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第五章P150
1.科学事实与经验事实和客观事实的区别是什么?
4.观察渗透理论说明观察完全是主观的吗?
如何保证观察的客观性?
5.如何正确认识观察实验中的机遇问题?
第六章P180
1.演绎法的基本内容及其中的问题是什么?
2.归纳法的基本内容及其中的问题是什么?
如何正确看待归纳法?
3.为什么爱因斯坦说:
“提出一个问题比解决一个问题更为重要”?
4.科学问题有哪些来源?
4.科研选题有哪些基本原则?
5.回溯推理的前提条件是什么?
第七章P202
1.科学假说的特征和作用是什么
2.在科学假说的检验中证实、确证与证伪之间的关系怎样?
3.证伪一个科学理论是一件非常简单的事情吗?
5.如何看待逻辑实证主义关于科学与非科学的划界?
6.如何区别科学与伪科学?
第八章P230
1.技术的基本界定可以从哪几方面加以理解
2.技术人工客体具有什么样的性质,对于理解技术设计有什么意义?
4.技术与科学的关系如何理解?
技术与科学的区别核心是什么?
第九章
3.理解技术问题的核心是什么?
技术问题如何进行情景分析?
5.常规技术设计中哪些方面的知识使之可以区别于科学知识?
6.技术规则有什么特点?
其评价的核心是什么?
第十章
1.社会需求是推动技术发展的核心动力吗?
P256
2.是否只有科学有了新突破,才带来技术的发展?
你如何看待技术发展与科学发展之间的关系?
P267
6.技术创新等同于技术发明吗?
为什么?
P270
第十一章
1.什么是科学共同体?
P284
2.简述默顿提出的科学家的社会规范的内容。
3.结合实际谈谈决定科学家在科学共同体内分层等级结构中位置的因素。
P289
4.运用科学奖励系统理论并结合实际谈谈科学研究的激励机制。
P291
绪论
1.简述自然辩证法的研究对象及研究内容。
P5
研究对象:
自然界、科学技术。
包括内核学科和外核学科。
研究内容:
自然哲学、科学哲学、技术哲学、科学技术与社会和科学技术史。
第一章自然界的存在方式
1.系统的含义是什么?
答:
系统较为全面的定义应该具有如下涵义:
(1)一切系统均由多个元素(至少是两个元素)组成,具有多元性的特点;
(2)同一个系统的不同元素之间的相互关联,相互作用,而且联系具有某种确定行,形成一定的结构,人们能够据以认识该系统,并与其他系统相区别。
就是说,系统具有相关性的特点;
(3)系统的多元性雨相关性,产生了系统的整体性,具有整体的结构、整体的形态和整体的边界,并以整体的方式与环境相互作用,表现出整体的特性或功能。
根据以上的理解,可以给出系统的定义:
系统是由若干具有特定属性的组成元素经特定联系而构成的、与周围环境相互联系的、具有特定的结构和功能的整体。
从系统的定义可知,要完整的规定或描述系统,必须包括如下五个基本因素:
系统的组成,系统的结构,系统的环境,系统的功能,系统的边界。
系统的思维要求我们在考察自然物质系统时,不仅要分析系统的组成,而且要分析系统的结构,系统的边界,系统所处的环境,并且从系统内部诸要素相互关联中,从系统与外部环境的相互关联中把握系统的功能和行为规律。
在自然界中,万物皆系统,系统无处不在。
恩格斯在《自然辩证法》中指出:
“我们所面对着的整个自然界形成一个系统,即各种物体相互联系的总体,而我们这里说的物体,是指所有的物体存在,从星球到源自,甚至直到以太粒子,如果我们承认以太粒子存在的话。
”现代科学技术发展揭示出,不仅整体自然界形成一个系统,而且自然界中的所有物质客体也都自成系统或处于系统之中,系统是自然界和自然界的一切物质课题的基本属性。
在现实的自然界中,系统是普遍的,非系统是相对的,非普遍的,没有一个现实的事物完全不可被看做系统。
自然界中的一切物质客体都以系统的方式存在,都可用系统的方法研究,这是系统科学的基本信念。
3.系统的涵义是什么?
