科学认识和科学方法2课件-

科学认识科学认识 与科学方与科学方法法刘刘 典典 恩恩2024/7/111 第一节第一节 科学的本质及其认识过科学的本质及其认识过程程 广义的科学是指正确反映自然、社会和广义的科学是指正确反映自然、社会和思维的本质与规律的系统知识。思维的本质与规律的系统知识。狭义的科学指的是自然科学，它狭义的科学指的是自然科学，它是研究自然界物质形态、结构、性质、运是研究自然界物质形态、结构、性质、运动规律的学问和活动，是人类生产实践与动规律的学问和活动，是人类生产实践与科学实验的经验和知识的概括。科学实验的经验和知识的概括。2024/7/112 一、科学的内涵一、科学的内涵 1.1.系统化、理论化的知识体系系统化、理论化的知识体系 科学是知识的较高形态，科学是知识的较高形态，必须用准必须用准确的思想、概念（范畴）、公式和原理表确的思想、概念（范畴）、公式和原理表达出来。是科学家探索活动的结果，是人达出来。是科学家探索活动的结果，是人类智慧和劳动的结晶。类智慧和劳动的结晶。科学知识同经验知识既有联系又有区别。经验知识是科学的准备，或称前科学。科学是对经验知识的提炼与发展。2024/7/113 但两者有根本的区别的。但两者有根本的区别的。（1）科学知识是比较严密、系统化的知识，而后者是分散的、不系统的知识；（2）科学反映事物的本质和规律，而后者具有表面性，未能从现象深入到事物的本质；（3）科学具有真理性，后者具有自发性、主观随意性；（4）科学经过严格论证，后者缺乏严格论证；（5）科学具有继承性、开放性，而后者具有一定的封闭性。2024/7/114 主要表现为：（1）其主要目的不是为了生存，也不是为了生产物质资源，而是为了生产知识，它是生产知识的社会活动。（2）在此活动中，它要采用各种思维方法（逻辑思维、辩证思维、创造性思维）和工具（观察仪器、实验仪器）。2.2.获取客观事物本质和规律的认识活获取客观事物本质和规律的认识活动动 2024/7/115 （3）是专业活动，只有专业人士才能胜任。到现代，它一般是科学家共同体所形成的共同活动。（4）具有“多面性”。科学认识活动是继承性与创造性、统一性与多样性、一致性与不一致性、规律性与随意性、必然性与偶然性、确定性与不确定性、受制性与超越性相结合的活动。2024/7/116 3.一种社会建制，是现代化社会不一种社会建制，是现代化社会不可分割的社会化事业可分割的社会化事业 侧重于生产知识的一种组织形式。经过了：16世纪伽利略时代的个体活动17世纪牛顿的松散群众组织皇家学会时代爱迪生的“实验工厂”的集体研究时代20世纪曼哈顿计划所开创的国家规模的建制时代现代国际合作的跨国建制时代。2024/7/117 4.4.一种建立在严格的怀疑观和思想开放性基一种建立在严格的怀疑观和思想开放性基 础上的思维方式础上的思维方式 科学是一项智能探险，它更易于被青年接受。科学还是一种研究方法，是一种解决问题的工具，是一种时代的精神。2024/7/1181.作为认识世界的精神成果，科学属于社会意识作为认识世界的精神成果，科学属于社会意识2.形态范畴。形态范畴。但它比其它社会意识范畴（政治、经济、哲学、道德、艺术）离经济基础更远，更具有相对独立性、通用性、共享性、全民性、全人类性。2.2.是知识形态的生产力。是知识形态的生产力。它不是生产力的独立要素，是以知识形态存在的一般生产力，它以技术为中介渗透或依附于生产力的各要素（劳动者、生产工具、劳动对象、生产管理），从而转化为现实的生产力。3.3.作为创造和生产知识体系的认识活动，具作为创造和生产知识体系的认识活动，具有很强的社会规范性。有很强的社会规范性。它它既是反映自然规律的认识规范，又是科学共同体的行为规范；具有国际性、公有性、无私立性。二、科学的特征二、科学的特征4.4.科学具有客观性、兼容性、系统性和可检验性。科学具有客观性、兼容性、系统性和可检验性。