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科学理论的来源

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科学理论的来源

科学理论的来源范文第1篇

摘 要:学生对程序设计语言课程普遍感到压力大,老师教得辛苦,学生学得艰难。为此本人进行了相关的课题研究,特别是对学生学习该课程的压力及其来源进行了深入探讨,并对心理障碍的疏导问题提出了调适意见。本文就是笔者对该问题研究的初步成果,供大家商榷、参考、共享。

关键词:心理压力;显性根源;隐性根源;合理疏导;恰当调适

中图分类号:G642 文献标识码:B

程序设计语言课程,是理工类专业尤其是计算机类专业学生所学的第一门专业基础课程,一般都安排在第二学期开设。大量的调查结果表明,对于学习程序设计语言课程,学生普遍感到有心理压力,随着课程的进行,难度日渐加大,压力日益加剧,伴随而生的是焦虑日盛、焦躁不安、消极退缩、空虚茫然。因而多数学生对于程序设计语言课程的学习,因畏惧而远之,因害怕而弃之。老师辛辛苦苦教学,却普遍收效甚微。

笔者曾对多届学生(其中包括软件工程专业本科班和计算机科学与技术统招本科班的学生)进行过测试,存在的问题确实不小。例如,分不清“大于和等于”的意思就是“不小于”,其不成立时就是“小于”的人数不低于全班总人数的五分之二;不能区分“判断通过键盘输入的整数是否是素数(或说质数)”与“输出在1和100之间的全部素数”两个不同题意区别的人数超过全班总人数的一半;在15分钟的测试时间内不能将一个三位整数X用X/100取整分离出X的百位数的人数达全班总人数的60%;在学过求余运算符“%”之后,不能用X%10求余分离出X的个位数的人数占全班总人数的80%,不会用(X/10)%10的方法分离出X的十位数的人数竟达全班人数的90%;……。

在这样的前题之下,多数学生刚开始接触这门课程时的心态是既有新鲜感,又感到恐惧,学过一段时间后,便不时流露出畏难情绪。有的在学过一些简单的教学用小程序之后又急于求成,为不能一次成功独立编写出大程序而感到懊恼;有的在上机实践时由于粗心大意出现差错、意外,当系统报告多处错误需要进行调试时就显得十分浮燥和不安,有的学生干脆放弃;……。这些现象都真实地反映了学生在学习“程序设计”课程之初、之中和之后的各个阶段,存在着不同程度的心理问题。面对学生在学习“程序设计”课程时流露出的窘迫、担忧,教师应该怎样正确应对?

程序设计在训练和提高学生的逻辑思维能力方面有独特的作用,所以在高校甚至于在中学,“程序设计”都应该是一门十分重要的课程。尤其在高校,“程序设计”课程在培养和提高学生的逻辑思维能力方面,与“高等数学”课程有异曲同工的作用。笔者认为,无论是从课程地位、课程设置还是课时量的安排来说,“程序设计”课程都应该成为理工类专业与“高等数学”课程同样重要的一门课程。

然而在我国由于中学为了适应应试教育的要求,几乎都没有开设或者没有认真开设“程序设计”课程。这样做的后果,一方面可以说是只注意了培养高考状元,而埋没了其中不少可能在软件行业里有很大发展潜力的少年天才;另一方面,在应试教育的大背景之下,不少中学惯用题海战术,施行只强调模仿、忽视思考的大运动量训练,致使中学阶段的许多学生逻辑思维能力没有得到正常的、合理的训练和培养,软件知识更是贫乏甚至是空白。这些问题往往成了大学阶段学习“程序设计”课程的心理障碍。现象形形,实质都是因为存在各种各样的心理障碍。

要想提高程序设计语言课程的教学质量,就不能不对学生在学习该课程之前和之中的心理状态及产生压力的根源,作一番深入的探讨。针对学生在学习“程序设计”课程时表现出来的问题,教师应该对产生心理障碍的根源进行剖析并予以合理的疏导和恰当的调适。

人的行为既受到心理的支配,同时又影响到心理状态。心理学研究表明,压力分轻度、中度和重度三级,轻度的压力容易转化为惰性,重度的压力会产生焦虑,只有恰当的中度压力才有可能转变为动力。学生面对学习程序设计语言课程所产生的压力,显然属于重度压力。这种重度压力产生的根源,有显性和隐性两个方面。

显性压力来源主要有思维、环境、考试、父母、老师、同学、社会、就业问题等。例如认为自己思维基础差,反应慢,跟不上老师;从未见过多媒体的教学方式,很不习惯,跟不上、记不成笔记;时刻记挂父母的期望,害怕考试“挂科”而失面子;担心因成绩差得不到奖学金,对不起父母,对不起老师;担心同学比自己强,在互相比拼中居下风;担心学得不好,将来就业困难,找不到好工作,会受到社会的岐视等等。这些显性的压力来源,涉及到学习的动机、方法问题,虽然可以采取对症下药的方法得到局部的调理,但却得不到令人满意的诊治效果。我们还应该深究一下对学生产生这种重度压力的隐性根源,这才是解决问题的根本之所在。

首先,刚步入高校的学生,正处于高考压力释放期的后阶段。他们本以为大学的学习会比中学更难,但是,高校第一学期一般都是安排公共课程,除必开的政治课外,“高等数学”和“大学英语”相当于高中课程的延续,他们从中感觉不到来自专业的压力。“计算机基础”的内容简单,有的中学也开设,已经在中学学习过的学生会因为内容重复而感到厌烦。加之,第一学期课时安排较少,习惯于中学“圈羊式”教学模式的学生,对大量的空堂感到无所适从,因而使他们“被迫”继续处于高考压力的释放阶段,虽然第一学期开设的“思想道德修养和法律基础”课对大学生的学习动机和方法等相关内容都有所涉及,但他们更在意“眼见为实”,对所学内容由于在实践中感觉不到“益处”便处于惰性状态,乃至到第二学期开设“程序设计语言”这类对逻辑思维能力要求较高的专业基础课时,因为没有知识基础且又缺乏必要的心理准备,而感到重度压力倍增乃理所当然。所以笔者认为,第一学期的课程安排不当是造成上述重度压力的第一隐性根源。

其次,几乎所有学校在教材的选用上仍采取“必用名人名作”的习惯做法,完全忽视学校的类别、性质和生源的实际情况。何况,不少“名作”只是借用了名人的名字,“名作”并不一定是真正的名人之作。在任课教师的安排上,大多数学校都是只安排刚出校门的新教师任课,他们中的大多数一般都采用一切从简、照本宣科的教学方法,使学生无所适从。笔者认为,教材和教师的选用欠妥,是造成上述重度压力的第二隐性根源。

再次,多媒体教学对提高课堂教学效率方面的确有较好作用,但多媒体毕竟是一种计算机辅助教学设备,需使用得当,恰到好处,而不能滥用。有的教师将其作为唯一的授课形式,笔者认为,从课程的性质和教学内容的特点来说,这样做不可取;从对于不同的教学对象来说,教学形式一刀切的做法更不可取。有不少学校把投影银幕置于黑板正中,并提出取消粉笔加黑板的常规教学形式,学生感到无所适从也绝非偶然。在调查中,大多数学生反映跟不上投影内容的变换,无法记笔记;多数学生反映枯燥乏味的内容和近似黑暗的环境很容易昏昏欲睡。笔者认为,教学手段的使用不当,这是造成上述重度压力的第三隐性根源。

程序设计语言课程能否提前到第一学期开设?如果能这样做的话,一方面可以让刚步入高校的大一学生,终止高考压力的释放,而初步尝试到来自专业的压力。因为,只要调控适度,对于绝大多数学生,早一点接触来自专业的压力,利多弊少。同时,这样做也有利于众多的后续课程的开设,并在其中继续保持这种中等程度的压力,这对促使学生成材的作用不言而喻。问题在于程序设计入门语言要选择恰当,应该如何选择呢?日本著名的计算机教育家三田典玄先生的研究表明,如果将硬件和软件作纵坐标,将系统和用户作横坐标画一张图,BASIC语言是正好处于该图的中间位置,是最适合作为初学者的入门语言。早在上世纪五十年代后期,我国就是选用BASIC语言作为程序设计课程的入门语言的,这从BASIC的含义便不难看出,所以现在不少发达国家仍选择BASIC语言作为初学者的入门语言。但是,我国的绝大部分高等学校都是选择C语言作为入门语言。C语言在上述图的偏左下位置,是面向系统和硬件的,对于初学者来说难度较大,不太适合在第一学期开设。如果将C语言和BASIC语言在上述图中连一条线,在靠近BASIC语言处找到一个点,将其作为入门语言放在第一学期开设,对于初学者来说可能比较合适。然而,符合这一要求的现存的语言目前并没有。怎么办?能否对C语言的内容和要求作一些必要的调整来达到这一目的?首先要解决的是对难度大的处理问题,C语言的难度大在何处?就目前使用较多的C语言教材的章节难度问题,通过对某大学软件学院的近五百名学生进行学情问卷调查结果表明:对“指针”一章感到困难的占88.38%,对“函数调用”一章感到困难的占86.49%,对“循环结构”一章感到困难的占81.08%,对“数组”一章感到困难的占57.43%,对“选择分支结构”一章感到困难的占21.62%,对输入函数scanf的使用感到困难的占18.78%,对输出函数printf的使用感到困难的占12.86%。如果能作如下调整:

