短的时间里发现了〃孟德尔遗传定律〃。
二、间接观察的策略
1。什么是间接观察
对自然界的间接观察是指观察者以一定的仪器为中介，对自然界的观察对象实施观察的过程。与直接观察所不同的是，间接观察法在观察者与观察对象之间多了观察工具这一中介因素。
间接观察法是直接观察法的深入和扩展，是人类认识世界过程中的一个巨大进步。
在实际生活中，人们渐渐发现直接观察存在许多局限『性』，因而希望借助于一定的仪器，来帮助自己对自然进行间接观察。所谓间接，是指我们的感官不是直接对观察对象进行观察，而是通过某种仪器设备间接地作用于观察对象，从而获关于对象特点的知识。
在观察者和观察对象间引进一个中介物……观察工具，观察者不再用感官直接接触观察对象，而是通过观察工具去间接地感知被观察事物。
北京古观像台上保存有古代的8架天文仪器，它们是黄道经纬仪、赤道经纬仪、天体仪、地平经仪、象限仪、纪限仪、地平经纬仪和玑衡抚辰仪。此外，我国还有浑仪和简仪等，保存在南京紫金山天文台上。这些都是我国古代的天文学家为了扩展自己的观测能力而发明的，是中国人聪明才智的结晶。我国古代的天文学和历法学之所以能够如此发达，是与这些观测仪器的发明密不可分的。
间接观察由于观察仪器的介入，克服了直接观察的缺点。它具有以下优点。
（1）扩大观察范围
科学仪器使人的感官得以延伸，使观察者的视野由宏观世界扩展到宇观世界，深入到微观世界，把人的感官不能直接观察的对象转化为可以观察的对象。
18世纪荷兰的列文虎克发明了显微镜，是人类观察史上的一次革命，是人类观察能力的一次巨大的飞跃，通过一片小小的凸透镜，人们能够看到平时肉眼看不到的东西……细菌，从而发现了新的生物王国……微生物。后来，显微镜又从 显微镜发展到电子显微镜，使人们对微生物的观察从细胞水平扩展到分子水平。
（2）提高观察精确『性』
随着观察仪器的不断改进，仪器的分辨能力不断得到提高，各种仪器的分辨精度不断提高，为人们提供越来越精确的量化的数据。
宇宙飞船上的光学偏振测量仪能够聚焦在太阳细部，摄下分辨率为400公里的高清晰度照片，使天文学家能够从照片上对太阳表面的细节进行分析。
（3）提高观察速度
借助于一定的仪器，人们能够观察到肉眼无法观察到的快速运动。
例如，用高速探测仪，物理学家能够观察到存在时间只有10…23秒的粒子，这使得理论物理学的研究成为可能，人们可以对各种存在时间极短的粒子进行观测。
（4）能够克服人的感官造成的某些错觉
前面提到，人的感官很容易产生各种错觉，如冷热错觉、位移错觉和干扰错觉等等。而仪器则没有人的感官的这些缺点，使用一些仪器就很容易地消除掉各种错觉。
例如，用简单的测量仪器（照相机、摄像机、红外线探测仪等等）就很容易排除视觉造成的一些错觉。
（5）能使感觉形式发生转换
人们可能通过仪器将不易观察到的感觉形式转化为容易观察到的感觉形式。
例如，我们用触觉可以感觉到温度的大致冷热情况，但是不能够加以量化，而且利用触觉进行感知容易产生错觉。而如果使用温度计，则可以将冷热的触觉转化为视觉形式。经过这种转化，可以比皮肤更精确、明了地用数字来反映实际的温度大小，可以对较为接近的温度进行比较。
随着科学技术的不断发展，越来越多、越来越精密的观察仪器必将出现，从而克服人类自身感知的局限『性』，不断深化、扩展人类的认识范围，加深对人本身和世界的认识。
2。间接观察的策略分析
利用间接观察法对事物进行观察时，我们应掌握如下策略：
（1）提出观察假设
间接观察目的的提出与直接观察基本相同，区别在于间接观察的目的可以更为广泛，可以根据现有的仪器设备提供的条件提出观察目的，也可以根据以往的研究提出进行某种观察的可能『性』，然后设计相应的仪器，最后通过新的仪器达到观察的目的。
丹麦天文学家第谷，是一个出『色』的观察家，他用了30年的时间，精密地观察行星的位置。但是他缺乏理论头脑。1600年，第谷请德国人开普勒做助手。开普勒观察技术不如第谷，但是他却很有理论才华。通过对第谷资料的分析，他开始假设太阳围绕地球转，但与观察结果不符，后来改用日心说，结果仍不理想，最后他大胆设想行星的轨道是椭圆的，太阳位于椭圆的一个焦点上。有了这个假设，再进行精确的观测，所得结果与设想十分相符。
