例谈物理教学中科学思维方法

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例谈物理教学中科学思维方法

作者：戴苾芬

来源：《中学物理·高中》2013年第03期

归纳方法是从个别或特殊的事物概括出共同本质或一般原理的逻辑思维方法.通常归纳法

按照它概括的对象是否完全而分为完全归纳法和不完全归纳法，不完全归纳法又分为简单枚举法和科学归纳法.我们物理学中的归纳是在物理观察和实验的基础上，从一些个别或特殊的物

理现象、过程、规律，推出普遍的一般性的结论或原理.运用归纳手段解决物理问题，是物理

学中常用的思维方法.1 完全归纳法在物理教学中运用

完全归纳法是在考察了某类事物的全体对象后做出的归纳.完全归纳法不仅是一个发现新

知识的方法，也是一种进行科学推理的论证方法.

例如通过大量实验可知：磁铁的S极与S极是相互排斥的；磁铁的N极与N极是相互排斥的；磁铁的N极与S极是相互吸引的；所以，所有同名磁极是相互排斥的，异名磁极是相

互吸引的.由此归纳出磁极间相互作用的规律.

再如在解决物理问题中常用的穷举法也是一种完全归纳推理法.在学习静电场时，常做如

下实验：如图1所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B（不接触）时，验电器的金箔张角减小，由此判断金属球A是否带电或带什么电？对金属小球A而言共有三种情况：带正电、带负电或不带电.分别对这三种情况加以分析：当金属球A带正电靠近验电器时，部分电子被吸到小球B上，金箔张角增大；当小球A带负电靠近验电器，部分电子被排斥到金箔上，其张角会减小；当小球A 不带电靠近验电器时，由于静电感应，靠近验

电器小球B的一端聚集电子，使得验电器张角减小，由此可得出小球带负电或不带电出现上述现象.像这种当某个事件有几种模式或几种变化的可能性时，就所有可能性逐一尝试，排除错

误结论，直到尝试结果与规定条件相符为止，即是穷举法.其实我们在物理习题中也会用到穷

举法.

如图2所示，一端开口一端封闭粗细均匀的U型管，在标准大气压下用15 cm长的一段水银柱封闭了一段L=30 cm长的空气柱.现将U型管翻转180°，使其开口朝上，求此时被封闭的空气柱的长度.

分析当U型管翻转180°后，很难直接判断确定末状态水银柱的位置，可以用穷举法逐一尝试.根据题意列出水银柱末位置的全部可能有五种如图所示.最后一种由于压强不变，显然不可能出现排除掉，其它四种利用波义耳定律列方程求解：

其实第三、四两种也可以定性判断：末状态气体压强都比图4大，对应的气柱长度应小于L3（40.8 cm），所以第三、四两种不可能出现.只有第二种符合条件.

论科学思维及其重要性

论科学思维及其重要性作者：花殿下高士其：“思维科学是培养人才的科学。”要培养一个人成才，很重要的一个因素在于思维，在于科学的思维。因为单纯的进行知识与技术的灌输而没有一种正确思维方法来予以归纳整理和指导应用，是不能成为四化建设所需要的合格人才，它只能造成头脑僵化，缺乏应变能力和创造能力的一代人。只有具备了正确的思维方法，培养独立思考和分析问题，解决问题的实际能力，才能把所学的知识与技术活化地运用到生活实际和客观世界的改造之中去。科学思维指导着科学方法的形成与发展，在我们改造自然、造福人类的活动中有着重要的意义。但何谓科学思维呢？在此，我们深入地去了解科学思维：科学思维，即形成于并运用于科学认识活动、对感性认识材料进行加工处理的方式与途径的理论体系；是真理在认识的统一过程中，对各种科学的思维方法的有机整合，是人类实践活动的产物。在科学认识活动中，科学思维必须遵守三个基本原则，它们是：逻辑性原则：逻辑性原则就是遵循逻辑法则，达到归纳和演绎的统一。科学认识活动的逻辑规则，既包括以归纳推理为主要内容的归纳逻辑，也包括以演绎推理为主要内容的演绎逻辑。科学认识是一个由个别到一般，又由一般到个别的反复过程，是归纳和演绎的统一；方法论原则：所谓方法论原则，就是掌握方法准则，实行分析与综合的结合。分析与综合是抽象思维的基本方法，分

析是把事物的整体或过程分解为各个要素，分别加以研究的思维方法和思维过程。只有对各要素首先作出周密的分析，才可能从整体上进行正确的综合，从而真正地认识事物。综合就是把分解开来的各个要素结合起来，组成一个整体的思维方法和思维过程。只有对事物各种要素从内在联系上加以综合，才能正确地认识整个客观对象；历史性原则：历史性原则就是符合历史观点，实现逻辑与历史的一致。逻辑与历史的统一是科学思维的又一个重要原则。历史是指事物发展的历史和认识发展的历史，逻辑是指人的思维对客观事物发展规律的概括反映，亦即历史的东西在理性思维中的再现。历史是第一性的，是逻辑的客观基础；逻辑是第二性的，是对历史的抽象概括。历史的东西决定逻辑的东西，逻辑的东西是从历史中派生出来的。逻辑和历史统一的原则，在科学思维中，特别是在科学理论体系的建立中，有着重要意义。科学思维的三个原则，在逻辑上要求严密的逻辑性，达到归纳和演绎的统一；在方法上要求辩证地分析和综合两种思维方法；在体系上，实现逻辑与历史的一致，达到理论与实践的具体的历史的统一。 “科学的发展史就是一部思维的发展史”，科学是发展的，科学思维和科学方法论也是发展和变化的。路甬祥：“大凡在近现代科学上能独树一帜，在理论上有重大发现，在技术上有划时代明创造的卓越科学家和发明家，往往都十分重视在哲理思维引导下的科学思维，并在科技方法论上显示了新颖独特的风格”。科学思维与我们的生活处处相关我们必须学习和掌握科学思维及其方法，把握时代的发展。

