第四章科學的本質和科學知識的構成
1.如何理解科學的本質
①客觀真實性：科學知識的客觀真理性，在於它具有不以人的意志為轉移的客觀內容，所有的科學知識都堅持用物質世界自身來解釋物質世界，不承認超自然的、神秘的東西。科學事實、科學定律、科學假說、科學理論無一例外的都是以科學實踐為基礎，要經受科學實踐的反覆檢驗。
科學具有內容上的客觀真理性，是科學知識最根本的屬性。
②可檢驗性：科學的結論不是籠統的、有歧義的一般性論述，而是確定的、具體的命題，它們在可控條件下可以重複接受實驗的檢驗。可檢驗性要求對科學知識所涉及的內容給予明確的解釋，並推導出特定的可以檢驗的論斷，還應當預言今後可能得出的實驗事實。
辯證唯物主義認為，科學實踐既是檢驗科學知識的真理性標準，又是推動人類認識發展的動力。對科學來說，任何正確的思想，都必定有檢驗它的方法。科學的真理性，正是由它所具備的可檢驗性加以保證的。
③系統性：科學的系統性，表現為科學知識是有結構體系的。其一，科學是組織起來的系統化的知識，它將客觀知識採用概念、判斷、推理法、等思維形式準確表達出來，構成了有機的嚴密的邏輯系統。
其二，科學知識作為人類的知識成果，既有經驗知識，又有理論知識。
④主體際性：科學知識作為社會意識形式，應當被不同認識主體所理解，接受不同認識主體用實驗進行反覆檢驗，並在他們之間暢通地進行討論、交流，這就是主體際性。
2.科學理論有哪些基本構成及其特徵
科學理論是系統化的科學知識，是關於客觀事物的本質及其規律性的相對正確的認識，是經過邏輯論證和實踐檢驗並有一系列概念、判斷和推理表達出來的知識體系。
科學理論是在觀察與時間的基礎上，運用理性的方法（比較、分析、綜合、歸納與演繹、溯因與模擬等方法）整理感性材料，從而形成與發展起來的。科學理論是由三個基本的知識元素組成的：基本概念；聯絡這些概念的判斷即基本原理或定律；由這些概念與原理、定律推演出來的邏輯結論，即各種具體的規律和預見。
特徵科學理論的基本特徵主要有以下幾個方面：
其一，客觀真理性。科學理論的客觀規律的客觀真理性，在於其內容是對客觀事物的本質和規律的正確反映。
其二，全面系統性。科學理論是從事物的全部現象及其所有的聯絡出發概括出來的普遍本質與規律，因此它能與他相關的一切想象與事物做出統一的、比較精確的解釋與說明；它反映的內容是按客觀事物的本來面貌構成的乙個完整系統；它的概念定律邏輯結論是依其在客觀事物中的地位和作用而分為不同層次的；它反映的是客觀事物的橫向聯絡與縱向進化。因此科學理論具有全面系統性。
其三，邏輯完備性。科學理論是乙個概念體系，是系統化了的知識，它將客觀知識採用明確的概念、恰當的判斷、正確的推理以及嚴密的邏輯證明加以表述，它的整個體系具有內在的邏輯的關聯性、無矛盾性和完備性。
其四，科學預見性。這是科學理論不但能解釋已知，而且還能預見未知。首先，科學理論通過揭示某個領域（或這類事物）；其次，科學理論把握了事物發展的一般規律和趨勢，又因其具有邏輯的完備性，所以能提供新的知識，並在一定程度上對未知的事物狀況做出符合邏輯的預言。
3.什麼是科學精神，舉例說明它的重要性
科學精神是指從科學研究的過程和成果中所顯示出來的科學本身所獨有的一種精神氣質。以及與之相應的科學思想、科學方法。它是科學價值的核心。
舉例第五章科學認識的形成
1、科學選題的基本原理及其重要意義
原則：（1）創新性原則：好的選題應當是在現有背景知識中沒有解決或沒有完全解決的問題，也就是真正有新意的科學問題。
為此就需要充分了解前人和他人在相關課題方面的工作，並追求本學科前沿的發展，這樣的研究成果才會有創造性。（2）科學性原則：好的選題一定要充分考慮當前的背景知識，一定要有相關的科學事實和科學理論作為依據。
