自然辩证法-知识点总结

第一篇导论

第一讲科学与技术

一、什么是科学

1、概念：（1）科学是关于自然、社会和思维的知识体系；

（2）科学是产生知识体系的认识活动；

（3）科学是一种“社会建制”。

2、基本特征：（1）解释性和预见性（2）科学的精确性（3）科学的可检验性

（4）科学的可错性或可变性（5）科学的系统性

（6）科学的主体际性：主体间相互理解、交流、探讨

*伪科学：冒充科学

* 非科学：不具备科学性质，不是科学

3、自然科学分类：（1）基础科学：研究自然界一切基本运动形式的基本规律

（2）技术科学：以科学技术为基础，主要研究应用方面

（3）工程科学：综合运用基础科学、技术科学等形成一类高级科学

二、什么是技术

1、概念：技术一般指认为为满足自己的物质生产、精神生产以及其他非生产活动的需要，运用自然和社会规律所创造的一切物质手段及方法的总和。

三个派别：技术工具论、技术知识论、技术文化论

“三相”结构：实体型、经验型（默会性，难言）、知识型

2、基本特征：（1）自然属性和社会属性的统一；

（2）主体要素和个体要素的统一；

（3）物质因素和精神因素的统一；

（4）从潜在形态到现实形态的发展过程。

3、技术分类：机械性技术、物理性技术、化学性技术、生物性技术

三、什么是工程

1、概念：最初是“创造”，特指人类改造自然界的活动。

2、基本特征：（1）所追求的目标是社会实现；

（2）是按照一定的目标和规划对科学技术、社会的整合；

（3）通过技术集成形成创新过程；

（4）是一个复杂的系统。

四、科学、技术、工程的联系

（一）区别

1、三者研究的目的和任务

科学——发现技术——发明工程——创造

科学：是什么、为什么，认识世界、揭示规律

技术：做什么，怎么做

工程：观念转化为现实

2、研究过程和方法

科学：追求精确数据和完备的理论，从经验认识上升到理性认识

技术：追求确定的应用目标，利用科学理论解决实际问题，理论上升到实践工程：实行目标的确定、方案设计、项目决策的复杂过程

3、从成果的性质和评价标准

科学:以只是理论体系形态呈现，科学成果具有共享性，以真理为标准

技术：以科学知识的物化形态呈现，以效用为标准

工程：计划、实施、观测、反馈、修正，以预期目标是否实现为标准

4、从价值取向和价值观念

科学：源起好奇心、中立

技术：任务取向、负荷价值（正向、负向）

工程：任务取向、好和坏

5、研究规范

科学：普遍性、公有、无私、创造，有条理的怀疑主义

技术：以获取经济和物质利益为目标，涉及到保密、专利等

工程：团结、协作、团队精神

（二）联系

科学与技术、工程“一体化”

1、科学技术化

2、技术科学化

第二讲科学技术发展史

一、科学发展史

古代科学——近代科学——现代科学

（一）古代科学

1、古代科学起源于神话

2、古代常识是古代科学的基础

（1）低级：用常识解释常识

（2）高级：用非常识解释常识

3、特征：（1）直观性（2）同质性（3）公有性（4）表象性（5）非系统性

（6）易接受性（7）公认性（8）可解释性（9）多种解释性

4、两类问题：解释性、探讨性

亚里士多德：（1）定义科学知识——概念、命题

（2）获得科学知识的方法：三段论（理性）

（二）近代科学

16、17世纪——19世纪末

1、常规发展：16、17世纪——19世纪末

2、繁荣发展：19世纪——20世纪初

牛顿:（1）力学认识模式（理性）

（2）机械力学认识模式（形而上学）

（三）现代科学

爱因斯坦：研究方法——分析法、综合法、归纳法、推理法、理性非理性总和之后产生——科学哲学家

二、技术发展史

古代技术——近代技术——现代技术

（一）古代技术

技艺、经验

“火”的使用——制陶技术——冶炼技术（化学科学）

文字——信息技术

石器——青铜器——铁器

“实用性”技术

古罗马

（二）近代技术

欧洲由“停滞”——飞速发展（18世纪英国工业革命开始）

两次技术革命：

1、蒸汽动力技术（机器系统）

工具机一>动力机

“车床”