它具有多元性,相关性和整体性。
描述系统,必须包括五个基本因素:
系统的组成、系统的结构、系统的环境、系统的功能、系统的边界。
系统的结构是指组成系统要素之间的相互关系和相互作用的总和,是系统结构组成要素之间的结合方式。
系统的普遍性:
系统性是自然界和自然界的一切物质客体的基本属性。
在自然界中,万物皆系统,系统无所不在。
二电子也是一个系统,你如何看?
在特定的阶段,人们的认识是有限的,今天的科学还不能指出电子、夸克等是否有他的组成元素和结构,是什么样的系统。
或者说,根据现有的科学知识还难以把电子、夸克看成是一个系统,但是,他们作为微观物理系统的一个一个组成部分,存在与系统之中,因而要对它们有确切的理解,也不能完全抛开系统方式。
4.电子也是一个系统,你如何看?
⑴虽然根据现有的科学知识还难以把电子看成是一个系统,但是它作为微观物理系统的一个组成部分,存在于系统之中,要以系统的方式才能确切地理解它。
⑵随着科学的发展,可能会发现比电子更深一层的内部结构。
⑶系统可以从结构上理解,也可以从功能上理解,电子具有整体性。
自然界中的一切物质客体都以系统方式存在。
7夸克以非系统方式存在。
错!
今天的科学还不能指出夸克是否有它的组成元素和结构,是什么样的系统。
但是,他作为微观物理系统的一个组成部分,存在于系统之中,因而要对它有确切的理解,也不能完全抛开系统方式。
没有一个现实的事物完全不可被看作系统。
故上述观点错。
人的认识是有限的,今天的科学还不能指出夸克是否有它的组成元素和结构,是什么样的系统。
或者说,根据现有的科学知识还难以把夸克看成一个系统。
但是,它们是作为微观物理系统的一个组成部分,存在于系统之中,因而要对他它们有确切理解,也不能完全抛开系统方式
13、通过部分可以认识整体。
(05研)P37
系统的整体是由部分组成的,整体不能脱离部分而独立存在。
整体保留了其部分单独存在时所具有的某些属性,致使在质上,系统整体的各组成部分可以分辨,在量上,系统整体的某些属性的量时它组成部分的量的加和,即在系统中,整体和部分之间存在这某种加和性关系或守恒关系,但不能片面的认为研究了孤立的部分就足以完全理解整体,因为整体和部分之间还存在着另一方面更为重要的关系。
系统整体突现的性质,一般来说,仅从其组成部分上是不能理解的,也不可能被发现。
虽然由于系统整体与其组成部分是相互联系的,系统的整体性必定会以某种方式,在某种程度上反映在其组成部分上,使得处于系统联系中的组成部分与把它从系统中分离出来时有显著不同,使得处于系统联系中的组成部分或多或少包含这整体的信息。
但不能一般的说整体的全部信息都反映在它的每一个部分中。
通过部分不一定能完全认识整体
一方面,整体突现性是系统的基本属性,当由部分构成整体时,会有新质的突然出现和旧质的突然消失或被屏蔽,使得整体不等于部分之和
另一方面,虽然处于系统联系中的组成部分或多或少包含着整体的信息,但不能认为整体的所有信息都体现在每一部分之中
因此,仅从其组成部分上是不一定能完全理解系统的整体性质的
15、系统的功能主要是由系统的组成要素决定的。
(05研)P40
系统的组成元素是系统具有某种功能的物质基础和物质载体。
但它不直接决定系统的功能。
在决定系统功能的三个基本因素中,系统的内部结构对于决定系统功能,有更为直接的根本的意义。
系统的功能是系统整体所具有的,它是其组成元素本身不具有的,单从组成元素本身无法说明系统为什么会有这一功能。
系统整体的性质,只能是组成元素之间相互协调作用的结果,而这些组成元素之间相互作用就是结构,可见,元素的性质、种类和数量是通过结构决定和支配系统的整体性质和功能的。
故上诉观点错。
三如何理解系统中整体与部分的关系?
