1、自然辩证法概论An introduction to Dialectics of nature,绪 论,本章内容第一节、自然辩证法的研究对象、内容和学科性质第二节、自然辩证法的创立与发展第三节、学习自然辩证法的意义,第一节、自然辩证法的研究对象、内容和学科性质,自然辩证法的定义 自然辩证法（ Dialectics of nature ） 是人类从整体上对自然界和科学技术系统认识的概括，它研究自然界和科学技术运动的普遍规律以及人类认识和改造自然的一般方法。,二、自然辩证法的研究对象,自然辩证法以人与自然的关系为主线自然界科学技术人(客体) (中介) (主体)自然界存在和演化的辩证法自然科学技术研究
2、的辩证法自然科学技术发展的辩证法,1自然界存在和演化的辩证法,自然辩证法从整体上研究和揭示自然界的根本性质和一般规律。,2自然科学技术研究的辩证法,自然科学技术的一般方法包括：观察方法、实验方法、理想化方法、逻辑方法、数学方法、系统方法，以及直觉思维、科学假说、科学理论和技术发明建立和应用的一般方法等。,3自然科学技术发展的辩证法,自然科学技术发展的一般规律：科学发展加速律带头学科更替律科技中心转移律科学进化与科学革命交替发展律科学分化与科学综合互动发展律,、辩证唯物主义的自然观、辩证唯物主义的科学技术方法论、辩证唯物主义的科学技术观,二、自然辩证法的主要内容,辩证唯物主义的自然观,自然观 （
3、the nature view），是人们对自然界的总体看法。,中国古代天文台,辩证唯物主义的科学技术方法论,辩证唯物主义的科学技术方法论（the methodology of science and technology）是马克思主义关于人类认识自然和改造自然的一般方法的理论。,科学技术方法论,科学问题与科学事实,科学抽象与科学思维,科学假说与科学理论,技术原理与技术方法,技术预测与技术评估,技术设计与工程技术方法,系统科学方法,科学方法论,技术方法论,系统科学方法论,辩证唯物主义的科学技术观,辩证唯物主义的科学技术观（the science and technology view）是马克思主
4、义关于科学技术的本质及其发展规律的根本观点。,科学技术的性质、结构、作用和地位科学技术发展的内在矛盾和内在动因科学技术发展的外在矛盾和外在动因科学、技术、经济、社会的相互关系及其协调发展,、自然辩证法属于哲学学科，具有哲学性质 A 自然辩证法研究“最一般”的东西 B 自然辩证法是哲学研究的一大领域,三、自然辩证法的学科性质,、自然辩证法属于分支哲学，具有中介性质,自然科学技术,自然辩证法,马克思主义哲学,3、自然辩证法与多个学科交叉、渗透,自然哲学,认知科学,历史科学,科学哲学,技术哲学,科技社会学,自然辩证法,1自然辩证法的历史渊源2自然辩证法诞生的历史条件3自然辩证法的创立过程4自然辩证法
5、的发展,第二节、自然辩证法的创立与发展, 古代科学技术、自然哲学及 朴素的自然观和方法论 近代科学技术、自然哲学及 形而上学的自然观和方法论,1自然辩证法的历史渊源,机器大生产提高了生产的社会化程度（科技社会）,2、自然辩证法诞生的历史条件,自然科学的一系列伟大成就发现和揭示了自然界辩证发展的本性和规律，收集材料到整理材料。,拉普拉斯,康 德,天文学,赖 尔,焦 耳,赫尔姆霍茨,物理学,施莱登,施 旺,三大发现之一：细胞,生物学,生物进化论,达尔文,辩证唯物主义的创立为自然辩证法的创立提供了科学的理论基础,3自然辩证法的创立过程,A 创立过程 第一阶段（准备阶段） 18421873，哲学观转变
6、，恩格斯研究自然科学、数学手稿 第二阶段（创立阶段） 18731883，集中研究（73-76）、反杜林论（76-78）、后期写作B 组成部分,10篇论文169篇札记2个计划草案181个部分,C 主要内容,1.自然科学的历史发展 2.自然科学和哲学 3.自然界的辩证法 4.认识自然的辩证法 5.自然科学的辩证法 6.数学和各门自然科学的辩证法,1.恩格斯自然辩证法遗稿的发表及其传播,4自然辩证法的发展,1925年，自然辩证法首先以德、俄两种文字在前苏联公开发表,日文版（1929年）,中文版（1929年）,英文版（1939年）,2.列宁对自然辩证法的新贡献,19世纪末、20世纪初，物理学领域中提出
