9－科学事实及其获取途径

nullnull自 然 辩 证 法 课 程　 第九讲 科学事实及其获取途径 主讲 姚莉萍 同济大学 法政学院 第1页教学相长 开拓创新 马克思主义理论部 null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢本讲内容第1页蒙太格语法(MG)研究第1页 马克思主义理论部 区分客观事实、经验事实、科学事实 获取科学事实的基本方法 科学观察、科学实验 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢一、区分客观事实、经验事实与科学事实第1页蒙太格语法(MG)研究第2页 马克思主义理论部 科学事实是科学实践的结果，是科学认识的最初成果。 不能将科学事实简单的等同于客观事实或经验事实。 科学事实同客观事实既有密切联系，又有重大区别。从客观事实到科学事实必须经过一个转化过程。 科学事实是经验事实的一种特殊类型。null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第3页 马克思主义理论部 1、客观事实 “客观事实”：是指客观世界存在的现象、事件和过程，它是纯客观的，只是存在而已，不包含人的主观认识因素，属本体论范畴。即不管人们是否已经认识到它的存在，它都是存在着的。 如月球上的山谷、木星的卫星、太阳的黑子、金星的盈亏等，在伽利略制造望远镜以前，没有与天文学家的认识活动发生联系，在没有进入人的认识领域之前，它们是客观存在着的，属于客观事实。 再如，电子、质子、中子、介子和中微子等，在人类发明放电管、探测器、高能加速器之前，没有进入人的认识领域，它们是客观存在着的，属于客观事实。null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第4页 马克思主义理论部 2、经验事实 “经验事实”：是指用某种语言或文字对观察到的客观事实所做出的陈述和判断。分为两个层次： 一是，人们通过感官或借助仪器对客观事实所作的反映和 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 ； 二是，人们必须对观察到的客观事实作出陈述和判断，因为只有用语言 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达的经验事实才能交流，才能成为公共知识的基础。 经验事实是为人所经验到、认知到的事实，是人类经验的内容，属认识论范畴。它既有客观性，又具主观性。 由于经验事实包含着人的主观认识因素，再加上客观事实的现象是复杂的，因而人们所得到的经验事实中常常掺杂着虚假的事实描述。null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第5页 马克思主义理论部 3、科学事实 “科学事实”：是指人们对科学实践中所观察到的客观存在的事件、现象和过程的真实描述。即是正确的、进入到科学研究领域的经验事实。相应地，它也分为两个层次： 一是，客体与仪器相互作用结果的表征，如观测仪器上记录和显示的数据、图像等；这一层次的科学事实既与客体的性质有关，也与人所设定的认识手段有关。如压力的变化是表现为汞柱的升降还是压力指针的摆动，取决于认识手段。 二是，对观察实验所作的陈述和判断；这一层次的科学事实既与客体的性质有关，也与人用以描述事实的概念系统有关。同一事实在不同概念系统中所做出的描述可以是不同的。 科学事实是这两个层次的统一，其内容是客观的，形式是主观的。属于认识论范畴。null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第6页 马克思主义理论部 4、区别与联系 客观事实是第一性的，是经验事实、科学事实的客观基础；经验事实、科学事实是第二性的，它们从客观事实转化而来——客观事实被人们认识和描述后转化为经验事实；客观事实逐渐被人们真实描述和作出正确判断后则转化为科学事实。 科学事实是经验事实的一种特殊类型，与经验事实有着密切联系。 首先，科学事实属于经验事实，这不仅是指其内容与经验有关，它的获取方式也与经验、实践有关； 其次，科学事实不同于其他日常经验事实（即非科学研究领域的生产事实、生活事实等），只有经过检验的正确的、进入科学研究领域的经验事实才是科学事实。 null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第7页 马克思主义理论部 相对于其他经验事实，科学事实具有： 可靠性：只有通过观察的直接检验，或是经过实验检验，或是在观察、实验的基础上，通过判断和推理等逻辑证明间接地进行检验，被证明为可靠的知识，才具有合乎科学事实的品质； 理论渗透性：不存在与理论体系无关的、纯粹的科学事实。科学事实的发现和确定需要依赖于特定的科学理论。