将相对难度最大的“指针”一章内容分别分散放在“数组”、“函数”、“其他数据类型”三章中;

将“函数调用”移至“其他数据类型”之后讲授;

先介绍无格式输入流cin和无格式输出流cout,然后根据有格式输出问题自然引出输出函数printf,在讲到有输入和有格式输出问题时采用cin和printf的混合形式,在讲到指针和指针变量内容介绍了地址概念之后,自然引出有格式输入函数scanf;

改变原教材“冷冰冰”和“高不可攀”的面孔,增加趣味性的问题和实用性的问题,删去高难的数学问题;

增加适量的难度不大的探索性问题。

同时将课程名定为“高级语言程序设计基础”,安排有经验的教师帮带部分新教师,在第一学期用周课时6节讲授(含课程实践时间在内)应该是完全可行的。

此外,对于刚步入高校的大一学生来讲,他们比较习惯教师用传统的板书方式将讲授内容提纲挈领。就程序设计语言课程而言,对程序执行过程特别是循环过程的分析,教师在黑板上分步介绍,学生的思维容易跟得上,这对培养大一学生分析和解决问题的能力是很有作用的。可是对有些概念和过程的动画演示和源程序的运行结果演示,对于帮助学生理解问题,信服结论又十分重要,显示出投影教学的绝对优势。总之,多种课堂教学方式的优势互补、灵活运用,是保证课堂教学取得最佳效果的基础。也就是说,既要保持传统的粉笔板书,又要恰到好处地运用投影教学方式配合。但是在一堂课内,要想银幕频繁放上放下、投影仪频繁开关是不现实也不允许的。为此,投影银幕的安装位置就应有所讲究。在宽敞的多媒体教室,银幕可挂于黑板右侧;在普通教室内,银幕最多只能遮挡黑板的三分之一,这样就能做到让先进的多媒体教学和传统的粉笔板书完美结合。

在产生重度压力的隐性根源得到防治之后,对于可能发生的显性根源问题也不可忽视。学习是人类获得个体经验并使自己的行为改变的过程。在高校,学习是学生在校内的基本活动。学习活动既可以让学生获得相关专业的知识、技能并增长个人的能力,又能使他们逐渐养成良好的品德和健全的人格。因此必要的思想教育仍然十分需要,通过调查发现,学生很关心开设程序设计语言课程的目的和这门课程的作用以及最佳的学习方法。教师可以结合课程内容有机地恰到好处地一一介绍,并适当引入一些励志的内容,如在学生做第一个“熟悉Visual C++6.0的运行环境”实验时,要求学生将下列文字输出到屏幕上:“我钟爱程序设计,为今后步入IT行业而努力学习!――未来的IT精英”等等。

对于可能出现的个体问题,要针对具体问题对症下药。疏导、调适工作应该从何做起呢?教师应千方百计激发学生学习“程序设计”的兴趣,增强学生学好“程序设计”的信心。比尔・盖茨及他的好友和助手保罗・艾伦就是由于对程序设计的极大兴趣,达到痴迷的程度,最终成为“程序设计”领域的姣姣者。目前国内多数的“程序设计”教材,所选例题多是高难的数学题,似乎“程序设计”只是用来解决高难数学问题的,与“平民百姓”无缘。其实不然,计算机编程是一门实践性很强的课程,它并不需要高深的数理知识作基础,一个具有一定综合能力(包括英语水平)的合格初中毕业生足可以入门。然而我国大学计算机专业的毕业生,不能独立写出一行完整程序代码者比比皆是。试想,教学方式多以课堂讲解、纸上谈兵为主,很多本来比较容易的软件知识都被披上了高深莫测的神秘面纱,留下了很多悬念,怎能不使学生望而生畏而拒之以远呢?!要善于通过对趣味性问题的探讨,对实用性问题的琢磨,培养学习的兴趣,深化对问题的理解,帮助学生学好编程。如果教者能适量引入一些有实际意义的趣味性题目,在课堂上能结合运用投影设备动态分析程序理解的难点,并现场演示程序运行的过程和结果,甚至适当开展一些课堂讨论乃至于辩论,是可以引起并进而激发学生对程序设计的极大兴趣的。

鉴于目前高校学生知识基础和思维能力的现状,笔者以为:“程序设计”课程的教学要求应先低后高,以低求高;课程的进度安排应先慢后快,以慢求快;课程的教学进程应铺设台阶、化难为易;举例宜少而精,分析应细而透;要尽可能安排较多上机实践,一定要安排“课程设计”(或称“课程实践”)环节,让学生有充分锻炼、展示才华的机会;……。微软公司希望新进员工,要有累计书写过几十万行程序代码的实际经验。为的是什么?因为微软公司十分看重员工的实践能力。“程序设计”是一门典型的实践性很强的课程,只能在实际上机编程过程中提高自己的能力;学编程的不上机,就好比是学游泳的不下水,效果可想而知。惟有通过实践,才可以加深理解,培养兴趣,获取知识。比尔・盖茨及他的伙伴保罗・艾伦他们的编程知识基本上都是靠自学从实践中摸索出来的,绝不是哪位知识渊博的老师传授的结果。这方面的真理只有一条:只要有兴趣,无师也能自通。而且还可以说,兴趣的培养比知识的获取更为重要。教者的主要作用,只是“授之以渔”而已。

根据学生性格和气质的差异,将他们进行合理搭配,组织学习互助小组暨“课程设计”课题组,促成性格和气质的优势互补。

我们知道,马克思是属于粘液质气质类型,恩格斯是属于胆汁质气质类型,他们两人的完美结合,造就了一代伟大的革命导师,树立了气质类型优势互补的成功典范。应该承认,学生的智力水平和思维习惯以及性格和气质都存在着较大差异,所以他们在学习“程序设计”课程的课堂上和上机实践时的外显行为有很大的区别。从思维力的角度来看,思维进程基本上可以区分为慢智思维型和快智思维型两类。慢智思维型的学生思维启动时间较长,爱好分析比对,对问题的理解比较深刻,在充分理解的基础上,对新知识的记忆较为牢固,对新知识一旦发生兴趣,其保持的时间较长;快智思维型的学生,思维启动时间短(正是因为这点而往往受到教师的偏爱),喜欢提问和发表见解。但思维质量稍显粗糙,对问题的理解比较浅显,兴趣的保持时间较短,一旦遇到挫折,便易恢心丧气。慢智思维型的学生性格偏内向,气质类型多属粘液质和抑郁质。快智思维型的学生的性格偏外向,气质类型多属于多血质和胆汁质。但无论哪种性格、气质类型,都有其优点和不足。在个体学习时,其优势难以展示和发挥,如果将他们搭配成组,就有可能以长促短,优势互补,提高效率,进而达到激活他们的天赋与潜能的目的。否则,只可能是越学越没兴趣,越学越感到没意思,最后不得不对“程序设计”课程敬而远之,这是教者所不期望的。

为了提高学习效率,在“程序设计”的教学和实践过程中,可以采取成立学习互助小组的方式。这是因为,那些慢智思维型的学生,他们多有借助于性格外向的学生思路敏捷的优势,来提高他们启动思维速度的强烈愿望,但又往往羞于启齿。那些快智思维型的学生,比较羡慕性格内向的学生考虑问题深刻、周到的优点,希望求助但又往往有所顾忌。如果教者能主动做好将学生搭配成组这项工作,用以消除内向学生的害羞心理和抑制外向学生的张扬气势,使他们各自的愿望得以实现,让学生在编制软件过程中,初识团队开发的作用和共享合作成功的愉悦,是会深受欢迎的。当然,学生是认知活动的主体,分组应以充分自愿为前提,让学生自由组合,教者只需发挥好主导作用,在基本了解学生的气质类型的基础上,稍加建议调整即可。了解学生的气质类型可以在接触交谈中发现,继而通过问卷调查初步印证,并不需要十分精确。诚然,从专业的特点来看,“程序设计”专业学而有成者多属胆汁质和粘液质两类学生。但如前所述,作为现代人,程序和软件的概念应人人知晓。教学过程中,理所当然不能排斥气质类型为多血质和抑郁质两类学生。况且,从调查中发现,气质属混合型的还为数不少。在实施“课程设计”(或称“课程实践”)环节时,更应该分课题组进行。这是因为“课程设计”一般分为开展调查拟定课题、经过研究确定结构、分工合作写出程序、集中演讲展示成果四个阶段。开展一定范围的情况调查以确定课题,通过集体研究来构思程序,乃是“课程设计”过程的基础工作。开展调查正是快智思维型学生的优势,而进行研究又正是慢智思维型学生的特点。在不同阶段,学生会主动在课题组内推选出各种类型的最佳人选来牵头完成所需做的工作。当他们在课题结束展示成果获得好评时,无不为他们的共同辛劳取得的成果而欣喜若狂。其兴奋的激情,也同样会感染着教者。认知活动的主体和主导双方,定会在教学的全过程中,共享成功的愉悦。

