科學(xué)方法論20143獲取科學(xué)事實的方法

1、1康仕慧山西大學(xué)科哲中心2一、什么是科學(xué)？一、什么是科學(xué)？二、什么是科學(xué)研究？二、什么是科學(xué)研究？三、什么是科學(xué)方法論？三、什么是科學(xué)方法論？回顧回顧34l 知識知識 科學(xué)知識科學(xué)知識l 社會社會活動活動 科學(xué)活動科學(xué)活動l 社會建制社會建制 科學(xué)組織科學(xué)組織 5623 13 3457 假說選題 求證觀察實驗邏輯思維 新的假說創(chuàng)新思維 驗證觀察實驗邏輯 建立理論89“跛足而不迷路能趕過雖健步如飛但誤入歧途的人?！?弗蘭西斯培根“方法”一詞，在中國古代就有“辦法”、“方術(shù)”等含義；在古希臘則是“沿著”和“道路”意義演化而來，意味著沿著（正確的）道路運動，或者接近或達(dá)到某一目標(biāo)的途徑。方法就是達(dá)到

2、某種目的所遵循或使用的理論、規(guī)則、途徑、程序、技巧和手段的總和。簡言之，方法就是一切領(lǐng)域中思想和行為的活動方式。10科學(xué)研究方法，是指科學(xué)研究活動應(yīng)遵循或使科學(xué)研究方法，是指科學(xué)研究活動應(yīng)遵循或使用的理論、規(guī)則、途徑、程序、技巧和手段，用的理論、規(guī)則、途徑、程序、技巧和手段，亦即人們在科學(xué)研究活動領(lǐng)域中的思想和行為亦即人們在科學(xué)研究活動領(lǐng)域中的思想和行為的活動形式。的活動形式?？茖W(xué)研究方法所反映的是科學(xué)知識的生產(chǎn)過程科學(xué)研究方法所反映的是科學(xué)知識的生產(chǎn)過程和創(chuàng)造過程，或者說，它是科學(xué)知識的精神生和創(chuàng)造過程，或者說，它是科學(xué)知識的精神生產(chǎn)方式。產(chǎn)方式。自然科學(xué)方法和社會科學(xué)方法。自然科學(xué)方法和社

3、會科學(xué)方法。11按照其抽象化程度和適用程度，可分為按照其抽象化程度和適用程度，可分為三個層次：三個層次：最低層次最低層次專門方法，專門方法，是各門科學(xué)所是各門科學(xué)所特有的認(rèn)識和方法，是適用于個別學(xué)科特有的認(rèn)識和方法，是適用于個別學(xué)科或個別領(lǐng)域的專門研究方法。例如：植或個別領(lǐng)域的專門研究方法。例如：植物遺傳育種學(xué)采用的物遺傳育種學(xué)采用的“雜交育種雜交育種”的方的方法、地質(zhì)學(xué)采用的古生物化石測定底層法、地質(zhì)學(xué)采用的古生物化石測定底層相對年代的方法等等。相對年代的方法等等。12中間層次中間層次一般方法，一般方法，是從各門學(xué)科是從各門學(xué)科研究方法中概括出來的具有共同規(guī)律性研究方法中概括出來的具有共同規(guī)

4、律性的方法。自然科學(xué)的一般方法有：觀察、的方法。自然科學(xué)的一般方法有：觀察、實驗、邏輯、數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)方法、假實驗、邏輯、數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)方法、假說、直覺、機(jī)遇、想象等。說、直覺、機(jī)遇、想象等。13最高層次最高層次哲學(xué)方法，哲學(xué)方法，是自然科學(xué)、是自然科學(xué)、社會科學(xué)和思維科學(xué)研究中普遍適用的社會科學(xué)和思維科學(xué)研究中普遍適用的方法，多是從世界觀、認(rèn)識論和方法論方法，多是從世界觀、認(rèn)識論和方法論上論述的，是以哲學(xué)的原理、范疇和規(guī)上論述的，是以哲學(xué)的原理、范疇和規(guī)律為基礎(chǔ)的研究方法。律為基礎(chǔ)的研究方法。14科學(xué)方法論是關(guān)于科學(xué)研究中常用的一科學(xué)方法論是關(guān)于科學(xué)研究中常用的一般方法的理論，是關(guān)于科學(xué)研究

