第五讲--科学的本质与科学认识市公开课一等奖百校联赛优质课金奖名师赛课获奖课件.ppt

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科学本质与科学认识,1/40,1,本讲内容,科学本质,科学划界问题（35）,科学划界标准（611）,科学形象和特征（1215）,科学认识形成,科学问题及其主要起源（1620）,科学事实及其获取路径（2126）,观察试验中认识论问题（2739）,2/40,2,科学划界问题,3/40,3,案例：美国“创生科学”事件,1981年，美国阿肯色州曾发生过平衡对待“创生科学”和进化论诉讼。当初美国公立中学教是进化论，但有些宗教信仰很坚定人支持所谓“创生科学”。创生科学试图综合上帝创世说和一部分当代科学理论，主张以下观点：宇宙是突然从无到有地创生；即使自然选择曾起了一定作用，但不足以解释全部生物起源；大多数动植物是创生，动植物只在很有限范围内改变；人和猿有着不一样祖先，人不是由猿进化而来；灾异（如大洪水）是地理改变原因。,这些创生科学信徒向阿肯色州法院提出诉讼，要求在公立中学平衡对待创生论和进化论。这一事件引发了教育界和司法界一场大争论。争论焦点在于：创生科学是不是科学？假如它是科学，那么应该进入中学教学内容；假如它不是科学而是宗教信仰，那么按照当代国家政教分离标准，就不允许进入课堂。,这一争论包括到科学特征是什么。最终，法官奥弗顿认为，科学知识应含有5个必要特征：受自然定律指导；它利用自然定律，含有说明能力；它受到经验世界检验；它结论是试探性，不是终止性；它能够被否证。据此，奥弗顿判决创生论不是自然定律，是不可否证教条，所以不是科学。,奥弗顿判决也引发了科学界和科学哲学界争论。有些科学哲学家即使赞同奥弗顿判决，但不一样意判决理由，认为科学划界应有更为细致、更为多元理由。,4/40,4,科学划界标准,区分科学与伪科学,艺术之类领域无真假之分，不满足准确性和可检验性要求，因而是非科学。,当非科学试图装扮成科,课时，就会成为伪科学。,人们通常认为，科学含有某种,尤其本质，这就预设了一个,科学与非科学分界问题。,5/40,5,科学划界标准,6/40,6,可证实标准,（绝对标准）,内容,逻辑经验主义认为，有意义命题才是科学命题，不然便是非科学命题。假如一个命题能用经验事实加以证实，那么这个命题就是有意义，反之就没有意义。,缺点,忽略了全称命题。,卡尔纳普（Carnap 18911970）美国哲学家，逻辑实证主义主要代表,7/40,7,可证伪标准,（绝对标准）,内容,波普尔认为，科学理论或命题含有普遍性，不可能被经验证实，而只能被经验证伪。可被证伪理论或命题才是科学，不然是非科学。,意义,改变了人们对科学含有终极真理绝对主义看法，必定了人类知识相对性。,缺点,忽略了存在命题。,卡尔波普尔（1902-1994），,20世纪最著名哲学家之一，,是批判理性主义创始人。8/40,8,波普尔举过伪科学例子,弗洛伊德精神分析理论。,马克思历史唯物主义理论。,9/40,9,波普尔失误,波普尔批评弗洛伊德理论和马克思主义理论经过解释往返避所碰到“反例”，其实是站不住脚，因为很多科学家也经常采取这种方法来挽救某一个科学上理论。比如牛顿理论曾碰到过“反例”它不能解释天王星摄动现象。人们并没有所以而抛弃牛顿理论，而是寻找其它原因来解释这种摄动现象，结果造成了海王星发觉。,10/40,10,历史主义标准,（相对标准）,历史主义在科学划界问题上又分为两派，一派以库恩、拉卡托斯等为代表，认可科学与非科学、伪科学划界必要性，坚持一个历史、发展和相正确，渗透着社会和心理原因科学划界标准。他们认为科学与非科学、伪科学区分就在于是否在范式或科学纲领指导下从事处理疑难活动。,另一派则以费耶阿本德为代表，否定科学划界必要性，认为不存在普遍适用科学研究方法，不存在科学与非科学之间一成不变界限，因而主张科学与非科学不可划分，也不应该划分。这是历史主义走向极端经典表现。,11/40,11,科学形象和特征,12/40,12,科学各种形象,科学是系统化、理论化知识体系；,科学是产生知识实践活动；,科学是一个社会建制；,科学是一个方法；,科学是一个生产力；,科学是一个文化。,13/40,13,科学基本涵义,科学是一个反应客观事实和规律系统化、理论化知识。,科学不但是知识体系，而且是一个生产知识特殊认识活动。,科学是一个社会建制，是社会化事业。,14/40,14,科学本质特征,科学解释性和预见性。,科学准确性。,科学可检验性。,科学可错性或可变性。,科学系统性。