第九章从科学假说到科学理论优秀PPT.ppt
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1、第九章从科学假说到科学理论第一页,本课件共有21页科学假说的定义、形式、特点与作用。科学假说的定义、形式、特点与作用。科学假说的含义:假说源于希腊文科学假说的含义:假说源于希腊文Hypthesis,意即基础、推测,是作为基意即基础、推测,是作为基础的东西、原因或本质。如德谟克利特的础的东西、原因或本质。如德谟克利特的原子论、柏拉图的理念、亚里斯多德的原原子论、柏拉图的理念、亚里斯多德的原动力。动力。第二页,本课件共有21页牛顿在自然哲学的数学原理中指出:他牛顿在自然哲学的数学原理中指出:他牛顿在自然哲学的数学原理中指出:他牛顿在自然哲学的数学原理中指出:他“从来不杜撰假说从来不杜撰假说从来不杜
2、撰假说从来不杜撰假说”,所,所,所,所以每当他的理论被人称作假说时,他马上就怒不可遏地发表声明。如以每当他的理论被人称作假说时,他马上就怒不可遏地发表声明。如以每当他的理论被人称作假说时,他马上就怒不可遏地发表声明。如以每当他的理论被人称作假说时,他马上就怒不可遏地发表声明。如当数学家帕狄斯说牛顿的关于光的颜色理论是当数学家帕狄斯说牛顿的关于光的颜色理论是当数学家帕狄斯说牛顿的关于光的颜色理论是当数学家帕狄斯说牛顿的关于光的颜色理论是“非常天才的假说非常天才的假说非常天才的假说非常天才的假说”时,时,时,时,他立即纠正这种说法:无可辩驳的事实证明,白光是由不同颜色和具他立即纠正这种说法:无可辩
3、驳的事实证明,白光是由不同颜色和具他立即纠正这种说法:无可辩驳的事实证明,白光是由不同颜色和具他立即纠正这种说法:无可辩驳的事实证明,白光是由不同颜色和具有不同折射性质的光线组成的牛顿有一句著名的格言是:有不同折射性质的光线组成的牛顿有一句著名的格言是:有不同折射性质的光线组成的牛顿有一句著名的格言是:有不同折射性质的光线组成的牛顿有一句著名的格言是:“从不说自从不说自从不说自从不说自己拿不准或无把握的话己拿不准或无把握的话己拿不准或无把握的话己拿不准或无把握的话”这反映了牛顿严谨的治学精神,当然牛顿的这反映了牛顿严谨的治学精神,当然牛顿的这反映了牛顿严谨的治学精神,当然牛顿的这反映了牛顿严谨
4、的治学精神,当然牛顿的思想是非常复杂的,他也没有彻底杜绝假说,只不过他对假说有自己思想是非常复杂的,他也没有彻底杜绝假说,只不过他对假说有自己思想是非常复杂的,他也没有彻底杜绝假说,只不过他对假说有自己思想是非常复杂的,他也没有彻底杜绝假说,只不过他对假说有自己的看法罢了,他认为的看法罢了,他认为的看法罢了,他认为的看法罢了,他认为“假说的功能是指导未来的研究工作,而不是充假说的功能是指导未来的研究工作,而不是充假说的功能是指导未来的研究工作,而不是充假说的功能是指导未来的研究工作,而不是充当毫无结果的争论前提。当毫无结果的争论前提。当毫无结果的争论前提。当毫无结果的争论前提。”康德认为:假说
5、并不是幻想,而是在理智康德认为:假说并不是幻想,而是在理智康德认为:假说并不是幻想,而是在理智康德认为:假说并不是幻想,而是在理智的严格监视下作出的对真实状况的看法。假说的含义难于定义,瓦托的严格监视下作出的对真实状况的看法。假说的含义难于定义,瓦托的严格监视下作出的对真实状况的看法。假说的含义难于定义,瓦托的严格监视下作出的对真实状况的看法。假说的含义难于定义,瓦托夫斯基(夫斯基(夫斯基(夫斯基(M-WM-W、WartofskyWartofsky)在科学哲学导论中指出:)在科学哲学导论中指出:)在科学哲学导论中指出:)在科学哲学导论中指出:“在科学在科学在科学在科学中没有一个术语比假说具有更
