获取科学事实进行理论研究方法.ppt

,第八章 获取科学事实和 进行理论研究的方法,本章的教学目的与要求：通过本章学习，要求同学了解和掌握科学观察和科学实验的基本特征和基本原则。学习目的在于为将来的科学研究和科学实验奠定基础，更好地做好科学研究工作。,第一节 科学观察和科学实验,一、科学观察1.什么是观察人脑通过感觉器官对客观对象的感知过程。2.观察方法的特点“在自然发生的条件下”，是观察方法的主要特点。在自然发生的条件下是说认识主体对认识客体不加任何人为的干扰。,3.什么是科学观察 科学观察是科研人员在科学研究中有目的，有计划，有步骤地感知究对象的活动。科学观察三要素 观察者:即进行科学观察的人，是认识的主体观察对象:即被观察的某个物件或物件的某个片断，是观察活动的客体 观察工具:即观察赖以进行的物质手段。包括观察仪器，及其他辅助观察的工具,科学观察的特点：,1.明确的目的性和计划性2.一种感性的活动3.在自然发生的条件下进行4.观察受主体和客体因素的制约,科学观察的基本类型 1.按手段不同：直接观察和间接观察,什么是直接观察 直接观察就是凭借人的感觉器官直接从外界获得感性材料 直接观察的特点是：能对观察对象发生直接作用，可以免除中间环（仪器）出现的误差；观察也很方便，可以随时 进行；对一些情况复杂又急需作出认识的对象客体，直接观察能调动认识主体各种感觉器官的多方面的 功能，从而比较迅速地从总体上认识和把握研究对象 局限性：感官受到生理条件的限制带来的局限,什么是间接观察 间接观察是人们借助于科学仪器间接地从外界对象 客体获得感性材料 间接观察的特点是：可以把感官无法感知的自然信息转化为可以感知的 形式，或放大到可感知的范围，使观察在深度和广 度上都有很大发展；在一定程度上排除了感官的错觉和主观因素（如某 些心理因素）的干扰，并能提供可靠的计算标准和 准确的记录手段，使人们在观察中获得的材料比直 接观察更加客观化、准确化、精确化。局限性：在对一些模糊现象的把握上，有时还不如 直接观察更迅速、有效。,2.按性质和内容不同：定性观察和定量观察,3.医学科学研究中的临床观察（多种观察方法在医学领域中的综合应用）,科学观察的作用,1.是形成科学认识的重要源泉2.是验证假说和科学理论的重要标准,二、科学实验（一）什么是科学实验 研究者为实现一定的目的，运用物质手段（仪 器设备），主动干预控制模拟研究对象，在特定的条件下进行的探险活动，是一种特殊的社会实践形式。,（二）科学实验的类型：,1.按实验结果性质不同：定性实验、定量实验和结构分析实验定性实验：用以判定某因素是否存在，某些因 素之间是否有关系等。定量实验：用以测定某对象的数值，或求出某些因素间的经验公式、定律等。结构分析实验:用以测定化合物的原子或原子团的空间结构的实验,2.根据实验功能不同：析因实验、比较实验和验证实验析因实验：这是由已知结果去寻找原因的实验比较实验：这种实验有两个或两个以上的相似组群，一个是“对照”组，作为比较的标准，另一个是“试验”组，通过某种实验步骤，以便人们确定它对试验组的影响验证实验：为了检验某种假说或某理论是否成立而进行的实验。,3.根据研究手段和研究对象的关系不同：直接实验和模拟实验模拟实验：即用实验手段去模拟自然界的演变过程，从而研究自然界的规律,（三）科学实验方法的特点：,1.实验方法能简化和纯化研究对象2.实验方法能强化实验对象3.实验方法能重复和再现研究对象的属性及其变化过程,科学实验和科学观察的联系与区别：1.联系（共同点）：目标一致，都是搜集科学事实，获取感性材料 都需要工具结束时都要写报告 2.区别（不同点）：科学观察是在自然条件下，即研究对象自然发展的条件下，研究者是有目的，有计划，有步骤去感知客观对象的活动。科学实验是研究者主动干预，控制，摸拟研究对象，是按照一定目的和计划通过变革对象而进行的活动。3.相互渗透,三、科学观察和科学实验的基本原则,1、目的性原则科学观察和科学实验是有目的的目的是确定的又是不确定的如何把握机遇 2、客观 性原则要从事实出发，“求真”务求重复,3、典型性原则 1.选择典型的研究对象 2.选择典型的观察实验条件 4、主体性原则 1.主体的生理局限和心理特征 2.克服主体局限，提高观察水平善疑多问，深思细察研制观察实验仪器，克服感官局限,第二节 自然科学研究中 的基本逻辑思维方法,本节的教学目的与要求：通过本章学习，要求同学了解和掌握自然科学研究中的基本逻辑方法。