5、一般方般方法的理論，是關(guān)于科學(xué)研究一般方法的性質(zhì)、特點、內(nèi)在聯(lián)系和變化發(fā)展法的性質(zhì)、特點、內(nèi)在聯(lián)系和變化發(fā)展的理論體系。的理論體系。15“科學(xué)是從事實中推導(dǎo)出來的”。1、選題方法；2、搜集資料的方法； 3、獲取科學(xué)事實的方法1觀察方法4、獲取科學(xué)事實的方法2實驗方法5、提出科學(xué)假說和建立科學(xué)理論的方法 科學(xué)推理16（1）科學(xué)認(rèn)識）科學(xué)認(rèn)識觀察、實驗（2）科學(xué)發(fā)現(xiàn)）科學(xué)發(fā)現(xiàn)直覺、靈感、頓悟、機(jī)遇、 形象思維（非邏輯（非邏輯-非理性）非理性）（3）科學(xué)確證）科學(xué)確證歸納、演繹、類比、最佳 說明推理（邏輯（邏輯-理性）理性）17一、科學(xué)事實一、科學(xué)事實二、科學(xué)觀察二、科學(xué)觀察三、科學(xué)實驗三、科學(xué)實驗

6、1819一、科學(xué)事實的概念一、科學(xué)事實的概念二、科學(xué)事實的基本特征二、科學(xué)事實的基本特征三、科學(xué)事實的作用三、科學(xué)事實的作用四、科學(xué)事實與客觀事實四、科學(xué)事實與客觀事實20（1）事實事實不是指世界上的一個簡單事物，而是指“事物具有某種性質(zhì)”或“某種事物具有某種關(guān)系”，哲學(xué)家羅素風(fēng)趣地說：“不把拿破侖稱作事實，而是把他有野心或他娶了約瑟芬叫做事實?！?。 事實指人們通過感觀或儀器可以感知的某種事件，不是指所有事件的普遍的類，而是指某一單個事件、個體事件。顯然，事件普遍的類是不可觀察、不可感知、不可核查的，只有具體的個體事件才是可直接觀察、可感知、可檢驗的。 在認(rèn)識論中，事實是指已被正確認(rèn)識到的客觀

7、事物、事件、現(xiàn)象、關(guān)系、性質(zhì)、本質(zhì)及其規(guī)律性的總稱。21（2）科學(xué)事實指人們通過觀察和實驗等科學(xué)實踐活動所觀測到的對客觀存在的事件、現(xiàn)象和過程的真實描述；是指可用公共語言記錄和傳達(dá)的個體事件，它是關(guān)于個體事件的觀察報告或單稱陳述。 科學(xué)事實一般分為兩類：一類指客體與儀器之間的相互作用結(jié)果的描述。例如，觀察儀器上所記錄和顯示的數(shù)字、圖像等。另一類是對觀察實驗所得結(jié)果的陳述和判斷?？茖W(xué)事實與不依人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀自在事物的現(xiàn)象、過程和規(guī)律即客觀事實不同?？茖W(xué)事實的內(nèi)容是客觀的，而形式是主觀的。 22科學(xué)事實應(yīng)該是個別存在的陳述?！扳櫨哂蟹派湫浴薄八肿佑蓛蓚€氫原子和一個氧原子構(gòu)成”“所有微觀客體

8、具有波粒二象性”“整個宇宙都在膨脹著” 科學(xué)事實具有可重復(fù)性、可檢驗性?？茖W(xué)事實是關(guān)于個體事件的觀察陳述，是一種單稱陳述，它本身具有可重復(fù)性、可檢驗性。一個科學(xué)事實正是在這種重復(fù)中受到檢驗的：如果它經(jīng)得起重復(fù)，就是真的；如果經(jīng)不起重復(fù)，就是假的。 理論推斷23科學(xué)事實具有主、客兩重性（可傳達(dá)性、主體間性）?？茖W(xué)事實既具有客體性的成分，又具有主體性的成分?？茖W(xué)事實是主體和客體相互作用的結(jié)果。 科學(xué)事實應(yīng)具有可精確性、可定量性?？茖W(xué)事實作為實驗自然科學(xué)的經(jīng)驗知識，應(yīng)該被賦予比較精確的數(shù)量特征。一個科學(xué)事實，一開始往往是個體事件的定性描述，后來才逐漸成為個體事件的定量描述。 科學(xué)事實都具有基礎(chǔ)性、穩(wěn)

