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科学理论的发展问题说到底是创造性思维问题,这是规范的科学哲学无法解决的。
爱因斯坦、彭加勒、玻尔等著名科学家,都特别研究了科学理论发展过程中的创造性思维问题。
爱因斯坦明确指出:
从经验上升到基本概念、基本假说,没有逻辑通道,必须借助于思维的自由创造,即借助于创造性思维(直觉、想象、灵感、顿悟等。
)
(3)在技术观与技术方法论方面:
在技术观与技术方法论方面,20世纪中叶以来自然辩证法的新发展主要表现在,从实践的观点,从技术与科学相互联系与相互区别上,深入地阐明了技术的本质特征、技术的认识论、方法论与价值论,技术的社会建构,特别是技术创新与高技术产业化的问题。
(4)在科学技术与社会方面:
自然辩证法在科学技术与社会方面,阐明科学技术业已经成为国家的战略产业,阐明科学技术的社会运行、社会建制、科学技术与社会发展及其与中国现代化的关系,批判地吸收国内外不同学派与此相关的论述等方面都有了新的发展。
第一,马克思主义的基本原则就是要发展生产力,特别是要发展作为第一生产力的科学技术,因此,必须把科学技术工作摆到一个非常重要的位置上。
第二,现代科学技术在科学组织、管理和实施方式上发生了一个根本性的、不可逆转的、遍及世界的变革,这就是出现了科学技术知识生产的新模式:
科学研究-技术开发-市场营销
第三,科学技术业已成为国家与社会共同关注的事业。
其特点是:
(1)以研究与发展为基本过程,
(2)以创新(科学、技术、管理与制度等的创新)为动力,(3)以效率与效益(经济、社会与生态的效益)为目标进行集体化、产业化与体制化的社会活动。
第四,自然辩证法必须围绕现代科学技术的过程、动力与目标,研究它在社会中是如何运行的,为保证它的运行需要建立哪些体制。
在这个基础上,根据世界的形势研究现代科学技术对社会发展有什么影响以及在新科技革命的条件下中国如何走新型工业化道路等问题。
第一章
1、何谓自然观?
它与自然科学的发展有怎样的联系?
自然观是人们对自然界的根本看法或总的观点,它既是世界观的重要组成部分,又是人们认识和改造自然的方法论。
包括三种:
(1)古希腊朴素辩证法自然观;
(2)17、18世纪机械唯物主义自然观;
(3)19世纪马克思和恩格斯创立的辩证唯物主义自然观。
辩证唯物主义自然观的创立为科学技术的深层次研究提供世界观、认识论、方法论与价值论的前提。
3、简述辩证唯物主义自然观创立的自然科学基础和自然哲学思想渊源。
1、辩证唯物主义自然观的直接先驱:
德国古典自然哲学为了确立辩证的同时又是唯物主义的自然观,马克思、恩格斯进行了三个方面的理论工作:
(1)批判分析了德国古典哲学,特别是从黑格尔哲学中拯救了自觉的辩证法;
(2)批判分析了形而上学的思维方式,创立辩证唯物主义的自然观与方法论;
(3)研究了劳动与人的生存、发展,以及劳动在人类社会发展中的作用。
辩证唯物主义自然观的创立,除了具备上述深厚的自然科学基础和源远流长的古代自然哲学思想渊源之外,还以德国古典自然哲学为先驱。
如康德、赫尔德、谢林的哲学思想。
德国古典自然哲学最主要的价值,即在于把世界描绘成是一个过程的集合体,而不是单纯事物的集合体,并且明确地提出了矛盾是运动、发展的源泉的思想。
但是黑格尔自然哲学中的辩证法,只是观念的辩证法:
发展是理念、观念的发展;
联系是概念的相互联系,而自然界的辩证法只不过是它的“外化”,因而黑格尔的辩证法是头脚倒立的。
黑格尔的发展观是不彻底的。
2、马克思、恩格斯对德国古典自然哲学的批判和继承,马克思恩格斯科学地总结了当时自然科学的最新成就,继承了古希腊自然观中的辩证法观点,克服了机械唯物主义自然观的形而上学性质,批判地汲取了德国古典自然哲学思想特别是黑格尔的辩证法思想,创立了辩证唯物主义的自然观。
(填空)
4、简述古代朴素辩证法自然观、近代机械唯物主义自然观、辩证唯物主义自然观的基本思想。
1.古代自然科学和朴素辩证法自然观
(1)古代朴素辩证法自然观的基本思想,古代的自然哲学,本质上是一种自发唯物主义和朴素辩证法的自然观。
