科學(xué)觀察課件

第五講“科學(xué)的心靈窗戶〞

——科學(xué)觀察的技巧與科技創(chuàng)新的藝術(shù)

Howtoobserve?

主講：彭旭軍一、什么是科學(xué)觀察方法？所謂科學(xué)觀察，就是人們通過感官〔通常是借助于一定的科學(xué)儀器、設(shè)備及其它物質(zhì)手段〕有目的、有方案地對在自然發(fā)生條件下和在人為發(fā)生條件下的事物或現(xiàn)象，進(jìn)行仔細(xì)地看和認(rèn)真的考察，感受研究對象所提供的信息的過程，是獲取感性經(jīng)驗材料等等的一種科學(xué)研究方法。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)二、科學(xué)觀察的特點1、目的性和方案性第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)目的是：記錄和獲取科學(xué)事實，發(fā)現(xiàn)矛盾，為進(jìn)一步研究提供第一手科研資料。二、科學(xué)觀察的特點1、目的性和方案性第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、研究對象的非干預(yù)性：按照客觀存在的事實之本來面目和固有狀態(tài)去觀察，不允許對它進(jìn)行任何改變其面目和狀態(tài)，否那么就得不出科學(xué)結(jié)論。二、科學(xué)觀察的特點1、目的性和方案性第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、研究對象的非干預(yù)性：3、感性經(jīng)驗性：經(jīng)驗觀察二、科學(xué)觀察的特點1、目的性和方案性第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、研究對象的非干預(yù)性：3、感性經(jīng)驗性：經(jīng)驗觀察4、全面性：運用自身所有的感官來觀察；觀察研究對象的開展變化的全過程和各方面特征。二、科學(xué)觀察的特點1、目的性和方案性第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、研究對象的非干預(yù)性：3、感性經(jīng)驗性：經(jīng)驗觀察4、全面性：5、主動性6、多樣性7、具體性二、科學(xué)觀察的特點一個值得思考的問題：第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)不知你是否注意到：科學(xué)觀察與日常生活中的觀看有什么差異？科學(xué)的觀察：人們以一定的科學(xué)認(rèn)識或科學(xué)技術(shù)理論為依據(jù)，有目的、有方案的主動認(rèn)識客觀對象；日常的觀看：盲目的、被動的感受，未必都是真實的、科學(xué)的和可靠的，有些很可能是錯誤的和歪曲地反映了現(xiàn)實的。〔要千萬注意！〕所以，一定要有一些科學(xué)的原那么來保證觀察的科學(xué)性。什么原那么？三、科學(xué)觀察應(yīng)堅持的七項根本原那么1、堅持科學(xué)觀察的客觀性原那么。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)不要隨意增加主觀的東西！三、科學(xué)觀察應(yīng)堅持的七項根本原那么1、堅持科學(xué)觀察的客觀性原那么。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、堅持科學(xué)觀察的辯證性原那么。從客觀事物的運動、變化、開展和聯(lián)系方面進(jìn)行觀察注意觀察的時間、地點、條件和范圍試試你的哲學(xué)修養(yǎng)三、科學(xué)觀察應(yīng)堅持的七項根本原那么1、堅持科學(xué)觀察的客觀性原那么。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、堅持科學(xué)觀察的辯證性原那么。3、堅持科學(xué)觀察的全面性或系統(tǒng)性原那么。三、科學(xué)觀察應(yīng)堅持的七項根本原那么1、堅持科學(xué)觀察的客觀性原那么。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、堅持科學(xué)觀察的辯證性原那么。3、堅持科學(xué)觀察的全面性或系統(tǒng)性原那么。4、堅持科學(xué)觀察的典型性原那么。典型的觀察對象：代表性和簡明性典型的觀察時間、地點和條件是否抓住了典型？