05第五章 获取科学事实的基本方法

对观察是否需要理论的指导，存在两种不同的观 点。一种是“纯观察说”，认为观察和理论必须严格区 别开来，观察要绝对客观，不允许有任何主观想法的干 扰。其代表人物是英国的弗兰斯· 培根和洛克,认为观察 应不受任何理论因素的影响,应该是纯粹客观的,法国生 理学家伯纳德更是认为,进入实验室之前,要把所有想法 象帽子和大衣一样脱下来,换上洁白的大褂。到达20世 纪30年代,现代逻辑经验主义在“纯”观察说的基础上 提出了“中性观察说”，认为观察者的理论框架，以往 的经验和文化环境等对观察过程都没有影响，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。
三、观察方法的作用
科学认识离不开观察，通过观察可以导致发现科学 研究的问题。法拉弟曾经说过：没有观察，就没有科学， 科学发现诞生于仔细的观察中。这是强调科学观察在科 学认识中的重要作用。观察方法在科学认识中的重要作 用，有以下几个方面： 第一，科学观察是获取第一手科学事实的重要手段。 观察是科学实践活动中的重要形式。前苏联的病理学家 明柯夫斯基在研究胰脏的消化功能时切除了狗的胰脏， 观察到它的尿引来成群的苍蝇，为什么呢？经分析是由 于尿水中含有糖，并在此基础上揭示了糖尿病与胰岛素 的关系。
第四，科学观察可以锻炼思维和增强记忆力。通 过科学观察，能够发现问题和提出问题，可以抓住事 物或现象的外部特征，可以对事物或现象作出一定的 科学判断，开动脑筋发挥思维能力的作用。 另外，一个人的记忆力强与弱，如果他的脑素质 正常，无先天不足，那么，主要是与后天的学习和锻 炼有关，要增强记忆力，有多种途径，其中之一就是 要善于运用观察。据统计资料显示：“人的记忆力百 分之八十五靠眼睛，百分之十靠耳朵，百分之三或百 分之四靠触觉和嗅觉。” 第五，科学观察是检验假说和理论的标准。在科 学研究中，有些结论的对与错，只有通过观察才能得 到验证。
第五章 获取科学事实的基本方法
授课教师
Fra Baidu bibliotek
政法学院
刘国建
第一节
科学事实及其性质
科学认识的目的是揭示事物的本质和规律， 而科学认识首先是获取科学事实，并在此基础 上整理加工成科学理论。恩格斯指出：“不论 在自然科学或历史科学的领域中，都必须从既 有的事实出发”。获取科学事实是科学研究出 发点，正如巴甫洛夫指出的：“不管鸟翼是多 么完美，但如果不凭借空气，它是永远不会飞 翔高空的，事实就是科学家的空气，你们如果 不凭借事实，就永远也不能飞腾起来。”
第四，具有客观的独立性。科学事实的内 容是客观的，尽管它的确定与科学理论的指导相 关，然而科学事实一旦被发现和承认，就具有相 对独立性和确定性。该特征还突出表现在某一假 说未能经得起实践的检验而被否决，但支持这一 假说的科学事实仍然存在，其科学价值仍得到人 们的承认，具有独立性。关于这一特点恩格斯特 别指出：“在任何一门科学中，不正确的观念， 如果抛开观察的错误不讲，归根到底都是对于正 确事实的不正确的观念。事实终归是事实尽管关 于它的现有的观念是错误的。如果说我们已经抛 弃了陈旧的接触说，那么，这种理论企图加以解 释的那些确定的事实仍然存在”。
（二）科学事实的特点
第一，具有个别性，即关于某一单独对象有 或没有某种属性的描述。而如果是反映某一类中 每个对象有或没有某种属性的陈述，叫全称描述。 如“哈雷慧星76年回地球上空一次”、“水分子 由氢原子和氧原子组成”，是个别性的描述。而 “所有的行星都绕着自己的轴旋转”和“分子都 是由原子组成”则是全称描述，这是关于某类事 物全体的认识。我们强调科学事实的个别性，是 为了突出它主要是来自于感性活动，而不是主要 来自于理性的抽象活动。
2．经验事实与科学事实
