1、1,第三章,科学观与科学方法论,2,本章学习要点,学习目的：了解科学在人与自然关系中的地位和作用，把握科学的本质和特征 及其活动过程，培养现代科学意识。学习内容： 1、从本体论的角度看待科学的一般本质和特征，科学理论的结构体系； 2、从认识论的角度看待科学发展的一般规律和动力，探讨科学发展的模式； 3、从方法论的角度理解把握科学活动的过程。,3,本章学习内容,第1节 科学的本质与特征1、“科学”观念形态的演变2、近代科学的兴起及其特征3、科学的本质 第2节 科学的体系与结构1、科学的划界2、科学理论的结构 第3节 科学发展的模式1、逻辑实证主义的科学发展模式2、波普尔的科学发展模式3、库恩的科
2、学发展模式4、社会学的科学发展模式 第4节 科学方法论1、科学问题的提出2、科学事实的获取3、科学抽象与科学思维4、科学假说的形成5、科学理论的创立,4,第一节 科学的本质和特征,1、“科学”观念形态的演变 2、近代科学的兴起及其特征 3、科学的本质,5,1、“科学”观念形态的演变,从词源上讲，英文的“科学”即Science源于拉丁语的“scientia”，指静态的“知识、学问”，西方古代科学研究体现在“自然哲学”与“道德哲学”之中。19世纪，自然科学从哲学中最终独立出来，1825年，科学家休厄尔创办“Physicist”（物理学家）一词，1833年，创办“Scientist”（科学家）一词，
3、用来称呼像法拉第那些在实验室中探索自然奥秘、增进人类自然知识的人，从语源学的意义上标志着科学的独立，成为一种专门的职业，也就是今天所称的“Science”（科学）。“自然哲学”与“道德哲学”研究也就演变为今天的“自然科学”与“社会科学”研究，我们自然辩证法所讲的“科学”，主要是狭义意义上的“自然科学”。,6,中文“科学”的由来,首先将Science翻译为“科学”的是日本的福泽谕吉，出现在其1872的著作劝学篇中，福泽谕吉将“科学”理解为“一科一学”，主要是认识到当时西方的“Science”都是“分科之学”。 中国的康有为将日本学者的翻译方法于1893年首次引进到中国，严复在翻译赫胥黎的天演论中
4、第一次公开使用了这一翻译，而梁启超在变法通议中也使用了这一概念。在中国古代，一直将科学称为“格致之学”。礼记大学中指出“致知在格物，物格而后知至”，意思是为了辨别是非，首先要考察事物，获得知识。,7,今天人们所面对的科学一词的含义,广义，知识体系（有时特指自然知识体系） 狭义，科学并非一般的自然知识，而是从16、17世纪近代以来形成的一种特定的认识形态，包含着对事物的特定看法、处理问题的特定方法、知识创造的特定机制。它为人类规定了如何看待自然、研究自然、征服自然和改造自然的方式。 （也是一种知识体系，但这种知识体系的形成却是独有的）,8,2、近代科学的兴起及其特征,近代意义上的科学首先兴起于欧
5、洲。在经历了古希腊对自然界总体性考察的“自然哲学”探讨，欧洲黑暗中世纪的缓慢发展，经14世纪开始的文艺复兴、启蒙运动对“科学精神”和“人文精神”的提倡，以及16-17世纪的欧洲哲学转向，在以哥白尼、布鲁诺、伽利略为主要推动者的天文学革命和以维萨留斯、塞尔维特、哈维为主要推动者的医学革命的带动下产生了。在近代科学兴起的过程中，伴随着如下过程和特征：（1）对自然的数学化本质的考察和运用 （2）近代科学与实验的结合 （3）近代科学与技术的紧密结合 （4）近代科学的社会化：科学日益成为一种社会建制,9,（1）对自然的数学化本质的考察和运用,自古希腊开始直到近现代，人们对自然的考察从来也没有脱离过数学，
6、而这一特征也构成了近代科学的基本特征之一：希腊人在自然哲学的探讨过程中，虽然总体上基于直观性、思辨性的特征，但对世界的考察和把握从来没有离开过数学手段。希腊哲学家认为，自然具有内在规律，可以从整体上把握，而把握自然规律的手段就是数学。如泰勒斯对初等几何学的研究和应用、毕达哥拉斯关于自然的数学化本质的思考、阿波罗尼乌斯对几何学的研究、欧几里得数学公理化体系的建立、阿基米德数学化的力学知识的建立、托勒密数学化的天文学体系的构成等，而数学知识及其运用得益于古代文明国家对数学、几何学等知识的考察。,10,欧洲中世纪，科学成为“神学的婢女”，虽然科学发展缓慢，但数学作为科学研究的工具从来也没有停止过，数