西瓜還是芝麻？考考你的眼光三、科學(xué)觀察應(yīng)堅持的七項根本原那么1、堅持科學(xué)觀察的客觀性原那么。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、堅持科學(xué)觀察的辯證性原那么。3、堅持科學(xué)觀察的全面性或系統(tǒng)性原那么。4、堅持科學(xué)觀察的典型性原那么。5、堅持科學(xué)觀察的持久性原那么。觀察對象的生活史：幾年，十幾年，甚至更長的時間堅持下去，不能半途而廢。堅持！堅持！再堅持！三、科學(xué)觀察應(yīng)堅持的七項根本原那么1、堅持科學(xué)觀察的客觀性原那么。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、堅持科學(xué)觀察的辯證性原那么。3、堅持科學(xué)觀察的全面性或系統(tǒng)性原那么。4、堅持科學(xué)觀察的典型性原那么。5、堅持科學(xué)觀察的持久性原那么。6、堅持科學(xué)觀察的反復(fù)性原那么。觀察對象變化很快，時間很短，轉(zhuǎn)瞬即逝，觀察不清楚三、科學(xué)觀察應(yīng)堅持的七項根本原那么1、堅持科學(xué)觀察的客觀性原那么。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、堅持科學(xué)觀察的辯證性原那么。3、堅持科學(xué)觀察的全面性或系統(tǒng)性原那么。4、堅持科學(xué)觀察的典型性原那么。5、堅持科學(xué)觀察的持久性原那么。6、堅持科學(xué)觀察的反復(fù)性原那么。7、堅持科學(xué)觀察的方案性原那么。四、科學(xué)觀察的種類1、從觀察的手段上分：第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)直接觀察〔就是用我們的感覺器官進(jìn)行的觀察〕間接觀察〔即通過中介：儀器進(jìn)行的觀察〕。注意：兩種觀察在科學(xué)活動中是密切地結(jié)合使用的。四、科學(xué)觀察的種類1、從觀察的手段上分：第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、從對觀察結(jié)果的描述上分：質(zhì)的觀察〔就是觀察事物的性質(zhì)和特征〕：定性觀察對觀察的各種現(xiàn)象進(jìn)行質(zhì)的描述的觀察。其重點在于對事物和自然現(xiàn)象的性質(zhì)、特征等方面的觀察。量的觀察〔即觀測和測量〕：定量觀察對事物和現(xiàn)象進(jìn)行量的描述，因此也叫觀測或測量。其目的在于把握事物的質(zhì)的特征和數(shù)量上的關(guān)系。這種方法在天文、物理、工程技術(shù)中應(yīng)用較廣。四、科學(xué)觀察的種類1、從觀察的手段上分：第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、從對觀察結(jié)果的描述上分：3、描述性觀察、分析性觀察、實驗觀察和試驗觀察四、科學(xué)觀察的種類1、從觀察的手段上分：第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、從對觀察結(jié)果的描述上分：3、描述性觀察、分析性觀察、實驗觀察和試驗觀察4、天文觀察、地質(zhì)觀察、地理觀察、生物觀察、醫(yī)學(xué)臨床觀察、工程觀測、……四、科學(xué)觀察的種類1、從觀察的手段上分：第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、從對觀察結(jié)果的描述上分：3、描述性觀察、分析性觀察、實驗觀察和試驗觀察4、天文觀察、地質(zhì)觀察、地理觀察、生物觀察、醫(yī)學(xué)臨床觀察、工程觀測、……5、地面觀察、水下觀察、空間觀察、地對空觀察、……四、科學(xué)觀察的種類1、從觀察的手段上分：第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、從對觀察結(jié)果的描述上分：3、描述性觀察、分析性觀察、實驗觀察和試驗觀察4、天文觀察、地質(zhì)觀察、地理觀察、生物觀察、醫(yī)學(xué)臨床觀察、工程觀測、……5、地面觀察、水下觀察、空間觀察、地對空觀察、……6、系統(tǒng)觀察和隨機(jī)觀察五、科學(xué)觀察在科研中的重要作用1、科學(xué)觀察能夠為科研工作提供大量的可靠的第一手感性科技資料。