科学观察与科学实验
科学观察与实验的基本方法
科学观察与实验的基本方法科学观察与实验是科学研究的基础，它们通过观察和实验来获取、验证和探索科学知识。
在教学中，我们应该培养学生科学观察与实验的能力，帮助他们掌握基本的观察与实验方法，从而提高他们的科学素养。
一、科学观察的基本方法科学观察是通过对现象和事物的仔细观察来获取信息和数据的过程，下面介绍一些科学观察的基本方法：1.用眼观察：利用眼睛观察事物的外貌、颜色、形状、大小等特征。
要求学生观察时要集中注意力，仔细观察，尽量减少主观臆断。
2.用耳观察：通过听觉来观察事物的声音、声调、音量等特征。
可以利用听力实验装置或者语音示范等方式进行观察。
3.用鼻观察：通过嗅觉来观察事物的气味、味道等特征。
可以通过实验室中的化学试剂、食物等进行观察。
4.用手触摸：通过触觉来观察事物的温度、质地、触感等特征。
可以用手指触摸物体的表面，通过感受来进行观察。
5.用口品尝：通过味觉来观察食物的味道、辣度、酸甜等特征。
可以利用实验室中的食品样品进行品尝。
二、科学实验的基本方法科学实验是通过人为操作来控制和改变事物的条件，以观察和研究事物的性质、规律等的过程，下面介绍一些科学实验的基本方法：1.目的确定：明确实验的目的和研究的问题，从而确定实验的步骤和方法。
2.条件设定：根据实验目的，设置实验所需的条件和变量，包括自变量、因变量和控制变量。
3.实验步骤：根据实验设计，依次进行实验步骤，记录实验操作和观察结果。
4.数据采集：进行实验时，要仔细记录实验数据，包括观察数据、测量数据等。
5.结果分析：对实验数据进行整理和分析，根据实验结果得出结论。
6.实验评价：对实验进行评价，包括实验的准确性、可靠性、重复性等方面的评价。
三、培养科学观察与实验能力的方法为了培养学生的科学观察与实验能力，我们可以采取以下方法：1.示范引导：教师可以通过展示实物、图片、视频等方式，引导学生进行观察，同时解释观察中需要注意的事项。
2.实验探究：让学生亲自动手进行实验，培养他们的实际操作能力和科学思维能力，激发他们的兴趣。
科学学习简单的科学实验和观察方法
科学学习简单的科学实验和观察方法科学学习是培养学生科学素养、触类旁通的关键环节。
了解科学实验和观察方法不仅能够提高学生的实践动手能力，还能够培养学生的观察力和探究精神。
下面介绍几种简单的科学实验和观察方法，帮助学生更好地理解科学知识。
实验方法一：测量重力加速度实验材料：一个小球、一根绳子、一个定点实验步骤：1. 将绳子的一端系在定点上，将小球系在绳子的另一端，使它悬在空中；2. 拉起小球，让它沿着绳子旋转，然后松手；3. 观察小球旋转过程中的运动情况；4. 多次进行实验，记录下小球旋转的时间。
实验原理：小球沿绳子旋转的运动是由于重力加速度的作用。
通过观察小球旋转的时间，可以计算出重力加速度的大小。
观察方法一：观察水的沸腾现象观察材料：一个锅、水、火源观察步骤：1. 将水倒入锅中；2. 放置锅在火源上，加热水；3. 观察水从无热现象到开始冒泡，再到沸腾的整个过程；4. 记录下观察时间和现象。
观察原理：水在加热的过程中，会先出现小气泡，逐渐增多，形成沸腾。
通过观察水的沸腾现象，可以了解到水的沸点和水的加热特性。
实验方法二：测量光的折射实验材料：一个玻璃杯、水、一根笔实验步骤：1. 将玻璃杯放在桌上；2. 在玻璃杯中注入水，约半杯即可；3. 将笔插入水中，观察水中笔的形象；4. 慢慢将笔向一侧倾斜，观察水中笔的变化；5. 记录下观察到的现象。
实验原理：光在从一种介质进入另一种介质时会发生折射。
通过观察水中的笔的形象变化，可以了解光的折射现象。
观察方法二：观察植物生长变化观察材料：一小盆土、一颗植物种子、适量的水观察步骤：1. 将土放入小盆中，埋下植物种子；2. 每天给植物适量的水；3. 观察植物的生长变化，包括根的生长、茎的伸长、叶片的展开等；4. 记录下观察到的植物生长变化。
