自然辩证法习题与答案经典题
1．什么是科学？什么是技术？科学和技术的本质特征是什么？
答：科学是一种社会历史现象，是社会发展到一定阶段的产物。随着社会继续向前发展，人们对科学的认识将进一步深化。科学概念是一个不断发展的历史畴。
技术作为人类该着自然能力的标志，它也是一个历史的畴。本世纪以来，技术除了指工具和机器之外，还包括制作方法、工艺流程和技术思想。按照这样的观点，技术乃是实践经验、物质设备和科学理论有机结合的整体，是劳动技能、技术、理论、物质手段和方法的综合。
作为人类认识自然的成果，自然科学是关于自然界各种物质运动形式的本质和规律的系统化、理论化的知识体系。依据唯物史观的基本原理，它具有以下的本质特征：
首先，自然科学是一种特殊的社会意识形式，它本身是没有阶级性的。作为反映外部世界的知识体系，自然科学表现为一种观念形态，它的存在和发展也受社会存在的制约和影响，因而它是一种社会意识形态。但自然科学又是一种特殊的社会意识形式，它不是依赖于特定经济基础上的上层建筑，它的容是人类对自然现象和规律的正确反映；
其次，自然科学作为精神产品，属于一般生产力的畴，是精神生产力。
技术的本质特征有：
首先，技术是直接的生产力。技术虽然不是生产力结构的独立因素，但它渗透到生产力的全部要素之中；其次，技术是物质因素与精神因素的结合。依据现代技术的涵义，技术即属与物质因素，又属于精神因素；再有，技术具有自然和社会双重属性。所谓技术的自然属性，是指人们在运用技术变天然自然为人工自然的工程中，技术无论作为劳动手段、工艺或技能，都必须遵循自然规则。所谓技术的社会属性，是指人们在运用技术变天然自然为人工自然的过程中，技术严格地受到各种社会条件的制约。
2．科学与技术之间有怎样的关系？弄清它们之间的关系有什么意义？
答：首先，二者之间存在着一系列区别，主要表现在以下方面：
(1)性质功能：科学提供精神财富，技术提供物质财富。
(2)问题结构：科学研究“是什么”的问题，以知识单元为结构；技术研究“怎么做”的问题，以操作单元为结构。
(3)研究过程和方法：科学由特殊到普遍，采用分析的方法；技术由普遍到特殊，采用整合的方法。
(4)目标：科学追求唯一的知识；技术追求多元化形式。
(5)评价标准：科学采用真理性标准；技术则是功利性和效用性标准。
(6)劳动特点：科学劳动存在不确定性，个体性强；技术劳动确定性强，协作性强。
(7)社会价值：科学主要是认知价值，技术主要是生产价值和军事价值。
其次，二者又是紧密联系的：技术是科学的基础，为科学发展提供手段和经验材料，是检验科学的重要手段；科学对技术的发展具有重要的指导意义。新技术的发明往往依赖于某个科学原理，科学成为技术的先导，而技术则是科学原理的有目的的应用，两者相互促进、共同发展。
再次，二者有相互转化的趋势：科学正逐步技术化，科学越来越依赖于技术的发展；技术在不断科学化，技术是科学的物化，发源于科学；科学与技术日益一体化，一些研究同时兼备科学和技术的特点。
弄清科学和技术之间的关系，有利于更好地把握科学和技术的各自特点，充分认识和利用二者发展的客观规律，使科学与技术相互促进共同发展。在科研中有效利用技术手段，以技术推动科学发展；在技术活动中加强科学的引导作用，以科学为指导不断进行技术创新，同时注重科技一体化趋势，以此来指导我们的研究工作并取得成果。
3．为什么用科学革命来表征近代自然科学的产生？
进入20世纪以来，以物理学为开端的自然科学革命，把科学技术推进到一个崭新的现代发展阶段。人类对自然界的认识从宏观领域深入到微观领域，扩展到宇观领域，使得自然科学中出现了新发现、新发明，
