3、科学观察方法的类型 （1）从主体与被观察对象的关系疏远程度看，可将其分 为直接(肉眼)与间接(仪器)观察方法； （2）依据观察结果的陈述特征分为定性与定量观察方法； （3）根据其目的不同包括记录性(获取感性材料)与检验 性(将结果与已有标准对照)观察方法； （4）根据其是否与实验结合分为自然与实验观察方法。
有一次居里夫人和她的丈夫为了弄清一批沥青铀矿样品中是否含有值得提炼 的铀，对其含铀量进行了测定。令他们惊讶的是，有几块样品的放射性甚至 比纯铀的还要大。这就意味着，在这些沥青铀矿中一定含有别的放射性元素。 同时，这些未知的放射性元素只能是非常少量的，因为用普通的化学分析法 不能测出它们来。量小放射性又那样强，说明该元素的放射性要远远高于铀。 1898年7月，他们终于分离出放射性比铀强400倍的钋。该元素的发现，应 用的是剩余法。
3、实验方法的类型 根据实验目的、性质、作用包括如下类型： 定性与定量实验；析因实验；对照实验；判决性 实验；模拟实验； 此外依据其手段、条件不同： 直接与间接、实验室与野外、地面与空间、实物与 思想或理想实验等； 依据对象运动形式不同： 物理、化学、生物、心理实验等。
4、实验的一般程序



制定实验方案 实施操作 结果的分析与处理
还有一个故事也广泛流传，说的是当光线弯曲预言 被英国人的日食观测证实的消息传来时，爱因斯坦 正在上课，一位学生问他，假如他的预言被证明是 错的，他会怎么办？爱因斯坦回答说：“那么我会 为亲爱的上帝觉得难过，毕竟我的理论是正确的。”
二、科学实验方法
实验方法与观察方法都是科学认识主体作用于客 体的基本方法。二者既相互区别，又相互依存： 观察是实验的前提，实验是观察的发展。 在现代科学认识过程中二者关系更加密不可分， 而在主体对超宇观、宇观、微观以及超微观世界 的探索中尤其如此。
1、科学实验方法概念 此指主体根据一定研究目的，利用科学仪器和设 备，人为地干预、控制或模拟自然现象和过程， 并以纯粹、典型形式表现出来，从而有利于研究 的科学方法。
2、实验方法的特点 （1）可以简化、纯化实验对象。如为证实李政道、杨振宁提出 的“弱相互作用下宇称不守恒”假说，吴健雄于1956~57年 所进行的Co原子核β衰变实验。 （2）可强化研究对象(创造在自然条件难以出现的环境条件,如 超高低温度、压力、磁场等)。如1911年卡曼林-昂尼斯发现 “超导”现象实验。 （3）可使对象属性及其变化过程重复出现。 （4）可模拟某些自然现象和过程。如1953年米勒模拟原始还 原性大气条件下氨基酸产生过程实验。
三、观察和实验中的认识论问题
科学观察和实验中主要包括：“观察渗透理论” 、测量 问题、观察的客观性以及观察实验中的机遇等认识论问 题。 “观察渗透理论”，是美国科学哲学家汉森提出的著名命题。 这个命题指出了我们的任何观察都不是纯粹客观的，具有 不同知识背景的观察者观察同一事物，会得出不同的观察 结果。“观察渗透理论”摧毁了逻辑实证主义所追求的科 学合理性。
2、测量问题 即在宇观和微观领域测量中因主体(实验者)、工具 (测量系统)与客体(实验对象)之间相互作用实验设计而选择的仪器、设备和 测量手段等组成的系统，它既是主体的延伸又是主客 体间的中介；兼具主客体双重属性；其功能是将客体 信息“编码”并传递给主体。 随着其精确度、分辨率等性能的提高，它能(近似)真 实地表征宏观客体的状况。但微观客体的特殊性容易 导致测量信息的失真。如海森伯测不准原理等。

穆勒五法／科学归纳法 求同法（Method of Agreement ） 求异法（Method of Difference） 求同求异并用法（MAD） 共变法（Method of Concomitant Variation） 剩余法（Method of Residues） 结论一般比较可靠，在科学研究中常用于进行对照实验和析 因实验的实验设计，主要适用于线性的、简单的和确定性的 因果关系的研究
一百多年前，一艘远洋帆船载着五个中国人和几个外国人由中国开往欧洲。 途中，除五个中国人外，全病得奄奄一息。经诊断，都患有坏血病。同乘一 只船，同样是人，一样是风餐露宿，受苦挨饿，漂洋过海，为什么中国人和 外国人却判若异类呢？原来这五个中国人都有喝茶的嗜好，而外国人却没有。
于是得出结论：喝茶是这五位中国人不得坏血病的原因。这个结论就是用差
完全归纳法


根据某类事物的全部对象的考察，而作出关于该类事 物的一般性结论的方法。 如所有的零族元素都是惰性元素 如四色定理的证明 是一种必然性的概括，创造性是极其有限的
不完全归纳法