技术体系：任何技术上的发明和应用总是和其他技术的发明和应用相关联，一类技术和各类技术之间依照社会目的和自然科学。。。。。。（后面没记下来，哪位高人给补一下）1、电气技术（科学理论）

弱电——强电

通信——照明——动力

特点：（1）电气技术是主导（2）科学的结果（3）来自于实验室

（三）现代技术

1、电子技术计算机技术

2、自动控制技术

3、能源新技术

4、激光技术

5、新材料技术

6、航天技术

7、生物技术

8、海洋技术

三、工程发展史

古代工程：明显军事特征

近代工程：机械工程

现代工程：二战，美国是主角（政府主导）：化工、电气

第二篇自然观

第一讲自然界的物质性和演化

一、运动的基本形式

1、力学运动（强相互作用、弱相互作用、电磁力、万有引力）

三个等级：（1）基本粒子学运动（2）宏观物体机械运动（3）宇观力学运动

2、物理运动

3、化学运动

4、生物运动

5、人类社会运动

二、运动不灭原理

“宇宙热寂说”：宇宙一切运动都将转化为热运动（错误）

三、运动形式的矛盾性

1、吸引和排斥

2、化合和分解

3、同化和异化

四、自然界的演化过程

1、宇宙

（1）极早期，基本粒子形成阶段

时间：0秒——10（-36）秒夸克粒子产生，10（-6）秒强子产生，10（-2）秒轻子产生

这个阶段光子辐射占优势

（2）辐射阶段和核合成阶段

时间：1秒——10(4)年，三秒钟时温度下降到10（9）K,氘核——氦——实物

（3）实物阶段

时间：10（4）年后，温度下降到10（5）K，原子稳定存在

实物占据主要地位，形成原始星云

（4）未来阶段

收缩到“原始火球”