并对自然科学提出了一系列具有挑战性的重大问题，围绕这些问题，必然孕育着新的自然科学。科学革命使得自然科学不断的向深度和广度拓展，这样，一些综合性很强的横断学科和交叉学科就相继涌现。4．辩证自然观产生的自然科学基础有哪些？
答: 现代自然观产生的自然科学基础是20世纪初的科学革命。
20世纪初三大领域（宇宙世界；微观世界，复杂世界）的科学突破对现代之然观的产生起到了重要影响。19世纪末的三大发现(x射线,放射性,电子)拉开了20世纪初科学革命的序幕。而相对论、量子论假说则是这场革命到达了高潮，引法了现代物理对经典物理学的第三次反动，非线性科学和复杂性科学崛起了出现了老三论（信息论，控制论，系统论）和新三论（自组织理论，突变论，协同学理论）。从此，现代科学得到了全面发展，产生了（天）大宇宙爆炸学说；（地）地质板块学说以及（生）DNA 分子双螺旋结构的发现。正是这场科学革命，为现代自然辨贞观的产生打下了自然科学的基础。
1、简述“公理化方法”的容与影响
公理化方法是一种数学方法，认为每一种数学理论部应以“基本概念—公理—定理” 的模式来建立：这里的公理是作为理论出发点的科学假设，它们要求有完备性(任何定理可由此导出)，独立性(去掉其中之一有的定理就不能成立)和相容性(公理问是无矛盾的),但公理本身也由人们作各种解释。公理化方法的重要应用之一是利用形式逻辑建立学科理论知识的关系。
目前公理法已成为数学中的主要方法，几乎所有的数学分支都经历过公理法的分析和讨论。可以认为：没有公理法的数学是难以想象的。另外公理法不仅可以探求各个学科的逻辑结构，而且能发现新的知识。许多重大数学成果和其他学科的发展都说明这个方法的巨大作用和深远影响。
3、古代自然哲学的自然观和近代自然科学的自然观之间的差异
古代自然哲学主要以天才的直觉方式提出一种素朴辩证法的自然观。神学左右着人们对自然界的认识，哲学和科学只能是神的奴仆。具有思辨性、朴素性、模糊性。常常用理想的、幻想的联系来代替尚未知道的现实的联系，用臆想来补充缺少的事实，用纯粹的想象来填补现实的空白。特别是古希腊的自然观认为：自然是一个有机体；自然的运动是自身的运动，是自我运动；自然界的秩序是理智的表现；这理智是自然本身的理智。
近代科学的自然观对自然的认识有了很大的改变，对自然的认识也有以前的表面切入到并接近物质的本质。整个科学总体上是关于存在的科学，其自然观主要是机械论自然观。认为：自然是一架机器，这架机器的运动和规律是由外在的理智强加给它的，这理智是非凡的创造者和统治者；宇宙象空架子，绝对静止和绝对空间；时间永远以等速流逝，与物体运动无关；机械运动是唯一的运动规律，宇宙是一架大机器；分析、分解的方法是研究自然的主要方法；以还原主义与形而上学为主要的思维方式。
4、归纳主义科学观的容及其困境
归纳主义简单来讲就是说科学是从经验事实推导出来的知识。认为科学知识是已经证明了知识。科学理论是严格地从用观察和实验的来的经验事实中推导出来的。
困境：1．归纳是从有限的事例推广到无限的定律，有限不能证明无限，在哲学上也不能把两者等同起来。2．归纳是已过去的事情证明未来的事情，过去不能证明未来。3．从单称命题过渡到全称问题缺乏逻辑根据。4．归纳不是一个严密的逻辑形式推理，而是一个概率推理，而概率推理是错误的。
5、证伪主义方法的主要容及其影响。
证伪主义方法，即科学理论虽然无法证实，却可以证伪，换句话说，可证实性并不是区分科学与非科学的标准，只有可证伪性才是科学的特性，不可反驳、永远正确的不是理论，恰恰是非科学。因此，一切科学理论从本质上来说都是假说。按照证伪主义，不可以证实，但可以证伪，即通过诉诸于观察和实验的结果，能够表明某些理论是错误的。主要思想是否定归纳法，理论先于观察（观察离不开理论），理论是大胆的猜测及理论不能证实只能证伪。