7、学知识被继承下来，如对欧几里得几何原本的翻译对托勒密天文学大成的翻译；16-17世纪开始了欧洲近代科学革命，近代科学重要的方式之一就是用数学化的方式考察自然，而这一点是由“近代科学之父”伽利略来完成的，他开启了自然的数学化运动，并提出了“自然之书是由数学语言写成的”名言。数学和数学方法成为近现代科学分析的主要方法，乃至出现在社会科学的研究中，如经济学。,11,（2）近代科学与实验的结合,近代科学的另一个本质就是对实验的依赖。英国哲学家培根大力提倡实验方法，然后通过归纳的方法总结出科学定律。伽利略身体力行，从而成为现代实验科学传统的奠基人。在物理运动的实验中，摆脱了古希腊亚里士多德的“目的论”的
8、思辨哲学影响，通过单摆实验、斜面实验、以及传说中的比萨斜塔实验等，提出了匀速运动、自由落体运动、抛物运动等概念和定律，为牛顿总结出运动的“三大定律”奠定了基础，并使科学摆脱了传统的形而上学思辨；（亚里士多德的冲力论）伽利略还自制实验工具，通过望远镜对天体进行观察，如木星的四颗卫星（美的奇星）的发现，对月球表面环形山以凸凹表面的观察对太阳的各个卫星围绕太阳运行的“恒星视差”的发现等；伽利略还开创了将数学和实验观察相结合的近代科学研究方法，这是近现代科学最主要的特征。,12,近代科学与实验的结合体现出科学的另外一个特征就是科学知识或者科学理论必须接受实验的证实，即能够被实验或经验检验的知识才是科学
9、，这也就是科学的实证（被实验证实）性特征。而这一特征，也构成了“科学的划界”、“科学的评价”等科学哲学中的基本问题之一。,13,（3）近代科学与技术的紧密结合,伽利略所开创的实验科学传统，也体现出来近代科学的另一个本质，即科学是通过或者借助于技术来完成的。传统上一般认为技术是科学的应用，而这种观点受到了诸多质疑，如美国历史学家林恩怀特就认为，古典科学和近代科学之间的联系在于中世纪的技术革命，这一点在历史上和概念上都先于近代科学的兴起，并为近代科学的兴起打下了基础。在工业革命之前，蒸汽机、水力、机械工具、钟表制造、冶金等技术上的重大进步很少或者几乎是在没有具体的科学理论的指导下发展起来的。 近现
10、代科学已经不同于古代思辨和直观的科学研究，对科学仪器和工具等技术的应用，已经成为近现代科学必不可少的成分，也构成了近现代科学的必然特征之一。正如美国科学史学家和科学哲学家托马斯库恩所言： “技术经常在新科学的突现中起着重要的作用。”今天，“technoscience”即技术科学的概念，越来越深入人心。,14,（4）近代科学的社会化：科学日益成为一 种社会建制,近代以来的科学已经不同于传统上个体科学家依靠个人兴趣进行研究的时代，而是向“科学家集团”共同研究的时代推进。依靠个人之力显然无法完成愈加复杂的科学研究，而是表现为，科学家被社会地组织起来，规模化、组织化、常规化的研究。近代以来的科学总是在
11、一定目的指导下，有目标、有组织，有投入、依靠国家和政府资助，各种科学之外的社会因素渗透到科学研究之中，科学日益成为一种社会建制。1963年，美国普莱斯出版小科学、大科学一书，指出小科学是传统的、自发的、零散的、小规模的科学活动；而大科学是有目的、有计划、大规模的科学活动。,15,3、科学的本质,马克思曾经对近代科学的本质进行了综合的、动态的哲学分析。他从以下几个方面指出了近代以来科学的本质。（1）科学是人对自然界的理论关系和实践关系。 （2）科学是社会和精神领域的劳动。 （3）科学是生产力。 （4）科学从物质生产和精神生产两个层面体现出其社会价值。,16,（1）马克思认为，科学同工业一道，是“
12、人对自然界的理论关系和实践关系”。人类自古以来就在与自然接触的过程中获得了对自然界的认识，并随着实践的发展将这些经验知识理论化，从而最终形成了科学知识。与此同时，从近代科学兴起之后，人类就将这些科学知识用来进一步地认识自然和改造自然，使科学知识获得了实际的价值。这表明人在自然界面前并不是完全被动的，而是可以通过科学和工业对自然界进行能动的认识和改造。（2）马克思指出，科学也是一种劳动，是属于社会和精神领域的劳动。科学作为一般的劳动，属于“精神生产领域”，而科学技术作为一种社会劳动，是“一切科学工作，一切发现，一切发明”。,17,（3）马克思指出，科学同技术一样，已经成为一种生产力。随着现代工业
13、将自然力和自然科学并入生产过程，大大提高了劳动生产率。而随着现代工业的发展，“现实财富的创造较少地取决于劳动时间和已耗费的劳动量，较多地取决于在劳动时间所运用的动因的力量，而这种动因自身它们的巨大效率又和生产它们所耗费的直接劳动时间不成比例，相反地却取决于一般的科学水平和技术进步，或者说取决于科学在生产上的应用。” 由此形成的就是“科学技术是生产力”的著名论断。（4）马克思和恩格斯指出，科学的社会作用表现在物质生产和精神生产两个方面。科学是人类知识体系中最重要的组成部分，因而构成了社会的精神财富；同时，科学作为生产力的要素被用于创造物质财富，因此科学本身成为那些发展科学的人、组织和国家的致富手