7、一系列重大理论问题，由此展开了激烈的哲学斗争。列宁写了唯物主义和经验批判主义一书，对此作了精辟回答，丰富和发展了自然辩证法。,3. 自然辩证法在中国的发展,4.当代科学技术的发展对自然辩证法的挑战和机遇（20世纪70年代后）,大脑与意识的相互作用问题，微观物体与宏观观察者的关系问题，科学认识的相对性问题，人与自然的协调发展问题，科学、技术、经济、社会的相互关系问题等，这些问题对自然辩证法的发展既提出了挑战，也提供了机遇。,科学技术自身发展的需要科学技术与社会协调发展的需要协调人与自然关系的需要马克思主义哲学发展的需要提高大学生自身素养的需要科研工作的需要,第三节、学习自然辩证法的意义,我们的时
8、代正处在一个伟大的转变时期。“非常值得注意的是科学自身在转变之中”。 19世纪生物学首先发展为演化的科学，生物学可以在不同层次上进行研究，分子生物学“解读生命的天书”。宏观和微观的有限、无限。科学自身的发展正在改变着我们对自然界的基本看法。 科学技术发展越来越需要哲学、伦理学以及其他学科协同解决问题。,科学技术自身发展的需要,科学技术与社会的经济、政治、文化、教育、军事等多种因素发生和发展着极为密切的联系。科学技术的发展在越来越大的程度上，受到社会为它所提供的条件和环境的制约。 协调科学技术与社会发展，实现良性循环，是贯彻落实科学发展观的重要发面。,科学技术与社会协调发展的需要,面对一系列全球
9、性问题，人类不得不认真地进行反思，不得不从自然观、方法论和科学观的高度来认识和审视这些问题，深刻把握和遵循科学技术发展的规律，合理实现科学、技术、经济、社会的协调发展，正确处理人与自然的关系。 党的十七大提出“生态文明”概念，并且使之与物质文明、政治文明、精神文明建设并列，是我党文明观的重大发展。同时生态文明建设也是贯彻落实科学发展观的重要方面。,、协调人与自然关系的需要,哲学是时代精神的精华。马克思主义哲学要充分体现时代的精神，就必须从当代迅速发展的自然科学中汲取营养，也就必须发展自然辩证法的研究。科技哲学是马克思主义与科学的中介。,马克思主义哲学发展的需要,当代大学生的“四块高地”专业技术
10、谋生的基本手段外 语 打开世界之窗的交际工具计算机 进入现代科技前沿的快车道哲学与科技哲学顶级人才的必备知识。 诺贝尔奖提名候选人必须首先进行哲学答辩；高级别科学基金须有哲学博士学位有资格申请。,提高大学生自身素养的需要,科研工作的需要 对科研工作者来说，学习和研究自然辩证法，有助于提高自己的哲学素养，培养辩证思维能力，进一步树立辩证唯物主义世界观，掌握正确的科研方法，提高分析问题和解决问题的能力。,思考题,1、什么是自然辩证法？2、自然辩证法研究的主要内容是什么？3、研究生学习和研究自然辩证法有什么重要意义？,第一章 系统自然观,一、现代自然科学的发展和系统自然观的产生1.现代自然科学基础2
11、0世纪的科学革命广泛发展在宇观、宏观、微观三大层次；宇观：相对论微观：量子力学，分子生物学宏观：系统科学,系统科学是把对象作为组织性、复杂性系统从整体下进行研究，以揭示其运动规律和实际处理这类系统的科学。20世纪40年代末兴起的控制认、信息论、系统论，是系统科学研究的第一批成果。控制论、信息论和系统论以 “系统”的观点看自然界，提出了系统与要素、结构与功能等新的范畴，揭示了自然界物质系统的整体性 、层次性、动态性和开放性。20世纪70年代前后相继出现的耗散结构理论、协同学、突变论、超循环论等自组织理论以及分形理论和混沌理论，则是系统科学的新进展。,2.系统自然观的基本内涵和思想系统自然观植根于
12、相对论、量子力学、分子生物学以及系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学、突变论、超循环理论、分形理论、混沌理论为代表的系统科学等现代自然科学理论，为人们描绘出一幅从基本粒子、原子、分子化合物直到人类，从微观领域直至宇观天体系统演化的自组织、自我运动、自我创造的辩证的演化发展的自然图景，深入揭示了自然界的本质和规律，认为 “系统是总的自然界的模型”。系统自然观最深层、最基本的内涵，在于它揭示了自然系统不仅存在着，而且演化着；自然系统不仅是确定的，而且会自发地产生不可预测的随机性；自然系统不仅是简单的、线性的，而且是复杂的、非线性的，阐发了自然界是确定性与随机性、简单性与复杂性、线性与非线性