波普尔提出的伪证主义对归纳问题提出了一个可能的解决方案。与维也纳学派的基本思路相反，波普尔的证伪主义以经验检测的“可证伪性”而不是“可证实性”作为科学与非科学述的划界标准，并以“问题－猜想－反驳”的“试错机制”代替“观察－归纳－证实”的“实证机制”，为科学知识的成长提出新的解释。
6、牛顿的绝对时-空观的容及其哲学意义
在牛顿的机械世界里，空间、时间、物体是彼此分离，毫不相干的。牛顿的质量是绝对的刚体，刚体部没有结构，而是完全同一的，它与本身运动的速度无关，它独立于时间、空间存在。牛顿的万有引力方程表明：万有引力似乎在空间中是以无限的速度传递的，任何相距遥远的两个物体都不需要任何时间就能传递万有引力；万有引力的传递不需要任何介质。
哲学的角度来看，牛顿的时空观认为，“空间是一切事物的贮藏所”，时间在事物之外均匀流动，与外界无关，存在着“空无一物”和“空无一事”的绝对空间和绝对时间。从本质上来看，它是机械唯物主义的时空观。
7、狭义相对论时-空观的主要容及其哲学意义。
狭义相对论，是只限于讨论惯性系情况的相对论，认为空间和时间并不相互独立，而是一个统一的四维时空整体，并不存在绝对的空间和时间。在狭义相对论中，整个时空仍然是平直的、各向同性的和各点同性的，这是一种对应于“全局惯性系”的理想状况。狭义相对论将真空中光速为常数作为基本假设，结合狭义相对性原理和上述时空的性质可以推出洛仑兹变换。而在这一变换关系下就可以推导出“尺缩”、“钟慢”等效应
狭义相对论改变了人们对时空观的认识，为人类做出了巨大贡献；同时，也充满了深厚的哲学涵。从辨证唯物论出发，这一理论印证了时间与空间、时空特性与物质运动、以及相对真理与绝对真理之间的关系。
8、请谈谈数学对于自然科学发展的重要意义。
在自然科学发展的进程中，数学的作用日见凸现。一方面，高新技术的基础是应用科学，而应用科学的基础是数学；另一方面，随着计算机科学的迅速发展，数学兼有了科学与技术的双重身份，现代科学技术越来越表现为一种数学技术。当代科学技术的突出特点是定量化，所谓定量思维指人们从实际中提炼数学问题，抽象为数学模型，用数学计算求出此模型的解或近似解，然后回到现实中进行检验，以便得到更广泛和更方便的应用。
9、量子力学中测不准原理的主要容及其意义
一个微观粒子的某些物理量（如位置和动量，或方位角与动量矩，还有时间和能量等），不可能同时具有确定的数值，其中一个量越确定，另一个量的不确定程度就越大。测量一对共轭量的误差的乘积必然大于常数h/2π （h是普朗克常数）是海森伯在1927年首先提出的，它反映了微观粒子运动的基本规律，是物理学中又一条重要原理。
这个原理对传统的客观性观念、理性观念和确定性的观念都带来了冲击。无疑，这是也是对经典物理学的新发展，为人类认识事物提供了更客观客观的思维方式，颇有哲学的思辨和玩味。这条原理有一定的普适性。推而广之，也就是当你观察到事物的时候，你已经在不可避免的改变着你的观察对象了，人们对客观规律的认识是相对性的，是难以精确的。由于参与事物发展过程的因素的复杂性，科学预见只能大致正确地反映事物的发展趋势，要求科学的预见毫无误差地转变为现实是不合理的。
10、近代机械论自然观的主要容及其影响
容：1宇宙象空架子，绝对静止——绝对空间；2 时间永远以等速流逝，与物体运动无关；3机械运动是唯一的运动规律，宇宙是一架大机器；4分析、分解的方法是研究自然的主要方法。
