1、1自然辩证法概论绪论自然辩证法是马克思主义哲学的重要组成部分,是关于自然界和科学技术发展的一般规律以及人类认识和改造自然的一般方法的科学.第一节 自然辩证法证法的研究对象、内容和性质1.研究对象 自然界的辩证法：即自然界存在和演化的一般规律。 科学技术研究的辩证法：即人类通过科技研究活动认识和改造自然的一般规律。 科学技术发展的辩证法：即科学技术发生和发展的一般规律。2.研究内容 自然观：人们对自然界的总的看法。主要阐述自然界的本质及其发展的规律。 科技方法论：人们对科技研究过程中所运用的认识和实践方法的哲学概括。 科学技术观：人们对科学技术的总的看法。阐述科学技术的本质及其发展规律。3 学科
2、性质 哲学类 哲学概括的基础：各们具体学科第二节 自然辩证法的创立和发展一 历史渊源1.古代的自然观：朴素的自然观(1）内容: A 探讨世界的本原，一致认为世界是由 物质性本原构成，哲学家们的任务就是找出这个本原是什么？B 宇宙万物是运动变化的，根源诉诸于自明性。C 运动变化遵循规律。D 在人和自然的关系上，认为人是自然界的一部分，人的最高理想和目的不是去行动，不是去控制自然，而是静观，即深入到自然中去，领悟自然的奥秘和创造生机。(2)特点：整体性 直观性 模糊性 猜测和思辨性2.近代机械论自然观和方法论(1)形成: A 当时的生产实践和生产力水平是机械论自然观形成的基础。B 牛顿力学体系的
3、建立极其获得的巨大成功使机械论自然观走向成熟形态。(2)表现：A 力是改变物质状态的原因，机械观提出外因论;B 用力解释一切自然现象;C 物体质量不改变，机械观认为自然界,只有量变而无质变;D 牛顿力学得出严格的用数值表示机械因果性的公式，可精确预言运动的结果。机械论认为这种单义的决定论是决定论的唯一形式(3)哲学概括为机械自然观的发展推波助澜3.自然观的世界图景及特征：自然界是一架由各种零部件组装而成，按照一定的规则朝着一定方向运转的机器特征：A 机械性（和谐和秩序性）B 决定性 必然性 可预测性 C 还原性 D 可逆性 E 简单性要点：A 自然界是不变的。 B 宇宙的基础是简单的不可再分的
4、原子。C 一切自然现象都可由牛顿力学原理和机械运动加以说明。D 自然界中一切要素都是预先给定的，世界是既成的。4.方法论：拆零的方法（还原性方法）二 自然辩证法的创立1.自然科学的发展：三大发现等科学新进展表明自然界不是固定不变的2.理论准备：黑格尔哲学中心概念是绝对精神，绝对精神在自我反观、自我实现中经历三个阶段。逻辑阶段：含存在、本质、概念;自然阶段：含机械性、物理性、有机性;精神阶段：含主观精神、客观精神、绝对精神3.创立:恩格斯一书的出版2自然观：自然界中的任何东西都是相互联系、运动变化的方法论：实践的观点科技观：把科技作为社会现象考察，提出科技是第一生产力三、发展：20 世纪科学革命
5、相对论、量子力学、非线性科学其共同特点是：科学研究的兴趣从简单性转向复杂性。经典科学研究的对象主要是线性的、平衡态的、规则的、有序的确定的、可逆的、可作 严格分析的对象。这本来是合理的、必然的，但形成了一种传统的观念即认为复杂性存在于生命和社会历史领域，物理世界是简单的，基本方法是还原的、分析的。20世纪的科学则把注意力转向现实世界的复杂性系统，提倡把复杂性当作复杂性来 处理的新思维，基本方法是系统科学方法20 世纪的科学革命发生在宇观、宏微观三大层次上，使整个科学前沿不断扩大的多层次的综合统一整体。相对论是关于高速宇观尺度的对象的革命；量子力学是关于微观尺度的对象的革命；第三次科学革命则是介
6、于两者之间的宏观尺度的对象的革命。狭义相对论极其哲学意义：基本前提：1 相对性原理；2 光速不变原理推论：1 同时的相对性；2 钟慢效应；3 尺缩效应；4 质量增加相对效应产生于两个相对运动的惯性系，且速度与光速比拟，不同惯性系看到的同一事件的时间延缓量和运动的尺缩量是不同的哲学意义：相对论否定了牛顿的绝对的时空观时空不再是与物质极其运动无关的独立实体。相对论突出了参考系在人们认识中的地位，突出了认识中的主体性。人所观察到的自然现象中，已经把人的因素包含进去了，自然现象成为“”人化的自然界“了。量子力学及其哲学意义：量子性 统计规律性 量子关联 哥本哈根学派的解释：互补原理 测不准关系原理意义
