逻辑学(北大课)07课件.ppt

1、主讲人：何向东-进入-第七章 科学逻辑第一节 科学逻辑概述2022年12月17日星期六3科学逻辑科学逻辑的特征：科学逻辑的特征：1 1、科学逻辑所研究的只是经验科学探索中的逻辑与方法，不、科学逻辑所研究的只是经验科学探索中的逻辑与方法，不包括观察、实验操作、数据测量之类的具体的经验认识方法。包括观察、实验操作、数据测量之类的具体的经验认识方法。2 2、科学逻辑是逻辑学基础理论的应用性学科。、科学逻辑是逻辑学基础理论的应用性学科。3 3、科学逻辑所研究的是经验科学研究中所共同具有的一般模、科学逻辑所研究的是经验科学研究中所共同具有的一般模式与方法。式与方法。4 4、科学逻辑的合理性标准或原则，既

2、包括严格规范的形式规、科学逻辑的合理性标准或原则，既包括严格规范的形式规则，也包括非形式的启发性原则。则，也包括非形式的启发性原则。科学逻辑科学逻辑:指科学研究活动中的逻辑方法，主要包括有科学指科学研究活动中的逻辑方法，主要包括有科学解释的逻辑模式与逻辑方法、科学预测的逻辑模式与逻辑解释的逻辑模式与逻辑方法、科学预测的逻辑模式与逻辑方法以及科学假说的逻辑方法。方法以及科学假说的逻辑方法。2022年12月17日星期六4科学方法科学方法科学方法的分类：科学方法的分类：按获得知识类型的不同，可分为发现经验定律的经验方法经验方法和发现理论原理的理论思维方法理论思维方法。经验定律：经验定律：科学知识体系

3、中的低层次部分。是对经验事实的系统性描述，是对客观事物的可观察属性之间的普遍联系的认识。经验定律的获得离不开观察、实验等经验方法。理论原理：理论原理：科学知识体系中的高层次部分。是对客观事物的本质、现象间因果联系的洞察与推测，以及解释经验事实的系统性理论。发现理论原理需要比较、分析、综合等各种抽象的理论思维方法。科学方法科学方法:人们为实现认识客观事物的内在本质和发展规人们为实现认识客观事物的内在本质和发展规律这一基本目的而采取的手段和途径律这一基本目的而采取的手段和途径，诸如观察、实验、诸如观察、实验、概括、抽象、分析、综合、归纳、演绎、模拟和假说等概括、抽象、分析、综合、归纳、演绎、模拟和

4、假说等。2022年12月17日星期六5逻辑方法与科学方法的关系逻辑方法与科学方法是紧密联系的：逻辑方法与科学方法是紧密联系的：理论思维本身就是要运用概念、作出判断和推理来把握事物现象间的因果联系，借助一系列推理来揭示事物的本质。观察与实验等经验方法，也是需要借助概念、判断、推理等逻辑思维形态和逻辑方法来整理、分析经验材料，以便发现经验定律。逻辑与科学研究的紧密结合，形成了具有某些特殊性的科学研究的逻辑方法。第七章 科学逻辑第二节第二节 科学解释与科学预测科学解释与科学预测 2022年12月17日星期六7科学解释科学解释科学解释的模式：科学解释的模式：科学解释在逻辑结构上包括：（1）理论原理；（

5、2）相关条件陈述；（3）事实陈述。(1)和(2)构成科学解释的解释项;(3)则是被解释项。模式为：L：理论原理C：相关条件陈述 （解释项）E：事实陈述 （被解释项）或（LC）E科学解释：运用科学理论去说明某一事件或现象何以产生科学解释：运用科学理论去说明某一事件或现象何以产生或何以存在的机理。或何以存在的机理。2022年12月17日星期六8科学解释科学解释 英国的工业城市曼彻斯特附近的飞蛾大多数是黑色的，而其他非工业区的同类飞蛾大多数却是白色的。人们作出了如下解释：本来，英国的这种飞蛾是白色品种居多。但在煤烟多的工业区，房屋、树木是黑色的，黑飞蛾落在这些物体上，比白飞蛾不易被鸟类等天敌发现。因