认为万物的本原是物质性的元素,还以哲学的语言、理性思维的方式表达了宇宙的起源和演化的问题,虽然有不少想象和虚构的成分,但是它将整个自然界看做是由物质元素在宇由中逐渐形成的,并且把事物运动变化的原因归于事物内在的力量,试图从对立的统一和斗争揭示事物的根源,包含着丰富的朴素辩证法的思想。
(2)古代朴素辩证法自然观的基本特点,这种自然观包含在当时关于自然的研究与探索的自然哲学中,尚未建立在科学的实验与分析的基础上,因而这种自然观带有直观、思辨和猜测的性质。
它只是直观地勾画了整个自然界的轮廓,不能说明构成自然界总画面的各个细节。
17、18世纪机械唯物主义自然观;
(1)机械性,以机械的观点去看待自然界和人,这种观点与古代朴素辩证法自然观的观点相比,显然是一种倒退。
古代朴素辩证法自然观把自然界看成是相互联系和相互作用的整体,虽然是原始的、朴素的,然而在本质上却是正确的。
所以,恩格斯指出:
“18世纪上半叶的自然科学在知识上,甚至在材料的整理上大大超过了希腊古代,但是在观念地掌握这些材料上,在一般的自然观上却大大低于希腊古代。
”
(2)形而上学性,机械唯物主义自然观的形而上学性,是与当时经验自然科学所运用的还原分析方密切相关的。
还原分析方法对于当时的自然科学的发展是必要的,但它也给人们留下了一种习惯:
把自然界的事物和过程孤立起来,撇开广泛的总的联系去考察,堵塞了人们从了解部分到把握整体、洞察普遍联系的道路。
近代自然科学的这种研究方法被培根和洛克从自然科学移植到哲学中以后,就造成了最近几个世纪所特有的局限性,即形而上学的思维方法。
(3)不彻底性,机械唯物主义自然观割裂了自然界与人类社会历史发展的关系,认为自然界是孤立于人的实践领域之外的原始的自然存在物。
这种观点必然导致自然观与历史观的割裂,最终陷入唯心主义和神学目的论。
第二章
一、选择题
1、德布罗意提出(c),揭示了微观世界的波粒二象性。
A:
量子假说B:
测不准原理C:
物质波假说D:
光量子假说
2、开放性、远离平衡态、非线性相互作用和(b),是自然系统演化的自组织机制。
A:
分叉B:
涨落C:
对称破缺D:
进化
3、一个系统有序程度越高,则熵就越小,所含的信息量就越大;
反之,无序程度越高,则熵就越大,信息量就越小。
信息和熵是互补的,信息就是(A)。
负熵B:
熵C:
序参量D:
对称性
4、1916年爱因斯坦创建的广义相对论,以广义相对性原理、等效原理出发,推断出在引力场中,时钟(C),光的路程要弯曲。
不会变B:
会变快C:
会变慢D:
会停止
5、复杂性和层次结构正是起源于某种对称性的(D)。
不可逆B:
分叉C:
有序化D:
破缺
6、由量子力学和分子生物学表征的科学革命是关于(C)的。
高速领域B:
宇观领域C:
微观领域D:
宏观领域
7、混沌理论表明,只要确定性系统具有稍微复杂的非线性,就会在一定控制参数范围内产生出(B)。
蝴蝶效应B:
内在随机性C:
混沌吸引子D:
自相似性
8、由分形理论、混沌理论等学科表征的科学革命是关于(B)的。
9、曼德布罗特在0、1、2、3…维之外提出了一种令人难以置信的(D)的概念,它的维数不是整数而是分数。
无限自相嵌B:
标度无关C:
吸引子D:
分数维
二、问答题
1.试阐述系统自然观产生的现代自然科学前提。
系统自然观产生的现代自然科学基础:
1、现代自然科学革命概况;
2、相对论;
3、量子力学;
4、分子生物学;
5、现代系统科学
1、现代自然科学革命概况
从近代科学诞生到十九世纪末,近代物理学的三次大综合建立起了经典物理学之后,两朵乌云(第一朵乌云:
“以太漂移”实验的“零”结果(迈克尔逊-莫雷实验)、第二朵乌云:
黑体辐射中的“紫外灾难”(维恩、瑞利))和三大发现(电子、X射线、放射线)引发了一场物理学革命,创立了现代物理学的两大支柱理论相对论和量子力学,为辩证自然观真正取代机械自然观奠定了坚实的科学基础。
2、相对论
爱因斯坦的相对论是关于物质运动与时间空间关系的理论,是对高速的物质运动规律的认识,是现代物理学和科学技术的重要理论基础之一。
1905年爱因斯坦创建的狭义相对论,从相对性原量、光速不变原理和空间与时间均匀性出发,导出了同时性的相对性、尺缩钟慢效应、质增效应、质能关系式等重要结论,揭示了空间与时间之间、空间和时间与物质运动之间、质量与能量之间的统一性。