14、段。,18,通过对近代科学缘起及科学本质的了解，可以推演出科学的一般特征：（1）科学是一种理论化、系统化的知识体系； （2）科学又是产生知识体系的认识活动； （3）科学是一种文化现象； （4）科学是一种社会建制。,19,首先，科学是理论化、系统化的知识体系。“科学是以范畴、定理、定律形式反映现实世界多种现象的本质和运动规律的知识体系。”因此，科学具有理性和可证实性的特征。 其次，科学是产生知识体系的认识活动。科学的任务就是发现事实，揭示客观事物的规律性。因此，科学是具有探索性的、创造性的社会劳动。 第三，科学是一种文化现象。从人类文明史和科学的发展历史可以看出，科学作为一种特殊的知识生产方式和
15、精神创造方式，是人类文化中最活跃、最重要的组成部分。科学既具有不同于其他文化的性质和价值，同时科学又扎根于文化之中。 最后，科学是一种社会建制。早期的科学只是单纯的认识自然，是属于科学家个人的行为。随着近代科学的诞生和科学潜在应用价值的出现，科学开始出现组织化和社会化，企业、集团、国家乃至国际间合作的科学研究逐步增多，科学研究之外的社会因素直接或间接地介入到科学研究中来。为了更好地管理和协调科学研究的进行，科学逐步成为一种社会建制，用社会的组织形式来协调科学活动，使科学研究带有明显的社会色彩。,20,第二节 科学的体系与结构,1、科学的划界(何种知识体系可称科学) 2、科学理论的结构两部分内容
16、的解释：既然科学是一种可检验性的、需要验证的知识，那么这种知识就可能存在错误，因此科学的真理性是相对的。同时，科学又是一种系统化、理论化的知识，具有自身的内部结构。那么，区分“科学”与“非科学”的界限在哪里？什么样的知识才算是科学知识或科学理论？科学又具有什么样的体系结构？,21,1、科学的划界,一些例子：科学：牛顿力学定律；量子力学理论 非科学：魔术，艺术，宗教，哲学 伪科学：星占学，特异功能问题：为何只有第一种被称为科学？有什么样的划界标准？ 几种划界标准：逻辑实证主义的“证实”标准；逻辑证伪主义的“证伪”标准；拉卡托斯的“精致证伪”主义标准；历史主义的“范式”标准。,22,（1）逻辑实证
17、主义“经验证实”标准：,逻辑实证主义是第一个成熟的科学哲学流派，它推崇自培根以来的经验归纳法，认为科学知识是通过经验观察和实验，在归纳法的基础上由数学和逻辑所表达和形成的，科学认识只能局限在经验范围内（这就是法国Comte的实证主义原则），而一个命题是否有意义，是否是科学理论或者知识，在于能否从逻辑上被“经验证实”，凡是不能被证实的都是没有意义的伪命题。这一证实标准被逻辑实证主义的先驱罗素、维特根斯坦，以及被卡尔纳普、赖欣巴哈等逻辑实证主义者运用；由于逻辑实证主义是科学哲学的第一个成熟流派，在当时西方的哲学中处于主流地位，它的“证实”或“可证实性”的划界标准在当时占据了主导地位。,23,逻辑实
18、证主义“经验证实原则”的目的在于反对“形而上学”。传统科学的研究包含在哲学即形而上学之中，逻辑实证主义认为科学应当与形而上学划分界限，认为传统哲学探讨的问题如物质存在问题、物质和意识的关系问题，以及巫术、神话等，超出了经验，都是毫无意义的形而上学问题，应当加以抛弃。,24,（2）逻辑证伪主义“证伪”标准：,当逻辑实证主义20世纪初期在西方思想领域占主导的时候，奥地利犹太裔英国哲学家波普尔开始反驳逻辑实证主义。 波普尔“证伪”标准提出的前提： 批判理性主义 反经验归纳法,25,批判理性主义：与传统上对知识的理解不同，波普尔认为，科学知识既不来自归纳理性，也不来自先天的演绎理性，因为归纳理性和演绎
19、理性都存在问题，二者的基础都受到了冲击，理性并非必然确定的，也是可错的。因此，基于归纳和演绎理性而来的知识并非都是确证无疑的知识，而是可错的。因此，从本质上讲，科学知识仅仅是一种临时性的猜测和科学家头脑中临时的假设，也就决定了科学知识是可错的，是可反驳的、可批判的，或者说，可证伪的；,26,反经验归纳法：A、由于归纳而来的命题都是单称命题，是或然性命题；而科学理论是全称命题，是必然性命题，具有普遍性和一般性，不存在逻辑推导上的必然通道；或者说，具体的归纳无法走向一般的普遍性；B、归纳而来的知识是不可靠的，是可错的。因为归纳法基于经验或观察之上，而经验总是具有私人性，是不可靠的。C、归纳推理要得