13、的辩证统一的思想。,二、自然界的系统存在方式1系统：自然界物质存在的普遍形式（1）系统的内涵概而言之，所谓“系统”，是由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构与功能的有机整体。这一概念包含着以下四个要义：,第一，系统是由若干要素组成的，要素是构成系统的组分或单元，单一要素不能成为系统，即系统内部具有可分析的结构；第二，“系统”在于“系”，即系统内诸要素之间、系统要素与系统整体之间的相互联系、相互作用，形成特定的结构；第三，“系统”还在于“系”，即要素彼此之间联系成为一个统一的有机整体；第四，系统作为一个整体对环境表现出特定的功能，功能之所以为整体所具有，是由于功能以结构为载体，并在系统
14、诸要素的功能耦合中突现出来。,（2）系统是自然界特质存在的普遍形式1）整个自然界是一个系统2）自然界中的所有的物质客体都自成系统。3）自然界的一切物质客体不仅自成系统，而且又互成系统。显然，系统与要素的规定是相对的。系统之成为系统，要素之成为要素，只是在特定的联系中才有成立。要素在自身的内在联系中成为系统，系统又在自身的外在联系中成为要素。因此任何一个系统都是较高一级系统的要素，同时任何一个系统的要素成本身又是较低一级的系统。,2自然界物质系统的基本特点（1）开放性自然系统具有物质、能量、信息“三要素”。依据系统与外界环境之间是否存在物质、能量和信息的交换，可以将其区分为孤立系统、封闭系统和开
15、放系统。,（2）动态性现实的自然系统都是开放系统，都有物流、能流、信息流不断地运动，任何自然系统都有一个从孕育、产生、发展、成熟到衰退、消亡的过程，自然系统的这种运动、发展、变化过程，就是它的动态性。系统的变化发展有两个方向，一是进化的方向，一是退化的方向。封闭系统由于熵增加必然从有序走向无序，朝着退化的方向发展，最终达到热平衡而“死寂”，而开放系统由于与外界有物质、能量、信息的交换，从外界输入负熵流，依据耗散结构理论与协同学关于非平衡态系统自组织理论，在一定条件下可以从无序走向有序，朝着进化的方向发展。,（3）整体性整体性是自然系统最突出、最基本的特征。所谓系统的整体性，是指系统的各个要素按
16、一定的方式构成的有机整体，系统是诸要素的有机集合而不是各要素的简单地机械加和，系统的性质、功能和规律不同于它的各个组成要素的性质、功能和规律，即系统具有各组成要素所没有的新的性质、功能和规律；另一方面，处于系统整体中的组成要素的性质、功能和规律，也异于它们在孤立状态的性质、功能和规律。,由于系统整体性的特点，组成系统的各个要素不能一一分解成独立于系统的要素。如果要这样分解，那么分解出来的要素就不再具备其在系统整体中所具有的性质、功能和规律。也就要说，组成部分（要素）是在整体制约下的相对独立的成分，一旦脱离了系统整体，就会丧失作为整体组成要素所表现出来的特性、功能和行为。由于系统的整体必然出现新
17、的特性，以及一个要素和结构合理的人工或复合系统的整体功能或整体效应总是大于它的各组成部分之和，所以系统的整体性又被表述为“整体大于它的各部分的总和”。,（4）层次性所谓自然系统的层次性，是指一方面系统由一个定的要素组成，这些要素是由更小一层次的要素组成的子系统，另一方面系统自身又是更大系统的组成要素。在般系统论中，是用“等级性”、“等级特序”来描述这一现象的。,三、自然系统的结构和功能所谓自然系统的结构，是指自然系统的诸组成要素之间相互关系的总和，它表现为系统内部的组织形式、联系方式或秩序。所谓自然系统的功能，是指系统与外部环境相互作用中表现出来的性质、能力和功效。自然系统的功能体现了系统与外
18、部环境之间的物质、能量、信息的输入与输出的变换关系。自然系统的结构与功能之间存在着一定的联系。对于一个自然系统来说，结构是功能的内在根据，功能是结构的外在表现。1结构决定功能2功能反作用结构,第二章 生态自然观,一、生态自然观确立的现实根源与科学基础1生态自然观确立的现实根源：“生态危机”（1）“生态危机”的概念所谓“生态危机”，主要是指由于人类不合理的活动，在全球规模或局部区域导致生态过程即生态系统的结构和功能的损害、生命维护系统瓦解，从而危害人的利益、威胁人类生存和发展的现象。,（2）当人全球性“生态危机”的主要表现1）人口激增人口问题反映了人口数量与环境容量的矛盾。人口增加，必须要开发更
