第九講

科學(xué)認(rèn)識(shí)的假說(shuō)方法與理論建構(gòu)一、科學(xué)認(rèn)識(shí)的假說(shuō)方法（一）科學(xué)假說(shuō)的一般特征科學(xué)假說(shuō)的涵義指根據(jù)已知的科學(xué)事實(shí)和科學(xué)知識(shí)背景，對(duì)所研究的對(duì)象及其規(guī)律性提出的一種假定性的推測(cè)和說(shuō)明。例：將一根棍子插入一個(gè)清水池中，會(huì)看到這根棍子好象在空氣和水的界面上彎曲了。對(duì)此種現(xiàn)象可有如下幾種假說(shuō)：

h1：棍子彎曲現(xiàn)象是上帝要試驗(yàn)人類的智力；

h2：棍子彎曲現(xiàn)象是一種幻覺；

h3：棍子彎曲現(xiàn)象是因?yàn)楣髯訑嗔蚜耍?/p>

h4：棍子彎曲現(xiàn)象是由于光粒子通過氣水分界面時(shí)發(fā)生了折射的緣故。科學(xué)假說(shuō)有如下幾個(gè)基本特征（1）猜測(cè)性：即科學(xué)假說(shuō)依靠了想象與邏輯的跳躍，它超越了人們當(dāng)下經(jīng)驗(yàn)的范圍或有關(guān)證據(jù)、資料的范圍。（2）科學(xué)性：即科學(xué)假說(shuō)是以科學(xué)的知識(shí)背景為依據(jù)，雖具有猜測(cè)性，但并非毫無(wú)科學(xué)根據(jù)的猜想。（3）可檢驗(yàn)性：即科學(xué)假說(shuō)必須表達(dá)明確，必須能夠推論出一些可以被想象到的經(jīng)驗(yàn)事件駁倒或支持的結(jié)論。（4）試探性：即假說(shuō)只是嘗試性地解決相關(guān)的問題，并不等于完全解決了某個(gè)問題。（二）科學(xué)假說(shuō)的形成1.歸納主義學(xué)派的觀點(diǎn)假說(shuō)可以通過有限個(gè)固定步驟從觀察資料中得到（亦即假說(shuō)可以依靠歸納法得到）。（1）歸納主義者看到了假說(shuō)的產(chǎn)生與經(jīng)驗(yàn)事實(shí)有關(guān)，這是可取的，也符合科學(xué)的實(shí)際。（2）一些較低層次的假說(shuō)（即關(guān)于經(jīng)驗(yàn)規(guī)律的假說(shuō)）的確可以通過一定的歸納程序和算法，從資料中產(chǎn)生出來(lái)。例：哈勃關(guān)系式：V=H0Y0

巴耳末公式：λ=bn2n2-22（3）形成科學(xué)假說(shuō)的普遍歸納程序是不存在的，歸納定義的觀點(diǎn)原則上站不住腳。其道理在于：從觀察資料到假說(shuō)，從特殊命題到普遍命題的歸納論證本質(zhì)上是區(qū)別于演繹論證的，歸納推理的結(jié)論是或然的，不保真的，因?yàn)闅w納推理的有效性與合理性，無(wú)論在邏輯上還是在經(jīng)驗(yàn)上都不能夠得到證明。（4）一些高層次的假說(shuō)（即關(guān)于理論規(guī)律的假說(shuō)），并不能通過簡(jiǎn)單地概括和外推從觀察資料中產(chǎn)生。（5）歸納主義否定假說(shuō)的產(chǎn)生與人的聯(lián)想、想象、直覺、頓悟等因素有關(guān)，這種觀點(diǎn)也是站不住腳的。2.現(xiàn)代科學(xué)方法論的一般觀點(diǎn)假說(shuō)的產(chǎn)生并非純偶然的、心理任意的產(chǎn)物，而是人們一系列創(chuàng)造性思維過程的產(chǎn)物；既有邏輯的因素，也有非邏輯的因素；既有必然的推理，也有或然的推理，還有直覺、想象、靈感、機(jī)遇等各種因素的綜合影響。3.假說(shuō)的形成模式（1）達(dá)爾文模式：即假說(shuō)的提出是長(zhǎng)期觀察和思考的結(jié)果。（2）魏格納模式：即假說(shuō)的提出來(lái)得輕快和偶然，先提出假說(shuō)，然后通過觀察和研究收集事實(shí)證據(jù)。（3）愛因斯坦模式：即假說(shuō)的提出是純理論思考的結(jié)果。（三）假說(shuō)的檢驗(yàn)1.從假說(shuō)中推導(dǎo)出預(yù)期的可觀察的事實(shí)陳述。2.設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)假說(shuō)的推論。3.作出檢驗(yàn)結(jié)論，看觀察事實(shí)是確證了假說(shuō)，還是證偽了假說(shuō)。假說(shuō)科學(xué)假說(shuō)為H，推出的檢驗(yàn)結(jié)論（蘊(yùn)涵）為I，則（1）確證的邏輯：如果H為真，則有I，現(xiàn)在I為真，