9、定性、可靠性。木炭或金屬鈉可以燃燒，這一科學(xué)事實既是燃素說的事實基礎(chǔ)，又是氧化學(xué)說的事實基礎(chǔ)。24科學(xué)事實是人們提出新的科學(xué)假說的基本前提之一。孟德爾的豌豆實驗結(jié)果 遺傳因子假說黑體輻射實驗結(jié)果 普朗克量子假說科學(xué)事實是建構(gòu)科學(xué)理論的可靠的經(jīng)驗基礎(chǔ)?？茖W(xué)事實是用來檢驗科學(xué)假說和評價科學(xué)理論的根據(jù)。假說/理論 觀察命題（驗證）愛因斯坦廣義相對論25（1）“事實1”與“事實2”?？陀^存在的事物、事件、現(xiàn)象、過程和規(guī)律本身，稱為“事實1”，本體論意義上的事實或客觀事實。人們對客觀事物、事件、現(xiàn)象、過程等的描述和判斷，稱為“事實2”，認(rèn)識論意義上的事實或經(jīng)驗事實（科學(xué)事實）。（2）科學(xué)事實與客觀事實的

10、關(guān)系?？陀^事實屬于本體論范疇，無所謂真假；科學(xué)事實屬于認(rèn)識論范疇，可以有真假?！昂つ蕷咫措本哂卸栊?”，如果是從化學(xué)實驗中得出的，就是科學(xué)事實。如果是從原子的量子理論中推導(dǎo)出來的，則是理論推斷?？茖W(xué)事實是在經(jīng)驗上被確認(rèn)的，理論推斷則是在理論上合乎邏輯的。 2627一、什么是科學(xué)觀察一、什么是科學(xué)觀察二、科學(xué)觀察的基本特征二、科學(xué)觀察的基本特征三、科學(xué)觀察的基本原則三、科學(xué)觀察的基本原則四、科學(xué)觀察的作用四、科學(xué)觀察的作用28是指科學(xué)家按照一定的目的和計劃，通過自己的感官或科學(xué)儀器與現(xiàn)實自然對象打交道，使對象在自然狀態(tài)下感性具體地呈現(xiàn)出來，而對現(xiàn)實對象進(jìn)行感知和語言描述，以發(fā)現(xiàn)和核檢科學(xué)事實的

11、感性認(rèn)知活動。是科學(xué)家有目的、有計劃、有選擇地對自然界各種事物和現(xiàn)象進(jìn)行感知、描述和記載的一種方法。觀察大都是在自然發(fā)生的條件下進(jìn)行的。所謂自然發(fā)生的條件，就是說人們在觀察時不干預(yù)自然現(xiàn)象，即使運用儀器，也可保證儀器不改變自然現(xiàn)象的基本形態(tài)和運動的原有進(jìn)程。29 直接觀察：觀察者并不借助于儀器這種中介物，單憑自己 的感覺器官直接去對自然狀態(tài)下的具體對象進(jìn)行感知和考察，并且用公共語言對觀察結(jié)果進(jìn)行描述的活動。 如第谷布拉赫對行星運動軌道的觀測主要是通過肉眼進(jìn)行的，他所作的天文學(xué)觀測達(dá)到了他那個時代的最高水平和肉眼觀察的極限。這種觀察簡單、易行、直接、便捷，不受科學(xué)儀器等物質(zhì)條件的限制，不會使自然

12、對象受到儀器的干擾和影響，因而可保證觀察結(jié)果的最大限度的客觀性與具體性。 30 直接觀察的局限性：感覺器官的生理局限 各種感官都有一定的感覺閾值，只能接受相應(yīng)的有限范圍內(nèi)的自然信息（宏觀尺度、可見光波段的電磁波、聲波波段的機(jī)械波）； 感官測定數(shù)量及數(shù)量關(guān)系的能力有限（不能準(zhǔn)確捕捉到、記錄下高速運動或轉(zhuǎn)瞬即逝的自然對象）； 感官的觀察精確度較低（水溫較熱或較冷、光線較明或較暗、速度較快或較慢、距離較長或較短等）。f觀察者不同的知識背景、生理與心理狀態(tài)帶來的局限31間接觀察：觀察者不直接地同自然對象打交道，不直接感觀察者不直接地同自然對象打交道，不直接感受自然對象，而是借助于科學(xué)儀器這種中介物去間