（2）选择观察对象
由于各种观察仪器的发明，我们可以观察的对象大大增加了，仪器的使用减少了对观察对象的限制。
但是在实际的观察过程中，我们还是要尽量选择适合于仪器『操』作的观察对象。
有时候，如果观察对象不适合直接用仪器进行观察，就需要我们对观察对象进行适当的加工，使其适合被仪器进行观察。
例如，我们用光学显微镜观察动、植物的细胞时，就需要将观察对象加工成大小厚薄适度的切片以后，才能放到显微镜下进行观察。
（3）选择观察环境
进行间接观察还要选择适宜良好的观察环境。任何观察都要在一定的环境中进行，好的观察环境对观察有促进的作用。不良的观察环境对观察起到妨碍的作用。如果对观察对象的干扰太大、太强烈，即使观察对象很典型，也常常会导致不准确甚至错误的观察。
天文学家将天文台建在远离大城市的高山上，就是为了创造一个良好的观察环境。因为在高山上，没有城市灯光及烟尘的污染，也没有高层建筑的阻挡，天空的能见度比在城市中要好得多。中国的紫金山天文台就是因为所在地南京的灯光污染过于严重而不得不准备迁移到他处。近几十年来，天文工作者们为了获得高质量的太阳光学探测资料，发现在开阔的水面上大气宁静度最好，观察结果最佳。因此，一些观察太阳的光学仪器又纷纷在水面上安家。例如，北京天文台的太阳磁场望远镜就安装在北京怀柔水库岸边。
（4）选择观察工具
在许多观察过程中，观察仪器必不可少，仪器的好坏往往决定了观察的成功与否。仪器能够扩大人的视野，是人类感官的延伸。
在20世纪30年代至40年代，人们对海底世界基本上还是一无所知。为了能够观察神秘的水下世界，法国的海军军官古斯托花费了毕生的精力研制了各种水下观测仪器，为人们认识海底、研究海底创造了良好的基础。他设计了潜水员用的水肺；第一次将一架摄影机放在一只用衣扣来封口的防水箱里，拍摄了第一部水底记录片《在水下18米邀游》；他研制了现在普遍采用的捆绑式压缩空气潜水瓶；发明了能潜到水下350米的潜水器。这些观察仪器的发明，使人们能够突破海水的禁区，深入到水下，进行各种观察活动，极大地开拓了人们观察海底的视野。
三、实验观察的策略
1。什么是实验观察
随着人类观察水平的提高，人们开始根据自己的设想，对观察对象进行控制，〃纯化〃所观察的对象，排除偶然、次要、外在的种种干扰因素，使它在实验条件下再现它最本质的方面。
如果我们观察到自己骑的马摇摇晃晃走不动路，我们只是观察到这种现象，并不知道马为什么走不动。
于是我们会提出各种设想，马可能是饿了走不动，也可能是病了走不动。假设提出之后，需要我们来加以验证。于是，我们先给马喂一些饲料，如果马吃了饲料以后，精神抖擞起来，那么就说明我们的设想是正确的，我们通过尝试让马吃饲料，发现了马走不动的原因是由于饥饿；但如果吃了饲料以后，马还是老样子，那么，说明不是由于饥饿的原因，而是可能有其他的原因，如生病了。
实验观察具有以下优点：
（1）纯化观察对象
在自然状态下，观察对象受到各种外界环境因素的影响很大，各种因素相互交织相互作用，往往很难观察到我们真正想要的东西。
西方关于生命的起源有一种学说叫〃生命自然发生论〃，其依据就是人们观察到，在放置时间过久的肉汤里会长出各种虫子来。这个现象的发生是一个事实，但是这个事实后面的原因是否这样简单呢？
科学家巴斯德认为空气中的各种微生物可能对肉汤产生了某种干扰。为了排除这种干扰，需要纯化观察条件，于是巴斯德设计了一个实验，他制作了一种长而细的曲颈瓶，将肉汤放在这种瓶子当中，经过长时间的观察，没发现肉汤内长出任何东西来。其原因，现在看来是因为又长又细的瓶颈将空气中的微生物挡住了，微生物不能进入肉汤内，自然也就不能发生各种繁殖活动。巴斯德通过一个小小的实验，纯化了观察条件，排除了不利的影响因素，有力地驳斥了自然发生论。