7、：主客体不可分割；因果性问题第三节 学习和研究自然辩证法的意义1.有助于人们在探讨自然发展规律的过程中进一步确立辨证唯物主义的世界观；2.树立辩证唯物主义的科技观；3.提高理论思维能力；4.打开思路，开拓视野，改善知识结构；5.坚持和发展马克思主义第一章 系统自然观系统观的科学基础:系统科学 系统科学是关于系统的类型.一般性质和运动规律的科学. 它是以信息论.控制论.系统工程.一般系统论.耗散结构理论.协同学.突变论.混沌学等为内容的一类综合性学科.系统科学的发展突出表现在几个方面:A 信息论.控制论和一般系统论自身有了重大发展。B 耗散结构理论.协同学.突变论的建立。C 混沌学、超循环理论的
8、建立。D 系统科学的概念.原则.理论.方法向其它学科扩展和渗透.第一节 自然界是一个系统一 什么是系统1.系统的定义：系统是若干有特定属性的要素经特定关系而构成具有特定功能的整体。或者说，系统是以各要素的属性为基础经由特定关系而形成的属性不可分割的整体。完备描述一个系统需具备以下四个条件：要素、结构、功能和环境A 要素：要素是构成系统的组分和组元。B 结构：结构是系统诸要素之间相互联系、相互作用的总和。这些关系可以是数量关系，也可以是时空关系，更重要的则是相互制约关系。C 功能：系统在内外关系中表现出的特性和能力。影响系统功能的因素 F = f(E，C，S)。D 环境：指与系统组成要素发生相互
9、作用而又不属于这个系统的所有事物的总和。系统和环境的区分很复杂。首先要找出性质相近或相关的要素，其次分析这些要素的相互联系的紧密3程度，以及各基本要素的地位和作用，最后将那些性质相近且联系紧密的要素以一种假想线（面）与其它要素相分开，这种假想线（面）就是系统与环境的分界线（面） 。系统和环境紧密联系。2.系统的类型从系统与环境的关系分：孤立系统；封闭系统；开放系统；从系统所处状态分：平衡态系统；近平衡态系统；远离平衡态系统从系统内各要素相互作用的特点分：线性系统；非线性系统。二 自然物质系统1 三个基本范畴（1）物质：标志客观实在的哲学范畴，它是指在人之外，不依赖于人的意识、并能为人的意识所反
10、映的客观实在（2）能量：20 世纪传统观念认为能量是物质运动的一种度量，用它来描述物质运动的数量、形式和相互转化科学的质疑：真空无物质但有能量，场在静止的条件下也有能量，根据质能关系式，物质在静止时也有质量，物质和能量相互转化，这些证明能量是具有某种相对独立性的一种存在所有的基本粒子可分为两类：费米子和玻色子。物质由费米子构成，具空间广延性。玻色子可以占据同一量子态。其中最奇特的是光子，它是构成纯能量的基本粒子，有三条不同与费米子的属性，无电荷和静止的质量以费米子达不到的光速运动，无广延性和不可入性，亦即能量有不同于物质的属性能量：是与场和物质相联系而又具有不同于场和物质特性的宇宙的基本元素之
11、一（3）信息：本体论意义上指一切物质运动的状态和方式，认识论意义上是关于物质运动的状态和方式的表达或反映，是系统有序程度的标记2 自然物质系统的属性 （1）整体性表现：整体大于部分之和（2）整体和部分关系：加和性关系 非加和性关系非加和性关系是系统的特征，它表征着新属性的出现，表彰征着系统与其构成之间的质的差别，其形成在于内部的相干性。系统各部分彼此约束、选择、协同、放大，共同导致属性不可分割的整体的形成。系统自我保持、自我修复的稳定性。这依赖于系统与环境进行物质、能量和信息的交换除整体性外，系统还具有结构性、功能性、开放性的特点第二节 自然系统的层次结构一 层次结构的含义及特点1.中国套箱式
12、的等级结构（1）特点：低层系统对高层系统具有构成性关系； 同一层次的系统之间存在着相干性关系（2）形成原因：西蒙证明，如果存在稳定的中间形态，那么从简单系统向复杂系统的进化要比不存在中间形态快得多。二、自然界的层次结构分非生命世界和生命世界；非生命世界微观、宏观和宇观层次；生命世界分生物大分子、细胞、组织、器官、系统、生物个体、种群、群落、生态系统三、层次与复杂性：拉兹洛指出， “上层系统并不是一定比它的下层系统更复杂”原因在于， “系统进化创造出来的等级不单单是结构等级，而且还是控制等级。 ”四、层次与结合度：反比关系，这是物质机构稳定性的原因；五、层次与物质量的丰度、质的多样性； 六、因果
