1、講科學理論的發(fā)展 第八講 科學理論的發(fā)展 講科學理論的發(fā)展 西方科學理論發(fā)展模式 所回答的主要問題是：科學是怎樣發(fā)展 的? 什么是科學知識增長的動因和機制等。 講科學理論的發(fā)展 一、累積式的科學發(fā)展觀。 科學的發(fā)展是一個不斷累積的過程，是量 的累積、遞增。科學只有量的變化沒有質 的飛躍。 科學理論是關于經驗事實的真命題，收集 到的經驗事實越廣泛、越深入，在此基礎 上獲得的理論就越可靠。 強調科學的理論必須是可以證實的， 就是通過觀察實驗來證實理論。 講科學理論的發(fā)展 科學累積發(fā)展模式示意 理論 更高層次的定律 更高層次的定律1， 經驗定律1,經驗定律2,經驗定律N 事實1,事實2,事實3,.,

2、事實M MN0 講科學理論的發(fā)展 經 驗 觀 察 歸納法 演繹法 一 般 理 論 古典歸納主義的累積發(fā)展觀 講科學理論的發(fā)展 亞里士多德：“自然的研究途徑是從那種對我們來 說是比較容易認識和比較明顯的東西出發(fā)，而進到比 較自明的和本質上比較易領悟的東西?！?惠威爾：“支流江河”發(fā)展模式。即科學是通過 歸并而進化的。首先發(fā)現(xiàn)的是若干事實，由這些事實 歸并出經驗定律，并進步歸并出高層次的定律，最后 歸并出理論。 牛頓的萬有引力定律歸并了開普勒定律、伽俐 略自由落體定律、及其他各種事實，具有更大的普遍 性。 講科學理論的發(fā)展 邏輯實證主義的科學發(fā)展觀 把實證主義觀點與數學邏輯分析方法結合 認為：科學

3、理論邏輯演繹建構 理論中的命題必須經驗證實， 科學理論就是通過新的經驗證實而不斷發(fā) 展的。 講科學理論的發(fā)展 科學進步： 某個理論在原來的范圍內繼續(xù)得到確證， 以后，其適用范圍得到擴展 若干得到確證的理論，被新的理論所包容 卡爾卡爾雷蒙德雷蒙德波普爾波普爾爵 士（ 1902年- 1994， Sir Karl Raimund Popper） 1928年在維也納 大學獲得博士學位，是 英國學術學院和美國藝 術與科學院院士，著作 被翻譯成40種語言。 二、波普爾的證偽主義模式二、波普爾的證偽主義模式 是20世紀最著 名的學術理論家、 哲學家，在社會學 上亦有建樹。代表 作：科學發(fā)現(xiàn)的 邏輯、猜測與

4、反駁、客觀知 識。 講科學理論的發(fā)展 波普爾的思想重點在于批判的理性主義， 尤其反對觀測歸納法。 理論不能通過歸納得到和證實，但卻能被 證偽。 講科學理論的發(fā)展 科學理論的區(qū)分標準不在于可證實，而在 于可證偽。 一個理論的可證偽程度越高，這個理 論就越好； 理論提供的信息量越大，就越容易被 證偽； 不可證偽的理論就不是科學理論，科 學的發(fā)展就是理論不斷被證偽的過程。 講科學理論的發(fā)展 科學發(fā)展的模式 P1TTEEP2 即：科學從問題(P1)開始，經過試探性理 論(TT)，又經過批判性檢驗、排除錯誤 (EE)，進而提出新的問題(P2)。這四個環(huán) 節(jié)循環(huán)往復，推動科學不斷前進。 從經驗到假說沒有邏

5、輯的通道，假說是 思維的自由創(chuàng)造 講科學理論的發(fā)展 猜測和反駁是科學發(fā)展過程中最基本的 環(huán)節(jié)?？茖W的發(fā)展是理論不斷被經驗反 駁和證偽的反復過程。猜測和反駁是科 學發(fā)展過程中最基本的環(huán)節(jié)。 講科學理論的發(fā)展 合理思想 第一，他把科學看成一個永不止息的動力學系 統(tǒng)，強調科學發(fā)展是一個不斷革命的過程 第二，他把“問題”看作科學發(fā)展的動力。 第三，他強調發(fā)揮思維的能動作用，主張在科 學探索中要大膽猜測，反對狹隘的經驗論。 第四，他強調革命的批判的精神，認為科學只 有在不斷批判、不斷否定中才能前進。 講科學理論的發(fā)展 波普模式的缺陷： 第一，否認科學知識的繼承和積累，否認科學 發(fā)展包含著量變漸進的過程。