6、大的模糊性中没有一个术语比假说具有更大的模糊性中没有一个术语比假说具有更大的模糊性中没有一个术语比假说具有更大的模糊性”,有的是从理论形态上,有的是从理论形态上,有的是从理论形态上,有的是从理论形态上,有的是从方法论的意义上使用它。随着有的是从方法论的意义上使用它。随着有的是从方法论的意义上使用它。随着有的是从方法论的意义上使用它。随着“理论对观察的渗透理论对观察的渗透理论对观察的渗透理论对观察的渗透”,有人,有人,有人,有人提出提出提出提出“任何描述性的语句,任何观察陈述已是一种假说。任何描述性的语句,任何观察陈述已是一种假说。任何描述性的语句,任何观察陈述已是一种假说。任何描述性的语句,任
7、何观察陈述已是一种假说。”第三页,本课件共有21页在现代,假说(名词)是指一个判断(或一在现代,假说(名词)是指一个判断(或一些判断)形式表达的对某一事物的推测或些判断)形式表达的对某一事物的推测或预测,是有待于进一步检验的科学知识;预测,是有待于进一步检验的科学知识;作为动词的假说是指根据科学原理和事实,作为动词的假说是指根据科学原理和事实,对未知的新事实(科学问题)作出的假定对未知的新事实(科学问题)作出的假定性或试探性的解决方案。性或试探性的解决方案。第四页,本课件共有21页科学假说的形式(三大类)科学假说的形式(三大类)科学假说的形式(三大类)科学假说的形式(三大类)事实型假说,它是以
8、概念形式表达的一种科学对象与事实等,事实型假说,它是以概念形式表达的一种科学对象与事实等,事实型假说,它是以概念形式表达的一种科学对象与事实等,事实型假说,它是以概念形式表达的一种科学对象与事实等,如正电子、夸克、中微子。如正电子、夸克、中微子。如正电子、夸克、中微子。如正电子、夸克、中微子。规律型假说,它是对事物某一方面的本质和规律的假定性说规律型假说,它是对事物某一方面的本质和规律的假定性说规律型假说,它是对事物某一方面的本质和规律的假定性说规律型假说,它是对事物某一方面的本质和规律的假定性说明,它一般采用判断的形式来表达。如大陆漂移说、海底扩明,它一般采用判断的形式来表达。如大陆漂移说、
9、海底扩明,它一般采用判断的形式来表达。如大陆漂移说、海底扩明,它一般采用判断的形式来表达。如大陆漂移说、海底扩张说、哈勃定律等。张说、哈勃定律等。张说、哈勃定律等。张说、哈勃定律等。理论型假说,它是关于事物本质的相对全面而系统的假定性理论型假说,它是关于事物本质的相对全面而系统的假定性理论型假说,它是关于事物本质的相对全面而系统的假定性理论型假说,它是关于事物本质的相对全面而系统的假定性说明,它大多采取推断的形式。如哥白尼的日心说、康德的说明,它大多采取推断的形式。如哥白尼的日心说、康德的说明,它大多采取推断的形式。如哥白尼的日心说、康德的说明,它大多采取推断的形式。如哥白尼的日心说、康德的恒
10、星起源的星云说、麦克斯韦的电磁场论、爱因斯坦的相对恒星起源的星云说、麦克斯韦的电磁场论、爱因斯坦的相对恒星起源的星云说、麦克斯韦的电磁场论、爱因斯坦的相对恒星起源的星云说、麦克斯韦的电磁场论、爱因斯坦的相对论、伽莫夫的宇宙大爆炸假说、论、伽莫夫的宇宙大爆炸假说、论、伽莫夫的宇宙大爆炸假说、论、伽莫夫的宇宙大爆炸假说、DNADNA的双螺旋结构等。的双螺旋结构等。的双螺旋结构等。的双螺旋结构等。第五页,本课件共有21页科学假说的特点(两个)科学假说的特点(两个)科学假说的特点(两个)科学假说的特点(两个)(1 1)科学性,科学假说都以一定的科学理论和科学事实为依据,假说并不能理解)科学性,科学假说