13、链第三节 自然界的运动形式一 运动形式的多样性：物理运动 化学运动 生命运动二 运动形式的统一性4第二章 自然界的系统演化第一节 自然界的历史性第二节 自然界物质系统的演化一 可逆性与不可逆性（是否有时间箭头） 1.可逆与不可逆如果系统从某一状态变到另一状态后，能够再回复到原来的状态，并且同时使系统的环境也回复到原状，这样的过程就是可逆过程。 通常用数学语言加以刻画。人们把映射 t -t 称作时间反演变换。如果描述一个过程的动力学方程在时间反演变换下保持不变，则称该过程是时间反演对称的，亦即为可逆过程2.存在物理学与演化物理学（1）存在物理学：时间是从外部描述运动的一个参量，它的变化并不影响运
14、动的性质，因而也无法从运动性质来判别时间；（2）演化物理学：时间不再是描述系统运动的外在参量，而是和系统的演化相联系的，从而是有物理内容的时间。严格说来现实的过程都是不可逆的。热力学对演化过程的揭示：卡诺在研究蒸汽机效率时发现，从一定的热量能做的功有一个上限，这个上限取决于两热源之间的温度差。提出卡诺原理：温度均衡过程必导致做功可能性的丧失热力学第二定律：汤姆逊：不能从单一热源取热全部转化为功而不产生其它影响；克劳修斯：热不可能从低温物体流向高温物体而不产生其它影响。用熵表述为：一个孤立系统的熵总趋于增大（熵增定律）熵：本义是表征系统的状态。宏观意义表征系统能量分布的均匀程度；微观意义表征系统
15、内部粒子的无序程度。熵理论在物理学中第一次真正触及到自然界发展的不可逆性问题。熵理论运用于整个宇宙，必然逻辑的推导出宇宙的热寂。宇宙热的总变化总是沿正向变化而趋于热平衡和熵增至极大值，在达到平衡态后，热量在自然状态中无法再转化为能量的其他形式。“一旦宇宙达到热寂，宇宙将呈现一幅惨淡的景象能量在那里还是有的，但它已经丧失了它全部的转化能力，它已经不能迫使宇宙工作，我们将停留在死寂的但可能是温暖的宇宙中。 ”琼斯“在一个非常真实的意义上，我们都是这个在劫难逃的星球上的失事船只中的旅客。 ”-维纳3.时间之矢：热力学、统计物理学的时间之矢：熵增加的方向；生物学时间之矢：生物进化的方向；电磁学的时间之
16、矢：以震荡电磁波的传播方向来表征时间的单方向性；量子力学的时间之矢：原子的自发辐射的时间方向；宇宙学的时间之矢：宇宙膨胀的方向；二、自然界演化的方向性：进化或退化1.概念：进化一般是指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；退化般是指物质客体演化中由有序到无序、由高序到低序的趋势和过程。序是对系统内部各要素之间的联系及演化过程性质的描述，它表征着系统的组织程度。度量参量：熵、序参量、信息量 “并非所有有序程度提高的过程都能称为进化。有两种变化方式，一种变化是预先编好程序的，譬如象胚胎在母体子宫内的演变和生长，另外种类型的变化是创造性的推进” ，它标志着真正的进化。2.科学理论对时
17、间箭头指向的回答：热力学第二定律与生物进化论的矛盾（1）麦克斯韦妖的提出试图解决两者的矛盾；（2）齐拉德证明妖是一个有智力的存在物，妖的能力的获得涉及信息的交换、传递和熵的变化提出负熵 的概念；（3）薛定谔：一个开放系统，能够不断的从外界获得并积累能量，即能产生负熵。有机体如此；（4）耗散结构理论：揭示前两种理论的一致性。dS=deS+diS0 式中，deS 称熵流，可为正，也可为负，也可为零，diS 是内部的熵产生，这部分绝对不会为负，即 diS0。孤立系统 des=0，ds=dis0，熵增；封闭系统 des0，ds0，熵增；开放系统des0，且desdis，则 ds0 熵减。在与环境的交换
18、中，通过自组织形成耗散结构，即远离平衡的非线性区形成的，并且以能量的耗散来维持自身稳定性的，不以外界的微小扰动而消失的稳定的宏观有序结构。 （5）如贝纳德花纹：在自然界中进化和退化这两种演化方向都存在它们都具有一定的普遍性，但都不是唯一普适的现象。 （6）混沌学：从混沌能产生有序，其根据在于混沌内部质的规定性。通过对远离5平衡现象进一步研究发现，当系统进入到高级分支时，将出现越来越多的震荡，最终引起巨涨落而产生混沌现象；还有研究表明在离平衡足够远时，混沌态和有序耗散结构还可以交替出现，由此推测有序态可能是热平衡的无序和混沌态的无序之间的一种状态。*混沌的定义：包含有序的特殊状态；宏观无序无律、