19、多的土地、森林、草地和渔场，开发更多的水资源、能源和地下矿藏，从而加剧人类对生态系统的压力。然而，地球表面的生态资源是有限的，迄今为止还看不到大规模向太空移民的可靠前景。,2）自然资源消耗、短缺 自然资源，是自然界中能为人类所利用的物质和能量的总称。它是人类生活和生产资料的来源，是人类社会和经济发展的物质基础，也是构成人类生存环境的基本要素。按自然资源的物质属性，通常将其分为再生性资源和非再生性资源二类。前者是指人类开发利用后，在现阶段可更新、可循环、可再生的自然资源，如水资源、生物资源等，后者是指在现阶段不可更新、再生的资源，如煤、石油等矿物资源。“资源危机”，主要表现在非再生的资源的枯竭、
20、污染，可再生性资源的锐减、退化、濒危。其中，土壤资源、森林资源、生物资源、矿物资源等问题尤为突出。,3）环境污染所谓环境污染，是指由地人类的活动引人环境的物质和能量，造成危害人类及其他生物生存及生态系统稳定的现象。一般说来，可以根据污染物起作用的空间处所差别，把污染分为大气污染、水体污染和土壤污染；也可以根据造成环境污染的主要方面，将环境污染分为物理污染、分学污染和生物污染。目前，最具全球规模的环境污染主要表现为酸雨蔓延、臭氧层耗损和温室效应。,（3）对于“生态危机”的反思所谓“生态危机”，首先是人与自然的关系的危机。“生态危机”与社会问题息息相关，是社会异化的产物。全球性“生态危机”是传统工
21、业生产方式的必然结果。传统工业无限度地向自然界索取，使得人类能够以从前无法想象的巨大力量来燃烧、砍伐、挖掘、移动、改变各种各样的物质，从而严重地损坏了人类赖以生存和发展的生态系统。,全球性“生态危机”也是由于传统发展观把发展等同于经济增长、单纯地追求经济增长所致。20世纪下半叶以来，在新技术革命的推动下，传统发展观为世界许多国家所运用。按照这种发展观，自然资源可以无偿地利用。按照这种发展观，就可以把发展理解为国民生产总值（GNP）的增长，将GNP作为衡量国家的生产力水平、国民生活水平和综合国力的首要指标。但在这一指标中，既没有反映自然资源的消耗，也没有反映环境质量这一重要价值的丧失程度。事实证
22、明，这种发展观是有很大局限性和片面性的。,2、生态自然观确立的科学基础：生态科学生态学原本是一门研究动植物与其生活环境相互关系的科学，是生物学主要分科之一。20世纪中叶以来，由于世界范围的人口、资源和环境问题日益尖锐，以及系统科学和环境科学的发展，生态学扩展到人类生活和社会活动方面，把人类这一生物物种也列入生态系统中来研究人与环境（包括自然环境和社会环境）的关系及其相互作用的规律。第一，人在生态系统中处于杂食性消费者的生态位上；第二，人还是生态系统的调控者和协同进化者；,3、生态自然观的形成，人与自然关系的变迁（1）远古时期：人与自然未分化，人盲目的受自然的支配权役。（2）农业文明：人与自然开
23、始分离，人获得了通过有意义的方式影响环境的能力。（3）工业文明：人与自然对抗，生态危机加剧（4）生态文明：人与自然协调，生态自然观的形成。,4、生态自然观的基本思想（1）生态系统是生命系统（2）生态系统具有显著的整体性（3）生态系统是自组织的开放系统（4）生态系统是动态平衡系统（5）生态平衡是稳定性与变化性相统一的平衡,二、可持续发展理论1、提出1987，世界环境委员会我们共同的未来1992，巴西里约热内卢世界环境与发展大会2、可持续发展的基本原则（1）突出发展的主题发展的原则（2）发展的可持续性可持续性原则（3）人类根本利益和行动的共同性共同性原则（4）人与人关系的公平性公平性原则,3、生态
24、文明：可持续发展的必然途径在生态自然观指导下，生态文明以实现人与自然和谐的发展为宗旨，强调人类与自然环境的共同发展，在维持自然界再生产的基础上进行经济再生产。生态文明包含着下述三个相互区别、相互联系的层面：一是物质生产层面。生态文明的主导产业是生态产业，即以生态化为目标的农业、工业、信息业与服务业。二是社会制度层面。生态文明是在上述物质生产的基础上建立起来的新兴的社会制度。三是思想观念层面。生态文明的思想观念的核心要素是思维方式与价值观念的生态化思想。,第三章 科学的本质和科学知识的构成,一、科学的本质1、科学的涵义及性质（1）科学的涵义19世纪马克思站在辩证唯物主义与历史唯物主义的立场上，对