不要輕率的把與已經得到實踐檢驗的科學理論相違背的課題作為研究物件，也不要把毫無科學事實根據的「偽問題」作為選擇物件。（3）可行性原則：好的選題還要認真考慮完成課題的主觀條件和客觀條件，如研究者的素質、能力、人才結構和研究經費、實驗裝置、書刊資料、政策環境等，要將這些結合起來加以權衡。
選題最好盡可能是研究者思索良久、興趣濃厚的內容，這樣容易揚長避短、發揮優勢，更好的激發信心和責任感，有更大的毅力完成研究工作。（4）社會需求原則：對於從社會需求與已有生產技術手段的差距中發現的科學問題來說，選題時還要把握好技術進步與社會經濟的需求因素，考慮到科學、技術、經濟、社會的內在聯絡與協調發展。
滿足社會不斷增長的物資和文化需要，應是協調發展的最終目標，但還是必須從實際出發，制定乙個適應一定階段的具體目標，並以此規劃課題的選擇。
意義：自然現象變化多端、豐富多彩，人們可能提出行行色色、各種各樣的科學問題。那麼，科學工作者應當如何選定科學問題作為自己的研究專案呢？
「選題」就是選定乙個科學問題來進行研究。科研問題是否得當在研究工作中十分重要，它關係到科研的目標、方法、水平和價值。貝爾納曾指著重指出「課題的形成和選擇，無論作為外部的經濟要求，抑或作為科學本身的要求，都是科研工作中最複雜的乙個階段，一般來說，提出課題比解決課題更困難，……所以評價和選擇課題，便成了研究戰略的起點。
」所以，在科學研究過程中，作為起始階段的選題更為困難、更需要具有遠見卓識的權衡與決斷。
2、如何理解觀察與實驗是主觀與客觀相統一的過程？（p118-119）
答：1、理解這一問題涉及兩個方面：第一是觀察與理論的關係問題，第二是微觀領域中儀器的影響問題。
2、關於觀察與理論的關係問題。（1）主要有三種觀點：a以培根為代表的古典歸納主義觀點，理論依賴於觀察，但觀察卻獨立於理論，不受理論制約；b現代邏輯經驗主義觀點，觀察層次處於科學知識結構的底層，理論層次處於上層，寄生於觀察層次上，觀察層次則不受任何理論影響；c批判理性主義和歷史主義觀點，觀察滲透理論。
（2）顯然第三種觀點是合理的，因為：a觀察屬於認識領域的範疇，不單純是生理活動，這決定了觀察要受到觀察者已有經驗和所掌握的理論的影響；b人們在觀察時的注意力與理論有極大的關係，乙個人的理論素養影響著觀察的目的、物件、方法、角度以及對觀察結果的描述等。所以科學觀察過程並非單純的感性活動，它處處表現出科學理論的影響 。
（3）但這並不意味著觀察沒有客觀性。科學觀察能夠反映觀察物件的本來面貌，是客觀性和主觀能動性的統一。觀察的客觀性是由觀察物件——物質世界的客觀實在性所決定的，因為；a標準條件下，觀察者所得到的感覺影象能夠重演，當然要排除觀察者的特意歪曲；b觀察中滲透的理論要經過實踐的檢驗；c觀察中使用的儀器裝置和方法手段符合科學原理。
3、關於微觀領域中儀器的影響問題。（p119）
在微觀領域中，實驗儀器對微觀客體狀態的影響很大，但是對微觀客體的觀察同樣具有客觀性。因為儀器對觀察物件的影響，在巨集觀領域和微觀領域都是存在的，在對客觀性的影響方面沒有原則的差異。所以，在微觀領域實驗觀察仍然是主客觀相統一的過程。
第六章科學理論的成立
1、什麼是科學思維的基本形式？它們在科學研究中有何作用？（p141-146）
答：1、科學思維的基本形式就是創立科學理論的基本思維形態。主要有抽象思維與形象思維、收斂思維與發散思維、頓悟和創新思維四種形式。
2、抽象思維和形象思維：（1）抽象思維以概念為基本要素，想象思維以意象為基本要素；人們在頭腦裡所儲存的資訊有兩種：形象資訊，抽象資訊，二者之間可以通過隱性的形象源互相轉化。
（不同的思維要素及其相互轉化）（2）抽象思維是邏輯思維，形象思維是直感思維；（3）二者的主要不同之處，抽象思維是由乙個概念判斷推及另乙個概念判斷，而形象思維是由乙個意象推想到另乙個意象。（4）二者的密切聯絡。一方面表現在生理上分工合作，某些功能是互補的，另一方面他們共存於統一的思維過程中，互相滲透、互相轉化、互相交替、互相促進。