19、微观有序有律的状态；与规则运动相对的行为。*混沌的特性：对初始条件的敏感依赖性，服从确定性方程，具有内在的随机性，具有无穷嵌套的自相似性。*通向混沌的道路：倍周期分岔道路 Xn+1=BXn(1Xn）种群量用 01 之间的变数表示，Xn 代表最大可能的种群量即 100%。B1 时，当种群量比较大时，种群量从一开始就要下降，当种群量比较小时，种群量就增加，最后都到定态值 2/3 处；B=3.0 时，种群量绕两个值震荡；B=3.4495 时，分岔产生围绕四个不同值的种群的震荡；B=3.56，震荡再次不稳定，分岔成 8 支；B=3.569,16 支；B=3.569999,不同吸引子的数目达到无穷。*间
20、歇混沌：茹勒-泰肯道路通向混沌(三体相互作用)；庞加培:大多数二体运动轨道由于第三体的影响,即使在很小的扰动下某些轨道也漂浮不定。*KAM 定律：满足 A.第三行星的扰动的影响不大于澳大利亚的一只苍蝇的吸引力；B.相关行星的行星“年”不具有简单的比率。太阳系不会解体。3.进化和退化的统一性：*进化与退化相互包含，以进化为中的过程往往内在地包含着退化。同样，以退化为主的过程也常常内在地包含着进化。*进化与退化同存共生，进化与退化常常是同时存在和同步发生的。它们往往是一个过程的两个方面。*进化与退化的相互交替，进化与退化往往是交替进行相互转化的。进化过程在一定条件下会转入退化。退化过程在一定条件下
21、也可以转入进化。三 自组织中的相干性和协同性：非平衡自组织理论关于系统走向有序即系统形成有序结构的根据和条件的论述，对于理解一般进化的条件是极有意义的耗散结构理论。*思路:A 首先考虑系统的稳定性； B 平衡态:平衡态也具有扰动,平衡态的抗干扰 性由热力学第二定律加以保证；C 近平衡态；D 远离平衡态。*形成的条件：(1)系统处于远离平衡的状态；(2)系统必须是一个开放系统，即系统内外环境之间要有物质、能量、信息的交换与流通，并且必须使系统从外部输入的负熵流绝对值大于系统内部的熵产生，从而使系统的熵逐步减小；（3）形成有序结构的各要素之间存在着非线性的相互作用。这种相互作用使各要素间产生：*相
22、干效应与协调动作，从而可以使系统从杂乱无章变为井然有序；* 使系统产生多个可能的分支；*产生临界效应。(4)正反馈推动系统走向有序。负反馈往往会使系统的变化衰减，而正反馈则会使系统的变化被放大和加剧，从而推动系统的质变，加速系统自复制自组织的过程，使要素微观协同产生出宏观秩序。 （5）涨落和突变是产生有序状态的条件。小的涨落会被衰减，而在临界点附近，涨落则可能被放大，形成巨涨落，从而会推动系统发生质变，跃迁到新的分支上去，形成有序结构。即在临界点处，涨落会使系统发生突变，导致有序。协同学：研究了由平衡态从无序向有序转化的机制，具更普遍的意义。它认为一个由大量子系统组成的系统实现自组织的关键不在
23、于系统是否远离平衡态，只要系统内部各子系统之间在一定条件下通过协调一致的行动，就能形成宏观尺度上稳定有序的时空或功能结构。子系统之间的这种相互配合、相互协调的机制即所谓协同作用。*哈肯将影响系统行为的众多变量分为两类：快变量（在临界点附近阻尼大，衰减快）慢变量（在临界点附近阻尼系数趋于零） ；慢变量对系统的演化影响很大。*支配原理：在系统达到临界点时，快变量受慢变量的支配和役使，慢变量决定和控制快变量，从而导致新的结构的产生。*序参量。*协同作用：一是序参量与其它参量之间的合作关系和联合作用；一是序参量之间的合作和联合作用。由于以上两种协同作用的存在，整个系统处于积极的状态，当环境变化时，全部
24、子系统均作出主动调整，使系统发展演变。非平衡自组织理论的这些成果，对如何一般地理解进化的条件和根据提供了有益启示（1）系统中的相互作用是系统进化的基本根据；（2）外部获得物质和能量是系统进化的基本条件；（3）内部涨落是系统进化的直接诱因 四 系统演化中的必然性和偶然性牛顿力学：必然性统计热力学：概率引入科学，表明群体行为的规律已丧失了确定性，只能以 确定的概率加以预言量子力学：量子过程本质上只遵循一定的统计规律，统计行为是微观客体的固有本性6系统理论：*系统的自组织过程中，既包含了决定性的作用，又包含了偶然性的作用；远离平衡态系统从外界吸取负熵，形成某种有序稳定的自组织结构，这是一种严格的稳定
25、性，一种必然性，另一方面在自组织的过程中，存在着某种随机涨落的放大，自组织系统因而需概率论的描述。*自组织系统在演化中，偶然性和必然性相互转化；混沌学揭示偶然性甚至产生与必然性；反馈将某种偶然性转变为事物的信息，经加工改造，成为系统自身活动的直接原因（内因） 。*偶然性受制于必然性第三节 自然界演化的规律性 一、矛盾是自然界运动发展的根本动力1、吸引和排斥的矛盾是非生命世界运动发展的动力；2、生物和环境的相互作用是生物进化的动力：第一，内因是生物进化的根据；第二，外因是生物进化的条件；第三，外因通过内因起作用。二、自然界运动转化的守恒性1 自然界中运动转化普遍存在；2 运动转化的守恒性。量和质