观察原理：植物生长是一个复杂的过程，通过观察植物生长变化可以理解植物的生长规律和对外界环境的响应。
总结：科学实验和观察方法是学习科学的重要途径之一。
科学实验进行有趣的科学实验和观察活动
科学实验进行有趣的科学实验和观察活动有趣的科学实验和观察活动不仅可以帮助我们加深对科学原理的理解，还可以培养我们的观察力和动手能力。
下面是一些有趣的科学实验和观察活动。
1.汽水和薄荷酒精火箭实验材料：一个空的饮料瓶、汽水、薄荷酒精、一块纸、一块火柴。
步骤：1)把火柴从火柴盒中取出，然后用力撞击一下火柴盒底部，使火柴头与火柴盒侧面断开。
2)把薄荷酒精浸湿纸。
3)把汽水倒入空饮料瓶中，剩下的空间不要超过三分之一4)把薄荷酒精浸湿的纸片夹在火柴头和饮料瓶口之间。
5)把纸点燃，然后迅速将瓶口放在地面上。
观察：当纸片点燃时，汽水中的二氧化碳气体逐渐增多，空气压力逐渐增大，最终使得火箭从饮料瓶射出。
2.用鸡蛋探究表面张力材料：一个鸡蛋、盐、水、一张纸。
步骤：1)在一个宽而足够深的容器中，加入足够的水。
2)慢慢加入盐，直到饱和（无法再溶解更多盐为止）。
3)将鸡蛋轻轻放入容器中，观察鸡蛋浮在水面上。
4)将纸稍微弯曲，然后用一根筷子轻轻地把纸放在鸡蛋上。
观察：当纸放在鸡蛋上时，纸不会沉入水中，而是浮在鸡蛋上方。
这是因为盐水中的高浓度盐改变了水的表面张力，使得鸡蛋不再下沉。
3.用生活用品制作闪电球材料：一个厕纸芯、铝箔、一根铜线、一个LED灯泡、一个电池、一段电线。
步骤：1)把厕纸芯塞满铝箔，形成一个圆柱体。
2)在厕纸芯的一端剪一个小洞，把铜线穿过洞口，在内侧焊接住。
3)把LED灯泡的两根引线分别焊接在铝箔和铜线上。
4)把电池用电线串联起来，然后把铜线接触到电池的正负极。
观察：当铜线与电池接触时，电流通过铜线和铝箔，产生的磁场使得LED灯泡发光。
这些有趣的科学实验和观察活动不仅可以增加我们的科学知识，还能培养我们的观察力和动手能力。
同时，通过这些实验，我们可以更好地理解科学原理并将其应用到日常生活中。
自然辩证法课件第5章科学观察和科学实验
建立理论
观察结果可以用来建立 和完善科学理论，推动
科学的发展。
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科学实验
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
实验的定义和特点
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定义
科学实验是一种系统地操 作自然现象或人工装置， 以观察、测量和解释其变 化的过程。
特点
可重复性、可控制性、可 量化性、可验证性。
实验结果
发现白光通过棱镜后分解成七种颜色 的光谱，证明了白光是由不同颜色的 光组成的。
结论
牛顿的棱镜实验为光的色散理论奠定 了基础。
案例三：爱因斯坦的光电效应实验
实验目的
研究光电效应的规律和机制。
实验方法
利用光电效应装置，通过测量光电效应产 生的电流与入射光的频率和强度之间的关 系，验证光电效应的规律。
实验方法
选取若干组植物，分别在不同光照、 水分和土壤条件下进行培养，观察 并记录植物的生长情况。
实验结果
发现光照充足、水分适中、土 壤肥沃的条件下，植物生长最 为迅速。
结论
光照、水分和土壤是影响植物 生长的重要因素。
案例二：牛顿的棱镜实验
实验目的
验证白光是由不同颜色的光组成。
实验方法
使用棱镜将白光分解成不同颜色的光 谱，观察并记录光谱的组成。
目的
验证假设、探索未知、发 现新规律。
实验的方法和分类
方法
实验室实验、实地实验、模拟实验。
