自然辩证法第二讲科学方法论..
自然辩证法2科学观与科学方法论
实证思想
现代科学观坚持实证原则，认为科学理论必须建立在可 重复验证的实验基础上。
ABCD
演化思想
现代科学观认为自然界是不断演化的，强调对自然界动 态过程的研究。
创新思想
现代科学观鼓励创新思维和方法，推动科学技术的不断 发展和进步。
PART 02
科学方法论
REPORTING
WENKU DESIGN
科学方法论的定义与作用
科学方法论体现自然辩证法的精神实质
科学方法论所倡导的观察、实验、推理、验证等方法，体现了自然辩证法中实事求是、追求真理 的精神实质。
科学方法论的发展推动自然辩证法的进步
随着科学方法论的不断发展和完善，自然辩证法也在不断吸收新的思想和方法，推动自身的发展 和进步。
自然辩证法与科学方法论的互动关系
01
科学观的定义与特点
定义
科学观是关于科学本质、科学方法、科学价 值等方面的基本观点和看法。
客观性
科学观强调以客观事实为基础，通过实证和 逻辑推理来揭示自然规律。
发展性
科学观随着科学技术的进步和人类认识水平 的提高而不断发展。
实践性
科学观不仅是理论层面的探讨，更是指导科 学实践的行动指南。
科学观的历史发展
加强科学伦理和科研 诚信建设，营造良好 的科研氛围，为科学 研究提供健康、有序 的发展环境。
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REPORTING
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通过本次课程的学习， 我们深刻认识到自然辩 证法对于指导科学研究 的重要性，同时也掌握 了一些基本的科学方法 论工具，如观察、实验、 假说演绎、模型构建等。
对未来研究的展望与建议
深入研究自然辩证法 的基本原理，进一步 揭示自然界和科学技 术发展的内在规律， 为未来的科学研究提 供更为全面和深入的 理论指导。
自然辩证法主要复习内容
自然辩证法主要复习内容复习内容(还需了解其前后内容)导论（名词解释）1.自然辩证法思想的提出19世纪自然科学和哲学两个方面的重大进展，为马克思主义创始人研究和阐述自然界和自然科学的额辩证法提供了重要基础，推动了自然辩证法的产生。
关于自然界和自然科学的辩证法思想是马克思和恩格斯共同提出的，但马克思的主要精力在研究资本主义经济运动规律方面，因此，自然辩证法的研究和创立主要是由恩格斯完成的。
2.自然辩证法的研究和创立1858年7月14日：恩格斯给马克思的信是记载自然辩证法思想的第一个历史文献，信中提到了细胞理论的建立、能量转化的发现、胚胎发育显示的生物进化等，处处显示出自然界的辩证性质。
1873年5月30日：恩格斯形成了关于自然辩证法的第一个全面构思，写出了《自然科学的辩证法》。
物体和运动是不可分的，各种物体的形式和种类只有在运动中才能认识。
1873年5月至1876年5月，恩格斯完成了94篇札记和《导言》，深刻揭示了自然界的辩证本性，指出“自然界不是存在着，而是生存着并消逝着”。
恩格斯的《自然辩证法》由181篇论文、札记和片段组成。
书中恩格斯通过对自然科学特别是19世纪自然科学最新发展成果的哲学概括，确立了辩证唯物主义自然观的主要内容以及辩证法规律和若干范畴；通过对科学技术史的研究，总结了自然科学的发展规律，批判了自然科学领域中的唯心主义和形而上学，论述了科学认识方法论的基本内容。
3.自然辩证法的研究对象学术界有以下三种观点：1.自然辩证法是关于自然界和自然科学的一种普遍理论，其研究对象是自然界和自然科学。
2.自然辩证法的研究对象是自然界、自然科学和技术。
3.从人和自然的关系出发，来考察这一关系中作为客体的自然界、作为主体的人的认识活动和实践活动，以及作为中介的科学技术，是自然辩证法的研究对象。