科学方法论

1.1.1科学方法论科学”概念的基本内涵科学是一种基于理性的知识体系，其内涵主要包括三个方面：（1）科学是客观的知识。也就是说科学所研究的对象，包括自然界、人类社会在内的一切事物都是有客观实在性的，不是以人的意志为转移的。科学研究必须从这些客观现实出发，科学知识就是对客观世界的过去、现在与未来的一种正确认识，是对客观事物及其规律的反映，是具有客观性的一种认识形态。（2）科学是理论化的知识。科学应该是认识的概括、抽象，因而是一种理论化的知识形态。（3）科学是一种不断发展的知识形态。正如罗素所说的，“科学总是一支未完成的交响曲”。由于人们总是受到特定的历史条件和认识水平限制，作为人类认识结晶的科学只能逐渐逼近真理，近似地反映客观实在。 “科学方法论”的界定在“科学方法论”的语言结构中，“科学”只是个限定词，是对主词“方法论”的内涵和外延的规范。因此可以将“科学方法论”理解为：对客观事物本质和规律进行证实和证伪的一般认识原则或理论学问。一般而言，科学认识又包括两个层次，即经验认识层次和理论认识层次。所谓经验认识层次是指对事实的积累以及概括、综合、分析，从而获得适用于实际目的的经验规律的阶段。所谓理论认识层次是实现知识的系统化并形成具体领域理论体系的阶段。科学方法论的发展历程根据各个历史时期的不同特点，可以将其发展历程划分为四个阶段：（1）自然哲学时期。16世纪以前，以直接观察，直觉猜测和形式逻辑推理为主要方法阶段。也可以称之为直觉观察时期。该时期的代表人物有古希腊数学家、哲学家毕达哥拉斯、得谟克里特、柏拉图、亚里士多德、伊璧鸩鲁等等。这一时期的科学方法基本属于经验方法范畴。（2）分析方法为主阶段。16～19世纪，各门学科开始从哲学中分离出来，并各自形成独立的学科和自己的研究方法。1620年，弗朗西斯·培根的《新工具》一书问世，给当时的科学形成和发展产生了巨大影响，他在书中着重探讨了经验归纳法。与此同时，笛卡尔在《谈方法》一书中，从唯理性的演绎论出发，强调理性的推理和分析。从而奠定了当时以分析为总体特征的科学方法论。这一时期的代表人物还有伽利略、牛顿、休谟等。（3）辩证方法为主时期。19世纪40年代至20世纪中叶，由于细胞学、能量守恒与转化论和进化论的出现，自然科学已经逐步发展成为一种关注过程以及各种过程的整体性联系的科学，这一时期人们对世界的认识方法开始采取辩证方法，在研究中将对象的各个部分、要素结合起来，动态地考察对象整体的性质和功能，这一方法进一步得到了微观物理学、量子力学、相对论以及天体演化学等现代前沿科学成果的证

科学思维的具体方法有哪些

科学思维的具体方法有哪些科学思维是人类获得和发现知识的基本思维方法。在那么科学思维的方法有哪些呢?下面小编为你整理科学思维方法，希望能帮到你。科学思维的方法 1、等量代换法等量代换法即把不能直接解决的问题用在某方面和他相同或相似的，并容易解决的问题代替求解，从而求出所要问题的答案，或是找到类似的解决方法。 2、观察渗透理论科学实验证明，人的头脑在认识事物之前，并不是空无一物的“白板”，而是已经存在着某种东西了。这就是已有的知识储备、理论框架、价值观念等。它们对观察者的观察范围和思考偏向作了预先的规定。对于创造者个人来说，观念的转变或理论背景的转换，就意味着一种新创意的产生。RNA酶的发现即是一个著名的例证，它告诉我们，一旦观察者的理论思想观念发生了转换，就会使他的视野发生深刻的、戏剧性的变化，就能观察到从前“视而不见”、“充耳不闻”的东西。这就要求观察者具备良好的知识结构，不能囿于传统的思想观念，善于改变因一定理论的框架、范式而习惯形成的固定思路和先人为主的做法，从而有助于新创意的产生。 3、黑箱方法所谓黑箱方法，就是把研究对象视为“黑箱” (由于种种条件的限制，无法从外部或无法打开来直接探察其内部的奥秘，如人的大脑、人口系统、原子结构、密封的仪器等，都可看作“黑箱”)，通过观察外界向“黑箱”输入的信息和从“黑箱”输出的信息，来研究“黑箱”内部状态、结构和机理，从而揭示研究对象的特点和规律的一种科学方法。这种方法实际上是—种察其“表”而知其底的方法。由于黑箱方法不需要打开研究对象，只需通过外部观察、试验，就可了解研究对象的内部情况和变化，同时，它是从事物的整体功能着眼，不考虑事物的内部细节，所以它有着广泛的应用价值。运用黑箱方法整体地、活体地研究高度组织和活动性的生命系统，具有独特的优越性，可以在不干涉生命正常活动的条件下研究生命系统的活动规律。如在探讨脑功能的本质的过程中，科学家常用黑箱方法。

物理教学的科学性、严谨性、逻辑性

物理教学的科学性、严谨性、逻辑性 ———浅谈在中学物理教学中科学素养的培养毕传平在平时的听课学习中发现，有很多教师甚至包括一些老教师，对物理教学的科学性、严谨性、逻辑性不甚了解，或者是要求不够严格，导致在教学中出现很多问题，如出现科学性错误、结论表述不够严谨、过程分析思维混乱没有逻辑性，学生越听越乱，学习教学效率低下，长此以往导致学生养成脱离实际、浮躁不求甚解、生搬硬套的习惯，这对学生毕业以后走上工作岗位解决实际问题也是非常不利的、对学生的终生发展也是不利的。如果大多数教师在平时教学中不能认真钻研教材、认真备课、提供科学严谨逻辑性强的优化方案，除了对学生个人的发展不利，也将影响整个国家的发展。因为中学物理学科的特点，作为我们物理教师培养学生科学素养的责任尤其重大，我们应当担当起这个责任。下面就分别阐述物理教学的科学性、严谨性、逻辑性，并结合具体事例分析。一、科学性是指表述的内容是否符合客观实际，是否反映出事物的本质和内在规律，即概念、定义、论点是否正确，论据是否充分，实验材料、实验数据、实验结果是否可靠等。物理学是一门自然科学，在进行中学物理教学时，首先应当注重教学的科学性。无论是对物理现象、物理概念和物理规律的描述与表达，还是实验与习题的内容、数据等，都应当正确无误符合科学性。当然,不是说要一次就把某个问题讲深、讲透、讲全,而是要求不论在内容上和方法中都不应有科学性的错误。关于物理教学中的科学性典型错误有很多，下面所举的例题都很简单但又是不经意间常犯的错误。【例1】、在一次公开课上，有一位老师分析下例：如图1所示，在光滑的绝缘水平面上固定两个同种正电荷P 、Q ，在PQ 连线上的M 点，由静止释放一带正电滑块，则滑块由静止开始一直向右运动到PQ 连线上的N 点时速度为零。关于此过程中下列说法正确的是（） A ．滑块受到的电场力一定是先减小后增大 B ．滑块的电势能一直减小 C ．PM 间距一定小于QN 间距 D ．滑块此后将在MN 间做往复简谐运动分析：根据等量同种电荷电场线的分布规律，可知在PQ 连线的中点处场强为零，从P 、Q 到中点场强逐渐减小，故选项A 正确；滑块电势能变化由电场力做功决定，可知选项B 错误；由滑块的受力可知：滑块先做加速度减小的加速运动，到MN 中点时加速度为零，速度最大，然后向右做加速度增大的减速运动，到N 点速度为零、加速度向左最大，再返回做对称的运动，因此可作出滑块的速度—时间图像如图2所示，与弹簧振子的运动情况完全相似，所以滑块也做简谐运动，如取MN 连线中点为平衡位置O 、向右为位移正方向，可作出滑块的位移—时间图像如图3所示。故选项AD 正确。【问题提出】图1 P M Q N 图2 图3