分类
定性实验、定量实验、探索性实验、验证性实验。
实验在科学研究中的作用
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提供证据
通过实验可以提供直接证据支 持或反驳科学假设。
常见的科学实验和观察方法
常见的科学实验和观察方法科学实验和观察是探索未知、验证假设、获取知识的重要手段。
在各个科学领域，都有着一系列常见且有效的实验和观察方法，帮助科学家们揭示自然的奥秘，推动科学的进步。
一、对照实验对照实验是科学研究中最常用的方法之一。
它通过设置实验组和对照组，在其他条件相同的情况下，只改变一个变量，来观察这个变量对实验结果的影响。
例如，在研究某种药物对疾病的疗效时，将患者分为两组，一组服用药物（实验组），另一组服用安慰剂（对照组）。
在实验过程中，两组患者的年龄、性别、病情严重程度等因素都尽可能保持一致。
经过一段时间的观察和检测，比较两组患者的病情变化，从而判断药物是否有效。
对照实验能够有效地排除其他因素的干扰，准确地揭示出所研究变量与结果之间的因果关系。
二、模拟实验当直接进行实际实验存在困难或不现实时，模拟实验就派上了用场。
比如，要研究地球的气候变化，由于时间跨度长、影响因素复杂，难以在现实中进行完整的实验。
这时，科学家们会利用计算机模型来模拟地球的气候系统，输入不同的变量和参数，观察气候的变化情况。
模拟实验可以帮助我们在一定程度上预测和理解复杂系统的行为，为实际问题的解决提供参考。
三、观察法观察法是直接通过感官或借助仪器对研究对象进行观察和记录的方法。
在生物学中，观察动物的行为、植物的生长过程；在天文学中，通过望远镜观察天体的运动和形态；在物理学中，观察实验现象等，都属于观察法的应用。
观察法要求观察者具备敏锐的观察力和准确的记录能力。
同时，为了确保观察的准确性和客观性，有时需要多个观察者进行独立观察，并对结果进行比较和验证。
四、抽样调查当研究对象数量庞大时，采用抽样调查的方法可以节省时间和资源，同时也能获得具有代表性的结果。
例如，要了解一个城市居民的健康状况，不可能对所有居民进行检查。
可以随机抽取一定数量的居民作为样本，对他们的健康指标进行检测和分析，从而推断出整个城市居民的健康水平。
抽样调查需要遵循科学的抽样原则和方法，以保证样本的代表性和可靠性。
1、科学观察与科学实验
总之，与单纯的观察相比较，科学实验 更有利于人们获得经验材料，更有利于 发挥人的主观能动性。因此，从观察方 法到实验方法的发展，标志着经验认识 方法的进步和科学认识水平的提高。
三 科学实验与理论思维的相互关系
科学实验是感性的、能动的直接现实性的活动；理性思维是纯粹理 性的，不具有直接现实性。但是科学实验与理性思维的关系不是完全等 同于感性活动和理性活动的关系。 实验是一种感性活动，却更具有理性活动的特点，实验借助仪器设 备把抽象的理性活动物化为感性形态参与认识过程，它是一种物化了的 理性活动。 首先、科学实验是抽象，是分析综合，也是类比。科学实验具有感 性活动的特点，又具有理性活动的优点，更具有把二者高度结合起来的 特殊优点。 其次、科学实验者不可避免地要受到各种思想和理论的影响。可以 说任何实验都是在科学理论的指导下进行的，独立于任何理论之外的所 谓中立的实验是根本不存在的。
２.科学符号 科学符号是人类符号系统中的一个子系 统，是科学实践和科学抽象的产物，有 时推动科学发展不可缺少的工具与手段。
• ３、思想模型 人们为了从事科学研究而建立的对原型高 度抽象化了的思想客体或思想事物，如：原子 模型、ＤＮＡ双螺旋结构模型，弯曲时空模型 等。 广义的思想模型还包括数学模型。理想模 型是思想模型的特殊类别。 思想模型是科学抽象的产物，它把研究对 象的本质属性和基本过程以最纯粹的形式甚至 以某种极限的状态呈现出来。它是科学理论与 现实原型之间的必要中介，是科学理论研究的 直接对象。
