第三章╲t 科学方法论 观察与实验

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1、第三章科学方法论观察和实验方法第一节观察方法一、什么是观察方法二、科学观察的类型和特点三、科学观察的基本原则四、科学观察的地位和作用科学观察，是人们在科学认识中有目的、有意识地对事物和现象进行感知、描述和记载的方法。所以它是获取感性材料的一种活动。观察大都是在自然发生的条件下进行的。所谓自然发生的条件，就是说人们在观察时不干预自然现象，即使运用仪器，也可保证仪器不改变自然现象的基本形态和运动的原有进程。一、什么是观察方法二、科学观察的类型和特点（一）科学观察的类型1、根据观察的手段和方法不同，可划分为直接观察和间接观察。直接观察：感官直接作用于观察对象，有直观、生动的特点，但存在很大局限性

2、。其优点是：运用方便、最少干扰，比使用仪器更具有直接的现实性。其缺点是：对于高难度的研究对象，在一定条件下要受到感官能力的限制。如对光线只能感知波长在0.39~0.77微米范围的电磁波，对0.39~0.04微米（紫外线）、0.77~1000微米（红外线）是感知不到的。人的耳朵只能听到频率在20~2万赫兹范围内的声波，对次声波、超声波是听不到的。人的感官对外界的刺激强度、变化频率以及量的精确度等方面的感受能力也是有限的。二、科学观察的类型和特点间接观察。也叫仪器观察。即人们借助于仪器或其它技术手段间接地从外部获取感性材料的一种方法。其优点是：延长了人类的感官，扩大了感知的范围和种类，提高了观

3、察的精确度和反应能力，使人们对于自然界的认识能力得到了很大的提高。其缺点是：由于仪器本身的复杂性和干扰性，易带来一些认识上的错觉和误会（如法国仑德洛的N射线）。二、科学观察的类型和特点2、根据观察的性质和内容，又可分为质的观察和量的观察。质的观察，亦称性质观察。即考察事物具有或不具有某种属性和特征以及它与其它事物是否具有何种性质联系的一种观察方法（三棱镜：日光的赤橙黄緑青蓝紫;达尔文20多年对数千种生物的观察）。量的观察，即对研究对象的某些性质和特征进行数量描述和测定的一种观察方法（人体血浆PH值：正常7.35~7.45，PH值<7酸中毒，PH值>7.7碱中毒）。科学观察的类型和特点（二）

4、科学观察的特点1、它是一种感性认识活动（现象、外在属性、外部联系；内在本质、规律性）。2、它具有目的性、计划性（对象、目的、方式、途径、条件）。3、观察与实验不同，观察所考察的研究对象处于自然状态，不施加人工干预。4、观察是一种多种感官同时参与的活动。三、科学观察的基本原则1、客观性原则。这一原则要求观察者必须客观的、实事求是地反映所观察到的事实，既不能随意增减观察到的事实，又不能臆造一些不存在的事实。影响观察客观性的干扰因素大致有以下几个方面：（1）事物的非本质现象混淆了事物的本质现象。（2）环境对观察的影响。不同的观察环境会对观察结果产生一定的影响。三、科学观察的基本原则（3）观察者的

5、角度不同，会产生不同的观察结果。（4）受观察者生理或心理因素的影响（PPT2526)。（5）观察渗透理论。所谓观察渗透理论是指在观察中掺杂着理性因素的影响。也就是说在观察研究对象过程中观察者会受到原有理论、知识、经验的影响以及对所使用的仪器原理的认识程度的影响。三、科学观察的基本原则受观察渗透理论的影响，一般可以从以下三方面去理解：（1）受先入之见的影响。所谓“先入之见”是指人们在从事观察活动之前就已在头脑中形成了关于对观察对象的某种认识或期望。（2）受观察者原有理论、知识、经验的影响。1830年德国化学家维勒发现某矿石中含有一种呈红色的金属化合物，他认为是铬Gr。同年瑞典化学家塞夫斯脱

6、隆发现它是钒V。（3）观察仪器中蕴含着理性知识。三、科学观察的基本原则2、全面性原则。所谓全面性原则是指：在观察研究对象时，从空间上讲，要观察事物的各个方面、各个部分、各个层次；从时间上讲，要观察事物发展变化的各个阶段以及它的全过程；同时，要观察事物内部各要素之间以及该事物与外界其它事物的联系。3、典型性原则所谓典型性是指在选择观察对象时要注意选择那些能够集中反映一类事物的共性，其自然现象表现的过程较纯粹、最少干扰、最易于观察的事物作为观察对象。4、同时在观察中还要注意细心原则。科学观察的客观性原则感官的错觉，尤其是已有的偏见是造成观察谬误的根源。离开了客观事物本身，是主观的反映。所谓观察

7、的客观性，列宁指出，不是实例，不是枝节之论，而是自在之物本身。由此可见坚持观察的客观性是进行科学观察的一个重要原则。感官的错觉实验探索发现：你的感官欺骗了你科技之光：观察误区实验四、观察方法在科研中的作用1、它是收集科学事实，形成科学认识的基础。（奥地利耳科医生巴雷尼：眩晕、眼球急速转动、耳朵灌水三者之间有必然联系。1910~1914《半规管的生理学与病理学》、《前庭装置的机能实验》，1914获诺贝尔生理学与医学奖）2、