6、 第二，在證實和證偽的關系上，認為證實是相 對的，證偽是絕對的，而忽視了在實踐檢驗中 兩者的對稱性和復雜性。 第三，否定機械的純粹觀察時，連觀察實驗的 客觀性和可靠性也否認了，這等于否定了觀察、 實驗是產生科學理論的基礎這唯物主義的認 識路線。 講科學理論的發(fā)展 第四，波普在科學發(fā)展的模式中過于強調猜想、 想象、靈感在科學假說中的作用，卻忽視了邏 輯思維在提出假說中的作用。 第五，他在反對歸納主義、推崇演繹法的同時， 卻片面地否定了歸納法的作用。 美國法庭審判應用了此觀點 托馬斯托馬斯塞繆爾庫恩 (19221996) 出生 于美國俄亥俄州， 庫恩在哈佛大學物理 系讀書，1949年獲 博士學位。

7、1979年 后他成為麻省理工學 院哲學教授。 三、庫恩的科學革命模式三、庫恩的科學革命模式 庫恩出版了五部學術 專著和許多論文。 主要著作有:哥白 尼革命;西方思想發(fā)展中 的行星天文學(1957), 科學革命的結構 (1962),必要的張力 (1977),黑體理論和量 子的不連續(xù)性(1978)。 講科學理論的發(fā)展 庫恩的科學革命模式： 前科學常規(guī)科學(形成范式)反常 危機科學革命(新范式戰(zhàn)勝舊范式) 新常規(guī)科學 范式是理解這一模式的關鍵。 范式：科學共同體。指科學家集團認識中的三 種根本成分：一是集團所采用的符號概括；二 是集團提供類比和給人以啟發(fā)的模型；三是作 為具體的題解的范例。也可理解為

8、：從心理上 說，是科學共同體所共有的信念；從理論和方 法上說，是科學共同體具有的模型或框架。 講科學理論的發(fā)展 前科學時期前科學時期：范式是一門學科成為科學的必要條 件，所以前科學時期就是共同的范式沒有形成之 前的時期。觀點紛立，爭論激烈，科學發(fā)展緩慢 。 講科學理論的發(fā)展 常規(guī)科學時期常規(guī)科學時期：著名的科學成就出現(xiàn)，學 派數目大量減少，逐漸形成統(tǒng)一的基本理 論、觀點和方法，即出現(xiàn)了范式?？茖W家 根據范式進行科學研究，不同的觀點很快 銷聲匿跡。對待反常，常有三種情況：1、 不予理睬；2、提出輔助性假說消化掉反常； 3、懷疑自己理解和運用范式的能力有問題， 從而去檢查自己的設計和計算，以及使用

9、 的儀器、設備等是否正確，是否有誤差。 這個時期科學家的精神是保守的，思維方 式是收斂的。科學家的目的不是做出任何 重大的科學發(fā)現(xiàn)，而是使“科學知識穩(wěn)定 地擴大和精確化” 講科學理論的發(fā)展 危機時期：危機時期：當以下四種情況的反常出現(xiàn)時，人們 會對范式產生懷疑，對范式的信念逐漸動搖，從而 使范式出現(xiàn)危機：1、反常數目越來越多；2、反常 十分頑固，既不能排除它們，又不能消化它們；3、 有些反常打擊了范式的基本原則；4、社會上的某 種需要，使原來的范式受到巨大壓力。 危機的到來使科學家失去了共同的信念，引 起不同派別的爭論。同時也給科學家?guī)砹伺芯?神和創(chuàng)造精神。“首先由于危機，才有新的創(chuàng)造?！?/p>

