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6、怎样理解观察与实验在科学研究中的作用及其辩证关系?

6、怎样理解观察与实验在科学研究中的作用及其辩证关系?并述一、两个杰出科学家具体事例加以说明。

观察实验的作用及其重要性正如马克思(1867~所指出的:“研究必须搜集丰富的材料……,。而科学研究所需的材料,是研究者通过自己的观察和实验才能获得的。由此可见,在科学研究的主要阶段,第一个环节就是要通过调查、考察、观察、测量、统计、计算等(以上简化地统称“观察。或“观测”),·以及各种有关的实验、试验、化验、分析、鉴定等(以上简化地统称“实验。或“试验”),以获得丰富的、充分的材料。对于大多数的科研课题来说,观察是必不可少的。因此,巴甫洛夫说:“不学会观察,你就永远当不了科学家。”观察可分为直接观察和间接观察,也可分为量的观察和质的观察。其中量的观察就是测量(也称狭义的“观测。(1988,陈文林))。上述各种观察方法和途径,往往需要结合起来进行,或以某一种为主,而配以其他观察。这要视科研的性质和课题的特点而定。实验是依照一定的研究目的,运用相应的物质手段(借助有关的仪器设备),在人为控制的条件下,探索自然规律的方法。它具有模拟、简化、综合、强化,抑制或排除某些自然现象的作用,可以较为迅速、可靠、经济地认识自然和变革自然。实验可分为探索性实验、验证性实验。定性实验、定量实验、对照实验.析因实验,判决实验、中间实验、模拟实验等,这可根据科研的目的来选定。它们是科学研究中搜集材料、检验科学理论或假说的又一重要手段,可以配合观察来进行,也可单独采用。其中,析因实验用于结果已知,但影响结果的原因未知,是从已知结果去寻找未知原因的实验。判决实验用于判断某种假说或理论的可靠性。中间实验也叫扩大实验,常用于大型工程或复杂的生产性项目,是在正式施工或大批生产之前,为了检验设计方案、核算经济的合理性而作的。模拟实验用于研究那些受客观条件或自然过程的限制,不能进行直接实验的自然现象,有时,实验与试验也当作同义语使用。在大多数课题中,无论是基础研究还是应用研究,研究者亲自到现场实地考查、观察、测量、踏勘等,搜集资料,或者在实验室、实验场中从事种种试验,实验和探索,积累数据和试验,实验的结果,都是科学研究过程中最主要的组成部分,也是科学研究过程中所必不可少的中心环节。这是人们认识客观、探索自然规律的初级阶段,也是基础的、最重要的必经阶段。这是决定科研能否成功的关键所在,因为在这一环节中,研究者通过观测所研究的对象,并进行有关的试验,从而获得感性认识,为理论分析、寻求理性认识作好了准备。正确的感性认识是获得正确的理性认识的基本前提。观测实验做得好坏,是科研成败或科研成果质量高低的决定因素。因此,必须认真做好这一步骤的工作;否则,理性认识就成了无源之水。无本之木,使科研结论失去正确的、可靠的依据。

观察与实验的关系我们虽然称观察隶属于实验,但也一再强调两种活动可以独立地层开与应用。这一节我们将讨论它们之间的关系目的不是单纯地陈述它们的关系,而是借此深化对它们的认识。一、两者的区别观察是控制的感觉,实验是控制的观察。在简单的观察中,被观察的现象是社会自然产生的,实验的现象却是被人们人为制造出来的。观察意在将事件查明,实验则通过对有意产生事件的接受外界刺激的变化,来考察诸因素之间的因果关系。观察的环境往往超出了我们能够涉及的控制范围,而实验的环境却是按要求有意安排的。同时,由于我们在实验的观察中,往往采用技术设备,所以观察是有约束的。观察是被动性的经历,实验则是主动性的实践。观察中我们几乎没有企图控制自然发生的事件,实验中我们必须选择条件制造现象,而且还要尽可能地控制环境。观察与实验有其可分之处,但它们可以统一并兼容在一次科学研究中,实验离不开观察,观察须经实验才更能发挥方法的效能。二、观察较实验的优势1.观察几乎在所有情况下都能进行,它不要求更多的条件,既安全又经济。实验却不能随意进行,有时不能进行,甚至会产生危险。2.实验的准备依赖于观察。最先

的观察是实验的先决条件。观窘可以在无实验的基础上径直地进行,而实验没有观察就只能停顿。3.在观察中,我们有从原因到结果,或者从结果到原因的理由和结论,亦即结论可能在前,也可能在后。实验时,却决不会出现这种隋况。实验是从原因到结果依次进行的。观察中我们必须查明结果的原因,或者原因的结果。实验时只要有结果,可以置原因于不顾。

三、实验较观察的长处1,在实验中,能够隔离现象中的因素,但在观察中却很难做到这一点。实验中能建立一个变量因素和其他常量因素,在简单的观察中,由于不能控制条件,因素不是可变的。2.在实验中,我们能比较容易地制造一个现象,甚至可以无限制地改变环境;但在观察中不得不依赖于现有的现实。在实验中,可以等待和选择实验机会,观察没有如此的自由度。3.在实验中环境多在控制的范围内,所以能够镇静而认真地沿着现象的变化宋跟踪观察;观察却是匆忙而紧迫的,以捕捉那种稍纵即逝的现象。很明显,两者的优缺点是相互对应的,而结合起来正好相互补充和完善。

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