3、收斂思維和發散思維：（1）二者的不同特點；收斂思維的特點是根據已有的理論和方法，按照嚴格的程式進行，發散思維的特點是開闊思路、從不同的方面思考，從不同的途徑探索，甚至標新立異，不受傳統思想觀點和已有理論方法的束縛。（2）他們在科學創造過程中不可或缺，在科學理論形成中有不同作用；在創立新理論的過程中，常常是先運用已有的理論去研究，經過長期集中的收斂思維，找到問題的癥結和困難所在，然後通過發散思維提出解決問題的方法和新觀點。
（3）他們也是漸進方式和非漸進方式的關係。
4、頓悟——直覺與靈感：（p144）頓悟可以劃分為兩大部分，直覺與靈感。前者在探索過程中徑情直髓的頓悟，後者是思路受阻後的頓悟。
乙個是未經漸進的精細的演繹推理而對規律性的快速洞察，乙個是在百思不得其解是頓悟現象間的規律性的奇效。
5、創新思維：（p146）創新思維沒有固定的程式和方程，它是一般思維形式和方法的綜合性、創造性的運營。
3、思想模型方法在假說的形成過程中是如何發揮作用的？（p139－141）
答：思想模型方法：（1）猜想理論假說的方法。
（2）從人們已經比較熟悉的相似物出發，在思想中摹寫或描述研究物件的性質、結構、功能或執行規律，這樣才想出來的摹本、藍圖就是思想模型。（3）其實質是：通過建構思想模型來推斷現象背後的實體和運動。
（4）按照物件與已知相似物之間的性質、結構、功能或執行規律相似的不同特點，思想模型分為：性質相似、結構相似、功能相似或形式相似四種型別。（5）形象思維發揮重要作用，故又稱為形象思想模型；形式相似思想模型又叫做數學模型。
（6）思想模型在科學中具有對稱性、和諧性和統一性的科學美屬性。
第七章科學理論的評價和檢驗
2、科學理論的邏輯評價主要包括那幾個方面？舉例說明之。（p149-154）
答：1、科學理論的邏輯評價，它主要包括相容性評價、自洽性評價和簡單性評價三個方面。（p149）
2、相容性評價：（1）它是評價新的科學理論與已經公認的科學理論的邏輯相容性。（相容性評價是通過乙個理論與相關理論的比較進行的。
）（2）案例：相對論和量子力學與牛頓力學的相容性問題。（3）新舊理論比較時可能出現兩種情況：
a、新理論包含有錯誤。b、舊理論含有錯誤。如果乙個新理論與公認理論不相容，並且新理論得到經驗確認，科學共同體就要適當拋棄舊理論的整體或者一部分，從而引起科學革命或者修改與補充舊理論。
（4）案例：永動機和水變油的例子。（p149-150）
3、自洽性評價：（1）它是分析理論內部是否自相矛盾。（2）它是邏輯問題，不能直接借助於實驗和觀察。
（3）案例：a、亞里斯多德「自由落體」理論的荒謬，伽利略分析其中背離之處。b、燃素說的不自洽性。
c、元素週期律的被修正：元素化學性質是其原子量的週期函式，元素化學性質是其原子序的週期函式。（p151－152）
4、簡單性評價：（1）含義：它是評價科學理論的邏輯基礎的簡單性。
（2）邏輯簡單性的作用：a、包含資訊量較大，具有更大的普遍性。b、往往具有更大的可否證性。
c、是乙個美學原則：和諧、統
一、對稱。（3）科學理論的簡單性評價：a理論的普遍性；b理論的前提或者基本假設是否足夠少（典型如公理化體系）；c可通過考察乙個理論所包含的公式的引數或者變數是否較少，這些變數的次數和方程的級是否較低，進行簡單性評價。
（4）案例：運動三定律的簡單性，它演繹出牛頓力學理論，該理論可解釋天體運動規律，落體、鐘擺運動規律及以前物理學沒有包括的大量內容。哥白尼的「日心說」的簡單性。
（p152-154）
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