（2）强化观察条件
实验可以强化某些观察条件，观察实验对象的变化，寻找各种科学的规律，而这些特殊条件在自然状态下是很难产生或做到的。
人们可制造出超高温、超高压、超真空、超导电『性』和超磁场等实验条件，并观察在这些条件下，观察对象所发生的变化和反应，以发现在一般条件下不能发现的对象。
（3）具有可重复『性』
实践是检验真理的唯一标准。我们在观察中得到的信息，得出的结论正确与否，需要在实践中验证。在自然条件下进行的一些观察，往往较难进行重复。
哈雷慧星的出现周期为76年，科学家很难在一生中对它进行两次观察。然而实验方法能够使人们反复重复实验过程，再现实验结果，检验观察论断的可靠『性』。例如物理学上焦耳测定热功当量的实验，证明实验粒子具有波粒两向『性』的电子衍『射』等。
2。实验观察的策略分析
进行任何实验观察，都有一定的目的。
一般来说，实验观察都建立在自然观察的基础之上，是为了解决自然观察所不能解决的一些问题，这就是实验观察的目的。
在家里听收音机时，收音机突然不响了，我们通过自然观察往往不能发现问题所在，这时候我们会尝试寻找收音机不工作的原因，这就产生了实验观察的目的。
确定实验观察的目的后，通常并不立即着手设计实验，而是首先要明确须根据什么原理来达到实验目的，以提出实验所依据的假设。
这种理论假设不是凭空产生，它必然是建立在前人大量研究的基础之上的。而且，这种假设必须是在现有实验条件下切实可行，而不是脱离现有条件的空想。
因此，研究者应当明确采用什么方法、途径、沿什么方向去达到实验的预定目标。没有这个环节，就难以从实验目的过渡到具体的实验设计。
原则上自然界的任何事物都可以成为实验的对象，但由于每个实验的假设不同，通常选择能使实验条件尽量简化的实验对象。
孟德尔进行植物杂交遗传研究时，将豌豆的种子颜『色』、种子表面的形状、花『色』、蔓高、未成熟豆荚颜『色』、豆荚形状和花的部位等七个特『性』作为观察的变量。他选择豆荚作为观察对象的原因是因为豆荚的基因外显特征十分显著、多样，且易于观察。如果选择一种矮小的小草来做观察对象的话，由于小草的各种『性』状不易观察，观察就会比较困难，容易发生错误，很难有什么发现。
如果我们进行的是有对照组的实验，那就需要对实验对象进行随机化处理。
所谓随机化，是指实验对象的选择分组不以人的意志为转移，分组的结果完全不能预料。随机化分组是实验观察的基本原则之一。
如果我们要将40只老鼠分成实验组和对照组，每组20只，怎样分呢？如果我们用手去抓，先抓到的20只放在实验组，后抓到的20只放在对照组，那么，这种方法是不科学的，不符合随机化的过程。按照这样的区分方法，实验组的老鼠很可能都是年老体弱的，因此被首先抓到；而对照组的老鼠很可能是年轻力壮的。这样做出来的实验结果是不能令人信服的。
正确的方法是根据随机数字表，每次抓出来的老鼠如果是单数，就放在实验组，如果是偶数就放在对照组，这样就保证了分组的科学『性』。
四、实地观察的策略
1。什么是实地观察
所谓实地观察，是观察者不带事先的假设，直接到社会生活中去，直接了解当前正在发生的、处于自然状态下的社会现象，搜集资料，然后依靠观察者本人的理解和抽象概括从经验资料中得出一般『性』的结论的方法。实地观察是社会观察的基本方法之一，是人们获得第一手感『性』材料的可靠来源，是发现问题的重要途径。
实地观察与社会生活中的日常观察和亲身体验本身没有大的区别，也是依靠观察和参与。但是日常生活中的观察是被动的，实地观察则是带有很强的目的『性』的，而且更加系统、全面；观察者必须具备一些实践经验和技能；观察结束后还需要对观察所得到的资料进行整理和思维加工，得出概括『性』的结论。
实地观察法是一种最基本的观察社会的方法，是了解社会真实情况的有效方法。
我国老一辈的社会学家严景耀教授在解放前曾对犯人的生活进行过一次实地观察。他在取得当局的同意后，装扮成犯人，进入监狱中与犯人一起生活。因而一般犯人对他毫无戒心，常主