,15/40,15,科学问题及其主要起源,16/40,16,科学发觉,：,一个经典例子,1928年9月一天，英国细菌学家弗莱明走进试验室，偶然发觉培养葡萄球菌器皿里长了绿霉。按照通常判断，这种情况说明培养液被污染了，试验失败了。但弗莱明发觉，在绿霉周围,出现了一圈空白，原先生长旺盛葡萄球菌不见了,。,这是怎么回事呢？他深入提出问题：是不是绿霉有某种作用能把它周围葡萄球菌杀死呢？带着这个问题，他进行了研究，不到一年就发觉了青霉素，并所以取得了1945年诺贝尔奖。,1928弗莱明发觉了青霉素,17/40,17,科学发觉从哪里开始？,从观察开始,科学发觉从观察个别事实开始，然后经过归纳，得出普通性定理或理论。,从理论开始,科学理论是经过演绎法从一些清楚明白、不证自明、绝对可靠公理或假设推出。,从问题开始,科学发觉是在科学问题引导下完成，正是问题推进我们建立科学假说，进行观察和试验，从而发觉新知识，开辟新领域。,英国科学哲学家波普尔认为，引导科学家进行探索性研究活动真正起点，是科学问题而不是观察或理论。,18/40,18,科学问题主要起源,从经验事实与现有理论之间矛盾中产生问题,（科学问题主要起源）。,从某个理论内部逻辑矛盾中产生问题。,从各个知识领域之间边缘区域中产生问题。,19/40,19,科研选题标准,需要性标准,选定课题必须着眼于社会实践需要或科学本身发展需要；,科学性标准,选定课题必须有一定科学理论和科学事实作为依据，显著地与已确证科学理论相违反问题不应被选为课题,；,创新性标准,选定课题应是他人没有处理或没有完全处理问题，力争研究结果有新发觉或创造；,可行性标准,选择课题时必须考虑完成课题主客观条件，依据实际具备或经过努力能够具备条件来确定课题。,20/40,20,科学事实及其获取路径,21/40,21,科学事实,科学认识最初结果,客观事实,客观世界存在事物或现象本身，不包含人主观认识原因，它是人类认识本原，属于本体论范围。,经验事实,用语言文字对观察到客观事实所做陈说和判断，是客观事实与人感官（或仪器）相互作用结果表征，属于认识论范围。,科学事实,用语言文字对观察到客观事实所做真实描述和统计，是经过判定被认为是正确反应了客观事实经验事实，也属于认识论范围。,22/40,22,科学事实特点及作用,科学事实特点,科学事实是单称陈说,科学事实含有可重复性,科学事实受理论影响,科学事实作用,科学事实是形成新概念、建立新理论基础。,科学事实是检验科学假说和评价科学理论依据。,23/40,23,科学观察,获取科学事实基本方法,涵义,人们在科学认识中用自己感官或借助仪器对客观事物进行一个有目标有计划感知活动。,类型,直接观察、间接观察,标准,客观性、全方面性,要求,排除感官产生错觉；排除先入之见；注意每一个细节；及时作出准确统计等。,24/40,24,科学试验,获取科学事实基本伎俩,涵义,科学试验是人们依据研究目标，利用科学仪器和设备等物质伎俩，人为地控制或模拟所研究自然对象，从而获取科学事实认识活动。,特点,能够简化和纯化自然现象；能够强化和激化研究对象；能够再现或重现自然过程。,作用,科学试验是创建科学理论基础；科学试验是检验科学理论基本伎俩。,25/40,25,科学试验基本类型,定性试验,为了发觉试验对象某种属性而进行试验。,定量试验,用以测定研究对象一些数值，确定一些原因之间关系试验。,析因试验,由已知结果寻找产生这种结果原因试验。,对照试验,经过“对照组”与“试验组”对比来揭示研究对象某种性质试验。,中间试验,使试验室研究结果向生产领域转化而进行试验，又称生产试验。,模拟试验,依据研究对象（原型）本质特征，人为地建立一个与原型相同模型，然后经过模型来间接地研究原型规律性试验。,26/40,26,观察试验中认识论问题,27/40,27,案例：错误百出观察汇报,在一次心理学会议上，会议室门突然开了，冲进两个人，后面人拿着枪追赶前面人。两个人在会场混战一阵，突然一声枪响，两个人又一起冲了出去。整个过程只连续了20秒钟。会议主席请与会者马上写下现场目击情况。这个事件当然是预先安排，整个过程事先经过排练并全部录了像。在收到40份观察汇报中，只有一篇在主要实际上错误少于20%，错误占20%40%有14篇，其余25篇错误在40%以上。尤其值得一提是，超出半数汇报都有10%以上情节是无中生有，纯属臆造。,28/40,28,科学事实发觉理论,科学事实发觉理论，实际上就是关于观察与理论关系理论。相关观察和理论关系认识，在历史上曾出现过三种有代表性观点：即“纯观察说”,、,“中性观察说”,和“理论负荷说”,。,29/40,29,古典经验主义“纯观察说”,“纯观察说”代表人物是英国哲学家培根和洛克。