整体与部分是自然界系统中的一对矛盾。
这里的整体是指自然系统的有机整体,部分是指自然系统的组成元素。
自然系统整体雨系统的组成部分之间的关系可以概括为如下两个方面:
1.整体与部分之间相互影响、相互作用和相互依赖
首先,系统整体是由部分(组成元素)组成的,整体不能脱离部分而独立存在。
整体保留了其组成部分单独存在时所具有的某些属性,致使在质上系统整体中的个组成部分(元素)可以分辨,在量上系统整体的某些属性的量是它组成部分的量的加和,即在自然系统中,整体和部分之间存在着某种加和性关系或守恒关系。
第二,整体与部分之间相互关联的。
部分有赖于整体,整体也有赖于部分。
由于系统的整体是由部分组成的,没有部分就没有整体,而且在某些属性方面整体和部分之间存在着质的继承性和量的加和性关系。
因此,系统的每一组成部分的性质和行为都会影响着系统整体的性质和行为,这体现出系统的组成部分对系统整体的制约作用。
2.整体突现性原理
由于处于系统整体中的各种组成部分之间存在着相互作用,一方面使得处于系统联系中的组成部分的性质不同于出于自然状态下的性质,使组成部分的原有的某些性质呗屏蔽起来;
另一方面使得系统整体产生出他的组分和组分总和所没有的,甚至对于组成部分来说是毫无意义的新性质。
总之,由部分构成系统整体时,有新质的突然出现,旧质的突然消失(或被屏蔽),整体不等于部分之和。
这就是系统的整体突现性原理,又称非加和性原理。
系统整体的突现性是系统的组成部分之间的相互作用、相互激发而产生的整体效应,即所谓结构效应或结构增值,单个组成是不能产生这种效应的。
5.如何理解系统中整体与部分的关系
⑴整体与部分之间相互影响相互作用和相互依赖。
整体是由部分组成的,整体不能脱离部分而独立存在。
⑵系统具有整体突现性原理。
由部分构成系统整体时,有新质的突然出现,旧质的突然消失,整体不等于部分之和。
四系统的结构在何种意义上决定功能?
系统的结构决定系统功能可以从以下几个方面加以说明:
1.系统的环境和边界是系统功能存在和得以实现的条件,不是决定系统功能的内在根据。
系统的环境制约着系统功能的发挥,在既定的环境下,不同的物质系统之所以具有不同甚至千差万别的功能,只能从系统内部的组成元素和结构去分析,系统的组成元素和组成元素的相互作用的结构才是决定系统整体功能的内在根据。
系统的边界一方面将系统的质与环境的质区分开来,另一方面它又是联系系统和环境的输入输出方式的桥梁,系统与环境之间的相互影响和相互作用的性质与程度是由边界的性质决定。
边界的性质将会影响系统的功能的发挥,而不影响系统的结构。
2.系统的组成元素是系统具有某种功能的物质基础和物质载体,但它不直接决定系统的功能。
组成元素的性质、种类和数量都决定着系统的性状和功能。
同组成元素相比,系统的结构对系统性状、功能的决定作用更为直接。
这是因为:
系统的功能是系统整体所具有的,他是其组成元素本身不具有的,单从组成元素本身无法说明系统为什么会有这一功能。
系统整体的性质,只能是组成元素之间相互协同作用的结果,而这些组成元素之间相互作用就是结构。
以上分析说明,在决定和影响系统功能的诸因素中,结构对于系统功能的决定作用最为直接和根本。
从这种意义上可以说,系统组成元素之间相互作用的结构是决定系统整体功能的内在依据,而系统的功能则是一定结构的外在表现。
6.系统的结构在何种意义上决定功能
在决定系统功能的四个基本因素中,系统的内部结构对于决定系统功能,具有更为直接的根本意义。
系统组成元素之间相互作用的结构是决定系统整体功能的内在依据,而系统的功能则是一定结构的外在表现。
补充题:
结构与功能之间的多种相关关系:
(1)在不同的环境和边界条件下,同一结构产生不同的功能