结束语:笔者通过多年实践,深刻体会到:在激发兴趣的过程中对学生学习“程序设计”课程的心理障碍进行合理的疏导,在互助互补的过程中对学生学习“程序设计”课程的心理障碍进行恰当的调适,既十分需要,又极其可能。只要有一份责任心,就必然会正确应对,积极善待,想方设法,取得成效。通过这样的主动、恰当的调适,学生们不再顾虑重重,自然消除来自多方的重度压力。有了较扎实的基础和较熟练的技能,也就不会再沉浸在害怕就业被淘汰的阴霾之中。

以上是笔者进行程序设计语言课程教学实践和开展有关课题研究的切身体会,用以抛砖引玉,期望与志同道合者一道,共同探索提高我国程序设计语言教学质量之路。不当之处,恳请批评指正。

参考文献

[1] 吴运,施春华.大学生实用心理学[M].南京:河海大学出版社,2001.

科学理论的来源范文第2篇

针对中医学是理论医学的观点,通过对经验、理论的涵义与划分,以及中医学理论特质的探讨,提出不能笼统地将中医学称为理论医学,与之相对将西医学称为经验医学。如果要说中医学是理论医学,也只能说是形而上学的理论医学,也就是通俗所说的哲学医。

【关键词】 中医学;经验医学;理论医学;科学理论;形而上学

Abstract: Pointing to the view of TCM being the theoretic medicine,by connotation pision of experience and theory,the discussion on TCM theoretic features as well,it puts forwards we can not generally call TCM as theoretic medicine,or western medicine(WM) as experience medicine.If you shall insist on above,TCM is only metaphysics theoretic medicine,i.e.the philosophical medicine in earthily speaking.

Key words: TCM;experience medicine;theoretic medicine;science theory;metaphysics

一般认为医学本身就是一种经验科学,经验对医学的发展、进步至关重要,中西医学概莫能外,只是相对而言,中医学更偏向于经验医学。但有学者则认为中医学不是对人体生命运动、疾病过程及治疗疾病等经验事实的描述和记录,而是对经验事实进行解释的理论知识体系,是经理论(逻辑)思维整理的具有辩证和类推特点的逻辑体系,是由一系列基本范畴组建的概念、范畴体系,故中医学是理论医学[1]。这一观点很有启发意义,它涉及到经验与理论的界定、理论的划分,以及中医学与经验、理论的关系等诸多问题,实有深入辨析之必要。

1 经验、理论的涵义与划分

1.1 经验的涵义与划分

从哲学的层面而言,所谓经验即感性经验,指人们在同客观事物直接接触的过程中通过感觉器官获得的关于客观事物的现象和外部联系的认识。辩证唯物主义认为,经验是在社会实践中产生的,是客观事物在人们头脑中的反映,是认识的开端。但经验有待于深化,有待于上升到理论。F·培根认为一切知识来自个人的经验,并认为经验是由外物作用于感官而产生的。唯物主义的经验论者J·洛克也认为知识来源于经验,但他把经验分为外部经验(感觉)和内部经验(反省)两种。

从经验产生的方式的角度而言,可以划分出三种不同的经验概念:一是日常生活经验。它既不是系统的观察,也不是实验活动,而是一个人借助其亲身经验而发生的成长和教育。这种生活经验包括了某些无法传达给别人的东西,除非后者自己拥有类似的经验。因此,这里有一个“默会知识”的成分,它是无法仅仅用语词来传递的。我们通常与别人一起具有这种生活经验,别人常常帮助我们获得这种理解。这种亲身经验因此是可以为他人所了解的。二是以系统观察形式出现的经验。即在科学研究中根据特定概念对某些类型的事件进行观察和记录,如达尔文对动物的观察,天文学家对行星的观察等。在这些经验的基础上,我们能提出可以被新的观察所加强或弱化的假说;换句话说,我们可以借助于假说演绎的方法来从事研究。三是科学实验的经验。即人们根据一定的科学目的,运用特定的科研手段(科学仪器与设备)主动干预或控制被研究对象,在典型环境或特定条件下获取的科学事实。实验是发现新事实的主要来源,1901—2008年医学诺贝尔奖(除9年因战争而停颁之外),计有5项临床技术奖(全部集中在诺贝尔奖早期),3项工程技术奖,其余均属于科学实验奖。当然,并非所有的科学都依赖于实验,但所有的科学都进行系统的观察,就此而言所有的科学都运用经验,正是在此意义上,人们把自然科学和社会科学也称为经验科学,因为它们提供的理论是有实质内容的,并且可通过对现实的经验观察来检验。在这里,经验就是指知识的现实性或实质性。

1.2 理论的涵义与划分

一般认为,理论与经验相对而言,是指概括地反映现实的概念和原理的体系。它是系统化了的理性认识的结果。人们在实践中获得关于客观事物的感性认识,随后对它进行加工制作,上升到理性认识;再把这种理性认识按照一定的逻辑进行必要的整理,使之条理化系统化为一个严整的体系,从而形成理论。任何理论都是由概念和原理构成的,它既是一个有结构的命题系统,同时是一个演绎陈述的等级系统,它的各个命题或陈述之间有着某种特殊的演绎结构使之相关起来。

理论大致可划分为科学理论、数学与逻辑理论、形而上学理论三类[2],分别对应于经验科学、形式科学与形而上学。科学理论是系统化的科学知识,是关于客观事物的本质及其规律性的相对正确的认识,是经过逻辑论证和实践检验并由一系列概念、判断和推理表达出来的知识体系。科学理论(自然、社会)或科学命题是要对现实世界作出陈述,因而具有经验的内容。所以,科学理论或命题的真假,不能仅仅由逻辑分析来解决,而必须由经验来检验。一种科学理论,尽管可以建构为某种演绎陈述的等级系统,但是,科学中的任何命题并不能因为它与由之导出的公理(科学理论的基本定律)相一致而成为真的,相反,如果这个导出命题与经验不一致或相悖,就将不但危及这个导出命题本身,而且还将危及由之导出的那些前提。科学理论和科学命题的真假是要由经验来判决的。

数学和逻辑中的命题都是分析命题,分析命题并不对自然界作出预言,因而不具有经验内容,不能提供自然信息。分析命题虽然有真假可言,但分析命题的真假仅由语句间的意义分析来解决,而并不依据经验来检验,它的真命题都是一些重言式,而所有矛盾式都是永假命题。原则上,数学和逻辑学理论都是一些重言系统,数学定理和逻辑定理都是一些重言式。因此,一个数学定理或逻辑定理能否成立,只接受逻辑的分析,而不接受经验的检验。一个数学或逻辑命题之所以是真的,仅仅是表明它与由之导出的那个公理系统相一致或符合,而并不对我们的经验世界作出陈述。

形而上学理论虽然表面上也像是要对现实世界作出陈述,因而形而上学“命题”也像是具有经验内容的综合命题,但实际上它既不是像数学或逻辑命题那样的重言式,可以通过逻辑的分析而判定其真假,也不像科学命题(综合命题)那样可以接受经验的检验。原则上,形而上学命题都是一些无真假可言的(既不真亦不假的)“伪命题”。它仅仅在表面上像是对世界作出了陈述,实际上它不具有经验内容,不曾告诉我们任何自然信息。