根据是否运用因果律，区分为简单枚举法和科学归纳法。 简单枚举某类事物中的一部分对象都具有的属性，而无 一反例，由此推及全体，概括出该类一切对象都具有此 属性。如天鹅是白色的。 较方便，但不能保证结论的正确，具有很大的或然性。
3、观察的客观性问题 此指由仪器等工具的介入所导致观察结果是否客观 真实的问题。仪器表征着理论、假说，而理论可能 被推翻、假说可能被证伪。因而应要求从以下几方 面入手以增强并保证观察的客观性。 （1）结果可以标准方法重演； （2）以科学理论为指导； （3）确保观察实验的高精密度。
4、观察实验中的机遇问题 “机遇总是偏爱由准备的头脑”，即偶然中蕴涵着必然。科学 史上这类事例不胜枚举。 如1895年伦琴发现X射线；1896年贝克勒尔发现铀的天然放 射性；吴健雄证实弱相互作用下宇称不守恒等。
1、“观察渗透理论” （1）观察由感知、判定和观察陈述三个要素所构成； （2）观察对象与理论或先行假设所启示的期待及观察 者所受训练密切相关； （3）对观察对象的描述：依赖于理论、观察者知识背 景及其经验； （4）观察对象和观察场合的选择：深受理论、观察者 知识结构、心理倾向（兴趣爱好等）影响。 Einstein认为，“是理论决定我们能够观察到的东 西。……只有理论即关于自然规律的知识，才能使我们 从感觉印象推论出基本现象”。
（一）逻辑思维方法 从历史发展看，逻辑思维方法经历了从形式逻辑到 辩证逻辑、数理逻辑、模态逻辑等几个阶段的表现 形式。其具体类型主要包括：类比、归纳、演绎、 分析、综合等。其在科学认识论和方法论都有极重 要的地位和作用。
1、逻辑思维形式 形式逻辑和辩证逻辑式两种最主要的逻辑思维形式。 形式逻辑由亚里士多德首创，由培根、穆勒发展归 纳法，由笛卡儿等发展演绎法，至19世纪发展出其 现代形式——数理逻辑或符号逻辑。 辩证逻辑由黑格尔创立，经马恩列等得到发展。


共变法的案例 （1）一定压力下的一定量气体，温度升高，体积增大，温度 降低，体积缩小。气体体积与温度之间的共变关系，说明气体 温度的改变是其体积改变的原因。 （2）资本害怕没有利润或利润太少，就想自然界害怕真空一 样。一旦有适当的利润，资本就胆大起来。如果有10%的利润， 它就保证到处被使用，有20%的利润，它就活跃起来；有50% 的利润，它就铤而走险；为了100%的利润，它就敢践踏一切 人间法律；有300%的利润，它就敢犯任何罪行，甚至冒绞首 的危险。
可靠性程度较小的一种方法，不具有逻辑必然性 只要有反例存在，归纳结论即被推翻。



1960年，英国某农场十万只火鸡和小鸭吃了发霉的花生，在几个月 内得癌症死了。后来，用这种花生喂羊、猫、鸽子等动物，又发生 了同样的结果。1963年，有人又用发了霉的花生喂大白鼠、鱼和雪 貂，也都纷纷得癌而死，于是，人们推断：吃了发霉的花生可能是 这些动物得癌死亡的原因。后来通过化验证明，发霉的花生内含黄 曲霉素，黄曲霉素是致癌物质。 求同法就是考察几个出现某一被研究现象的不同场合，如果各个不 同场合除一个条件相同外，其他条件都不同，那么，这个相同条件 就是某被研究现象的原因。这种方法是异中求同。 求同法可用下列公式表示： 场合先行情况 被研究现象 ① ABC a ② ADE a ③ AFG a „ 所以 A是a的原因
§2 构建科学理论的方法
逻辑与非逻辑思维、科学假说与理想实 验、系统分析控制与理论系统化方法等 等类型。
一、逻辑与非逻辑思维方法
逻辑思维方法:是指主体在科学认识过程中借助 于概念、判断、推理等思维形式，遵循一定逻 辑规则而揭示事物本质或规律的理论思维或抽 象思维方法，是最普遍、最基本的科学思维方 法。 非逻辑思维方法是:指不受固定逻辑规则等制约 的间断与跳跃式、突发与创造性的思维方式。
第二讲 科学研究方法
科学研究方法：认识主体在探索自然现象及揭 示自然规律中所应用的方法。 从科学认识成果产生的整个过程看： 科学发现方法与科学证明方法； 从其成果的层次性分析看： 获取科学事实与构建方法、检验和评价科学理 论的方法。
§1 获取科学事实的方法
科学观察、测量、实验。
一、科学观察方法
1、科学观察方法概念
4、科学观察方法的基本原则 （1）客观性原则； （2）系统性原则； （3）典型性原则。
5、科学观察方法的功能 （1）是科学认识的源泉； （2）是检验科学认识真理性的标准； （3）当研究对象的性质使主体暂时难以达到实际作用于 研究对象时，即主体尚不能干预和控制对象时，观察 就比实验成为更主要的方法。
2、逻辑思维方法类型及其特点 (1)类比法:由某些相似或相同推出其他方面的相似； (2)归纳法:由个别到一般； (3)演绎法:由一般到个别； (4)分析法:将整体分解成部分、方面、特性和因素； (5)综合法:将各部分、各因素有机联系成一整体考察其本 质规律。
关于归纳方法


从个别到一般的推理，在考察基本类事物部分对象的基 础上，抽取其共性并推广到该类的全体，从而形成关于 该对象的一般性认识。 根据归纳概括的方式与成果不同，可分为全称归纳法和 统计性归纳法，其中全称归纳法又可分为完全归纳法和 不完全归纳法。
瑞典塞夫斯特穆以风趣笔调形容其1830年发现钒：“在宇宙极光处住着一位漂 亮可爱的女神。一天有人敲响了她的门，女神懒得动，等着第二次敲门，谁知这 位来宾一敲过后就走了。她急忙打开窗子张望，是谁家的冒失鬼呀？她自言自语 说，‘啊，一定是维勒！’如果他再敲一下不就见到女神了吗？过了几天又有人 来敲门，一次敲不开，继续敲下去，女神开了门，是塞夫斯特穆，他们相晤了， 钒便应运而生了”。维勒，一个为世界化学做出过成绩的化学家。塞夫斯特穆， 一个把毕生贡献给化学研究，但却是毫无价值空耗生命的化学家!”