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1 科学思维与科学假说 第一节 科学理论发现的模式 第二节 形式思维方法 第三节 非形式思维方法 第四节 科学假说 2 第一节 科学理论发现的模式 科学理论发现的模式指的是科学定律、科学原理等科学理论形式的发现所采用的程序、推理方式或方法。 一、亚里士多德的归纳—演绎模式 二、培根的归纳主义模式 三、笛卡尔的演绎主义发现模式 四、假说—演绎模式 五、逆推（溯因）模式 3 一、亚里士多德的归纳—演绎模式 亚里士多德是历史上最早系统研究科学发现模式的学者，他主张，科学研究应该从观察上升到一般原理，然后再返回到观察。从要解释的现象中归纳出解释性原理，然后再从包含这些原理的前提中，演绎出关于现象的陈述。 目的论的模式使亚里士多德认为科学解释就是从关于某个事实的知识过渡到关于这个事实的原因的知识上。 在这一模式中亚里士多德着重讨论了两类归纳法：简单枚举法与直觉归纳法。 4 二、培根的归纳主义模式 R·培根反对亚里士多德的模式，他提出几点批评： 在归纳阶段 1、培根要求用系统的实验而不是杂乱的资料收集，特别提到了科学仪器在搜集资料中的价值； 2、亚里士多德主义者过于匆忙地根据少量观察结果跳跃到最一般原理； 3、且简单枚举的归纳技术易导致假的结论。 在演绎阶段 1、培根认为亚氏并未给一些谓词如“吸引”、“发生”、“元素”、“重要”和“湿的”等谓词下一个恰当的定义； 2、而且亚里士多德及追随者过于强调从第一原理演绎出推断，把科学归结为演绎逻辑。 3、培根认为演绎论证仅当它们的前提得到适当的归纳支持才具有科学价值。 5 培根认为“寻求和发现真理”的“真正的道路”是“从感觉与特殊事物把公里引申出来，然后不断地逐渐上升，最后才达到最普遍的原理。”他说：“在确定公里的时候，必须制定一种与一向所用的不同的归纳形式；这种形式不仅是要用来证明和发现（所谓）第一原理，并且也要用来证明和发现较低的公里、中间的公里，也就是说，要用来证明和发现一切公里。” 普遍公里 6 三、笛卡尔的演绎主义发现模式 对培根程序的倒转： 培根从不那么一般的关系逐渐归纳上升发现一般规律，然而笛卡尔却试图一开始从顶部，通过演绎程序尽可能往下研究。 为保证金字塔顶端一般原理的确定性，笛卡尔系统怀疑先前所有被认为是真的判断。我思故我在。→清楚又明晰地呈现在心中的任何观念必定是真的。 7 我思故我在 上帝的存在 世界的存在 所有清楚的明晰的观念是真的 形体的存在——广延性 运动的守恒 空间充实论 直线惯性运动 涡旋运动 力—阻力关系 所有作用通过接触 冲撞规则 8 笛卡尔科学哲学中经验的重要性 1、先验演绎的局限性 笛卡尔认识到，从直觉上不证自明的原理演绎在科学上只有有限的用途，它只能产生最一般的定律。这些定律使人们不能确定物理过程的进程。这需要观察和实验提供相关的信息。 2、假说在科学中的作用 从日常经验中获得的类比提出假说。他把行星运动比作卷入漩涡中的一块软木的绕转，把光的反射比作网球在硬地上的反跳，把心脏的作用比作热在干草堆中产生。 3、实验确证 虽然笛卡尔口头承认实验确证的价值，认为实验有助于提出解释，但不是这些解释是否合适的试金石。 9 四、假说—演绎模式 这一模式考虑到了假说的形成问题，并在一定的程度上体现了归纳和演绎模式的结合。其起源可追溯到19世纪中叶英国哲学家惠威尔（W.Whewell）所倡导的假设主义。之后，英国哲学家、逻辑学家杰文斯（W.S.Jevous）则将惠威尔的假设主义思想发展成为更明确的假说—演绎模式。 假说—演绎模式的程序是：先发明新概念，并将它用来综合事实而形成假说，再从假说中演绎出经验事实命题，最后将这些命题与观察实验的结果相对照，即对假说进行检验和修改。 10 惠威尔的科学发现模式 现代科学的发展日益鲜明地显示了假说—演绎模式的重大作用。爱因斯坦著名的图式，即是对惠威尔、杰文斯等人的假说—演绎模式的进一步发展和具体化。 爱因斯坦解释：“①ε（直接经验）是已知的。②A是假设或者公理。由它们推出一定的结论来。从心理状态方面来说，A是以ε为基础的。但是在A同ε之间不存在任何必然的逻辑联系，而只有一个不是必然的直觉的（心理的）联系，它不是必然的，是可以改变的。③由A通过逻辑道路推导出各个个别的结论S，S可以假定是正确的。④S然后可以同ε联系起来（用实验验证）。这一步骤实际上也是属于超逻辑的（直觉的），因为S中出现的概念同直接经验ε之间不存在必然的逻辑联系。” 爱因斯坦的思维同经验联系图式 12 五、逆推（溯因）模式 由美国哲学家皮尔斯（C.S.Peice）、汉森（N.R.Hanson）等人提出来的。皮尔斯认为科学研究有三个