2 中医学理论的特质

当我们说中医学是理论医学的时候,根据上述对理论的划分,自然必须搞清楚中医学是哪种类型的理论医学。

2.1 从中医理论的建构看中医理论的特质

中医理论的建构,一方面来自于临床实践经验以及日常生活经验的归纳总结,另一方面来自于对中国古代哲学概念与原理的引进。其中,经验体系是中医学中最核心的部分,是中医学赖以生存、发展的基石。辨证论治作为中医学临床诊疗的基本实践模式,是以状态调整为导向、证-治-效紧密相关的一种整体、动态的个体化复杂干预过程。在这个过程中,个体医生对临床经验进行积累,通过归纳总结个体病人形成的病人群体的共性特征,形成自己独特的学术观点;而个体医生的学术观点被医生群体所采用,学术观点逐渐变成了学术思想;如果学术思想被传承、被流传就形成了学术流派;学术思想如果被进一步的提炼升华,就上升为中医理论。无论个人经验、个人学术观点、学术思想或中医理论都是在临床的实践中不断的得到检验和修正,不断的被凝练升华。《伤寒论》与《温病条辨》作为中医学术发展史上具有里程碑式的代表著作,即是通过对大量个案的归纳总结,把握了辨证论治的规律,发展了中医理论。但是,中医学术的发展由于缺乏科学理性的反思和科学实验方法对现象背后本质的进一步揭示,因此,中医理论从某种角度而言,就成了一个贮存和再现经验事实的工具系统,其对病、证的认识,由于搜集的材料局限于表象经验范围内,故病与证也只能以临床表现的排列组合或主症兼挟来构造,内在机制则靠推测来填充和弥补,这样构造的病与证的模型,无疑仍然是经验型的,辨证论治也是对众多经验的分类捆绑。作为工具的中医理论,只联络有关临实,并不表达真实机制,或此或彼无须考察是否符合客观实在。中医理论的这种工具性特征,表明中医学仍停留在经验水平,这种貌似理论的经验工具极大地妨碍了中医经验的理性化、客观化要求[3]。

《黄帝内经》作为中医理论体系的奠基之作,在构建中医理论的过程中,借助了中国古代哲学的气一元论思想与阴阳、五行学说。气论作为一种自然观,着重探讨物质世界的本源,它以无形之气的聚、散等来阐释有形之物与无形“虚空”之间的内在联系,揭示事物的整体性、过程性和统一性。阴阳学说着重以一分为二的观点,运用阴阳的属性及对立互根、消长转化的理论来研究事物的性质及其对立统一的关系。五行学说则把自然界看作统一的整体系统,用木、火、土、金、水的属性及其生克乘侮规律来研究事物之间的相互关系及其作用。以这些哲学思想为指导来构建中医理论,势必强调从整体、宏观、动态的角度去研究人体的生活活动及其与外环境的关系,从而形成中医学重视整体、功能、运动等特点。同时,中国古代哲学中的天人观、形神观、中庸观、常变观等,都对中医理论的发生、发展有着重要的影响。正由于中医学主要借助中国古代哲学形而上的思维方式认识人的生命活动,所以,有学者根据《易传·系辞上》“形而上者谓之道,形而下者谓之器”的论述,提出中医学的研究对象是形上之人,西医生物医学研究的是形下之人[4]。

2.2 从科学理论的功能看中医理论的特质

科学理论具有解释和预见两大功能。科学解释和科学预见都是根据科学理论所揭示的规律性和本质联系,按照同样的逻辑机制从理论前提和先行条件演绎出来的推论。科学解释是从已知的事实概括、抽象出理论,再从这个理论逻辑地推导出内容上与这些事实耦合的判断。科学预见则是从该理论逻辑地推导出未知事实的结论,这些事实或者已经存在但不为人们所知,或者暂未存在,但应当和能够在将来产生。如爱因斯坦的广义相对论不仅解释了已知水星轨道的摄动现象,而且也预见了光线在引力场中的弯曲效应,这都是后来为天文观测证实了的预见。

反观中医学理论,一方面其从经验归纳总结所形成的理论,或者是对经验的约定性说明,如疟疾的病理是风、寒、暑、湿、痰浊之邪,伏于少阳半表半里,用小柴胡汤加常山、草果等治疗是和解少阳,祛邪截疟,它并没有反映疾病现象和医疗事实的本质原因和内在机制;或者理论只是经验的替代工具,是对一组经验现象的捆绑,并不表达真实机制,如“风寒袭表”只是“发热恶寒,头身疼痛,无汗,苔薄白,脉浮紧”的代称,辛温解表是对麻黄、桂枝、荆芥、防风等药物组合的说明。因此,当我们提起“风寒袭表”时,一系列临床表现组合便不言而喻,说到“辛温解表”,一系列相关的方药组合随即而现。另一方面,从中国古代哲学移植、引进的理论,则具有上述形而上学理论的所有特征。中医阴阳、五行学说,犹如有学者对质量互变规律分析所说:科学是允许套公式的,通过套公式而演绎出具体结论,尽管其结论是可错的,但却可由此来检验理论。辩证法却不然,它不可能导出任何可检验的蕴涵,任何可检验的具体结论都不可能是真正从它导出的。因此,那些具体结论的错误也不可能危及任何那些作为前提的所谓“辩证法规律”。所以,像以辩证法那样的用“质、量、度”来解释水的结冰和沸腾,虽然它所“解释”的是一种物理现象,但这种对物理现象的“解释”方式,不可能被写入物理学教科书,因为它完全是一种伪解释[5]。当然,阴阳、五行学说与中医学之关系,并不完全等同于质量互变规律与物理学之关系,它与中医实践长期磨合,已成为中医学重要的理论框架。但是,这种理论往往也只有解释功能,甚或是事后的,是在经验的基础上为了解释经验而存在的,并无严格意义上的预测价值。如根据五行相生规律所确立的治法,常用的有培土生金、金水相生、滋水涵木、益火补土,而没有养木生火之类的提法,况且益火补土之“火”,也根据临床实践经验修正为肾阳,而并非五行学说本义之心火。再如在五行预测中人们常举“见肝之病,知肝传脾,当先实脾”为例,其实这种表述也是建立在临床经验基础上的,人们发现在情绪受到刺激之后,大多伴有消化系统功能异常的情况,中医学称之为“肝胃不和”、“肝郁脾虚”等。我们并不能根据五行理论预测其他的传变关系,如“见心之病,知心传肺,当先实肺”等,尽管张仲景在《金匮要略》中说“余脏准此”,但缺乏实践经验支持的形而上学思辨演绎,是很难达到预测的目的的。

中医学产生于自然哲学的自然科学时期,从科学发展的历史看,一门科学理论愈是不成熟,其中所包含的形而上学成分就会愈多。中医临床经验犹如一粒粒珍珠,正是借助于哲学体系编织成理论之网的。因此,并不能因为中医学有一系列基本的概念、范畴按一定的逻辑结构组织成体系,就笼统地将中医学称为理论医学,与之相对将西医学称为经验医学。如果要说中医学是理论医学,也只能说是形而上学的理论医学,也就是通俗所说的哲学医。虽然科学家在创造和建立科学理论的过程中,形而上学理论或某些“命题”甚至还能起到某些启发作用,正如古希腊的原子论的形而上学曾经对道尔顿建立近代化学中的科学原子论和对以牛顿为代表的几代科学家建立近代物理学理论都曾经起到过巨大的启发作用一样。甚至即使像黑格尔式的辩证法的形而上学,实际上对科学的发展也可以有某种启发的作用。但科学家发展科学理论的任务之一,就是要不断地区分并剔除科学理论中的形而上学成分,因为不断地区分并剔除科学理论中的形而上学成分正是科学理论取得进步的重要的甚至主要的途径。奥地利物理学家薛定谔1925年在《我的世界观》中对形而上学与科学理论的关系有着精辟地论述:“形象地说,当我们在知识的道路上迈进的时候,我们必须让形而上学的无形之手从迷雾之中伸出来引导我们,但同时也必须时刻保持警惕,以防止形而上学温柔的诱惑把我们引离正路坠入深渊。或者换种说法,在探求知识的道路上迈进的大军中,形而上学是一支先遣队,它深入到情况不明的敌方境内布下前哨。我们不能没有前哨,但我们也知道这些前哨最容易遭到狙击。再打个比方,形而上学并非知识大厦的一部分,而只是建造大厦不可缺少的脚手架。或许我们甚至可以说形而上学在其发展中可以转变为物理学(形而下学)。”很明显,中医学正是因为其形而上学的思辨限制了人们更深入地研究现象本身的规律性,阻碍了中医实证科学的发展;哲学思辨理论没有办法加工科学研究所提供的新的经验材料,没有办法使经验向概括运动,抑制了中医科学理论的发展。因此,有必要对中医学是什么样的理论医学做出明确的说明,搞清形而上学理论与科学理论的区别及其关系;否则,很容易给缺乏科学哲学知识的学者造成误导,反而不利于中医学的发展。

参考文献

[1]任秀玲.论中医学的理论医学特征[J].中华中医药杂志,2006,21(6):323325.