第三种观点比较全面，具有自身内在的逻辑性，但还应该与时俱进，作出新的阐释：1.自然辩证法的研究主要是以人与自然的关系作为贯穿其研究全过程的中心线索。
自然辩证法-科学技术方法论(北大)
化过程。 9 精选课件
6.科研选题
（1）科研选题：
为了实现某个特定目标所需要研究的一个或一组科 学问题。 作为科研启始步骤——万事开头难，关系到科研方 向、目标和内容，影响科研途径、方法，决定成果 水平、价值和发展前途。
（学研究的基础。
–事实Ⅰ:客体与仪器相互作用结果的表征,如观测仪器上记录 和显示的数据、图象等。与客体性质有关,也与人所设的 认识条件有关。同一客体事件在不同仪器上的显示可以不同 。
–事实Ⅱ,对观察实验所得结果的陈述和判断。与客体性质 有关,又与人用以描述事实的概念系统有关。同一事件在不 同概念系统中可能有不同描述。
3.正确提出问题对于科研有重要意义
爱因斯坦:提出一个问题比解决一个问题更重要。 因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实验上的 技能而已,而提出新的问题,新的可能性,从新的角 度看待旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且 标志着科学的真正的进步。
海森伯:提出一个问题比解决问题更为重要。
但是，科学问题的提出是非常复杂的过程。 7 精选课件
2 精选课件
2.科学认识系统
科学认识活动中各种要素的结合：主体、客体， 中介。
–主体:具知识经验、方法技能、价值标准和科 学实践的特殊性的人。认识中处于主动地位, 具有能动性。
–客体:进入主体认识和实践范围的客观事物。 客观存在,认识受客体制约。现实认识系统关 系中,作为主体的认识对象而存在,
–中介：物质性中介——科研中所用仪器和工 具等；精神性中介——包括科研的一般程序, 推理规则、语言和符号的运用等。
–哲学层次上的方法,具有4普遍适用性:如 精选课件
二、科学问题和科研选题
1.科学问题
《自然辩证法》—第2讲—科学认识论和方法论
它们的相对重要性，不加选择或先验的猜测。
• 第二，这些被观察和记录的事实，将会得到 分析、比较和分类，无需假说或公设，与必 然涉及思维逻辑的那些东西不同。
• 第三，关于事实之间的分类关系或因果关系 的概括将从事实的分析中归纳出来。
• 这类陈述是由一个观察者在特定的地点和时间 运用其感官得出的结果，被称为单称陈述。
观察提供科学知识 赖以确立的可靠基础B
• 另一些陈述涉及所有地点和所有时间的特定种类 的所有事件：
•
行星以椭圆轨道围绕太阳运行；
•
当一光线从平面镜上反射时，它的入射角与反射角相等；
•
酸使石蕊变红……
• 构成科学知识的定律和理论都作出这种一般性的 断言，这种陈述被称为全称陈述。
1.相当纯的水在0°C结冰(如果有充分的时间的话)。 2.我的汽车散热器中有相当纯的水。
3.如果温度降到0°C 以下,我的汽车散热器中的水将会 结冰(如果有充分的时间的话)。
归纳主义科学观中的预见和解释
• 科学中解释和预见的一个实例-对彩虹的解释：
1.光的反射和折射定律及折射程度与颜色的关系之断言。 2.对彩虹这一受考察现象的细节的陈述，这些陈述包含太阳相对于 观察者的位置、落下雨点的云层相对于观察者的位置等断言。
特设性假定
• 为避免某一理论被证伪而新增加的假定或对现有 假定作新的修改,如果不能产生新的可检验推断, 这种新增加的或修改的假定被称为特设性假定
• 科学理论应随着科学进步越来越可证伪,并因而 具有越来越多的内容和提供越来越多的信息.这 种要求排除了仅仅是为了使某一理论得以避免被 证伪的威胁而不提供新的信息所进行的理论修改