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)這是搜集原始的、第一手科研資料的根本途徑之一。許多科學(xué)家都是通過科學(xué)觀察來獲取第一手材料。五、科學(xué)觀察在科研中的重要作用1、科學(xué)觀察能夠為科研工作提供大量的可靠的第一手感性科技資料。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、科學(xué)始于觀察，運用科學(xué)觀察方法，能夠發(fā)現(xiàn)問題和提出科學(xué)問題，可以導(dǎo)致科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)造。五、科學(xué)觀察在科研中的重要作用1、科學(xué)觀察能夠為科研工作提供大量的可靠的第一手感性科技資料。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、科學(xué)始于觀察，運用科學(xué)觀察方法，能夠發(fā)現(xiàn)問題和提出科學(xué)問題，可以導(dǎo)致科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)造。3、運用科學(xué)觀察方法，可以擴(kuò)大科學(xué)研究領(lǐng)域。五、科學(xué)觀察在科研中的重要作用1、科學(xué)觀察能夠為科研工作提供大量的可靠的第一手感性科技資料。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、科學(xué)始于觀察，運用科學(xué)觀察方法，能夠發(fā)現(xiàn)問題和提出科學(xué)問題，可以導(dǎo)致科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)造。3、運用科學(xué)觀察方法，可以擴(kuò)大科學(xué)研究領(lǐng)域。4、運用科學(xué)觀察方法，可以為科學(xué)研究開辟新的道路。五、科學(xué)觀察在科研中的重要作用1、科學(xué)觀察能夠為科研工作提供大量的可靠的第一手感性科技資料。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、科學(xué)始于觀察，運用科學(xué)觀察方法，能夠發(fā)現(xiàn)問題和提出科學(xué)問題，可以導(dǎo)致科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)造。3、運用科學(xué)觀察方法，可以擴(kuò)大科學(xué)研究領(lǐng)域。4、運用科學(xué)觀察方法，可以為科學(xué)研究開辟新的道路。5、通過科學(xué)觀察方法，可以檢驗?zāi)承┛茖W(xué)認(rèn)識的真理性。五、科學(xué)觀察在科研中的重要作用1、科學(xué)觀察能夠為科研工作提供大量的可靠的第一手感性科技資料。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、科學(xué)始于觀察，運用科學(xué)觀察方法，能夠發(fā)現(xiàn)問題和提出科學(xué)問題，可以導(dǎo)致科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)造。3、運用科學(xué)觀察方法，可以擴(kuò)大科學(xué)研究領(lǐng)域。4、運用科學(xué)觀察方法，可以為科學(xué)研究開辟新的道路。5、通過科學(xué)觀察方法，可以檢驗?zāi)承┛茖W(xué)認(rèn)識的真理性。6、通過科學(xué)觀察方法，能夠培養(yǎng)和鍛煉人的思維能力。科學(xué)觀察離不開思維→思維的知覺7、通過科學(xué)觀察方法，能夠培養(yǎng)人的想象力。8、通過科學(xué)觀察方法，能夠增強(qiáng)人們的記憶力。五、科學(xué)觀察在科研中的重要作用巴甫洛夫：“觀察，觀察，再觀察〞“應(yīng)領(lǐng)先學(xué)會觀察，觀察。