自然辯證法課件

第六講科學認識的感性方法——獲取科學事實的方法

一、科學事實1.含義科學認識主體對所感知到的客觀存在的事件、現象和過程的真實描述，是經過科學整理和鑒定的經驗事實?？茖W事實一般分為兩類：事實Ⅰ，指客體與儀器之間相互作用的結果的描述。事實Ⅱ，是對觀察實驗所得到的結果的陳述和判斷。

第六講科學認識的感性方法從科學認識論的角度看，科學事實不僅帶有經驗的性質，而且還有理論的性質，其內容可以通過抽象的方法獲得。因此，科學事實既不同于生活事實、生產事實等純經驗事實，也不同于尚未進入科學研究領域的客觀事實。2.科學事實的特征和作用（1）特征

可重復性；理論的滲透性；相對獨立性

從科學認識論的角度看，科學事實不僅帶有經驗的性質（2）作用

?科學事實是形成科學概念、科學定律、科學假說，建立科學理論的基礎。?科學事實是確證或反駁科學假說和科學理論的基本手段，是推進科學進步的動力之一。

3.獲取的基本途徑直接途徑：觀察和實驗是獲取科學事實的基本手段。

間接途徑：文獻調研，從中發(fā)掘出大量有價值的科學事實。

（2）作用二、科學觀察1.含義在一定理論的指導下，通過感官或科學儀器，有目的、有計劃的感知研究對象獲取科學事實的方法。2.特點⑴觀察活動的目的性；⑵觀察對象的自然性；⑶觀察中滲透著理論成分3.類型

直接觀察，又稱做純感官觀察。間接觀察，通過儀器進行的觀察。二、科學觀察4.科學觀察的基本原則

第一，堅持觀察的客觀性。就是要采取實事求是的態(tài)度，按事物本來面貌去認識事物。第二，堅持觀察的全面性。要克服片面性，力求系統(tǒng)，完整。第三，堅持觀察的典型性。所選的對象具有代表性，簡明要易于觀察。4.科學觀察的基本原則三、科學實驗1.含義人們根據研究課題的需要，運用科學儀器、設備，人為地干預、控制或模擬研究對象，獲取科學事實的方法。2.作用第一，實驗中可以簡化、純化自然過程。第二，可以使實驗對象處于強化狀態(tài)。第三，實驗中可以通過各種形式實行模型化，以加速或延緩研究對象變化過程。第四，實驗可以使對象屬性及變化過程重復出現。

三、科學實驗四、觀察實驗中重要的認識論問題◆觀察與理論的關系◆科學儀器的認識作用◆觀察實驗中的機遇四、觀察實驗中重要的認識論問題◆觀察與理論的關系（一）觀察和理論的關系

在科學問題引導下，如何運用實驗和觀察手段發(fā)現和描述科學事實是科學研究的重要環(huán)節(jié)，歷來受到西方學術界的重視，他們提出了許多有價值的觀點。其中頗具代表性的有：古典經驗主義的“純觀察說”邏輯實證主義的“中性觀察說”歷史主義的“理論負荷論”（一）觀察和理論的關系在科學問題引導下，如何運用實驗和觀觀察與理論的關系理論依賴于觀察，觀察獨立于理論培根獨立于理論之外的純粹的觀察觀察與理論的關系理論依賴于觀察，觀察獨立于理論培根獨立科學觀察是一種純粹的感官反應活動，它不受任何理論因素的影響，在觀察中也應該排除任何理論的影響，純粹客觀地進行觀察。他們認為觀察和感覺是等同的，觀察過程就是人們對客體的感覺過程?？茖W觀察是一種純粹的感官反應活動，它不受任何理論因素的影響，古典經驗主義的“純觀察說”曾在20世紀前的科學界產生了極大的影響?！凹冇^察說”實質上是把觀察過程等同于純粹的生理反應過程，看不到科學觀察的復雜認識論機制。這一點并沒有引起近代科學家和哲學家的重視，相反它的基本觀點在現代邏輯實證主義那里得到了進一步的發(fā)展。古典經驗主義的“純觀察說”曾在20世紀前的科學界產生了極大的邏輯實證主義的“中性觀察說”科學語言中的觀察語言（觀察陳述）是單稱經驗命題，所反映的是個別對象的性質、狀態(tài)，所表達的知識是經驗知識或經驗事實，不受觀察者理論框架、既往經驗、文化環(huán)境的影響，觀察語言對不同理論是保持中立的。邏輯實證主義的“中性觀察說”科學語言中的觀察語言（邏輯實證主義關于觀察過程和觀察語言是純粹客觀的、對任何理論保持中立的觀點。它完全忽視了觀察主體的理論結構對觀察活動的深刻影響。邏輯實證主義關于觀察過程和觀察語言是純粹客觀的、對任何理論保歷史主義的“理論負荷論”亦稱“觀察滲透理論”，是由美國科學哲學家漢森于1958年在其出版的《發(fā)現的模式》一書中系統(tǒng)闡述?？茖W觀察并非像邏輯實證主義所說的只是對物象“刺激”消極的機械反應，而是受到觀察者理論的影響和支配，不同理論觀點的人可能對同一對象形成不同的觀察結果，因而不存在“純粹的中性”觀察。歷史主義的“理論負荷論”亦稱“觀察滲透理論”，是由