26、两个方面去把握运动转化的守恒性。 三、自然界循环发展的周期性1自然界演化的周期性：周期性指事物在运动、发展中表现出的一种属性，它使事物沿时间轴的变化经过一定的时间(周期)以后，向其原来的出发点复归。自然界演化发展中的这种复归，不是一种简单的回复，而是在总的趋势上呈现上升的特征，即辩证法所理解的否定之否定的过程。物质系统演化的周期性，在自然界中是普遍存在的；2自然界循环发展的无限性第三章 生态自然观第一节 自然界是人类赖以生存的基础一 人依赖于自然1 人不能离开自然界而生活：人与自然进行物质和能量的交换；人的精神生活受自然界的影响2 自然界是人类社会生产的自然基础：自然界为人类的创造活动提供劳动
27、对象、劳动资料，影响生产力的发展、结构和布局；自然条件的复杂多样性对社会生产的发展有积极的作用二 自然界由于人的活动而改变面貌动物活动和人的活动的本质区别：A、动物仅利用自然界，仅以自己的存在改变自然而人通过她作出 的改变来使自然界为自己的目的服务，来支配自然界；B、动物对自然界的影响是无意识 的，对动物本身来说是偶然 的事情，而人对自然界的影响是有计划的，经过思考的，必然性大于偶然性；C、尽管有些动物具有从事有计划的、经过思考的行动的能力，但是一切动物的一切有计划的行动都不能在自然界中打上他们意志的印记，而人对对自然界影响的结果则和地球共始终；D、动物只是在直接的肉体需要下改变自然界，而人甚
28、至在摆脱肉体的需要下改变自然界人类社会对自然的反作用 （加速自然界外在形象的改变；以产业的形式有目的有计划有组织 的开发利用自然界；改变自然界的物质组合形式，生产出自然界没有的东西；改变和调节地表自然界的物质和能量分布；能不同程度地控制、调节、改变自然界已经发生的危及人类的变化，能预测、减少或避免自然界即将发生的危及人类的变化；能克服自然界的阻隔，加强自然界各单元之间的交往和联系；能在一定程度上影响自然界内部的平衡和变化机制；能改变人类自身）总结：人和自然的对象性关系；基础是实践和社会关系第二节 自然界的平衡一、自然界的生态系统：指由生物群落极其地理环境相互作用所构成的功能系统。组成： 1 无
29、机环境；2 生物的生产者；3 生物的消费者；4 生物的分解者整体性：1 能流：通过食物链，是一个单向不可逆的过程；2 物流：循环流动；3 信息流二、自然的平衡及演化：1 生态平衡指的是生态系统的稳定状态；2 生态系统的自我调节机制是实现系统稳态的重要杠杆。 （1）生物种群的自然调节； （2）生物与环境之间的相互适应调节：自我调节能力主要依靠结构成分的多样性和能量流动及物质循环途径的复杂性3 生态的演替 调节能力有限度第三节 人和自然的协调发展7一、对人和自然关系的回顾1、 原始文明：人类匍匐在自然脚下。自然界起初是作为一种完全异己的、有无限威力和不可制服的力量与人们对立的，人同它的关系完全象动
30、物同它的关系一样，人们就象牲畜一样服从它的权力，因而这是对自然界的一种纯粹动物式的意识（自然宗教）马克思 2、农业文明：人对自然的初步开发。一方面人类改造自然的能力仍然有限，所以仍肯定自然对人的主宰作用，主张尊天敬神，另一方面，主体的能动性和自信心增强，人们已经把自己提升到高于其它万物的地位。农业文明对自然的破坏是局部的、规模不大，在相当大的程度上保持了自然界的平衡。人和自然之间保持了朴素的和谐 3、工业文明：人类以自然的征服者自居。生态危机日益严重原因：机械自然观以及资本主义生产方式二、对人和自然关系的反思科学基础：物理世界的关系特征和整体性 生物学和生态学1、人对自然的关系是能动和受动的统
31、一。一方面是具有自然力生命力能动的存在物，另一方面作为自然的肉体的感性的对象的存在物，和动植物一样是受动的、受制约和受限制的存在物。2、人改造自然是人的内在尺度和自然外在尺度的统一 3、人类不单是自然的征服者、消费者，还是自然的调控者和协同进化者西方学者对人和自然关系的思考，以环境伦理学的形式展开，提倡自然权利论和内在价值论启发：整个自然界都是有价值的，尊重大自然；按客观规律办事；人自然社会协调发展科学方法论：科技方法论是关于科学技术研究中常用的一般方法的理论，是关于科技研究一般方法的性质、特点、内在联系和变化发展的理论体系。传统西方科学哲学的研究：1、理性主义：知识的先验性，运用理性的力量把