自然辩证法 第二讲 科学的发展与自然观的变革
第二讲科学的发展与自然观的变革第一节古代自然科学和朴素辩证法的自然观一、中国古代科学技术与自然观（一）中国古代科学技术成就及其基本特征中国古代主要是指旧石器晚期到中国近代史开始之前的漫长历史。
根据中国古代科学技术史的研究，可以大致把中国古代科学技术发展分为五个阶段：第一阶段：远古到夏、商、西周时期（从远古到公元前770）中国古代原始技术和科学知识的萌芽和积累时期第二阶段：春秋战国到秦汉前（公元前475——公元前221）中国古代的科学技术奠基时期第三阶段：秦汉到南北朝（公元前221——公元581）中国古代的科学技术发展和形成时期第四阶段：隋唐、宋、金、元时期（581——1368）中国古代科学技术发展的高峰时期第五阶段：明清时期（1368——1840）中国古代传统科学技术发展逐渐停滞和西方近代科学技术传入时期◆特征：中国古代的科学技术是以实用为基本特征，是一种科学和技术始终未能分离的状态；与古希腊和罗马的科学技术相比，由定理、定律表现出来的理论化的自然科学知识较少，而实用形态的知识较多。
（二）中国古代自然观及其特征1、原始思维形态的古代自然观神话和巫术是原始思维的两个基本形态。
而中国原始思维自然观的理论形态，主要是：（1）“阴阳学说”（2）“五行说”（3）“八卦说”——乾（天）、坤（地）、震（雷）、巽（风）、坎（水）、离（火）、艮（山）、兑（泽）2、理性思维形态的古代自然观二、古希腊科学技术与自然观（一）古希腊的科学技术成就及其基本特征数学方面；毕达哥拉斯、欧几立得天文学方面：亚里士多德、托勒密（“地球中心说”）静力学方面：阿基米德（“物理学之父”）（二）古希腊自然观的演进和基本内容1、泰勒斯认为“水”是万物的“本原”2、阿那克西曼德（约公元前610——前546）认为世界的“本原”是“无限者”3、阿那克西米尼（约前585——前525 ）认为“气”是万物的“本原”4、赫拉克利特（约前540——前470）提出“火”是万物的“本原”5、阿那克萨哥拉（约前500——前428）的“种子说”自然观6、恩培多克勒（约前490——前430）“四根说”自然观7、德谟克利特（约前460——前370）的原子论自然观8、亚里士多德（前384——前322）的“四因论”、“形式质料说”和“原性说”自然观（三）古希腊自然哲学和自然观特征1、确定自然或者宇宙为其哲学思考的对象2、具有鲜明的理性批判特征3、强烈的思辨特征◆古代朴素辩证法自然观的主要特点1、力求简单2、认为万物的本原是连续性和间断性的物质3、整体直观性4、富于想象5、深刻和谐6、相信守恒7、合乎常识◆历史局限性：由于古代自然科学技术还没有近代意义上的系统科学实验作为基础，生产力发展水平还比较低下，不可能为科学研究提供强有力的物质手段，人们只能靠简单的、直观经验，在缺乏充分的科学事实根据的情况下，运用创造性思维的力量，进行推理和概括。
《自然辩证法》第二篇 科学技术方法论
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自然辩证法 第二篇 科学技术方法论
中介系统
工具系统：
• 物质化的工具、仪器（身体的延伸）
精神性中介
• 已有的理论规则 • 科技方法
– 包括科研的一般程序，推理规则、语言符号的运用等。
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自然辩证法 第二篇 科学技术方法论
与境（context）。