1916年爱因斯坦创建的广义相对论,以广义相对性原理、等效原理出发,推断出在引力场中,时钟要变慢,光的路程要变曲,指出时间与空间不能离开物质而独立存在,时空的结构和性质取决于物质的分布,从而扬弃了牛顿的绝对空间和绝对时间观念,揭示了空间、时间与物质之间存在的辩证关系。
3、量子力学
量子力学是对微观层次的物质运动规律的认识,它研究微观粒子如电子、原子、分子等的运动规律,是现代物理学的又一重要基础理论。
量子力学极大地推动着现代科学的迅猛发展,如原子技术的开发、激光的问世、大规模集成电路的建立等,无一不以量子理论为前提。
同时,量子力学也对人们的哲学世界观产生着深远的影响,并为辩证唯物主义自然观提供了重要的科学依据。
4、分子生物学
1953年美国生物学家沃森、英国生物学家克里克和威尔金斯关于DNA双螺旋结构的发现,标志着分子生物学的诞生。
它将生物学的实验研究水平,推进到了大分子层次,并在生物大分子层次上阐明了生物界结构和生命活动的高度一致性。
其后在此基础上发展起来的DNA重组技术、克隆技术,表明现代生命科学已发展到足以改造人类自身、改变人的自然本性的程度。
由此可见,自然界的人化过程,同时也是人的“自然化”的过程。
分子生物学向人们呈现了一幅将人的力量也包含其中的更为现实的自然图景。
5、系统科学
加拿大籍奥地利理论生物学家贝塔朗菲创立一般系统论,第一次定义了“系统”为“相互作用的若干要素的复合体”,提出了“整体不可分性”的“机体论”和“整体论”原则,使科学研究的对象从孤立的部分转向系统整体及其规律的研究。
如果把系统论、信息论和控制论看作是主要研究系统存在的规律的话,那么,60年代以后出现的系统理论则侧重于研究系统发展和演化的规律。
正是这种研究,引导我们在研究自然界的存在方式及演化的过程中,开始注意传统科学关于“自然界在本质上是简单的”这一信念的内在局限性,并从而使“探索复杂性”成为现当代科学的突出主题。
1、阐释自组织的概念以及自然系统演化的自组织机制和条件。
?
所谓自组织是指系统在没有外部信息(指令)的情况下,其内部各子系统(要素)默契配合,自发地协调一致地按照一定的规律运动(或排列)的过程。
组织与自组织现象在自然界普遍存在自然界有各种各样的组织过程。
组织产生的过程实际上是一个系统从无联系的状态,排除了许多别的可能联系方式,只取某一种或几种联系方式的过程。
比如,把混乱的人群排成队,也是一种组织过程,这个过程的意义无非是原来每个人都可任意处在空间各点,而一旦排起了队,可取位置的可能性就比原来大大地缩小了。
因此,所谓组织过程是事物之间联系的可能性空间从大变小的过程。
或者说是从混乱无序发展到有秩序的过程,是一个建立联系的过程。
自然界中广泛地存在着这样的自组织系统。
自组织现象普遍地存在于天体的、力学的、物理的、化学的、生物的、社会的各类系统之中。
第三章
1、如何理解自然界是人类生存和发展的根基?
(1)自然界是人类生存与发展的前提和基础,人类的出现是生物进化的一个重大飞跃。
人依赖于自然界而存在,自然界又受到来自人类的极大影响,人类已成了一种可以改变自然界演化进程的重要力量。
(2)环境创造人,人也创造环境人类的产生,是自然界演化发展、生物界长期进化的结果。
人类的产生过程也是人从动物界分离出来的过程。
今天的人类,之所以能区别于猿和其他动物,是劳动创造的。
劳动是人对自然界的自觉的能动性劳动。
劳动是从制造工具开始的。
因为真正意义上的劳动,是当使用制造的工具成为占主导地位的生存方式的时候才有的。
真正的劳动及“准劳动”使人从自然界分化出来,这是因为劳动促进了人的器官功能的分工、语言的形成、智力的发展,更重要的是劳动具有社会性。
(3)自然生产力是社会生产力的基础,马克思认为在社会生产中“人和自然是同时起作用的”,进而提出了自然生产力和社会生产力这两种生产力的概念。
自然生产力是社会生产力的基础,它制约着社会生产力。
(4)人要与自然和谐一致,可以这么说,在人类加强自已的能动性,从被动走向主动去迫使自然界适应于人类自身的同时,也就开始造就了人与自然之间的不和谐,有时这种不和谐在局部甚至十分严重。
3、当代全球性“生态危机”的主要表现有哪些?
