科学观与科学方法论课件.ppt
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1、.科学技术学的性质与特征 是从总体上研究科学与技术的性质、特征、历史发展、社会作用及其相互关系特征 1:宏观考察科学与技术总体 2:是科技体系的“本体”性、务实性考察 3:可统摄多门二级、三级学科 4:既是理论建设又是学科建设内容与结构 科科 学学 技技 术术 学学本 质 论价 值 论社会学发展论本质与特征 关联与建构双刃剑现象 伦理学诘难 发展战略 人类解放精神与理性精神与理性 成就与观成就与观念念政治功能 经济功能历史发展 当代趋势军事因素 社会形态发展模式 发展规律第二篇第二篇 科学观与科学方法论科学观与科学方法论从自然物质向上演化的分支中进化出人以后,作为主体的人便同作为客体的自然界发
2、生了认识关系和变革关系。人类为了达到认识、改造自然的目的,必须运用一定的手段和方法。本篇依据自然观、认识论和方法论相一致的原理,从科学问题科学问题和科学事实入手,研究经过科学抽象和科学思维,建立科学假说和科学理论,直到将科学理论再物化为技术的一般方法。也就是选题方法、感性方法、理性方法等。这些一般方法构成了科学技术方法论的基本研究内容。人类通过科学来认识自然界,本篇依据自然观、认识论和方法论相一致的原理,围绕科学认识的形成与发展,以科学问题为起点,研究通过观察和实验获取科学事实的经验方法,研究经由科学抽象、运用各种科学思维形式建立假说和检验假说的方法,在此基础上进一步探讨科学理论发展的多元模式
3、和创造性思维的激发机制。科学的本质和科学的认识过程 科学认识的形成 科学思维方法 科学理论的评价和检验 科学理论的发展第第 一一 章章 科学的本质科学的本质一、科学一、科学 了解科学的本质特征,科学的组成要素,掌握科学和非科学、了解科学的本质特征,科学的组成要素,掌握科学和非科学、伪科学的分界标准;正确认识科学的价值。伪科学的分界标准;正确认识科学的价值。1、1.科学是指如实反映客观事物固有规科学是指如实反映客观事物固有规律的系统知识以及人们追求这种知识律的系统知识以及人们追求这种知识的活动。的活动。2、科学划界的标准 逻辑经验主义:经验事实加以证明经验事实加以证明 批判理性主义:证伪波普尔
4、历史主义:库恩、拉卡托斯库恩、拉卡托斯费耶阿本德费耶阿本德第二节第二节 科学知识的构成科学知识的构成 一、科学事实 二、科学定律 三、科学假说 四、科学理论第三节第三节 科学价值科学价值 科学价值科学价值:现实的人同满足其某种需要的科学的属性之现实的人同满足其某种需要的科学的属性之间的一种关系。间的一种关系。科学的内在价值科学的内在价值 科学的社会价值科学的社会价值 西方的科学价值观西方的科学价值观 科学精神:科学精神:科学研究的过程和成果中所显示出来的科学科学研究的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、本身所独有的一种精神气质,以及与之相应的科学思想、
5、科学方法。科学方法。科学价值中立说科学价值中立说科学负荷价值说科学负荷价值说二、对科学技术的态度 唯科技主义反科技主义:有机械者必有其事,有机事者必有机心。机心存于胸中,则纯白不备;纯白不备,则神生不定;神生不定者,道之所不载也。案例分析 科学研究研究中的伦理问题 科技成果应用中的伦理问题 科学发展的评判三、科技伦理三、科技伦理第二章 科学认识的形成 教学要求 了解科学理论形成过程中的一般方法:首先是了解科学理论形成过程中的一般方法:首先是提出问题与明确问题;其次是掌握科学理论构成提出问题与明确问题;其次是掌握科学理论构成要素的获取方法,即科学事实的获取方法;科学要素的获取方法,即科学事实的获