20、到证明，必然导致循环论证，即“休谟的归纳难题”。一种循环推理是无效推理。经验证伪原则的提出：证实不具有逻辑必然性，而证伪倒是具有逻辑必然性，因为只要有一次例外的例子，就会否定一个理论，而无论有多少次证实，也无法推出普遍的理论。或者说，理论只能被证伪，而不能被证实。,27,证伪原则的合法依据证伪原则是建立在“逻辑不对称”的基础上的。这就是说，用数量极大的个别也不能证实一般，而只要用数量极少的个别甚至只有一个就可以证伪一般。即一个“证实”只能证实一个经验事实，而一个证伪却可能证伪整个科学原理。 证伪原则的实质科学知识是可错的，是受到批判的。正如波普尔指出，“没有所谓科学的方法，有的只是所谓试验和试
21、错的方法”。 证伪原则的目的科学划界。只有那些能够被证伪的命题才是科学的命题，反之，不可检验，不能证伪的，就是非科学的，形而上学的”。如宗教、神话、巫术、传统形而上学问题等，都无法证伪，都不是科学的。推论出Popper的真理观知识总是可错的，可批判的，因此我们永远无法获得终极真理，而只能不断逼近真理。（这种认识涉及到后边关于科学发展模式的探讨）,28,可证伪的含义,这里是几个简单断言的例子它们在所指的意义上是可证伪的。 1星期三从来不下雨。 2所有的物质受热都膨胀。 3在靠近地球表面的地方松手将重物（如一块砖）放开，如果不被阻挡，就 垂直下落。 4当光线从平面镜上反射时，它的人射角与反射角相等
22、。 断言（1）是可证伪的，因为观察到有一个星期三下雨就能被证伪。断言（2）是可证伪的。它能被大意是这样的观察陈述证伪：某一种物质X，在时间t，受热不膨胀。接近冰点的水就能证明（2）为伪。（l）和（2）都是可证伪的，并且是假的。断言（3）和（4）据我所知也许是真的，虽然如此，它们在所指的意义上是可证伪的。一块砖被松手放开时往上“掉”，在逻辑上是可能的。断言“砖”松手放开时往上“掉”，并无逻辑上的矛盾，虽然也许这类陈述从来没有被观察所支持过。断言（4）是可证伪的，因为光线射向镜面的人射角是斜角时可以设想，以垂直于镜面的方向反射出去。如果反射定律是正确的，这就永远不会发生，但是假如发生，也无逻辑上的
23、矛盾。（3）和（4）都是可证伪的，即使它们也许是真的。 如果存在与某个假说相矛盾的逻辑上可能的一个或一组观察陈述，这个假说就是可证伪的，如果这个或这组陈述被确定为真的，就会证明这个假说是假的。,29,不可证伪的含义,这里有几个陈述不满足这个要求，因而是不可证伪的。5天或者下雨或者不下雨。 6在欧几里得圆上，所有的点与圆心等距。 7在赌博性的投机事业中，运气是可能存在的。 没有逻辑上可能的观察陈述能驳倒（5）。不管天气怎么样，它总是真的。断言（6）必定是真的，这是由于欧几里得圆的定义。假如在一个圆上的点不与某个定点等距，那末，这个图形就不是一个欧几里得圆。由于同样的理由，“所有单身汉都是未婚的”
24、，是不可证伪的。断言（7）是从报纸上的一个占星图中引来的。它代表了算命者的狡猾策略。这个断言是不可证伪的。它等于告诉读者。如果他今天打一个赌，它可能赢，而不管他打赌还是不打赌，如果他打赌了，不管他赢还是没有赢，这仍是真的。,30,某些理论虽然它们表面上似乎具有真正的科学理论的特征，事实上只是伪装成科学的理论，因为它们是不可证伪的，因此应该予以摈弃。,阿德勒理论的一个基本原则是：人的行动的动机是某种自卑感。在我们的漫画式介绍里，这一论点得到下列事件的支持。当一个小孩掉进河里的时候，附近一个人正站在这条危险的河的河岸上。这个人或者跳进河里去救这个小孩或者他不这样做。如果他跳进水里，阿德勒派的反应是
25、指出这如何支持了他们的理论：这个人由于表明他勇敢得足以不顾危险跳进水里。显然需要克服他的自卑感。如果这个人没有跳进水里，阿德勒派又能声称这是对他理论的支持。当这个小孩淹死的时候，这个人由于表明他具有强烈的意志力留在岸上不受干扰，他正在克服他的自卑感。,31,一个真正的科学定律或理论是可证伪的，正因为它对世界提出明确的看法。对于证伪主义者来说，从这一点很容易地就得出这样的结论：一个理论越是可证伪的，它就越好，这里的“越”字是在不严格的意义上使用的。一个理论断言得越多，表明世界实际上并不以这个理论规定的方式运动的潜在机会就越多。一个十分好的理论是一个对世界提出非常广泛的看法的理论，因此它是高度可证