学习目的在于为将来的科学研究和科学实验奠定方法论基础，更好地做好科研工作。本章讲授如下基本方法：比较和类比；归纳和演绎；分析和综合,逻辑思维是科学思维中最普遍的、最基本的一种类型，它是在感性认识的基础上，运用逻辑规律、规则来形成概念、做出判断和进行推理，以对客观世界进行间接、概括地反映过程。比较、类比、归纳与演绎、分析与综合等，是最重要和最常见的逻辑方法,在某种意义上说：有无逻辑思维能力，以及这种能力如何，是表现一个科学研究人员的科学素养水平高低的重要标志。,第一节 比较和分类,一、比较（一）什么是比较？比较是确定研究对象之间差异点和共同点的逻辑方法 搜集资料、选题、观察实验、对照性设置、观察实验 结果、分析诊断假说。肺结核病人确定，（咳嗽、发热、胸痛、乏力、盗 汗）X线透视胸片；痰培养；哪一期的。新观点的提出和评价，“新”是相对于已有的观点理论 而言的，是有比较才能得出结论。,（二）比较方法的类型（四点）1.差异点的比较（找同中之异）2.相同点的比较（找异中之同）3.同异综合比较 4.静态比较、动态比较、现象比较、本质比较,（三）应用比较方法的原则相互比较的对象必须在实际上存在某种相互联系或某 种共同之处两个或两个以上研究对象的比较，必须在同一条件下 进行要设对照组两个或两个以上研究对象的比较，必须在同一属性或 同一指标上进行，要标准同一比较时，要纯化比较项，应抓住事物之间的根本属性 来进行比较对象要有代表性，取样随机化,（四）比较方法在科研中的作用运用比较方法，可以对研究对象进行定性鉴别和定量分析运用比较方法，可以探求研究对象发展的历史渊源和历史发展线索运用比较方法可以对理论研究的结果与观察实验的事实之间是否一致，作出明确的判断,二、类比方法,The method of analogy,一、类比的含义及特点1.含义 类比就是根据两个或两类事物在某些属性上相同，推断它们在另外的属性上也相同的一种逻辑方法。,2.逻辑形式 前提：A对象具有a、b、c、d属性 B对象具有a、b、c属性结论：所以，B对象具有d属性,3.类比推理的特征：,（1）一种独立的、跨度大的推理类型。演绎推理：从一般推导到个别；归纳推理：从个别推导到一般；类比推理：从特定的对象（或领域）推导到另一特定的对象（或领域）。即从个别到个别,（2）可靠性低：一种或然性推理 类比推理是把某对象所具有的属性（公式中的d）“推广到与之相似的另一类对象上去，结论断定的范围超出了前提断定的范围。,（3）灵活性高：类比的过程立足于已知向未知的探索，前提与结论之间没有严格的逻辑根据，忽略了未知的环节，从一事物的属性推出另一事物的属性，这一过程既有逻辑的的推理成分，又有直觉的猜测成分。,（4）探索性创造性强：推断范围不仅超出了前提的范围，还超出了前提的类别，推断跨度极大，因此，探索性创造性最强。类比的过程的基本的环节是联想和比较。,二、类比方法在科学认识中的作用 第一，触类旁通，启发想象力。康德曾说：“每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往能指引我们前进。”,第二，类比方法提供科学假说的重要工具。在科学史上，许多重要的科学理论，往往开始时以类比法提出科学假说，然后经过实践检验发展为科学理论，从而开辟了一条新的研究领域。,第三，技术应用上的先导作用。在技术应用上为克服客观条件的限制而间接考察研究对象时，往往运用类比方法，以模型模拟原型，进行新技术设计，然后外推到原型中去。,20世纪中叶出现的仿生科学就是运用了模拟类比的方法，专门研究生物系统的构造和功能，并创造出模拟它们的技术系统。例如：南极的企鹅，平时蹒跚而行，而在面临危急关头的时候，便用宽阔的腹部紧贴雪地，双脚蹬动，向前滑行，在雪地上每小时可达30公里。,人们从这里得到启示，设计了在南极使用的汽车，这种汽车底部宽阔，贴在雪地上，时速可达50公里。此外，模仿昆虫翅振动陀螺仪（用于飞机）、蜜蜂眼睛偏光天文罗盘（用于航海）、青蛙眼电子蛙眼（用于机场监视）、水母自动漂流的浮标站（用于预测天气）。,类比方法在临床诊断中的具体运用-类比诊断法 类比诊断法，是指医生在诊断过程中，把新病例与曾经诊断处理过的旧病例相比较，找出它们之间的相似之处，从而启发思路，触类旁通，对新病例作出一定的诊断。,三、提高类比可靠性的方法（1）类比对象的共同属性越多，结论就越可靠；（从相同属性的量上来考察）,例如：在医学上做药物或手术实验时，为什么常常用猴子做类比物，原因就在于猴子更接近人类，相同属性多，结论的可靠程度也较高。