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[3]聂广.中医感悟录[M].北京:中国医药科技出版社,2006:5.

科学理论的来源范文第3篇

科学革命的实质是什么?科学进步的图像是什么?换言之,科学革命变革的主要实体是什么?科学发展的模式是什么? 国外学者对此问题做出了形形的回答。

一、国外学者的回答

波普尔(K.Popper)认为,科学是人类心灵的壮丽探险,科学的本质就在于永无止境的探索。他把“问题”作为整个科学探索的起点,运用“可否证性”(falsifiability)或“否证”(falsification)概念,提出了科学进步的四段图式;P1(问题1)TT(试探性理论) EE(消除错误) P2(问题2)。这个图式周而复始,永无止境。显然,波普尔把理论看作科学变革的实体——科学革命是科学理论的变更,因此理论是暂时的、脆弱的,它随时都可以被一次否证。

本世纪60年代初,库恩(T.Kuhn)出版了他的代表作《科学革命的结构》。在这本小册子中,库恩反对逻辑经验主义把科学的发展看成是各种货色一件件地或—批批地添加到不断加大的知识货堆上。他力主动态地、历史地看待科学的进步,把科学的发展视为常规时期和革命时期交替出现的过程。他不满意波普尔把理论看作科学变革的实体,他的科学观的核心是“范式”(paradigm)概念。库恩给范式赋予多种含义(有人统计共有21种用法),从“一种具体的科学成就”到“一组特定的信念和预想”。综而观之,它是由理论要素、心理要素以及联合这两个要素的本体论和方法论要素组成的,每一种要素内又包括五花八门的具体内容。库恩认为科学革命就是抛弃旧范式,采纳新范式。他利用范式概念建立了下述的科学发展的动态模式:前科学常规科学危机科学革命新的常规科学……

库恩开创了以科学史料为基础来考察科学哲学问题,探讨科学发展和知识增长规律的先河。继库恩之后,又有拉卡托斯、费耶阿本德、劳丹等人的学说汇入其中,形成了一股历史主义的潮流。

拉卡托斯(I. Lakotos)既不满意波普尔的否证主义,也不满意库恩范式的模糊性和选择范式的非理性标准。为了强调科学发展的连续性和科学进步的合理性,他提出了研究纲领的模式。在拉卡托斯看来,科学总是以研究纲领的形式向前发展的。科学发现和评价科学理论的基本单位是研究纲领,它是一个有结构、有层次的整体。研究纲领内部有相对稳定的“硬核”,外部是柔韧多变的“保护带”,还有一套解决疑难的机制,即助研究法(heuristic)。硬核是约定的,是作为研究纲领未来发展基础的、最普遍的基本假设和基本原理,它比范式具有更大的稳定性。保护带由各种辅助假设构成,当遇到反常或否证时,保护带可以通过调整辅助假设而达到保护硬核的目的。当研究纲领失去解释力和预测力时,它就会因逻辑的和经验的原因而碎裂,人们就会抛弃这样的退化的研究纲领,而采纳进步的研究纲领,这是科学革命的基本原理,是一个自然的新陈代谢过程。

在同库恩的论战中,费耶阿本德(P.Feyerabend)描绘了他的科学发展模式。他认为科学有一定的“韧性”,人们总能够从许多理论中选出一种可望取得成功的理论,即使遇到巨大困难时仍可加以坚持,而置大量反证于不顾。在这一点上,他不赞同波普尔关于理论总是被不断驳倒的观点。有了韧性,我们就不必用顽强的事实取消某一理论了,我们可以使用其他理论T′、T″、T″′等,即对现行的理论进行调整,这就不可避免地要接受增生原理,容许不同理论的并存。在这一点上,他又坚决反对范式的绝对统治。在费耶阿本德看来,科学之所以不断发展,正是增生与韧性相互作用的结果。

劳丹(L.Laudan)把科学看作一种解决问题、定向问题的活动。他同意理解和评价科学进步的工具是较一般的大理论,而不是单个的具体理论。他认为这种大理论不是范式或研究纲领,而是所谓的研究传统。研究传统为发展具体理论提供了一套指导方针。它们中的一些构成了一种本体论,以—般方式详细阐述研究传统所属领域中的基本实体的类型。研究传统中具体理论的作用,就是通过把经验问题还原为研究传统的本体论,来解释这些经验问题。研究传统还概括了这些实体相互作用的方式。研究传统也往往说明某种程序,它构成这一传统内的研究者所愿意接受的合法的研究方法。这些方法论原则广泛包括试验技术、理论检验和评价方式等。简而言之,研究传统就是有关领域的一组本体论和方法论的“做”与“不做”。在劳丹看来,科学革命不过是竞争着的研究传统之间的特别引人注目的一次决定性冲突所带来的研究传统此消彼长的新格局。

为了说明科学革命的实质并描绘科学进步的图像,其他西方学者也从不同的角度对库恩的范式论进行了批判、修正和改造。例如;尼古拉斯麦克斯韦(Nicholas Maxwell)的“形而上学蓝图”、斯尼德-斯台格缪勒(Sneed-Stegmüller)的“理性重组”(S纲领)、夏佩尔(D. Shapere)的“域”(domain)理论等,我们对此不拟一一加以介绍。在这里,有必要提及苏联学者凯德洛夫(Б. М. Кедров)的观点。

凯德洛大是从列宁关于革命的普遍定义出发来论述科学革命概念的,他从认识论和方法论两个方而对“革命”概念进行厂逻辑分析,并详细论述了科学革命的三个特点。在此基础上,他对科学革命做了下述定义:“所谓自然科学革命,应当首先理解为研究和说明自然现象的观点本身的根本转折,用来认识(反映)所研究的对象的思维结构本身的转折。真正的自然科学革命的实质恰恰在于思维方式这种急剧的转折,恰恰在于由已经陈旧的科学认识方法向新的进步的科学认识方法的转变。” 以此为根据,凯德洛夫把历史上的科学革命分为四种不同的类型:第一类革命——哥白尼革命——从外观到现实性,第二类革命——康德革命——从不变到发展,第三类革命——“自然科学最新革命”(列宁在《唯物主义和经验批判主义》中的称谓),第四类革命——科学技术革命。在凯德洛夫看来,这也是在科学史上先后发生的四次革命。鉴于这个问题本文作者已有专文 论述,此处不拟赘述。

国外学者的探索是难能可贵的,他们构造的实体和模式都从不同方面或角度说明了科学进步的事实,包含有部分的真理性。但是,他们的实体似乎都没有抓住科学革命的实质,他们的模式也不完全能说明科学发展的历史实际。波普尔把科学变革的实体视为理论,他涉及的层次似乎偏低,结果他的四段图式导致了走马灯式的“不断革命”。劳丹的研究传统、凯德洛夫的思维方方式,指的都是科学的哲学基础或科学中的哲学成分,其涉及的层次恐怕偏高,把它们的变革看作是科学革命的实质,似乎也没有深中肯綮。拉卡托斯的研究纲领、费耶阿本德的韧性原理和增生原理,尤其是库恩的范式,又显得过于庞杂,使人不得要领。

那么,科学革命的实质或科学革命变革的主要实体究竟是什么呢?弄清这个问题,才能比较正确地描绘科学进步的图像。而要弄清这个问题,必须首先从分析科学理论的结构入手。

二、科学理论的基础或框架——科学观念

不少人承认,科学革命的最关键的因素是重建科学理论的基础或框架。然而,人们对这样的基础的理解却不尽相同。有人认为科学理论的基础是这门科学的经验材料、基本理论原理和基本概念的总和;有人认为它是基本理论的、逻辑的或哲学的思想观念;有人认为它是本体论和方法论的信条;有人认为它是世界图像、研究的普遍方法、解释的思想、知识的构架;还有人认为它是认识活动的全部综合,其中包括主体及其目的和任务,认识的手段、方法和条件,知识的认识作用和体系,等等。

说起来,爱因斯坦对科学理论的结构是有真知灼见的。他在谈到科学理论时这样写道: “科学一旦从它的原始阶段脱胎出来以后,仅仅靠着排列的过程已不能使理论获得进展。由经验材料作为引导,研究者宁愿提出一种思想体系,它一般地是在逻辑上从少数几个所谓公理的基本假定建立起来的。我们把这样的思想体系叫做理论。” 爱因斯坦以理论物理学为例,说明科学理论的完整体系是由基本概念、被认为对这些概念是有效的基本关系以及用逻辑推理得到的结论这三者构成的,其中前两者是科学理论的基础或根本部分,它们不能在逻辑上进一步简化。在爱因斯坦看来,所谓基本关系,就是基本概念之间的根本关系,他往往又称基本关系为基本假定、基本假设、基本公设、基本公理、基本原理、基本定律、基本命题等。爱因斯坦在一些场合还把基本概念和基本关系统称为基本观念,或曰科学观念。这样一来,科学观念就是科学理论的基础,它也是科学理论的逻辑前提或框架。

