第七讲-自然辩证法

第七讲科学研究的理性方法——整理、加工科学事实的方法整理、加工科学事实的方法，主要是在人们的头脑中通过理论思维活动进行的，通常称为理性的方法或理论性方法。理论思维也叫科学思维或抽象思维，包括各种各样的具体形式，按其是否必须遵循一定的逻辑规则来分，大体可分为逻辑思维和直觉思维两种基本形式。§7.1科学抽象一、含义透过现象看本质的理性手段。二、作用（区分内外、主次、基派）1.撇开事物外部的非本质的联系，让事物内部的本质联系和过程在理论思维中被揭示出来。2.抛开次要过程和干扰因素，把事物的自然状态即具体而复杂的表象形态变成比较纯粹的形态，让其主要的基本过程充分暴露出来，再予以精细的研究。3.自然界的事物都具有多种属性和关系，但它们在事物矛盾的总体中所处的地位并不相同，有些属于基础的东西，有些则是这些基础派生出来的。派生的东西在感性上可以把握，基础的东西比较隐蔽，往往需要综合运用各种逻辑方法，逐步认识和把握它。三、基本过程完整的抽象过程包括思维运动的两次飞跃：感性的具体→抽象的规定→思维的具体四、成果形式科学抽象的成果主要有科学概念、科学符号、思想模型这三种形式。1.科学概念是在科学认识中反映事物本质属性的思维形式。它是理性思维建构的基本单位。它具有可确定性、可检验性和可变动性的特征。2.科学符号科学概念本身是无定型的精神性的东西，它只有接触它的代替物科学符号（如语言、文字等）而获得完善并得以显示。3.思想模型是人们为了从事科学研究而建立的对原型高度抽象化了的思想客体或思想事物。4.理想实验是指人们在科学实验的基础上，运用逻辑推理和发挥想象力，在思维中把现实的实验条件和研究对象加以极度理想状态化，抽象塑造出来的一种理想化过程的思维推演过程。§7.2科学思维的逻辑方法逻辑思维是迄今被研究得最多的最为成熟的一种思维模型。分析和综合、归纳和演绎、类比等方法就是运用逻辑思维最重要和最为常见的一些科学方法。一、分析和综合所谓分析，是把客观对象的整体分解为一定部分、单元、环节、要素并加以认识的思维方法。综合是在分析的基础上把客观对象一定部分、单元、环节、要素的认识联结起来，形成对客观对象统一整体认识的思维方法。传统分析综合方法的逻辑起点是分析，逻辑程序是分析→综合。系统分析的逻辑起点是综合，其逻辑程序是综合分析综合。二、归纳和演绎归纳方法是由个别或特殊到一般的方法。演绎是从一般到个别或从普遍到特殊的一种推理方法。归纳和演绎是相互联系、相互渗透的。在现实运用过程中，它们往往交织在一起发挥作用。演绎要以归纳为基础，演绎所依据的一般性原理都是由归纳获得的。归纳要以演绎为指导，在为归纳而搜集个别事实时，是以一定的一般原理、原则为指导的。三、类比和联想类比方法是根据两个或两类对象之间在某些方面的类似或同一，推断它们在其他方面也可能类似或同一的或然逻辑推理方法，逻辑学上称为类比推理。其逻辑公式是：A有属性a、b、c、dB有属性a、b、c则B也有可能有属性d类比推理的思维过程，其基本环节是联想和比较。§7.3科学思维的非逻辑方法非逻辑思维是指创造主体在不遵循逻辑常规前提下直接指向问题解决的思维活动。由于这种思维方式具有新颖性、独特性和无法直接模仿性或再现性，人们往往称它为创造性思维。非逻辑思维最突出的表现形式是形象思维和直觉思维。一、形象思维是在人们对事物进行分析和综合的思维过程中，主要以图象、音调、动作等形象的符号再现某类事物形象的一般特征和共性。因为这些符号容易被人们直接感知，故又称“直感思维”。二、直觉思维是指不受某种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质的一种思维形式。三、创新思维创新思维是一般思维形式和方法的综合性、创造性运用。§7.4科学假说和科学理论科学认识的结果是科学理论，科学理论有其特殊的思维形式—假说。假说为实现由感性上的具体到抽象的规定、在由抽象的规定到思维中的具体的提升提供了不可或缺的桥梁，是科学认识发展过程中的重要环节。一、科学假说1.假说及其特征•假说是指根据已有的科学知识和新的科学事实，对所研究的问题的猜测性说明和尝试性解答.•假说是科学性和假定性的辩证统一。2.