2024/7/119 科研中所产生的一切知识都要以客观事实为基础，科学知识的表现形式是主观的，但其内容是客观的。科学具有普遍性，有扩展到其它已知领域依然有效的特点。如能量守恒定律在任何一个与能量的产生与消耗相关的过程中都必然是有效的。科学知识是从基本概念与基本定律出发，用逻辑方法整理出来反映事物内在联系的知识系统。科学知识接受实践的检验，是科学区别于神话、宗教、哲学、文学艺术等非实证科学的根本划界标准。2024/7/1110 科学的分类，是把科学这个大类按一定的标准划分为若干个子类或孙子类（重孙子类），以明确概念外延的逻辑方法。科学分类的基本原则。一是应坚持分类的客观性。二是坚持分类的合于逻辑性，尽量避免子项与母项外延上不对称、多标准划分、子项相容等逻辑错误。三、科学的分类和体系结构三、科学的分类和体系结构2024/7/1111 恩恩格格斯斯按按各各类类运运动动形形式式的的低低级级到到高高级级的的发发展展的的排排列列，形形成成了了力力学学（机机械械运运动动）、物物理理学学（物物理理运运动动）、化化学学（化化学学运运动动）、生生物物学学（生生命命运运动动）和和社社会会学学（人人类类社社会会运运动动）的的序序列列。坚坚持持了了科科学学分分类类的的客客观观性性与与发发展展性性的的原原则则，把把物物质质运运动动的的发发展展顺顺序序、科科学学的的发发展展顺顺序序、人人类类认认识识的的顺顺序序，有有机地结合起来。机地结合起来。2024/7/1112恩恩格格斯斯的的科科学学分分类类现实世界的空间形式的数量关系现实世界的空间形式的数量关系数学数学 机械运动机械运动物理运动物理运动物理学物理学化学运动化学运动化学化学生命运动生命运动生物学生物学社会运动社会运动社会科学社会科学天文学天文学力力 学学固体力学固体力学流体力学流体力学热学热学电学电学光学光学无机化学无机化学有机化学有机化学热化学热化学电化学电化学植物学植物学动物学动物学人类学人类学2024/7/1113现现代代自自然然科科学学的的体体系系结结构构基础科学基础科学应用科学应用科学工程技术工程技术天文学、地学、微观物理学、化天文学、地学、微观物理学、化学、宏观物理学、生物学、数学学、宏观物理学、生物学、数学应用数学、计算机科学、材料科应用数学、计算机科学、材料科学、能源科学、信息科学、空间学、能源科学、信息科学、空间科学、应用光学、电子学、应用科学、应用光学、电子学、应用化学、医药科学、环境科学、农化学、医药科学、环境科学、农业科学、流体力学、空气动力学、业科学、流体力学、空气动力学、弹性力学、固体力学弹性力学、固体力学 农业工程学、矿山工程学、冶金农业工程学、矿山工程学、冶金学、工程力学、水利工程学、土学、工程力学、水利工程学、土木建筑工程学、机械工程学、化木建筑工程学、机械工程学、化学工程学、电力工程学、半导体学工程学、电力工程学、半导体科学、自动化科学、仪器仪表工科学、自动化科学、仪器仪表工程学、宇航工程学、海洋工程学、程学、宇航工程学、海洋工程学、生物工程学生物工程学2024/7/1114科学科学种类种类 内内 容容 主要主要回答回答 研究研究对象对象 研究研究领域领域 与生产与生产实践的实践的联系联系 成果成果的保的保密性密性 基础基础科学科学 纯理论（本纯理论（本质规律的反质规律的反映）映）是什么是什么？为什么为什么？普遍普遍广阔广阔比较间比较间接接不保密不保密应用应用科学科学 理论性与实理论性与实用性相结合用性相结合 做什么做什么？怎么做怎么做？比较比较具体具体比较比较狭窄狭窄比较比较密切密切工程工程科学科学 实用性实用性 这样做这样做！做这些做这些！具体具体狭窄狭窄最为密最为密切切保密保密2024/7/11152024/7/11162024/7/11172024/7/11182024/7/11192024/7/1120 第二节第二节 科学认识依赖于科学认识依赖于 科科学方法学方法 科学认识是指认识主体在科学实践基础上对自然界的能动的正确的反映。