马克思主义与社会科学方法论参考书目

马克思主义与社会科学方法论参考书目 1、马克斯〃韦伯：《社会科学方法论》，韩水法等译，中央编译出版社，2005年版 2、埃尔金〃亨特、戴维〃科兰德：《社会科学：社会研究导论》，北京大学出版社，2005年版 3、斯梅尔塞：《社会科学的比较方法》，社会科学文献出版社，1992 年版 4、朱迪思〃贝尔：《社会科学研究的基本规则》，马经标主译，北京大学出版社，2008年版 5、伊〃拉卡托斯：《科学研究纲领方法论》，上海译文出版社1999年版 6、陈波等编著：《社会科学方法论》，中国人民大学出版社1989年版 7、唐盛明：《社会科学研究方法新解》，上海社会科学院出版社，2003 年版 8、蒋逸民：《社会科学方法论》，重庆大学出版社，2011年版。 9、朱红文：《社会科学方法》，科学出版社，2002年版 10、林聚任，刘玉安主编：《社会科学研究方法》，山东人民出版社， 2004年版 11、李英明：《社会科学研究方法新论：模型、实践与故事》，台北：三民书局股份有限公司，2007年版 12、罗清俊：《社会科学研究方法：如何做好量化研究》，台北：威仕曼文化，2008年版 13、陈锐：《社会科学的理论与方法》，人民出版社，2010年版 14、陈向明, 朱晓阳, 赵旭东主编：《社会科学研究：方法评论》，重庆大学出版社，2006年版 15、欧阳康主编：《人文社会科学哲学》，武汉大学出版社2001 16、欧阳康、张明仓《社会科学研究方法》，高等教育出版社2000 17、黄建国主编：《社会科学与文明发展》，湖南人民出版社，2007 年版 18、布劳格：《经济学方法论》，商务印书馆，1992年 19、朱成全：《经济学方法论》（第2版），东北财经大学出版社，2011

科学方法论期末作业题库答案

科学方法论期末作业题库（2011年4月） 1、科学理论求真么？为什么？答：科学理论不求真。因为科学理论是人类一定历史时期的认识成果，因而它随着人类实践的发展而发展，或者根据新的事实加以修正和充实，使自身更加丰富和深化；或者在新的事实面前暴露出根本性的缺点，而被新的理论所替代。换而言之，科学理论不是真实的。正如科学哲学家卡尔·波帕所强调的，一个好的理论的特征是，它能给出许多原则上可以被观测所否定或证伪的预言。每回观察到与这预言相符的新的实验，则这理论就幸存，并且增加了我们对它的可信度。另一方面，科学理论只是用来描述观测到的事实，以期对未来的观测结果有能力做出一定程度的预言，观测和事实本身才是唯一重要的。若过多相信科学理论，不明白科学理论从根本上讲仍然只是一些假设而已，这就会导致科学迷信。 2、请结合宇宙学的演变历史（从地心说到日心说）谈谈什么是科学？地心说是古希腊天文学家托勒密于公元2世纪正式提出的。该学说继承了古希腊所谓“圆球美满”的哲学观念，又符合《圣经》的教义，为此在长达1000多年的时间里几乎没受到非议。然而，随着技术的进步，地心说既极其繁琐又很不精确的弊端便显露出来。为了摆脱地心说的这种困境，波兰天文学家哥白尼首先提出了日心说。现在日心说也被证明是不正确的。从地心说到日心说的演变过程，我们可以总结出科学的定义，它是一种最逼近真理的尽可能不包含自相矛盾的知识体系。换而言之，科学也不是完全正确的，它是可以被证伪的体系。就像地心说和日心说，它们用符合客观事实、自然规律的理论来描述事物和现象，但随着科技和人们认识的进步，科学理论不断被修正改进，乃至替代。所以科学也是一个不断完善进步的体系。 3、请通过孔子与柏拉图思想比较，谈谈中西方科学思维的差异性。孔子的主要侧重于伦理道德,偏重于感性,追求善，他强调自我的道德约束对人和社会的重要性。而柏拉图的研究主要在哲学领域,侧重于理性,主张建立理想国,追求真理，他认为认为,人类可以通过感觉认识到的各种具体事物总处于不断衰败变化中。在这些变化的具体事物背后,始终存在着一种完美的、不变的“理念”。正如人们所说的，西方的科学思维任何时候都不是非柏拉图的；同样，孔子对中国的科学思维也产生了重大的影响。而两人思维上的不同，也导致了中西方科学思维的不同。（1）中国人的思维方式是感性的、直觉的,因而是模糊的;而西方人的思维方式，正如柏拉图那样，是理性的、逻辑的,因而是清晰的。（2）国传统文化从不离开整体来谈部分,也不离开功能来谈结构，导致了中国人形成了几千年来不变的思维方式,即部分(个体)依赖于整体,整体决定部分(个体)而不是部分(个体)决定整体。与中国文化不同,西方文化的宇宙观是实体的宇宙观,实体在虚空中生存、发展并且实体可以从虚空中独立出来,这样,必然走向形式逻辑和实验,推动认识的进一步深化并产生对新的事物的认识。（3）受孔子的影响，伦理思维模式已经深入到了中国人骨髓,而西方人则更注重科学思维。（4）中西方人的思维轨迹是不同的。中国文化是圆形文化、曲线文化，导致中国人的思维轨迹是圆形的、曲线的；而西方人的思维轨迹是直线的。 4、请谈谈“五行之符号关联”的历史意义。五行是中国古代的一种物质观，五行之间的关联，为古代中国哲学、风水学、中医学、占卜等方面的知识理论奠定了基础。人们利用五行之间相生相克这种传统的理论体系来描绘大自然的变化、事物的结构关系和运动形式。而五行符号之关联性的历史意义课具体概括如下：（1）解释人类社会，天下兴亡有规律