,（2）前提中确认的相同属性与类推的属性之间相关程度愈高，那么结论的可靠性程度也就愈大。（从相同属性的质上来考察）,实例:,我们浙江黄岩盛产柑橘，美国人对黄岩进行考察后，发现加利福尼亚州与黄岩的地形、土壤、水文、温度、湿度、光照等自然条件大致相同，便推断出黄岩的柑橘移植到加利福尼亚之后也能获得高产。事实证明果然如此。,（3）避免机械类比有人根据地球和月球都是太阳系的行星，都是球形体，都有公转和自转，就从地球上有生命存在，推断出月球上也有生命存在。这就是“机械类比”。,案例：一则笑话,中国古代笑话集雅谑记载，有个人的母亲，笃信佛，一天到晚念“南无阿弥陀佛”。于是有一天，这个人一早起来便喊：“妈！”母亲答应了他。过一会他又喊：“妈！”母亲又答应了他。可这个人还是没完没了地喊。母亲终于被喊烦了，便没好气地说：“不在！不在！你烦呀不烦？”这个人笑着说：“我才喊了您几声，您就不高兴了。那阿弥陀佛每天不知被您喊多少遍，不知他该怎样发脾气呢！”,【思维训练题】,有人认为，网婚是一种“存在即合理”的娱乐，它就像一所婚恋学校，在这个模拟现实社会的虚拟空间里，人们可以通过扮演不同的角色，或者实习、体验婚姻生活，有滋有味地居家过日子，直至生儿育女；或者光明正大地放纵自我，宣泄对偶像崇拜的感情。问：怎样评价这个类比？,二、归纳和演绎（一）归 纳,【实例】,一个法医对因各种情况溺水而死的尸体进行解剖，发现他们的肺、肝、胃都有“硅藻”反映，由此得出“凡是溺水而死的尸体，其肺、肝、肾都有“硅藻”反应的结论。,这个结论的得出就是使用了归纳推理，其推理过程为：王某是溺水而死的，其肺、肝、肾有“硅藻”反应；李某是溺水而死的，其肺、肝、肾有“硅藻”反应；赵某是溺水而死的，其肺、肝、肾有“硅藻”反应；凡是溺水而死的尸体，其肺、肝、肾都有“硅藻”反应。,1.含义：由个别性的知识推出一般性知识的推理。（认识事物的本质）,2.归纳推理的实质：概括性,3.归纳推理的特征：（1）前提和结论的联系具有或然性；（2）是个别到一般，推理结论的“拓展性”特征；（3）结论是全称判断。,4.归纳推理的作用（1）归纳推理是获取新知、发现真理的手段（2）归纳推理是说明和论证问题的方法,归纳分类,完全归纳推理 简单枚举法 不完全归纳推理 科学归纳,归纳,完全归纳推理,亚洲有生物，欧洲有生物，非洲有生物，大洋洲有生物，北美洲有生物，南美洲有生物，南极洲有生物，亚洲、欧洲、非洲、大洋州、北美洲、南美洲、南极洲是世界上全部大洲。所以，世界上所有的大洲都有生物。,1.定义 完全归纳推理是根据一类事物对象中每一个对象都具有（或不具有）某种属性，推出该类对象全体都具有（或不具有）这种属性的推理。,2.逻辑结构式：S1具有（不具有）P属性 S2具有（不具有）P属性 S3具有（不具有）P属性 Sn具有（不具有）P属性（S1、S2、S3Sn中S类中的全部对象）所以，所有的S都具有（不具有）P属性,3.完全归纳推理的性质（或特点）：必然性。,4、完全归纳推理的作用,发现的方法：可提供关于类的整体知识。,【案例】,数学家高斯少年时代的故事,有一位老师在给几十个顽皮可爱的孩子们上课时，出了一个颇能消磨时间的算术题，他要孩子们计算一下：1234979899100=？,老师心里想着，要加的数目这么多，可得费些功夫呢！而且不留心，答数就会弄错的。可是，没过多大会儿，就有个孩子举起手并说出了正确的答数。,原来这位小学生以非常敏锐的观察力，看出这一连串要加的数目（从“1”到“100”）中，第一项和倒数第一项，第二项和倒数第二项，第三项和倒数第三项每对的和数全都为“101”，,即 1100101，299101，398101，5051101。而且，这样排列成对的正是从“1”到“100”之间的全部数目。,由此可见，从“1”到“100”之间，凡是首尾距离相等的每两项之和都是“101”。这是应用完全归纳推理发现的。根据这个性质，又根据排列成对的序数（可知共有50对），便能迅速找到正确答案，即：101505050,这个孩子当时才10岁。他就是后来德国著名的数学家、物理学家和天文学家 弗里德里希高斯。,论证方法,为了论证某个一般性的论断，可以列举与此有关的一切对象，然后对其中的每一个别对象 一一加以考察与确认，最后通过完全归纳推 理，就可以证明这个 一般性论断是真实的。,李斯谏逐客书,在论证“此四君者，皆以客之功”这一判断时，就是全部考察了：秦缪公重用客卿取得了成就秦孝公重用商鞅取得了成就秦惠公重用张仪取得了成就秦昭公重用范睢取得了成就从而使上述命题有了不可动摇的基础。