科学观察与科学实验讲课稿
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1）观察的客观性和目的性 赫胥黎:你们要象小学生那样坐在事实面前，放弃 一切先入之见，恭恭敬敬地照着大自然所指的路走。 2）观察的全面性和系统性 竺可桢建立物候学。 3）观察的典型性 孟德尔选择豌豆；摩尔根选择果蝇。 3）观察的连续性 第谷的天文观测。
5、科学观察的作用
1）获取科学事实，为科研提供必要的感性材料 天文学、地质学、气象学、物候学、临床医学等。 2）导致科学发现，为科研开辟新的研究领域 魏格纳提出的大陆漂移说；达尔文的进化论。 3）检验假说和评价理论的重要手段 1916年，爱因斯坦提出广义相对论假说，根据该假
科学观察与科学实验
1、科学事实的含义(1)
1）客观事实 在时空中实际存在着的事件、现象和过程。在人们的 意识之外，不依赖于人们的意识而独立存在。
特点： ⑴客观性 ⑵可观察性，即可以被人们的感观或借助仪 器所观察、反映和认识。
2）经验事实 指用某种语言或文字对观察的事实所作出的陈述 性判断。
特点：可错性
二、科学观察
1、科学观察的涵义
人们有目的、有计划地利用自己的感官认识和描述各 种自然现象，获取经验知识的基本手段。 与人们日常的活动相区别，不是盲目的、随意的，而 是从一定的问题出发有目的、有计划地进行的。 与理论思维方法不同，科学观察不是通过演绎、类比 等抽象过程，而是依赖感官以及观测仪器直接认识外部 世界，记录和报道事实。
2、科学事实的条件或特点
1）个别存在的陈述 科学事实是单称判。 “镭具有放射性”“氦具有惰性”等均是科学事实，而
“生物都有新陈代谢”“一切物质都是可分的”等普遍 陈述，则不能视为科学事实。
2）可重复性 科学事实是可重复、可复核的，能够在相同条件下为
多个观察者重复检验。 3）比较精确、系统 科学事实如果不够精确，则不足以说明问题；不具备
说光线在引力场会发生弯曲效应。
6、科学观察的局限性
1）感官感知的范围极其有限受 眼：约400-700nm波长；耳:20-20000赫兹 2）感官的观察精确性较低 3）感官会产生错觉
這是一個螺旋嗎？
实验乃确定性之母！
——达•芬奇
三、科学实验
1、科学实验的涵义
人们根据研究的目的，利用科学仪器、设备，人为 地控制或模拟自然现象，排除干扰，突出主要因素，在 有利的条件下获得科学事实的方法。 与观察方法相比，实验方法可以获得更精确可靠的 科学事实，更主动地从自然现象获得人们所期望的东 西，能更深刻地揭示事物的本质。 科学实验已经发展成为一个相对独立的社会实践领 域。有专职实验人员，有专门的实验手段和装备，形成 专门的实验技术和方法。
2、科学实验的类型（2）
2）根据实验功能的不同 析因实验—由已知结果去找原因（詹纳发现挤奶女工不易
患天花） 对照实验—比较异同(大多数的生物和医学实验，安慰剂) 验证实验—麦克斯韦预言导电体周围存在电磁波，速度等
于光速，赫兹发现了电磁波。 3）根据研究手段和研究对象的关系 直接实验 模拟实验（理想实验）—设计与原型相似的模型，利用模
门捷列夫根据周期表，断定镓的性质与铝相似，比重 应为5.9，原子量应为68，且估计镓是由钠还原而得。
一个根本没有见过镓的人，竟然对它的第一个发现者 测定的数据加以纠正，布氏感到非常惊讶，实验的结 果，果然和门氏判断极为接近，比重为5.94，原子量 为69.9，按门氏提供的方法，布氏新提纯了镓，原来 不准确的数据是由于称中含有钠，大大减少了它本身 的原子量和比重。
2、科学实验的类型（1）
1）根据实验结果的性质不同 定性实验—是不是、有没有？(验证电磁波、光压和以太
的存在) 定量实验—是多少、有多少？ (引力常数、光速) 结构分析实验—研究事物空间结构(原子结构、DNA结构及
医学中对细菌、病毒等的形态结构分析的实验)
美科学家首次 揭开了科研中 常用的一种金 纳米颗粒的神 秘面纱。并利 用X射线结晶 学技术，首次 对它们的精确 结构进行了成 像，是突破性 的进展。