6、此，白飞蛾容易被捕捉，而黑飞蛾则幸存下来 上述科学解释事例可整理为如下模式：上述科学解释事例可整理为如下模式：理论原理适者生存物种（基因）变异相关条件陈述曼彻斯特工业地区的房屋和树木都是黑色的；白飞蛾容易被鸟类捕捉而容易绝种,黑飞蛾不易被捕捉并不断进化。事实陈述因此，曼彻斯特地区多数飞蛾为黑色。2022年12月17日星期六9科学解释的模式1、定理覆盖的演绎模型、定理覆盖的演绎模型:根据普遍性原则来推导某一特殊观察陈述，其根据普遍性原则来推导某一特殊观察陈述，其模式可表示如下：模式可表示如下：L L1 1，L L2 2，L Ln n C C1 1，C C2 2，C Cn n （解释项）（解释项）

7、-E E。（被解释项）（被解释项）2、归纳统计模式：运用统计规律和相关条件陈述去说明被解释项的，、归纳统计模式：运用统计规律和相关条件陈述去说明被解释项的，解释项并不逻辑地蕴涵被解释项。解释项并不逻辑地蕴涵被解释项。例如：百分之几接触过麻疹的人会染上麻疹，某人接触过麻疹患者；所以，某人很可能染上麻疹。其模式可表示如下：百分之几的百分之几的F F是是G G，a a是是F F，-所以，所以，a a是是G G。其中，其中，“F”F”、“G”G”均表示类，均表示类，“a”a”是个体是个体。2022年12月17日星期六10科学解释的模式3、类比模式：根据已理解的理论原理去说明与之相似的尚、类比模式：根据

8、已理解的理论原理去说明与之相似的尚不理解的某一事件或现象。不理解的某一事件或现象。其模式可表示如下：其模式可表示如下：A A对象具有属性对象具有属性a a、b b、c c、d d，B B对象具有属性对象具有属性a a、b b、c c，（解释项）（解释项）-所以，所以，B B对象也具有对象也具有d d属性。（被解释项）属性。（被解释项）实例:19世纪末、21世纪初，天文学家在分析恒星光谱时发现，许多恒星的光谱线都向红端移动，表明我们接收的天体发出的光波频率正在变低。19291929年，美国天文学家哈勃从多普勒效应得到启发。他认为，光谱年，美国天文学家哈勃从多普勒效应得到启发。他认为，光谱红移现象

9、类似于声源相对观察者运动时的声波频率降低现象，而声波频红移现象类似于声源相对观察者运动时的声波频率降低现象，而声波频率降低是因为声源离观察者而去；因此，光谱红移是因为恒星远离我们率降低是因为声源离观察者而去；因此，光谱红移是因为恒星远离我们而去。因此，哈勃认为恒星离我们的距离越远，红移也就越明显。而去。因此，哈勃认为恒星离我们的距离越远，红移也就越明显。2022年12月17日星期六11科学解释的模式4、科学解释的多元性：对事物或现象的机理，从、科学解释的多元性：对事物或现象的机理，从不同角度运用不同的理论给予解释和说明，可形不同角度运用不同的理论给予解释和说明，可形成多元性的科学解释。模式可表

10、示如下：成多元性的科学解释。模式可表示如下：H1H2 EHn对同一事物现象的多元解释并非具有相同的解释力。对同一事物现象的多元解释也不一定都是正确的。2022年12月17日星期六12科学预测的模式科学预测：根据已知的科学理论与相关事实科学预测：根据已知的科学理论与相关事实,对未对未知事实、规律所作的预测。知事实、规律所作的预测。科学预测的模式：科学预测的模式：根据使用的推理的不同，科学预根据使用的推理的不同，科学预测的逻辑模式可以是测的逻辑模式可以是演绎模式演绎模式、溯因模式溯因模式、并案归纳溯因模并案归纳溯因模式式和和类比模式类比模式等。等。1、演绎预测：、演绎预测：运用理论原理与相关条件陈