,5、运用完全归纳推理时应注意的问题,完全归纳推理的前提必 须是完全的，真实可靠的。如果遗漏其中的任何一个，或有一个前提虚假，都不 能得到真实可靠的结论。,完全归纳推理不能应用于一个具有无穷分子的类。【案例】兄弟俩剥花生,不完全归纳推理,1、简单枚举法,【实例】,某市发生一起凶杀案，死者被碎尸。为查明死者身份，就要死者的特征。法医检尸证明：死者为萌生智齿的女性。那么，智齿的女性的年龄应为多大呢？公安机关在该市抽查了50多名已萌生智齿的女性，发现她们的年龄都在1921岁之间，逐得出“所有萌生智齿的女性，年龄都在1921岁之间”的结论。,其结论就是使用简单枚举归纳推理而得，其推理过程如下：某甲是萌生智齿的女性，年龄为19岁；某乙是萌生智齿的女性，年龄为21岁；某丙是萌生智齿的女性，年龄为20岁；某丁是萌生智齿的女性，年龄为19岁；某戊是萌生智齿的女性，年龄为20岁；（甲、乙、丙、丁、戊是萌生智齿的部分女性，且考察中未遇相反情况）所以，所有萌生智齿的女性，年龄都在 1921岁之间。,定义 又叫做简单枚举法。它是根据一类事物对象中部分对象具有（或不具有）某种属性，推出该类对象全体都具有（或不具有）这种属性的推理。,逻辑结构式：S1具有（不具有）P属性 S2具有（不具有）P属性 S3具有（不具有）P属性 Sn具有（不具有）P属性（S1、S2、S3Sn中S类中的部分对象）所以，所有的S都具有（不具有）P属性,简单枚举归纳推理的性质和特点 简单枚举法的结论是或然的；是一种最直接的经验归纳，直观性最强；结论的可靠性程度比较低。,简单枚举法的作用,（1）可以获得大量的一般性的知识（2）为科学归纳推理提供了基础，也为开展广泛的科学研究提供了大量的课题,运用简单枚举归纳推理时应注意的问题,（1）应尽量增加枚举的数量，扩展考察的范围，这样才能尽可能地增加结论的可靠性。,（2）一旦发现反例，就应该推翻原来带有普遍性的结论。这就是所谓的“证伪”。,例如：过去有些用简单枚举归纳推理推出的结论，像“血都红色的”，“天下乌鸦一般黑”，“哺乳动物都是胎生的”，等等。由于在南极洲发现了一种鱼的血是白色的，在日本发现了白色的乌鸦，在澳洲发现了卵生的哺乳动物鸭嘴兽之后，原来的结论就不能成立了。,（3）避免“轻率概括”或“以偏概全”。不能只根据少量出现的个别事例，贸然作出一般想的结论。,2、科学归纳推理 1.定义 又叫做科学归纳法。它是根据一类对象中的部分对象与其属性之间的联系具有必然性，推出该类对象的全部都具有这种属性的推理。,如:我们在分析一个城市的刑事案件发案特点时发现，在该市的几个点上刑事案件的发案率高于其他地区，而这几个地方都处于城乡结合部，再进一部调查发现城市结合部社区管理比较薄弱、外来人口相对集中，地狱空旷、环境偏僻等情况与发生 刑事案件之间存在因果联系，在此基础上可以得出结论：所以，凡城乡结合部的刑事案件发案率比较高。,科学归纳推理作用 使认识有个别上升到一般，且由表面深入到本质.,（二）演 绎,1、什么是演绎 演绎是从一般到个别的推理，是从一般的原理、定律、理论出发，运用逻辑思维，推出具体结论的方法。2、演绎推理的主要形式是三段论，即由大前提、小前提、结论组成的推理。例如：大前提：自然界中一切物质都是可分的；小前提：基本粒子是自然界中的一种物质；结 论：基本粒子是可分的,演绎诊断法是指医生在长期的医疗实践中，接触到许许多多的病人，积累了丰富的经验，运用由个别到一般的归纳法形成关于某一疾病的诊断标准或原则，然后，以此为大前提，以病人的临床表为小前提，进行逻辑推理，如果这一病人的临床表现与大前提相仿，就可以推导出关于本病的诊断。,例如，糖尿病病人的临床表现中归纳出“三多一少”,大前提：吃得多、喝得多、尿得多、体重减 少的一般诊断标准 小前提：病人甲的症状、体症符合上述诊断 要点 结论：病人甲患有糖尿病,再如，从众多肠梗阻病人的临床表现中归纳出“痛（腹痛）、吐（呕吐）、胀（腹胀）、闭（大便闭塞）”的一般诊断要点，作为演绎诊断的大前提，如果病人的症状、体征符合上述论断要点，即可以作出肠梗阻的诊断。演绎诊断法是临床诊断中经常运用的一种逻辑思维方法，只不过许多医生还没有自觉地认识到这一点罢了。,3.演绎方法的特点 前提与结论之间的联系是必然的，前提蕴涵结论，即结论是可靠的。,4.