32、握知识演绎的方法；2、经验主义：经验的原则、证实理论、还原分析、归纳的方法。局限：可直接观察的标志是什么； 科学和形而上学的界限在哪儿汉森提出 ：观察中渗透理论辩证唯物主义方法论：把唯物辩证法看作认识论和方法论的灵魂应遵循的原则：世界观和方法论是一致的；把普遍联系运用到认识论和方法论领域，把科学认识的各个阶段看作是相互联系的相互依赖和相互渗透的；将对立统一法则运用于思维领域经验层次的认识方法：研究者直接同对象联系系，同所使用的工具、仪器、设备联系，这是科学认识的源泉和基础。研究者使用科学的观察实验和模拟方法，然后对所获得的结果进行描述和初步的分类，这些取得事实材料的方法和对事实材料进行初步加工
33、和整理的方法，都属于经验层次的方法理论层次的认识方法：对事实材料进行进一步的分析综合和概括，形成理论，再进行检验第四章 科学研究起点：科学问题一、科学研究始于科学问题1 对起点的几种看法：亚里士多德：科学发现的模式 始于观察培根：归纳：1、首先进行无预设的观察 2、列表分类整理观察材料，找出现象的原因 3、对因果联系作进一步归纳概括，上升为一般原理（归纳是通过中间公理而逐级上升） 4、检验 波普 P1 TT EE P2 2 科学从问题开始：观察不是随便看看，要解决观察什么，为什么观察，如何观察的问题，因此观察是带着问题的。从科学研究的具体进程看，人们总是以问题为框架有选择地去搜集事实材料，与问
34、题有关的材料披搜集起来，与问题无关的材料则任其流散，不在科学认识主体中引起信息效应。从科学理论发展的总体过程看，只有发现了原有理论不能解决的问题时，人们才会去修正，补充它，或着手建立新理论，在这个意义上可以说，问题既是旧理论的终点也是新理论的起点二、科学问题81、概念：一定时代的科学认识主体在当时的历史条件下提出的科学认识和科学实践中需要解决的矛盾。和一般问题区别：A 属于科学范畴（常识问题，信仰问题区别）B 科学问题是时代的产物是在一定的知识背景下提出的 运用已有的知识背景进行解答。2、问题的结构：问题的指向：问题所指的研究对象 ；研究的目标：对指向的目标进行研究；问题的解答域：答案范围3、
35、科学问题的预设 预设：本是自然语言逻辑的一个基本概念， 指在交际中交际双方没有言明却又共同接受的事实或命题。 科学问题的预设载负在指向和解答域中。分为： A 本体预设； B 方法论预设：问题自身所认定的解答范围。 包括：全域型、类域型、特域型 预设对科研的影响本体论预设是对问题的一种定向，本论预设限制科学研究者的认识域，其正确与否影响着科学研究的成功方法论预设对科学研究有指示性影响（指明方向，确立范围）正确 ：具有诱发性功能 错误 ： 误入歧途 方法论预设的详略关系影响着对科研指导的强弱：具体指向愈明确 三、分类A 根据容量和层次，划分为母问题，子问题；B 根据所回答的内容，分为回答是什么，为
36、什么，怎么样的问题；C 根据重要性 可分为 关键性 一般性问题；D 根据运用范围不同，分为基础理论、应用技术和发展研究性问题；E 根据对科学发展作用不同分为： 常规问题 ：是在维持已有理论框架的前提下提出的有待解决的疑难。疑难的解决将使原有的理论更加充实，完善和系统化、使科学知识稳步地扩大和精确化。反常问题 是在拒斥已有理论框架前提下提出的有待解决的疑难问题。特点：对已有理论框架提出质疑。四、来源1、从科学实践与科学理论的矛盾中产生问题. 原有的科学理论不能解释新的现象、新的事实时，便产生了矛盾，也产生了需要探讨的问题。 2、从科学理论内部矛盾中产生问题。一种理论或一个概念，如果能从中推出逻辑
37、矛盾，那就表明其中存在着需要进一步探讨的问题。如：悖论:一个理论，如果看上去是没有问题的，但在推论中却证明了两个互相矛盾的命题的等价式，那么这个理论就包含有悖论；佯谬:如果从一个理论中能推出它不能成立的结论，就构成一个佯谬。佯谬或者表明理论本身有缺陷，或者表明理论中蕴含着未被人察觉的深刻内容。循环论证、同义反复；3、从不同学派理论之间的矛盾中产生问题；4、社会需要与现有技术手段不能满足需要的矛盾中产生问题。罗素的集合论悖论：集合成二类，一类是以自身为元素的集合，一类是不以自身为元素的集合。现假定 T是一切不以自身为元素的集合所组成的集合，即 T=X，那么 T 是不是包含自身呢？如果 T 不包含
