上海交通大学自然学辩证法 第二篇 科学方法论.ppt

六、科学假说的实践检验 直接检验；就是通过科学观察与科学实验直接验证事实型科学假说。 间接检验：理论型假说中包含着对事物本质和规律性的推测，需要从某一或某些假说中演绎出若干可以被检验的推论（事实型假说），然后才能加以验证。 判决性实验:对同一研究对象,存在两个对立的假说,如果可以设计一个实验进行检验,那么,这个实验就是判决性实验. 七、假说上升为科学理论的条件 假说一定要能够说明旧理论所能说明的自然现象； 假说一定要能够说明旧理论所不能说明的新现象； 假说要能够预见现在未观察到，但能够被尔后的科学实践观察到的自然现象 。 第二节 科学理论 科学理论是关于对象领域本质及规律性的条理化、系统化了的理论知识体系。是被实践证实了的科学假说，其内容是人们借助抽象思维把握的关于事物本质和规律性的知识，其逻辑形式是概念、判断、推理及由此而组成的理论体系。 一、建立理论体系的方法 公理化方法。略 从抽象上升到具体的方法。 抽象是指抽象的规定,就是要把事物的各个部分的最一般、最本质的规定作为逻辑出发点，按照事物本身具有的各种本质联系，然后把它完整地在思维中再现出来。也就是思维中的具体. 逻辑与历史相统一的方法:依据逻辑与历史相统一的原则，将逻辑与历史有机结合起来的方法。两种类型： 　1.自然型：按逻辑发展程序和自然事物历史发展进程相一致的原则建立的理论体系。经验性较强的科学理论体系是采用这种方法来构建的。 　2.认识型：按逻辑发展程序和人认识自然的历史发展进程相一致的原则建立的理论体系。数学和数学化的自然科学理论体系是采用这种方法来构建的。 　 二、科学理论的评价 科学理论的评价是人们对科学理论的优劣好坏所作出的判断。在理论评价过程中评价者的知识背景、价值观念、环境因素、心理因素等条件会直接影响到评价结果。 西方科学理论评价的标准有两种观点： 1.经验论：评价的出发点是经验事实 2.整体论：评价的标准有简单性、一致性、精确性、实用性、综合性、预见性、完备性等等。 第三节　理想化方法 理想化方法，就是人们运用理性思维的能力，完全排除次要因素的干扰，使研究对象处于理想的纯化的状态下进行研究的方法。 一、理想模型 　理想模型是人们为了科学研究的需要而建 立的一种既具有高度抽象性具有某种极限特征的理想客体。 例如：“质点”，只有一定质量而没有一定形状和大小的点。 　　　“刚体”，是在任何外力作用下都不会发生形变的物体。 理想模型的作用 简化作用，引入“理想模型”概念，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差。 预见功能，能够超越现有条件，指示研究方向，形成科学预见。 二、理想实验 理想实验就是人们在思想中利用理想模型塑造的理想过程，并进行严密推理的一种思维活动。也称思想实验和假想实验。 理想实验与科学实验的比较 　　　　理想实验 对象　理想模型 手段　逻辑推理 性质　思维活动 　理想实验的结构与形式同科学实验的结构和形式非常相似，它需要在思维中设想 　　　科学实验 　　物质客体 　　物质手段 　　实践活动 　与科学实验相似的实验条件、实验过程、实验材料等。 理想实验的作用 理想实验可以克服科学实验中无法摆脱的物质条件的限制，是科学发现的重要手段。 自伽俐略之后，理想实验逐渐成为科学发现的重要方法。爱因斯坦在《物理学进化》一书中，阐述了20多个理想实验。 第四节　数学方法 　　所谓数学方法，就是根据研究对象质的特点，借助于数学所提供的概念、理论、形式、方法和技巧，对研究对象进行量的分析、描述、推导和计算，从而达到揭示事物本质和规律的一种研究方法。 一、数学方法的特点 1、高度的抽象性：撇开事物的具体内容，从纯粹形态上研究数和形的关系，使研究对象变成了一种完全脱离自己内容的抽象的符号形式系统。 Y=1/2 aX2 S=1/2 gt2 E=1/2 mv2 A=1/2πr2 2、严密的逻辑性：一切数学结论都是由严密的逻辑推理导出，因而具有逻辑上的必然性和量的确定性。 例：求证三角形三个内角之和等于180° A同学，使用量角器、直尺，认认真真画了三个不同类型的三角形，然后，一一测量，得到了结果。 B同学，只用一支笔，十分随意地画了一个三角形，然后，通过演绎法，推理证明。 3、普遍的适用性：数学及其方法原则上可以普遍适用于一切科学。 19世纪，生物学的数学应用是零？ 二、数学方法的应用 1、数学模型方法，就是通过建立和研究客观对象数学模型来揭示对象本质特征和变化规律的方法 。 建立数学模型的一般过程 　　现实原型 数学抽象　　 数学模型 　 　　　解释评价　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　数学分析运算