演绎方法的局限性 演绎法所得到的结论是否正确，取决于前提是否真实，而前提的真实性是演绎本身不能解 决的问题，那麽，由此推出的结论就不一定靠得住了。即使演绎的前提是完全可靠的，演绎的正确性有了保证，但演绎结论的范围包含在前提内，没有获得新知识，即演绎的结论不具有创新的意义。,5.演绎方法的作用演绎法是逻辑证明的工具演绎法是作出科学预见的一种手段演绎法是发展假说和理论的一个必要环节,区别：（1）思维进程的方向不同（推理认识发展过程的方向不同）。,演绎推理：一般到个别；归纳推理：个别到一般。,6.归纳和演绎的关系,（2）结论断定的知识范围不同,演绎推理：结论所断定的范围 没有超出前提所断 定的范围；归纳推理：结论所断定的范围 超出前提所断定的范 围。,（3）前提与结论间的联系程度不同,演绎推理：前提与结论之间的联系是必然的，即充分条件的关系，前提蕴涵结论；归纳推理：前提与结论之间的联系是或然的，即必要条件的关系，前提被结论所蕴涵。,联系,（1）归纳推理的结论为演绎推理提供了前提。演绎推理的一般性知识的大前提，需要借助于归纳推理从具体的经验中概括出来。,（2）演绎推理为归纳推理提供了指导。归纳活动的目的、任务和方向是归纳过程本身所不能解决和提供的，这只有借助于理论思维，依靠人们先前所积累的一般性理论知识的指导。而这本身就是一种演绎活动。,恩格斯说：,“我们用世界上一切归纳法都永远不能把归纳过程弄清楚。只有对这个过程的分析，才能做到这一点。”“归纳和演绎，正如分析和综合一样，是必然互相联系着的，不应当牺牲一个而把另一个捧到天上去，应当把每一个都用到该用的地方，而要做到这一点，就只有注意它们的相互联系，它们的相互补充。”,特殊,特殊,一般,归纳,演绎,类比,归纳、演绎与类比的关系,（一）分析 1.什么是分析？分析是把研究对象的整体分成各个部分，把复杂的事物分解为简单要素、层次，分别加以研究，进而揭示对象的本质的一种思维方法。,三、分析和综合,分析：其一，分析事物在空间分布上的各个组成部分；其二，分析事物在时间发展上整个过程的各个阶段：其三，分析复杂统一体的各种因素、方面和属性。,2.分析方法的作用分析方法的最基本的作用就是深入事物内部分析方法还是推动自然科学发展的重要手段,分析方法在医学科研和诊治中的作用：,3.分析方法的局限性,分析方法是我们认识客观事物的一个重要的环节。但是，由于分析的结果，只是使我们得到了关于事物各个细节的知识，而没有进入对于这类事物整体的认识。由于分析方法只着眼于局部的研究和把本来互相联系的东西暂时割裂开来考察，这时，如果科研人员缺少辩证思维的指导，就有可能将眼光限制在狭隘的领域里和易于造成一种孤立、片面看问题的习惯。,（二）综 合 1.什么是综合 综合就是在思想中把对象的各个部分、各个方面和各种因素联结起来以揭示研究对象本质的一种思维方法。,2.综合方法在科研中的重要作用 综合的认识优于分析的地方，在于它恢复并把握了事物本来的联系和中介，克服了分析给人的眼光造成的局限，因而能揭示出事物在其分割状态下不曾显现出来的特性。,综合研究是人思维能动性的高度体现，通过综合可以从已知的知识推广到未知的领域。这就需要有大量的知识储备、协作精神和创新意识。,科学假说和科学理论,学习目的及要求：通过本章学习，要求同学了解和掌握什么是科学假说；科学假说的地位和作用；提出科学假说的时机，一般过 程和应注意的问题；科学理论的特点以及建立科学理论 必须满足的条件。,一、科学假说,（一）科学假说 1.什么是科学假说 2.科学假说的特点科学性假设性（假定性）（二）科学假说在科学研究中的地位和作用 1.科学假说在科学研究中的地位这是由科学研究对象的发展规律决定的这是由认识的发展规律决定的,2.科学假说在科学研究中的作用科学假说是科学认识的一般形式，是建立和发展科学理论的桥梁科学假说作为科学研究的基本方法，它可以鼓励人们去大胆探索，作出新的发现科学假说对科学实践具有先导作用，能够增强科学研究的自觉性，减少盲目性,（三）提出科学假说的时机、一般过程、方法 和注意问题 1.提出科学假说的时机当科学观察和实验发现了新现象，而又能够把研究方向深入时当原有理论和新事实发生矛盾时当原有理论不够完善（存在缺陷）需要补充理论时,2.提出科学假说的一般过程发现问题假说的简单构思利用相关的知识、理论和尽可能多的科学材料进行广泛的论证，使构想系统化、条理化、理论化，使之成为结构完整、逻辑合理的理论。,3.