H被確證。以上邏輯公式所表達(dá)的推理方式稱為肯定后件的推理，這種推理在演繹上是無(wú)效的。例：如果湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)在北京（H），則湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)在中國(guó)（I），湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)確在中國(guó)，則湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)在北京。由此可見確證一個(gè)假說(shuō)的復(fù)雜性。確證假說(shuō)的復(fù)雜性還表現(xiàn)在：第一，存在替代性假說(shuō)的問題，即別的假說(shuō)有時(shí)也能推出相同的檢驗(yàn)結(jié)論。第二，假說(shuō)的先驗(yàn)概率問題。先驗(yàn)概率是指不依證據(jù)的數(shù)量與質(zhì)量為轉(zhuǎn)移的、在選擇上獨(dú)立于假說(shuō)檢驗(yàn)的概率。先驗(yàn)概率與理論的評(píng)價(jià)有關(guān)。（2）證偽的邏輯：如果H為真，則有I，現(xiàn)在I為假，則H被否證或證偽。以上邏輯公式所表達(dá)的推理方式叫做否定后件的推理，它在演繹上是正確的。但證偽一個(gè)假說(shuō)也存在復(fù)雜的情況：第一，觀察的可錯(cuò)性問題。當(dāng)一個(gè)假說(shuō)與觀察陳述不一致時(shí)，并不等于這個(gè)理論被證偽了。第二，輔助假說(shuō)的作用問題。當(dāng)觀察事實(shí)與推演的結(jié)論不符時(shí)，不一定就是假說(shuō)錯(cuò)了，也很可能是輔助假說(shuō)不真。第三，觀察儀器本身的問題。（三）假說(shuō)的發(fā)展1.原有的假說(shuō)被推翻，代之以新的假說(shuō)。2.原有假說(shuō)被修正。3.原有假說(shuō)被豐富、補(bǔ)充。（四）假說(shuō)在科學(xué)研究中的應(yīng)用1.假說(shuō)使研究活動(dòng)帶有自覺性。2.假說(shuō)幫助人們進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)概括，總合與擴(kuò)展經(jīng)驗(yàn)資料?！敖?jīng)驗(yàn)概括”是指從特例到一般命題的推論。3.假說(shuō)是建立和發(fā)展科學(xué)理論的橋梁。恩格斯：“只要自然科學(xué)在思維著，它的發(fā)展形式就是假說(shuō)”。4.假說(shuō)還可用于保護(hù)其他假說(shuō)（或理論）。二、科學(xué)理論及其建構(gòu)方法（一）科學(xué)理論的基本特征和結(jié)構(gòu)科學(xué)理論是指經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的系統(tǒng)化的知識(shí)體系。1.基本特征（1）客觀真理性：即科學(xué)理論相對(duì)正確地反映了客觀事物的本質(zhì)及其規(guī)律性。（2）普遍性：即科學(xué)理論普遍適用于一定的領(lǐng)域，能對(duì)所揭示領(lǐng)域的各種現(xiàn)象作出解釋，能預(yù)言在該領(lǐng)域中出現(xiàn)的新現(xiàn)象。（3）系統(tǒng)性：即科學(xué)理論是由一定的知識(shí)單元如概念、原理、定律等按照系統(tǒng)性原則組成的有內(nèi)在聯(lián)系的知識(shí)體系。（4）邏輯性：即科學(xué)理論的范疇和規(guī)律是一個(gè)個(gè)依次推導(dǎo)出來(lái)的，有著前后一貫的內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)。2.科學(xué)理論的結(jié)構(gòu)（1）基本概念——科學(xué)理論的基石；（2）基本原理和定律——科學(xué)理論的基礎(chǔ)；（3）科學(xué)推論——執(zhí)行科學(xué)理論的解釋和預(yù)見功能。（二）建立科學(xué)理論的方法1.公理化方法即從基本概念、公理、公設(shè)出發(fā)，運(yùn)用演繹推理規(guī)則，推道出一系列的命題和定理，從而建立起理論體系。注意：一個(gè)嚴(yán)格的公理化體系需要滿足三個(gè)條件：（1）無(wú)矛盾性，即邏輯上要首尾一貫，不允許有相矛盾的命題。（2）完備性，即所選擇的公理、公設(shè)應(yīng)當(dāng)是足夠的，從它們可以推道出有關(guān)本學(xué)科的全部定理、定律，缺少任何一條，其中的有些定理、定律就會(huì)推道不出來(lái)。（3）獨(dú)立性，即所有的公理、公設(shè)應(yīng)彼此獨(dú)立，其中任何一個(gè)公理不能由其它公理推道出來(lái)。2.邏輯與歷史相統(tǒng)一的方法“歷史”指客觀事物的發(fā)展過程；“邏輯”指人們對(duì)客觀事物發(fā)展過程的概括反映。（1）按邏輯發(fā)展程序與自然發(fā)展史相一致的原則建立理論體系。例，普通化學(xué)：化學(xué)元素化合物又例，門捷列夫元素周期從氫開始鈾后元素又例，有機(jī)化學(xué)：最低級(jí)的碳?xì)浠衔飶?fù)雜碳?xì)浠衔锷锎蠓肿佑掷飳W(xué)：最簡(jiǎn)單的單細(xì)胞生物越來(lái)越復(fù)雜的有機(jī)體人又如，遺傳學(xué)：孟德爾遺傳規(guī)律分子遺傳學(xué)（2）按邏輯發(fā)展程序與人類認(rèn)識(shí)史相一致的原則建立理論體系例，經(jīng)典力學(xué)：靜力學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)力學(xué)又例，熱力學(xué)：第一定律第二定律第三定律再如，遺傳學(xué)：核酸的結(jié)構(gòu)、功能真核細(xì)胞生物的遺傳規(guī)律3.

從抽象上升到具體的方法即從比較簡(jiǎn)單、抽象和貧乏的概念開始，隨著邏輯的展開，概念的規(guī)定越來(lái)越具體、豐富，最后把事物的各種聯(lián)系在思維中完整地復(fù)制出來(lái)。例：經(jīng)典電磁理論