25、科学进行了宏观的、动态的哲学分析，并对科学的本质做出以下深刻的论述：其一，科学和工业是“人对自然界的理论关系和实践关系”，它揭示出科学和工业是人对自然的能动的认识和改造关系。,其二，科学是一种社会的、精神生产领域的劳动。马克思明确指出科学活动是一种社会劳动，是社会总劳动中的一个重要部分。科学劳动特点是它部分地以今人的协作为条件，部分地又以对前人劳动的利用为条件，而共同劳动则以个人之间的直接协作为前提，因而科学属于一般劳动，属于“精神生产领域”。马克思的这一思想揭示出科学这种社会实践活动的本质特征。,其三，科学是生产力。其四，科学既是观念的财富又是实际的财富。随着科学日益渗透到社会的各个方面，科
26、学已经成长为社会的一项极为重要的事业，人们从种种不同的角度对科学与社会、科学与文化、科学与方法论的关系进行深入的探讨，形成了以下几种观点：其一，科学是一种社会建制。其二，科学是一种文化。其三，科学是一种方法。,综上所述，现代科学是由多种基本要素组成的复杂整体，只有把有关科学的各处涵义当做一个具有内在联系的系统来把握，揭示各种涵义之间的联系，才能全面地、综合地认识科学的本质。贝尔纳把现代科学的主要特征概括为六个方面：一种建制；一种方法；一种积累的知识传统；一种维持或发展生产的主要因素；构成我们的各种信仰和对宇宙和人类的各种态度的力量之一；与社会有种种相互关系。科学的诸多特征，归根结底是从人与自然
27、相互作用过程中衍生出来的，所以，马克思把科学看做“人对自然界的理论关系”，即科学是人对自然的能动认识和反映关系的观点，是对科学本质的更一般的、更抽象、更深刻的哲学概括。,（2）科学作为社会意识形式的性质1）科学是知识形态的生产力2）科学是特殊的社会意识形式,2、科学的本质属性科学作为一种认识活动，有其特殊的认识手段（科学仪器、实验室设备）和认识方法（观察方法、实验方法、假设一演绎方法）；科学作为认识成果，有其特殊表现形式即由基本概念、基本定律以及通过演绎推理得到的结论这三部分构成理论体系。从认识和方法论方面看，科学具有如下的本质属性：（1）客观真理性科学知识的客观真理性，在于它具有不以人意志为
28、转移的客观内容。,（2）可检验性科学的结论不是笼统的、有歧义的一般性论述，而是确定的、具体的命题，它们在可控条件下可以重复接受实验的检验。（3）系统性科学的系统性，表现为科学知识是有结构的体系。其一，科学是组织起来的系统化的知识，它将客观知识采用概念、判断、推论等思维形式准确表达出来，构成了有机的严密的逻辑系统。特别是重大的科学理论，体现着历史和逻辑相统一的原则。其二，科学知识作为人类的认识成果，既有经验知识，又有理论知识。二者既有区别又有联系，相互依存、相互制约而成为统一的整体。,（4）主体际性科学知识作为社会意识形式，应当被不同认识主体所理解，接受不同认识主体用实验进行重复检验，并在他们之
29、间畅通地进行讨论、交流这就是主体际性。,3、关于科学划界的标准科学与非科学、伪科学是有本质区别的。可检验性是科学区别于伪科学的根本标准。伪科学是伪装成科学形成的非科学，是一种社会现象，其内容不具有客观真理性。一般的非科学是指不满足精确性和可检验性的命题、问题或理论，无法运用自然科学方法进行检验或评价的领域，如道德、哲学、宗教信仰、神话传说、艺术等。科学与非科学没有好坏、对错这分，它们只是标明了两类不同性质的知识。,二、科学知识的构成科学认识过程的成果是科学事实、科学定律、科学假设说以及由逻辑推理和实验检验而建立起来的科学理论。科学知识主要就是由上述这些要素构成的。1、科学事实（1）科学事实及其
30、类型科学事实是科学认识主体关于客观存在的、个别的事物（事件、现象、过程、关系等）的真实描述或判断，其逻辑形式是单称命题。科学事实科学认识的最初成果，属于认识论的范畴，其内容是客观的，形式是主观的，是客观与主观的统一。强调科学事实的个别性，是为了突出它主要来自感性物质活动，它反映的是被认识客体的外部联系和片断的、具体的属性。,科学事实一般分为两类：事实I，指客体与仪器之间相互作用结果的描述。例如，观测仪器上所记录和显示的数字、图像等。事实II，是对观察实验所得到的结果的陈述和判断。被观察与实验证明了的理论结论，被称为理论事实，有时也被人们称为事实III。客观事实除科学事实以外，还包括日常生活事实