这是科学事实不同于其他经验事实的最重要特点。 相对独立性：科学事实一旦被发现和确定，就具有自己相对的独立性和不变性。如，意大利物理学家伏打根据电的“接触说”发现了化学电池，它能使验电器或电流计发生偏转，从而证明了“电流”这一科学事实。但后来的实验证明，“接触说”这一观念是错误的，“化学说”才是正确的。但是，当不同物体接触会产生“电流”这一科学事实却是没有歧义的。null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第8页 马克思主义理论部 5、科学事实的作用 重大科学事实本身就是一种科学新发现。 如伦琴偶然发现了X射线，但他并不能用理论加以说明；直到1912年，劳厄进行X射线衍射实验时才从理论上证明X射线是一种电磁波，是由原子内的低层电子跃迁引起的。 科学事实为科学理论的发现提供启示和支持，是形成新概念、新理论的基础。 如果没有黑体辐射、固体比热、光电效应等科学事实的发现，量子力学理论的建立就是不可想象的。 科学事实是对科学假说和科学理论进行评价的基本手段和依据。当新的科学事实与原有理论不符时，会促使在解决这一矛盾过程中，推动科学理论的发展。null第9页汤姆逊：葡萄干蛋糕模型卢瑟福：原子行星模型1987年汤姆逊在实验中发现电子这一科学事实结束了原子不可分的历史； 1903年汤姆逊根据当时已知的有限数量的科学事实，提出了原子结构模型（假说）:电子像葡萄干一样粘在原子的带正电的主体上； 后来，卢瑟福用α粒子散射实验来检验这个原子结构模型时发现有少数α粒子偏转很厉害，这一新的科学事实与汤姆逊的模型不符； 于是，卢瑟福根据α粒子散射的事实提出了原子行星结构模型；为验证这个新模型的正确性，卢瑟福还推算出了α粒子散射时应遵从的一些规律； 1913年盖革和马斯顿用实验证实了这些结论，原子行星结构模型被人们所接受。null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢二、获取科学事实的基本方法第1页蒙太格语法(MG)研究第10页 马克思主义理论部 获取科学事实的途径一般有两种： 查阅科技文献，搜集前人积累的科学事实； 通过科学实践，直接获得关于研究对象的感性认识。 由于科技文献中所报道的科学事实归根结底也是来自人们的科学实践活动，因此，获取科学科学事实的基本方法就是科学实践活动中的科学观察方法、科学实验方法。 null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第11页 马克思主义理论部 1、科学观察方法 “科学观察”是指人们有目的、有 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 地通过自身感官或借助科学仪器，对自然发生条件下的对象进行考察和感知，以获取科学事实为目的的一种感性活动。 没有盲目的观察和纯粹的观察 观察方法的特点： 在自然发生条件下进行：即对观察的现象和过程不加任何人为控制。这一点使观察方法区别于实验方法。 局限性：缺乏可重复性、难以揭示深层次信息。 观察方法适用于： 受目前条件所限，无法控制研究对象，而不得不在自然发生条件下进行观察研究：如天文学、地质学、气象学、地理学、心理学等学科中大量科学事实的获取。 有些对象一旦被人为控制将失去信息的可靠性和真实性。null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第12页 马克思主义理论部 科学观察原则： “客观性原则”：按研究对象的本来面目去观察，坚持实事求是的科学态度，克服主观的先入之见，减少主观随意性。 “全面性原则”：尽可能观察研究对象的各个方面、各种因素、各种关系和各种规定，力求客观的反映事物的全貌。 “典型性原则”：选择具有代表性的观察对象。由于事物的复杂性和各种条件的限制，要毫无遗漏的观察到对象的一切方面和过程是很难办到的，有时也是不必要的，因而选择能够反映同类的特点及规律、且便于观察的具有代表的对象是非常必要的。如摩尔根选择果蝇，优点在于它只存活两周、有几十种易观察遗传特征、4对染色体易识别。 “可观察原则”：研究对象原则上是可以被人们的感官直接感觉到或借助于观察仪器最终被感官间接感知的物质客体。 以上原则同样适用于科学实验。null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第13页 马克思主义理论部 科学观察的作用： “直接观察”：人们凭借自身感官直接考察客体。 优点是直观、生动； 缺点是观察范围和精确度受限；如人眼只能接受波长为390～750毫米的电磁波，那红外线、紫外线、X射线等就不能成为直接观察的对象。 “间接观察”：借助于一定的科学仪器进行的观察。 优点是拓展了观察范围，提高了观察精确度；排除了某些主观因素的影响； 缺点是不够直观，不能忽略仪器对观察对象的干扰和影响。 