抽象地看，有了科学认识主体、客体和对象，就可以 展开科学认识活动。实际上，科学认识过程仍然受到 许多非逻辑的、文化的、社会的环境的影响，以及科 学认识主体本身的背景制约。我们把所有这种背景性 和环境性的影响称为与境影响。与境是科学认识活动 作为系统的环境。更大场景的社会经济、政治和组织 影响通过比较直接的科学认知与境作用于科学认识系 统。科学认识活动就是在这种与境中通过科学认识主 体、客体和中介之间展开的一种认识上的矛盾运动。
第二篇 科学技术方法论
导言 & 第一章
需要把握的总体线索：
1、科学认识是一个综合运用各种研究方法的过程， 不存在唯一的、万能的研究方法。
2、科学认识是客观求实的过程。
3、科学研究是一个批判创新的创造过程，这一创造 性过程具有不同的阶段，不同阶段需要运用不同的 研究方法。
4、运用科学方法目的在于高效、可靠地获得科学知 识并增进人类知识总量，科学知识的增长机制问题 是科学方法论研究的重要问题。
数% 14.0 18.1 17.8 20.2 8.2 15.5
资料来源：梁立明．科学出版社．1995
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自然辩证法 第二篇 科学技术方法论
我们选择<中国社会科学>,其合作比例:
年份 1981 1991
合作比例 22% 14%
5_科学的本质与特征_880804090
机器人，第二主体
客体要素
是进入主体认识和实践范围的客观事物，是不以主体的主观意 志为转移的客观实在，即自然界，是人的认识与改造的对象。
主体的认识要受认识客体的制约。
中介系统
工具系统：
物质化的工具、仪器（身体的延伸）
精神性中介
已有的理论规则 科学方法
包括科研的一般程序，推理规则、语言符号的运用等。
与境（context）
抽象地看，有了科学认识主体、客体和对象，就可以展开 科学认识活动。实际上，科学认识过程仍然受到许多非逻 辑的、文化的、社会的环境的影响，以及科学认识主体本 身的背景制约。我们把所有这种背景性和环境性的影响称 为与境影响。与境是科学认识活动作为系统的环境。更大 场景的社会经济、政治和组织影响通过比较直接的科学认 知与境作用于科学认识系统。科学认识活动就是在这种与 境中通过科学认识主体、客体和中介之间展开的一种认识 上的矛盾运动。
统计规律
基本的逻辑格式为：
（x)[Px→]=r 对于所有的x，如果x具有性质P，则x具有性质Q的概率，记作Pr(Qx)为r 成熟的苹果通过是红的
逻辑推论：
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.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。
3 科学与非科学的划界
划界问题（Demarcation Problem）: 指科学理论与 其他理论有何不同，其优越性在哪里。 关于科学划界问题的研究在西方科学哲学那里大 体经历了4个阶段:
逻辑实证论的绝对标准（包括证标准
一个陈述如果与人们感性经验有关联的才是有意 义的，可以称得上科学的东西，而与人们的经验 毫不相干的陈述，超经验的陈述如“本原”、 “神”之类的概念是无意义的，是非科学的、形 而上学的。 一个陈述句有意义要求两点：
自然辩证法第二讲科学方法论
1.什么是科学问题?
概念：科学问题是指一定时代的科学认识主体在当 时的知识背景下提出的关于科学认识和科学实践中 需要解决而又未解决的矛盾。 规定性： （1）科学问题是一定历史时代的产物。同一问题， 在不同的事实和经验背景下，其内涵深度是不同的。 如针对遗传的奥妙这一个古老的科学问题，19世纪 末魏斯曼思考出的是“种质”问题，20世纪初摩尔 根讨论出的是“基因”问题，20世纪50年代沃森和 克里克则提出了生物大分子DNA的结构问题。 （2）科学问题是有结构的。蕴涵着问题的指向、 研究的目标和求解的应答域。
