I.经验的含义
事实上，在我们平常的许多推论中，凡是那些没有在科学方法指导下进行的推论，在性质上都是以经验为依据的；也就是说，它们实际上是在与过去经验有某些固定的联结或相吻合的基础上形成的期望的习惯。如果两件事总是联系在一起，比如雷声和闪电，那么就思维而言，会形成这样的倾向，即闪电过后，我们总期待着雷声的到来。当这种联结频繁重复时，那种期望的倾向就变成一个确定的信念，认为这些事情紧密相连，可以肯定地推论：当一件事情发生后，另一件事情一定或几乎一定会相伴而来。
比如甲说：“明天大概要下雨。”乙问：“你怎么知道的呢？”甲回答：“因为太阳落山时天空低暗。”乙又问：“这和明天要下雨有什么关系呢？”甲回答：“我不知道，但是通常来说，日落时天空低暗，之后总要下雨。”甲不知道天空的迹象和雨的到来之间的任何客观联系，也不知道这些事实本身的任何连续性——像我们经常说的那样，他不懂得任何定律或原则。他发现两件事情经常连续发生，便把二者联系在一起；这样，当他看见其中一种现象时，就会想到另一种现象。一个暗示了另一个，或者说由一个联想到另一个。一个人可能会以为明天要下雨，因为他查看过晴雨表；但是，如果他不知道水银柱的高度（或水银柱升降刻度的位置）和大气压的变化之间的关系，不知道这些怎样相应地与降雨趋势相联系，那么，他认为可能下雨就纯粹是以经验为依据的。当人们在野外生活和靠打猎、捕鱼或放牧为生时，测定天气变化的征兆和迹象是一件非常重要的事情。大量在民间传说中广泛存在的谚语、格言就这样产生了。但是，只要人们没有理解某些活动为何与如何能够作为信号，只是简单地依据种种事实之间重复的联系来预测天气的变化，那么，其关于天气的信念就完全是经验性的。
在某些情况下，经验思维是有用的
同样，聪明的东方人根本不理解任何天体运行的规律，即没有一个关于在事物自身内存在的连续性概念，但他们能够相当精确地预测出行星、太阳和月亮的周期位置，并能预告日食、月食的时间。他们是通过反复观察种种相似情况下发生的事情，才取得那些认识的。一直到不久以前，医学的发展也大致处于这种条件之下。经验表明，“大体上”，“一般说来”，或“照通常或经常的说法”，当某种症状出现时，用某种药物治疗就会得到某种结果。我们关于人类个体的本性（心理学）和群体的本性（社会学）的大部分信念，仍然基本上是经验性的。即使是现在经常被看作典型的推理科学的几何学，起初也只是埃及人积累的关于地表近似测定方法的观察记录，是希腊人使其逐步具有了科学的形式。
经验思维有三个明显的缺点
纯粹的经验思维的种种缺点是明显的，其中有三点值得注意：（1）它具有引发错误信念的倾向；（2）它不能用于新异的情境；（3）它具有形成心理惯性和教条主义的倾向。
错误的信念。第一，尽管许多经验性结论大体上说是正确的，尽管这些结论对实际生活的确有很大的帮助，尽管那些善于预测天气的渔民和牧人的预言在限定的范围内，可能比那些完全依靠科学观察和测量的科学工作者的预报更为准确，尽管实际上经验性的观察和记录为科学知识的形成提供了素材和原料，然而，经验性的方法却不能辨别结论的正确与否。因而，它是造成大量错误信念的根源。最普遍的谬误之一，术语称之为“误认因果”（post-hoc，ergo propter hoc），即相信如果在甲事情之后出现了乙事情，那么，甲就是乙的因。这种方法的缺陷是经验性结论的主要根源，即使有时结论是正确的，那也几乎是出于侥幸。土豆只能在月亮上弦时下种，海边地区的人涨潮时出生而落潮时死亡，彗星是危险的预兆，摔碎镜子将有厄运降临，特制药物治愈疾病——这些以及上千个类似的见解，都是在经验的巧合和联结的基础上得出的断言。
经历的事例越多，对事例的观察越细，事物之间联系的证据，即恒常联结就越可靠。我们许多重要的信念，至今仍然只拥有这类依据。衰老和死亡，从经验来看，是所有预期中最为确定的，但至今也没有人能说出衰老和死亡确切的、必然的原因。
