科学假说的检验与科学理论的评价.ppt
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1、科学假说的检验与科学理论的评价现在学习的是第1页,共86页重点掌握的问题(重点掌握的问题(202202)1 1、科学、科学假设假设的的特征特征和和作用作用是什么是什么?2 2、在科学假说的检验中、在科学假说的检验中证实、确证实、确证与证伪证与证伪之间的关系怎样?之间的关系怎样?3 3、证伪一个科学理论是一件非常、证伪一个科学理论是一件非常简单的事情吗?简单的事情吗?现在学习的是第2页,共86页5 5、如何看待逻辑实证主义关于、如何看待逻辑实证主义关于科学与非科学的划界?科学与非科学的划界?6 6、如何区别、如何区别科学科学与与伪伪科学?科学?现在学习的是第3页,共86页7.1 7.1 科学假说
2、的特征与作用科学假说的特征与作用1 1、什么是科学假说?、什么是科学假说?2 2、为什么要有科学假说?、为什么要有科学假说?现在学习的是第4页,共86页现在学习的是第5页,共86页H H1 1:棍子弯曲现象是由于:棍子弯曲现象是由于光粒子光粒子通过气通过气水分界面时所发生的折射水分界面时所发生的折射H H2 2:棍子弯曲现象是棍子:棍子弯曲现象是棍子断裂断裂了了H H3 3:棍子弯曲现象是一种:棍子弯曲现象是一种幻觉幻觉H H4 4:棍子弯曲现象是:棍子弯曲现象是上帝上帝对人类智力对人类智力的考验的考验现在学习的是第6页,共86页1 1、什么是科学假说?、什么是科学假说?-所谓假说所谓假说(H
3、ypothesis),可以看作是,可以看作是对事物、现象及其对事物、现象及其规律规律或或原因原因的一的一种种猜测性、试探性猜测性、试探性的说明或的说明或解释解释-猜测性:猜测性:当下尚未经验到当下尚未经验到,或原则,或原则上不可经验到的上不可经验到的超越经验超越经验的内容的内容现在学习的是第7页,共86页 科学假说:科学假说:-以一定的以一定的科学事实科学事实和和科学理论科学理论为依为依据,对某一科学问题所做的据,对某一科学问题所做的假定性解假定性解释释-原则上,科学中任何需要经受原则上,科学中任何需要经受检验检验的陈述,都可称之为科学假说的陈述,都可称之为科学假说现在学习的是第8页,共86页
4、科学假说的基本特征科学假说的基本特征-科学性科学性 以一定的科学背景知识、科学事以一定的科学背景知识、科学事实为根据实为根据-猜测性猜测性-可检验性可检验性-试探性试探性可修正的可修正的现在学习的是第9页,共86页科学假说与科幻有什么区别吗科学假说与科幻有什么区别吗?现在学习的是第10页,共86页科幻科幻科幻的基本原则:科幻的基本原则:-遵循遵循物质同一性物质同一性原理原理 -具有符合一定具有符合一定逻辑的思维逻辑的思维开拓开拓精神精神 -超现实超现实的虚构的虚构现在学习的是第11页,共86页科学追求对科学追求对经验、事实经验、事实给出可检给出可检验的、系统性的、可验的、系统性的、可解释性解释
5、性原理原理科学需要提出科学需要提出解释性解释性原理,给出原理,给出严格、精确的严格、精确的解释性解释性论证论证 现在学习的是第12页,共86页2 2、为什么要有科学假说?、为什么要有科学假说?为什么科学假说是为什么科学假说是自然科学理论自然科学理论发展的形式?发展的形式?-世界的复杂性、多样性世界的复杂性、多样性-科学认识过程的复杂性科学认识过程的复杂性 -科学假说在科学探索中具有科学假说在科学探索中具有重要重要作用作用 现在学习的是第13页,共86页7.2 7.2 科学假说的检验科学假说的检验大胆假设,小心求证大胆假设,小心求证科学假说是如何得到检验?科学假说是如何得到检验?科学假说检验中需
6、要注意的问题科学假说检验中需要注意的问题?现在学习的是第14页,共86页假说的检验步骤假说的检验步骤1 1、推导推导检验蕴涵检验蕴涵2 2、设计科学、设计科学实验实验检查假说的检验检查假说的检验蕴涵蕴涵3 3、做出检验、做出检验论证论证,看看观察事实,看看观察事实是否构成对假说的支持是否构成对假说的支持现在学习的是第15页,共86页什么是假说的检验蕴涵什么是假说的检验蕴涵?从科学假说中推导出的从科学假说中推导出的待待检验的检验的可可观察事实观察事实的陈述的陈述例如,从广义相对论中推出的几个例如,从广义相对论中推出的几个可观察的事实陈述:水星近日点的可观察的事实陈述:水星近日点的进动,光线在引力