26、伪的，无论什么时候去检验它，它都是经受得住证伪的。 这一点可以用一个浅显的例子来加以说明。考虑一下这两个定律：(a)火星以椭圆形轨道围绕太阳运行。 (b)所有行星以椭圆形轨道围绕太阳运行。（b）作为一则科学的知识比（a）有更高的地位。定律（b）告诉我们（a）告诉我们的一切、并且此外告诉我们的还更多。定律（b）这个更可取的定律，比（a）更可证伪。如果对火星的观察结果是证明（a）为伪，那末它们也就证明（b）为伪。任何对（a）的证伪都是对(b)的证伪，但是反之则不然。可以设想证伪（b）的有关金星、木星等轨道的观察陈述同（a）不相干。如果我们遵循波普尔，把那些能证伪定律或理论的观察陈述叫做那个定律或理
27、论的潜在证伪者。那末，我们就能说，（a）的证伪者形成一个类，它是（b）的潜在证伪者的子类。定律（b）比定律（a）更可证伪，这就等于说它断言得更多，是更好的定律。,32,（C）拉卡托斯“精致证伪主义”的标准：,拉卡托斯精致证伪主义标准提出的前提：波普尔证伪主义标准存在缺陷：在波普尔看来，理论一旦被经验从逻辑上证伪，理论就会被取代。在波普尔的学生，匈牙利籍英国哲学家拉卡托斯看来，波普尔的证伪主义是朴素的证伪主义，科学理论的坚韧性及科学发展的继承性无法得以解释；波普尔的证伪主义过度强调科学的证伪、批判和革命等特点，一味强调批判和否定，抹煞了科学常规时期的建设性活动和探索性活动；与逻辑实证主义一样，逻
28、辑证伪主义注重从科学本身按照逻辑的角度来分析科学及其哲学问题，忽视了大科学时代科学共同体的作用及其对科学理论的选择，忽视了科学理论发展真实的历史背景，因此他所描述的科学往往与科学的实际发展不相符合为了纠正这种错误，拉卡托斯的精致证伪主义和以库恩为首的历史主义提出了自己的科学划界标准。,33,拉卡托斯精致证伪主义标准：证伪并不能推翻一个科学理论，只有一个新的、更成功的科学理论才能取代旧的科学理论。因为任何科学理论都不是孤立的，而是相互联系的。所以，当我们评价一个科学理论的时候，所面对的不是一个单一的理论，而是一系列理论。拉卡托斯用“理论系统”的概念取代了“理论”的概念，实际上是接受了一种“整体主
29、义科学观”，即任何科学命题和理论都不是孤立存在并可以受到经验的证实或者证伪，而是形成了整体网络的、彼此关联的命题系统，接受经验检验的是理论系统而不是单个的理论或者命题。拉卡托斯把评价单个理论的问题转变成怎么评价整个科学理论系统的问题，理论系统构成了一个“科学研究纲领”。拉卡托斯认为，如果是整个理论系统接受经验评价的话，那么理论就不会那么脆弱，不会轻易被证伪。,34,拉卡托斯“科学研究纲领”的构成：,硬核、保护带、反面启示法和正面启示法（1）硬核科学研究纲领或者科学理论体系的基础理论部分和核心部分。硬核不允许遭到反驳，经验检验轻易触及不到硬核； （2）保护带由科学理论的一些辅助性假说构成。保护带
30、的任务就是保护硬核，竭力不让硬核遭受经验事实的反驳，让对硬核的反驳矛盾指向自己，通过调整自身的各种辅助性假说来承担反驳的责任； （3）反面启发法不得在这个纲领的发展过程中修改和触动其硬核的禁令。就是让保护带发挥功能的一种措施。它是一种禁令，防止把反驳矛头对准硬核，而通过保护带的修改和调整，保护硬核； （4）正面启发法积极鼓励科学家修改、完善、精确化保护带，以发展整个科学研究纲领。如果说反面启发法是消极的保护硬核，正面启发法就是积极主动的修改和完善保护带，保护硬核。,35,这一理论的先进之处,在于他形成了一个科学发展的动态模式研究纲领的成长。当研究纲领与某些事实不一致时，科学家不应急于抛弃纲领，
31、而是通过调整辅助性假设消除反常；一个新的研究纲领内部也可能是自相矛盾的，同样需要通过调整，如果调整后经验内容增加,并提高了预见性,它就是一个进步的研究纲领；但是任何研究纲领都会退化，如果调整后经验内容减少或不能预见新的事实，那末它就是一个退化的研究纲领。科学的发展过程就是一个新的进步的研究纲领不断取代陈旧的退化了的研究纲领的过程。拉卡托斯认为研究纲领的进步性是科学的划界标准。但他又认为一个研究纲领是否真正退化，人们往往只能在事后得知。,36,举例说明“科学研究纲领”,哥白尼天文学的硬核：地球和其他行星沿着轨道环绕静止的太阳运行，而地球则每天自传一周哥白尼天文学保护带：发现某一时期行星行为不符合