面对新异情境。第二，即使是最可靠的经验性信念，遇到新异情境时也将失去作用。因为这些信念是与过去的经验相符合的，如果新的经验在相当程度上离开了过去的情境和以往的先例，它们就没有用处了。经验的推论是循着习惯造成的常规惯例进行的，一旦常规惯例消失，就无路可循了。这一点相当重要，克利福德（Clifford）由此发现了普通技能和科学思维之间的不同。他说：“技能使一个人能够处理他以前遇到过的相同情况，科学思维则使他能够处理他以前从未遇到过的情况。”他进一步将科学的思维活动定义为“将旧经验应用于新情况”。
心理惯性和教条主义。第三，我们尚未认识到经验性方法最有害的特点。心理惯性、懒惰、不合理的保守性，大概是经验性方法的伴生物。它对思维态度的普遍影响，比它得出的特定的错误结论更为危险。在其影响下，推论的形成主要依靠过去经验中观察到的种种事物的联结，而忽略了它与通常情况的不同之处，夸大了有利于证明过去经验的事实。因为心智自然地要求某种连续性原则，要求孤立的事实和原因之间的某种联结，为此不惜任意虚构。为了弥补缺失的环节，只好求助于幻想和神话的解释。水泵能抽出水，是因为自然界厌恶真空；鸦片使人入睡，是因为它有催眠的效力；我们能回忆过去的事，是因为我们有记忆的能力。在人类知识进步的历史中，经验论的第一阶段，从头至尾伴随着神话；到第二阶段，就出现了隐藏的“本质”和神秘的“力”。正因为这种隐藏的和神秘的性质，这些原因摆脱了观察，从而使它们的说明性价值既不能被进一步的观察或经验确证，也不能被其反驳。因而，这种种信念就变成了纯粹的传说。它们产生了某种信念，经过反复灌输和代代传承，变成了教条；实际上抑制了后来的探究和反思性思维。[1]
某些人成为这些教条公认的保护人和传播者——教育者。怀疑这些信念就是怀疑这些人的权威；承认这些信念，就表明对政权的忠诚，这是良好公民的证明。被动、温顺、顺从成为主要的理智的美德。对于出现的种种新异的和多样的事实及事件，或者视而不见，或者强加修剪，使其与习惯的信念一致；一味引证古老的定律或一大堆混杂的、未经仔细审查的事实，而把探索和怀疑置之脑后。这种思维态度导致不愿变化，厌恶新奇，对于进步是十分有害的。凡与既定准则不合的，都是异端邪说；凡是有新发现的人，都是怀疑甚至是迫害的对象。信念起初可能是相当广泛和细致的观察的产物；一旦成为固定的传说和半神圣的信条，它就僵化了，被当作权威简单地接受下来，并与权威人士所偶然信奉的幻想式概念混合在一起。
II.科学的方法
科学的方法采用分析
与经验性方法正好相反，科学的方法是找出一种综合的事实来代替孤立事实间的反复结合或联结。为了达到这一目的，必须把观察到的粗糙的或凭肉眼即能看到的事实分解成大量的、不能直接感觉到的、更为精细的过程。
如果问一个外行人：为什么一个普通的水泵开动起来，能将水塘里的水抽到高处？他会毫不迟疑地回答：“因为水泵有吸力。”吸力被看作是像热力和压力一样的一种力。假如这个人知道了水在水泵的吸力下只能上升大约33英尺的事实，就能很容易地解决这个难题。他所依据的原理是：各种力的强度不同，最终有个极限；到了这个极限，它们就不起作用了。海拔高度不同，水泵吸水所能达到的高度也随之变化。对于这种现象，普通的人通常注意不到，即使注意到了，也错误地认为其是自然界中多种多样的奇妙的异常现象之一。
科学工作者的认识则前进了一步，认为观察到的事物表面看起来是一个单独的物体，实际上是综合的。所以，他试图把“水在管中上升”这一单独的事实分解成许多较小的事实，即变成资料。[2]他的方法是尽可能地逐个变换条件，注意当每一个条件被排除时，恰好会发生什么情况。这样，过分粗糙而且范围太广、从整体上不能解释的事实，就被分解成一系列细小的事实。因为每个细小的事实都显示了一个因果联系，所以，它们都能被理解。
变换条件的两种方法
变换条件有两种方法。[3]第一种方法是经验性的观察方法的发展，它包括针对在不同条件下偶然进行的大量的观察，仔细比较其结果。这样，海拔高度不同，水上升的高度也不同；即使在和海面等高的地方，水上升的高度也不超过33英尺，这些事实就能得到重视而不会被忽略。其目的是发现在什么特殊条件下，会产生这个结果；以及排除什么条件，不会产生这个结果。这样一来，这些特殊的条件就代替了粗糙的事实。一些更确定更精确的资料就为理解这件事提供了线索。
