假說演繹法

假說演繹法假說演繹法（Hypothetico-deductive-method）又稱為假說演繹推理，是指在觀察和分析基礎上提出問題以后，通過推理和想象提出解釋問題的假說，根據(jù)假說進行演繹推理，再通過實驗檢驗演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結論相符，就證明假說是正確的，反之，則說明假說是錯誤的。這是現(xiàn)代科學研究中常用的一種科學方法。假說演繹推理概述假說演繹推理，實質上是一種解釋歸納推理，即通過歸納得到的結論只能是一個假說，這個假說的合理性有多大，即歸納所得結論的可靠性有多大，需要接受事實的檢驗。如果假說能夠合理地解釋已知的或可預測的經驗事實，則假說的確證度就增大。假說演繹推理與溯因推理既有聯(lián)系又有區(qū)別。假說演繹推理是在溯因推理的基礎上進行的。通過溯因推理，在已知的事實E和科學原理（如果H，那么E）的基礎上推測出結論（假說）H以后，如何確定這個假說（結論）的可靠性呢？這就需要從假說H得到確證。因此，溯因推理是一種發(fā)現(xiàn)（假說）的方法，假說演繹推理則是一種驗證（假說）的方法。假說演繹推理的前提和結論之間的聯(lián)系是或然的，前提并不蘊涵結論。前提真，結論未必真。從推理形式來看，它不符合充分條件假言推理的規(guī)則；肯定后件不能肯定前件。無論是某一個事實E與實驗的結果相符合，還是一系列的事實（E1，E2EN）與觀察實驗的結果相符合，邏輯上都不能必然地斷定結論（假說）H是真實的。如醫(yī)生給病人診斷后提出假說：該病人患有肺炎。在此基礎上，醫(yī)生進一步演繹出病人有發(fā)燒、咳嗽、呼吸困難等現(xiàn)象，盡管這些現(xiàn)象可能都是事實，但并不能必然地得出病人患有肺炎的結論，因為存在這些現(xiàn)象的病人也可能患有別的疾病。因此，假說演繹推理結論（假說）只能是某種程度的確證?？茖W史上，亞里士多德提出的歸納演繹方法，可看作假說演繹法的雛型。亞里士多德主張，科學家要從被解釋現(xiàn)象中歸納出解釋性原理，然后再從包含這些原理的前提中，演繹出關于這個事實的原因的知識。反映必然性知識的科學就是通過演繹組織起來的一組陳述。其后。中世紀英國經驗論經院哲學家羅吉爾培根進一步發(fā)展了假說演繹法。亞 里士多德曾滿足于演繹出關于作為研究出發(fā)點的同一現(xiàn)象的陳述，羅吉爾培根則要求演繹出新的能與經驗耦合的事實。新知識實際上是某種理論預見。近代實驗科學之父，也是近代科學方法奠基人的伽里略提出了用觀察、實驗和數(shù)學方法相結合來研究自然界的方法。這一方法包含的兩個重要的認識論原則：科學知識必須建立在觀測實驗的基礎上，科學知識之間必須有確定的、必然的聯(lián)系，這種聯(lián)系要力求用數(shù)學公式定量地表達出來，現(xiàn)在已經更好地體現(xiàn)在科學理論的假說演繹結構中，因此，人們常常把伽利略看作假說演繹方法的創(chuàng)立者。但嚴格地說，在近代科學史上。牛頓是力學和物理學的集大成者，也是假說演繹方法的完善者。牛頓創(chuàng)立光的顏色理論的過程，是運用假說演繹方法的范例，人們常依據(jù)它來說明假說演繹方法的基本步驟和特征。即首先從實驗中獲取事實，在事實基礎上進行歸納概括。提出假說。再以假說作為解釋性原理，推演出某種理論推斷；最后，試圖通過實驗檢驗這個推斷的正確性。假說演繹方法不僅是形成和構造科學理論的思維方法，而且成為一些科學哲學流派用來解釋科學發(fā)現(xiàn)的一種模式，即假設主義模式。一般認為19世紀英國哲學家w、惠威爾和威廉姆斯坦利杰文斯（William Stanley Jevons）是假設主義模式的奠基人，卡爾古斯塔夫亨佩爾(Carl Gustav Hempel）、皮爾士等都進一步豐富、完善了假設主義模式的內容，波普爾則把假設主義的科學發(fā)現(xiàn)模式發(fā)展為一種證偽主義的模式，走向極端。假設主義模式的基本內容就是假說演繹法，認為在科學研究中，為了解釋現(xiàn)象，科學家必須發(fā)明出假設來，然后從假設演繹出可由經驗檢驗的結論。并用實驗來進行檢驗和修正。假設主義模式反對歸納主義模式，認為作為出發(fā)點的假設不能通過歸納獲得；同時也反對演繹主義模式。認為作為出發(fā)點的理論不過是一種猜想或假設但作為出發(fā)點的假設究竟如何獲得，沒有一致的意見。另外，由于假設主義的模式具有較大的彈性，可以對此作出不同的解釋，因而直到現(xiàn)在人們對它的爭論還在進行著。就象它產生之時就有爭論一樣。提高假說演繹推理的方法為了提高結論的可靠性程度，必須注意以下幾點：1、前提中從假說能夠演繹地解釋的已知事實越多，結論（假說）就越可靠。