《社会科学方法论》读书报告

德国学者马克斯?韦伯对当代社会科学和社会思潮做出了巨大的贡献，而此贡献相当重要的一部分就是他的方法论学说。马克斯?韦伯的《社会科学方法》一书主要选自《自然论文集》，本书由社会科学认识和社会政策认识中的“客观性”、文化科学逻辑领域内的批判性研究、社会科学和经济科学“价值无涉”的意义三篇长文组成，它们分别阐述了韦伯方法论思想中的一些重要的内容，是韦伯方法论著作的代表作。本文主要通过深入的阅读研究韦伯的社会科学和经济科学“价值无涉”的意义一文，进行浅析。在《社会科学和经济科学“价值无涉”》一文中，韦伯提出人们在大学授课时是否应当宣明他们所赞成的某种伦理的或者建立在文明理想以及其他世界观基础上的实际的价值判断这一问题。针对此问题，有两种不同的回答：其一是以可以从纯逻辑演绎而得到的事实和经验事实为一方与以实践的、伦理的或世界观的价值判断为另一方的区分是正确的；其二是尽可能在课堂上不讲实际的价值问题。对于上面两种回答，韦伯发表了自己不同的见解，他认为大学教师在一切具体情况下，甚至在面临使他的授课内容变得毫无吸引力的危险时，都会毫不犹豫地向听众，首先向自己宣明，哪些陈述是纯粹从逻辑推理演化而来的或者对纯粹经验事实的说明，哪些陈述是实际的价值判断，并且把这一点看作自己天经地义的责任。在这种情况下上述的第一种回答才可以接受；而韦伯在任何情况下都不赞同第二种回答，认为第二种回答只适于掩盖向听众发表的意见的实际影响，韦伯认为如果让教师放弃实际的价值判断，不能讲激情昂扬的话语，会使听众迷失于各种不同范围的彼此混淆之中。在讲坛上一般是否应该进行实际的价值判断的问题本身就是一个政策的问题，因而它最终只能由个人根据自己的价值判断而对大学的任务所取的观点来决定。韦伯批评了种种不合时宜的德国教授们在大学课堂的言行，认为“如今的大学生在教室里应当向自己的教师学到的东西，首先是熟练地完成给定的任务的能力；其次，承认事实，即使是令人不堪的事实，然后把关于它们的规定和自己的价值态度区别开来；第三，使自己服从职责，因而首先抑制不必要地表示自己个人兴趣和其他感受的冲动。”提出在每一项职责任务中，承担任务者应当克制自己，排除那些不属于职责的东西，而最需要排除的是他自己的爱与恨。韦伯认为经验科学只能告诉人们事实怎么样，它可能怎么样，但决不指导人们应当怎么样，因此关于实在的经验认识的科学必须拒绝承担价值判断的任务，从而保持科学认识的客观性和中立性。科学研究者在涉及社会事实时，应当克制对它公开发表个人见解，韦伯写道：“一个职业‘思想家’如果有什么职责的话，他所迫切要做的便是，面对时下盛行的理想，哪怕是倾人的理想，都要保持个人才智的清醒，倘有必要，就需‘逆潮流而动’。”韦伯深切地认识到研究者在科学研究的过程中和做学术报告时需要回避价值判断，不借科学研究来鼓吹自己的价值观；正是在这些因素之下，韦伯提出了“价值无涉”的概念。韦伯写《社会科学和经济科学“价值无涉”的意义》这篇论文的意图在于，批判德国的教授们利用自己不受攻击的权威在学术讲坛宣扬自己的价值观点，混淆了价值判断和关于经验事实的科学知识之间的界限。在韦伯看来大学教授不能任意的发表其价值判断。即应该做到价值无涉（价值中立）。所谓价值无涉是指要求研究主体按主观愿望选择了所要研究的问题之后，应该客观地描述关于所要研究问题的全面资料和对这些资料进行科学分析所得出的结论，而不管这些资料和结论是否与研究主体、社会或者他人的价值观念相冲突、相对立。价值无涉这一原则首先是由韦伯提出的社会科学的客观性原则，今天在社会科学领域内依然广为接受的标准。社会科学是否需要坚持“价值无涉”的原则，引起了学者的广泛争论。这两种立场在中国社会学界争论了十几年，其中最引人注目的是刊登在《社会科学研究》杂志上的郑杭生教授和李金教授之间的争辩。李金教授对社会科学研究中坚持“价值无涉”的立场是持基本接受的态度。他在《为“价

自然辩证法,科学观与科学方法论第四章科学本质论

科学观与科学方法论第四章科学的本质与构成一、科学的本质和特征由于科学及其活动的多样性，至今尚无一个公认的定义，尽管科学难以定义，但仍可以从不同维度来考量科学及其特性。（一）科学的各种形象 A、科学是一种系统化的真理性知识体系——一种积累的知识传统 B、科学是人类驾驭自然的一种力量——一种维持或发展生产的主要因素（知识形态的生产力） C、科学是人类的一种典型的、发达的、高级的认识活动——一种方法 D、科学是一种重要的观念来源 E、科学是一种社会建制作为社会系统的一个重要部分（二）科学的特征 1、客观真理性 2、系统性——科学知识是有结构的体系 3、主体际性——被不同认识主体所理解和接受 4、可检验性——在可控条件下可以重复接受实验检验非科学——凡不具有可检验性包括两部分：伪科学（假科学）——实为非科学，却伪装成科学。宗教、神学、意识形态——中性伪科学与科学的不同特征科学非科学相关性思维原则相似性思维原则追求确证或否证回避规范检验精确性、真实性、开放性含糊其词、模棱两可