辯證唯物主義在這個問題上堅持觀察的客觀性，主張觀察是主觀與客觀相統(tǒng)一的過程。辯證唯物主義在這個問題上堅持觀察的客觀性，主張小結觀察作為一種主體反映客體的認識活動，觀察陳述的經驗事實取決于觀察對象本身的客觀性質和觀察主體中的理論結構。每一觀察主體都會因其理論結構的不同而導致觀察同一客體時得出不同的觀察結論。小結觀察作為一種主體反映客體的認識活動，觀察陳述的經驗事實取如何保證觀察的客觀性？可重復性以正確反映客觀事物本質的理論為指導先進的觀測技術和儀器嚴謹、求實的態(tài)度如何保證觀察的客觀性？可重復性（二）科學儀器的認識作用所謂儀器是指對待測對象進行感受、轉換、處理、顯示的一種裝置，它是科學實驗的重要支柱，在實驗中居于核心地位。（二）科學儀器的認識作用所謂儀器是指對待測對象進行感受、轉換

1.彌補了感官的不足人類只能對大于0.02秒時間間隔進行分辨，而先進測時儀器能分辨的時間間隔可達10-23秒人類眼睛能分辨的最小距離為0.01毫米，而射電望遠鏡的分辨能力足以能分清幾百千米以外的細頭發(fā)絲，且使人類的視野擴展到160億光年憑借手感，人類能區(qū)分的最小質量充其量不過幾克，比較先進的秤量工具的精度可達約10克，而1999年問世的納米秤的精度可達10-15克。1.彌補了感官的不足人類只能對大于0.02.改善了認識質量人的感覺往往易受主觀因素的影響，科學儀器在一定程度上可以排除感官的錯覺和主觀因素的干擾，幫助人們改善認識的質量，使獲得的感性材料更加客觀化、準確化。特別是因為儀器能夠提供比較可靠的計量標準和準確的記錄手段，這就使人們的觀察不至限于定性的結果，而將得到更精細、更準確的定量知識。2.改善了認識質量人的感覺往往易受主觀因素的影響，科學丁肇中：發(fā)現J粒子離不開他用兩年多時間特制的高分辨率的雙臂質譜儀，依靠這臺儀器，丁肇中才得以在1974年發(fā)現J粒子，打開一個新的基本粒子家族的大門。丁肇中：發(fā)現J粒子離不開微觀領域中儀器的影響問題在微觀領域中，實驗儀器對微觀客體的影響很大。在微觀領域實驗觀察仍是主客觀相統(tǒng)一的過程。微觀領域中儀器的影響問題在微觀領域中，實驗儀器對微觀客體的影

(三)觀察與實驗中的機遇觀察和實驗是一種探索未知世界的實踐活動，又是人們有目的、有計劃的研究活動。在科學實踐過程中，人們可能由于某種偶然的機會發(fā)現了出乎預料的未曾見過的自然現象，并由此導致了科學技術的新突破?！@種意外的發(fā)現稱為機遇(三)觀察與實驗中的機遇觀察和實驗是一種探索未知世界的實機遇的類型按意外程度的不同，可把機遇分為完全意外的機遇觀察實驗的實際結果與預期完全不同，超越了原來的研究方向和目標。部分意外的機遇觀察、實驗的實際結果仍在意料之中，但發(fā)現或得到這一結果的方式、途徑卻在意料之外

機遇的類型按意外程度的不同，可把機遇分為完全意外的機遇在觀察實驗中發(fā)現了與預定目的完全不同的新現象如1869年瑞士化學家雄班在利用纖維素作原料合成其他巨型分子實驗時，意外地發(fā)現沾濕了硫酸和硝酸混和物的棉圍裙在燃燒時沒有產生濃煙，受此啟示，雄班發(fā)明了威力巨大而又無煙的烈性炸藥。完全意外的機遇在觀察實驗中發(fā)現了與預定目的完全不同的新現象部分意外的機遇結果雖然是意料之中的，但發(fā)現這種現象的方式或場合卻是意外的。橡膠硫化技術的發(fā)明就屬于這種情況。為改變橡膠夏粘冬硬缺點，美國發(fā)明家古德意爾在實驗過程中不小心把橡膠和硫磺的混合物掉在了火爐上。當他從爐子上把它刮下時，出乎意外地發(fā)現這種經過加熱的混合物，盡管很熱但不粘，冷卻后也不硬，從而發(fā)明了橡膠硫化技術。部分意外的機遇結果雖然是意料之中的，但發(fā)現這種現象的方式或機遇產生的原因客觀原因自然界存在著各種各樣的現象和過程，其中有些是偶然的，有些是必然的。機遇是一種偶然現象，但它背后隱藏著必然性，必然的東西是通過大量偶然性表現的。機遇產生的原因客觀原因偶然性和必然性關系例X射線有很強的穿透能力，這是X射線所具有的內在規(guī)律性，是事物的必然性；X射線可以穿透書本，穿過人體，可以使熒光屏發(fā)光，可以使照相底片感光，正是必然性的偶然表現。倫琴在實驗中通過熒光屏而不是照相底片發(fā)現X射線帶有偶然性，但這種偶然性正是受X射線具有穿透力的隱蔽本質支配的。偶然性和必然性關系例X射線有很強的穿透能力，這是X射線所主觀原因觀察實驗是探索性很強的認識活動，在這過程中出現未曾預料到的新情況，常常是不可避免的觀察實驗過程又是一種有目的的實踐活動，但由于主觀與客觀的矛盾，那種與預先計劃和目的不符現象的出現是完全正常的主觀原因觀察實驗是探索性很強的認識活動，在這過程中出現未曾預識別和捕捉機遇的條件主觀條件客觀條件識別和捕捉機遇的條件主觀條件主觀條件巴斯德：“在觀察的領域里，機遇只偏愛那種有準備的頭腦”。所謂“有準備的頭腦”，指研究者要具有良好的哲學素養(yǎng)，敏銳的觀察能力和識別能力，誠實的科學態(tài)度，嫻熟的理論分析能力和觀察實驗的實際經驗。

主觀條件巴斯德：“在觀察的領域里，機遇只偏愛那種有準備的頭腦客觀條件

機遇只垂青那些懂得追求她的人。