然而，这种对事实进行比较分析的方法有严重的缺陷。只有在相当多的多样化事实偶然呈现时，才能使用分析的方法。而且，即使这些事实呈现出来，它们的变换对于理解所讨论的问题是否有重要意义，仍然是一个疑问。这种方法是被动的，依靠的是外界的偶然事件。因此，主动的或实验的方法的优越性就显现出来了。即使少量的观察也能暗示一种解释——一个假设或理论。依据这个暗示，科学工作者就能有意识地变换条件，并且观察发生了什么情况。如果经验性的观察能够暗示他，水面上的气压和水在缺少气压的管子中上升之间可能有联系，那么，他就可以有意识地将装水的容器中的空气抽掉，并注意到“吸力”不再起作用，或者有意识地增加水面上的气压，看有什么结果。他进行实验以计算海平面以及海平面以上各种高度的空气重量，然后推论在单位面积的水面上产生的压力，并把推论结果和实际观察所得到的结果两相比较。根据某种思想或理论变换条件而进行观察，这就是实验。实验是科学推论的主要来源，因为它最便于从粗糙、含混的整体中挑出重要的因素。
实验包括分析和综合
实验的思维，或者科学的推论，就是一种分析和综合相结合的过程；用简单的术语来说，是区分和鉴别的过程。当吸力阀门启动时，水就上升。把这个事实分解或区分为一些独立的可变的因素，其中一些在以前从未观察到，甚至从未想到与这个事实有关。其中，大气的重量这一事实被选择出来作为理解整个现象的关键。这种分解就是分析。但是，大气和它的压力或重量这个事实不只限于这一个事例。它是一个大家都知道的事实，至少在大量其他的事情中可以发现大气压力的作用。选定这个感觉不到的、细微的事实作为水泵抽水高度的实质或关键，水泵这个事实就与以前孤立存在的种种普通的事实联系起来，并形成了整体。这种同化就是综合。而且，大气压力这个事实本身就是所有事实中最普通的一种——重力或万有引力。凡是适用于普通重力事实的结论，都可移用于思考以及解释水的吸力这个相对罕见的特殊事例。这种吸力水泵被看成是和虹吸管、晴雨计、气球的上升和其他初看起来根本没有什么联系的事情相类的事例。这是思维的综合功能的又一事例。
如果我们回过头来考察科学思维相较于经验思维的优点，就可以发现如下几点。
减少了错误倾向。由于用大气压力这个详细而具体的事实替代了吸力这个整体的和相对混乱的事实，因而提高了可靠性，增加了确定或论证的因素。后者是复杂的，其复杂是因为有许多未知的和未说明的因素；所以，任何有关它的描述都或多或少带有偶然性，而且很可能由于某一未曾预见的条件变化而被推翻。相比较而言，大气压力这个细微的事实，至少是可测量和可确定的事实——能够挑选出来且有把握加以控制。
应付新情况的能力。正如分析增加了推论的确实性，综合显示了妥善应付新异情况的能力。重力是比大气压力更为普通的事实，而大气压力又是比水泵吸力作用更为普通的事实。能够用普遍的和经常发生的事实替代那些比较罕见的和特殊的事实，就是把看似新异和特殊的事实还原为一种普通的和熟悉的原则，使新奇和异常的情境处于解释和预测的控制之下。
正如詹姆斯教授所说：
把热看作运动，那么凡是适用于运动的原则，都适用于热；但是，每当我们有一次热的经验时，可以有一百次运动的经验。把光线穿过透镜看成是光线折射于垂直面的事例，你就可以用日常所见的无数个例子的非常熟悉的概念，即光线方向特殊变化的概念来代替比较不熟悉的透镜。[4]
对于未来的兴趣。从信赖过去、常规和习惯的保守态度，转变为相信通过对现有条件进行理智控制所取得的进步，这当然是实验的科学方法引起的反应。经验的方法不可避免地夸大过去的影响，实验的方法则寄希望于未来的种种可能性。经验的方法说：“在没有充分数量的事例时要等待。”实验的方法说：“制造事例。”前者依靠自然界偶然呈现给我们的某种情境的联系，后者则有意识、有目的地努力使这种联系显示出来。通过这种方法，进步的概念便获得了科学的保证。
科学思维不受直接的、强烈的因素影响