系统化与“积极”统一零散、负面科学划界问题的相关理论（三）科学划界的标准 1、归纳主义的科学观——实证原则科学始于观察科学的观察（正常感官、忠实记录、不带偏见）——观察陈述——科学理论的基础 1、归纳主义的科学观在科学理论能被证明为正确的限度内，它们是在经验提供多少可靠的基础上借助归纳法支持而得到证明的。证实原则：如果一个命题能用经验事实加以证实，那么这个命题就有意义。归纳主义科学观的问题 1、如何从有限数目的观察陈述所提供的有限证据基础上得到一般性的不受限制的全称判断？ A、观察陈述的数目必定大（必需） B、观察必须在各种各样的条件下予以重复（必要） C、没有任何公认的观察陈述和推导出的普遍定律发生冲突（必不可少） 2、观察依赖于理论观察和前提理论难免有错（易谬性） 3、归纳原理如何能被证明是正确的？正确的逻辑原则:如果前提真,那么,结论必是真.(演绎推理) 归纳论证——有可能是：前提为真，而结论为假。 ∴归纳不能单根据逻辑得到证明 2、证伪主义的科学观波普尔——反对归纳主义用意义标准和证实原则来划界，认为科学与非科学区别在于它们是否具有可证伪性——可证伪性原则。逻辑依据：全称陈述与单称陈述之间的逻辑关系的不对称性如何理解“可证伪性”原则？任何命题或科学假说体系，要被承认具有科学定律或理论的地位，必须满足一个基本条件，即，必须是可证伪的。可证伪性——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，那么这个假说就是可证伪的。如果这个或这组陈述被确定为真，就会证明这个假说是错误的。证伪主义的条件限制：具有可证伪性的理论，实际上并没有被证伪（尚未出现反例）——非常重要的条件为什么要坚持可证伪性？逻辑上的可靠性只有具有可证伪性的理论，才能提供信息。可证伪性程度可证伪度越高，理论就越好。

《控制论和科学方法论》2018学习笔记

《控制论和科学方法论》笔记金观涛华国凡著大龙在这里呢 2018-01-26

目录序言 (4) 第一章控制和反馈 (4) 1.1.可能性空间 (4) 1.2.人通过选择改造世界 (5) 1.3.控制能力 (5) 1.4.随机控制 (5) 1.5.有记忆的控制 (6) 1.6.共轭控制 (6) 1.7.负反馈调节 (7) 1.8.负反馈如何扩大了控制能力 (7) 1.9.正反馈与恶性循环 (7) 第二章信息、思维和组织 (8) 2.1.什么是知道 (8) 2.2.信息的传递 (8) 2.3.信息是一种客体吗 (8) 2.4.通道容量 (9) 2.5.滤波：去伪存真的研究 (9)

2.6.信息的储存 (10) 2.7.信息加工和思维 (10) 2.8.信息和组织 (11)

序言控制论思想的源流由三条支流汇成。一条是数学和物理的发展。（吉布斯）统计力学，量子力学的建立。不少科学家认为：与其说我们这个世界是建立在必然性之上的，倒不如说是建立在偶然性之上的，许多物理定律仅仅是大量事件统计平均的结果。科学的发展迫使人们回答必然性和偶然性之间的关系。于是，确定性与非确定性以及它们之间关系的研究就成为科学界最热门的课题。概率论的成熟，热力学中的熵直至信息概念的提出，就是这一研究的逐步深入。另一条支流是生物学和生命科学的进展。科学家早就发现，生物界不是一个充满必然性的机械世界，生物个体行为也不能用统计力学和量子力学所用的纯或然语言来刻画。生命的活动既有或然性，也有必然性。生命是怎样把必然与偶然统一起来的？科学家对生命的机制发生了浓厚兴趣。直到提出“内稳定”概念，才将认识推进到新的阶段，为控制论诞生奠定了基础。第三条支流是人类对思维规律的探讨。它集中地反映在计算机制造和数理逻辑的进展。数学家特别是计算机的研制者们企图用数学语言来模拟人的思维过程。计算机的制造成为控制论成熟的前奏。 1947年，维纳发表《控制论》。第一章控制和反馈 1.1. 可能性空间共性：1.被控制的对象必须存在多种发展的可能性。 2.人可以在这些可能性中通过一定的手段进行选择，才谈得上控制。我们将事物发展变化中面临的各种可能性集合称为这个事物的可能性空间。它是控制论中最基本的概念。

社会科学方法论的若干问题

社会科学方法论的若干问题周晓虹 (南京大学社会学院院长、教授、博导南京 210093) 摘要:社会学乃至整个社会科学都是现代性的产儿,因此自社会科学诞生的那天起,就欲图将自己打造成像自然科学那样的科学 ,但事实上人类行为的主观与能动性始终使其无法摆脱人文主义的纠缠,成为一门纯粹的实证科学。不仅某种流行的理论范式始终制约着人们对现实社会的研究,在实证主义的探索之外,人文主义在社会科学的研究中也继续扮演着重要的方法论角色,而关于价值中立的无尽争议更是说明了这一原则的相对性。对社会科学方法论的探讨无意终结实证主义与人文主义之争,但却意在为这种非此即彼的争议提供一种相互包容的视角。关键词:范式;实证主义与人文主义;价值中立;社会科学方法论中图分类号:C03 文献标识码:A 文章编号:1001-8263(2011)06-0001-07 如果说人文学科(humanities)是以人类的精神产品为研究对象的话,那么社会科学(social sci ences)则是以人类群体及其行为为研究对象的。作为现代性的产儿, 社会科学自诞生的那天起,就欲图将自己打造成像自然科学那样的实征科学 ,但事实上人类行为的主观与能动特征始终使其无法彻底摆脱人文主义的纠缠,成为一门纯粹的实证科学。我们可以通过对科学范式、人文主义与科学主义以及价值中立这涉及社会科学方法论的三大问题的讨论,来理解社会科学的学科地位和基本性质。一、科学范式:理论是如何左右社会科学研究的范式(paradigm)这一概念的创用者是美国科学史家托马斯库恩。按照库恩的观点,科学不是按照进化的方式发展的,换句话说它不是一点点积累起来的一个量变过程,而是通过一系列革命的方式实现的质变过程。这一质变过程涉及到不同范式间的转换,即一个共同体成员(也可以说是一个科学家共同体)所共享的信仰、价值观、技术等等的集合的转换。从这样的视角来看,发生在20个世纪初的那场物理学革命 ,不过就是一种范式(爱因斯坦的物理学)代替了先前流行的另一种范式(牛顿物理学)而已。 1970年,系统表达库恩上述思想的著作科学革命的结构出版后,对自然科学乃至整个科学的发展历史的解释产生了重大的影响。仅仅5年后,美国社会学家乔治瑞泽尔就借用这套思想写成社会学一门多范式的科学一书,用以解释社会学及其思想的继替与发展。瑞泽尔的创造体现在这样两个方面:其一,在库恩那里,相互竞争和对立的范式是不可通约的,或者说, 只有承认牛顿的理论是错误的,爱因斯坦的理论才能被接受 , 但瑞泽尔没有坚持库恩提倡的这种范式间的非此即彼性,在他看来在社会科学的不同范式之间有着更为鲜明的继承性或包容性;其二,为了使范式的概念能够在社会科学中获得更为灵活的使用,瑞泽尔提出可以在三种意义上使用范式的概念:(1)可以用来区分科学家共同体或干脆用来区分不同的学科,如物理学和化学,或社会学和心理学就是两种不同的范式;(2)可以用来区分某一学科领域的不同发展阶段,如18世纪时的 1