识的感性认识。 2）具有客观性 观察是在自然发生条件下进行的，必须尊重客观事实。 3）必须要有理论指导 主体能否正确地观察到自然现象，取决于用什么样的理
论知识，去判断和理解所观察的结果。 4）科学观察需要准确而周密的记录，才能加以统计和概括
，为揭示自然事物的本质规律提供科学依据。
Βιβλιοθήκη Baidu、科学观察的基本原则
2、科学观察的分类
1）根据观察方式的不同 直接观察：仅仅利用人的感官 间接观察：借助仪器或其他物质手段 2）根据观察目的不同 定性观察：观察现象是否存在，过程是否发生 定量观察：观察对象的量化属性的大小数值
3、科学观察的特点
1）具有能动性 观察是与一定课题相联系的，是有计划、有目的、有意
4、获取科学事实的基本途径
1）直接途径
如，伽伐尼发现生物电流；昂尼斯发现汞超导性。
2）间接途径：主要是收集文献资料 一次文献：以作者本人的科研工作为依据而创作的
原始文献 包括图书期刊、学位会议论文、科技政府 报 告、专利文献、产品样品和技术档案等。 二次文献：是一次文献加工整理后的产物，主要有 书目、题录、文献等检索类出版物。 三次文献：在二次文献的基础上，选用部分一次文 献内容，加以分析综合而创作出来的文献，如动态 综述、专题述评、数据统计等文献。
错觉种类：大小错觉
1、科学事实的含义(2)
3）科学事实 指通过科学观察和实验所获得的，并经过整理和 鉴定了的经验事实。 科学事实一般分为两类：事实I和事实II
事实I，指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字、图象等。
事实II，指对观察实验所得结果的陈述和判断。 如，镭具有放射性。
系统性，则缺乏说服力。
3、科学事实的作用
1）是科学抽象和科学理论的基础 如，量子力学：黑体辐射、固体比热、光电效应；
自组织理论：贝纳德花样、化学振荡、激光。 2）是检验科学假说和科学理论的基本手段 门捷列夫发现元素周期律，预言类铝、类硼、类硅
的存在。
元素周期律的发现
1875年法国化学家布瓦博德朗宣布发现了新元素镓， 它的比重为4.7，原子量是59点几。
5、科学观察的作用
1）获取科学事实，为科研提供必要的感性材料 天文学、地质学、气象学、物候学、临床医学等。 2）导致科学发现，为科研开辟新的研究领域 魏格纳提出的大陆漂移说；达尔文的进化论。 3）检验假说和评价理论的重要手段 1916年，爱因斯坦提出广义相对论假说，根据该假
科学观察与科学实验
1、科学事实的含义(1)
1）客观事实 在时空中实际存在着的事件、现象和过程。在人们的 意识之外，不依赖于人们的意识而独立存在。
特点： ⑴客观性 ⑵可观察性，即可以被人们的感观或借助仪 器所观察、反映和认识。
2）经验事实 指用某种语言或文字对观察的事实所作出的陈述 性判断。
特点：可错性
二、科学观察
1、科学观察的涵义
人们有目的、有计划地利用自己的感官认识和描述各 种自然现象，获取经验知识的基本手段。 与人们日常的活动相区别，不是盲目的、随意的，而 是从一定的问题出发有目的、有计划地进行的。 与理论思维方法不同，科学观察不是通过演绎、类比 等抽象过程，而是依赖感官以及观测仪器直接认识外部 世界，记录和报道事实。
2、科学事实的条件或特点
1）个别存在的陈述 科学事实是单称判。 “镭具有放射性”“氦具有惰性”等均是科学事实，而
“生物都有新陈代谢”“一切物质都是可分的”等普遍 陈述，则不能视为科学事实。
2）可重复性 科学事实是可重复、可复核的，能够在相同条件下为
多个观察者重复检验。 3）比较精确、系统 科学事实如果不够精确，则不足以说明问题；不具备
说光线在引力场会发生弯曲效应。
6、科学观察的局限性
1）感官感知的范围极其有限受 眼：约400-700nm波长；耳:20-20000赫兹 2）感官的观察精确性较低 3）感官会产生错觉
這是一個螺旋嗎？
实验乃确定性之母！