所谓经验事实是指人们用专业语言或文字对通过 观察、实验而被感知的客观事实所作的描述和判断。由 于科学认识的复杂性，人们在观察过程中难免产生偏差， 所得到的经验事实常会掺杂着虚假的描述。因此经验事 实与科学事实的显著的不同点是：经验事实具有可错性 和不确定性的特点。因为，经验事实的获取与人所没置 的认识条件（比如仪器设备的性能）有关，与人用来描 述观察结果的概念系统有关，还与认识主体的认识能力 有关，只有那些经过价值尺度的选择，有关手段鉴定的 经验事实才能称得上科学事实。并非所有的经验事实都 属科学事实。
一、科学事实的含义
我们在日常生活中所接触到的客观事物及其现象， 通常叫做事实，但不都是科学事实。所谓科学事实，一 般是指人们对所观察到的事件、现象和过程所作的真实 描述。 科学事实一般分为两类： • 事实Ⅰ：指客体与仪器相互作用结果的表征，如观 测仪器上所记录和显示的数字、图像等。它既与客体有 关，也与人所设置的认识条件有关。 • 事实Ⅱ：指对观察实验所得结果的陈述和判断。它既 与客体的本性、仪器的性能有关，也与人用以描述事实 的概念系统有关。
（四）获取科学事实的基本途径
科学研究的首要任务就是充分获取科学事实，占有 第一手材料。获取科学事实的渠道或方式有哪些呢？一 般有直接和间接两种途径。 获取科学事实的直接途径是生产实践、科学观察和 科学实验。被马克思称之为“英国唯物主义和整个现代 实验科学的真正始祖”。的弗朗西斯· 培根认为，人的 认识不仅是对外部自然界直接观察的结果，还可以通过 人的实践活动（实验）来获得，而通过后一种方式得到 的认识会更加深刻，更加接近事物本质。培根大体上正 确地解决了人的认识以及科学事实的直接来源和认识过 程问题。当然，培根的认识也有局限，并没有完全解决 认识论的基本问题。
第二，科学观察可以扩大研究领域。英国 物理学家斯科特· 罗素（1808~1882）发现 “孤立波”就是典型的一例。人们从孤立波 的发现而得到启示，不但引起科学工作者对 它进行了定性和定量的研究，而且还引起人 们对“孤立子”（又说孤粒子）的研究，进 而扩大到对“孤立子通信”的研究。
第三，观察方法可以为科学研究开辟新道 路，比如，以前人们研究人类起源的传统方 法，是在古人类化石和古人类遗址上下功夫。 这种研究方法是需要的，但有一定局限性， 就是难以较具体了解远古人类社会的生活状 况，对类人猿的群体生活情况以及怎样一步 一步地由古猿转变成人的，没有感性上的了 解。现代人类学家古道尔，在非洲原始密林 里建立观察哨，用十年时间坚持观察黑猩猩 群体内部的生活状况，作出详细观察记录。 对这些观察资料进行分析与综合，最后写出 了《人类的近亲》、《我在黑猩猩中的生活》 等极为重要的科学著作，从而为古人类学的 研究工作开辟了新的道路。
四、科学观察的基本原则
科学观察不同于日常生活中的观察，是因 为观察者要具备良好的观察素质以及遵循和坚持 起码的基本原则。 1．科学观察的客观性原则 2．科学观察的全面性和系统性原则 3．科学观察的典型性原则 4．科学观察的持久性和反复性原则 5．科学观察的计划性原则
五、关于观察的有关问题讨论
1．观察与理论的关系问题
（一）科学事实与其它事实
1．客观事实与科学事实 • 客观事实是指尚未进入科学研究领域，独立于科 学认识主体之处的，实际存在着的事件、现象和过程。 它没有正确和错误之分，是纯客观的，不包含任何主观 因素的。但它可以被人们所感知，可以成为观察、实验 的对象，它本身不是知识。如：2000年11月由中国、 美国、英国等几个国家参加的对人类基因谱草图的绘制 完成，这里的基因及其遗传密码在还未进入科学研究主 体的视野时，是客观存在的自然现象，是客观事实。 • 科学事实作为科学研究主体的初步成果，是已进入科学 研究领域，被科学劳动者掌握和确证的事实。如哈雷慧 星76年回地球上空一次，就是科学事实。
第二，具有可重复性。是指对于同一种科 学事实，不同的人在同样的环境和条件下，可获 取同样的结果。如果别人根本做不到，那么它的 真实性就值得怀疑。1959年美国物理学家韦伯 曾宣布，他的实验装置已直接收到了从银河系一 天体发出的引力辐射，但他的观察事实在世界上 许多国家实验室都未能被重复，因而他公布的观 察结果就未被科学界承认为科学事实。科学事实 的可重复性特征又是判断某个观察事实是否是科 学事实的重要标准。 第三，具有理论影响性。即指科学事实是受 理论影响的。