11、都以一定的科学理论和科学事实为依据,假说并不能理解)科学性,科学假说都以一定的科学理论和科学事实为依据,假说并不能理解)科学性,科学假说都以一定的科学理论和科学事实为依据,假说并不能理解为毫无根据的虚假陈述。假说对于有关的事物、现象和问题能够给出合理的说明,为毫无根据的虚假陈述。假说对于有关的事物、现象和问题能够给出合理的说明,为毫无根据的虚假陈述。假说对于有关的事物、现象和问题能够给出合理的说明,为毫无根据的虚假陈述。假说对于有关的事物、现象和问题能够给出合理的说明,并且避免与其有关的理论相矛盾。科学哲学家波普尔说:并且避免与其有关的理论相矛盾。科学哲学家波普尔说:并且避免与其有关的理论相矛
12、盾。科学哲学家波普尔说:并且避免与其有关的理论相矛盾。科学哲学家波普尔说:“发现近似于试探着说发现近似于试探着说发现近似于试探着说发现近似于试探着说谎。谎。谎。谎。”爱因斯坦说:科学发现犹如猜字谜,猜什么很自由,但仍有限制,他说广爱因斯坦说:科学发现犹如猜字谜,猜什么很自由,但仍有限制,他说广爱因斯坦说:科学发现犹如猜字谜,猜什么很自由,但仍有限制,他说广爱因斯坦说:科学发现犹如猜字谜,猜什么很自由,但仍有限制,他说广义相对论的义相对论的义相对论的义相对论的“基本原理的虚构特征却是完全明显的。基本原理的虚构特征却是完全明显的。基本原理的虚构特征却是完全明显的。基本原理的虚构特征却是完全明显的。
13、”但若想要但若想要但若想要但若想要“从基本经验推从基本经验推从基本经验推从基本经验推出力学的基本概念和基本假设的任何企图,都是注定要失败的。出力学的基本概念和基本假设的任何企图,都是注定要失败的。出力学的基本概念和基本假设的任何企图,都是注定要失败的。出力学的基本概念和基本假设的任何企图,都是注定要失败的。”它的科学依据它的科学依据它的科学依据它的科学依据至少有:至少有:至少有:至少有:它是狭义相对论的逻辑的合理推广,它是狭义相对论的逻辑的合理推广,它是狭义相对论的逻辑的合理推广,它是狭义相对论的逻辑的合理推广,“如果速度概念只能有相对的意如果速度概念只能有相对的意如果速度概念只能有相对的意如
14、果速度概念只能有相对的意义,难道我们还应当固执着把加速度当作一个绝对概念吗?义,难道我们还应当固执着把加速度当作一个绝对概念吗?义,难道我们还应当固执着把加速度当作一个绝对概念吗?义,难道我们还应当固执着把加速度当作一个绝对概念吗?”它建立在一个古它建立在一个古它建立在一个古它建立在一个古老的经验事实基础上,老的经验事实基础上,老的经验事实基础上,老的经验事实基础上,“在引力场中一切物体都具有同一加速度,这条定律也可在引力场中一切物体都具有同一加速度,这条定律也可在引力场中一切物体都具有同一加速度,这条定律也可在引力场中一切物体都具有同一加速度,这条定律也可以表述为惯性质量与引力质量相等的定律
15、。以表述为惯性质量与引力质量相等的定律。以表述为惯性质量与引力质量相等的定律。以表述为惯性质量与引力质量相等的定律。”第六页,本课件共有21页假定性,假说是未经科学实践检验的知识,假定性,假说是未经科学实践检验的知识,它是否符合实际,还有待于以后的验证、它是否符合实际,还有待于以后的验证、修改、发展、完善乃至于否定、淘汰等可修改、发展、完善乃至于否定、淘汰等可能性。对同一问题,由于对材料的占有的能性。对同一问题,由于对材料的占有的不同,指导思想和看问题的角度不同,各不同,指导思想和看问题的角度不同,各人知识结构不同,使用方法不同,往往回人知识结构不同,使用方法不同,往往回产生各种不同的假说。产