38、自身 TT，则依定义，T 可以作为 T 的元素即 TT；如果 T 包含自身即 TT，则依定义，T 不作为 T 的元素，即 TT。理发师悖论：我不给那些给自己刮胡子的人刮胡子，而只给那些不给自己刮胡子的人刮胡子。第五章 科学认识的经验基础一、科学实验及其作用1、形成和发展。真正实验是在 16C 开始 培根首先当作认识的方法并理论化随资本主义生产方式的发展实验从生产实践中分化出来，成为科学发展的直接基础。2、观察与科学观察含义：观察：一般是指人们通过感觉器官感受外部刺激，形成对周围事物的印象或者外界的自然信息通过感官输入到大脑经过大脑的处理，形成对外界的感知。科学观察的特点：在一定思想或理论指导下
39、，有9目的、主动的观察，而且不单纯用感官，还借助于仪器，另一特点是和实验区别，观察存在于自然发生的状态下。 观察的客观性问题：观察是一个复杂的认识过程，坚持观察的客观性是比较困难，观察存在局限。辩证唯物主义：客观事物本身是客观存在的，注意几项原则。A 实践来检验。实验中发生的情况或事件能够被多个观察者重复检验，一般来说，就保证了科学实验结果的客观性。因为观察者的主观的偶然的失误都很容易在重复的实验过程中暴露出来，并加以消除。一个实验被复核重演的次数越多，也越显示其客观性。B 长期性；C 选取典型对象；D 使用先进、精密的仪器。这是保证观察客观性的物质基础。由于仪器精度和可观测范围的扩大，就能更
40、准确地记录客体运动的状态，提高观察的客观性。E 以正确的理论为指导。这类理论能提供正确的概念系统、推理规则和消除假象与误差的方法，从而把日常观察中模糊不清的现象变得清晰起来。3、实验：人们根据一定的研究目的，利用仪器设备，人为控制或模拟自然现象，使自然过程或生产过程以纯粹典型的形式表现出来，以便在有利的条件下进行观察.研究的一种方法。观察和实验两者相依存：观察是前提，实验是观察的发展。在现代科学认识中，两者密不可分。区别：人为控制，干预自然对象，更有利于发挥人的主观能动性。4、科学实验的一般作用（1）证明或反驳假设 （2）提示新理论 5、实验结构 实验者及其活动 实验手段 实验对象6、实验特点
41、 （1）实验能简化、纯化以至强化自然过程。 （2）实验可以模拟研究对象的运动过程，从而认识对象的性质 （3）实验具备可重复性。二、科学事实1、概念：特指某个单称命题，通过观察、实验等实践活动，借助于一定语言对特定事物、现象或过程的描述和判断。分二类：一类是客体与仪器之间相互作用结果的描述。另一类是对观察实验所得结果的陈述和判断。2、客观事实和科学事实。 “事实”的两种用法：（1）本体论意义上：现象事件、事物、本身作为事实。 （2）认识论意义上：人们关于事物比较直接，比较确实的知识。两者关系：A 科学事实是客观事实的反映，具有不依主观意识的客观实在性，但要对客观性作认真分析，仅仅在作为客观事实的
42、反映这个意义上，它的客观性才是绝对的。B 对同一事件从不同关系上加以考察,得到不同的事实概念,客观事实是本体论的考察,指它与其它事物或现象的关系;科学事实是认识论的考察,指它与认识主体的关系与假说理论关系 C 科学事实反映的不仅是客观的、不依主体的事件或现象，而且也反映它们与主体的客观的关系 D 科学事实就是用语言记录有关客观事实的陈述或判断,由于语言的使用,被反映的事件、现象、过程纳入了某一概念系统。E 与客观事实不同，科学事实是某种经验的陈述或判断，所以允许对它作出某种评价或估计；F 科学事实的经验性质并不是从它的内容而是从它的来源获得的。 3、两类科学规律：必然规律与统计规律：必然规律：
43、在所有时间、地点，都体现出一种规则；统计规律：如果某种特定种类的条件下发生，那么另一特定种类的条件可能发生。 四、归纳问题1、归纳问题：归纳原理如何能被证明是正确的。归纳方法的合理性问题由休谟首先提出。他认为归纳得到的因果联系不一定是事物的恒常联系，它只是出于人的心理习惯。归纳法在逻辑上和经验上都无法证明其正确性。方式：逻辑上证明。它在逻辑上不允许。单称陈述不管有多少，都是有限，而理论是普遍的，是无限的，在有限和无限之间存在不可跨越的鸿沟。经验上证明。它在经验上无法证实。观察只能得到关于过去的事实，而普遍命题要求对于一切时间内的观察都有效。在过去和未来之间存在着不可跨越的鸿沟。通过归纳得到的全