13、接地感受自然對象，而是借助于科學(xué)儀器這種中介物去間接地感知自然狀態(tài)下的具體對象，并且用公共語言對觀察結(jié)果進(jìn)知自然狀態(tài)下的具體對象，并且用公共語言對觀察結(jié)果進(jìn)行描述的活動。行描述的活動。各種儀器是都是人的感覺器官及其功能的延伸，可以增大感官的感各種儀器是都是人的感覺器官及其功能的延伸，可以增大感官的感受閾值、擴(kuò)大感覺對象的范圍，增強(qiáng)感官的靈敏性和反應(yīng)速度，提受閾值、擴(kuò)大感覺對象的范圍，增強(qiáng)感官的靈敏性和反應(yīng)速度，提高對自然對象感知的精確性，可以避免錯覺等高對自然對象感知的精確性，可以避免錯覺等（用各式望遠(yuǎn)鏡觀測（用各式望遠(yuǎn)鏡觀測天體，用各式顯微鏡觀測細(xì)菌、病毒，用各式溫度計測量氣體、液天體，用各

14、式顯微鏡觀測細(xì)菌、病毒，用各式溫度計測量氣體、液體的溫度等等體的溫度等等 ）。）。 32 間接觀察的局限性：間接觀察不如直接觀察直觀，不能取代直接觀察； 觀察儀器設(shè)計的正確與否，影響觀察結(jié)果； 觀察儀器操作過程中的技術(shù)方面原因，會帶來誤差，影 響觀察結(jié)果；運用觀察儀器還可能干擾觀察對象 無論采用何種儀器，觀察者都不能改變觀察對象的自然狀態(tài)，這樣對象的許多屬性就無法顯示在這些儀器上，因而也就不能為人們認(rèn)識。 33第一，任何科學(xué)的觀察，都不是“走馬觀花”，不是毫無目的的隨便看看，而是一種具有目的性、計劃性、選擇性的活動。 第二，任何觀察都是一種感性認(rèn)知的活動。 第三，任何觀察都是對處于自然狀態(tài)下的

15、現(xiàn)實的具體對象的感知與描述。 第四，任何觀察都具有可傳達(dá)性、公共性、可重復(fù)性、可檢驗性。 最后，任何觀察結(jié)果作為科學(xué)事實，都具有可精確性、可定量性特征。 34同時應(yīng)該指出，任何觀察也都具有主觀性、個體性、差異性特征。雖然觀察結(jié)果相對于實驗結(jié)果更具有客觀性、具體性，但這并不意味著觀察的結(jié)果是純客觀的，反映了客觀對象本來的具體的面目。實際上，任何觀察對象都是認(rèn)識主體有選擇性的、有針對性的自覺注意的對象，是進(jìn)入人的感性活動和主體認(rèn)知系統(tǒng)中的對象。35 每個健全的人都可以觀察事物，但不一定每個健全的人都可以觀察事物，但不一定能進(jìn)行科學(xué)觀察活動?？茖W(xué)觀察是一種專門能進(jìn)行科學(xué)觀察活動?？茖W(xué)觀察是一種專門的

16、才能，需經(jīng)系統(tǒng)訓(xùn)練才能獲得。的才能，需經(jīng)系統(tǒng)訓(xùn)練才能獲得。36 科學(xué)觀察的目的性原則。 科學(xué)觀察的客觀性原則?？扌Σ坏玫膶嶒?排除心理方面造成的錯覺 科學(xué)觀察的全面性原則?！肮f公有理，婆說婆有理” “一葉障目，不見森林”“攻其一點，不見其余” 科學(xué)觀察的典型性原則。研究對象要有典型性普遍性、代表性研究條件要有典型性有利于觀察的時間、地點3738 貝弗里奇在其科學(xué)研究的藝術(shù)中，還描述過這樣一個哭笑不得的實驗：曼徹斯特市有個醫(yī)生，在教學(xué)生的時候，用手指蘸糖尿病人尿的樣品來嘗味。然后他要求全體學(xué)生重復(fù)這個動作。學(xué)生們勉勉強(qiáng)強(qiáng)愁眉苦臉地照著做了，而一致同意尿是甜的。這時醫(yī)生笑著說： “我這樣做是為了

17、教育你們觀察細(xì)我這樣做是為了教育你們觀察細(xì)節(jié)的重要性。如果你們看得仔細(xì)就會注意到我伸進(jìn)尿節(jié)的重要性。如果你們看得仔細(xì)就會注意到我伸進(jìn)尿里的是拇指，舔的卻是食指。里的是拇指，舔的卻是食指?！?9 觀察中的思維是不可缺少的。但是導(dǎo)致非客觀觀察結(jié)果的主觀因素也是存在的。曼徹斯特市醫(yī)生所做的實驗中，學(xué)生們的感覺器官并沒有充分發(fā)揮作用。首先是視覺，沒有看到由拇指到食指的變化；其次是味覺，并不一定真實地品嘗出了糖尿病人尿的味道。這時感官為什么會失去作用?主要在于學(xué)生的腦子里存在著先入之見先入之見的主觀因素?；蛘咄耆珡闹饔^的想象出發(fā)或者過分地相信自己已有的經(jīng)驗或者從某種條條框框出發(fā)，都會給觀察結(jié)果打上鮮明的

