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齐利生的博客

生物学--高中段

 
 
 

日志

 
 

“关于实验研究中的四种科学归纳方法”。  

2012-05-07 22:25:03|  分类: 生物教学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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实际上五种方法,即契合法、差异法、契合差异并用法、剩余法和共变法,因此又叫“穆勒五法”。这些方法有一个共同的目的,即要在实验研究中探索因果联系。我们知道,因果联系是最重要的科学概括之一。

    契合法,它假定有两个或两个以上的场合,每个场合由若干情况和若干现象所组成,如果某种情况出现,相应的现象也出现,那就可以根据契合法的“格”推论:在这种情况和这种现象之间存在着因果关系。举一个实例,当人们对醋、柠檬汁、碳酸矿水和盐酸进行实验时,会有许多现象发生,其中它们都能使石蕊试纸变红。上面所列物质的化学性质显然极不相同,醋和柠檬汁是有机化合物,碳酸矿水和盐酸是无机化合物,形态上也有很大的区别。但它们都有一个共同的性质:酸性。因此我们可以按照契合法的“格”得出结论:酸性这种情况与石蕊试纸变红这种现象之间可能有因果联系。

     差异法:为了便于对实验事实进行概括,常常安排正面场合与反面场合进行比较,也就是有意使一个相关条件发生变化,而其他条件不变,这样构成正、反两个场合来进行比较;或者,在正面场合中加入一个新条件,而在反面场合下则不加入这个条件,然后比较这两个场合各产生什么结果。这就是所谓差异法。

  例如,人们发现,在以稻米为主食的民族中,如果经常食用去壳稻米就会生脚气病,吃不去壳稻米则不生脚气病,它们恰好组成正、反两个场合。这样,就可以运用差异法的“格”作出推论:在稻米壳里可能包含一种物质,缺少它就会得脚气病。现代科学证明,稻米壳里含有维生素,长期不食用可能导致维生素缺乏症——脚气病。

      契合差异并用法:

     将契合法和差异法结合起来,会产生一种新的归纳“格”,即“穆勒五法”中的契合差异并用法。达尔文在研究动物形态与环境之间的关系时,曾借助这种方法。他观察到,不同类的动物如果生活在相同的环境里,常常呈现相同的形态。例如,就鳖鱼、鱼龙和海豚而言,鲨鱼属于鱼类,鱼龙属于爬行类,海脉属于哺乳类,它们的种类完全不同,但由于长期生活在相同的环境里,外貌很相似,形态都呈梭形,并且都有胸鳍、背鳍和尾鳍。反之,同类动物如果生活在不同的环境里,就有不同的形态。例如狼、蝙蝠和鲸都是哺乳类,由于生活条件不同,形态就很不相同:狼适于奔跑,蝙蝠适于飞翔,鲸适于游水。达尔文由此得出结论:动物形态构造与其生活条件和环境之间存在着因果关系。

  我们可以把契合差异并用法分解为三个步骤。第一步,把所研究的现象出现的那些场合加以比较;第二步,把所研究的现象不出现的那些场合加以比较;第三步,把前两步所得的结果再加以比较,由于这种归纳“格”首先在正、反两个场合分别运用契合,再对正、反场合所得出的结果加以比较,运用差异法作出结论,这就比契合法和差异法都有所发展。

共变法:

是大多数定量实验都要用到的归纳“格”。它的特点是设法保持其他现象(因素)不变,而让一个现象(因素)发生变化,由此观测另一个现象(因素)的相应变化,例如让压强的值逐渐改变,并测出相应的体积值,就能够运用共变法的归纳“格”概括出气体的体积与压强两者的反比关系。

运用共变法的归纳“格”,可以得到一个函数关系,有较大的可靠性。由于它关注现象变化的数量或程度。具有定量的特点,因而优越于前面几种方法。前面几种方法(除了剩余法),基本上是定性的科学归纳方法。

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