科学思维与科学方法

第一讲一、什么是科学英国贝纳尔认为：科学在不同时期和不同场合有不同的含义。 “科学是一定历史时代的科学实践活动和科学理论的统称” 科学实践活动：科学的实质内涵之一主体：科学工作者客体：自然界及其认识自然现象的手段科学实践活动的任务：沟通主体和客体，使二者建立起认识和被认识的关系科学理论：科学的实质内涵之二狭义的科学理论指：人们对客观事物及其规律的正确认识（真理）广义的科学理论指：科学假说，是有待于进一步验证或证实的科学知识及其体系。科学实践活动与科学理论是有机统一的科学理论是对科学实践活动中所获得的经验知识的概括和总结，而科学实践活动又是在一定的科学理论的指导下进行的。二者相互依赖、相互联系。二、思维【释义】①与“感性认识”相对。指理性认识，即思想；或指理性认识的过程，即思考。是人脑对客观事物间接的和概括的反映，是认识的高级形式。②与“存在”相对。指意识、精神。思维分三种：知觉、回忆和组合知觉：感知器官的本能（例：小孩学说话）回忆：在生物钟的作用下被提取出来的过程例：书写汉字）组合：把回忆放到思维中枢，按一定规则组合（例：解题）三、方法 “方法”一词源于希腊语，由“沿着”和“道路”两个词组成，意指沿着道路运行或接近某物的途径。黑格尔“在探索的认识中，方法也就是工具，是在主体方面的某个手段，主体方面通过这个手段和课题相联系……” 方法是指人们为了达到一定目的所选择和采取的手段、途径或方式。有以下三个特点：第一、方法与目的、任务联系在一起；第二、方法与理论联系在一起人们使用的方法可以说是思想、观点的具体化；第三、方法与实践联系在一起，方法是在一定理论指导下的特殊的实践活动的途径或方式。四、科学思维科学思维受科学工作者的思维素质和思维方式所决定或制约从个体来看，包括自然素质、学识水平、科学思维的素养等；从集体来看，包括知识的完备程度、各类人员的配合结构等；所谓思维方式，是思维规律和思维方法的统一，是思维内容与思维形式的统一。科学思维活动既表现出多样性，又具有统一性多样性是指科学思维的具体形式，由于存在人与人在生活经历、知识结构、思维习惯等不同所造成的；统一性是指对科学思维的内容而言，这是由客观物质世界客观性所决定；科学思维是以科学知识为基础的科学化、最优化的思维，其决定着思维效率的高低和思维效果的优劣；科学思维的培养根本在于提高科学思维素质。一、古希腊时代的科学思维早期科学思维与神话自然观人类历史上，科学成为一种独立的精神活动，最早起源于古希腊。古代神话的思维方式对科学思维方式的萌发有直接的影响古代神话是古人对自然因果关系的最初探索

社会科学方法论读书笔记

社会科学方法论读书笔记马克斯·韦伯（Max Weber）的方法论是他最伟大的成就之一。《社会科学方法论》实际上是由选自《科学论文集》的三篇长文组成，分别是《社会科学认识和社会政策认识的“客观性”》、《文化科学领域的批判性研究》、《社会学和经济学的“价值阙如”的意义》，阐述了韦伯的的基本思想。李凯尔特认为，所谓意义就是“对过去的觉醒和对未来的参与”。基于社会生活和精神的特殊性社会科学中的意义也是不同的，人们赋予了社科对象以意义，文化科学即价值和意义的研究。社会科学是依赖于价值理念的。确定某物的意义是它成为研究对象的前提。韦伯认为，社会科学的目标不同于自然科学，不是以寻找实在的规律为目标。自然主义偏见地把社会科学的目标定为必须将现实还原为规律，这有把理想典型与现实掺和的危险。但是韦伯认为，自然科学知识和社会科学知识在科学性上应该是一致的，不应该是两套知识，科学客观性的知识不应该因对象的不同就会有所不同，这也是韦伯方法论所想要解决的。文化科学的对象是有意义的文化事件或实在，其目的是认识实在的独特性质。因此，韦伯提出了理想类型的概念。这里需要注意的是，理想类型仅仅是认识经验科学的一种手段，不定义、不解释、不实在。而由理想类型得出的结论并不等于历史规律。如果借助经验历史的直观材料澄清理想类型与现实的区分，那么将历史知识表现为理论。但是，对历史的认知应当为主，得出的理论应当为仆，这个主次不能颠倒。否则就会出现规律失灵的危险。国内很多所谓的专家单纯从经济学角度分析得出经济学规律失灵的结论。理想类型只是有计划地将历史事实有效地归属现实原因的手段。所有的理想类型的构思都具有暂时性，需要也不可避免的更新。不同阶层集团的利益形成不同的概念体系，这些概念体系是根据其理想形成的。因此，韦伯则认为社会行动最终是归结到“个人”的，需要把握社会行动背后的“意义”，主张“理解的社会学”。初读此处，我想到这种理解是否也是包含个人的价值判断或者是约定俗成的规律？这似乎将文化科学不同于自然科学的特殊性混淆了。韦伯所提到的理解，将其定义为神入，但是也明确了这种理解只是存在事实上的可能性，它的实际效用是有限的。我们假设相同环境、条件以及一样的价值取向的人的内在状态变化具有一定的规律性。那么在研究经验历史中的事件即行动时，基于动机的不确定性，目标的合理性就有了推理的一般性，形成