培根认为，观察是一个纯粹感官反应活动，它不受任何理论原因影响。不但如此，在观察中也应该排除任何理论影响，纯粹客观地进行观察。,洛克也将观察看成是消极、被动、纯感官生理反应，认为观察过程就是人们对客体感觉过程。他说：“假如某人视网膜上有正常形成太阳映像，则他就看到了太阳。”,30/40,30,逻辑经验主义“中性观察说”,20世纪30年代，当代逻辑经验主义者继承和发展了古典经验主义理论传统，提出了“中性观察说”。美籍德国哲学家卡尔纳普所结构关于科学知识结构“两层语言模型”集中表示了他们对观察性质了解。该模型将科学语言分为观察语言和理论语言两个性质完全不一样层次。其中，观察语言反应个别对象性质、状态，表示经验知识和经验事实，其意义是固定、也是清楚明白，因而不受任何理论影响；而理论语言则表示不可观察事件或事件不可观察方面，其意义从观察语言取得。,31/40,31,历史主义“理论负荷说”,“理论负荷说”也称“观察渗透理论”,，由美国科学哲学家汉森在发觉模式,（1958）,一书中加以阐述。汉森认为，观察并非只是感官对观察对象“刺激”机械反应，而是受观察者背景理论影响和支配。含有不一样知识背景或不一样理论观点人，对同一对象会形成不一样观察结果。“纯粹中性”观察是不存在。,32/40,32,为何“观察渗透理论”?,汉森认为，观察过程是一个物理过程与心理过程融为一体过程。眼睛从观察对象得到光刺激而形成视网膜上图像，这是物理过程，这时还不是真正“看到”。“看到”是一个视觉经验，属于心理过程，它把外来刺激与过去认识结合在一起。,观察者对感觉材料反应，总是有意无意地用一个概念模式去套眼前这些感觉材料，使它适应于自己过去较熟悉材料，因而形成个人对同一对象反应有各种程度不一样差异。汉森构想开普勒和第谷一起在山上看日出，“第谷看见是太阳从固定地平线上冉冉升起，而开普勒看见却是静止太阳底下滚动着地平线”。,33/40,33,“观察渗透理论”例子,你看到了什么？,两根红线有长短区分吗？,34/40,34,“观察渗透理论”另一个例子,氧发觉史,最先制得较纯氧气是瑞典药剂师席勒。1773年，他经过分解硝酸盐、氧化物、碳酸盐等制得了氧气。当他将燃烧蜡烛放入这种气体中时，发觉烛光更明亮，于是称之为“火气”。他从“燃素说”出发，认为燃烧是空气中“火气”与物体中燃素相结合过程。席勒实际上并没有发觉氧气。一年以后，英国化学家普利斯特列又独立地制得了氧气。他用凸透镜聚光加热氧化汞时，发觉该物质分解出了一个气体，老鼠在其中生活时间比在等体积空气中时间长4倍，人吸入它以为呼吸轻快了许多。但普利斯特列只是将这种气体看作氧化氮。因为他一样信仰“燃素说”，认为普通空气之所以能助燃，是因为它被“燃素”饱和缘故。从氧化汞分解出来这种气体不含燃素，因而吸收“燃素”能力尤其强，助燃能力也就格外大。所以普利斯特列也不知道自己制得了氧气。只有拉瓦锡摆脱了传统“燃素说”，借助于新燃烧理论“氧化说”，才在前人基础上真正发觉了氧气。,35/40,35,辨析题,（年硕士入学考试试题,）,对于下列图，甲说，这是一只鸟，乙说，这是一只兔。,这表明，人认识结果是由认识主体决定。,36/40,36,答案关键点,认识是主体对客体能动反应，是主体和客体相互作用过程和结果。,上述认识差异表明，主体反应客体过程是主体获取、加工、处理客体信息过程。在此过程中，主体本身价值取向、思维方式和知识背景等原因影响着主体对客体信息选择和重构，从而造成不一样认识结果。,不过，不一样主体认识结果差异有客观根源，归根到底依然是客观事物反应。所以，人认识结果受主体影响，但不是主体决定。,37/40,37,观察客观性怎样确保？,科学观察要求试验结果能够用某种标准方法进行重演；,科学观察要求以正确反应客观事物本质理论为指导；,科学观察要求尽可能使用先进观察技术和仪器设备；,科学观察要求科学家要含有严谨、实事求是学风。,38/40,38,观察试验中机遇问题,机遇可分为两种,造成与原来研究目标完全不一样新发觉机遇；提供新线索从而加速原来研究进程机遇。,捕捉机遇主观条件,机遇观察合理性在于客观世界本身就是必定性与偶然性对立统一。所以，观察者能否抓住机遇，很大程度上取决于他对这种辩证关系了解与自觉程度高低，能否在注意预期现象同时又保持对意外现象高度警觉性，能否含有开放思绪、好奇善疑和穷追不舍探索精神。另外背景知识丰富也是很主要，因为“机遇只偏爱那种有准备头脑”。,39/40,39,思索题,科学问题在科学研究中地位怎样?,怎样了解观察与试验在科学研究中作用?,观察渗透理论说明观察完全是主观吗?怎样确保观察客观性?,怎样正确认识观察试验中机遇问题?,40/40,40,