7、场中的弯曲,光进动,光线在引力场中的弯曲,光线的引力红移线的引力红移 现在学习的是第16页,共86页由相对论推导出的检验蕴涵由相对论推导出的检验蕴涵:光线在引力场中会弯曲,当恒星光线经过太光线在引力场中会弯曲,当恒星光线经过太阳附近会发生偏转,偏转角为阳附近会发生偏转,偏转角为1.75 对检验蕴涵的检验对检验蕴涵的检验:1915年年5月月29日,由爱丁顿率领的观测日,由爱丁顿率领的观测队和另一观测队分别在西非和巴西进行日队和另一观测队分别在西非和巴西进行日蚀观察,观测结果与该检验蕴涵基本相符蚀观察,观测结果与该检验蕴涵基本相符现在学习的是第17页,共86页对科学假说检验的反思对科学假说检验的反
8、思科学假说的检验蕴涵与观察事实科学假说的检验蕴涵与观察事实相相符符时,科学假说是否为时,科学假说是否为必然为真必然为真?科学假说的检验蕴涵与观察事实科学假说的检验蕴涵与观察事实不不相符相符时,科学假说是否时,科学假说是否必然为假?必然为假?现在学习的是第18页,共86页科学假说的证实科学假说的证实 H IH I (如果如果H H真,则有真,则有I I)I I (I I为真为真)H H (所以所以H H为真为真)现在学习的是第19页,共86页确证的困难确证的困难1 1、从推理形式上来看、从推理形式上来看 肯定后件的推理,在演绎上是无肯定后件的推理,在演绎上是无效的效的现在学习的是第20页,共86
9、页如果某所大学在北京,则该所大如果某所大学在北京,则该所大学在中国学在中国这所大学(华工)确在中国这所大学(华工)确在中国所以华工在北京所以华工在北京现在学习的是第21页,共86页 北京大学毕业的学生语言表达能力都北京大学毕业的学生语言表达能力都比较强,章子羽具有很强的语言表比较强,章子羽具有很强的语言表达能力,因此:达能力,因此:章子羽章子羽可能是可能是北京大学毕业的学生北京大学毕业的学生现在学习的是第22页,共86页确证的困难确证的困难2 2、存在、存在替代性替代性假说或假说或竞争竞争的假说的假说 H IH I H H I I如果存在替代性假说,如如果存在替代性假说,如H H,而且而且 H
10、 H I,I,那么,应选择哪个假说呢?那么,应选择哪个假说呢?谁更可信?谁更可信?现在学习的是第23页,共86页解决方案:解决方案:引入假说的先验概率引入假说的先验概率(H/k)H/k)它不依确证证据的数量与质量为转移它不依确证证据的数量与质量为转移,它,它逻辑上逻辑上独立于假说的检验,与独立于假说的检验,与检验无关,并可以在验前或验后派检验无关,并可以在验前或验后派给假说的一个数值给假说的一个数值现在学习的是第24页,共86页假说确证检验的逻辑结构假说确证检验的逻辑结构前提:前提:1、某个假说具有不可忽略的先验概、某个假说具有不可忽略的先验概率,率,P(H/k)02、如果这个假说为真,则其检
11、验蕴涵、如果这个假说为真,则其检验蕴涵为真,为真,H I现在学习的是第25页,共86页3、检验蕴涵为真,即、检验蕴涵为真,即 I4、有同样证据的其它假说、有同样证据的其它假说H的的先验概率低于先验概率低于H,即,即 P(H/k)P(H/k)现在学习的是第26页,共86页结论:结论:5、这个假说最为可靠,即、这个假说最为可靠,即H 最可信最可信现在学习的是第27页,共86页科学假说的检验蕴涵与观察事实相科学假说的检验蕴涵与观察事实相符时,假说只是得到了经验证据符时,假说只是得到了经验证据对过对过去的确证而非完全的证实去的确证而非完全的证实假说的确证可以看作是假说的检验假说的确证可以看作是假说的检
12、验蕴涵作为蕴涵作为一个证据在一定程度上支一个证据在一定程度上支持和确认了这个假说持和确认了这个假说,而并不意味,而并不意味着假说必然为真着假说必然为真现在学习的是第28页,共86页 lim lim 科学假说科学假说科学理论科学理论确证度确证度无穷大无穷大现在学习的是第29页,共86页科学假说的证伪科学假说的证伪H IH I (如果如果H H真,则有真,则有I I)I I (观察实验结果证伪(观察实验结果证伪I I)H H (所以(所以H H为假)为假)现在学习的是第30页,共86页证伪在假说检验中的作用证伪在假说检验中的作用从推理的形式上看从推理的形式上看 通过否定后件从而否定前件,在通过否定