（1）引力收缩——幼年期（2）主序星——成年期（3）红巨星——中老年期（4）脉动和爆发阶段（5）高密阶段——黑洞

3、地球的演化

4、生命的起源和生物的进化

第二讲自然界的系统联系

一、自然界的系统形式——系统

1、概念：是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的具有特定功能的有机整体。

分为三类：（1）孤立系统：没有信息、能量、物质转换

（2）封闭系统：与环境之间只交换能量，不交换物质

（3）开放系统：与环境之间既有信息、能量，又有物质交换。

2、系统的整体性

量：整体加和性质：整体非加和性（两者统一）

方法论：分析法与综合法的统一

3、系统的结构和功能

（1）结构

时间结构：要素在时间上的恒定的分布和排列并在前后间有确定的相互关系。（历时态结构）

空间结构：要素在空间上的恒定的分布和排列并在前后间有确定的相互关系。

时空结构：是系统的空间结构随时间流逝而有节律的变化。

（2）功能

具有一定结构的系统的整体与其他系统相互作用中对其他系统产生影响和效应的能力。功能以结构为基础，功能是结构的表现

功能会对结构发生反作用

方法论意义：系统优化就是结构优化

二、自然界的层次结构——按质量与尺度大小划分

1、基本层次：（1）微观层次：质量<10（-15）g 尺度<10（-6）cm

（2）宏观层次：质量10(-5)g--10(27)g 尺度10(-3)cm--10(9)cm

（3）宇观层次：10（11）颗恒星

2、系统层次的之间的关系

（1）整体与部分

（2）系统层次越高越复杂

（3）层次的分化和子系统的中心化

（4）系统结合力与层次高低成反比

三、自然界的复杂性

1、几个基本概念

（1）客观世界的一切事物既是复杂的又是简单的，复杂的事物具有简单性，简单的事物具有复杂性。

（2）线性：主要是指相互作用的量的之间有比例关系，各个作用是彼此独立的，其作用可以叠加，结果是稳定的、必然的。

非线性：主要是指相互作用的量的之间没有比例关系，各项变化不均匀，各个作用彼此相干或交叉，叠加原理失效，结果通常是随机的、多元的。

（3）竞争：泛指系统内部不同要素之间或不同子系统之间，或不同系统之间，通过某种斗争而促使系统演化的活动。

协同:是系统中许多子系统的联合作用。

2、自然界的自组织

（1）有序：系统的时空结构的规则性、组织性和确定性。

无序：不规则性、不确定性或混乱。

（2）自组织理论:系统结构的获得不是来自于系统之外的力量

他组织理论：来自外力

（3）自组织的条件：开放系统、远离平衡态、涨落（诱因）、非线性相互作用的实现

无序——>有序（开放的系统）

ds熵=dis（引入的熵）+des（原有熵）dis<0 des>=0

3、混沌

（1）概念：确定性系统有内在随机性；对初始条件的敏感性；初始条件经过非线性作用逐渐放大，演化过程中会导致有重大区别的结果，即“差之毫厘，失之千里”。

（2）复杂性研究：决定性与非决定性的统一。

第三讲自然观

参照老师课件~~略

第三篇科学技术方法论

第一讲科学认识和科学问题

一、科学认识

（一）科学问题——选题——收集材料和整理材料（科学事实）

1、收集材料方法——经验性认识——非逻辑性思维

2、整理材料方法——理性认识——逻辑性思维

（二）科学认识结构

1、科学认识主体：于一定自然课题构成某种实践关系的个人或群体。

2、中介：理论知识、语言、符号、逻辑规则、操作程序等思维手段。

3、科学认识客体：自然界中进入主体特质领域中的物质系统。

（三）科学共同体（基于一定的范式）

人与自然关系：“对象性关系”

主体客体化、客体主体化的统一

问题——新问题

二、科学方法（中介）——实践方式、思维方式层次：1、自然科学各门学科所特有的专门研究方法；

2、适用于各门自然科学学科的一般研究方法；

3、适用于自然科学、社会科学、思维科学的最普遍的方法。

三、科学问题与科研选题

（一）科学问题分类

1、陈述性、过程性和因果性问题；

2、真问题愈加问题；

3、待解问题与无知问题

4、常规问题与非常规问题

（二）科学发展过程

波普尔：P1—TT—EE--P2（科学发展的过程是从问题P1开始的，经过提出试探性的理论TT或假说来尝试性的解决问题，然后再对这种解答进行严格的理论判断或实验的检验，消除可能的错误EE，在提出新的问题P2。）