提出科学假说的方法善于把握科研中的新事实不受原有理论和假说的束缚借助多学科的知识方法随时记录新假说的最初构想运用其它的逻辑方法，例如归纳法、演绎法、分析 与综合的方法、类比法、历史比较法（如地质学中“将今论古”和“以古论今”的方法）等等。,4.提出新假说应注意的问题任何假说必需以科学理论、科学事实为依据充分估计到研究对象的内在联系的多种可能性科学对待已经形成的假说假说并不是科学研究的终结,（四）科学假说向科学理论转化和过渡到科学理论的条件 1.科学假说向科学理论的转化科学假说的基本观点和预言被实践证实而上升为理论，这种情况是假说发展的最理想的结果科学假说向科学理论的转化过程中部分被证实，即假说经过实践检验，其中基本部分正确，但还不够完备，需要在实践中对原有假说不断修正和补充，使之完善，发展为理论假说经过实没检验，发现假说与事实相矛盾，被实践证伪，因而全部被否定、被推翻，为新的假说所取代有的假说，由于科学技术水平等具体条件的限制，在一定时间内，既不能肯定，也不能否定，因而不能轻易地抛弃这类假说,2.科学假说向科学理论转化和过渡的条件科学假说运用于科学实践时，有愈来愈多的事实和这个假说的内容相符合，并且没有任何己知的事实与之矛盾，证明这个假说是事物客观规律的正确反映，那末，就可以认为假说已经转化为科学的理论。由假说作出的科学预见得到实际的证实，使假说转化为科学的理论。在“判定性实验”中得到检验。在自然科学中还往往用“判定性实验”来检验假说的真理性。,（五）正确对待不同的假说对待科学上各种不同的假说，应当采取全面的观点 对待各种不同的假说，还需要采用历史的观点，即对假说的地位和作用的评价应当从假说提出的历史条件和科学认识发展的实际出发应当坚持实践检验的观点,二、科学理论（一）科学理论及其特点 l.什么是科学理论？科学理论是人们对科学研究对象及 其规律的正确反映，是由概念、原理组成的理性知识体 系。2.科学理论的特点据有客观真理性据有全面，没有片面性据有系统性据有结构上的逻辑完备性据有发展性据有科学预见性,（二）建立新理论必需满足的条件能够解释和说明旧理论已经说明的自然现象能够解释和说明旧理论不能说明的自然现象必需能够预见还没有观察到但通过科学实践一定能够观察到的自然象,本章的教学目的与要求：通过本章学习，要求同学了解和掌握科学观察和科学实验的基本特征和基本原则。学习目的在于为将来的科学研究和科学实验奠定基础，更好地做好科学研究工作。,第一节 科学认识可科学方法论,一、科学认识 常识 科学认识 哲理性认识,（一）科学认识系统1.科学认识的特点探索性实证性深刻性,2.科学认识系统的构成科学认识的主体科学认识的客体科学认识的中介,（二）科学认识的基础和过程,1.科学认识的基础丰富、具体的感性实践活动,2.科学认识的过程从历史的角度看，“科学始于观察”；从逻辑的角度看，“科学始于问题”。,科学认识的过程：科学实践科学认识成果 新科学实践 新科学认识成果.,二、科学方法论,（一）科学方法与科学方法论什么是方法：方法是指人们为了达到某种目的所遵循的途径、程序或所使用的方式、手段的总和。,科学方法论什么是方法论：方法论是以方法作为研究对象的学科，它系统研究方法的性质、类型、条件、作用和发生发展的规律，是关于方法的理论体系。,第一节 科学观察和科学实验的基本特征,一、科学观察1.什么是观察人脑通过感觉器官对客观对象的感知过程2.观察方法的特点“在自然发生的条件下”，是观察方法的主要特点。在自然发生的条件下是说认识主体对认识客体不加任何人为的干扰,3.观察方法的基本类型 观察方法可分为直接观察和间接观察两大类 什么是直接观察 直接观察就是凭借人的感觉器官直接从外界获得感 性材料 直接观察的特点是：能对观察对象发生直接作用，可以免除中间环（仪 器）出现的误差；观察也很方便，可以随时 进行；对一些情况复杂又急需作出认识的对象客体，直接 观察能调动认识主体各种感觉器官的多方面的 功 能，从而比较迅速地从总体上认识和把握研究对象 局限性：感官受到生理条件的限制带来的局限,什么是间接观察 间接观察是人们借助于科学仪器间接地从外界对象 客体获得感性材料 间接观察的特点是：可以把感官无法感知的自然信息转化为可以感知的 形式，或放大到可感知的范围，使观察在深度和广 度上都有很大发展；在一定程度上排除了感官的错觉和主观因素（如某 些心理因素）的干扰，并能提供可靠的计算标准和 准确的记录手段，使人们在观察中获得的材料比直 接观察更加客观化、准确化、精确化。局限性：在对一些模糊现象的把握上，有时还不如 直接观察更迅速、有效。,4.