44、称的理论是不可靠的。 “归纳问题“其实表明：归纳方法并不是科学认识的唯一方法，它有自己的作用范围，有自己的局限性。正确的态度是，恰如其分评价归纳方法，搞清实质。2、归纳方法和演绎方法的关系传统看法：归纳：特殊一般；演绎：一般特殊；现代观念：归纳理解为概括由经验获得的事实的方法。演绎理解为建立逻辑必然的知识体系。区别：1、从认识的起源和发展过程看不同。归纳以观测和10实验结果为根据，演绎则从一 些原理出发，依据逻辑规则，推论出整个理 论体系 2、目的不同：归纳目的是确立科学认识基础的客观性，得出合乎情理的或必然性推论。演绎目的是组织现成的知识。联系：两者在科学认识中相辅相成。首先通过归纳，对事实
45、进行概括，之后，建立必然本质的认识，它将通过假说形式实现，理论体系的建立主要靠必然性推论，两阶段结合。五、归纳方法的几种形式1、科学归纳法：从实验事实中寻找因果联系的方法，实验是科学归纳的基础和必要条件。通常把穆勒逻辑体系中系统论述的“关于实验研究中的四种方法”叫科学归纳法。五种方法：契合法：假定有两个或两个以上的场合，每个场合由若干情况和若干现象所组成，如果某种情况出现，相应的现象也出现，可根据契合法的“格”推论，在这种情况和这种现象之间存在着因果关系。差异法：安排正反场合进行比较，也即有意使一个相关条件发生变化，而其它条件不变，构成正反场合或者正面场合加入一个新条件，而在反场合不加入这个条
46、件比较各产生什么结果。契合差异法：两者结合。剩余法：以普遍定律作前提，运用演泽“格”作预言。共变法：设保持其也因素不变，而让一个因素发生变化，由此观测另一因素的变化。认识上的作用：找出普遍特征 对实验有指导作用，为合理安排实验提供了逻辑依据。局限： “穆勒五法”使归纳法达到某种形式化的要求。但对于有相互作用的复杂系统，难以适应。另外，穆勒五法的归纳格，仍然难以具有象演绎格那样的必然推理性质。2、概率统计方法 A 大数现象：变化发展有几种不同可能性的随机现象；B 统计方法：基础理论，概率论和数理统计：包括统计事实的获取，样本的选取和统计推论。 3 类比：类比方法是根据两类对象之间在某些方面的类似
47、或同一，推断它们在其它方面也可能类似或同一的逻辑思维方法，逻辑学上又叫类比推理。可表示为： A 有 a、b、c、d；B 有 a、b、c。则 B 可能有 d由 A 到 B 的推理可以是“特殊-特殊” ，也可以是“一般-一般” 。局限：类比推理的客观基础是事物之间存在普遍联系的本性。但类比方法毕竟是扬弃了未知的（或不甚清楚的）中间环节，而从此一事物径自推出彼一 事物的判断，所以在逻辑上总是或然性的。如果两事物本质上相似，则结论的可靠性更大一些4 合情推理合情推理是美国数学家波利亚提出的，为科学猜想、假说的选择、评价提供逻辑根据的推理。A 蕴含 B A 蕴含 BB 假 B 真A 假 A（？）不能断定
48、真、假合情推理主要关心的是 B 为真的情况。合情推理的模式就应该是：A 蕴含 BB 真A 更可靠波利亚还总结了其它一些合情推理的模式，A 与 B 不相容 A 与 B 不相容B 假 B 较不可靠A 更可靠 A 稍更可靠第六章 科学认识的理论建构一、科学抽象1、概括：在思维中排除事物非本质的次要因素，抽取其共同的主要方面，从而做到从个别中把握一般，从现象中把握本质的认知过程和思维方法。2、过程：两次飞跃 感性具体 抽象规定 思维的具体11结果达到对事物本质的系统、普遍的认识，即形成科学理论、成果l 科学概念。科学概念是在科学认识中反映事物本质属性的思维形式。它是科学思维的“细胞”.l 科学符号 人
49、类的语言(文字) （1）自然语言符号系统其最基本、最普遍的形式。多义性、歧义性、语法结构不够严格和统一。（2）人工语言符号系统(也叫科学语言系统)即各学科的专门科学术语(符号)，用以表示严格定义的科学概念，表示事物之间的特定关系和运动变化规律，使语言符号保持其单义性、无歧义性和明确性。人工语言符号系统发展的第一阶段，即“科学行话”阶段。第二阶段叫形式化语言。形式化语言比原来的人工语言，形式化程度更高，并具有更大的精确性与适应性。 l 思想模型 思想模型是人们为了从事科学研究而建立的对原型高度抽象化了的思想客体或思想事物。 l 广义的成果 科学判断 科学假设 科学理论4、理想化方法是科学抽象的最重要形式方法：建立理想模型和设计理想实验，表现为逻辑推理理想模型是对事物的近似的反映，反映对象某一主要矛盾或特征，忽视其它方面物质规律具有简化形式