假说成立的前提⑴符合世界观。⑵不应当与已有理论相矛盾⑶不应当与已知事实相矛盾⑷可检验性⑸简单性原则⑹自洽性和相容性3.假说在科学研究中的作用假说是形成和发展科学理论的必经途径。假说是发挥思维能动性的有效方法。科学研究是人们有目的地探索未知世界的活动，在观察和实验获得必要的科学事实之后，必须进行整理、加工和概括，从思维中把握研究对象的本质和规律，达到理论认识的高度。不同假说的争论有利于科学的发展。恩格斯：“只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。一个新的事实被观察到了，它使得过去用来说明和它同类的事实的方式不中用了。从这一瞬间起，就需要新的说明方式了——它最初仅仅以有限数量的事实和观察为基础。进一步的观察材料会使这些假说纯化，取消一些，修正一些，直到最后纯粹地构成定律”。3.假说向理论转化的条件⑴解释性条件把假说运用于实践，如果有越来越多的事实和这个假说相符合，并且没有任何已知事实与之矛盾，那么就证明这个假说是客观规律的正确反映。这是假说转化为理论的首要标志。⑵预见性条件如果由假说作出的科学预见得到实际的证实，那么，就标志着假说已经转化为理论。二、科学理论科学理论是系统化的知识，是关于客观事物的本质及其规律性的相对正确的知识，是经过逻辑论证和实践检验并由一系列概念、判断和推理表达出来的知识体系。1.基本特征及其结构⑴特征第一，客观真理性。科学理论的内容是对客观事物的本质和规律的正确反映。第二，系统性。科学理论是一个具有严密逻辑结构的体系。从科学事实到科学概念再到科学定律，最终构成一个系统完整的科学理论形态。第三，逻辑性。科学理论所给出的概念必须明确、判断必须恰当、论证必须严密。第四，普遍性。科学理论一旦产生，就不再是对个别现象的解释和说明，它所揭示的是这一类现象的共同本质，因而能够普遍适用于这一领域。(2)科学理论的结构科学理论的结构，是指构成科学理论体系的知识元素(概念、定律、原理等)的一种相对稳定的联系方式，表明知识元素在一个科学有机体中以何种方式结合起来，并在理论体系中占据什么地位，它们如何决定着科学理论的整体性质和功能。作为反映事物本质联系的、相对系统化的知识体系，科学理论通常由三个基本要素构成：科学概念，与这些概念相关的科学判断（科学原理或定律），由这些概念与原理推演出来的逻辑结论，即各种具体的规律或预见。基本概念：构成科学理论出发点的起始概念。在一个科学理论中包括着众多的概念，其中一些为数不多，能够在构造理论体系时发挥中心作用并作为逻辑出发点的概念，就是基本概念。例证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、分解等基本原理：那些反映事物最普遍、最本质的关系，作为科学理论逻辑前提的，因而在理论中具有公理性质的理论定律。基本原理是研究对象基本关系的反映，是科学理论赖以建立的基础。基本原理在逻辑结构中表现为判断的思维形式，一般是用全称肯定判断来陈述的。如牛顿力学的三个基本定律和万有引力定律、爱因斯坦狭义相对论的相对性原理和光速不变原理等。科学推论：科学理论中由基本概念和基本原理演绎推导出来的派生概念和判断，因而也是得到逻辑证明的具体概念和具体推论，它执行着解释和预见功能，与经验事实有着直接的关系。如从狭义相对论引申出来的钟慢、尺缩效应，质能关系式等等。由基本概念、基本原理和科学推论组成的科学理论，具有演绎式的结构。其中基本概念和基本原理构成了科学理论的逻辑基础，是理论的核心和最本质的部分，决定了理论内在性质和类型，制约着理论的发展方向。2、评价标准⑴理论同经验事实的一致性从理论推出的理论应该与相关科学事实相符合，以表明该理论具有较强的解释力与精确性。(2)理论内在逻辑的完备性要求理论内部在逻辑上自洽。(3)理论的简单性简单性评价就是看理论的形式结构是否简单(4)理论的预见性科学理论的功能不仅能解释已知,而且更重要的是能预见未知。科学家个人对理论选择的影响A、科学家个人心理偏好影响着对新理论的接受和拒斥B、科学家的权威、声望和社会地位影响着对新理论的接受和拒斥C、科学交流的方式等社会因素影响着对新理论的接受和拒斥科学家个人对理论选择的影响