画一条线的问题。”归纳推理的不合理之处：全称命题不能从单称命题的堆积中推出通过归纳做出的结论总是可错的2023/7/20自然辩证法-科学方法论14可证伪性是一种逻辑上的可能性，由此科学的任务就是猜想和反驳。只有“科学”会承认自己的可错性可证伪性的困难

存在命题是不可否证的（有外星球生命存在）科学理论要和辅助假说合取才能推出可观察的特称陈述。2023/7/20自然辩证法-科学方法论15(T∧H)→O，～O能够推导出～

(T∧H)，等值于～

T∨～H，即可能T错，也可能只是H错了，或是T和H都错了。2023/7/20自然辩证法-科学方法论16精致证伪主义：拉卡托斯任何科学不是孤立的，而是相互联系的；评价一个科学理论时，面对的不是一个理论而是一系列理论任何实验结果都不能直接解释为反证据2023/7/20自然辩证法-科学方法论17用理论系列的概念代替理论概念科学研究纲领：硬核（科学理论中最基本的理论，是系统的核心和基础）保护带（科学理论的一些辅助性假说，通过修正和调整辅助性假说保护硬核不受反驳）反面启示法（保卫硬核的反面启示规则，把反驳的矛头指向保护带）正面启示法（改善发展理论的正面启示规则）2023/7/20自然辩证法-科学方法论18库恩（ThomasKuhn）：范式（Paradigm）常规科学时期科学家是在公认的科学理论指导下从事“解谜”的工作。科学家应该尽力维护这些科学理论，而不是否证它们。科学划界的标准是一种历史的、发展的和相对的，渗透着社会和心理因素。2023/7/20自然辩证法-科学方法论19费伊阿本德(PaulFeyerabend,1924-1994)没有划界标准：

哥白尼、原子论、伏都教和中医学等例子表明，甚至最高级和显然最可靠的理论也并不安全，借助那些由于人们无知的自负而早已被扔进历史垃圾箱的观点，可以修正或者完全推翻它。就是因为这样，今天的知识可能变成明天的童话，而最可笑的神话最终可能转变成科学的最坚实构件。2023/7/20自然辩证法-科学方法论20PaulR.Thagard(萨戈德)：科学划界的三要素一、理论(Theory)二、共同体(community)(1)是否成员达成共识，采取同样办法来解决问题；(2)对其他理论的成功是否关注；(3)积极尝试证实或否证自己的理论。三、历史情境(historicalcontext)(1)长期受到反常的挑战；(2)其他理论的挑战。2023/7/20自然辩证法-科学方法论21对伪科学的定义：当且仅当(1)和其他理论相比长时期不进步，而且面临很多问题；(2)也没有拥护者做真正工作。占星术为伪科学理由：(1)不进步，仍停留在托勒密；(2)有些问题如岁差春分秋分；(3)有新的更好的理论来解释人格，如心理学；(4)占星术家也不关心自身发展。2023/7/20自然辩证法-科学方法论22邦格(MarioBunge)的多元标准知识领域E分为10个要素：E=(C，S，D，G，F，B，P，K，A，M)2023/7/20自然辩证法-科学方法论23C=确认知识的共同体S=承认C的地位的社会G=C的总体看法、世界观或哲学D=E的论域即E所谈论的事物F=形式背景即E所使用的逻辑或数学工具B=特殊背景或从其它知识领域借来的有关D的一组前提P=问题组合或E可能处理的一组问题K=E所积累的特殊知识储备A=C在对E的提高上所抱的目的或目标M=方法体系或E中所有可用的方法2023/7/20自然辩证法-科学方法论24科学的主要特征：(1)10个组成部分都会随着研究成果而发生变化；(2)共同体C的成员受过专门训练，彼此交往，开创或维护一种研究传统；(3)社会S鼓励共同体成员的活动；(4)论域D完全由真正实体所组成；(5)哲学背景包括：实在论的本体论与认识论，推崇清晰、精确的价值体系，主张自由探索；(6)形式背景F是由最新的逻辑或数学理论组成的集合；2023/7/20自然辩证法-科学方法论25(7)特殊背景B是得到确证(但可纠正)的数据、假说和理论组成的集合；(8)问题组合P完全由事物性质与规律等认识问题组成；(9)知识储备K由最新和可检验的理论、假说和数据组成，它与以前获得的知识相一致；(10)目标A包括发现和使用规律，并使之系统化，以及改进方法；(11)方法体系M只包括可检验的、可批评的、有理由的程序；(12)E是更大知识领域的组成部分，即E和其他相邻的知识领域有重合、融贯之处。2023/7/20自然辩证法-科学方法论26伪科学的主要特征：(1)E的组成部分长期不变化，即使变化也很少，而且是由于争论或外来压力；(2)C由自称为科学家却不进行科学研究的信徒组成；(3)S只是为了实用的目的才支持C，或者虽能容忍或将其逐出官方文化的疆界之外；(4)论域D中充满了不真实或不能得到确证的实体；(5)整体看法G包括：非物质实体或过程的本体论，来自权威的论证以及承认超自然认识办法的认识论，不推崇清晰、精确、深度、融贯或真理的价值体系；(6)形式背景F地位较低，很少使用逻辑和数学；2023/7/20自然辩证法-科学方法论27(7)特殊背景B很少或没有，不从其它知识领域获取知识，对自身发展也无甚作用；(8)问题组合P关注人生的实际问题多于认识问题；(9)知识储备K停滞不前，包含很多与确认的科学假说相冲突的不可检验或错误的假说；(10)目标A往往不是认识性质而是实用性质；(11)方法体系M的方法既不能用另外的方法来检验，也不能用确认的理论来说明，特别不欢迎批评；(12)实际上是孤立无援的，没有类似真正科学那样的体系2023/7/20自然辩证法-科学方法论28科学划界标准的变迁：逻辑标准（可证实标准、可否证标准）历史标准（历史的、心理的要素）消解标准（没有划界标准）多元标准（理论、历史、社会多种要素）结论：科学方法和科学划界标准有历史性和社会性。没有永恒的划界标准不等于没有划界标准。2023/7/20自然辩证法-科学方法论29科学发展的内在结构和动力科学发展的累积模式科学发展的否证模式科学发展的范式理论2023/7/20自然辩证法-科学方法论30科学发展的否证模式科学始于问题而非观察提出有针对性的猜测