二 形象与直觉思维方法
１.形象思维
是在形象地反映客体的具体形状或姿态的 感性认识基础上，通过意象、联想和想象来揭 示对象的本质及其规律的思维形式。 特点：可以直接形象地揭示对象的本质和 规律，可以突破现实的局限，抓住主要矛盾， 对研究对象进行高度的纯化和简化。
幼儿园小小观察家：科学观察与实验探究案例
幼儿园小小观察家：科学观察与实验探究案例幼儿园小小观察家：科学观察与实验探究案例1. 导言在幼儿园教育中，科学教育是至关重要的一环。
通过科学观察和实验探究，幼儿们可以培养观察、思考和解决问题的能力，激发他们对科学的兴趣，同时也可以锻炼他们的动手动脑能力。
本文将通过几个幼儿园小小观察家的科学观察与实验探究案例，探讨幼儿科学教育的重要性和具体案例的启发。
2. 案例一：观察花朵的变化在幼儿园的自然科学活动中，老师为孩子们准备了几朵鲜花，让他们用放大镜仔细观察花朵的结构和颜色。
孩子们在老师的引导下，发现了花朵在不同时间和不同状态下的变化，例如花瓣的颜色逐渐变淡、花蕊的形态发生变化等。
老师提出了问题：“你们觉得花朵会在不同条件下变化吗？我们可以通过实验来探究。
”3. 案例二：水与冰的实验在一个炎热的夏天，老师带领幼儿园学生进行了一项水与冰的实验。
他们首先观察了水杯中的冰块，然后等待片刻，冰块渐渐融化，最后只剩下了水。
老师问孩子们：“为什么冰会融化？水和冰有什么不同？”这引发了孩子们的好奇心，他们积极参与探究，在实验中发现了水和冰的物态变化规律。
4. 总结与回顾通过以上的案例，我们可以看到幼儿园小小观察家们在科学观察和实验探究中的积极参与和成长。
这些案例不仅培养了幼儿的观察力、思考力和实验操作能力，还激发了他们对科学的兴趣和好奇心。
幼儿科学教育的重要性不言而喻，它不仅有助于培养学生的科学素养，更能为他们未来的学习打下坚实的基础。
5. 个人观点与理解在我看来，幼儿园的科学教育应该以观察和实验为重点，通过丰富多彩的实践活动，激发孩子们对科学的兴趣和探索精神。
在教育过程中，老师要善于引导幼儿提出问题、探究规律，并培养他们的动手能力和团队合作意识。
通过这样的科学教育，幼儿们能够在探索中体验成功和失败，培养他们勇于探索和勇于实践的品质。
6. 结语幼儿园小小观察家在科学观察与实验探究中展现了无限的潜能，他们的成长与进步令人鼓舞。
科学实验进行简单的科学实验和观察
科学实验进行简单的科学实验和观察科学实验是一种探究真理、验证假设的重要方法，通过实践操作和观察，我们可以加深对自然规律的认识。
本文将介绍一些简单的科学实验和观察，让我们一起来探索科学的奥秘吧！一、物体密度的实验物体密度是指单位体积物体的质量，可以通过简单的实验来观察和测量。
实验材料包括一个容器、一块不溶于水的物质（如塑料或木块）、一些金属块（铁块、铝块等）和一些测量工具（天平、滴管等）。
首先，将容器填满水，记录容器的初始质量（M1）。
然后，将物质放入容器中，再次称量容器的质量（M2）。
根据质量的变化，可以计算出物质的质量（M2-M1）。
接下来，将金属块放入容器中，并记录容器的质量（M3）。
通过计算可得金属块的质量（M3-M1）。
最后，根据物质和金属块的质量，可以计算出它们的体积（通过除以水的密度），从而得到物体的密度。
二、动植物生长观察动植物的生长是一个长期的过程，在实验中可以通过观察和记录来了解它们的生长规律。
选择一种易于观察的植物（如豌豆、向日葵等）以及一些动物（如小鱼、蚯蚓等）作为研究对象。
观察植物的生长，可以记录每天测量的数据，如植株的高度、叶片的数量等。
通过将这些数据整理成表格或图表，可以清晰地展现植物的生长变化。
同时，要注意观察环境因素对植物生长的影响，如阳光、水分等。