什么是科学观察 科学观察是科研人员在科学研究中有目的，有计划，有步骤地感知究对象的活动。科学观察三要素 观察者:即进行科学观察的人，是认识的主体观察对象:即被观察的某个物件或物件的某个片断，是观察活动的客体 观察工具:即观察赖以进行的物质手段。包括观察仪器，及其他辅助观察的工具,二、科学实验（一）什么是科学实验 研究者为实现一定的目的，运用物质手段（仪 器设 备），主动干预控制模拟研究对象，在特定的条件下 进行的探险活动，是一种特殊的社会实践形式。科学实验同直接的生产活动有联系又有区别：联系（相同点）：都是变革客观世界 区别（不同点）：直接目的不同,科学实验和科学观察的联系与区别：1.联系（共同点）是：目标一致，都是搜集科学事实，获取感性材料 都需要工具结束时都要写报告 2.区别（不同点）是：科学观察是在自然条件下，即研究对象自然发展的条件下，研究者是有目的，有计划，有步骤去感知客观对象的活动。科学实验是研究者主动干预，控制，摸拟研究对象，是按照一定目的和计划通过变革对象而进行的活动。3.相互渗透,（二）科学实验的特点科学实验可以简化（纯化）研究对象的内在联系科学实验可以超越自然过程创造的研究条件，模拟和重复自然过程验证科学假说,（三）科学实验分类 1.按质量分类：可分为定性实验、定量实验。定性实验：用以判定某因素是否存在，某些因 素之间是否有关系等。定量实验：用以测定某对象的数值，或求出某些因素间的经验公式、定律等。,2.按实验在认识过程中的作用分类：可分为结构分析实验、析因实验、对照实验和模拟实验结构分析实验:用以测定化合物的原子或原子团的空间结构的实验析因实验：这是由已知结果去寻找原因的实验对照实验：这种实验有两个或两个以上的相似组群，一个是“对照”组，作为比较的标准，另一个是“试验”组，通过某种实验步骤，以便人们确定它对试验组的影响模拟实验：即用实验手段去模拟自然界的演变过程，从而研究自然界的规律,3.按目的分类：可分为探索性实验和验证性实验 4.按研究对象分类：可分为植物实验、动物实验和人的 实验5.按学科分类：可分为数理化天地生工农医,（四）科学实验的基本程序 1.实验涉及的准备（设计）2.实验的具体实施 3.实验结果的处理、分析,第二节 科学观察和科学实验的基本原则,一、目的性原则科学观察和科学实验是有目的的目的是确定的又是不确定的如何把握机遇 二、客观 性原则要从事实出发，“求真”务求重复,三、典型性原则 1.选择典型的研究对象 2.选择典型的观察实验条件 四、主体性原则 1.主体的生理局限和心理特征 2.克服主体局限，提高观察水平善疑多问，深思细察研制观察实验仪器，克服感官局限,自然科学研究中的基本逻辑方法,本章的教学目的与要求：通过本章学习，要求同学了解和掌握自然科学研究中的基本逻辑方法。学习目的在于为将来的科学研究和科学实验奠定方法论基础，更好地做好科研工作。本章讲授如下基本方法：比较和分类；类比；归纳和演绎；分析和综合,引 言,一、何谓逻辑？逻辑是一个外来词，是英文Logic的译音（始自近代 严复）导源于希腊文Logos愿意为思想、思维、理 性、言语。在汉语中逻辑一词的含义有多种：指客观事物的必然联系，规律；条理性，行文讲话中的前后一贯，衔接自然、彼此照应；研究是非的科学逻辑学,二、何谓逻辑学？逻辑学是形式逻辑和辨证逻辑的总称，是关于思维形 式及其规律的科学。基本思维形式有：概念、判断、推理概念：反映对象的特征或本质属性的思维形式判断：即辨别，断定推理：根据一个或几个己知的判断（前提）推出另一个新判断（结论）的思维方式,基本的思维规律有：同一律，矛盾律，排中律，充足理由律什么是同一律？在同一思维过程中，每个概念、判断必须具有确定的同一内容。遵守同一律能使思维具有确定性。否则，就会犯“偷换概念“和偷换论题”。等逻辑错误。同一律的公式是：前后一致，“甲是甲”或“甲等于甲”,什么是矛盾律即在同一时间、同一关系下对同一对象所作的两个矛盾判断不能同时都真，其中必有一假。它要求在同一议论中不能把两种互相矛盾的属性归于同一对象，即不能断定某对象是什么，又断定某对象不是什么。否则，就会犯“自相矛盾”的错误。故矛盾律亦称“不矛盾律”。矛盾律的公式是：“甲不是非甲”或“甲不能既是乙又不是乙”,什么是排中律？即在同一时间、同一条件下，对同一对象所作的两个矛盾判断不能同时都假，必有一真，没有第三种可能。它要求在两个矛盾判断中必须二者择一，即不能既不断定某对象是什么，又不断定某对象不是什么。否则，就会犯“两不可”的逻辑错误。