例如,牛顿力学的理论基础是:具有不变质量的质点,任何两个质点之间的超距作用,关于质点的运动定律。在狭义相对论中,就是相对性原理和光速不变原理以及同时性概念等。

科学观念(基本概念和基本关系)虽然在科学理论的逻辑结构中仅占很少的比重,但由于它是最核心、最抽象的部分,因而反映了科学对象的最深刻、最本质的联系,蕴涵着十分丰富的内容,从中可以导出原先料想不到的结论(如从狭义相对论的前提导出质能关系式),甚至还隐含着“尚未理解的东西的残余”,它的更隐秘的根源有待于人们进一步去揭示。

爱因斯坦十分强调科学观念在科学理论中的显著地位。他认为通过最少个数的基本概念和基本关系的使用,就可以尽可能完备地理解全部感觉经验的关系。他甚至认为理论物理学的目的,就是要以数量上尽可能少的、逻辑上互不相关的假设为基础,来建立概念体系,如果有了这种概念体系,就可能确立整个物理过程总体的因果关系。

关于科学理论的基础的来源、特点及其与感觉经验的关系,爱因斯坦有一段原则性的论述(他虽然是就物理学而言的,实际上也适用于其他理论科学):“物理学构成一种处在不断进化过程中的思想的逻辑体系,它的基础可以说是不能用归纳法从经验中提取出来的,而只能靠自由发明来得到。这种体系的根据(真理内容)在于导出的命题可由感觉经验来证实,而感觉经验对这基础的关系,只能直觉地去领悟。进化是循着不断增加逻辑基础简单性的方向前进的。为了要进一步接近这个目标,我们必须听从这样的事实:逻辑基础愈来愈远离经验事实,而且我们从根本基础通向那些同感觉经验相关联的导出命题的思想路线,也不断变得愈来愈艰难、愈来愈漫长了。”

三、科学革命是科学观念急剧而根本的改造

科学观念是科学家或科学共同体借助于经验事实的提示,通过思维的自由创造和理智的自由发明而抽象出来的。它在逻辑上不能再加以分析,是不能再简化的一种逻辑元素,其中包含着人们当时还不甚理解的东西。因此,它反映了在科学发展的一定历史阶段人们对科学对象的认识,是当时历史条件下科学认识的界限,只具有相对的意义。随着时间的推移,大量反常现象和新的经验知识无法纳入这一框架之中,它自身的尚未被理解的残余也充分被揭示出来。这样,原来被视为基本概念和基本关系的东西不再是“基本”的了,它从科学发展的形式变为科学发展的桎梏。只有打碎旧的科学观念,科学发展的潜力才能充分发挥出来。这时,科学革命的时机就成熟了。

科学革命并没有抛弃已有的经验材料和经验知识,而只是改变了理解这些材料和知识的准则,确定了它们的合法地位。彭加勒说得好,只要人们不把那些用实验确证了的理论推到极端,“它就会有十分清楚的意义”,“只有它溶化到更高级的和谐中,它才能消失。” 科学革命打碎的只是科学理论的旧框架,摧毁的只是科学理论的旧基础。爱因斯坦谈到这一点时说过,这里的基础这个词,并不意味着同建筑的基础在所有方面都有雷同之处。从逻辑上看,各个物理定律当然都是建立在这种基础上面的。建筑物会被大风暴或者洪水严重毁坏,然而它的基础却安然无恙;但是在科学中,逻辑的基础所受到的来自新经验或者新知识的危险,总是要比那些同实验比较密切接触的分科来得大。基础同所有各个部分相联系,这是它的巨大意义之所在,但是在面临任何新因素时,这也正是它的最大危险。

在科学革命中,即使是旧的科学观念,也并非统统被抛弃,其中一部分是辩证的扬弃。旧科学观念中的一些只是丧失了自己以前独有的统治地位,从以前的不正确的、与事实不符的壳体中解放出来,被赋予新的意义。它们原有的真理颗粒被保留下来,并作为从属成分有机地溶入新科学观念之中。

从历史上的科学革命来看,科学观念的改变通常有以下几种方式。1.彻底取代。如以地球为中心的观念被以太阳为中心的观念取代,原子不可分的观念被原子有内部结构的观念取代,超距作用被媒递作用取代,目的论和神创论被进化论取代。2.旧名新意。如道尔顿的原子论虽然可以追溯到古希腊的原子论,但他把纯哲学思辨变为科学的论证,给原子论以真正的科学内容。又如经典力学中的质量、惯性、时间、空间等基本概念在相对论中已被赋予新的含义和内容。3.合理推广。如力学中的相对性原理在狭义相对论中被推广到光学和电磁学,在广义相对论中又被从惯性系推广到加速参照系。4.辩证综合。如光的微粒说和波动说被综合为波粒二象性,分立的粒子的概念和连续的场的概念被综合为物质波的概念。5. 包容蕴含。如能量子概念否定了“自然无飞跃”的传统观念,但这只在微观过程才显示出来,在经典系统中,由于h很小(h=6.626×1027尔格秒),使得分立的能量谱实际上无法区分而连成一片,这时能量的连续作为极限情况被包括在新概念内。6.独辟蹊径。如自然选择、光速不变原理、等效原理、海森伯测不准关系、泡利不相容原理等都是在科学革命中提出的新观念。

对科学革命中原有经验知识的地位和科学观变革方式的考察,使我们清楚地看到,科学革命尽管使科学本身发生了质的变化,但是在新旧科学理论体系之间也存在着明显的继承关系。同时,也可以看到,科学革命的形式不仅有库恩所说的“危机”型,还应该容许其它形式存在,如“综合”型、“推广”型等等。 革命性变革最深刻的普遍特征是形成新理论体系的实体基础,而这样的实体基础就是科学观念,因此科学革命的实质是科学观念急剧而根本的改造。

在这里,我们之所以选择“改造”这个词,是经过深思熟虑的。在汉语中,改造一词具有双重含义:其一是,“就原有的事物加以修改或变更,使适合需要”;其二是,“从根本上改变旧的、建立新的,使适应新的形势和需要”。这样,“改造”一词就能恰如其分地描绘出科学观念的各种变革方式,体现了科学中的革命与继承的辩证关系。我们在“改造”二字前加上“急剧”和“根本”两个修饰语,无非是从速度上和程度上强调科学观念的改造是迅速的、彻底的,而不是缓慢的、逐步的、局部的、审慎的、尽可能少破坏的。因此,我们所谓的科学革命,指的是一种整体性的革命,这既可以针对整个科学而言(如历史上的三次科学革命,即以哥白尼的《论天球的运行》和牛顿的《原理》为标志的革命,以道尔顿的原子论、达尔文的进化论、麦克斯韦的电磁理论为标志的革命,以相对论和量子力学为标志的革命),也可以针对某一学科而言(如物埋学革命、化学革命、生物学革命等)。至于某一学科内部某个理论体系中的个别科学观念的变化,我们一般不称其为科学革命,而把它视为科学观念的局部变革(也有人称之为“局部革命”或“小型革命”)。这种变革虽然也是科学观念的部分质变,但并未引起整个科学观念的根本质变。

把科学观念作为科学革命中的变革的主要实体,一个优点在于它的明晰性,因为它不像范式、研究纲领等那么庞杂、含混。更为重要的优点在于它的合理性。科学观念是属于经验成分(经验知识、具体的理论等)和哲学成分(本体论、方法论、自然观、思维方式等)二者之间的中间层次。—方面,它是科学理论的基础,与科学具体理论本身紧紧相联。另一方面,它又是高度思辨、高度抽象的产物,与哲学成分密切相关。它既不像科学理论那么脆弱,易受实验触动;也不像哲学成分那么僵硬,难以改变,而具有相对的稳定性和一定的可变性。这就避免了波普尔、库恩等人的观点的缺陷。

在这里,有必要从更广阔的视野上稍加考察。事物的本质基础并非建筑在这一事物的范围内,而是以这一事物的全部因素为基础。基础属于这一事物,同时又不完全属于它。在一定的关系中,基础应该是内容丰富的,基础是体系的决定性的属性。作为科学理论的基础的科学观念正是这样,它决定着科学理论的性质:它属于科学理论体系,但在某些方面似乎又超出了科学理论体系的范围,因为它具有浓厚的哲学色彩。严格地讲,像本体论、方法论、思维万式、自然观等哲学成分,并不是科学理论体系之内的东西,它们是外在的。把科学革命的实质归结为某一种或某几种哲学成分的转变是不妥当的,因为科学革命毕竟不是哲学革命,科学革命变革的主要实体只能在科学自身中寻找,而无须到哲学中去寻找。