null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第14页 马克思主义理论部 引入科学仪器对于观察方法的意义： 能够帮助人们克服感官局限，在广度、深度上增强人的认识能力。如光学显微镜的应用，发现了细胞和细菌；电子显微镜的应用，可以研究细胞的超微结构。 能够提高人类认识的精确性，使观察结果更加客观、精细、准确。通过改进科学仪器，提高精度，往往是导致科学突破的一条途径。 通过引入客观计量标准，可以排除某些主观因素影响。 科学仪器本身也有一定局限性，受到社会生产力的制约。 科学仪器的精度不是绝对的，总会存在一定的误差。 科学仪器所记录的信息不如直接观察那么直观。 科学仪器对观察对象的干扰也不容忽视。null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第15页 马克思主义理论部 2、科学实验方法 “科学实验”是指人们根据一定的科学研究目的，运用一定的物质手段（科学仪器和设备）在人为控制或变革客观事物的条件下获得科学事实的基本方法。 科学实验也属于科学观察，它是对客体进行积极干预下进行的观察。 科学实验包括三部分： 实验者：组织、设计和进行科学实验的人，是科学认识过程的主体。实验目的的确定、实验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的设计、实验步骤的制订、实验过程的操作、实验结果的处理，没有一个环节可以脱离实验者。 实验对象：实验者所要认识的对象。它既可以是自然物体，也可以是自然现象或是人造物体或现象。 实验手段：由实验的仪器、工具、设备等客观物质条件组成。null第1页蒙太格语法(MG)研究第16页科学实验方法的特点： 纯化和简化：实验将对象置于严格控制条件下，使其摆脱各种偶然、次要因素和外界干扰，从而使对象的特定属性以纯粹的形式呈现出来，观察到在自然状态下难以观察到的特性。 强化：利用各种实验手段，创造出地球上无法或几乎无法出现的条件，如超高温、超高压、超低温、超真空等，从而发现对象在通常条件下没有的性质，发现许多新事实。如1911年荷兰物理学家昂奈斯发现汞在超低温4.173K以下时失去电阻，将这种新发现的新性质命名为“超导”。 模拟：对那些时过境迁以及无法进行直接实验的现象，运用模拟方法可以间接进行实验研究。如我国在实验室模拟大气层运动，其大气环流转台，3小时即可模拟一年的气候变化。 可重复性：通过实验可使对象的属性及其变化过程重复出现，对现象进行深入细致的研究。 经济可靠性：实验方法相对于生产实践来说，规模小、周期短、费用低，即使发生多次失败，损失也较小。null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第17页 马克思主义理论部 3、模拟实验方法 “模拟实验”是科学实验的一种特殊类型。通过设计一种与被研究客体相似的替代物即“模型”，通过对模型的研究将信息外推到原型的实验。 物理模拟：以模型和原型之间的物理过程相似为基础的一种模拟实验。物理过程相似，是指模型和原型的所有相对应的物理量之间有相似性，它们的物理过程本质是一样的，服从相同物理规律。 数学模拟：以模型和原型之间所遵循的自然规律在数学方程上具有相似形式的一种模拟实验。如电学中的电势方程VS流体力学中的水头方程，它们用的都是三维的拉普拉斯方程，具有完全相似的数学形式，因此，可在实验室里用一套相应的电路装置来模拟地下水运动。 功能模拟：以控制论为理论基础，以功能相似为目标的模拟实验，也在现代科学技术中起着重要作用。null第1页蒙太格语法(MG)研究第18页模拟实验方法的特点： 根据模型与原型的相似，用模型替代对客体本身的研究。 优点： 可以克服时空、经济或人道上的某些限制。有的对象在空间上极为遥远（宇宙天体）、有的现象已时过境迁（生命的起源和演化）、有的对象难以直接控制（大气环流）、有的对象造价昂贵（大坝、飞机、桥梁）、有时无法保证人身安全（药物试验）。 缺点： 有什么根据和在多大范围内能将模型上所得到的信息，转移到被模拟的客体上去？必须从理论上论证模型与原型之间的相似，否则模拟实验就失去意义。 模拟实验方法不具有逻辑上的必然性。它的推理方式虽然包含“演绎”（即从一般到个别），但总体上是以“类比”（即根据两个对象之间在某些方面的相似来推断它们在其他方面也可能相似）为基础。因此，从模型研究中获得的知识外推到原型具有或然性，仍需要经受原型实验的进一步检验。null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢三、“观察渗透理论”与观察的客观性第1页蒙太格语法(MG)研究第19页 马克思主义理论部 探讨“观察与理论”的关系 “观察中性说”：将观察与理论严格区分开来，认为观察是纯粹客观的，不受任何理论的影响。