日常经验在很大程度上受到各种偶发事件的直接力量和强度的控制。凡是明亮的、突然的和高亢的事物，都能引起人们的注意，并得到显著的评价。凡是暗淡的、微弱的和连续发生的事物，则被人们忽视，或被认为是无关紧要的。习惯性的经验倾向于用直接的和即时的力量来控制思维，而不考虑那些从长远来看具有重要性的因素。总的说来，没有预测和计划能力的动物，对非常紧急的刺激必须马上作出反应，否则将无法生存。当思维能力发展了，这些刺激并没有失去它们的紧迫性和强烈性；但是，思维要求这种直接即时的刺激服从于长远的要求。微弱、细小的事物可能比显眼、庞大的事物更加重要。后者可能象征着事物本身的力量已经耗尽；前者可能表明一个过程的开始，这个过程包含着特定事物的全部发展趋势。科学思维首先需要的是思维者从感官刺激和习惯的束缚中解放出来，这种解放也是进步的必要的条件。
请思考以下引文：
当人们最初想到流动的水和人力或畜力具有一样的性质，也就是说，它具有克服惯性和阻力，推动其他物体运动的能力——当人们一看到溪流，便暗示了它与动物的力具有共同点——那么就增加了一种新的原动力；而且当情况允许时，这种力还能够替代其他的力。现在看来，转动的水轮和漂流的木筏具有共同点似乎是可以理解的，这对现代人而言非常明显。但是，如果我们使自己返回早期的思想状态，当流动的水以它的光彩、它的怒吼以及无规律的破坏影响心智时，我们很容易就能猜想到，人们绝不会明显地将它和动物强壮的力看成一回事。[5]
抽象的价值
如果我们在这些明显的感觉特征上，附加各种使个人态度固定化的社会习惯和期望，那么，经验的思维——即过去的、或多或少未加控制的经验，压制自由的和丰富的暗示的弊病就变得显而易见了。
即使在普通的思维中，抽象也是一个不可或缺的因素。在一切分析中，都有抽象的作用。在一切观察中，都有抽象的作用。这种观察是从一大片含糊不清的东西中，把事物独特的性质分离出来。但是，科学抽象的作用，在于把握感官不能发现的关系。上文援引的贝恩的话，透彻地说明了抽象的特点。有些人抛开流水强烈和明显的特点，从而把握住一种关系，这就是水的推动力。
抽象的概念有时具有超前的性质，忽略了这个性质，抽象的概念在理智上就没有价值了。人们认为，抽象的作用只是把注意力放到那些已知事物的某些性质上，而排斥其他的特点和性质。但是，在某些情况下，这个行动具有实际应用价值，而抽象的逻辑价值则在于抓住以前根本没有理解的某些性质或某种联系，并且把它们揭示出来。从形态上，把鸟的翅膀看作和其他动物的前臂或前肢相同的东西；把豌豆和蚕豆的豆荚看作叶和茎的变形，这都是抽象活动。抽象是把思想从那些明显熟悉的性质（这些性质因过分熟悉而固定化）中解放出来。所以，抽象需要具有从已知中探寻某些未知的性质或联系的能力，这在理智上具有非常重要的意义，因为只有这样，才能进行更深入的分析和更广泛的推论。
“经验”的意义
经验这个词可以用经验的或实验的思维态度来进行解释。经验不是一种呆板的、封闭的东西；它是充满活力、不断发展的。当经验局限于往事，受习惯和常规支配时，它常常成为理性和思考的反面。但是，经验也包括反思性思维，它使我们摆脱感觉、欲望和传统等局限性的影响。经验也吸收和融汇最精确、最透彻的思维所发现的一切。实际上，教育的定义应该是经验的解放和扩充。儿童时期是一个人接受教育的最佳时期，因为此时人的可塑性比较强，还没有受孤立的经验影响而变得僵化，以致不能对思维习惯中的经验作出反应。儿童的态度是天真的、好奇的、实验的，社会和自然界对儿童来说都是新奇的。正确的教育方法是保持和完善这种态度，使个体找到了解整个民族缓慢发展进程的捷径，消除那些由于呆板的常规和依靠过去的惰性带来的浪费。抽象思维就是在经验中用新眼光看待熟悉的事物，进行想象，开拓新的经验的视野。实验则沿着这条路子，展示和证明其永恒的价值。
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[1] 参见本书第26—27页。
[2] 参见本书第100—101页。
[3] 出于目前讨论的目的，以下两段话重复了我们在不同文本中已经提出的内容。参见本书第167页。
[4] 詹姆斯：《心理学原理》，第2卷，第342页。
[5] 贝恩（Bain）：《感觉与理智》（The Senses and Intellect），美国第三版，1879年，第492页（楷体是后加上的）。