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科學世紀中的實驗科學

培根是現代實驗科學在哲學上的代言人。他的主要著作是1620出版的《學術的偉大復興》,但這部巨著只完成了兩部分,即《論科學的價值與發展》和《論新工具》。前者確立科學研究的對象和意義,對科學進行分類。後者針對亞裏士多德的工具,實際上是針對中世紀經院哲學的邏輯,闡述了壹種新的自然研究方法——歸納邏輯。而培根所提倡的經驗加工主要是指基於實驗的歸納,從而低估了數學和演繹的作用,甚至采取了不信任的態度。

新工具論:培根《新工具》的主要寫作目的是倡導壹種新的方法論——歸納法。為了更好地論證培根的歸納法,培根引用了很多實驗,也正是在這些實驗中揭示了培根科研思想的亮點,可以說培根的“副業”研究為整個科學事業做出了巨大貢獻。培根的主線是探索科學方法——歸納法。在《新工具》中,他討論了很多具體的科學研究,很多都是培根自己做的。在那個特定的時代,培根的做法是非常具有開拓性的。而且培根最後的死,是為了自己做冷凍實驗,不幸染上了感冒。可以說,培根終於把壹生都獻給了科學研究。書中談到了熱的理論,物質不滅的原理,聲音波動的理論,吸力的判別,對動物、光、色的研究等。

與培根同時代的法國哲學家、科學家笛卡爾對近代實驗科學的發展也有重要影響。雖然他低估了經驗的作用,但他對數學的貢獻和對數學方法意義的強調,對後來的實驗科學家有很大的幫助和啟示。笛卡爾主張科學始於懷疑。他認為有必要懷疑那些被認為是真實的、被普遍認為是真理的東西,但這種懷疑不是目的,而是為了保證知識的基礎是絕對可靠的、無誤的。笛卡爾提倡科學研究中的演繹。他認為,其他原理必須從幾公裏不證自明的距離壹步步推導出來,直到形成不言自明的知識體系,每壹步推理都要清晰,才能達到真理。笛卡爾強調演繹,輕視歸納,這是片面的;然而,在實驗科學家普遍重視歸納法的情況下,人們充分註意到用演繹法論證科學研究的積極意義。

近代實驗科學大師伽利略在自己的科學實踐中將培根倡導的實驗方法與笛卡爾倡導的數學方法和邏輯演繹法有機地結合起來,在天文學、力學、物理學等學科的研究中創造了科學實驗與數學方法相結合的新的研究途徑。這種新方法為自然的研究開辟了壹個無限廣闊的世界,也成為日後自然科學研究中的典型方法,即設計適當的實驗來研究自然過程,探索規律之間的關系,然後把發現的規律用數學語言寫下來,形成公式。在資本主義生產的推動下,16-18世紀的自然科學擺脫了宗教神學的束縛,發展迅速,成就斐然。特別是以機械運動三定律和萬有引力定律為基礎的完整的力學理論體系,把地球上物體和天體的運動規律總結成統壹的理論,實現了以力學為中心的物理科學的第壹次理論綜合,從而排除了上帝創世論,給宗教神學的自然觀以致命的打擊。但配合這壹時期自然科學的發展,形成了形而上學的機械論自然觀。

現代形而上學自然觀以實驗科學材料為基礎,基本克服了古代自然觀中直覺、臆測、思辨的缺陷,試圖用比較乘數的科學知識來解釋自然現象,這無疑是壹種進步。但由於缺乏辯證法,現代自然觀把自然看成是不變的,這與把自然看成是不斷發展變化的古代自然觀相比,是壹種倒退。

18世紀下半葉以來,隨著自然科學從經驗領域進入理論領域,自然科學本身的辯證性與機械自然觀的形而上學性之間的矛盾逐漸加劇。自然科學的壹系列偉大成就,在機械自然觀的屏障上打開了壹個又壹個缺口,為辯證唯物主義自然觀的產生準備了條件。18世紀下半葉以來自然科學的巨大進展表明:過去被認為是孤立的、分離的自然現象,被證明是統壹的物質運動的不同形式。它們不僅在空間上表現出多樣性,而且在時間上也有其發生、發展和消亡的歷史。早期的自然科學是人們出於對自然的敬畏和好奇而從事的壹種自發的愛好和興趣運動。雖然在近代科學革命之後,科學從哲學的母體中分離出來,走上了以經驗為基礎、以實驗為手段的自身獨立發展的邏輯軌道,但在相當長的歷史時期內,近代科學研究的範圍和規模都比較狹窄。科學家傾向於獨居,獨自思考。

隨著科學的進步,熱衷於科學的人數迅速增加,科學家已經成為壹種社會職業。在這壹背景下,科學統壹性應運而生。科學統壹的標誌是社團和學院的建立,成員們經常聚在壹起討論新問題,促進新的學習。這些社團中最早的壹個,1560,出現在那不勒斯,被命名為“自然奧秘研究所”。1603-1630,羅馬成立了“猞猁學院”,伽利略就是其中之壹。1651年,美第奇的貴族們在佛羅倫薩建立了西曼托學院。

自從19世紀開始以來,科學取得了巨大的進步。科學以其令人信服的成就、獨特的價值和功能吸引了大量的人走上科學之路,科學研究呈現出職業化和結構化的特征。1826年,德國偉大的化學家尤斯圖斯·馮·李比希創建了吉森化學實驗室,標誌著科學家組織從學術結構向專業結構的轉變。65438-0874年英國劍橋大學著名的卡文迪什實驗室的出現,不僅是近代科學的開端,也是科學研究傳統和學科轉型的標誌。

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    素質教育教師工作計劃1

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