科学方法论论文

科学方法论经济学与商务管理系国际经济与贸易关颖怡2010级国贸1班101042077 摘要：科学方法论是关于科学的一般研究方法的理论，探索方法的一般结构，阐述它们的发展趋势和方向，以及科学研究中各种方法的相互关系问题。有广义狭义之分。狭义的仅指自然科学方法论即研究自然科学中的一般方法，如观察法、实验法、数学方法等。广义的则指所有正确的方法论，即科学的方法论。20世纪随着自然科学的发展出现了许多新方法，如控制论方法、信息方法、系统方法等，促进了方法论研究的高度发展。科学方法论愈来愈显示出它在科学认识中确立新的研究方向、探索各部门的新生长点、提示科学思维的基本原理和形式的作用。唯物辩证法是从人类的实践中总结和概括出来的正确的哲学方法，是科学研究的普遍的方法论。它对自然科学的一般研究方法起指导作用，并将随着科学实践的发展而发展。科学方法论的历史形态，从科学发展的整个历史来看，有4种形态：自然哲学方法论、哲学方法论、逻辑方法论和理论方法论。关键词：自然辩证法、科学问题、数理逻辑正文：自然辩证法是关于自然界和科学技术发展的的一般规律以及人类认识自然改造自然的一般方法的科学. 研究对象是认识对象(自然界);认识成果:认识主题.学科内容里的自然观是人们对自然界的总体看法,自然界存在无限发展的辨证图景,辩证唯物主义的自然观;而科学技术论是对科学技术的总体看法,自然规律越来越变成历史的规律,自然科学在本质上是革命的;科学技术方法论:对科研方法的哲学概括.自然辩证法具有哲学的学科性质. 自然科学研究的一般程序: 1,科研课题的选择和确定;2,科学观察与科学实验的设计与进行; 3,理论思维方法对科学事实的整理和加工; 4,科学假说的建立和验证;5,科学理论的确立和深化. 科学问题是当时的科学背景下提出的关于科学实践和认识过程中需要解决而尚未解决的矛盾, 科学问题的结构是由问题的指向,疑项和问题的解的应答域预设三要素构成的. 问题的指向就是问题所指的研究对象;疑项是表明人们当前能力(当前状态)与求解理想(目标状态)的差距;应答域指得是问题的提法中预先设置了该问题解的存在域限,并在主观上认定所提问题的解必定存在于这个领域中.这三个要素围绕着问题的解发挥着各自的特殊功能,并有机的组成了科学问题的一般结构. 科学问题的基本类型:1,基础研究课题:此类课题是以认识自然现象,探索自然规律为主要目的,

科学思维方法和科学精神的内涵

科学思维方法和科学精神的内涵科学思维方法是各门具体科学通用的研究方法，是进行科学探索、科学实践、科学研究的一般方法。它是对只适用于某一门具体科学的专门方法的概括与总结，是具体科学思维方法和哲学思维方法之间的中介层次的方法。如数学方法、信息方法、控制方法、系统方法、结构功能方法、模型方法等等。这种方法的客观基础是科学研究对象和科学本身存在着共同的属性与规律，这些共同的属性与规律通过客体向主体、客观向主观的转化，形成了各门科学通用的思维规则和手段，即各门科学共同的方法。通过研究和学习科学思维方法。首先，可以帮助人们自觉地掌握正确的思维方法和工作方法。尤其可以帮助人们养成良好的思考习惯学会和掌握正确的思维方法。其次，研究科学思维方法论不仅可以帮助人们提高科学素养不断增长才干提高科学的鉴别能力从而认识当今科学发展的主流和趋势而且可以指导我们怎样运用自己的智慧去进行创造性的研究工作。再次，研究科学思维方法论可以帮助人们更好地学习和掌握唯物辩证法，促进他们形成科学的世界观和方法论。最后，丰富马克思主义哲学部分。自然科学方法论是自然辩证法的一个部分，是马克思主义哲学在认识领域的具体化。深入研究科学技术方法论，能够丰富马克思主义哲学。我们通过对人类思维发展进程的初步回顾，可以看到，一方面人类的思维方法是一个不断地由具体到抽象，由抽象到具体，再由具体到抽象的过程。另一方面，也可以看出人类思维方法是从静态的、直线的、封闭的方式，向动态的、多向的、（或叫发散的）、开放的方式发展。这种变化使人类的思维更具有科学性，更富有创造性。当然，普遍联系和辩证发展的方法不是思维方法发展的顶峰，人类的思维能力和思维方法还将会在实践中不断前进和发展。科学精神作为人类文明的崇高精神，它表达的是一种敢于坚持科学思想的勇气和不断探求真理的意识，它具有丰富的内涵和多方面特征。具体表现为求实精神、实证精神、探索精神、理性精神、创新精神、怀疑精神、独立精神和原理精神。