观察动物的生长，可以记录其体重、体长、食量等数据。
同样地，通过记录这些数据并进行分析，可以揭示出动物的生长规律。
此外，还可以观察动物的行为、摄食习惯等方面，了解它们在生长过程中的变化和适应能力。
三、光的折射实验光的折射是光线传播过程中的一种现象，可以通过简单的实验来观察和研究。
实验材料包括一个透明平面的物体（如玻璃板、水槽等）、一个光源（如手电筒）、一些小物体（如铅笔、针等）和一些测量工具（如直尺、量角器等）。
首先，将透明物体（如玻璃板）竖立在桌子上，确保它的边缘与水平面垂直。
将光源对准物体的一侧，发出光线。
使用铅笔或针作为小物体，将其放置在光线中，观察它在透明物体中的折射情况。
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俄国著名的科学家门捷列夫曾经说过：“科学的原理起源于实验的世界和观察的领域，观察是第一步，没有观察就不会有接踵而来的前进”，“观察、观察、再观察”曾作为巴甫洛夫的座右铭被写在实验室的墙壁上。
任何实验都离不开观察，科学实验更是如此。
观察就是充分利用人的各种感觉器官，对自然界的物理现象（包括实验现象）的知觉过程。
伽利略通过观察吊灯的摆动，认识了摆的等时性。
伦福德在从事枪炮制造时，观察到钻孔地下的金属碎屑具有极高的温度，他认为这么多的热并不是金属提供的，并做了一系列金属钻孔的实验，根据实验结果，伦福德断言热质说不足为信，应当把热看成是一种运动形式。
后来，英国的戴维做了更加严格的实验，为热是物质微粒的一种运动形式奠定了实验基础。
人们对客观世界的正确认识，是在反复观察，实验的基础上形成的。
具体来说科学观察是科学研究过程中借以获得经验知识的重要手段，它是人们在自然发生的条件下，通过自身感官或借助科学仪器，有目的、有计划地对研究对象进行记载、测定或者摄影，以了解其变化过程的方法。
它在本质上是一种感性直观活动。
观察的四个环节包括观察目的的确定、观察对象的选择、观察过程的展开、观察结果的陈述。
对于观察通常存在以下几种观点。
传统经验论者认为理论依赖于观察，但观察不受制于理论。
观察-事实-理智-原理。
现代逻辑经验主义者认为中立性观察理论。
观察层次与理论层次。
证伪主义者则认为观察资料不可靠，强调观察渗透理论，理论先于观察。
科学观察必须遵循几个基本原则，一、客观性原则：如实记录、想看分开、重复观察。
二、全面性原则：观察一切方面、一切联系、一切中介。
三、系统性原则：观察连续、完整。
四、辨证性原则：辩证观察。
必然与偶然、计划与机遇、观察与思考。
那么怎样才是正确的观察方法呢？首先观察前要做好充分的准备工作，比如准备好观察工具以及记录的必备工具。
第二要集中注意力，不放弃任何偶然的目标，不轻易放过那些你甚至觉得毫无关系的现象。
经过长期的训练，这应该能成为一种一丝不苟的科学习惯，这是成功所必备的。
第三方面就是要反复的观察，找出实验阐述的某种现象的原因，透过现象看本质。
最后，我觉得也应该是最重要的一步就是要作好观察后的总结，对观察到的现象和记录的数据进行认真的分析，以便形成概念，建立规律。
例如初中时做的观察凸透镜成像实验，首先要明确在实验中主要观察蜡烛和屏的位置变化以及屏上像的变化。
实验过程中，注意力应集中在蜡烛的位置、屏的位置和像的情况上。
为了更准确地观察这些现象，可进行多次实验，最后总结出物距，像距，焦距以及像的虚实，放大，缩小等现象，之间的关系。
通常可以有以下几种观察方法。
一、比较观察法就是在观察中区分相同与异同，从而促进大脑思维。
由于事物与事物之间，现象与现象之间总是既有联系又有差别，因此总有可比之处。
如观察用电流表测电流，用电压表测电压，比较两表的构造，最小刻度及实验操作的异同点。
观察直流电动机和直流发电机的构造、工作原理、能量转化的相同点和异同点。