11、述合乎逻辑地运用理论原理与相关条件陈述合乎逻辑地推导出未知事实或规律。其模式可表示如下：推导出未知事实或规律。其模式可表示如下：L1，L2，Ln，C1，C2，Cn，（预测根据）-E。（被预测项）2022年12月17日星期六13科学预测的模式：科学预测的模式：2、溯因预测：、溯因预测：根据某事物现象特征去推测该现象原因的根据某事物现象特征去推测该现象原因的逻辑方法，也叫逻辑方法，也叫“溯因推理溯因推理”或或“回溯推理回溯推理”。其模式可表。其模式可表示如下：示如下：E，（待解释的观察陈述）HE （猜测性假说可导出观察陈述）-推测：H。（被猜想的理论成立）溯因法是一种或然性方法，得到的溯因法是一种

12、或然性方法，得到的H H可真可假。可真可假。运用溯因法的要求：运用溯因法的要求：逆推时所设想的理论性假说逆推时所设想的理论性假说H H与待解释的观察现象与待解释的观察现象E E之间要之间要有逻辑相关性，即从前者可导出后者。有逻辑相关性，即从前者可导出后者。逆推的解释理论不应是特设性的，而应是可根据经验来检逆推的解释理论不应是特设性的，而应是可根据经验来检验的。验的。2022年12月17日星期六14科学预测的模式：科学预测的模式：2、溯因预测：、溯因预测：由于猜测的多样性，溯因预测法可分为由于猜测的多样性，溯因预测法可分为多元溯因法多元溯因法与与多级溯多级溯因法因法。多元溯因法公式表示如下：多级

13、溯因法公式表示如下：E，H1EH2EHnE-推测：H1H2HnE，H1EH2H1HnHn-1-推测：Hn2022年12月17日星期六15科学预测的模式3 3、并案归纳溯因预测：、并案归纳溯因预测：根据若干案例现象都有根据若干案例现象都有相同属性的特征，进而推理这种相同属性特征是由相同属性的特征，进而推理这种相同属性特征是由同一原因所导致的逻辑方法。其模式可表示如下：同一原因所导致的逻辑方法。其模式可表示如下：e1具有属性a、b、c，e2具有属性a、b、c，en具有属性a、b、c，如果H，则e1,e2,en具有属性a、b、c，-因此，H。并案归纳溯因法是一种或然性方法。并案归纳溯因法是一种或然性

14、方法。2022年12月17日星期六16科学预测的模式4、类比预测：、类比预测：是运用类比推理进行的预测，也就是根据是运用类比推理进行的预测，也就是根据A A、B B两对象在若干属性方面相同或相似，而且又知两对象在若干属性方面相同或相似，而且又知A A对象具对象具有另一属性，因此推测有另一属性，因此推测B B对象也具有另一属性的逻辑方法。对象也具有另一属性的逻辑方法。实例：2003年初春，全国许多省份出现了类似“非典”疫情。各地在诊断时，一般都依据所接诊患者发热干咳等若干症状与“非典”症状的相同或相似，从而推测所接诊患者为“非典”病人。类比预测得到的结论具有或然性。类比预测得到的结论具有或然性。

15、第七章 科学逻辑第三节第三节 科学假说科学假说2022年12月17日星期六18科学假说假说假说:对未知现象或规律性的东西所作的一种猜测性解释。对未知现象或规律性的东西所作的一种猜测性解释。科学假说的特征：科学假说的特征：（1）科学假说是以事实和已有知识为根据的；（2）科学假说是尝试性的猜测；（3）科学假说有一个从初步假定、经充实完善到验证、发展的逐步进化过程。（4）科学假说是科学发展的基本形式,科学假说的发展过程体现了科学认识活动的一般过程。科学假说科学假说:指根据已有的事实陈述和相关的科学指根据已有的事实陈述和相关的科学理论，对未知事物或规律性所作的猜测性解释。理论，对未知事物或规律性所作的

16、猜测性解释。2022年12月17日星期六19假说形成的过程假说形成的过程假说形成的初始阶假说形成的初始阶段段 指研究人员根据为数不多的事实材料和已有的相关理论，通过思维加工而提出初步尝试性假定。其中主要运用归纳推理、类比推理。假说形成的完成阶假说形成的完成阶段段 指从已确定的初步假定出发，运用假说理论和事实材料进行系统论证，以形成一个较为严密完整的理论系统。其中主要运用演绎推理，以扩大假说的解释力、确定假说的普遍性与真理性。2022年12月17日星期六20假说形成的启发性原则假说形成的启发性原则依据已形成的假说，能够推导出可供检验的若干依据已形成的假说，能够推导出可供检验的若干事实，以便判定该