不學(xué)會觀察，你就永遠(yuǎn)當(dāng)不了科學(xué)家〞第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)弗萊明：“我的唯一功績是沒有無視觀察〞六、科學(xué)觀察的技巧與藝術(shù)1、觀察前〔略〕2、觀察中:(3、觀察后:(第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)七、運用科學(xué)觀察方法進(jìn)行科研，但常常發(fā)生誤差1、由于主觀原因使科學(xué)觀察常常發(fā)生誤差：第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)興趣因素知識水平不夠，經(jīng)驗缺乏片面性：以點代面，以偏概全外表性心理因素:受權(quán)威人士、受已有經(jīng)驗的影響；比較熟悉的七、運用科學(xué)觀察方法進(jìn)行科研，但常常發(fā)生誤差1、由于主觀原因使科學(xué)觀察常常發(fā)生誤差：第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、由于客觀原因使科學(xué)觀察常常發(fā)生誤差：視錯覺的影響視殘留現(xiàn)象的影響感官錯覺的影響人的感官閾值有限客觀事物或現(xiàn)象本身暴露的不充分客觀事物存在真象和假象的矛盾缺乏有效的觀察工具：不先進(jìn)，落后觀察儀器、設(shè)備本身存在著絕對誤差八、培養(yǎng)和鍛煉自己的科學(xué)觀察能力1、智力結(jié)構(gòu)的五大要素：第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)科學(xué)觀察能力快速和良好的記憶能力很強(qiáng)的理論思維能力科學(xué)想象能力實際動手操作能力八、培養(yǎng)和鍛煉自己的科學(xué)觀察能力1、智力結(jié)構(gòu)的五大要素：第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、科學(xué)觀察能力是智力結(jié)構(gòu)五大要素之首。八、培養(yǎng)和鍛煉自己的科學(xué)觀察能力1、智力結(jié)構(gòu)的五大要素：第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、科學(xué)觀察能力是智力結(jié)構(gòu)五大要素之首。3、要有不怕為科學(xué)事業(yè)獻(xiàn)身的精神去進(jìn)行科學(xué)觀察。八、培養(yǎng)和鍛煉自己的科學(xué)觀察能力1、智力結(jié)構(gòu)的五大要素：第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、科學(xué)觀察能力是智力結(jié)構(gòu)五大要素之首。3、要有不怕為科學(xué)事業(yè)獻(xiàn)身的精神去進(jìn)行科學(xué)觀察。4、注意培養(yǎng)和鍛煉自己的科學(xué)觀察能力：要有酷愛科學(xué)技術(shù)的強(qiáng)烈的事業(yè)心和濃厚的科學(xué)觀察興趣。在觀察實踐中，要分清主次，抓住主要目標(biāo)進(jìn)行觀察。研究并選擇適宜的觀察方法和科學(xué)儀器。結(jié)合專業(yè)、課程和所研究的事物進(jìn)行觀察。九、科學(xué)觀察方法的局限性1、科學(xué)觀察所得到的感性經(jīng)驗材料，一般說來，還是外表的，甚至還有片面的或虛假的東西，不易到達(dá)對事物或現(xiàn)象的本質(zhì)的認(rèn)識。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)九、科學(xué)觀察方法的局限性1、科學(xué)觀察所得到的感性經(jīng)驗材料，一般說來，還是外表的，甚至還有片面的或虛假的東西，不易到達(dá)對事物或現(xiàn)象的本質(zhì)的認(rèn)識。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、“所信目也，而目猶不可信〞。九、科學(xué)觀察方法的局限性1、科學(xué)觀察所得到的感性經(jīng)驗材料，一般說來，還是外表的，甚至還有片面的或虛假的東西，不易到達(dá)對事物或現(xiàn)象的本質(zhì)的認(rèn)識。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、“所信目也，而目猶不可信〞。3、對于“時過境遷〞的事物或現(xiàn)象，無法用科學(xué)觀察方法直接觀察。九、科學(xué)觀察方法的局限性1、科學(xué)觀察所得到的感性經(jīng)驗材料，一般說來，還是外表的，甚至還有片面的或虛假的東西，不易到達(dá)對事物或現(xiàn)象的本質(zhì)的認(rèn)識。第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、“所信目也，而目猶不可信〞。