13、后件从而否定前件,在演演绎绎上是上是有效有效的,比确证具有更优越的的,比确证具有更优越的地位和更强的确定性地位和更强的确定性现在学习的是第31页,共86页一个经验证据的反例是否可以一个经验证据的反例是否可以完完全决定性全决定性地推翻一个理论?地推翻一个理论?现在学习的是第32页,共86页证伪的困难证伪的困难存在不可以证伪的命题存在不可以证伪的命题观察的可错性观察的可错性使证伪发生困难使证伪发生困难辅助假说辅助假说的作用使证伪过程复杂化的作用使证伪过程复杂化现在学习的是第33页,共86页不可以证伪的命题不可以证伪的命题:永真命题,如永真命题,如“2+2=42+2=4 ”重言式,如重言式,如“p
14、p”存在命题:存在命题:如如“存在着一只天鹅,它不是存在着一只天鹅,它不是白的白的”现在学习的是第34页,共86页辅助性假说辅助性假说如果下雪,则路面就会结冰如果下雪,则路面就会结冰路面没有结冰路面没有结冰所以所以 没有下雪没有下雪现在学习的是第35页,共86页 (H A1 A2 Am)I I (H A1 A2 Am)现在学习的是第36页,共86页H:H:牛顿三大力学方程与引力定律牛顿三大力学方程与引力定律A:A:太阳系现有行星运动的初始条件和太阳系现有行星运动的初始条件和边界条件边界条件I:I:天王星运动轨道天王星运动轨道出现反例,不能够出现反例,不能够解释解释现在学习的是第37页,共86页
15、 L:L:广义相对论与引力方程广义相对论与引力方程 C:C:太阳系现有行星运动的初始条件太阳系现有行星运动的初始条件和边界条件和边界条件 E:E:水星运动轨道水星运动轨道现在学习的是第38页,共86页特设性特设性假说(假说(ad hoc hypothesis)特意设计出来,只是为了使一个理特意设计出来,只是为了使一个理论性假说免受证伪威胁而论性假说免受证伪威胁而并不能推并不能推导出新的检验蕴涵导出新的检验蕴涵的辅助性假说的辅助性假说现在学习的是第39页,共86页人们用人们用“自然界惧怕真空自然界惧怕真空”来解释来解释抽水泵的作用抽水泵的作用当发现抽水泵的水柱不能高于当发现抽水泵的水柱不能高于3
16、4英英尺时,人们补充一个特意设计的辅尺时,人们补充一个特意设计的辅助假说来包住上述假说助假说来包住上述假说“惧怕真惧怕真空是一种力,而且它惧怕到一定的空是一种力,而且它惧怕到一定的程度程度”现在学习的是第40页,共86页证伪并不是简单的过程证伪并不是简单的过程科学假说的检验蕴涵与观察事实科学假说的检验蕴涵与观察事实不相符时,科学假说是否必然为假不相符时,科学假说是否必然为假?回答:不能回答:不能唯一地唯一地得出假说被证伪了得出假说被证伪了的结论,有可能是因为由的结论,有可能是因为由辅助性假辅助性假设设或观察实验的错误造成或观察实验的错误造成现在学习的是第41页,共86页几个基本概念几个基本概念
17、证实(证实(confirmationconfirmation)确证(确证(corroboration)corroboration)证伪证伪 (falsification)(falsification)现在学习的是第42页,共86页“经验经验”与与“理论理论”关系的小关系的小结结科学假说的检验蕴涵与观察事实科学假说的检验蕴涵与观察事实相相符符时,并时,并不不意味着假说意味着假说必然必然为为真真科学假说的检验蕴涵与观察事实科学假说的检验蕴涵与观察事实不不相符相符时,不能时,不能唯一地唯一地得出假说被证得出假说被证伪了的结论伪了的结论现在学习的是第43页,共86页当科学的理论面对经验证据的支持当科学
18、的理论面对经验证据的支持或反驳的时候,都不能够说经验证或反驳的时候,都不能够说经验证据证实或推翻了这一科学的理论,据证实或推翻了这一科学的理论,换言之,换言之,经验经验证据对于科学证据对于科学理论理论来来说是不完全决定的说是不完全决定的现在学习的是第44页,共86页7.3 7.3 科学理论的评价科学理论的评价一、科学理论的评价标准一、科学理论的评价标准二、科学理论的基本特征二、科学理论的基本特征 现在学习的是第45页,共86页科学理论的评价标准科学理论的评价标准1 1、科学理论的科学理论的经验证据经验证据标准标准 一方面:一方面:一个得到经验事实支持一个得到经验事实支持的假说,在一定程度上具有
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- 科学 假说 检验 理论 评价
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