1宇宙是突然从无到有地创生2虽然自然选择起了一定作用但不足以解释所有生物物种的起源3大多数动植物是创生的动植物只在很有限的范围内改变4人和猿有着不同的祖先人不是由猿进化而来的5灾异是地理变化的原因
科学的本质与科 学认识
本讲内容
科学的本质 科学的划界问题；科学的划界标准；科学的 形象和特征 科学认识的形成 科学问题及其主要来源；科学事实及其获取 的途径；科学事实中的认识论问题
观察渗透理论的例子
氧的发现史 最先制得较纯氧气的是瑞典药剂师席勒， 1773年，他通过分解硝酸盐，氧化物，碳酸盐等制 得了氧气。当他将燃烧的蜡烛放入这种气体中时， 发现蜡烛更明亮，于是车称之为火气。他从燃素说 出发，认为燃烧是空气中的火气与物体中的燃素相 结合的过程。席勒实际上并没有发现氧气，一年以 后，英国化学家普利斯特列又独立制得了氧气。他 用凸透镜聚光加热氧化汞时，发现该物质分解出了 一种气体，老鼠在其中生活的时间比在等体积的空 气中的时间长4倍，人吸入它觉得呼吸轻快多了。 但普利斯特列只是将这种气体看作氧化氮，因为他
（ 三）科学的形象和特征
1.科学的各种形象 科学是系统化、理论化的知识体系； 科学是生产知识的实践活动； 科学是一种社会建制： 科学是一种方法； 科学是一种生产力； 科学是一种文化。
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❖ 2.科学的基本含义
❖ 科学是关于客观世界的事实和发展规律的理 论知识、态度、活动和社会建制。它包括自 然科学和社会科学。
❖ 3.科学的基本特征：解释性和预见性、精确 性、可检验性、系统性。
二、科学认识的形成
❖ （一）科学问题及其主要来源
科学发现从哪里开始？
从观察开始：科学发现从观察个别事实开始， 然后通过归纳，得出一般性的定理或理论。
1.什么是科学问题?
❖ 概念：科学问题是指一定时代的科学认识主体在当 时的知识背景下提出的关于科学认识和科学实践中 需要解决而又未解决的矛盾。
❖ 规定性： ❖ （1）科学问题是一定历史时代的产物。同一问题，
在不同的事实和经验背景下，其内涵深度是不同的。 如针对遗传的奥妙这一个古老的科学问题，19世纪 末魏斯曼思考出的是“种质”问题，20世纪初摩尔 根讨论出的是“基因”问题，20世纪50年代沃森和 克里克则提出了生物大分子DNA的结构问题。 ❖ （2）科学问题是有结构的。蕴涵着问题的指向、 研究的目标和求解的应答域。
科学历史主义
❖ 库恩(T. S. Kuhn， 1922.7.18--1996.6.17)， 当代美国著名科学史家和 科学哲学家。
❖ 不能只从科学理论与经验 事实的关系方面来思考科 学划界问题；应当从历史 的、社会的角度来研究。
❖ 科学家按照一定的范式解 决难题的活动，便是科学aul Karl Feyerabend，1924-1994 )代表 作《反对方法》
❖ 这一争论引起了科学界和科学哲学界关于科学划界 问题的进一步争论。
（二）科学的划界标准
❖ 逻辑经验主义 ❖ 批判理性主义 ❖ 科学历史主义 ❖ 科学无政府主义
逻辑经验主义
❖ 美籍德裔哲学家卡尔纳普(R. Carnap, 1891-1970)，代表作 《世界的逻辑构造》
❖ “如果证实的意思是决定性地、 最后地确定为真；那么我们将 会看到，从来没有任何（综合） 语句是可证实的。我们只能越 来越确实地验证一个语句。因 此我们谈的将是确证问题而不 是证实问题。”
科学的本质与科 学认识
本讲内容
科学的本质 科学的划界问题；科学的划界标准；科学的 形象和特征
科学认识的形成 科学问题及其主要来源；科学事实及其获取 的途径；科学事实中的认识论问题
一、科学的本质
❖ （一）科学的划界问题
