宁夏回族自治区宁大附中 尹耀杰
科学是对各种事实和现象进行观察、分类、归类、演绎、分析、推理、计算和实验,从而发现规律,并予以验证和公式化的知识体系。它本身是自然界人们发现固有规律的知识体系,科学只是对事物的统称。
一、科学
(一)科学的分类
按研究对象的不同可分为自然科学、社会科学和思维科学,以及总结和贯穿于三个领域的哲学和数学。
按与实践的不同联系可分为理论科学、技术科学、应用科学等。
按人类对自然规律利用的直接程度,科学可分为自然科学和实验科学两类。
按是否适合用于人类目标来看,科学又可分为广义科学、窄义科学两类。
(二)科学的方法
经典的科学方法有两大类,即实验方法和理性方法,具体地说主要就是归纳法和演绎法。
归纳法:将特殊陈述上升为一般陈述(或定律定理原理)的方法。例如从“月球和地球存在吸引力”可以得出“所有的物体都相互吸引——万有引力定律。”
演绎法:应用一般陈述(或公理定律定理原理)导出特殊陈述或从一种陈述导出另一种陈述的方法。
在演绎论证中,普遍性结论是依据,而个别性结论是论点。它反映了论据与论点之间由一般到个别的逻辑关系。比如自然界的一切物体都在运动,就是人坐在房间里也是随地球自转而在运动。
(三)科学的特征
1.理性客观
从事科学研究一切以客观事实的观察为基础,通常科学家会设计实验并控制各种变因来保证实验的准确性,以及解释理论的能力。
2.可证伪
人类其实无法知道一门学问里的理论是否一定正确,但若这门学问有部分有错误时,人们可以严谨明确的证明这部分的错误,的确是错的,那这门学问就算是合乎科学的学问。
3.存在一个适用范围
4.普遍必然性
它必须能够解释其适用范围内的已知的所有事实。
二、技术
技术是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造。技术一词由来已久,《史记》中就出现了“技术”一词,意为“技艺方术”;英文中的技术一词technology由希腊文techne(工艺、技能)和logos(词,讲话)构成,意为对工艺、技能的论述。到20世纪初,技术的含义逐渐扩大,涉及工具、机器及其使用方法,直到20世纪后半期,随着技术的飞速发展,尤其是计算机技术取得革命性的突破,技术的含义越来越丰富。法国科学家狄德罗主编的《百科全书》给技术下了一个简明的定义:“技术是为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系。”技术的这个定义,基本上指出了现代技术的主要特点,即目的性、社会性和多元性。从人类的早期起,技术就和宇宙、自然、社会一起,构成人类生活的四个环境因素。几千年来,它在很大程度上改变了社会的面貌。但是,直到19世纪技术才开始了它的飞速发展。
三、科学与技术的关系
在古代,技术和科学是分开的。科学知识专属于贵族哲学家,技术则由工匠掌握。中世纪后,商业快速发展,社会的经济交换活跃,促使科学和技术互相接近。到19世纪,技术逐渐以科学作为基础,进入新的发展时期。在技术的发展史上,爱迪生的巨大贡献是建立了世界上第一所研究实验室,使科学和技术紧密结合,推动了二者的发展。1879年10月21日爱迪生所作的电照明实验,可以看作现代技术研究诞生的标志。20世纪中期以来,技术发展的速度越来越快。从1939年1月发现铀核裂变到1945年7月第一颗原子弹爆炸,仅有六年半时间。电子计算机出现以后引起人类社会生活各领域的变化则更为深刻。这些技术上的突破所引起的生产力飞跃可以称为技术革命。现代技术已经演绎成为复杂的全方位的多种学科技术工程!
科学与技术毕竟是两种性质不尽相同的社会文化,二者的区别也是十分明显的。科学的基本任务是认识世界,有所发现,从而增加人类的知识财富;技术的基本任务是发现世界,有所发明,以创造人类的物质财富,丰富人类社会的精神文化生活。科学要回答“是什么”和“为什么”的问题;技术则回答“做什么”和“怎么做”的问题。因此,科学和技术的成果在形式上也是不同的。科学成果一般表现为概念、定律、论文等形式;技术成果一般则以工艺流程、设计图、操作方法等形式出现。科学产品一般不具有商业性,而技术成果可以商品化。现代技术具有较强的功利性和商业色彩。科学的任务是认识世界,技术的任务是改造世界,技术是从科学到生产的中间环节,是把科学理论转化为生产力的桥梁,技术来源于实践经验的总结和科学原理的指导。
中国著名科学家钱学森,把现代科学技术作为一个整体系统。纵向划分为部门分系统(自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学和人体科学)、横向划分为层次(基础科学、技术科学和工程技术)的现代科学技术的体系结构。现代科学技术由高度分化向高度综合的辩证发展、而形成一个门类繁多、纵横交错、相互渗透彼此贯通的网络结合,从人类现有知识的总体出发,现代科学技术可以分为4个层次:
1.哲学,是最高层次的科学技术,包括辩证法、认识论、系统论等;
2.基础科学,包括自然科学、社会科学、思维科学、数学、人体、军事、行为、文化理论等;
3.各类技术学科,如计算机科学、农业科学、力学、空间科学等以基础科学为指导,着重应用技术的基础理论;
4.工程技术,如农业技术、交通技术、通讯技术、航天技术等以综合应用基础科学、技术科学、经济科学以及社会科学理论成果,直接改造客观世界的一大批具体技术。
到了现代,科学研究为技术发展拓展空间,成为技术发展的重要基础。如现代的好多高新技术是建立在爱因斯坦相对论的基础上。同时,技术发展也促进科学的应用与延伸。如现代航天技术和高性能望远镜的发展使人类对天体宇宙有了更深入认识。
科技发展到今天,仍然还有很多问题没有解决,甚至人类的生存都将面临着危机。比如,空气质量和大气:酸雨、二氧化碳、臭氧层衰竭、地球变暖——海平面上升、病毒的威胁。水资源:废物处理、河口(港湾)合理开发利用、供应、分配、地下水污染、肥料污染等。人类健康和疾病:传染和非传染病、紧张、噪声、饮食和营养、锻炼。
而20世纪50年代以来,自然科学取得了突飞猛进的发展。现代科学与技术协调发展,现代科学的整体化趋势就是这样:现代科学技术一方面高度分化,一方面又高度综合,而且分化反成为综合的一种表现形式。这种既相互对立又紧密联系的辩证发展,使现代科学日益结合为一个有机联系的整体。由于科学技术各学科之间彼此渗透和相互促进,使每一学科只有在整个科学体系的相互联系中才能得到发展,从而导致现代科学体系结构的整体化趋势。
科学、技术、生产日益结合为统一体系。科学技术化与技术科学化,使当代科学技术在物质生产中的地位和作用大大加强,已成为现代社会生产力发展的第一要素。当代自然科学已不再是作为生产推动的结果,跟在生产实践的后面,按照“生产—技术—科学”的顺序发展,而是走在生产的前面,为生产的发展开辟各种可能的途径,准备各种前提条件,形成了科学—技术—生产的发展顺序。同时,从获得基础科学知识开始,经过在技术的实现,然后在生产上得到应用,并收到经济效益这一全过程的周期也大大缩短,使科学技术迅速成为直接生产力。因此,在现代生产发展中,科学生产的科学技术化的发展趋势,逐步形成科学、技术、生产的统一体系。科学技术对生产的高度渗透和作用,已使科学技术成为现实的直接生产力。
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