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、生命维持系统瓦解,从而危害人的利益、威胁人类生存和发展的现象。
这些做法几乎无一例外地会加剧自然界的环境恶化,使得人类不得不更沉溺于人工自然的进一步营造,最终导致人与自然关系由初步不协调走向恶化。
更为严重的是,作为生产和制作人工自然物的主要物质条件——不可再生资源和能源,正在变得越来越稀缺。
随着资源、能源的消耗,适应人类生存的天然环境也正在变得越来越稀缺。
人类如果漠视这一点,整个自然系统势必发生某种质变。
这一质变对于自然界而言是中性的,毕竟地球只是茫茫宇宙中一颗行星,即使它不复存在,自然界也依旧存在,但对于人类而言,自然界任何整体性变化都不是中性的,不利于人类的质变将使人类无处藏身!
主要表现:
人口激增人口问题是引发其他问题的基本因素。
人口问题反映了人口数量与环境容量的矛盾。
资源危机在资源方面,人类目前消耗的能源和其他物质资源绝大多数都是不可再生的。
“资源危机”,主要表现在非再生性资源的枯竭、短缺、污染,可再生性资源的锐减、退化、濒危。
如土地荒漠化、森林的破坏、物种的消失、垃圾泛滥、矿物等资源问题尤为突出。
(环境污染、酸雨、臭氧消耗)
4、可持续发展着眼于哪三个“实现”?
生态自然观的确立,为可持续发展的理论和战略提供了重要的哲学依据。
可持续发展是生态自然观的必然要求和实践形式。
今天,可持续发展战略已成为全人类的共同选择!
可持续发展着眼于三个“实现”:
一、实现人类社会、经济与环境的协调发展;
二、实现世界各国即不分发达国家、发展中国家的共同发展;
三、实现人类世世代代的共同发展。
5、可持续发展的基本原则有哪些?
①突出发展的主题——发展原则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
第四章
一、填空:
1、科学事实、科学理论、科学假说、科学定律,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。
二、选择:
1、辩证唯物主义认为:
科学与非科学,伪科学是有本质区别的,(c)是科学区别于非科学、伪科学的根本标准。
A:
经验B:
证实 C:
可检验性 D:
主体际性
三问答题:
2、从科学事实到科学定律,一般有哪两条途径?
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:
(1)借助归纳法,从科学事实概括出经验定律。
它反映事物和现象之间的某种联系,拥有真接可判定或测量的经验内容,例如,开普勒行星三定律。
(2)借助于想象、直觉与灵感得出理论定律。
不是直接源于经验概括;
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。
例如,德国化学家凯库勒发现苯环结构。
它们是“人类理智的自由发明”。
3、什么是科学精神?
举例说明它的重要性。
科学精神是指从科学研究的过程和成果中所显示出来的科学本身所独有的一种精神气质,以及与之相应的科学思想、科学方法。
不同的价值观就会有不同的关关科学精神的界定。
科学精神有广泛而深刻的涵义,主要包括:
①自由探索的精神。
爱因斯坦:
“这种精神上的自由在于思想上不受权威和社会偏见的束缚,也不受一般违背哲理的常规和习惯的束缚。
这种内心的自由是大自然难得赋予的一种礼物,也是值得个人追求的一个目标”。
②勇于批判的精神。
波普尔从科学哲学的角度进一步强调和突出了科学的批判精神,他强调科学方法是批判的方法,批判是任何理智发展的主要动力。
③大胆创新的精神。
齐曼说:
“科学是对未知的发现。
这就是说,科学研究成果总应该是新颖的。
一项研究没有给充分了解和理解的东西增添新内容,则无所贡献于科学。
这项规范强调科学认识论中的发现因素。
它迫使科学这们要有不同形式的‘创造性的’和‘富有想象力’的思想。
”
④严谨求实的精神。
科学需要有实证精神,实证精神意味着科学的严格性,表明任何科学理论或假说都必须接受严格的检验,都必须有充分的实证依据。
第五章思考题:
一、选择题:
科学与非科学,伪科学是有本质区别的,( c )是科学区别于非科学、伪科学的根本标准。
证实
C:
可检验性 D:
2、原理定律型假说的提出是个由结果回溯原因的过程,其基本模式为:
“
(1)相关的经验定律L;
(2)如果H(设定的原理定律型假说)为真,则(c);
(3)所以,有理由认为H为真
L不能被解释B:
H不能被解释
C:
L可被解释D:
H可被解释
二、问答题:
3、科学假说形成的主要途径是怎样的?
