觀察法及其在實驗中的應用

【摘要】：波義耳說過“要想做好實驗就要敏于觀察。”觀察能力是人們有效地探索世界、認識事物的必備能力。科學史上的重大發現和創造，幾乎都源于科學家對客觀事物敏銳、細微、準確、深刻的觀察。

【關鍵詞】：觀察法;實驗;應用

Abstract "Boyle said that in order to do the experiment， it is necessary to be sensitive to the observation. The ability of observation is necessary to explore the world and recognize things effectively. Almost all important discovery and creation in the history of science stem from sharp， fine， accurate and profound observation to objective things which is conducted by scientists.

Keywords "Observational method， Experiment， Application

1.科學觀察及觀察法的概念

科學觀察是人們為了認識事物的本質和規律，通過感覺器官，同時借助一定的科學儀器，有目的、有計劃地考察和描述各種自然現象的一種方法。[1]而觀察法是指研究者根據一定的研究目的、研究提綱或觀察表，用自己的感官和輔助工具去直接觀察被研究對象，從而獲得資料的一種方法。

2.常用的觀察法

1.點、面觀察法

“點”即重點觀察或選擇性觀察，就是在觀察時抓住能反映研究對象本質特征的關鍵現象。如在探究“空氣是由什么組成的”實驗中要排除“紅磷劇烈燃燒及其濃厚白煙”的干擾，重點觀察“水面的變化”這一本質現象。“面”即全面觀察，就是能從多層面、多角度運用多種感官（眼、耳、手、鼻等）進行觀察，以不遺漏任何重要“細節”。例如，在“觀察與描述——對蠟燭及其燃燒的探究”實驗中，我們可以從點燃前、燃燒時、熄滅后，全面觀察蠟燭各方面特征及其燃燒的全過程，捕捉有價值的信息，同時，重點觀察“火焰的結構”、“燃燒的產物”、“熄滅時的白煙”。

2.比較觀察法

比較觀察就是運用縱橫對比或正反對比進行觀察，同中求異或異中求同。對比觀察能使同學們從平常的現象中發現不平常的東西，從相似的事物中找出差異，以及從差異中找出共同點或因果關系。例如：觀察比較用雙氧水制備氧氣和用氯酸鉀制備氧氣，兩者反應類型相同（分解反應）且都使用了催化劑（二氧化錳），但其發生裝置卻不同;而鋁在純氧中燃燒與鐵在純氧中燃燒，反應裝置很相似，但實驗現象差異卻很大。

3.重復觀察法

重復觀察也稱為連續觀察，即為了保證觀察結果的可靠性，進行重復多次的觀察，以區分偶然現象和規律性現象。巴甫洛夫所說的“觀察、觀察、再觀察”就是在強調重復觀察的重要性。

4.歸納觀察法

歸納法是一種從個別到一般的推理形式和思維方法，將其運用于觀察，就是要善于從觀察一系列的現象中得出一個個結論，然后再歸納出一般規律的觀察方法。這種方法在科學探究中有著廣泛的應用。[2]

3.觀察法在實驗中的應用

觀察與實驗是一種復雜的實踐認識活動，科學研究的的苗頭的開始于我們平時對于一些微不足道的小事之中，我們從觀察到的以及實驗當中某些未知的隱蔽的現象，引發的疑惑而進行深入的探索。大自然之所以能能被我們的自然感知， 也是因為我們對大自然的研究當中對一旦對某物的偶然知曉，會導致對某一研究的發生。倫琴在在研究陰極射線的時候，偶然的觀察到一個異常的現象，而意外的發現 X 射線。所以在研究的出發點，有時以觀察為先導。即使我們對于研究的起點進行了確定，但對于明確問題的出現卻與長期的無意識或有意對別的一些事情觀察有關，對于理論與觀察有著明，如果我們采用活動，演化以及過程的觀點去看待實驗與觀察，我們就可以把看似尷尬而又表面的矛盾就會消失掉，觀察和實驗沒有本質上的區別，也可以在過程當中彼此輔助，無論在實驗還是觀察的過程，我們使用多元的方法去看待相關的科學問題，觀察與實驗之間是一個確定明顯的界限流動，這個界限要結合具體的不同情形做不同的分析，不要求全部的統一，實驗與觀察是科學的重要組成部分，實驗、觀察與理論之間是具有嚴格。實驗、觀察與理論存在多樣復雜的關系，不同的科學在不同的發展階段，觀察、 實驗以及理論之間的關系是不一樣的，采用多樣化的的過程演化觀點看待觀察、 實驗與理論之間的相互關系，才能全面正確地反映觀察，實驗與理論的關系。不僅只有實驗有自己的生命而且理論也有其演化的路徑。[3]

4.觀察法的局限性

實驗是人在理論的指導下設計的，觀察是人在理論的指導下選擇的，因此通過觀察或實驗獲取的經驗事實與觀察或實驗者所持的理論之間具有一種“自吻合”關系，這一關系會自動加強經驗事實與所要檢驗的理論之間的協調，從而傾向于證明理論的正確性。正如庫恩所說：“實際上無論是在自然科學還是在社會科學中，都存在自足的理論預見。”很顯然，這種“經驗事實”是以片面性為代價的，或者說，它們沒有完全的客觀性。以這樣的經驗事實去檢驗或論證理論無疑會導致理論的片面性或甚至錯誤，而理論的這種片面性或錯誤只有在后來的科學研究中用新的實驗或觀察才能加以糾正。[4]

參考文獻：

[1]鮑健強 葉瑞克：《科學方法論》，浙江人民出版社2011年版

[2]孫紅保. 明察秋毫話觀察——談科學探究中觀察能力的培養[J]. 中學生數理化（初中版），2005，10：49-53.

[3]梁祥炎. 論范弗拉森的觀察與實驗思想[J]. 科技經濟市場，2014，05：137-139.

[4]錢兆華. 科學檢驗的復雜性探析——兼談科學是否是真理[J]. 科學學研究，2007，05：831-835.