16、生各种不同的假说。第七页,本课件共有21页科学假说的作用科学假说的作用科学假说的作用科学假说的作用 恩格斯说:恩格斯说:恩格斯说:恩格斯说:“只要自然科学在思维着,它的发展只要自然科学在思维着,它的发展只要自然科学在思维着,它的发展只要自然科学在思维着,它的发展形式就是假说。一个新的事实被观察到了,它使使形式就是假说。一个新的事实被观察到了,它使使形式就是假说。一个新的事实被观察到了,它使使形式就是假说。一个新的事实被观察到了,它使使这些假说纯化,取消一些,修正一些,直到最后纯这些假说纯化,取消一些,修正一些,直到最后纯这些假说纯化,取消一些,修正一些,直到最后纯这些假说纯化,取消一些,修正一
17、些,直到最后纯粹地构成定律。如果要等构成定律的材料纯粹化起粹地构成定律。如果要等构成定律的材料纯粹化起粹地构成定律。如果要等构成定律的材料纯粹化起粹地构成定律。如果要等构成定律的材料纯粹化起来,那么这就是在此以前要把运用思维的研究停下来,那么这就是在此以前要把运用思维的研究停下来,那么这就是在此以前要把运用思维的研究停下来,那么这就是在此以前要把运用思维的研究停下来,而定律也就永远不会出现。来,而定律也就永远不会出现。来,而定律也就永远不会出现。来,而定律也就永远不会出现。”因此,科学假手因此,科学假手因此,科学假手因此,科学假手对科研的作用是至关重要的,具体表现为:对科研的作用是至关重要的,
18、具体表现为:对科研的作用是至关重要的,具体表现为:对科研的作用是至关重要的,具体表现为:第八页,本课件共有21页假说是智力活动的主要手段,是科学思维的主要形式,它为科研指明方向,使假说是智力活动的主要手段,是科学思维的主要形式,它为科研指明方向,使假说是智力活动的主要手段,是科学思维的主要形式,它为科研指明方向,使假说是智力活动的主要手段,是科学思维的主要形式,它为科研指明方向,使研究工作具有自觉性、主动性。汤姆逊曾提出过原子的西瓜模型,原子由正负研究工作具有自觉性、主动性。汤姆逊曾提出过原子的西瓜模型,原子由正负研究工作具有自觉性、主动性。汤姆逊曾提出过原子的西瓜模型,原子由正负研究工作具有
19、自觉性、主动性。汤姆逊曾提出过原子的西瓜模型,原子由正负电荷组成,正电荷象液体一样均匀分布,负电荷散步其中。着若用电荷组成,正电荷象液体一样均匀分布,负电荷散步其中。着若用电荷组成,正电荷象液体一样均匀分布,负电荷散步其中。着若用电荷组成,正电荷象液体一样均匀分布,负电荷散步其中。着若用X X、射线与射线与射线与射线与原子内的电子相互作用可以发现:外部射线与原子内电子相互作用的角度越大,原子内的电子相互作用可以发现:外部射线与原子内电子相互作用的角度越大,原子内的电子相互作用可以发现:外部射线与原子内电子相互作用的角度越大,原子内的电子相互作用可以发现:外部射线与原子内电子相互作用的角度越大,
20、散射几率越小。他的学生卢瑟福用散射几率越小。他的学生卢瑟福用散射几率越小。他的学生卢瑟福用散射几率越小。他的学生卢瑟福用 射线作散射实验,发现有射线作散射实验,发现有射线作散射实验,发现有射线作散射实验,发现有1/80001/8000的的的的 粒子偏粒子偏粒子偏粒子偏转大于转大于转大于转大于9090,其中有碍,其中有碍,其中有碍,其中有碍180180,远远超过汤姆逊的估计值,远远超过汤姆逊的估计值,远远超过汤姆逊的估计值,远远超过汤姆逊的估计值1/1035001/103500。卢说这好比。卢说这好比。卢说这好比。卢说这好比你对一张纸射击一发你对一张纸射击一发你对一张纸射击一发你对一张纸射击一发