影响：自然科学发展到一定阶段的产物，一方面，与当时科学的发现水平相适应。机械自然观成为此后相当时间中绝大多数科学家所持的观点。另一方面，静止、片面、孤立、绝对，最终回归神学的上帝的思维方式局限了科学的发展。
11、自然的本质是什么？如何才能实现人与自然的和谐发展？
自然的本质是各事物之间的关系，包括一些自然规律，事物所存在的状态等。违背自然规律就会导致事物状态的不和谐。只有事物间和谐相处，才会有自然的发展。
工业化以来，在人与自然的关系中，人类已处于主动地位。当人的行为违背自然规律、资源消耗超过自然承载能力、污染排放超过环境容量时，就将导致人与自然关系的失衡，造成人与自然的不和谐。因此，人类为了持续发展，不断提高自己的生活质量，必须充分认识自然规律。但是人类绝不可能退回到被动适应自然的道路上去，只有依靠发展，才能实现新形势下的人与自然的和谐，实现资源的合理可持续利用和生态环境的有效保护。如果人类不及时改变发展模式，就难以实现和谐。总之实现和谐，取决于人类当时的认识水平和生产力水平。
12、谈谈自然辩证法对科学研究的指导作用。
自然辩证法作为人思考问题的总结，可以说是科学研究思维的基础。特别是创造性思维更是现代科学研究的基本要求。科学研究是创造性的探索活动。无论基础研究或应用研究，都是探索未知的过程，都是为了解决尚未解决的问题，而创造性思维是人类创造活动的灵魂和核心。包括非逻辑方法和逻辑方法，非逻辑思维形式包括想象、直觉和灵感，在科学研究中占有非常重要的地位；逻辑思维形式包括分析、综合、归纳、演绎、类比，更是科学思维最基本、最普遍的类型。
1、雅典时期自然哲学的重要成就及其自然观意义？
重要成就1）米利都学派。泰勒斯关于世界万物本原是“水”的主2）毕达哥拉斯学派。该学派提出了“万物皆数”的世界本质论，认为“宇宙万物的结构及其运行服从数的和谐”，这一学说在科学思想史上意义深远。3）.原子论思想。该派别认为世界万物都是由原子组成的，原子是肉眼所不能看见的物质微粒，永恒运动是原子的本性，自然界变化的实质是原子的聚散及其运动，整个世界由原子和虚空所构成。4）亚里士多德学说。亚里士多德是古希腊哲学的集大成者，是一位承上启下的人物，在他的哲学中，哲学和自然科学已开始分化。a在世界本源问题上，提出了两种“实体”说，并用“四因说”加以论证；b在宇宙结构问题上，主地心说，建立了同心球宇宙模型，第一次把几何学和天文学结合起来；c在物体运动问题上，认为物体只有在外力推动下才能运动，重物坠落的速度较轻物快。
自然观意义1）亚里斯多德和其他希腊思想家的最大功绩就是把自然作为科学研究的对象。2）古希腊科学是哲学的一个方面，所以它一开始就有重视理论思维、重视理性探索的特征，具有朴素辩证法的思想和物活论的色彩，由于毕达哥拉斯主义和柏拉图主义的影响，古希腊科学中含有特别重的数学尤其几何学的成分。公理化和演绎推理的方法被运用到各门学科中去。在科学研究方法上，在希腊化时代的阿基米德那里，也已经达到了相当高的水平。逻辑推理的方法、严格定量的数学方法都已趋成熟，实验的方法也初露端倪。3）这些都为近代自然科学的形成做好了准备。近代自然科学就是从古希腊自然科学演进而生。
2、从科学发展模式的角度，比较库恩与波普尔的科学哲学思想。
波普尔的科学发展的证伪主义模式与库恩的科学发展的式论模式同时也存在着许多不同之处，主要有以下三个方面:
1.科学发展的起点不同。波普尔科学发展的起点是“问题”。他认为科学是从问题开始的，并把问题分为
①实际问题，即需要通过理论来说明的问题，②疑难问题，即用现有的理论解决不了的问题。在库恩的视角中，“式”则成为了科学发展的起点，有了式指导下的解决疑难活动，科学才开始发展。
