三、科學研究中的假設
2024-08-14 20:25:03
作者: 張燕 邢利婭
(一)什麼是假設
假設是對問題的假定的解釋,是運用思維、想像對所研究的事物的本質或規律的初步設想或推測,是對所研究的課題提出的可能答案或嘗試性設想。著名學者胡適曾有一句治學名言:「大膽假設,小心求證。」大膽假設,即人人都可以提出假設,假定有一種或幾種可以解決問題的方案。
假設並不是單純主觀思辨的產物,也不是以荒誕的臆造為基礎的虛妄、任意、離奇的猜想,而是依據事實和科學知識的基礎,對未知領域(或不能直接觀察到的事物)作有根據的推測。假設是一種預見,產生於日常觀察和已有的研究成果中,或產生於研究者的聯想或直觀推測中。
(二)假設的作用
假設的作用是引導科研沿著一定的方向行動,「假說是研究工作者最主要的思想方法」。關於假設或假說的重要性,恩格斯曾經有一段精闢的論述:「只要自然科學在思維著,它的發展形式就是假說。一個新的事實被觀察到了,它使得過去用來說明和它同類的事實的方式不中用了。從這一瞬間起就需要新的說明方式了。它最初僅僅以有限數量的事實和觀察為基礎。進一步的觀察材料會使這些假說純化。取消一些,修正一些,直到最後純粹地構成定律。」這段話清楚透徹地說明了假說或假設在科研中的必要性及作用、形成的背景及發展過程:從最初的孕育——「一個新的事實被觀察到了,它使得過去用來說明和它同類的事實的方式不中用了」,即通過觀察,發現已有觀點或理論的矛盾,到形成——提出「新的說明方式」。它最初僅以有限的事實和觀察為基礎,經檢驗,充實完善,達到純化——「進一步的觀察材料會使這些假說純化。取消一些,修正一些,直到最後純粹地構成定律」,達到認識規律,建立起能夠說明事實或現象的理論。
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恩格斯還說:「如果要等待構成定律的材料純化起來,那麼這就要在此之前,把運用思維的研究停下來,而定律也就永遠不會出現。」假設體現了人的思維的積極進取革新精神,能夠促進對客觀真理的探索,推動科學的發展。這也正是科學研究的創造性的體現。
在科學史上,無論什麼學科或科學,均須經過一個假說的階段。例如,伽利略出於對亞里士多德依抽象思辨提出的論斷(亞里士多德認為:在自由落體運動中,物體越重,運動速度越快;反之,就越慢)的懷疑,重新對自由落體運動速度問題加以思考,初步形成了物體重量與運動速度無關的假設,然後設計、操作實驗,對假設進行檢驗。這就是著名的斜面實驗,亦稱沖淡引力實驗。通過實驗,他發現了自由落體定律:球體滾下的加速度與斜面的斜度有關,而與球體重量無關。又如哥白尼的「日心說」、達爾文的「物種進化論」、魏格納的「大陸漂移說」等,均是從假設開始的。
(三)假設的特徵
首先,假設具有推測性。假設是對所研究的問題預先賦予的答案。假設是人的創造性的源泉。
其次,假設具有事實和科學的基礎,並非虛妄的主觀臆斷。
再次,假設是認識與接近真理的一種方式或途徑,是科學研究的重要方法。假設是研究的出發點:研究往往自提出發現問題,並對問題作出假定的解釋、推測開始。以假設確定行動路線,提供明確的探索目標和方向。假設是對研究課題的一個總的考慮。進而人們圍繞假設,收集事實材料,檢驗、驗證之,「小心求證」。整個研究就是一個提出假設——驗證假設的過程,最終達到對規律的認識。因此「假設是發現新事物、新理論的橋樑」,科研離不開假設。
教育領域的科學研究也常常需要建立和提出假設。例如,「智力結構雙因素假說」就是美國心理學家斯皮爾曼提出的。他曾對一群兒童實施7種智力測驗,發現各測驗成績均呈正相關,但又不完全相關,因而他認為,兒童的各種智力活動中存在著一種共同的一般的因素,同時也存在著不同的特殊因素。
我們知道,學前兒童的交往能力是有差異的,通過觀察又發現,學前兒童在群體中的社會身份有所不同,例如,有受人喜愛的交往明星、好人緣的孩子,還有討嫌的或常獨處的孩子。於是,提出這樣的假設:學前兒童的交往能力與他們在群體中的社會身份有密切關係,進而通過實驗和進一步的觀察加以驗證。又如,混合班教育實驗中假設的產生:人們在日常生活中常常能觀察到,不同年齡兒童相處往往更協調、融洽,而且有更加積極的交往,像大助小、小學大等,兒童的遊戲行為也不同於同齡幼兒夥伴間的。通過思考,提出這樣的假設:幼兒在混合年齡組織形式下,較之同齡條件下,能有更積極的社會交往行為和更高的遊戲社會性水平,幼兒之間的年齡差和類似於家庭兄弟姐妹的情景使然。假設既要大膽,又要合理。有時,可以提出幾個假設,從中選擇,或是在一個大的假設之下,再從不同的方面提出幾個假設。例如,上面提到的學前兒童交往能力與他們在群體中的身份有關的假設,就可以進一步從交往頻率、範圍、發起或反應情況、交往內容、性質及持續時間等方面再提出具體假設。假設提出後,還須「小心求證」,即用豐富、確鑿的事實材料來驗證假設。