就上例來說，如果病人除了有發(fā)燒、咳嗽、呼吸困難等現(xiàn)象外，還存在胸痛、吐鐵銹色的痰等現(xiàn)象，那么患者得了肺炎的假說（結論）就獲得了更大的證據(jù)支持，也就更為可靠。2、前提中從假說能夠演繹出關于未知事實的預測越多，并且后來都被證實，則結論假說的可靠性就越大，其概率就越高。如“大陸漂移”假說能夠進一步預言大西洋兩岸的距離正在逐漸增大，格陵蘭島由于連續(xù)向西移動，它與格林威治之間的距離正在增大等，后來這些預言的被證實都在不同程度上提高了“大陸漂移”假說的可靠性程度。3、前提中用來確證假說的經驗事實越具有嚴格性和嚴峻性，結論（假說）的可靠性越大。4、前提中演繹出來的對現(xiàn)有事實的解釋或對未知事實的預測，如果與觀察實驗的結果不相符合或相違背，則結論（假說）的可靠性程度就會降低，甚至有可能被推翻。假說演繹推理，在認識中有重要作用。哥白尼的日心說，牛頓的力學理論，達爾文的進化論，門捷列夫的化學元素周期表，愛因斯坦的相對論等，都是以假說演繹推理的形式創(chuàng)立的。假說演繹法應用舉例1、孟德爾的豌豆雜交實驗。19世紀中期，孟德爾用豌豆做了大量的雜交實驗，在對實驗結果進行觀察、記載和進行數(shù)學統(tǒng)計分析的過程中，發(fā)現(xiàn)雜種后代中出現(xiàn)一定比例的性狀分離，兩對及兩對以上相對性狀雜交實驗中子二代出現(xiàn)不同性狀自由組合現(xiàn)象。他通過嚴謹?shù)耐评砗痛竽懙南胂蠖岢黾僬f，并對性狀分離現(xiàn)象和不同性狀自由組合現(xiàn)象作出嘗試性解釋。然后他巧妙地設計了測交實驗用以檢驗假說，測交實驗不可能直接驗證假說本身，而是驗證由假說演繹出的推論，即:如果遺傳因子決定生物性狀的假說是成立的，那么，根據(jù)假說可以對測交實驗結果進行理論推導和預測;然后，將實驗獲得的數(shù)據(jù)與理論推導值進行比較，如果二者一致證明假說是正確的，如果不一致則證明假說是錯誤的。當然，對假說的實踐檢驗過程是很復雜的，不能單靠一兩個實驗來說明問題。事實上，孟德爾做的很多實驗都得到了相似的結果，后來又有數(shù)位科學家做了許多與孟德爾實驗相似的觀察，大量的實驗都驗證了孟德爾假說的真實性之后，孟德爾假說最終發(fā)展為遺傳學的經典理論。我們知道，演繹推理是科學論證的一種重要推理形式，測交實驗值與理論推導值的一致性為什么就能證明假說是正確的呢?原來，測交后代的表現(xiàn)型及其比例真實地反映出子一代產生的配子種類及其比例，根據(jù)子一代的配子型必然地可以推導其遺傳組成，揭示這個奧秘為演繹推理的論證過程起到畫龍點睛的作用，不揭示這個奧秘學生則難以理解“假說一演繹法”的科學性和嚴謹性，對演繹推理得出的結論仍停留在知其然的狀況。2、1900年，3位科學家分別重新發(fā)現(xiàn)了孟德爾的工作，遺傳學界開始認識到孟德爾遺傳理論的重要意義。如果孟德爾假設的遺傳因子，即基因確實存在，那么它到底在哪里呢？1903年，美國遺傳學家薩頓發(fā)現(xiàn)，孟德爾假設的一對遺傳因子即等位基因的分離，與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。薩頓根據(jù)基因和染色體行為之間明顯的平行關系，提出假說:基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給子代的，也就是說，基因位于染色體上。美國遺傳學家摩爾根曾經明確表示過不相信孟德爾的遺傳理論，也懷疑薩頓的假說，后來他做了大量的果蠅雜交實驗，用實驗把一個特定的基因和一條特定的染色體X染色體聯(lián)系起來，從而證實了薩頓的假說。由此可以看出，對基因與染色體的關系的探究歷程，也是假說演繹的過程。3、DNA復制方式的提出與證實，以及整個中心法則的提出與證實，都是“假說一演繹法”的案例。以DNA分子的復制方式的闡明為例。美國生物學家沃森和英國物理學家克里克在發(fā)表DNA分子雙螺旋結構的那篇著名的論文的最后寫道:“在提出堿基特異性配對的看法后，我們立即又提出了遺傳物質進行復制的一種可能機理?！彼麄兙o接著發(fā)表了第2篇論文，提出了遺傳物質自我復制的假說:DNA分子復制時，雙螺旋解開，解開的兩條單鏈分別作為模板，根據(jù)堿基互補配對原則形成新鏈，因而每個新的DNA分子中都保留了原來DNA分子的一條鏈。這種復制方式被稱為半保留復制。1958年，科學家以大腸桿菌為實驗材料，運用同位素標記法設計了巧妙的實驗，實驗結果與根據(jù)假說演繹推導的預期現(xiàn)象一致，證實了DNA的確是以半保留方式復制的。4、遺傳密碼的破譯是繼DNA雙螺旋結構模型提出后，現(xiàn)代遺傳學發(fā)展中的又一個重大事件。自 1953年提出DNA雙螺旋結構模型后，科學家就圍繞遺傳密碼的破譯開展了一系列探索。美籍蘇聯(lián)物理學家伽莫夫提出的3個堿基編碼1個氨基酸的設想?？死锟撕退耐?