科学观察与实验作业

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1、科学观察与实验——以伦琴发现X射线为例伦琴在研究阴极射线时，意外地发现阴极射线管１米外的亚铂氰化钡荧光屏上出现了绿色的闪光，这是阴极射线所不能达到的。因为阴极射线不可能穿越几厘米的空气。他抓住了这一奇特的现象作为课题进行研究，最终发现了x射线，敲开了原子世界的大门，为微观物理学理论的逐步形成做出了杰出的贡献。一、科学观察与科学实验1、科学观察（scientificobserving）。科学观察是指人们有目的、有计划地感知和描述客观事物的一种科学认识方法。它作为一种基本的认识活动，贯穿于整个科学研究过程中。科学观察不只是感性活动，而且是由科学理论知识和科学

2、思维方法武装起来的认识活动。理性思维渗透于观察过程的始终。正因为如此，科学观察才能达到客观性、全面性和系统性，才可能透过现象发现本质。在科学观察中既要善于抓住最主要的东西，同时又要注意捕捉那些意外的偶然现象，跟踪追查，从偶然中发现必然的东西。因为观察中的机遇常常是重大科学发现的契机，伦琴发现X射线的例子即是如此。可以这样认为，科学观察就是对观察对象的精确描述。2、科学实验（scientificexperiment）。根据研究目的，运用一定的物质手段，通过干预和控制科研对象而观察和探索科研对象有关规律和机制的一种研究方法。科学实验的基本类型是探索试验和验证

3、实验-8-，常见的实验类型有比较实验、析因实验、模拟实验、判决实验等。实验可以简化和纯化研究对象，使自然过程以比较纯粹、典型的形式表现出来，从而有利于科学研究。实验可以强化和激化研究对象，造成自然界中无法直接控制而在生产过程中又难以实现的特殊条件，从而做出在常规条件下难以获得的重要科学发现和技术发明。实验可以加速和延缓在自然发生条件下变化过慢或过快的自然现象，再现和重演事过境迁，规模巨大的自然现象，以楼拟的方式进行实验研究。总之，与单纯的观察相比较，科学实验更有利于人们获得经验材料，更有利于发挥人的主观能动性。因此，从观察方法到实验方法的发展，标志着经验

4、认识方法的进步和科学认识水平的提高。3、科学观察与科学实验的辩证关系。科学实验和科学观察一样，都是是搜集科学事实、获得感性材料的基本方法，同时也是检验科学假说，形成科学理论的实践基础，二者互相联系、互为补充，同属于科学认识中的感性直观方法，都以认识自然为直接目的。但观察是在自然发生条件下获得认识；实验是在变革自然中认识自然，是在人为控制和变革对象的条件下认识事物，因而有着独特的认识功能。原因是科学实验中多种仪器的使用，使获得的感性材料更丰富、更精确，且能排除次要因素的干扰，更快揭示出研究对象的本质；此外，它还能发挥人的主观能动性和对自然条件的控制力，揭示

5、极端条件下物质运动的规律，提供更多的发现新事物、新现象的机会。二、科学观察有什么特征，它与科学事实之间是什么关系1、科学观察的特征。-8-科学观察的涵义中，提出“人们在自然存在的条件下，对自然的、社会的现象和过程，通过人的感觉器官或借助科学仪器，按照一定的计划，为实现一定的研究目标，对研究对象进行系统、全面的观察，从中收集各种现象资料，并进行分析研究的方法”。它是一个既包括信息的输入，又包括对原始信息进行初步处理、识别的一个主动认知过程。所谓“自然存在的条件”，是指对观察对象不加控制、不加干预、不影响其常态；所谓“有目的、有计划”，是指根据科学研究的任务

6、，对于观察对象、观察范围、观察条件和观察方法作了明确的选择，而不是观察能作用于人感官的任何事物。因此可以这么认为，科学观察有两个主要特征：一是客观性，就是从实际出发，真实地反映现实，决不能带着主观偏见，随意取舍，甚至歪曲现实。二是辩证性，就是要求观察时要按照对立统一的规律，用联系的、发展的、全面的观点观察事物，避免用孤立的、静止的、片面的观点看问题。因为宇宙万物，都是相互联系的，相互依赖着，相互制约着，不断地运动、变化，从量变到质变，从产生到灭亡。所以，观察事物必须符合事物本来的辩证法，正确地认识客观事物。2、科学观察与科学事实的关系问题。简而言之，观察

7、只能发现新的事实。这种新事实将检验已有的理论，也许支持已有的理论，也许要求建立新的理论给予解释。科学观察是通过对科学事实的认识来对科学理论进行验证的。但是科学观察与科学事实不是简单的认识与存在的关系，“目的性”使二者发生联系。这是由于科学事实的内在属性决定的。科学事实是指-8-经验事实构成科学的经验基础。从内涵上讲，它是指人们通过感官获得的以感觉、知觉、直觉、表象形式描述出来的外经验知识；从外延上说，它则主要分为观察事实与实验事实。科学认识中的经验事实，即也就是科学事实。科学事实是事实性与解释性的辨证统一，即科学事实作为一种经验事实，一方面它具有事实的属

8、性，是可以据之为根据的东西，另一方面则说明了科学事实不是对观察到的事件的简单复述