又如实验室用H2O2制取氧气和用CaCO3和HCl（稀）制取CO2的发生装置和收集装置的相同点和异同点。
二、顺序观察法，观察前应有明确的目标，周密的计划，做到胸有成竹。
观察过程中要井然有序。
既先观察什么，后观察什么，要按顺序观察，一般的观察顺序：先整体后局部，从上到下，从外到内，从前到后，从左到右或从右到左等，应按照一定排列顺序进行观察。
如：观察一些测量工具，用天平测质量、用弹簧科测力，用温度计测温度，先要观察测量工具的量程，其次观察最小分度值，再次观察零刻度位置，最后观察指示的位置。
三、分步观察法，对于一些复杂的科学现象，应按照所制定的观察计划，一步一步地仔细观察，如研究阿基米德原理实验，即可按以下步骤进行：
①在弹簧下面挂上金属筒，筒下面吊上金属块，指出弹簧伸长后指针的位置；②将金属块部分浸入水中，再逐步增加浸入体积，观察弹簧长度的变化和溢出水的多少；③将金属块全部浸入溢水杯中的水流入小杯中；④将小杯里的水慢慢倒入小金属筒里，观察指针所指的位置。
四、整体观察法，其观察程序为先由整体到部分，再由部分到整体，即先对整体有一个初步的、一般的、精略的认识后，再分出对象的各部分，对这些部分细致地观察，从而对整体对象有一个正确的认识。
整体观察法强调综合运用眼、耳、手、鼻、舌等各种感觉器官进行观察，不遗漏重要的“细节”；在观察对象的各个部分时注意跟对象整体联系，在整体观点指导下，观察各个部分时，重点观察主要部分，但又不放弃对次要部分的观察。
如观察人体的结构层次，从细胞→组织→器官→系统→人体。
又如宇宙的结构层次由局部到整体；地球→地球与月球构成地月系→太阳和八大行星慧星、小行星组成太阳系→银河系→宇宙。
五、重点观察法，即抓住事物本质的核心的关键部分或现象进行观察。
注意收集反映科
学现象的本质特点的信息，依据观察的目的，区别哪些是该观察的，哪些是不必要观察的。
在观察物质时，观察提纲确定观察的重点项目；在观察装置时，观察的目的确定优先观察核心部分；在观察实验操作时，特别注意对关键性的、重要的，以及不易观察的操作进行重点观察；在观察科学现象和图表模型时，观察能反映事物本质的现象或部分，不受无关现象或部分的干扰。
六、归纳观察法，在获得许多个别事物的知识的基础上，概括出事物的一般原理的方法，是从个别到一般的推理形式和思维方法。
这个方法也可以运用到科学实验观察中，即从一个个的现象观察中，先得出一个个结论，然后归纳出一般的规律。
是一种由特殊到一般的认识过程。
在观察中，要提倡眼脑并用，即把观察和思维紧密结合起来。
观察是一种理性知识和实际应用问题联系，而且能根据观察到的现象发现新的问题，促进进一步的观察和对观察现象的思维加工，辨别本质现象和非本质现象，去伪存真，得出正确的观察结果。
科学实验是人们有目的地利用物质手段，人为地变革和控制客观对象，在特定条件下获取科学事实的实践活动。
科学实验一般分为定性实验和定量实验。
科学实验由实验者、实验对象和实验手段组成。
科学实验与科学观察同属于科学认识中的感性直观方法，都以认识自然为直接目的。
不同的是科学实验在人为控制和变革对象的条件下进行的，而科学观察是在自然发生条件下发生的。
科学实验可以简化和纯化研究对象，使自然过程以比较纯粹、典型的形式表现出来，从而有利于科学研究。
实验可以强化和激化研究对象，造成自然界中无法直接控制而在生产过程中又难以实现的特殊条件，从而做出在常规条件下难以获得的重要科学发现和技术发明。
实验可以加速和延缓在自然发生条件下变化过慢或过快的自然现象。
再现和重演事过境迁，规模巨大的自然现象，以模拟的方式进行实验研究。
与单纯的观察相比较，科学实验更有利于人们获得经验材料，更有利于发挥人的主观能动性。
因此，从观察方法到实验方法的发展，标志着经验认识方法的进步和科学认识水平的提高。