科学革命的最关键因素,科学革命的核心是形成本质上全新的基础。不过,在科学观念发生急剧而根本的改造的同时,科学理论也会焕然一新。也就是说,新的科学框架不仅能容纳已有的经验知识,而且还能容纳许多新的经验知识,而这些新知识是无法纳入旧科学框架中去的。另外,由于科学观念与那些哲学成份有千丝万缕的联系,新科学观念对旧科学观念的否定,必然耍伴随或导致新的自然观、方法论和思维方式等的全面变革。因此,笔者尝试给科学革命下这样一个定义:科学革命是科学观念急剧而根本的改造,与此同时,也伴随或导致科学理论、自然观、方法论和思维方式的全面变革。科学革命这一概念是关于科学进步的辩证诠释的基本概念。

四、科学发展的“进化一革命”互补图像

作为科学理论基础或框架的科学观念具有完整性、内在统一性和进一步发展的能力,这些逻辑构架起着组织、建立以及解释科学理论的作用,并调节和控制获得新知识的过程。因为它们在某种程度上是科学的(正确的、郑重的、不是荒唐的)抽象,比较深刻、比较正确、比较完全地反映了科学认识对象,从而具有巨大的现实统摄力量和潜在的容异功能。科学观念一旦建立起来;它的现实统摄力量就会不断地得以发挥,它所统辖的研究领域的知识不断积累,且日益成熟和完善。在科学发展的一定阶段,科学观念原有的潜在容异功能也会转化为现实性。也就是说,它可以作为一种研究指导纲领扩展到其它领域,甚至把与它不相协调的经验知识容纳进来或暂存起来。这时,科学观念对科学发展起着促进作用,科学呈现出相对平静的发展趋势,知识的增长主要表现在量的积累上。这就是科学的进化时期。进化时期主要是科学家在已有的科学观念指导下进行的定向研究时期,这也是科学理论的多产时期。

从牛顿的《原理》奠定了近代物理学的基础到19世纪末,物理学大体经历了两百多年的进化时期。在这段漫长的时间内,经典力学的基本观念被物理学家作为研究传统而接受下来,决定了他们的思想、研究和实践方向。牛顿力学起初主要处理质点问题(质点力学),后被推广到流体和刚体,流体力学和刚体力学就是在牛顿所提出的科学观念的基础上建立起来的。力学的基本观念又被引进光学、热学和电磁学的研究中。尽管热学中熵的概念和热力学第二定律以及电磁学中的场的概念,都是超出牛顿力学的基本观念之外的新东西,但是它们分别通过对分子热运动进行统计解释和通过以太的力学模型的运用,而把这些具有革命性的新观念纳入到力学框架之中。

科学的进步会引起它的基础的深刻变革。在进化阶段的后期,科学观念已基本穷尽了它的统摄力量和容异作用,科学理论也在这个基础上发展到了顶峰。这时,科学观念通过修修补补已无法容纳大量的反常现象,而且各理论体系之间发生的概念问题也越来越暴露出已有科学观念的局限性。这时,唯一的出路就是对这些科学观念进行根本的改造,提出新的科学观念,这就是科学发展中的革命时期。在这个时期,那些具有哲学头脑、思想活跃、敢于背离陈规旧说的科学家,往往成为科学革命的主将。

相对地讲,科学革命时期一般是不太长的,如历史上的三次科学革命所经历的时间分别为144年(1543~1687)、61年(1803~1864)和33年(1895~1928)。哥白尼-牛顿革命之所以持续时间最长,是因为它要摧毁亚里士多德的自然哲学教条,而这些教条在将近两千年间一直禁锢着人们的头脑,并被经院哲学当作毋庸置辩的真理。而且,当时科学成果和科学思想的交流受到各种条件的限制,远不如后来那么频繁和自由。尤其是,这次革命要总结人类有史以来的关于自然的知识,建立第一个真正的近代科学体系——牛顿力学。在哥白尼《论天球的运行》问世时(1543年),欧洲人所具有的力学知识是否像阿基米德(公元前287~212)所了解的那么多,还是值得怀疑的。但是,到这次革命的终结,牛顿力学已牢固建立起来,能够说明天上和地上所遇到的一切力学现象。照此看来,百余年的革命并不算长。第二次科学革命之所以持续时间较长,是因为这次科学革命的带头学科不是一门学科,而是一组学科(主要是化学、生物学和物理学)。这样一来,科学观念的变革发生在不同的领域,而这些科学观念彼此又不甚相关,一个学科中的科学观念的变革对另一个学科中的科学观念的变革没有什么直接的影响。于是,革命的持续时间势必要稍长一些。

科学的进步就是“进化-革命”的无穷系列。在进化时期与革命时期之间,也可能存在库恩所说的危机阶段,这在世纪之交物理学革命的前夕表现得尤为明显(但是,不见得每次科学革命前夕都有一个危机时期)。危机是科学革命的前夜,旧科学观念摇摇欲坠,新科学观念尚未诞生或尚未巩固之时,就是科学的危机时期。不过,科学发展的进化-(危机)革命阶段只是为叙述的方便而提出的理想模式,它们的界限并非泾渭分明。它们就像电影中的一串串渐隐镜头,当一串场景的最后几幅画面还未完全消失时,第二串场景的开头几幅画面就逐渐溶入,致使两串场景相接处的几幅画面我中有你,你中有我。

正如劳丹批评库恩时所说的,常规科学并非像库恩所描绘的那样“常规”,科学革命也不像库恩所断言的那么“革命”。因此,我们拟提出“进化-革命”互补图像来描绘科学的发展。在这里,“互补”的含义有二:其一是进化与革命互相转换,即进化转换为革命,革命又转换为进化,周而复始,以至无穷,而每一次循环,都使科学发展到一个新的更高的阶段;其二是进化与革命互相渗透,这不仅表现在二者的衔接处,而且也表现在二者的过程之中。例如,18世纪基本上是科学的进化时期,经典力学的基本观念不仅在力学发展中表现得生机勃勃,而且也指导着其他学科(例如电学、热学、化学等)的研究。但是,值得注意的是,康德在这个时期提出的星云假说,把发展的观念引入自然科学,这是超越于经典力学的新观念。拉瓦锡的氧化说和元素概念也否定了燃素说和燃素概念(燃素说是在经典力学基本观念指导下提出的燃烧理论)。这一切,都是在进化时期科学观念所发生的局部变革,或像有人说的局部革命或小型革命。同样,在革命过程中也伴随着一些进化。爱因斯坦1905年提出的狭义相对论标志着物理学一个领域的革命的开始,而普朗克1906年通过对爱因斯坦的电子运动的方程的修正进而得到的动能的表达式,以及闵可夫斯基1908年提出的四维世界理论,都不过是狭义相对论的自然进化而已。

因此,如果把事物的发展比喻为波浪式发展、螺旋式上升的话,那么科学的进步则可以形象地描绘为具有小波纹的滚滚向前的大波浪,或以大螺线为轴心而攀援上升的小螺线(等于把一个长而细的弹簧绕成螺线)。这就是科学发展的“进化-革命”互补图像(尽管它也是一个不尽恰当的模式)。后一个比喻显然与黑格尔的下述命题有某种相通之处:“科学表现为一个自身旋绕的圆圈,中介把末尾绕回到圆圈的开头,这个圆圈以此而是圆圈中的一个圆圈,因为每一个别的支节,作为方法赋予了灵魂的东西,都是自身的反思,当它转回到开端时,它同时又是一个新的支节的开端。”

参 考 文 献

Б. М. Кедров,Ленин и Научные РевалюцииВсте-ствазнаниеФизика, Издательства《Наука》,Москва,1980.

