观察

观察是智能生命体(如人)的一种活动,它在原有的知识和观念框架中感知和吸收对某一现象的认识

观察不仅仅是单纯的观察行为。观察需要观察和求知。

来自自我定义工具的观察结果往往是不可靠的。这种观测结果很难重现,因为即使是在相同的刺激下,它们也可能会有所不同。因此,它们在像物理学这样的精确科学中用处不大,因为物理学需要的是不能自我定义的仪器。因此,往往需要使用各种工程仪器,如:光谱仪、示波器、照相机望远镜、干涉仪、录音机、温度计等,以及时钟、刻度等工具,这些工具有助于提高观测信息的准确性、质量和效用。

科学的准确性和巨大的成功,主要归功于科学探索的现实观察的准确性和客观性(即可重复性)。

观察在科学方法中的作用

科学方法是指调查现象、获取新知识或纠正和整合以前知识的技术。科学方法必须建立在收集可观察、经验和可测量的证据的基础上,并遵循特定的推理原则,才能称之为科学方法。科学方法包括通过观察和实验收集数据,以及提出和检验假设。

虽然各个研究领域的程序各不相同,但科学探究与其他知识方法的特点是可以识别的。科学研究者提出假设作为对现象的解释,并设计实验研究来检验这些假设。这些步骤必须是可重复的,以便可靠地预测任何未来的结果。涵盖更广泛的研究领域的理论可能会将许多假说捆绑在一起,形成一个连贯的结构。这反过来又可以帮助形成新的假设,或将各组假设放到一起。

各个调查领域的其他共同点是,相信调查过程要客观,以减少对结果的偏颇解释。另一个基本的期望是记录、存档和分享所有数据和方法,以便其他科学家可以对其进行仔细审查,从而使其他研究人员有机会通过尝试复制来验证结果。这种被称为充分披露的做法,还可以对这些数据的可靠性进行统计衡量。

测试和改进

科学过程是反复进行的。在任何阶段,某些考虑都有可能导致科学家重复这一过程的前一部分。如果不能提出有趣的假说,可能会导致科学家重新界定他们正在考虑的主题。假设未能产生有趣的、可检验的预测,可能会导致科学家重新考虑假设或课题的定义。实验未能产生有趣的结果,可能导致科学家重新考虑实验方法、假设或主题的定义。

其他科学家可以开始自己的研究,并在任何阶段进入这一过程。他们可能采用特征描述并提出自己的假设,也可能采用假设并推断出自己的预测。往往实验不是由作出预测的人做的,而表征是根据别人做的实验。发表的实验结果也可以作为预测自己重复性的假说。

问题和答案

问:什么是观察?
答:观察是一种智能生物(如人类)的活动,它在其以往的知识和观念框架内,对某一现象的知识进行感知和吸收。

问:观察与简单的观察有什么不同?
答:观察需要的不仅仅是观察的行为,它涉及到积极寻求知识,通常是通过实验。

问:为什么来自自我定义的仪器的观察是不可靠的?
答:自定型仪器即使在相同的刺激下也会产生不同的结果,这使得它们难以重现,对于像物理学这样需要精确测量的精确科学来说不是很有用。

问:哪些类型的工程仪器被用来提高通过观察获得的信息的准确性和质量?
答:工程仪器的例子包括光谱仪、示波器、照相机、望远镜、干涉仪、录音机、温度计等,以及像时钟和天平这样的工具,它们有助于提高准确性和效用。

问:科学的准确性是如何实现的?
答:科学的准确性和成功归功于对科学所探索的现实进行的准确和客观(即可重复)的观察。

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