32、哥白尼天文学纲领的预见，纲领的硬核就可以通过增加一些条件或者修改起初一些隐含的假定揭示出来加以修改。比如给最初的行星轨道增添上许多本轮，和改变以往人们对恒星和地球之间距离的估计，以保证内核的正确，这些条件和假定就是保护带,37,对拉卡托斯精致证伪主义划界标准的评价：,拉卡托斯继承了波普尔的证伪主义标准，但是相对于波普尔的朴素证伪主义，强调了科学理论的整体性和坚韧性，还承认了科学的继承性和连续性。拉卡托斯还在其著作科学研究纲领方法论中指出，“科学和伪科学的界线不全然是一个书斋里的哲学问题：它是一个与社会和政治息息相关的问题。”其中的原因就是科学理论不仅是一个事关认识论的问题，同时还具有重大的伦理
33、含意和政治含意。这就表明，科学的划界不应当仅仅是科学内部进行，还应当考虑科学之外的社会因素。虽然科学的内史有助于对科学知识的增长作出合理的说明，但科学内史不能完全说明科学实际发展的全部历史，要用适当科学的“外部历史”（社会的、心理学的）对此加以说明和补充。 在理想的条件下，证伪主义者很希望能够说，构成一门科学历史演变的理论系列，是由可证伪的理论组成，在这种理论系列中的每一个理论都比前一个理论更可证伪。,38,（D）科学的“范式”标准,“范式”标准的提出：关于科学的划界标准，以美国科学哲学家和科学史学家库恩为首的历史主义科学哲学学派提出了“范式”标准。即一个理论或命题，是不是科学理论，关键看其有
34、没有形成统一的科学“范式”，而科学的发展也不体现为科学理论从逻辑上被经验“证实”或者“证伪”，而在于范式“替代”。,39,什么是“范式”？,按照库恩的理解，范式是“科学家共同体”的成员们所“共同具有的东西”，范式接近于“科学共同体”。而“科学共同体”之所以叫做“科学共同体”，是因为他们掌握了“共同的范式”，范式决定了他们。,科学共同体,范 式,共有,决定,40,科学共同体在科学发展的某一历史时期，该学科领域中持有共同的基本观点、基本理论、基本方法的科学家集团。,一群科学家,经历了相同的教育,吸收了相同的文献,获得了相同的训练,探索问题的目标相同,培养新人的方式相同,理解问题的观念相同,解决问题
35、的方式相同,科学共同体,41,对范式的最终界定：（1）科学家共同体共同的科学信念； （2）科学家共同体共有的研究传统； （3）科学家共同体共有的“理论框架和方法模型”； （4）科学家共同体所共同使用的“工具、仪器”。“范式”决定了“科学共同体”的形成，规定着科学家共同体的研究传统、研究方向、研究范围、研究目标，科学研究活动受到“范式”制约，科学共同体具有共同的历史知识背景和科学研究传统。比如历史上的“地心说”范式，“日心说”范式，“亚里士多德力学”范式，“牛顿力学”范式，量子力学范式等。不同的范式为科学家规定了各自的基本理论、基本观点和基本方法，从而为科学家提供了研究问题和解决问题的基本模型和
36、框架、并为该范式下科学的发展规定了方向。,42,库恩的范式标准：（1）一个理论之所以被称为科学，是因为科学家共同体具有了统一的“范式”。范式形成之前的理论研究只能叫做“学科”，还不是“科学”，“范式”是一门学科成为科学的必要条件。（2）“范式”的形成受到“科学共同体”所处的社会历史条件、历史背景、以及社会心理和文化因素的影响。（3）一个理论具有了统一的范式之后，科学家共同体就会按照既定的范式，统一思想和行动，进行科学常规性研究；（4）范式具有韧性或相对稳定的特点，对于科学研究来说，与逻辑实证主义和证伪主义不同，单个事实通常不能证实或证伪一种范式。只有更好的范式出现并被科学共同体认同，才会出现新
37、旧范式的更替。因此，科学革命实质上就是范式的转化、过渡和更替。新旧范式有质的差别，当范式发生变化的时候，科学的理论、定律和基本观念都已经改变。（涉及到后边科学发展模式的内容）,43,对库恩范式标准的评价,库恩认为不能单纯从科学内部的结构和逻辑上分析科学理论的意义及其发展，而应该强调科学共同体及其形成的范式在科学发展和认识中的作用；并强调科学理论提出和发展的真实历史背景，即社会因素、心理因素等对科学理论提出和发展的积极作用；致使哲学家费耶阿本德就认为根本不存在划分科学和非科学、科学和宗教、科学和神话的绝对普遍的标准。因为宗教神话同样对科学发展有价值、有意义。科学与宗教、神话等非科学形态有着密不可
38、分的关系。没有这些非科学形态的存在，就没有近代科学的产生。这就使得科学的划界问题从波普尔等纯逻辑的“内部”标准，走向了纯社会的“外部”标准。,44,关于科学划界标准讨论的意义及复杂性,从各种关于科学的划界标准可以看出，划界的方法可以分为两种：一种是认识论的方法，一种是解释学的方法。从认识论的标准来看，科学、非科学、伪科学具有相对明显的划界标准，那就是数学和逻辑的标准。解释学的方法是从历史的角度、文化的角度来理解科学，在解释学的方法看来，历史上有些在我们现在看来是“非科学”东西，在当时的历史环境中却是最高级的“科学”，发挥了应有的作用，例如亚里士多德的物理学。,45,从文化的角度来看，不同的文化