18、主觀印記，而使結(jié)果不可靠。所以，不帶偏見的考察才不會受迷惑，結(jié)果才有可能是客觀的。40（1）是獲取第一手科學(xué)事實材料的重要手段。（2）可以促使科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明（青霉素）。（3）可以擴(kuò)大研究領(lǐng)域并為科學(xué)研究開辟新的道路。（4）可以作為提出和檢驗科學(xué)假說的一種手段（開普勒的火星橢圓軌道假說） 。4142一、什么是科學(xué)實驗一、什么是科學(xué)實驗二、科學(xué)實驗的基本特征二、科學(xué)實驗的基本特征三、科學(xué)觀察與實驗的區(qū)別三、科學(xué)觀察與實驗的區(qū)別四、科學(xué)實驗的作用四、科學(xué)實驗的作用43所謂實驗，就是科學(xué)家根據(jù)特定的目的、計劃、旨趣，進(jìn)行實驗設(shè)計，通過操作科學(xué)儀器，作用于現(xiàn)實的自然對象，使對象在人為控制、限制和支配

19、的條件下，以抽象、純粹、簡化、強(qiáng)化的形式呈現(xiàn)出來，以被限定或被規(guī)定的形式表現(xiàn)出來，而對現(xiàn)實對象進(jìn)行感知和描述，以發(fā)現(xiàn)和檢驗科學(xué)事實的感性認(rèn)識活動。44 定性實驗：這是最基本的實驗之一，是判定實驗對象的存在與否及其具有什么樣的性質(zhì)和組成成分的實驗。 平時化學(xué)、物理實驗中的許多實驗都是定性實驗?？茖W(xué)史中著名的定性實驗：邁克爾遜莫雷否定“以太”存在的實驗、法拉第的電磁實驗、戴維遜革末的實物粒子波粒二象性的電子衍射實驗、貝克勒爾關(guān)于放射性的實驗等。45 定量實驗：所謂定量實驗，是為了深入了解事物和現(xiàn)象的性質(zhì)，揭露各因素之間的數(shù)量關(guān)系，確定某些因素的數(shù)值而進(jìn)行的或某些因素之間的數(shù)量關(guān)系實驗。定量實驗是一

20、門科學(xué)學(xué)科發(fā)展程度的重要標(biāo)志。 如測定光速的實驗，化學(xué)中的測定元素原子量，物理學(xué)中測定引力常數(shù)、熱功當(dāng)量、電子荷比值等實驗。46 模擬實驗：指科學(xué)家并不直接地借助于儀器設(shè)備去操縱自然對象，而是根據(jù)相似關(guān)系進(jìn)行模擬設(shè)計，以一種簡化模型來代替原型（即真實的對象），然后通過操作儀器直接作用于模型，并對被控狀態(tài)下的模型進(jìn)行感知與描述的活動；此外，科學(xué)家需要對關(guān)于模型的實驗結(jié)果加以修正，此外，科學(xué)家需要對關(guān)于模型的實驗結(jié)果加以修正，以推廣到原型即實際對象上去，從而間接認(rèn)知實際對象的以推廣到原型即實際對象上去，從而間接認(rèn)知實際對象的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)和檢驗關(guān)于實際對象的科學(xué)事實與自然規(guī)律的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)和檢驗關(guān)于實際對象的科學(xué)事實與自然規(guī)律的活動?；顒?。 如對地殼運動的模擬研究、對氣象活動的模擬研究、對生命起源對地殼運動的模擬研究、對氣象活動的模擬研究、對生命起源的模擬研究等等的模擬研究等等 。47第一，與觀察一樣，任何科學(xué)實驗也都是有目的性、計劃性、選擇性、針對性的活動。 第二，與觀察一樣，實驗也是一種感性認(rèn)知的活動。 第三，任何實驗都是在人為設(shè)計、干預(yù)、控制和限制的條件下，對現(xiàn)實對象某些規(guī)定的感知和描述。