17、假说能否解释相关现象。事实，以便判定该假说能否解释相关现象。假说应能为所探索的问题提供答案或解释性说明。假说应能为所探索的问题提供答案或解释性说明。假说不仅能说明已知事实，而且能够预测可进行假说不仅能说明已知事实，而且能够预测可进行经验检验的未知事实。经验检验的未知事实。假说应具有逻辑简单性。假说应具有逻辑简单性。2022年12月17日星期六21假说的检验方法假说的检验方法 假说检验是为了检验假说的真理性，必须经过假说检验是为了检验假说的真理性，必须经过观察或实验对推出的经验事实进行验证，它包括观察或实验对推出的经验事实进行验证，它包括逻逻辑推演辑推演和和事实验证事实验证两个途径。两个途径。逻

18、辑推演过程逻辑推演过程：指依据假说的基本观点，结合相关知识或条件陈述，引申出关于事实的结论。其逻辑模式可表示为：如果H且C，则E 其中，“H”指已形成的假说，“C”指背景知识或条件陈述或辅助性假说；“E”指可经验检验的事实陈述，它可以是关于已知事实的陈述，也可以是关于未知事实的陈述。事实验证过程事实验证过程：指运用社会实践活动所提出的相关信息资料，来检验从假说所导出的关于事实的陈述是否可靠，从而确认假说是否成立。2022年12月17日星期六22验证假说的逻辑方法验证假说的逻辑方法验证假说的逻辑方法即验证假说的逻辑方法即“假说假说演绎法演绎法”。其基本思想是:从被检验假说（H）和辅助性假说或条件

19、陈述（C）中演绎地导出一个推测（E），即“如果H且C，则E”；然后对E进行检验，如是E真，则被检验假说H被确证；如果E假，则被检验假说H被否证。对假说的检验，通常有两种情形：对假说的确证和对假说的证伪。2022年12月17日星期六23假说的确证和证伪假说的确证和证伪假说的确证：指依据有限的事实证据对假说理论提供部分证实或一定程度的支持。假说通常是一个全称命题，它涵盖的效应可以说是无穷的，所以对全称命题只能给予部分证实。假说确证的模式：如果H且C，则E（E1，E2，En）；E；因此H。这一模式又分为经验定律确证与理论确证两种情形。假说的证伪：依据假说所蕴涵的事实命题的虚假来否定假说假说的证伪：依

20、据假说所蕴涵的事实命题的虚假来否定假说的真实性。的真实性。假说证伪的模式：H被证伪，当且仅当（1）（HC）E；（2）E假；（3）C真。2022年12月17日星期六24本章小结基本内容基本内容科学逻辑与科学方法。科学逻辑与科学方法。科学解释、科学预测的模式。科学解释、科学预测的模式。假说的形成过程与检验过程。假说的形成过程与检验过程。重难点重难点科学解释的模式与科学预测的模式的联系及区别。科学解释的模式与科学预测的模式的联系及区别。假说的确证与证伪的模式及两者的联系。假说的确证与证伪的模式及两者的联系。2022年12月17日星期六25假说形成的过程假说形成的过程1、假说形成的初始阶段假说形成的初

21、始阶段运用归纳推理的实例：运用归纳推理的实例：哥本哈根大学的病理学家哥本哈根大学的病理学家J J菲比克在菲比克在解剖一些患有肺结核病的老鼠时，发现三只老鼠患有胃癌。解剖一些患有肺结核病的老鼠时，发现三只老鼠患有胃癌。菲比克实地考察了这些老鼠的产地即一人炼糖厂。他仔细调菲比克实地考察了这些老鼠的产地即一人炼糖厂。他仔细调查后发现，除了大量蟑螂外无其他特别之处，只有老鼠主要查后发现，除了大量蟑螂外无其他特别之处，只有老鼠主要以蟑螂为食。以蟑螂为食。随后，他从炼糖厂收集来的大量蟑螂供给来自其他地方随后，他从炼糖厂收集来的大量蟑螂供给来自其他地方的老鼠吃。三年后，这些老鼠都死了。菲比克将这些老鼠逐的老