一、科学认识的主要特点一、科学认识的主要特点 1 1、探索性。、探索性。科学认识以探求自然界的奥秘为己任，其首要目的是依据需要对自然界未知的东西进行探索。2024/7/1121 2 2、实证性。、实证性。在科学创造中它能够提供具体的确定的知识，其结论明确、具体，经受检验。3 3、深刻性。、深刻性。不仅满足于“然”，而且深究“其所以然”，能动地透过自然界的现象揭示事物的本质、规律和内部机制。4 4、创造性。、创造性。能创造出前所未有的科学概念和科学理论，并用于指导科学实践。2024/7/1122 二、科学认识系统二、科学认识系统 1 1、科学认识的主体、科学认识的主体 指直接从事科学活动的科技工作者。指直接从事科学活动的科技工作者。这部分人除了具有人类社会一般成员的规定性之外，更具有从事科学研究的知识经验、方法技能、价值准则和创新意识等特殊的素质。2 2、科学认识的客体、科学认识的客体 主要是指进入科学现实过程的认识对象。主要是指进入科学现实过程的认识对象。只有认识主体能与其发生作用，并且可以从中提取信息或施行变革性影响的事物，才能成为现实的科学认识的客体。2024/7/1123 3 3、科学认识的中介、科学认识的中介 指的是在科学认识过程中沟通或联结指的是在科学认识过程中沟通或联结主、客体的纽带或桥梁。主、客体的纽带或桥梁。可分为两大类：一类是“硬件”，如科学认识中使用的仪器设备、工具等，它们是有形的、物质性的；另一类是“软件”，如科学认识中的经验、思维规则、科学方法、操作运算步骤以及科学理论等，它们是无形的、精神性的。2024/7/1124 第三节第三节 科学方法的性质科学方法的性质 一、科学方法是科学认识的主观手段 能够发挥科学认识主体的自觉能动性、正确反映自然界研究客体的规律的主观手段。科学方法属于科学认识系统的要素之一，它是达到科学认识所必不可少的工具。不藉助于科学方法就得不到反映客观规律的科学真理性认识。2024/7/1125n科学方法是正确反映研究对象的客观规律的主观手段，亦是客观规律的应用。n方法与规律是相平行的东西，遵循规律就成了方法。n世界观倒过来就是方法论。2024/7/1126 二、科学方法是科学认识的有效工具二、科学方法是科学认识的有效工具n科学方法属于科学认识主体的认识力。n它严格地建立在科学的某些客观规律之上，并且是程序化了的，这就决定了它在科学认识过程中的行之有效性。n它决定着科学认识方向的正确与否，也规定着科学认识过程的长短、顺利与否。2024/7/1127三、科学方法是科学认识工具的三、科学方法是科学认识工具的“软软件件”n科学方法是科学认识的精神手段，是科学认识工具的“软件”。科学认识的深化，是“硬件”发展和“软件”发展的统一。n科学仪器是科学认识主体理性和实践的创造物，其实质是物化了的科学理论和科学方法。n科学方法是科学认识所必不可少的“软件”，在科学的产生、分化和发展中，始终起着定向开路的作用。2024/7/1128第四节第四节 科学方法在科学科学方法在科学 认识中的地位认识中的地位一、科学方法是科学认识主体形成的必一、科学方法是科学认识主体形成的必要条件要条件n科学方法属于科学认识主体的认识能力，科学方法的发展，直接扩充了科学认识能力。n科学方法的形成和发展有两条途径。其一，科学方法是人类已有认识基础的升华。其二，科学方法还可以从利用科学对象的特征转化为方法而得到。2024/7/1129二、科学方法是自觉能动性的表现形式二、科学方法是自觉能动性的表现形式n科学方法的产生与发展，是科学认识主体自觉能动性发展所导致的必然结果；科学方法一经产生，它对科学认识的有效性也体现了科学认识主体的自觉能动性。三、科学方法是创造性思维的集中体三、科学方法是创造性思维的集中体现现n科学方法的形成本身是一个创造性思维升华的过程。正确运用科学方法于科学对象，将使创造性思维更富有成果。