10、 講科學理論的發(fā)展 科學革命時期：科學革命時期：危機發(fā)展的結果是出現(xiàn)新 的范式，新范式的出現(xiàn)是危機終結的標志， 使科學發(fā)展進入科學革命時期。 講科學理論的發(fā)展 新的常規(guī)科學時期：新的常規(guī)科學時期：經過科學革命， 新范式最終取代了舊范式，科學發(fā)展進 入了新的常規(guī)科學時期。新的范式就成 了科學共同體的新的共同信念，科學研 究又在新范式的指導下繼續(xù)按累積模式 前進。 科學的發(fā)展是新理論拋棄并取代與之不 相容的舊理論的革命的過程。革命的標 志是范式的轉換，新范式的產生必然是 舊范式的徹底破壞。 講科學理論的發(fā)展 合理因素 首先，他提出的科學發(fā)展模式一定程度上反映了 科學發(fā)展歷史過程中實際存在的量變(常

11、規(guī)科學) 和質變(科學革命)、肯定和否定的辯證關系 其次，科學不是停留在已有的知識體系上，而是 不斷探求新知識，放棄舊范式、舊理論，接受新 范式、新理論的創(chuàng)造性活動。 第三，科學發(fā)展受科學內部因素和科學外部因素 相互作用的制約。 講科學理論的發(fā)展 缺陷和錯誤 首先，只承認知識的相對性，否認科學 的客觀真理性，從而陷入了相對主義和 主觀主義。 其次，在范式的產生問題上，片面夸大 了非理性因素(如直覺、靈感和社會心理 等)的作用。 再次，否定了科學發(fā)展形式的多樣性。 拉卡托斯（1922-1974） 是英籍匈牙利著名數學哲學家 和科學哲學家。1961年在劍橋 獲哲學博士。 1969年起在倫 敦經濟學

12、院任教，成為波普爾 的學生和同事。任不列顛科 學哲學雜志主編。 四、拉卡托斯的科學研究綱領模式四、拉卡托斯的科學研究綱領模式 主要著作有證 明與反駁:數學發(fā)現(xiàn)的 邏輯、科學研究 綱領方法論、批 判與知識的增長 （與穆斯格累合著）。 講科學理論的發(fā)展 拉卡托斯科學研究綱領模式 科學的最基本的單元是一種完整的理論體系， 即研究綱領。科學的發(fā)展就是科學研究綱領不 斷進化的過程。 科學研究綱領是一個有內在結構的科學理論系 列，由三個互相聯(lián)系的部分組成 硬核，是科學研究綱領的核心部分，包括基 本假設和基本原理，這個“硬核”是堅韌的， 不容反駁和否定的。 保護帶，是綱領的可反駁的外圍彈性地帶，是 輔助性假

13、說集合。 講科學理論的發(fā)展 作用：保護硬核免遭反駁 啟示法，是形成研究綱領的方法論，它包括： (1)保護“硬核”的反面啟示法，反啟示法告 訴科學家應該避免哪些研究途徑，其中包括 禁止把經驗反駁的矛頭指向“硬核”。 (2)完善和發(fā)展綱領的正面啟示法，正啟示法 告訴科學家應該遵循那些研究途徑。 講科學理論的發(fā)展 科學研究綱領的進化階段科學研究綱 領的退化階段新的進化的研究綱領取 代退化的研究綱領新的研究綱領的進 化階段 講科學理論的發(fā)展 判斷科學研究綱領進化與退化的標準判斷科學研究綱領進化與退化的標準 一個研究綱領經過調整輔助假說后，只要 能夠對經驗事實做出新的成功預言，就是 進化的；否則，就是退化的。 講科學理論的發(fā)展 科學科學史史就就是是幾幾部研究部研究綱領綱領相互相互競爭競爭的的歷史歷史。 一個研究綱領，即使在進化時期，也常 常有一個或更多個對手與之競爭。 不論在任何時期，理論的增加與擴散都 是至關重要的。 在科學進步中，“理論多元論”比“理 論一元論”要好。 講科學理論的發(fā)展 科學的發(fā)展，就是進化的研究綱領經過 競爭，取代退化的研究綱領的過程。在 本質上，它是優(yōu)勝劣汰的社會選擇過程。 講科學理論的發(fā)展 新理論淘汰舊理論新理論淘汰舊理論 （1）新理論能解釋舊理論先前的成功；或 者新理論的內容包含了舊理論中不可反駁的 部分。 （2）新理論必須比舊理論具有更多的經驗 內容