(2)同一功能可以通过不同的系统的结构去实现。
系统功能在实现和发挥的过程中对系统的结构还具有反作用,促进结构的改变。
总之,系统的结构与功能的关系是辨证的。
结构是功能的内在基础,功能是结构的外在表现;
结构决定功能,而功能又有相对的独立性,甚至功能的发挥还会反作用于结构,这也是自然物质系统的一条基本规律。
层次结构的含义:
层次结构指的是若干个有组成元素经相干关系构成的系统,在经过新的相干关系而构成新的系统的逐级构成结构关系。
对于某一特定层次系统来说,参与构成该系统的系统称为该系统的子系统(或低层系统);
由该系统构成的新系统称为该系统的母系统(或高层系统)
层次结构的主要特点:
第一,底层系统对高层系统有构成性关系,低层系统必定是包含在高层系统中为高层系统的构成部分。
第二,同一层次的系统间存在着相干关系,同一层次系统之间只有通过相干作用,彼此约束、选择、协同和放大,才能构成具有特定功能的高一层次的系统。
总之,层次结构可以说是通过多级相干关系逐级构成多级整体的结构,从另一角度来看,是指可以逐次分解为子系统的集合的复杂系统结构。
物质系统层次结构的基本规律:
1.特定物质层次结构与特定能量状态相适应的规律
2.特定层次系统的尺度与结合能成反比的规律
3.物质形态的多样性与风度成反比的规律
4.高层次物质系统与低层次物质系统相互关系规律
(1)低层次物质系统对高层次物质系统的上向因果关系
(2)高层次物质系统的相对独立性
(3)高层次物质系统对低层次物质系统的下向因果关系
第二章自然界的系统演化
物质、能量与信息是自然界的三大基本要素。
自然界的演化还具有混沌性、复杂性和突现性等特点。
运动变化,分为可逆的变化与不可逆的变化。
可逆的变化是指其过程可以反转,状态可以回归、系统与环境可以修复的变化。
或者说,可逆的过程是指系统的状态复原,且没有对外界产生任何影响的过程。
即系统从初态经过某一过程到达另一状态,如果存在另一过程能使系统回到初态,同事消除原过程对外界环境的影响,这一变化称为可你变化。
可逆的变化是指其过程不能反转、状态不能回归、系统和环境不能同时复原的变化。
现实的自然过程严格的说来都是不可逆过程。
不可逆变化过程具有两个方面的作用:
一是不可逆性导致有序结构的破坏;
二是可以导致更加有序结构的产生。
不可逆过程的双重作用,导致了自然界物质系统在演化过程中会有不同的方向。
一如何理解有序与无序?
如何理解“熵”?
序是描述客观事物或系统内部组成元素之间相互关系的范畴。
所谓有序指的是客观事物之间或系统内部组成元素之间有规则的联系。
例如:
晶体空间点阵的有规则排列,行星绕着恒星有规则的运动,原子电子按不同的能级分成不同的壳层。
所谓无序指的是客观事物或系统内个组成部分之间联系、组合或运动的无规则性和不确定性。
例如一盘散沙、一堆垃圾、原子分子的热运动等。
有序与无序可以分成三类:
空间序、时间序、时空序。
这三类统称为结构序,与之相对应还有功能序,是指事物在发挥功能时所呈现出来的一定顺序和规则。
有序与无序是相对的,没有绝对的有序,也没有绝对的无序。
事物的有序与无序可以在一定的条件下相互转化,任何事物或者过程,都是有序和无序的辩证统一,两者之间的转化,体现为从一种序向另一种序的转变。
系统的熵越大,系统微观状态数越大,系统的微观粒子运动越无序。
熵描述了微观粒子运动的无序程度。
维纳说:
一个系统的熵就是他的无组织程度的度量。
熵越大,表示微观粒子运动的无序程度越大;
反之,熵越小,表示微观粒子运动的无序程度越小。
熵作为无序与混乱的度量的观点成为主流,成为许多理论的基础。
(具体看书)
1.如何理解有序与无序?