物理学中常用的几种科学思维方法

案例60 物理学中常用的几种科学思维方法进入高三，高考在即。如何在高三物理复习中更好地提高学生的科学素质、推进知识向能力转化、提高课堂教学的效率和质量，是摆在每个老师和学生面前的重要课题。物理教学中不仅要注重基础知识、基本规律的教学；更应加强对学生进行物理学研究问题和解决问题的科学思维方法的指导与训练。英国哲学家培根说过：“跛足而不迷路，能赶过虽健步如飞，但误入歧途的人”。学习也是这样，只有看清路，才能少走或不走弯路。可见，掌握物理学科的特点，熟悉物理研究问题和解决问题的方法是至关重要的。学好中学物理，不只是一个肯不肯用功的问题，它还有一个方法问题，掌握正确的思路和方法往往能起到事半功倍的效果。下面我们从高中物理综合复习教学的角度，通过对典型问题的分析、解答、训练，介绍常用的几种科学思维方法，以期达到减轻学生负担提高复习效率的目的。 1．模型法物理模型是一种理想化的物理形态，将复杂的问题抽象化为理想化的物理模型是研究物理问题的基本方法。科学家通常利用抽象化、理想化、简化、类比等把研究对象的物理学本质特征突出出来，形成概念或实物体系，即为物理模型。模型思维法就是对研究对象或过程加以合理的简化，突出主要因素忽略次要因素，从而解决物理问题的方法。从本质上说，分析物理问题的过程，就是构建物理模型的过程。通过构建物理模型，得出一幅清晰的物理图景，是解决物理问题的关键。实际中必须通过分析、判断、比较，画出过程图（过程图是思维的切入点和生长点）才能建立正确合理的物理模型。 [例1] 如图1－1所示，光滑的弧形槽半径为R （R>>MN 弧），A 为弧形槽的最低点，小球B 放在A 点的正上方离A 点高度为h 处，小球C 放在M 点，同时释放，使两球正好在A 点相碰，则h 应为多大？解：对小球B ：其运动模型为自由落体运动，下落时间为 t B ＝g h 2 对小球C ：因为R>>MN 弧，所以沿圆弧的运动模型是摆长等于R 的单摆做简谐振动，从M 到A 的可能时间为四分之一周期的奇数倍所以 t C ＝c T n 4)12(+ g R Tc π2＝解得：h ＝8 )12(22R n π+．（n ＝0，1，2……）【评注】解决本题的关键就在于建立C 小球的运动模型——单摆简谐振动，其圆弧的圆心相当于单摆的悬点，圆弧的半径相当于单摆的摆长，只要求出C 小球运动到A 点的时间，问题就容易解决了 [例2] 在光滑的水平面上有三个完全相同的小球排成一条直线，其中2、3小球静止，并靠在一起。而1小球以速度v 0朝它们运动，如图1－2所示，设碰撞中不损失机械能，则碰后三小球的速度的可能值是（A ）v 1＝v 2＝v 3＝30v （B ）v 1＝0, v 2＝v 3＝20v （C ）v 1＝－v 0/3, v 2＝v 3＝320v （D ）v 1＝v 2＝0, v 3＝v 0 解：依题意碰撞无机械能损失，小球之间的碰撞一定是弹性碰撞，这里关键是如何建立正确的碰撞过程模型。若把2、3两小球看成整体，建立1小球和2、3 小球之间的两体碰撞模型就会得出（C ）答案错误结论。其实2、3小球只是靠在一起并没有连接，加之碰撞过程的位移极小，必须建立三小球之间依次碰撞的过程模型，由两球弹性碰撞得速度依次交换，所以（D ）正确【评注】本题关键在于建立正确地符合客观规律的小球碰撞模型——两两依次碰撞，要做到这一点必须掌握好基本概念和基本规律，认真分析题意，抓住问题的本质才行。 [例3] 如图1－3所示，有一根轻质弹簧将质量为m 1和m 2的木块连在一起并置于水平面上，问必须在m 1上至少加多大的压力，才能在撤去压力后，

科学方法论(科学理论)

自然辩证法（科学技术哲学）第二篇科学方法论第四章第五章科学理论及其合理性科学理论是经过实践检验的系统化的科学知识体系，它是由科学概念、科学原理以及对这些概念、原理的理论论证所组成的体系。第一节科学理论的结构和基本特征一．科学理论的结构 1．组成科学理论的基本要素科学理论是由3个基本知识单元自成的：基本概念；联系这些基本概念的判断即基本原理或定律；由这些概念与原理推演出来的逻辑结论，即各种具体的规律和预见。基本概念是思维的基本单位，是反映自然事物的本质属性的思维形式。任何学科都有自己的专有的一些科学概念。例如，几何学中的点、线、面等；力学中的力、质点、速度、加速度、质量、功、能等；化学中的元素、原子、分子、化合、分解、价、健等。科学概念是构成科学理论的基石，一个新理论的建立，需要若干新的概念作为它的先导或逻辑出发点，藉以在逻辑上召开它的理论体系。否则，科学理论就会失去它独立存在的支撑点。基本原理是科学对所研究对象的基本关系的反映，是科学理论赖以建立的基础。它在语言、结构上表现为判断的形式，一般用全称判断来表达。牛顿力学中的3个基本定律，爱因斯坦狭义相对论中的相对性原理和光速不变原理等等都是如此。科学推理是科学理论中的由基本原理演绎推导出现的结论。它执行着理论解释和预见的功能。例如，狭义相对论中引伸出现的钟慢、尺缩效应，质能关系式等。在由基本概念、基本原理或定律、科学推断所构成的科学理论中，各元素不是按照任意的外在的次序排列的，而是有一个严密的、前后一贯的逻辑结构。 2．两类理论——构造性理论和原理性理论爱因斯坦曾把物理学中的理论区分为两类：构造性理论和原理性理论。构造性理论是“从比较简单的形式体系出发，并以此为材料，对比较复杂的现象构造出一幅图象”。1气体分子运动论就是如此。原理性理论“使用的是分析方法，而不是综合的方法。形成它们的基础和出发点的元素，不是用假说构造出来的，而是在经验中发现到的，它们是自然过程的普遍特征，即原理。这些原理给出了各个过程或者它们的理论表述所必须满足的数学形式的判决”。2热力学和相对论就是如此。爱因斯坦的这种区分虽然是针对物理学的，但对各门基础学科都有普遍意义。这两类理论的构造方法当然是不同的，但是在结构形式中却有共同性，即从若干基本概念（可以作描述性说明而无需定义）出发，通过揭示概念的关系而形成基本原理（可以来自假说也可以从经验中得到），再运用基本原理而推导出（或证明）各种定律，这些定律常常包括由基本概念经过定义而形成的派生概念。比较成熟的理论一般都具有这种结构。例如，经典力学、经典热力学、相对论、量子力学等都是如此。这显然是一种演绎结构。当然，在许多科学理论中，除了演绎结构之外，还可以看到归纳概括的成分，有些事实材料乃至经验定律并没有完全纳入演绎结构之中，而是作为理论的补充或例外。但是，随着理论的发展，这些归纳成分 1《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆1976年，109页 2《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆1976年，110页。