31、和生产事实等经验事实。客观事实、经验事实与科学事实既有区别，又有联系。,（2）科学事实的特点及作用科学事实作为科学对个别事物的认识，有其自身的规定性和特点：其一，科学事实具有可重复性。其二，科学事实渗透理论。其三，科学事实应该是比较系统的。其四，科学事实具有相对独立性。科学事实有极其重要的作用。首先，科学事实是形成科学概念、科学定律、科学假说，建立科学理论的基础。其次，科学事实是确证或反驳科学假说和科学理论的基本依据，是推进科学进步的动力之一。,2、科学定律（1）科学定律及其特征科学定律是反映自然界事物、现象之间的必然性关系的科学命题。科学定律以观察和实验为基础，具有不以人的意志为转移的客观性
32、，科学定律作为科学认识形式，是科学认识主体把握客体的映象，是主观性和客观性的统一。多数严格的、普遍适用的科学定律都是以全称命题的形式表示出来的。,从科学事实到科学定律，是科学认识过程中的飞跃，一般有两条途径：一条是借助归纳法从科学事实概括出来的经验定律。它反映事物和现象之间的某种联系，具有描述性、直接实践性，与观察、实验直接相关。另一条是借助于想象、直觉与灵感得出的理论定律，它们“是人类理智的自由发明”，不是直接源于经验概括；理论定律中的抽象概念也不能从经验中推导出来，理论定律反映着客体更深刻的本质，具有更大的普遍性。,科学定律的特征主要表现在以下几个方面：其一，科学定律是绝对真理和相对真理的
33、统一。其二，科学定律具有简明性特征。（2）科学定律的作用科学定律在科学知识构成中发挥着重要作用。其一，科学定律揭示了事物的本质或规律。其二，科学定律有助于科学概念和科学理论的形成。其三，科学定律是科学解释和预测的有效工具。,3、科学假说（1）科学假说及其特点科学假说是根据已有的科学知识和新的科学事实，对所研究的问题作出的猜测性说明和尝试性解答。科学假说是自然科学理论思维的一种形式。构成假说的基本要素通常包括：事实基础，背景理论，对现象、规律的猜测，推导出的预言和预见。科学假说有以下基本特点：其一，科学性与猜测性的统一。其二，抽象性与形象性的统一。其三，多样性与易变性的统一。,（2）科学假设的作
34、用假说的作用主要表现在以下几个方面：其一，科学假设说是形成和发展科学理论的必经途径。其二，假说是发挥思维能动性的有效方式。其三，不同假说的争论有利于科学的发展。,4、科学理论（1）科学理论及其构成科学理论是系统化的科学知识，是关于客观事物的本质及其规律性的相对正确的认识，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。,科学理论是在观察与实验的基础上，运用理性的方法（比较、分析、综合、归纳与演绎、溯因与类比方法）整理感性材料，从而形成与发展起来的。科学理论是由三个基本的知识元素组成的：基本概念；联系这些概念的判断即基本原理或定律；由这些概念与原理、定律推演出来的逻辑结论，
35、即各种具体的规律和预见。它们依一定关系形成一个有层次、有结构的系统。从科学认识的形成过程来看，科学理论是它的完成和成熟的阶段，因此科学理论是科学认识的高级成果。,（2）科学理论的特征科学理论的基本特征主要有以下几个方面：其一，客观真理性。其二，全面系统性。其三，逻辑完备性。其四，科学预见性。,科学事实，科学定律、科学假说、科学理论是构成一个完整的科学知识体系不可缺少的组成部分，是不可分割地联系在一起的。它们之间的辩证关系表现在以下向个方面。其一，科学事实是科学知识体系出发点和归宿。其二，科学定律是构成科学理论的基础。其三，科学假说是科学理论的过渡形式。其四，科学理论是科学成果的系统体现。,第四
36、章 科学认识的形成,一、科学问题的提出1、科学问题是科学研究的起点（1）科学研究从科学问题的提出开始科学认识是探索自然界奥秘的活动，它从提出科学问题开始。问题在科学认识的形成与发展过程中起着支配作用。确定了问题就确定了求解目标，预设了求解范围和方法。问题是科学认识形成过程的核心。“科学认识从问题开始”“与认识来源于实践”并不矛盾，它们实质上是统一的。,（2）科学问题的主要来源第一，为寻求事实之间的联系提出问题。第二，从理论与事实之间的矛盾中发现问题。第三，从某一个理论内部的矛盾（非自恰性）中发现问题。第四，从不同理论之间的分歧中发现问题。第五，从社会需求与已有生产技术手段的差距上发现问题。,2