有序指的是客观事物之间或系统内部组成元素之间有规则的联系。
无序指的是客观事物或系统内部各组成部分之间联系、组合或运动的无规则性和不确定性。
事物的有序与无序具有多样性,可以分为三类:
在空间、时间、结构和功能等方面显示出一定的顺序、规则,具有某种确定性和规律性,就是一种有序。
事物的有序与无序可以在一定条件下相互转化。
任何事物或过程都是有序和无序的辩证统一。
二如何理解自组织与他组织?
两者之间有本质区别么?
所谓自组织是指一个系统的要素按彼此的相干性、协同性或某种默契,而不是按外界特定的干预而形成特定结构与功能的过程。
所谓他组织是指一个系统的要素按照特定指令而形成特定结构和功能的过程。
他组织的实质在于执行指令,而自组织的实质在于相干协同。
(具体看书70)
3.如何理解自组织与他组织?
两者之间有本质区别吗?
自组织是指一个系统的要素按彼此的相干性、协同性或某种默契,而不是按外界特定的干预而形成特定结构与功能的过程。
他组织是指一个系统的要素按照特定指令而形成特定结构和功能的过程。
两者有本质区别,因为“他组织”的实质在于执行指令,而“自组织”的实质在于相干协同。
三系统从无序向有序演化需要什么条件?
1.开放是系统进化的先决条件。
保持对外部环境的开放性,与外界交换物质和能量是系统进化的先决条件,系统必须开放到一定的程度,以至于使系统的熵减少才有可能导致系统从无序向有序演化。
但是,开放知识系统进化的必要条件,而不是充分条件。
2.非平衡是有序之源。
从无序状态产生有序结构的另一基本条件与系统稳定性有关。
从系统演化的角度看,完全稳定的状态,由于平息各种扰动,因而不会有出现新结构的可能,只有那些可以失稳的状态,才有可能孕育新结构的胚芽。
因此,保证系统远离平衡是系统想有序、有组织、多功能方向演变的另一个必要条件。
3.非线性是系统进化的内在根据。
非线性相干或非线性的相互作用,是系统进化的基础和根本性的机制。
系统的非线性作用产生的相干效应,分岔效应和临界效应是系统存在和进化的重要前提和基本机制。
非线性机制既是系统内诸要素之间相互维系形成有机整体的力量,也是导致系统失稳、就结构瓦解、新的有序结构得以产生的内在根据,他内在的规定了非平衡系统失稳的临界值和微观机制。
它规定了系统失稳后有哪几种有序结构可能出现并稳定存在,成为系统演化的吸引中心;
规定了系统演化可能经历什么样的分支,即规定了系统演化的可能方向和路线。
4.随机涨落是系统进化的直接诱因。
涨落指的是在某时刻对系统状态统计平均值的偏离。
涨落在系统进化中起着重要的作用,他是非平衡系统失稳的导火线,是非平衡有序结构的胚芽,是非平衡系统进化的驱动力,这就是通过涨落达到有序的原理。
以上四个方面就是自组织理论关于系统进化的条件和机制的基本思想。
这四个方面是相互关联的。
非线性机制和随机涨落的存在是远离平衡开放系统失稳和新结构产生的内部依据,而非线性机制的发挥和随机涨落的放大又必须以系统开放和远离平衡为其前提条件。
4.系统从无序向有序演化需要什么条件?
⑴开放是系统进化的先决条件
⑵非平衡是有序之源
⑶非线性是系统进化的内在根据
⑷随机涨落是系统进化的直接诱因
四系统的演化是确定性与随机性的统一,你如何看?