问题：科学研究始于问题亦或观察？

中性观察理论：有观察导致问题，观察形成理论（错误）

答案：科学始于问题，问题引导观察，观察渗透结论：

1、科学问题对科学观察有定向作用；

2、理论在观察当中有背景意义，观察材料的取舍和理解与理性密切相关；

3、观察中遇到新问题需要与它知的理论知识进行比较分析

（三）科研选题

基本原则：1、需要性原则或价值原则

2、创造性原则

3、科学性原则

4、可行性原则

第二讲获得和整理科学事实的方法一、科学观察

（一）科学事实

1、概念

（1）科学事实：指人们对所观察到的客观存在的条件、现象和过程作出的真实描述。（2）客观事实：指在时间和空间中实际存在着的条件、现象和过程。

（3）经验事实：指用某种语言、图像或文字对观察的客观事实所做出的陈述和判断。

2、特点：个别陈述性、选择性、真实性

3、作用：（1）科学是形成新概念、新理论的基础

（2）科学事实是对科学假说和科学理论进行评价的基本手段

（二）观察方法

1、概念：是人们在一定的理论思维指导下，通过感官或借助科学仪器，在自然发生的条件下有目的、有计划的感知研究对象，从而获得科学实施的一种研究方法。

2、分类：（1）直接观察与间接观察

（2）参与性与非参与性

（3）定向与非定向

3、基本原则：（1）必须坚持观察的客观性原则

（2）必须坚持观察的全面性原则

（3）必须坚持观察的典型性原则

4、作用：（1）可为科学假说的提出和科学理论的形成提供第一手原始材料；

（2）可为检证科学假说和科学理论提供事实依据；

（3）还可以导致新的技术发明。

5、局限性：范围、精度、速度

二、实验方法

1、概念：是试验者根据科研题目的要求，运用一定的物质手段，在人为控制或模拟客观条件的情况下，通过变革认识对象，获得科学事实的方法。

2、特点：（1）可以简化和纯化研究对象；

（2）可以强化和激化研究对象，在极端的条件下解释对现象的本质和规律；

（3）可以再现、加速、延缓或模拟研究对象；

（4）还是一种经济可靠的认识和变革自然的方法。

3、作用：

（1）实验是检验在科学认识中得到的各种学说观点的真理性的标准，是证实科学知识的手段；

（2）实验是获得新假说、新理论的直接来源，是发展科学知识的手段。

机遇是观察和实验，确定性与不确定性的统一。

三、整理科学事实的方法

（一）比较和分类

1、比较方法:异中求同法，同中求异法

2、分类方法应遵循的规则：（1）对称：子项之和等于母项

（2）按同一标准

（3）逐渐进行

（4）不能过窄、过宽，不能重叠分类、越级划分

（二）归纳与统计

1、归纳法：（1）完全归纳法

（2）不完全归纳法

（3）科学归纳法：判明因果联系的方法：求同法、求异法、共变法、剩余法2、作用：（1）可以从科学事实中概括出一般规律，提出科学假说和理论；

（2）可以为科学的设计和安排观察实验提出逻辑依据。

3、缺点：（1）结论不是充分可靠的，或然性

（2）不能解释本质和原因

（三）分析和综合

辩证关系：1、分析是综合的基础

2、综合是分析的发展

3、分析与综合可以相互转化

第三讲科学理论的研究方法

一、科学抽象法

1、概念：是指在科学研究当中对经验材料的比较和分析，通过分离、提纯和概括，能够抽取和把握本质因素，形成科学概念或科学符号，以达到解释研究对象的普遍规律和因果关系的思维方法。

逻辑经验主义：科学认识离不开经验。

科学抽象法：具有认识功能，从经验上升到理性认识。

2、科学抽象运用的几点要求

（1）一定要以大量的事实材料为基础；

（2）正确认识和处理现象和本质的关系，排除假象；

（3）应当区分事物本质的层次性。

3、科学抽象意义：主要表现在科学概括和科学符号的创造上。

（1）能够导致科学概念的建构和创造，“量子";

（2）能够提出和形成科学符号，用简洁、形式化的语言来表述科学认识成果，使科学研究更加严谨。（科学主题际性）；

（3）创造出计算机语言。

二、形式演绎法

（一）三段论和假言演绎法

1、三段论事演绎推理最基本特质

大前提：M--P

小前提：S--M

结论：S--p

2、假言演绎法：以假言、判断为前提的推理法

如果P，所以Q;P真，所以Q真；Q假，所以P假

（二）量的演绎法

1、量：数学模型法：对研究对象进行量的分析、推导与演算，用数学形式描述事物的状态、关系和过程的科学方法。

2、功能：（1）可以精练和准确地把握事物的本质

（2）有助于人们做出新的科学预言，发现新事实、新规律

（3）能够帮助思维推演出科学假说，离开了数学模型方法，理论思维是走不远的（三）质的演绎法

1、质：思想实验法：是指从经验事实中抽象出具有特定质的规定性的理想模型并在思想上进行试验，在理想条件下演绎出事物本质和规律性的研究方法。

2、要求：（1）理想模型的建立“质点” “钢体"

（2）思想实验方法的操作：a、以真实的物质实验为基础

b、要充分发挥想象力的作用，超越物质条件的限制

c、必须要有严密的逻辑推理手段

3、作用：（1）提供逻辑证明和反驳

（2）在科学发现中有遇见作用

（3）建立和表述理论体系的作用

4、局限性：演绎不是万能的

（1）演绎前提和结论的正确性必须经受实践的检验

（2）演绎法的可靠性大，但相对来说创造性小

三、建构理论体系的方法（以“基本概念”为出发点）

1、科学理论的原则：

（1）逻辑完备性：

a、凡是科学理论都要有名曲的概念、恰当的判断、正确的推理以及严密的逻辑证明加以表述；

b、任何科学理论的逻辑结构都能概括的复现客体总体；

c、在科学理论中，它的所有范畴和规律都是一个一个依次推导出来的；

d、凡是科学理论，其整个体系具有演绎性、无矛盾性和完备性。

（2）全面性系统性