第四章科学的本质和科学认识过程

第二篇自然科学观与方法论本篇依据自然观、方法论和科学观相一致的原理，围绕科学认识的形成与发展，研究科学认识自然的过程：一个以科学问题为起点，对自然界由直观形成的感性认识，再经过抽象思维上升到理性认识，然后又回到实践改造自然的过程；研究人们怎样通过感性直观取得经验，怎样通过抽象思维形成观念以及各种方法之间的关系。探讨理解科学研究是一个从问题到假说，再通过逻辑论证和实践检验转化为理论的过程。认识科学理论及其体系的形成和理论的评价等问题，并在此基础上进一步探讨科学理论发展的多元模式和创造性思维的激发机制。第四章科学的本质与科学认识过程第一节科学的本质一、科学的涵义及本质“科学”一词源于拉丁文Scientia，原意为“知识”。英语science，法语science,德语Wissenschaft。我国早先译为“格物致知”，出自《礼记·大学》的“致知在格物，格物而后知至”。日本转译为“致知学”。明治维新时期，日本科学启蒙大师、教育家福泽瑜吉把science译为“科学”。1893年康有为翻译日本的著作时引进了“科学”一词。严复在翻译《天演论》时，将science译为“科学”。“科学”是人类关于自然界的知识体系以及获得这种知识体系的活动的总体。1、科学是关于自然界的知识体系2、科学是科学家认识自然界的实践活动3、科学是一种社会建制4、科学是一种高级文化5、科学是一种重要的方法6、科学是生产力7、科学是人与自然的对话二、科学知识的主要特征1.可检验性2.系统性3,主体际性三、科学划界的标准逻辑经验主义以意义标准作为科学划界的唯一标准，这是与它的证实原则紧密联系在一起的。批判理性主义者波普尔主张可被证伪的理论或命题才是科学的，否则是非科学。历史主义者在科学划界问题上又可以分为两派，一派以库恩、拉卡托斯等为代表，认为科学与非科学、伪科学的区分，就在于是否在范式或科学研究纲领的指导下从事解决疑难的活动。另一派则以费耶阿本德为代表，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，不存在科学与非科学之间的一成不变的界限，因而主张科学与非科学不可划分，也不应该划分。邦格提出了多元划界标准。他给出科学知识领域的12个条件。辩证唯物主义认为科学与非科学、伪科学是有本质区别的。可检验性是科学区别于伪科学的根本标准。伪科学是伪装成科学的非科学，是一种社会现象，其内容不具有客观真理性。伪科学是伪造或篡改实验数据，回避或拒绝规范的科学实验和同行专家的科学鉴定，或者用违背科学实验准则和程序的“实验”去取代规范的科学实验，其结果经不起真正的科学实验的检验。不可检验性和伪装是伪科学的基本特征而一般的非科学是指不满足精确性和可检验性的命题、问题或理论，无法运用自然科学方法进行检验或评价的领域，如道德、哲学、宗教信仰、神话传说、艺术等。因此，科学与非科学并没有好坏、对错之分，它们只是标明了两类不同性质的知识。第二节科学认识的过程一、科学问题1．科学问题的概念科学问题实质上是经验和理性之间的矛盾，它主要包括经验事实之间、经验与理论之间、理论自身、理论与理论之间等方面的矛盾。科学问题也是指科学研究中主体与客体的矛盾、已知与未知的矛盾。2．科学问题的分类①待解问题与无知问题待解问题－－如果认识的主体提出的问题关系到知识的扩展和进步，并且是以往人们未曾提出或没有解决的，这就是待解问题。无知问题－－如果提出的问题是科学上早已解决或根本无法解决的，那就是一个无知问题。②真问题与假问题真问题－－为科学认识指出了正确研究目标和解题方向的科学问题就是真问题。假问题－－为科学研究指示了错误的研究目标或错误的解题方向，就是假问题。③常规问题和非常规问题常规问题－－是在已有科学理论的概念框架下提出的，它与现有理论的基本原理和基本概念不发生根本性的冲突。这类问题的解决，能够充实和扩展已有的理论体系，使之更加完善和巩固。非常规问题－－是跳出原有理论的概念框架提出来的，它与已有理论的基本原理和基本概念明显不同和尖锐对立，带有鲜明的破旧立新、转变观念的特点。这类问题的提出和解决，可能导致旧理论的解体和新理论的建立。3．科学问题的意义英国的科学哲学家波普尔提出了科学发展的四阶段模式，即P－TT－EE－P。他认为科学的发展过程是从问题（P）开始的，经过提出试探性的理论（TT）或假说来尝试性解决问题，然后再对这咱解答进行严格的理论批判或实验的检验，消除可能的错误（EE），再提出新的问题（P）。爱因斯坦：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看待旧的问题，却需要有创造性的想象力。而且标志着科学的真正进步。”二、科学事实1.科学事实的概念科学事实－－是指通过观察和实验所获得的经验事实，是经过科学整理和鉴定的确定事实。事实可分为客观事实和经验事实：客观事实－－指客观存在的事件、现象和过程。这种事实是本体论意义上的事实，通常被称为“客观事实”，或者叫做“事实1”。经验事实－－指观察者从观察对象中所获得的结果，实际上是人们对客观事件、现象和过程的一种反映或描述。这种含义的“事实”通常被称为“经验事实”，也叫做“事实2”。2．科学事实的特点第一，个别性。即科学事实应该是个别存在的陈述。第二，客观性（可重复性）：即科学事实应该可复核、可重现。第三，系统性。