李醒民:简论凯德洛夫的科学革命观,北京:《自然辩证法通讯》,1985年,第1期。

《爱因斯坦文集》第一卷,许良英等编译,北京:商务印书馆,1976年第1版,第115页。

科学理论的来源范文第4篇

关键词:科学;地球科学;美学;功能

中图分类号:C3文献标识码:A

“美学”是一个哲学范畴内的概念,看似与科学存在着很大的差异和距离。但在科研工作中,科学家们已经开始意识到自己的研究内容有着许多符合美学意义。很多科研成果和科学发现将艺术之美和科学之美联系起来,让人们渐渐认识到科学并不仅是繁琐的计算、枯燥的实验、冗长的资料,它还可以带来更多美的享受。正如《美与科学的革命》一书中所述“现代科学最引人注目的特征之一,就是许多科学家都相信他们的审美感觉能够引导他们达到真理。”地球科学作为一门古老而有富有活力的科学,其美学价值的体现,地理学家对科学之美的追求以及美学对于地球科学研究的影响将是本文着重讨论的内容。

一、对科学美学的理解和认识

科学美学是对自然之美和科学之美这两大类问题进行专门性研究的一门学问。科学美学作为一个新兴的学术研究方向,与传统美学相比,缺乏相应的研究成果作为积淀,也不如科技哲学的研究那样形成规模有相应的理论体系,但是其研究意义和价值并不能因此低估。所谓“天道崇美,人性好美”,对美的追求必将成为每一个科学家心中不可更改的信念。科学之所以有美的偏好是其本质特征所决定的。我们从降生的那一刻起就开始了对新事物的认识和学习,求知似乎成为自然人的一种本能。与此同时,我们对美的事物的喜好是与生俱来,从孩童时期起我们就喜欢美好和令人愉悦的事物,正如《科学与艺术》所述“审美和求知是人类自在的天性,与生俱来。当童年的人类睁开惊奇的眼睛面对世界之时,对知识的习得和对美的感受是同步的。”求知是科学研究的源头,审美与求知从一开始就有着密切的关系,似乎美学与科学也有着久远之前的联系。事实的确应该如此,只是社会分工的日益细化,让人们渐渐忽略了科学规律之中的审美要求。

科学美与艺术美有怎样的关系?首先两种美有一定的差异性,主要表现在:(1)艺术的目的是创造美学的对象;科学美体现在对客观存在的种种难题进行解释,以及对新事物的发现、发明与研究。(2)艺术美讲究感官性;科学美重视客观、严谨的逻辑美。(3)艺术美的产生有一定突然性,讲求灵感所带来的成果;科学美需要在长期的知识积累和科学不断进步的同时逐渐形成。(4)艺术美易于被人们所认识、欣赏和理解;科学美专业性强,又很抽象,不容易为人们接受。

两种美还有着密切的联系:(1)科学和艺术有着共同的基础,李政道曾解释,科学和艺术的共同基础是人类的创造力,他们追求的目标都是真理的普遍性。科学美和艺术美都是建立在人们认识自然、改造自然的过程不断发挥自身创造力而产生的。(2)科学和艺术有着共同的源头就是自然,科学美和艺术美的源头以及所追求的终极目标都是相同的。李政道也说过:“事实上如一个硬币的两面,科学和艺术源于人类活动最高尚的部分,都追求着深刻性、普遍性、永恒性和富有意义。”(3)科学和艺术间还有着微妙的关联,艺术的不断创新、进步依赖于科学的进步,如音乐、美术都是在乐器、绘画工具等不断进步的同时拓展着自身研究领域,成就了很多著名篇章。对艺术美的鉴赏也需要知识的积累,具备了一定的鉴赏力才能真正认识艺术之美。科学家也需要具备审美判断力和艺术鉴赏力,这样可以避免经验主义带来的不良影响。

二、地球科学研究中的美学价值

地球科学是以地球为研究对象的综合性学科,具体包括地球系统,即大气圈、水圈、岩石圈、生物圈和日地空间的过程与变化及其相互作用。主要分支学科有:地理学、地质学、地球物理学、地球化学、大气科学、海洋科学等,其研究领域和时空范围都很广,几乎辐射到自然科学的各个领域,同时还涉及到社会科学的诸多研究。如大部分自然科学一样,地球科学研究中最基础也是最主要的两个部分就是研究对象的选取和学科理论的构建。

(一)研究对象选取的美学意义。从研究对象而言,地球本身就是一颗美丽的星球,从大气层到大洋底,从数亿年前到今天,无时无刻不在表达着其美的存在。地球哺育着生命,描绘着色彩,没有谁能说地球不是一个美的集合体。哥白尼在《天体运行论》开篇说:“在哺育人的天赋才智的多种多样的文化和艺术研究中,我认为首先应该用全部精力来研究那些与最美的事物有关的东西。”地球科学的研究对象就是这个美丽的星球,其研究的美学价值也就不言而喻了。

地球科学研究的美学价值还体现在科学家对美的发现和认识,推动了地球科学的革命和进步。科学革命的发生是科学家运用审美标准对理论进行估价的结果。无论事情怎样发展,从理性主义观点出发理解科学革命的关键就在于如何认识科学家的审美偏好。著名的科学家彭加勒也说过:“科学家研究自然,并非因为有用,而是因为喜欢它,之所以喜欢它,因为它是美的。如果自然不美,就不值得了解;如果自然不值得了解,生活也就毫无意义。当然,我在这里所说的美,不是给人感官和印象的美,也不是质地美和表现美。并非我小看那种美,完全不是,而是因为这种美与科学无关。我的意思是说那种比较深奥的美,这种美在于各部分的和谐秩序,并且可用纯粹的理智能够把握它。正是这种美使物体,也可以说使结构具有让我们感官满意的彩虹般的外表。”

选题是研究工作的第一步,没有好的选题就不会有优秀的研究成果。对于地球科学而言更是如此,这门学科综合性极强,选择一个出色的题目并不是一件易事。这时,需要运用一些美学的价值标准,一个符合科学美的事物是值得我们研究的,他会将我们引向成功。

(二)美学在地球科学理论构建中的功能。理论的构建对于任何一个学科而言都处于核心地位。是否拥有一套成熟、系统、健全的理论,决定了一门学科的存在和发展。如何构建一项成功的理论对于科学家而言就是终日思考的问题,成功的理论,一定符合科学美的内在要求,存在着相应的美学意义。同时,科学家的审美偏好对于一个理论的成功构建也是起着至关重要的作用。用詹姆斯・W・麦卡里斯特的话解释,“一般来说,科学家根据自然或实验进行归纳、建构理论。科学理论正确与否最终要通过检验,但是一个理论何以是这种形式而不是那种形式,科学家凭什么作出这种而不是那种选择?这里的确是有审美偏好的”。一个科学家不善于发现其所研究学科内在的逻辑之美,又如何构建出符合客观规律的理论呢?“由于科学理论的首要宗旨是发现自然中的和谐,所以我们能够一眼看出这些理论必定具有美学上的价值。一个科学理论成就的大小,事实上就在于它的美学价值。”

发现和认识科学及其理论之美是需要科学家提高自身的美学修养,对所研究的对象、内容和方法进行审美归纳。科学理论的美是抽象的,是符合某种自然规律的,不像艺术和生活中的美,可以直观地去认识和感受。科学理论的美需要在掌握科学规律之后,并从中得到收获相应的知识积累,加之自身的审美培养,才可以理解这种美。科学家在科研中所说的美是理论构造美,一种基于智力创造理性美和逻辑美。从简单的外在形式而言,多数科学家认为,一个好的科学理论要符合对称、和谐和简单的性质,这几乎成为构建科学理论的“美学”标准。从以往的成功经验和事例中,可见地球科学的诸多重要理论都是符合这一标准,有其美学内涵。如,克里斯泰勒的中心地模型,不仅有从高到低的等级体系,而且每个低一级中心地都按正六边形排列在高一级中心地周围。正六边形是典型的蜂房结构,是空间无缝拼结的最大正多边形,内接圆面积也最大;哈格斯特朗建立的时间地理学中棱柱形时空框,清晰地表明空间与时间的运动由三个方面所制约。

爱因斯坦认为,对一个理论的审美判断可以否决对该理论不利的经验判断,其助手也总结他的科学方法,是以渊博的物理学知识为基础,但本质上是美学和直觉。科学之美是来源于实践,研究科学美的一般规律对于指导科研活动有积极意义。地球科学的知识体系,包含了自然界丰富多样的事物和现象,在结构上又是有机的统一体,有着精密的秩序性。其理论的构建要符合美学规律的原则,在科学的思维指导下,才能实现主客观的统一,这样的理论才能经得起时间和实践的考验。

三、结语

科学理论的来源范文第5篇

1、视听教学理论,指出了各种视听教学媒体在教学中的地位与作用;

2、学习理论,阐明人们的行为变化如何产生,揭示学习是依据什么机制而形成的理论;

3、传播理论,是全面研究人类进行信息传送、交换、加工的科学;

4、系统科学理论,包括了控制论、系统论和信息论。

现代教育技术的主要理论基础包括三个理论:

1、现代教育理论,现代教育技术就是以现代教育思想、 理论和方法为基础,以系统论的观点为指导,以现代信息技术为手段的教育技术;

2、语义网络理论,其理论认为,人类的认知是—个层层相连的网状结构,这个结构中有节点、链等;现代教育技术教学结构从最初的知识节点出发,呈网状分在的知识链结构形成一种多层次的知识结构;