3、對于“時過境遷〞的事物或現(xiàn)象，無法用科學(xué)觀察方法直接觀察。4、借助科學(xué)儀器或設(shè)備進(jìn)行觀察，科學(xué)儀器設(shè)備本身就有一定的局限性。十、科學(xué)觀察方法中的假設(shè)干認(rèn)識問題第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)圖一：白兔？大鳥？圖二：酒杯？老人？十、科學(xué)觀察方法中的假設(shè)干認(rèn)識問題第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)什么原因造成了甲乙兩人作出不同的觀察結(jié)果？漢森設(shè)想了天文學(xué)家開普勒和第谷一起站在高山上觀察日出的情況，他說，第谷看見的是太陽從固定的地平線上冉冉升起，而開普勒看見的卻是靜止的太陽底下滾動著的地平線。導(dǎo)致他們觀察結(jié)果不同是兩人所持的天文理論的不同。漢森認(rèn)為，觀察受理論的影響和支配，不同理論觀點的人，可能對同一對象有不同的觀察結(jié)果。十、科學(xué)觀察方法中的假設(shè)干認(rèn)識問題1、觀察與理論的關(guān)系問題第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)幾種根本觀點：純觀察說中性觀察說：觀察語言與理論語言理論負(fù)荷論十、科學(xué)觀察方法中的假設(shè)干認(rèn)識問題1、觀察與理論的關(guān)系問題第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)理論負(fù)荷論:“觀察滲透理論〞(1)觀察由感知、判定和觀察陳述三個要素所構(gòu)成，三者缺一不可；(2)觀察對象與理論或先行假設(shè)所啟示的期待及觀察者所受訓(xùn)練密切相關(guān)；(3)對觀察對象的描述依賴于理論、觀察者知識背景及其經(jīng)驗；(4)觀察對象和觀察場合的選擇深受理論、觀察者知識結(jié)構(gòu)、心理傾向〔興趣愛好等〕影響。Einstein認(rèn)為，“是理論決定我們能夠觀察到的東西?！挥欣碚摷搓P(guān)于自然規(guī)律的知識，才能使我們從感覺印象推論出根本現(xiàn)象〞。十、科學(xué)觀察方法中的假設(shè)干認(rèn)識問題1、觀察與理論的關(guān)系問題第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)理論負(fù)荷論:“觀察滲透理論〞理論負(fù)荷論的意義：說明了觀察是主體對于客體的作用，即觀察中主觀能動性的重要作用。觀察作為一種主體反映客體的認(rèn)識活動，是一個由簡單到復(fù)雜、由表象到本質(zhì)、由形態(tài)到結(jié)構(gòu)的過程，因而不可能排除主觀因素的影響。在觀察中，人們都是帶著一定的問題去觀察的，只有帶著一定的問題，才能知道要觀察什么，而要知道你所觀察的什么，便取決于觀察對象本身的客觀性質(zhì)和觀察主體中的理論結(jié)構(gòu)。十、科學(xué)觀察方法中的假設(shè)干認(rèn)識問題1、觀察與理論的關(guān)系問題第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)理論負(fù)荷論:“觀察滲透理論〞一個重要的方法論思想：科學(xué)事實的發(fā)現(xiàn)有賴于科學(xué)理論背景的轉(zhuǎn)換。當(dāng)理論思維背景發(fā)生轉(zhuǎn)換時，才可能作出新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。一旦觀察者的理論背景發(fā)生了轉(zhuǎn)換，就會使他的視野發(fā)生深刻的變化，觀察者可以觀察到從前視而不見和充耳不聞的東西，這其中要求觀察者具備良好的理論結(jié)構(gòu)，尤其不能禁錮在傳統(tǒng)的理論框架之中。十、科學(xué)觀察方法中的假設(shè)干認(rèn)識問題1、觀察與理論的關(guān)系問題第五講科學(xué)觀察的技巧與創(chuàng)新藝術(shù)2、測量問題即在宇觀和微觀領(lǐng)域測量中因主體(實驗者)、工具(測量系統(tǒng))與客體(實驗對象)之間相互作用而產(chǎn)生的測量結(jié)果或信息是否真實的問題。測量系統(tǒng)即主體根據(jù)實驗設(shè)計而選擇的儀器、設(shè)備和測量手段等