即科学事实应该比较系统地反映事物的存在。第四，相对独立性。当一种假说经实践检验而被否定时，假说中依据的一些科学事实却没有被推翻，这表明它是科学知识中稳定、可靠的部分。3．科学事实的作用(1)科学事实是形成新概念、新理论的基础。(2)科学事实是对科学假说和科学理论进行评价的主要依据和基本手段。(3)科学事实是补充和发展科学理论的重要途径。三、科学定律1．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。2．科学定律的特征：①科学定律是绝对真理和相对真理的统一。②科学定律的简明性。3．科学定律在科学知识构成中的重要作用其一，科学定律提示了事物的本质和规律。其二，科学定律有助于科学概念和科学理论的形成。其三，科学定律是科学解释和预测的有效工具。四、科学假说1、科学假说及其特点假说是根据已知的科学事实和科学原理，对未知的自然现象及其规律性作出假定性的推测和说明。假说是科学性和假定性的辩证统一。①科学性。②假定性。2、科学假说的作用①假说使科学研究带有自觉能动性②假说是通向科学理论的桥梁③假说是激发科学创造的媒介④假说之间的竞争是促进科学发展的动力3．构造假说的方法论原则①解释性原则这是指假说和已知事实的关系。一般说来，假说应当与那些经过实践反复核实的事实相符合，它不仅能解释个别事实，而且能解释相关的全部已知事实。②对应性原则这是指假说和已有理论的关系。一般说来，任何解释某一对象领域现象的新假说，不应当与该对象领域中其真理性已被久经检验的科学理论相矛盾。③可检验性原则这是指假说与科学实践的关系。科学假说应当是可检验的。任何假说必须通过演绎得出一些推论，这些推论原则上能够用观察、实验加以检验。五、科学理论1、假说转化为理论的标志第一，解释性条件把假说运用于实践，如果有愈来愈多的事实和这个假说相符合，并且没有任何已知事实与之矛盾，那末就证明这个假说是客观规律的正确反映。这是假说转化为理论的首要标志。第二，预见性条件由假说作出的科学预见得到实际的证实，标志着假说已经转化为理论。这是假说是否转化为理论的鲜明标志。2．科学理论及其特征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、经过实践验证的正确认识，是由一系列概念、判断和推理逻辑地构成的知识体系。科学理论是科学认识的最高成果形式。科学理论具有以下几个基本特征：①客观真理性。②全面系统性。③逻辑完备性。④科学预见性。科学事实、科学定律、科学假说、科学理论是构成一个完整的科学知识体系不可缺少的组成部分，是不可分割地联系在一起的。它们之间的辩证关系表现在以下几个方面：①科学事实是科学知识体系的出发点和归宿。②科学定律是构成科学理论的基础。③科学假说是科学理论的过渡形式。④科学理论是科学成果的系统体现。第三节科学价值一、科学价值1、价值与科学价值马克思：“‘价值’这个普遍的概念是从人们对待满足他们需要的外界物的关系中产生的。”科学价值是指现实的人与满足其某种需要的科学的属性之间的一种关系。科学价值可以划分为“科学的内在价值”和“科学的社会价值”两个基本方面。2、科学的内在价值人类在长期的探索自然界的科学实践活动中，形成了求真、客观与人文关怀的科学精神，形成了怀疑、批判与创新的科学思想，以及从实际出发，实事求是的科学方法，是科学的内在价值，这是科学文化的核心，是不以时代、国家、民族、地区为转移的。3、科学的社会价值科学的社会价值，是指科学与社会相互作用过程中对人类社会的作用和意义。它主要表现为科学所具有的积极的、正面的社会功能。①科学给人类社会带来物质价值和精神价值。②科学对人类物质文明的发展有巨大的促进作用。③科学推动人类精神文明的进步。二、科学价值观1、科学价值中立说科学价值中立说强调了科学认识中的客观性原则，认为事实判断不同于价值判断，二者之间是有严格区别的。2、科学负荷价值说强调科学技术活动的全过程都渗透着价值，坚持科学不是一种纯粹的个性工具，而是出现于特殊社会情景之中的复杂事业。这种观点认为，“权衡”是每个社会技术系统所具有的，科学技术也像其他任何事情一样，有得必有失。三、科学精神和科学方法1、科学精神科学精神，是指从科学研究过程和成果中所显示出来的科学本身所独有的一种精神气质，以及与之相应的科学思想和科学方法。它是人类精神文明的重要方面，也是科学价值的核心所在。①求真务实精神②有条理的怀疑精神③开拓创新精神2．科学方法及其意义①科学方法－－是认识主体在科学研究活动中，为了探索未知事物的属性和规律，为了有所发现和知识创造而采取的实践方式和思维方式，是为了解决科学问题而采取的途径、程序和手段。②科学方法的意义科学方法在科学认识中有重要的作用，关系到科学研究的成功与否、成就大小、进展快慢和效率高低。方法得当，可能事半功倍；方法不当，则事倍功半，甚至一事无成。③科学方法的层次第一，自然科学各门学科所特有的专门研究方法第二，适用于各门自然科学学科的一般研究方法第三，适用于自然科学、社会科学、思维科学的最普遍的方法自然科学方法着重研究各门自然科学运用的一般方法，又重视最普遍的方法论原则的指导，并联系自然科学的实际，来理解和阐发普遍性方法的应用。爱因斯坦：“认识论要是不同科学接触，就会成为一个空架子。科学要是没有认识论－－只要这点是可以设想的－－就是原始的混乱的东西。”