39、在不同的历史时期内都发展出了各自的科学。虽然这些“地方性”的科学按照西方科学的标准来看不属于科学，但是它们却有各自的合理成分，发挥了一定的效用，甚至在现在依然被使用，例如中医学，由于跟西方医学的理路不同，很容易被划分到“非科学”、甚至“伪科学”的领域中去。 因此，科学划界是一个非常复杂的问题，也是一个不断识别的过程，这既牵扯到我们对科学改变本身的理解，也涉及到不同的历史时期和不同的文化背景。我们对科学的理解不能仅仅从西方的标准出发，而且还应当把科学本身作为是一个历史的、文化的概念来看待。,46,总之，科学的划界问题并不是能够简单回答的问题，其中的原因在于，近代科学已经从“小科学”变为“大科学”
40、，从一种兴趣爱好变为一种职业和国家行为。因此，科学的发展受到了越来越多的社会因素的影响，而对科学本质的考察，也就不能单纯从科学内部来进行，必须考虑到更多的社会、文化、历史等因素。,47,2、科学理论的结构,科学理论就其内容而言，是人们借助抽象思维把握的关于事物的本质及其规律性的认识，这也就决定了科学理论从逻辑形式上，应该由概念、推理、判断等部分组成。科学理论的体系结构构成：（1）事实科学理论首先应当建立在客观事实之上； （2）基本概念这是从客观事实和科学实验中提炼、抽象出来的，是科学理论得以建立的基础； （3）原理和定律这是通过逻辑的或非逻辑的方法提出来的有关基本概念之间的关系，是事物得以遵从
41、的规律，是科学理论体系的基本内容； （4）结论这是在事实的基础上，从科学的基本概念出发，遵照科学的原理和定律，逻辑地导出的结果，并且可以与与实验事实相比较。如 ：牛顿三定律第一定律（惯性定律或伽利略定律）： 物体在无外力作用时，或者保持它的静止状态，或沿着笔直的线作匀速运动的状态。（静者恒静，动者恒动）第二定律（加速度定律）：运动的变化与外加推动力成正比；并发生在该力的作用线方向上。F=ma第三定律（作用力与反作用力定律）：对每一个作用力，总存在一个相等的反作用力和它对抗；或者说，两个物体彼此施加的相互作用力总是相等的，并各自指向其对方。,48,表述科学理论的方法公理化方法。这种方法首先产生于
42、数学，欧几里德几何学体系是第一个古典的公理化体系。欧几里德在几何原本中以23个定义、5条公理为出发点，推演出467个数学命题，将古代关于几何学的知识系统化为一个逻辑上完美、严密的体系。,49,科学理论公理化应该遵循的原则（1）无矛盾性：这就是说，从公理系统的公理出发，所得出的结论不能相互矛盾。 无矛盾性决定了理论体系的真实性； （2）完备性：这就是说，所选定的公理应当是足够完善的，系统中的任何定理均可由这几个公理推导出来。 完备性决定了理论系统的严谨性； （3）独立性：这就是说，公理系统中的任何一个公理都不能由其他公理推导出来。如果某一公理可以从其他公理推导出来，那么，这个公理就没有独立存在的
43、必要，它只是一般的定理。 独立性决定了公理系统的简单性。,50,如何辩证看待科学理论的公理化方法？,1、科学理论公理化方法中存在的问题：A、作为公理化前提的公理本身的可质疑性与独立性问题。例如欧几里德几何学中的公理在非欧几何学中就不再是公理；在牛顿力学中，万有引力和运动三定律是公理，但是在相对论中却是导出的 这说明任何一个科学理论都有它的适用范围，它在一种情境中可以很好进行说明、解释和预测，但这并不一定证明在其他情境中一定适用。,51,B、 作为公理化方法的无矛盾性与完备性问题。 1930年，奥地利数学家哥德尔从数学上证明，任何一个公理系统所导出的结论中，至少有一个自相矛盾的命题，可证明是错的
44、或者必然是假的。而如果完全排除了矛盾，公理系统将是不完备的，这就是所谓的“哥德尔不完备性定理”。,52,C、科学理论系统中指称对象的客观存在问题。比如“科学实在论”认为，如果我们认为一个理论是真的，就必然承诺科学理论所指称的对象是客观存在的，尽管有的对象我们目前还不能检测到；而“反实在论”则认为，科学理论所指称的对象并不实际存在，应该从工具主义的角度来理解科学理论，把理论当作启发性的装置；,53,2、辩证的认识科学对事物的认识是一个逐步发展的过程，人类对世界的认识是无限的，科学有它的适用范围。在一定的范围内，科学理论具有客观真理性、普遍性、系统性和逻辑性。,54,第三节 科学发展的模式,科学是