2.科学进步的标准不同。波普尔的科学进步标准是理论的可检验度（可证伪度），在波普尔看来进步的理论就是可证伪度高的理论，也即“具有最大可能的经验容的理论。在库恩的科学发展模式中有两种进步：（1）在常规科学时期，解谜能力是进步的标准。(2)科学革命的进步，也就是科学共同体“把式转换看成进步
3.两种模式所强调的发展过程的重点不同。波普尔的证伪主义模式和库恩的式论模式都强调了革命的作用，但波普尔似乎对科学发展中的量变重视不够，库恩在他的式论模式中则强调了常规科学的发展作用，同时明显地突出了量变到质变之间的转化。波普尔突出了动态的进攻性的“证伪”，而库恩则动静结合，强调辩护性的“式”。
3、试比较中国封建时代科学与古希腊科学的异同。
中国古代科学技术的特点：1. 中国封建时代形成了实用科学技术体系；2. 大一统技术和手工业技术在科学技术体系结构中占主导地位；3. 科学研究成果大多处在经验形态，理论知识相对不足；4. 科学研究受大一统的社会环境制约。
古希腊科学的特点：古希腊科学是哲学的一个方面，所以它一开始就有重视理论思维、重视理性探索的特征，具有朴素辩证法的思想和物活论的色彩。由于毕达哥拉斯主义和柏拉图主义的影响，古希腊科学中含有特别重的数学尤其几何学的成分。公理化和演绎推理的方法被运用到各门学科中去。在科学研究方法上，在希腊化时代的阿基米德那里，也已经达到了相当高的水平。逻辑推理的方法、严格定量的数学方法都已趋成熟，实验的方法也初露端倪。这些都为近代自然科学的形成做好了准备。近代自然科学就是从古希腊自然科学演进而生。
4、如何理解“约瑟悖论”的涵义，并思考探讨这一命题的重大现实意义。
约瑟悖论涵义：“从公元1世纪至公元15世纪的漫长岁月中，中国人在应用自然科学知识满足于人的需要方面，曾经胜过欧洲人，那么，为什么近代科学革命没有在中国发生呢？为什么近代以来中国在科学技术方面突然落后了？”
现实意义1）从社会经济发展上找原因，认为导致中国近代科技落后的根本原因在于封建自然经济的阻碍，没有确立资本主义生产方式。2)从观念上层建筑找原因，认为儒学文化对科学的排斥是近代科学末在中国发展起来的深层次原因。3)从政治上层建筑找原因，认为明清封建大一统政治体制的专制统治阻碍了近代科学在中国的兴起。4)从理论和实践的关系进行探讨，认为中国古人重思辨轻实践，理论与实践的相互分离导致近代科学在中国不发达。
5、试比较第一、第二、第三次科学革命的特征。
第一次科学革命特点：1、近代科学作为一种革命力量，在血与火的洗礼中走上历史舞台，争取了崇高的社会地位2近代科学作为一种实验科学，在实验与理论认识的基础上，实现了科学理论体系的第一次变革。3近代科学作为一种社会建制，率先在欧洲国家确立起来，开展了科学社会化的发展道路。
第二次科学革命特点：1、这次科学革命是自然科学的全面变革。2、这次科学革命同第一次技术革命相互交织而同步进行。3、这次科学革命席卷欧洲大陆，扩大了科学的社会影响。
第三次科学革命的特点：1、这次科学革命主要是一场划时代的物理学革命，实现了物理学史上的第三次理论大综合，建立起崭新的科学世界图景和思维方式。2、这次科学革命使得人类认识伸向微观和宇观两极，是科学史上的伟大变革，揭示出对物质和宇宙的认识是不可穷尽的。3、这次科学革命对技术发展和生活产生了极其深远的影响。4、这次科学革命和技术革命、产业革命的迭次发生与紧密结合，导致国家规模的大科学工程产生。
6、试比较第一、第二、第三次技术革命的特征。
第一次技术革命：1、这次技术革命形成了以纺织技术为先导，以蒸汽动力为主导的技术体系。2、这次技术革命史以第一次科学革命的牛顿力学为基础的。3、这次技术革命直接导致了产业革命。