6、取方法;科学假说形成的途径;科学理论形成过程中应用的思假说形成的途径;科学理论形成过程中应用的思维方法,如演绎、归纳、类比、模型等方法。维方法,如演绎、归纳、类比、模型等方法。第一节第一节 科学问题与科学事实科学问题与科学事实教学要求教学要求:了解科学问题的来源、分类及其在科学研究中的地位;明确正确选题的原则;掌握获取科学事实的方法科学问题科学问题问题在科学研究中的地位问题在科学研究中的地位 简述X射线的发现过程。(见备注)科研选题一般步骤 文献调研和实际考察;文献调研和实际考察;提出选题;提出选题;初步论证;初步论证;评议和确定课题。评议和确定课题。实际上是一个不断反馈调节的过程,常实际上是
7、一个不断反馈调节的过程,常常需要反复调研和多次论证。常需要反复调研和多次论证。、选题程序及评价 程序程序 调查研究资料准备筛选处理开题报告:课题的目的,课题的目的,意义,价值;意义,价值;问题的起因问题的起因,来源;,来源;理论依据理论依据 ,实验数据;实验数据;国内外研究现状国内外研究现状 ,水平,水平,症结症结 ,进展;,进展;课题要点课题要点 ,核心核心 ,技术路线,技术路线 ,关键问题,关键问题;前期研究前期研究,已有准备,已有准备 课题主客观条件;课题主客观条件;预期进行预期进行,最终成果;,最终成果;阶段性成果及最终成果的形式阶段性成果及最终成果的形式 ,提交时间;,提交时间;专家
8、意见;专家意见;成员极其分工协作;成员极其分工协作;总体规划总体规划,基本部署,主要步骤;,基本部署,主要步骤;设备,经费;设备,经费;申请要求与希望;申请要求与希望;第二节第二节 科学事实的获取科学事实的获取 一、观察与实验是获取科学事实的基本方法第三节第三节 科学抽象和科学思维科学抽象和科学思维教学要求教学要求:了解科学思维的基本形式、逻辑方法、创造性思维方法、数方 法、理想模型方法及其在科学认识中的地位和作用;明确在学 技术研究中正确运用科学思维方法的重要性。一一 科学抽象和科学思维的基本形式科学抽象和科学思维的基本形式1 科学抽象科学抽象(1)科学抽象的含义与作用 所谓科学抽象,就是透
9、过现象,提所谓科学抽象,就是透过现象,提取本质的思维过程和方法取本质的思维过程和方法(即去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里)只有通过科学抽象,我们才能立足于事物的内部联系,对现象作出统一的科学说明。具体地说,科学抽象有如下作用:(2)科学抽象的一般过程和成果)科学抽象的一般过程和成果从总体上看,科学抽象包括着互相联系和区别的两个阶段:从个别到一般从个别到一般,即由具体到抽象;然后,再从一般到个别再从一般到个别,即从抽象到具体。这个完整的思维过程就是具体具体抽象抽象具体具体的过程。(3)科学思维的基本形式)科学思维的基本形式 至今人们发现大脑进行科学思维主要有三种三种基本形式;逻辑思维、形象
10、思维、灵感与直基本形式;逻辑思维、形象思维、灵感与直觉思维觉思维。将这三种基本思维方式进行组合、应用,就产生了常见的所谓逻辑方法、创造性思维方法、理想化方法、数学方法等。逻辑思维抽象思维:专业术语形象思维表象的运动直觉思维顿悟还应指出曾流行过的一种误解,即认为科学家用抽象思维,文学家、艺术家用形象思维。这是不对的。二二 逻辑方法逻辑方法1 归纳与演绎归纳与演绎 关于基本的归纳、演绎方法,在前面已多次涉及到,这里不拟赘述。仅指出:在从一般到个别与从个别到一般的反复思考中,不断交替使用上述两种方法,最终要实现正确处理一般与个别之间的辩证正确处理一般与个别之间的辩证关系关系。下面着重介绍一下Mill
11、五法。即求同法、差异法、求同差异共用法、共变法、剩余法。其推理模式如下:以上说明客观因果联系是非常复杂的,想用几种归纳程式解决一切问题是不可能的。到20世纪,逻辑经验主义者已看到,要想通过归纳法获得逻辑上必然结论是不可能了。于是他们就向概率退却。分析与综合分析与综合分析与综合也是通过逻辑思维进行科学抽象的基本方法。它与归纳、演绎方法并不是相互平行,彼此完全独立的,而是互相渗透3 逻辑与历史逻辑与历史(1)概述(2)逻辑与客观事物发展的历史统一)逻辑与客观事物发展的历史统一普通化学在阐述自已的研究对象时都是从化学元素开始的,然后才转入元素 的化合物。阐述化学元素时一般又遵循元素周期表的顺序,从最