45、如何发展的？或者说，科学发展的动力是什么？牵涉到对科学发展模式的探讨。本节涉及四种科学发展模式。1、逻辑实证主义的科学发展模式 2、波普尔的科学发展模式 3、库恩的科学发展模式 4、社会学的科学发展模式,55,1、逻辑实证主义的科学发展模式,逻辑实证主义的科学发展模式：科学是一种由逻辑和数学表达的，能够得到证实的知识。 而科学的发展和进步是基于经验归纳法基础上的知识累积而实现的，科学进步的模式就是：感觉经验（通过归纳方法）提出假说进一步的观察和实验（对假说进行验证或检验）科学理论提出、 逻辑实证主义的累积发展观：逻辑实证主义的科学发展模式是知识积累的模式，而科学进步的历史是连续的和渐进的，科学
46、知识的增长是量的递进，没有质的变化。当出现新的经验事实时，科学理论就可以在已有模式的基础上，修改和完善现有的理论。科学理论就是在不断的完善和调整中，以及与旧理论逻辑一贯性保持一致的新理论不断的建立的过程中，实现渐进、累积式的发展。,56,逻辑实证主义科学发展模式的困难：（1）有一些科学知识是不能直接观察的，甚至有些科学知识仅仅是一种假说，因此科学知识并不是完全能得到经验证实的。 （2）其所依赖的归纳方法是有问题的，因为归纳是从有限数量的事例总结出普遍的陈述，无法保证不存在例外； （3）它所描述的科学发展模式与科学发展的历史事实不相符合。,57,2、波普尔的科学发展模式,证伪主义的科学发展模式：
47、科学理论本质上是猜测和假说，总会受到经验的检验和批判，科学理论就是在不断提出猜测、发现错误遭到否证和证伪、再提出新的猜测的循环往复的过程中向前发展的。P1-TT-EE-P2。也就是说，科学理论是在不断的否证和证伪中，在不断发生革命的过程中，不断走向真理。正如波普尔所言，“我们无法达到终极真理，而只能不断逼近真理”。,58,证伪主义科学发展模式的困难：科学理论的脆弱性。按照波普尔的证伪主义思想，一次反例就可以推翻一个理论。而科学史表明，理论常常是坚韧的而非如此脆弱。 理论总是不断被证伪，无法解释科学的日益复杂和增长。同时，证伪主义的模式仅仅体现出科学革命的一面，而忽略了科学理论继承性和连续渐进性
48、的一面。,59,外加：拉卡托斯精致证伪主义的科学发展模式,在拉卡托斯看来，波普的证伪主义表现出科学的脆弱性，科学史中的科学则表现出科学的坚韧性，因此波普的证伪主义是朴素的证伪主义，由此他提出了精致证伪主义的科学发展模式，即科学的发展不在于理论被经验的连续证伪，而在于科学研究纲领的被证伪和被替代。科学研究纲领（硬核-保护带-正面启发法反面启发法）科学研究纲领的确立研究纲领的退化研究纲领的替代新的研究纲领的建立。正如拉卡托斯所言，“一部科学史就是相互竞争的研究纲领的斗争史”。 而新的研究纲领体现为理论上的进步即理论可以做出更多预言；也体现为经验内容上的进步即理论包含了更多可接受检验的经验内容。,6
49、0,3、库恩的科学发展模式,库恩基于“范式”理论的科学发展模式提出的前提：1、科学理论发展的研究不能孤立地、离开其真实的社会历史环境进行，单纯从逻辑的角度看待科学发展是有缺陷的，要超出单纯逻辑的范围之外看待科学发展，将科学置于动态的发展过程之中； 2、累积式和否证式科学进步观存在不足，科学史上既有科学的革命 和飞跃，又有科学的渐进和累积。四阶段模式：前科学时期常规科学时期（包含反常）科学危机时期科学革命时期新常规科学时期。,61,1、前科学时期 在前科学时期，科学研究还没有形成统一的“范式”，学科工作者各持己见，相互论争。经过长期论争，逐渐形成统一的基本理论、基本观点、基本方法，即共同的范式产
50、生。 结果前科学时期进入科学时期。一些著名的科学成就得到认可，学派数目大量减少，最终一个有成效的科学模式出现。如“地心说”范式，亚里士多德力学范式，炼金术范式，牛顿力学范式等。,62,2、常规科学时期“是根据规范而进行科学研究的时期”，此时期有了公认的范式，在共同范式的基础上，科学共同体统一思想和行动，通力协作，科学不断迅速发展，表现出累积渐进的科学发展模式。此时，科学家的任务不是检查范式或者改变范式，而是坚守范式；科学家的思维是保守的、收敛的；科学家的任务主要是搜集资料、进行观察和实验，进行一般理论性研究，科学家受到范式制约，创造性不强甚至无须创造，但是，却可以深入研究某一具体领域，并取得成就。如果常规科学时期出现了理论与经验相矛盾的问题，科学家的责任在于提高解题的能力，由此科学呈现出累积渐进式的发展。,