37、、科学问题的选择（1）选题的重要意义“选题”就是选定一个科学问题来进行研究。科研选题是否得当在研究工作中十分重要，它关系到科研的目标、方法、水平和价值。（2）选题的基本原则1）创新性原则2）科学性原则3）可行性原则4）社会需求原则,二、科学事实的获取1、观察与实验是获取科学事实的基本方法（1）科学观察科学观察是人们有目的、有计划地利用自己的感官认识和描述各种自然现象，获取经验知识的基本手段。科学观察属于实践活动，在科学认识过程中，它既是接收外部信息、获取经验事实的基本方法，又是检验理论认识的基本手段。,观察是主体和客体相互作用的过程，是主体在一定条件下，通过感官从被观察对象那里获得感觉映像，形
38、成经验，最后得出观察陈述的过程。这一过程中的每一环节，都存在着可能导致观察错误的因素。排除这些因素的增强观察能力，提高观察陈述可靠程度的重要条件。为了保证所获得的经验事实是可靠的，在进行观察时必须遵循认识的基本原则：第一，坚持观察的客观性；第二，坚持观察对象的全面性。上述原则具体化为一系列要求，例如：排除感官产生的错觉；排除先人之见；注意每一个细节；注意新的现象；使观察具有可重复性；及时作出准确的记录等。,（2）科学实验的特点和功能科学实验是人们根据研究的目的，利用科学仪器、设备，人为地控制或模拟自然现象，排除干扰，突出主要因素，在有利的条件下获得科学事实的方法。科学实验是获取科学事实和检验科
39、学假说、科学理论的基本手段，这是科学认识不同于其他认识的根本特征。科学实验在认识过程中具有特殊的作用：第一，可以简化复杂的现象。第二，可以使实验对象处于强化的条件。第三，运用实验方法发展自然规律和寻求新的技术方法、技术手段是可靠的和经济的。,（3）模拟实验中模型方法的应用在当代科学的进程中，模拟方法发挥着越来越大的作用。1）模拟方法的重要意义模拟方法的哲学基础是辩证唯物主义关于物质世界统一性的原理。自然界一方面存在着千差万别的事物，另一方面同一性存在于差异之中，形形色色的事物之间存在着物质、数量、功能、结构等方面的相同性。在科学研究中把现实的对象叫做“原型”，而把原型的相似替代物叫做“模型”，
40、模拟方法就是以模型与原型之间存在相似性为基础揭示了模型与原型（实物）的相似关系，体现了认识主体的主观能动性。,由于科学研究的对象受到各种客观条件的限制，所以往往不能直接运用实验手段作用于对象自身（原型），这是由于下列的情况：第一，时过境迁，原型无法再现。第二，涉及的范围广大，变化过程漫长或变幻莫测。第三，耗费巨大，代价太高。第四，涉及人的性命，须要慎之又慎。第五，当代科学的发展不断向微观领域和宇观领域进军，在这些领域的研究对象面前，现有的实验观测手段暂时还无能为力。在上述情况下人们不得不力求找到或设计一个与原型相似的替代物（模型），通过模型来认识原型。运用模拟方法对模型进行的实验研究就称之为模
41、拟实验。,2）模拟实验中的实物模型实物模型是以自然界原有的，或人工制造的材料，应用模拟方法设计出与原型相似的模型。依据模型与原型之间的相似关系的特点，可以分为物理模型、化学模型、生物模型和功能模型等。功能模型是以控制论为理论基础、以模型与原型之间功能相似为目标的，对应的是功能模拟实验观察。,3）模拟实验中的数学模型思想模型是运用科学思维揭示出对象（原型）的内在本质或必须联系，发挥想象力在思想中构思出与对象相似的模型。数学模型是最重要的思想模型，它是对研究对象的数量关系、逻辑关系与空间形式的模拟。数学模型表现为一个或一组数学方程、一个或一组函数、一些几何图形和逻辑关系。4）计算机仿真模型数学模型
42、多数要依赖电子计算机来求解，因而它常常被计算机仿真模型取而代之。,4、观察实验中重要的认识论问题（1）观察与理论的关系波普尔、汉森、库恩等人明确提出了“观察渗透理论”的观点。深入的研究表明，该见解是合理的。,显然，观察需要使观察对象与观察者的感官发生相互作用，并产生感觉图像。但是，观察却并不就等于感官的感觉图像。观察固然要有一定的生理基础，可是要使人的认识得以发生，还必须对感官获得的感觉图像加以组织或联系，即按一定的样式把感觉图像组成有序状态。这样，才能确定观察的对象是什么，才能做出观察报告（经验事实材料）。所以，观察是属于认识领域的范畴，不单纯是生理活动的过程。这就决定了观察要受到观察者已有