——达•芬奇
三、科学实验
1、科学实验的涵义
人们根据研究的目的，利用科学仪器、设备，人为 地控制或模拟自然现象，排除干扰，突出主要因素，在 有利的条件下获得科学事实的方法。 与观察方法相比，实验方法可以获得更精确可靠的 科学事实，更主动地从自然现象获得人们所期望的东 西，能更深刻地揭示事物的本质。 科学实验已经发展成为一个相对独立的社会实践领 域。有专职实验人员，有专门的实验手段和装备，形成 专门的实验技术和方法。
2、科学实验的类型（2）
2）根据实验功能的不同 析因实验—由已知结果去找原因（詹纳发现挤奶女工不易
患天花） 对照实验—比较异同(大多数的生物和医学实验，安慰剂) 验证实验—麦克斯韦预言导电体周围存在电磁波，速度等
于光速，赫兹发现了电磁波。 3）根据研究手段和研究对象的关系 直接实验 模拟实验（理想实验）—设计与原型相似的模型，利用模
门捷列夫根据周期表，断定镓的性质与铝相似，比重 应为5.9，原子量应为68，且估计镓是由钠还原而得。
一个根本没有见过镓的人，竟然对它的第一个发现者 测定的数据加以纠正，布氏感到非常惊讶，实验的结 果，果然和门氏判断极为接近，比重为5.94，原子量 为69.9，按门氏提供的方法，布氏新提纯了镓，原来 不准确的数据是由于称中含有钠，大大减少了它本身 的原子量和比重。
2、科学实验的类型（1）
1）根据实验结果的性质不同 定性实验—是不是、有没有？(验证电磁波、光压和以太
的存在) 定量实验—是多少、有多少？ (引力常数、光速) 结构分析实验—研究事物空间结构(原子结构、DNA结构及
医学中对细菌、病毒等的形态结构分析的实验)
美科学家首次 揭开了科研中 常用的一种金 纳米颗粒的神 秘面纱。并利 用X射线结晶 学技术，首次 对它们的精确 结构进行了成 像，是突破性 的进展。
识的感性认识。 2）具有客观性 观察是在自然发生条件下进行的，必须尊重客观事实。 3）必须要有理论指导 主体能否正确地观察到自然现象，取决于用什么样的理
论知识，去判断和理解所观察的结果。 4）科学观察需要准确而周密的记录，才能加以统计和概括
，为揭示自然事物的本质规律提供科学依据。
Βιβλιοθήκη Baidu、科学观察的基本原则
2、科学观察的分类
1）根据观察方式的不同 直接观察：仅仅利用人的感官 间接观察：借助仪器或其他物质手段 2）根据观察目的不同 定性观察：观察现象是否存在，过程是否发生 定量观察：观察对象的量化属性的大小数值
3、科学观察的特点
1）具有能动性 观察是与一定课题相联系的，是有计划、有目的、有意
4、获取科学事实的基本途径
1）直接途径
如，伽伐尼发现生物电流；昂尼斯发现汞超导性。
2）间接途径：主要是收集文献资料 一次文献：以作者本人的科研工作为依据而创作的
原始文献 包括图书期刊、学位会议论文、科技政府 报 告、专利文献、产品样品和技术档案等。 二次文献：是一次文献加工整理后的产物，主要有 书目、题录、文献等检索类出版物。 三次文献：在二次文献的基础上，选用部分一次文 献内容，加以分析综合而创作出来的文献，如动态 综述、专题述评、数据统计等文献。
错觉种类：大小错觉
1、科学事实的含义(2)
3）科学事实 指通过科学观察和实验所获得的，并经过整理和 鉴定了的经验事实。 科学事实一般分为两类：事实I和事实II
事实I，指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字、图象等。
事实II，指对观察实验所得结果的陈述和判断。 如，镭具有放射性。
系统性，则缺乏说服力。
3、科学事实的作用
1）是科学抽象和科学理论的基础 如，量子力学：黑体辐射、固体比热、光电效应；
自组织理论：贝纳德花样、化学振荡、激光。 2）是检验科学假说和科学理论的基本手段 门捷列夫发现元素周期律，预言类铝、类硼、类硅
的存在。
元素周期律的发现
1875年法国化学家布瓦博德朗宣布发现了新元素镓， 它的比重为4.7，原子量是59点几。