2024/7/1130第五节第五节 科学方法的类型和体系科学方法的类型和体系 一、科学方法的基本类型一、科学方法的基本类型 1、获取感性材料的直观研究方法；2、加工、整理感性材料的抽象分析方法；3、体系构成方法。这三大类方法，在人类认识和科学研究过程中是相互联系、相互渗透、相互作用的，但又都有其相对独立的应用对象。2024/7/1131二、科学研究不同阶段选用不同的方法二、科学研究不同阶段选用不同的方法 自然科学研究的一般过程，就是运用科学理论、科学方法和仪器设备去探索未知事实的过程。这一过程可划分为五个阶段，如下图所示：准准准准备备备备阶阶阶阶段段段段提 选出 择科 科学 研问 课题 题观观观观察察察察实实实实验验验验阶阶阶阶段段段段收集科学事实思思思思维维维维加加加加工工工工阶阶阶阶段段段段提出科学假说实实实实践践践践检检检检验验验验阶阶阶阶段段段段验证假说的正确性建建建建立立立立科科科科学学学学理理理理论论论论体体体体系系系系利 辑用 与公 历理 史化 相方 统法 一或 的逻 方 法2024/7/1132 三、科学方法的体系三、科学方法的体系 1、自然科学方法论的总论n主要阐述自然科学方法的性质、作用和它的历史发展以及基本类型和体系。2、科学研究准备阶段的方法n主要阐述科学问题的来源和提出途径；科学问题的解决过程；科研选题的基本原则；科研课题的论证和设计。2024/7/1133 3 3、科学研究中搜集科学事实的方法、科学研究中搜集科学事实的方法n主要阐述科学事实的地位和作用；科学观察的基本原则和实际过程；科学实验的特点、类型、作用及基本过程；仪器在观察实验中的作用等。4 4、科学研究中整理加工科学事实的方法、科学研究中整理加工科学事实的方法 n主要阐述科学抽象的作用和一般过程；常用的逻辑方法；非逻辑方法；创造性思维方法。5 5、科学体系构成方法和科学技术物化方法、科学体系构成方法和科学技术物化方法n主要阐述科学假说的提出、作用和检验；科学理论确立的条件、科学理论的基本特征和评价；理论转化为技术的一般过程。2024/7/1134应用学科方法应用学科方法 n应用学科的特点是应用，而应用的对象是特定的。无论是科学或哲学，在基础理论研究中，可以有多种观点进行争论，而一旦付诸应用时，则只能选取一种加以应用。在思考应用学科的方法时，一方面诚然要考虑到这些方法在应用学科研究中应用的普遍性，同时又必须考虑到这些方法在应用于特定对象时能表现对象的特定性。2024/7/1135n描述方法描述方法n在应用学科中，首先要描述对象。在作描述时，对象是怎样的，就尽可能怎样去描述，不必事先设定诸多前提。在描述的基础上，再如实地进行研究。科学的描述包括结构描述、状态描述、过程描述等。应用学科的内容不应停留于一般原理、原则的论述，而应通过科学描述使应用学科的内容能紧密地贴近现实，从而更鲜明地体现其应用性。2024/7/1136n案例分析方法案例分析方法n案例分析是通过对个案的分析研究而形成关于对象的认识的一种研究方法。n要在应用学科中包容各种变动的、偶然的、非正式的因素又确有困难，为了解决这个问题，就应在应用学科研究中引进案例分析方法，使案例起到替代某一特定现实过程的作用。这样的研究才能充分体现应用性。2024/7/1137n建模分析方法建模分析方法n建模即建构模型。模型是模拟现实世界某种对象的图式，也就是对复杂的对象抓住其主线作简明的标示，目的在于更容易认清对象，分析评价对象，并通过对模型的调试找到解决对象中存在问题的有效方法。现代科学研究中所要建构的应是一种“生态模型”，即在模型中表现系统与环境的相互关系、相互作用及由此引发的动态过程。2024/7/1138n统计方法统计方法n应用学科在研究对象时，涉及对象的许多数量方面的问题。由于数量的关系相当复杂，又往往处在经常性的变动之中，要想准确地收集、测定全部数据，甚至是做不到的。为此，应用学科在研究对象时多采用统计方法，收集必要的数据加以统计分析，达到对对象形成相对确定的了解，并研究采取哪些措施来改变数量的分布，从而体现出应用的目的。2024/7/1139