(89)
混沌现象是“确定性系统”的一种“内在的随机性”,它是有别于可能有系统外部引入的不确定的随机影响而产生的外部随机性。
“确定性”是因为它有内在的原因而不是外来的噪声或干扰所产生:
而随机性指的是不规则的不能预测的行为。
5.系统的演化是确定性与随机性的统一,你如何看?
系统演化的总趋势是确定的,即从无序到有序的进化,但是由于系统的演化具有混沌性、复杂性、突现性等特点,如混沌是确定性系统的内在随机性,复杂性系统具有内在随机性与复杂性,因此系统的演化是确定性与随机性的统一。
五如何理解系统的“突现”性质?
(93)
所谓突现,是指由系统的各个要素(或主体)相互作用所生成的单个要素(或主体)所不具有的性质、行为、功能和结构。
它是高层次事物具有而其要素不具有且事先不能加以预测的性质。
突现的基本特点:
1.突现是生成的,不是构成的。
一个系统的突现性是由系统的内部要素(主体)、环境和他的演化等多种因素所生成的。
2.突现是一个有个组成要素经局域相互作用进行到全域相互作用的自发过程。
3.突现是一个受限的生成过程。
4.突现出来的稳定模式的功能是由起所处的环境所决定的。
5.有一种典型的突现现象:
组成部分不断变化,而不改变系统的稳定模式。
在突现现象中,其要素是可以变化的,但是其稳定模式不变。
6.产生突现现象的规律将导致存在差别的稳定性。
7.突现具有整体性与微观性。
整体突现,是指所有部分都会带有整体突现的性质。
微观突现,是指整体中的部分也会在整体的作用下,不等于部分,即在整体的作用先,部分大于部分或部分小于部分。
突现是指由系统的各个要素(或主体)相互作用所生成的单个要素(或主体)所不具有的性质、行为、功能和结构。
突现具有以下基本特点:
⑴突现是生成的、而不是构成的。
⑵突现是一个由各组成要素经局域相互作用进行到全域相互作用的自发过程。
⑶突现是一个受限的生成过程。
⑷突现出来的稳定模式的功能是由其所处的环境所决定的。
⑸有一种典型的突现现象:
⑹产生突现现象的规律将导致存在差别的稳定性。
⑺突现具有整体性与微观性。
第三章人与自然
一全球性生态环境恶化的根源是什么?
全球生态环境恶化的原因是多方面的,有人口的原因、经济的原因、科学技术的原因,而所有的原因都与人类行为的失当有关。
行为的背后是观念,生态环境恶化的根本原因是人类的观念,是人类对待自然界的态度。
1.生态环境问题的人口根源
生态环境恶化与全球人口剧增直接相关。
人类要满足自己的基本生活需求,就要消耗资源。
人越多,消耗的资源越多,对生态环境造成的压力越大,因为在一定的时间空间内,自然环境的承载能力是有限的,当人类活动对自然环境系统的作用超过一定的限度时,自然环境系统的结构和功能就会发生质的变化,反过来危机人类的生存与可持续发展。
2.生态环境问题的经济、技术根源
经济的发展,尤其是大规模的工业生产,必然要消耗大量的自然资源,同时产生大量的废弃物,废气、废水、废渣等废弃物排放到自然界中,造成了严重的环境问题。
生态环境问题还有技术根源。
人类通过技术制造了自然原来没有的,而自然界本身又很难,甚至完全不能降解的有机物,这些人工合成的有机物在环境中的积累会造成严重的环境问题。
3.生态环境问题的观念根源
生态环境问题饿产生与人类行为的失当直接相关,人类行为的背后是人类观念,人类在人与自然的关系上,传统的价值观是生态环境问题产生的根本原因,这种传统的价值观就是人类中心主义。
他把人看成是大自然唯一具有内在价值的存在物,是构成一切价值的尺度,自然及其存在物不具有内在价值而只具有工具价值。
人类生态实践的出发点和归宿
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