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文件名称:科学技术方法.ppt
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总页数:65 页
更新时间:2025-06-13
总字数:约8.72千字
文档摘要

(2)灵感 这是指主体对于曾经反复进行探索而尚未解决的问题,由于受到某种偶然因素的激发而产生顿悟,从而使问题得以解决的思维过程。在科学(与文学艺术相通处)史上,许多伟大的科学家在作出杰出科学发现时,都曾冥思苦想、穷竭智力和心力反而未得,却在不经意间灵光乍闪而实现质的飞跃。如在创立狭义相对论时,Einstein曾深受难以解决间断的质点(Newton)力学与连续的电磁场(Maxwell)理论之间矛盾的困惑,虽冥思苦想而未得,但突然灵感显现,领悟到“同时性的相对性”问题。在短短的5-6周内就完成了科学史上的不朽篇章——“论动体的电动力学”(1905年9月发表于《物理学杂志》)。第31页,共65页,星期日,2025年,2月5日4.1.3、科学假说与理想实验方法 尽管科学假说与理想实验是两种性质截然不同的思维方法,然而二者之间又有着较为密切的联系:其目的和作用都是为构建科学理论服务;在未经科学事实证实之前都仅仅是一种猜想或假设。第32页,共65页,星期日,2025年,2月5日1.科学假说1)科学假说:是指根据已知的科学知识和科学事实,对未知自然现象及其规律性所作出的推测性的解释和说明,是自然科学理论思维的一种重要形式。2)特点:科学性:以科学事实和知识为基础。假定性:是对事物的本质和规律的猜测。易变性:不确定(对材料的认识角度不同)3)建立假说的方法论原则(1)解释原则:能解释和说明该范围内已知的全部科学事实,且不能与研究对象范围内已知的科学事实相矛盾。(2)对应原则:对应于一定的范围,包容原有理论无法解释的事实,原有理论作为新假说的特例。(3)简单化原则:逻辑简单性。(奥卡姆剃刀)(4)可检验性原则:原则上的可检验性;技术上的可检验性第33页,共65页,星期日,2025年,2月5日2.思想模型与理想实验方法 思想模型与理想实验,是主体在科学认识活动中建构科学理论较常使用的方法,并具有特别重要的意义。第34页,共65页,星期日,2025年,2月5日思想模型 此指主体未从事科研而建立的对原型高度抽象化了的思想客体和思想事物。如原子模型、层子模型、DNA双螺旋结构模型、弯曲时空模型、板快构造模型、大气环流模型等。广义的还包括数学模型。理想模型是其特殊类型。 它是将对象本质属性和基本过程以最纯粹形式甚至以某种极限状态呈现出来,即经科学抽象的产物,是逻辑与非逻辑方法综合运用即创造性思维的结果。其具有流动性、互补性和条件性等特征。 它具有解释、判据和预见功能。第35页,共65页,星期日,2025年,2月5日3、理想实验方法 理想实验是主体运用理想模型在思想中塑造理想过程,并进行严密逻辑推理的一种思维方法。它是进行思想操作的理想模型法,是一种假想的实验方法。 其建立必须以科学事实为基础,并充分发挥三类思维方法的综合功能。如Galileo关于惯性运动的理想实验;Einstein相对论中的同时性的相对性、惯性质量和引力质量的等效性等理想实验等,它们都具有解释、判据和预见功能。第36页,共65页,星期日,2025年,2月5日理想实验举例伽利略自由落体运动规律的实验a.对亚里士多德的质疑:逻辑推理矛盾表明物体下落速度与重量无关。b.比萨斜塔实验传说质疑:1)伽利略本人没有任何记载;2)当时的条件做不出来;3)即使能做出来,也可能对伽利略不利,因为该实验的条件复杂,应考虑到空气阻力等因素。c.当时直接观察落体运动不可能,缺乏计时装置,最多只能以脉搏计时。第37页,共65页,星期日,2025年,2月5日理想实验举例D.斜面实验的可行性及结论:斜面使运动变缓,便于观察;斜面上的落体作加速运动且与重量无关,并且斜面越陡,加速度越大,斜面越平,加速度越小。E.斜面实验的结论外推:在极限状态时,斜面垂直,相当于自由下落,不同物体的加速度应该是一样的;斜面水平时,加速度为零,物体应该永远沿直线运动下去。F.物体运动的保持并不需要力,需要力的是物体运动的改变。第38页,共65页,星期日,2025年,2月5日4.2技术发明与技术创新方法 技术发明与技术创新过程及其方法类型是技术认识论和方法论中的重要内容。它们与科学认识论和方法论密不可分并相互联系,从而形成科学技术方法论的有机统一整体。第39页,共65页,星期日,2025年,2月5日4.2.1技术发明过程及方法类型 现代社会中科学与技术一体化趋势日益增强,即科学发现、科学原理或科学理论已成为技术发明的最重要原动力。尽管如此,技术发明与科学发现在性质、特征、方法类型、机制与效应等方面都有着显著的区别。第40页,共6