第二次技术革命：1、由经验，规则性技术向以理论为基础的科学性技术转变。2、形成以电工产业为主导的各种技术全面变革的新技术体系。3、产生了“科学家……工程师……企业家”风格的集成式转化型人才。
第三次技术革命：1、这次技术革命进一步形成了基于理论先导的科学性革命。2、这次技术革命形成了以传输技术为先导、以控制技术为主导的第三技术体系，揭开了崭新的原子能时代，计算机时代和空间时代的序幕。3、这次技术革命与科学社会化、科学技术一体化，产业化。
7、论述机械论自然观与辩证自然观的主要容，并比较其形成的科学基础。
机械论自然观的主要容：1宇宙象空架子,绝对静止——绝对空间;2 时间永远以等速流逝,与物体运动无关;3机械运动是唯一的运动规律,宇宙是一架大机器;4分析,分解的方法是研究自然的主要方法。
辨证自然观的主要容：然界中的各种事物是普遍联系的；自然界的物质和运动是不可分离的，物质和运动不仅有量的差别和变化，还有机械论者不愿意承认的质的差别和变化，是多样性的统一。
科学基础：机械论自然观：1）经典力学的发展
辨证的自然观：1)能量转化和守恒定律2）细胞学说3）达尔文进化论。
8、结合科学史案例，比较归纳与演绎这两种逻辑研究方法。
归纳方法是从个别或具体特殊的事物、现象中概括出共同本质或一般原理的逻辑思维方法，逻辑学上叫归纳推理。实际上亚里士多德在研究演绎法时一定会运用创造性的归纳法。（在古希腊时期，人类的经验知识尚未得到广泛的发展，对客观对象的思辨猜测占有重要的地位；其特点是从少数原则出发，用演绎的方法来说明问题。这里的思辨猜测，少数原则的获得都需要运用创造归纳法。另外如氩气的发现，伽利略的单摆实验。）演绎方法是从一般原理推导出特殊结论和个别结论的逻辑思维方法，逻辑学上又叫演绎推理。近代科学家笛卡儿、伽利略、牛顿等人，在科学研究中创造了数学——演绎方法。（这种方法将自然科学中的概念、命题等形式化，符号化，再利用数学的推导规则进行各种演绎推理，以获得新知识。）
1）归纳法是从认识个别的、特殊的事物推出一般原理和普遍事物；而演绎则由一般（或普遍）到个别
2）归纳是一种或然性的推理；而演绎则是一种必然性推理，其结论的正确性取决于前提是否正确，以及推理形式是否符合逻辑规则。
3）归纳的结论超出了前提的围，而演绎结论则没有超出前提所断定的围。
（归纳法和演绎法两种不同的研究方法各有特点，归纳法不局限于前提，运用逻辑推理，以求普遍适用的理论；演绎法基于假设，运用科学方法验证假设的正确与否。归纳法不局限与前提进行论证，演绎法必须在前提中运用已有理论提出假设，假设即为结果的围。我认为学者在做研究的时候，部分人使用归纳法，部分人使用演绎法，先通过归纳法推导理论，再使用演绎法利用这些已经推导的理论形成假设，验证假设的正确与否，从而得到理论支持的证据，因此这两种方法具有互补的作用。）
9、结合自己所学专业，论述现代技术创新的趋势与特征。
1）把技术研发建立在牢固的科学理论基础上，是当代技术创新最显著的特点和趋势。2）引进国外技术，进行消化吸收，并在此基础上实现二次创新。这是一种跨国家、跨地区的技术性转移，已成为发展中国家进行技术创新的基本特点和趋势。3）把其它领域的技术研究成果借鉴、移植到我们所从事的技术领域，也是当代技术创新的一大特点和趋势。4）综合就是创造，是当代技术创新的重要特点和趋势。5）把技术创新建立在信息化、数字化和计算机化的基础上，是现代技术创新最新的特点和趋势。6）以市场为向导，围绕“卖得出去”进行技术创新。7）技术创新的模式趋于向系统网络模式的方向发展。8）技术创新的周期