21、1515英寸的炮弹,结果都被顶回来反打在自己身上。他苦苦英寸的炮弹,结果都被顶回来反打在自己身上。他苦苦英寸的炮弹,结果都被顶回来反打在自己身上。他苦苦英寸的炮弹,结果都被顶回来反打在自己身上。他苦苦思索了几周,认为只有当正电荷集成核时,这种巨大的反射才有可能发生,单思索了几周,认为只有当正电荷集成核时,这种巨大的反射才有可能发生,单思索了几周,认为只有当正电荷集成核时,这种巨大的反射才有可能发生,单思索了几周,认为只有当正电荷集成核时,这种巨大的反射才有可能发生,单个电子与个电子与个电子与个电子与 粒子碰撞,不可能出现这种现象,以此他提出了原子有核的原子理粒子碰撞,不可能出现这种现象,以此他
22、提出了原子有核的原子理粒子碰撞,不可能出现这种现象,以此他提出了原子有核的原子理粒子碰撞,不可能出现这种现象,以此他提出了原子有核的原子理论新模型。盖革、马斯登根据这种假说进行实验,于论新模型。盖革、马斯登根据这种假说进行实验,于论新模型。盖革、马斯登根据这种假说进行实验,于论新模型。盖革、马斯登根据这种假说进行实验,于19131913年发表证实性论文,年发表证实性论文,年发表证实性论文,年发表证实性论文,认为认为认为认为“原子中心有很强的电荷,这个中心比原子直径小得多。卢瑟福提出了类原子中心有很强的电荷,这个中心比原子直径小得多。卢瑟福提出了类原子中心有很强的电荷,这个中心比原子直径小得多。
23、卢瑟福提出了类原子中心有很强的电荷,这个中心比原子直径小得多。卢瑟福提出了类似太阳系节后的原子行星模型。似太阳系节后的原子行星模型。似太阳系节后的原子行星模型。似太阳系节后的原子行星模型。第九页,本课件共有21页假说是通向科学理论的桥梁假说是通向科学理论的桥梁假说是通向科学理论的桥梁假说是通向科学理论的桥梁 。科学发展规律是:。科学发展规律是:。科学发展规律是:。科学发展规律是:科学问题科学问题科学问题科学问题科学假说科学假说科学假说科学假说科学理论科学理论科学理论科学理论新问题新问题新问题新问题新假说新假说新假说新假说新理论新理论新理论新理论不同假说的争论有利于科研的发展。生物学上的不同假说
24、的争论有利于科研的发展。生物学上的突变论与进化论光的波动说与微粒说;化学上突变论与进化论光的波动说与微粒说;化学上的燃素说与氧化说;地质学上关于地貌成因的的燃素说与氧化说;地质学上关于地貌成因的水成说与火成说,关于地壳构造与运动的假说,水成说与火成说,关于地壳构造与运动的假说,我国有李四光的我国有李四光的“山山”形力学、形力学、“多多”字结构,字结构,张文佑的断块构造说,黄汲清的多回旋说,陈张文佑的断块构造说,黄汲清的多回旋说,陈国达的地洼说。多种假说处于平等竞争的状态,国达的地洼说。多种假说处于平等竞争的状态,有利于激发科研人员的积极性,从而激发创造有利于激发科研人员的积极性,从而激发创造性
25、的完成科研难题。性的完成科研难题。第十页,本课件共有21页假说的产生途径:假说的产生途径:假说的产生途径:假说的产生途径:来源于理论与实践的矛盾。旧的理论一旦不能解释新的现来源于理论与实践的矛盾。旧的理论一旦不能解释新的现来源于理论与实践的矛盾。旧的理论一旦不能解释新的现来源于理论与实践的矛盾。旧的理论一旦不能解释新的现象,人们就会提出新的猜测性的说明。如象,人们就会提出新的猜测性的说明。如象,人们就会提出新的猜测性的说明。如象,人们就会提出新的猜测性的说明。如X X射线、放射性射线、放射性射线、放射性射线、放射性与电子的发现与传统的原子不可分的观念相互矛盾,人们与电子的发现与传统的原子不可分
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