43、的经验和所掌握的理论的影响，即观察渗透理论。,理论对观察的影响还表现在，人们观察时的注意力与理论有极大的关系。科学观察是有目的、有选择的，观察什么、详略如何，都与研究的问题有关，与观察者的理论素养有关。理论素养不同的人对观察结果的描述也会不同，他们各自在陈述自己观察的事实时所使用的术语不同。正如不运用概念就不能作出判断一样，不用术语就无法陈述观察的结果，而又没有哪个术语是与理论绝缘的。人们不是用这个理论系统的术语，就是用那个理论系统的术语来陈述观察的事实。所以，科学观察过程并非单纯的感性活动，它处处表现出科学理论的影响。需要指出的是，“观察渗透理论”并没有取消观察的客观性。,（2）微观领域中仪
44、器的影响问题在微观领域中，实验仪器对微观客体状态的影响（“干扰”）很大，与宏观测量时的情况有了明显区别。那么，对微观客体的观察是否还具有客观性？回答是肯定的。因为，仪器对观察对象的影响，在宏观领域与微观领域都是存在的，在对客观性的影响方面并没有原则差异。,（3）观察实验中的偶然性在偶然和意外的机会里，观察到新的现象，往往导致科学问题的解决，这就是机遇观察。按照与科学问题关系的不同，机遇观察可以分为：第一，期望型。与研究问题有关，促成了问题的解决，如1839年美国的古特依发明橡胶的硫化技术。第二，意外型。与观察者正在研究的问题无直接关系，但与其他科学问题有联系。第三，线索型。提供了新问题的线索，
45、机遇观察的合理性在于客观世界本身就是必然性与偶然性的对立统一。,三、科学假说的形成1、假说的形成与科学问题的解答科学假说的形成同要回答的科学问题分不开，所以，阐明怎样提出假说、提出什么假说，首先必须明确所要回答的问题，就是说必须对问题进行深入的分析。（1）分析科学问题的方法,科学问题是十分复杂的，为了明确问题之所在，首先要对它进行分析。一般是：第一步把复杂问题分解为简单问题（把一个复杂问题划分为相互关联的若干子问题）；第二步按次序从简单问题上升到复杂问题，寻找解决问题的途径和关系网络，按照分析结果的不同，复杂问题可以分为并列式和链条式两大类。科学研究的问题实质上是已知与未知的矛盾，经过恰当的分
46、析，已知和未知相对清晰要分离开来，它们以较为明显的多种方式相互联系着。于是，从已知到未知中所涉及的事实、理论和方法的缺欠或空白，就更为明确无误码地呈现出来，构成了有合理结构和层次的问题网络。分析问题就是要得到这样的问题网络，使问题细化和层次化。,（2）假说形成的基本条件1）一致对应性在常规科学时期，提出的假说应当经过实践检验的理论相互支持（一致性）；在科学革命时期，新的假说是向传统理论的挑战，但同时它还应当继承已有理论中的合理内容，能将已有理论作为特例或极限状况（对应性），比如量子力学和狭义相对论。,2）可解释性假说的提出是以经验事实为依据的、对科学问题的解释。因而假说要尽可能解释已有的科学事
47、实。（3）可预测性假说的提出不仅可以解释已知的事实，更重要的是它还可以对未知的或对未来的事实作出推论。,第五章 技术的本质和结构,一、技术的本质和特征1、技术的本质“技术”一词源于古希腊语，意指“技能”、“技艺”等。它虽与科学同属人类的智慧，但二者截然不同，指的是主观性因素，而指的则是反映客观事物的理性知识。在我国古代，技术泛指“百工”。,近代以来，技术对自然科学理论的应用导致了技术的理论化趋向，产生了技术科学，从而在技术的构成要素中，技能、经验等主观性因素不再占主导地位，“技术”一词也从最初的techne转变成technology，其后缀-ology有“学问”、“学说”之意。18世纪末狄德罗
48、把技术定义为完成特定目标而协调动作的方法、手段和规则体系。随着机器和工业在生产过程中占据统治地位，技能逐渐变为制造和利用机器的过程，以至人们认为技术就是工具、机械和设备，这样，在技术的本质问题上就形成了“方法技能说”、“劳动手段”、“知识应用说”等多种观点。,可以把技术定义为人类的为满足自身需要，在实践活动中根据实践经验或科学原理所创造或发明的各种手段和方式方法和总和，它体现在两个方面：一是技术活动；二是技术成果，包括技术理论、技术工艺与技术产品（物质设备）。技术和科学的区别，首先，技术和科学在本质上都反映了人对自然的能动关系，都属于生产力范畴，但它们与自然的关系不同，其次，二者的目的不同。再次，二者的预见程度不同，最后，对二者的评价标准也不同。,