12、简单的氢元素开始,结束于最复杂的铀元素。这一逻辑行程与宇宙中元素起源与演化的历史是基本一致的。肖莱马是首先主动根据逻辑与历史相统一的原则,编写有机化学教科书的化学家 由简单有机物到生物大分子的化学进化过程总趋势是一致的。所以这部书在西方和世界化学历上影响都很大。在生物学中,系统地叙述动植物界也是如此。(3)逻辑与人类认识发展历史的统一)逻辑与人类认识发展历史的统一 (4)统一性的灵活性)统一性的灵活性3创造性思维方法创造性思维方法1创造性思维方法及其特征创造性思维方法及其特征这是指人们在依据一定的经验和知识对对象进行研究和思考时,不受已有的经验、知识和固定逻辑规则的约束,而灵活地进行发散性和收
13、敛性探索,以寻求对象本质的思维方式。据说Archimedes发现浮体定律就是通过这一思维方式实现的。Einstein是进行创造性思维的典型科学大师,就是凭借这种非凡的思维创造力为人类构画了一幅全新的科学世界图景。A公理体系公理体系导出命题导出命题SSS直接经验直接经验(感觉感觉)的各种体现的各种体现2 创造性思维方法种种创造性思维方法种种(1)联想)联想:联想又可分四种类型:1)接近联想接近联想。2)相似联想相似联想。3)逆向思维逆向思维。4)侧向思维。)侧向思维。(2)想象:)想象:想象主要可分以下几种类型:1)再造性想象和创造性想象再造性想象和创造性想象。2)随意想象和不随意想象随意想象和
14、不随意想象。(3)直觉:)直觉:美国化学家Platt和Baker曾调查了很多化学家,结果33%的人说经常出现直觉,50%的人说偶然出现,只有17%的人说从未出现过直觉。(4)灵感:)灵感:灵感大致可分以下几种类型:1)思想点化思想点化。2)原型启示原型启示。3)情境感发情境感发。4)创造性梦幻创造性梦幻。5)无意识遐想无意识遐想。(5)类比:)类比:3 寻求直觉和捕捉灵感的方法寻求直觉和捕捉灵感的方法(1)对问题和资料进行长时间的思考,直至达思想饱和,这是最重要对问题和资料进行长时间的思考,直至达思想饱和,这是最重要的条件的条件。(2)摆脱分散注意力的其它事情,特别是有关私生活的烦恼,也是一摆
15、脱分散注意力的其它事情,特别是有关私生活的烦恼,也是一项重要条件项重要条件(3)另一有利条件是不受中断,甚至无中断之虞,使思维能在迷恋状不受中断,甚至无中断之虞,使思维能在迷恋状态中连续工作下去态中连续工作下去。()与同事接触,如与同事或与一个外行进行讨论,对思维活动有积与同事接触,如与同事或与一个外行进行讨论,对思维活动有积极的促进作用。极的促进作用。这是因为:)别人可能提出有益的建议;)一个新设想可能由两三个人集中他们的知识或智慧而产生;)讨论是披露谬误的宝贵方法;)讨论和交流可以使人振作,起激发思维的作用;)可以帮助摆脱无成效的思想习惯。()还应注意一点,就是要养成随身携带纸笔的习惯,随
16、时记下闪过要养成随身携带纸笔的习惯,随时记下闪过脑际的有独到之处的念头。脑际的有独到之处的念头。()多数人发现:在紧张工作一段时间以后,悠游闲适和适时放下工在紧张工作一段时间以后,悠游闲适和适时放下工作的期间,更容易产生直觉作的期间,更容易产生直觉。4理想模型与理想实验理想模型与理想实验1理想模型及其在科学研究中的作用理想模型有下列两特征:(1)作为理想化的现实物质形态,都是现实世界中找不到现实世界中找不到的东西。(2)但它又是不可捉摸的东西,是以客观存在为原型的。在科学研究中,理想模型主要有以下三种作用:123理想实验及其在科学研究中的作用理想实验及其在科学研究中的作用运用理想模型在思想中进
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