22、鼠吃。三年后，这些老鼠都死了。菲比克将这些老鼠逐一解剖，在显微镜下发现每人老鼠胃里都有一种幼虫，而这一解剖，在显微镜下发现每人老鼠胃里都有一种幼虫，而这种幼虫在蟑螂身上也存在。种幼虫在蟑螂身上也存在。于是，菲比克认为：寄生虫是老鼠胃癌的主要原因。于是，菲比克认为：寄生虫是老鼠胃癌的主要原因。2022年12月17日星期六26假说形成的过程假说形成的过程1、假说形成的初始阶段假说形成的初始阶段运用类比推理的实例：运用类比推理的实例：凯库勒为了弄清笨分子的结构进行了长期的凯库勒为了弄清笨分子的结构进行了长期的艰苦探索。艰苦探索。18651865年的一天，他坐在车上昏昏欲睡，不久便进入了梦乡。年的一天

23、，他坐在车上昏昏欲睡，不久便进入了梦乡。在睡梦中，他似乎觉得碳原子都活了起来，在他眼前翩翩起舞，在睡梦中，他似乎觉得碳原子都活了起来，在他眼前翩翩起舞，突突然一条碳链如一般的盘成一圈。凯库勒从梦中惊醒过来，不禁大喊一声，然一条碳链如一般的盘成一圈。凯库勒从梦中惊醒过来，不禁大喊一声，“我找到了！我找到了！”他的答案是：苯分子是一个环。他的答案是：苯分子是一个环。凯库勒提出苯分子的结构，虽产生于睡梦惊醒的那一刻，但实际上凯库勒提出苯分子的结构，虽产生于睡梦惊醒的那一刻，但实际上是他对苯子结构作了长期研究之后并受到环状手镯的启发而突然想到的。是他对苯子结构作了长期研究之后并受到环状手镯的启发而突然

24、想到的。2022年12月17日星期六27假说形成的过程假说形成的过程2、假说形成的完成阶段、假说形成的完成阶段实例：实例：卡拉汉在确定烛光发射一种带香气的红外频吸引飞蛾扑火的初卡拉汉在确定烛光发射一种带香气的红外频吸引飞蛾扑火的初步假设后，为了形成一个结构严谨的假说理论，他一方面努力寻找新的步假设后，为了形成一个结构严谨的假说理论，他一方面努力寻找新的经验材料，并运用初步假定矛以解释：另一方面运用初步假定推导未知经验材料，并运用初步假定矛以解释：另一方面运用初步假定推导未知事实，以此指导寻找新的证据。他认为：如果飞蛾被那种红外频谱的香事实，以此指导寻找新的证据。他认为：如果飞蛾被那种红外频谱的

25、香气所吸引的假说是成立的，那么飞蛾的性气味在红外黑体辐射条件下得气所吸引的假说是成立的，那么飞蛾的性气味在红外黑体辐射条件下得到激发就能引诱其他飞蛾；倘若能造成红外辐射激发飞蛾性气味的条件，到激发就能引诱其他飞蛾；倘若能造成红外辐射激发飞蛾性气味的条件，那么就可捕捉到大量飞蛾。于是，他精心设计了几个典型实验，并在实那么就可捕捉到大量飞蛾。于是，他精心设计了几个典型实验，并在实验中捕捉到了大量飞蛾。验中捕捉到了大量飞蛾。2022年12月17日星期六28经验定律的确证如果被检验的假说是经验定律，那么，确证模式就表现为：如果H且是C真的，则E（E1，E2，En）支持H；C是真的；E1支持H；E2支持H；En支持H；所以，H是真的。这一确证情形实际上是简单枚举归纳2022年12月17日星期六29理论假说的确证理论假说的确证如果被检验的是理论假说，那么其确证模式就表现为：如果H真,那么存在事实E实验证明E确实存在与H相竞争的其他假说H 不能圆满解释EH与辅助理论相容因此，假说H是真实的也可用公式表示如下:（1）(HC)E；（2）E真；（3）与H竞争的H不 蕴涵E；（4）H与前景知识T相一致。