❖ 美国的“科学创生”事件：1981年，美国的阿肯色 州曾发生过平衡对待“创生科学”和进化论的诉讼， 当时美国的公立中学教的是进化论， 但有些宗教信 仰很坚定的人支持所谓的“创生科学”。创生科学 试图综合上帝创世说和一部分现代科学理论，主张 如下： （1）宇宙是突然从无到有地创生（2）虽然 自然选择起了一定作用，但不足以解释所有生物物 种的起源（3）大多数动植物是创生的，动植物只在 很有限的范围内改变（4）人和猿有着不同的祖先， 人不是由猿进化而来的（5）灾异是地理变化的原因。
❖ 波普尔的新观念：命题虽然不能证 实，但可以证伪。
❖ 证实与证伪在逻辑上是不对称的。
例如，1亿只白天鹅的观察，也不能 证实“所有天鹅皆白色”的命题，只要观 察到1只黑天鹅，就彻底推翻了这个全称 陈述。
经验证伪的科学划界标准
“一个陈述只有它是可检验或可证伪 的，才是科学的；反之，不可证伪的就 是属于非科学或形而上学”。
❖ 这些创生科学的信徒向阿肯色州法院提起诉讼，要 求在公立中学平等对待创生论和进化论，这一事件 引发了教育界和司法界的一场大争论，争论的焦点 在于：创生科学是不是科学？如果是科学，就应进 入中学教学内容，如果不是科学而是宗教信仰，就 应按着现代国家政教分离的原则，不能进入课堂。
❖ 这一争论涉及到科学的特征是什么?最终法官奥夫 顿认为，科学知识应具备5个特征（1）受自然定律 的指导（2）它利用自然定律，具有说明能力（3） 它受到经验世界的检验（4）它的结论是试探性的， 不是终结性的（5）它可以被否证。据此，奥夫顿 认为创生论不是科学。
❖ 他提出了一种与传统看法截然对立 的科学方法论论点——“怎么都行”。
❖ 科学划界问题是个伪问题：科学与 非科学既不可能区分，也不应该区 分。
❖ 非科学的方法和成果，对科学的发 展有很大促进作用，所以不应当把 科学与非科学硬性拆开。
（ 三）科学的形象和特征
❖ 1.科学的各种形象 ❖ 科学是系统化、理论化的知识体系； ❖ 科学是生产知识的实践活动； ❖ 科学是一种社会建制： ❖ 科学是一种方法； ❖ 科学是一种生产力； ❖ 科学是一种文化。
❖ 用“可检验性”来代替“可证 实性”。
批判理性主义
❖ 波普尔（Karl Popper ，19021994），英国科学哲学家。代表作 《研究的逻辑》等
❖ 命题不能被经验所证实，因为每次 经验证实都是单称判断，而科学理 论一般都是全称判断。
❖ 经验证实原则是以归纳法的有效性 为信念的。 例，“所有天鹅皆白 色” 。
从理论开始：科学理论是通过演绎法从某些 清楚明白、不证自明、绝对可靠的公理或 假设推出的。
从问题开始：科学发现是在科学问题的引导 下完成的，正是问题推动我们建立科学假 说，进行观察和实验，从而发现新知识， 开辟新领域。
❖ 科学发现：一个经典的例子
❖ 1928年9月的一天，细菌学家弗莱明走进实 验室，偶然发现培养葡萄球菌的器皿里长了 绿霉，按照通常的判断，这种情况说明培养 基被污染了，实验失败了。但弗莱明发现， 在绿霉的周围，培养基清澈明净，而在此种 情况下葡萄球菌的繁殖区本来是应当呈现一 种讨厌的黄色的。这是怎么回事呢?他进一步 提出问题：是不是绿霉有某种作用能把它周 围的葡萄球菌杀死呢?带着这个问题，他进行 了研究，不到一年就发现了青霉素，并因为 这个发现于1945年获得了诺贝尔奖。
❖ 科学问题的类型：
❖ A“是什么”的问题，这类问题要求对研究对象进 行识别或判定，一般具有“X是什么?”的语句形式， 如“原子是什么?”“遗传基因是什么，”“在显微镜 下所观察到的某个斑驳陆离的图案是什么?”等；
❖ B“为什么”的问题，这类问题要求回答现象的原 因或行为的目的，是一种寻求解释性的问题，例如， “为什么牛有四个胃?”“苹果为什么会落地?”等；