3．理论事实与科学事实
理论事实是指按照某种理论的设想或根据某一科学 理论断定其存在，但尚未观察到的某种实体和过程。例 如，爱因斯坦依据广义相对论预言光线在强引力场中会 发生弯曲就是理论事实。为了证实该理论事实是科学事 实，爱因斯坦建议利用日蚀时观测，从太阳边缘通过的 星光将沿着非直线的短程线传播。1919年5月恰好要 发生一次日蚀，英国皇家科学院派出以大科学家爱丁顿 为首的两支观测队赴西非和巴西，这次观测成功地证实 了爱因斯坦关于光线经过强引力场要发生偏转的预言。 从而该理论事实就转化为科学事实。 理论事实能否被后来的观察实验所证实而转变为科 学事实，关键在于理论本身的科学性、可靠性。
二、观察方法的特点
尽管有各种各样的观察方法，但都有共同的特点： 一是观察的目的性，科学劳动者在运用观察方法进 行观察时，总是围绕着为什么要观察，即观察总是和解 决一定的科学问题联系在一起的。科学观察不同于日常 生活中的观察。日常生活中的观察是一种消极的，被动 的观察，具有很大的随意性和偶然性，而科学观察是有 计划、有步骤、有目的的科学实践。 二是观察的自然性。科学观察是将观察对象置于自 然状态下，整个观察过程不进行人为干扰，在保持事物 本来的状态和面貌情况下进行的。这也是观察方法与实 验方法重要区别之一。在动物学、物侯学、地质学、天 文学、心理学、矿物学、古生物学等领域运用观察方法 充分体现出观察的自然性。
三是观察的可重复性。科学观察的过程和 结果，在相同的条件下，可以为不同观察者所 重现。这也是该观察是否具有科学价值的重要 标准之一，否则即使积累了许多经验材料而无 法验证其可靠性，仍然是没有科学价值的。例 如，1969年美国科学家韦伯声称，在1968年 12月30日到1969年2月21日这段时间中，他 用自制的引力波天线两次接收到了银河系一星 系的引力波信号。这一观察结果立即引起物理 学界的关注。但因后来人们使用他的观察技术 没有观察到类似现象，这一结果的可靠性受到 怀疑。所以观察的可重复性也是检验观察的可 靠性的标准。
科学发展史表明，要深入探索自然奥秘，获得新 的、大量的和准确可靠的科学事实，归根到底还有赖 于观察、实验等手段从自然界中直接获取。要正确地 获取科学事实，需要求实的科学态度。自然界是诚实 的，它不偏爱任何人，但科学事实却只有那些具有科 学意识、科学精神的人才能获取。否则，即使面对重 要的客观事实，也可能失之交臂。 获取科学事实的间接途径是文献调研。初期科学 研究工作的重要障碍之一常常是资料不足，也就是说 缺乏研究所需要的起码的科学事实。解决的办法，一 是靠观察、实验、实地调查考察等直接渠道去搜集归 纳；另一种办法便是做大量艰苦细致的文献调研工作， 从已有的科学文献中找出我们所需要的科学事实。
（三）科学事实的作用
科学事实的上述特点，决定了它在科学研究中 具有重要的地位和作用，表现在这样几个方面： 其一是形成新概念、建立新理论的基础。科学 概念的产生和科学理论的建立都是人们对科学事实 加工抽象的结果，即使是深奥的理论，也都源于一 定的科学事实。正如爱因斯坦指出的：“一个希望 受到应有的信任的理论，必须建立在有普遍意义的 事实之上”。 其二是检验科学假说和评价科学理论的依据。科 学假说和科学理论正确与否，是通过科学事实的验 证作出评价的。科学事实还能纯化、修正和补充科 学假说和科学理论。
第二节 观察方法
获取科学事实的方法很多，其中最常见的，也是最 基本的方法，就是观察方法。 一、观察方法的含义及其分类 所谓观察方法，又称科学观察，是指人们在一定的 理论指导下，通过感官或借助于科学仪器，有目的、有 计划、有选择地感知和描述研究对象，获得科学事实或 感性材料的一种研究方法。 观察方法是最早运到科学研究中的方法，所以观察 方法随着科学技术的不断发展而得到多方面、多层次的 发展。从不同的角度、不同的方面可将观察方法区分为 不同的类型。 1．从观察的方式和手段分，有直接观察和间接观察。 2．从观察的性质和内容分，有定性观察和定量观察。