以弗朗西斯·培根为代表。 20世纪逻辑实证（经验）主义进一步发展观察中性说，认为观察过程和观察语言是纯粹客观的，对任何理论都保持中立。 “观察渗透理论”：由科学哲学家汉森在《发现的模式》中提出，认为观察并非只是观察者对“刺激”的消极的机械反应，观察要受到观察者拥有的背景理论的支配和影响。 如何辩证的看待“观察渗透理论”与“观察的客观性”的关系？null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第20页 马克思主义理论部 1、观察的客观性 “观察的客观性”：即人们通过观察所获得的认识要符合事物的本来面貌。 观察中的客观因素和主观因素是相互联系的，其内容是客观的，形式是主观的。 “观察的客观性”并不意味着排斥任何主观的东西，而是指主观的东西要符合客观的东西。 null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第21页 马克思主义理论部 2、观察渗透理论与观察的客观性 正确的理论是观察客观性的保证；而观察的客观性又为新理论的诞生和检验提供了保证。 只有在正确反映客观事物本质的理论指导下的观察，才能真正实现观察的客观性。从表面上看，似乎主观的东西越少，客观的东西就越多，要做到观察的客观性，就要排除理论的干扰 。然而，要实现观察的客观性，必须要有理论的参与，理论渗透得越广泛深刻，科学的观察就越客观。 强调“观察渗透理论”并不否定认识论的“观察是认识活动起点”，它们在本质上是一致的。渗透在观察中的理论，本身也是经过观察实验检验的理论，这种理论与需要由观察实验验证的假说是有区别的。 null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢四、科学发现的机遇第1页蒙太格语法(MG)研究第22页 马克思主义理论部 机遇产生的原因 机遇类型 如何抓住机遇null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第23页 马克思主义理论部 1、机遇产生的原因 “机遇”：在观察和实验过程中由于意外现象，可能导致新的科学发现甚至重大科学突破，被称为机遇。机遇具有偶然性和意外性。 机遇产生的原因： 基本原因：自然界的现象都是偶然性和必然性的辩证统一：必然性通过大量偶然性表现出来，偶然性中也隐藏着某种必然性的东西。 客观原因：某种偶然现象恰好出现在人们有计划、有目的的观察实验中，从而在人们的认识中表现为意外性。 主观原因：观察实验是有目的、有计划的研究活动，这体现了认识的确定性；但观察实验又是对未知事物的探索，因而也充满了不确定性。null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第24页 马克思主义理论部 2、机遇的类型 一种是机遇导致了研究目标之外的发现 即原先的探索目标是现象A，尚未发现A时却意外发现了现象B，并由B导致了重大的科学发现 一种是机遇导致的发现虽然在研究目标之内，但发现的场合或方式出乎发现者的意料。 早期的橡胶制品天热时像胶水一样粘，天冷时又像皮革一样硬。固特异研究这一问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，不小心将橡胶和硫磺的混合物掉在火炉上，他急忙从炉子上将它刮下来，却意外发现加热了的橡胶与硫磺混合物尽管热的烫手，却一点也不粘手。这一意外发现，直接导致了加工橡胶的硫化技术的发明。null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究第25页 马克思主义理论部 3、如何抓住机遇？ “机遇只偏爱有准备的头脑” 在导致机遇发现的情况中，科技人员的知识储备和哲学素养起着关键作用。 意外事件只是提供了科学研究的新线索，并没有提供解决问题的全部答案，还需要科学家作进一步的研究和探索。 只有那些具备了丰富的知识储备的人，才能领悟偶然现象的意义； 只有那些具备了辩证思维的人，才能不受原有知识的束缚，抓住意外线索。null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢思 考第1页蒙太格语法(MG)研究第26页 马克思主义理论部 科学事实与客观事实、经验事实的区别与联系。 什么是科学观察？科学观察应遵循什么原则？ 科学仪器的引入对观察方法的发展有什么意义？ 科学实验及其作用是什么？ 模拟实验的特点及类型。 “观察渗透理论”与观察客观性的关系。 什么是科学发现的机遇？怎样才能抓住机遇？null本讲内容 区分客观事实、经验事实与科学事实 获取科学事实的基本方法（科学观察、科学实验） 观察渗透理论与观察的客观性 科学发现的机遇 阅读与思考 致谢第1页蒙太格语法(MG)研究 马克思主义理论部 让我们共同努力， 教学相长，开拓创新！ 谢谢大家！