假说形成的方法:
经验定律型假说形成的主要方法是概括。
概括就是由个别到一般的认识方法,是追求普遍性认识的方法。
经验定律型假说的概括通常以经验概括(偶适概括)开始,完成于与演绎方式结合的定律概括。
其中包括数理统计方法在概括中的应用。
理论型假说形成的主要方法是溯因和猜想。
溯因是由结果回溯原因,是“把表面的可以看见的运动归结为内部的现实运动”的过程。
这些“内部的物质运动”并不是由现象所直接提供的,而是猜测出来的,所以想象力在理论原理的提出过程中就起着主要作用。
4、试述科学问题的主要来源,并举例说明之。
多选
科学问题的主要来源:
(P110)
第一,为寻求事实之间的联系;
第二,科学事实与已有理论之间的矛盾。
第三,理论自身的非自洽性;
第四,不同理论之间的分歧;
第五,已有生产技术手段不能满足社会需求等。
例1:
为寻求事实之间的联系:
这类问题被称为“经验定律”型问题,其肯定回答就是经验定律假说。
例2:
科学事实与已有理论之间的矛盾:
牛顿理论不能解释水星近日点进动。
光的波动理论解释不了光电效应。
例4:
不同理论之间的分歧:
物理学中的粒子说与波动说,天文学中的地心说与日心说,
地质学中的渐变论与灾变论,生物学中的进化论与突变论,热力学第二定律与进化化,
第六章思考题,一、选择题:
1、从特定的对象或领域推导到另一特定对象或领域的推理形式、思维方法是()。
演绎B:
联想C:
综合D:
类比
2、从个别或特殊推导到一般的推理形式、思维方法是()。
类比B:
归纳C:
演绎
3、从一般推导到个别的推理形式、思维方法是()。
分析B:
类比D:
2、试述创造性思维过程。
创立新理论的整个思维过程,即从提出问题、解决问题到新理论的证明和检验的全过程。
创造性思维过程可概括为如下四个阶段:
第一,准备阶段——问题的提出。
第二,酝酿阶段——问题的求解。
第三,豁朗阶段——问题的突破。
第四,验证阶段——问题成果的证明和检验。
因斯坦创立狭义相对论的过程是创造性思维过程。
以此为例可以清楚地看到这四个阶段。
(1)问题的提出:
光速不变与速度合成法则为什么会相互矛盾?
(2)问题的求解:
分析时间这个概念。
(3)问题的突破:
把“相对性原理”这个猜想提升为公设,并推导出一系列具体的、可供检验的结论。
(4)问题成果的证明和验证:
具体的结论被大量实验所证实。
填空形式:
科学抽象的过程就是由(感性的具体)到抽象的规定,再由抽象的规定上升为(思维中的具体)的过程。
4、什么是科学思维的基本形式?
它们在科学研究中有何作用?
一、科学思维的主要形式:
抽象思维和形象思维是人类基本最常见的两种思维形态。
抽象思维是通过概念、判断和推理来运行的;
形象思维是通过意象、联想和想像而运作的。
运用概念可以进行判断推理,运用意象也能进行判断和推理。
抽象思维和形象思维通过各自有所侧重的关键环节使科学认识由感性阶段向理性阶段飞跃,它们是实现这个飞跃的基本思维形式。
1、抽象思维与形象思维:
抽象思维以概念为基本要素,习惯上被称为“逻辑思维”,形象思维则以意象为基本要素,习惯上被称为“直感思维”。
抽象思维的过程是在概念及其判断的基础上完成的,而形象思维的推理过程是在意象及其联想(想象)和典型化的基础上完成的。
这两种思维的协同作用,有益于全面发挥个人的聪明才智。
所谓想象,是人们在原有感性形象的基础上,经过新的配合而创造出新形象的思维活动或引起的联想、猜想。
例如:
哥白尼在提出太阳中心说前,曾用优美的想象描述了太阳系的运行图景,想象“太阳坐在宝座上率领着它周围的行星家族。
”爱因斯坦十六
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