排中律的公式是：“甲或非甲”或“甲是乙或甲不是乙”。,什么是充足理由律？即任何真实的判断，都要有充足的理由。在推理和论证中，对于任何一个真实的结论或论题而言，其前提或论据必须是它的充足理由。就是说思维要有根据。A真是由于B真，从B可以推出A。,三、何谓逻辑方法？逻辑方法即逻辑思维的方法。是应用逻辑学的理论观点表述考察思想观点意见的方法。是根据事实材料，遵循逻辑规律、规则来形成概念、做出判断和进行推理的方法。逻辑方法是思维活动都应加以应用的。因为逻辑是思维正确与否的前提条件之一。符合逻辑所指：概念明确、判断恰当、推理合乎逻辑、论正有说服力。,在某种意义上说：有无逻辑思维能力，以及这种能力如何，是表现一个科学研究人员的科学素养水平高低的重要标志。当然不是唯一的，而是重要的一个方面。,第一节 比较和分类,一、比较（一）什么是比较？比较是确定研究对象之间差异点和共同点的逻辑方法 搜集资料、选题、观察实验、对照性设置、观察实验 结果、分析诊断假说。肺结核病人确定，（咳嗽、发热、胸痛、乏力、盗 汗）X线透视胸片；痰培养；哪一期的。新观点的提出和评价，“新”是相对于已有的观点理论 而言的，是有比较才能得出结论。,（二）比较方法的类型（四点）1.差异点的比较（找同中之异）2.相同点的比较（找异中之同）3.同异综合比较 4.静态比较、动态比较、现象比较、本质比较,（三）比较方法在科研中的作用运用比较方法，可以对研究对象进行定性鉴别和定量分析运用比较方法，可以探求研究对象发展的历史渊源和历史发展线索运用比较方法可以对理论研究的结果与观察实验的事实之间是否一致，作出明确的判断,（四）应用比较方法的原则相互比较的对象必须在实际上存在某种相互联系或某 种共同之处两个或两个以上研究对象的比较，必须在同一条件下 进行要设对照组两个或两个以上研究对象的比较，必须在同一属性或 同一指标上进行，要标准同一比较时，要纯化比较项，应抓住事物之间的根本属性 来进行比较对象要有代表性，取样随机化,二、分类（一）什么是分类 根据研究对象的共同点和差异点，将对象区分为不同 种类的逻辑方法 共同点-较大的类-种概念 差异点-较小的类-属概念,（二）分类的类型 有人为分类和本质分类两种 1.什么是人为分类？即有研究者主观色彩在其中的分 类.有实用分类和现象分类两种。实用分类:分大范围群体的分类和小范围人群的分类两种现象分类：以对象的表面属性和外部特征为标准的分类。现象分类是整理资料。如，在生物学研究中，在得到了一定数量的观察资料以后，就要进行分类。现存的植物有3O余万种，动物10O余种，已灭绝的植物约25万余种，动物700余万种。面对如此大的数字，不建立分类学说，就无法研究。,2.什么是本质分类以对象的本质属性内部特征为标准的分类，又叫自然分类为什么要这样分类?这是科研的顺序。当达到本质分类时应当说科研已达到了一定的阶段。,（三）分类在科研中的作用使繁杂的研究资料条理化、系统化，为科研的深入进行创造条件分类导致分类的产生和发展，导致科学发现科学的分类具有预见性，指导进一步的科学研究（四）分类应用原则标准同一原则穷尽原则排他原则,三、类比,（一）什么是类比 类比根据两个或两类以上研究对象在某些方面的相似或 相同推出它们在其它方面也可能相似或相同的逻辑方法 类比的结构主要由两部分组成：一是类比的根椐，就是进行比较的两个或两类研 究对象之间的相同点或相似点；二是比较的结论，就是由一个或一类对象的已有 知识或结论。,类比的公式为：根据：A类对象具有a、b、c、d属性；B类对象具有a、b、c属性。其中a、b、c分别与a、b、c相同或 相似。推论：B类对象后可能也具有d属性。从这个公式可以看出，进行类比的有A和B两类对象，已知A类对象具有a、bc、d四种属性，B类对象具有a、b、c三种属性，至于B类对象是否具有d的属性，事先不知道。在比较了这两类对象的相同或相似之后，才能推出结论：B类对象可能也具有d的属性。,应用类比方法的例于很多，例如，河蚌育珠与牛黄增产，军事导弹与抗癌药物。汉语有与之相似的词语：他山之石可以攻玉，照猫画虎，举一反三，触类旁通，等。康德说过，“每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往能指引我们前进。”类比这种逻辑方法在临床诊断中的具体运用，即所谓类比诊断法。类比诊断法，是指医生在诊断过程中，把新病例与曾经诊断处理过的旧病例相比较，找出它们之间的相似之处，从而启发思路，触类旁通，对新