Methodik der Naturwissenschaft. Methoden der wissenschaftlichen Erkenntnis

Methoden der Naturwissenschaft und ihre Einordnung.

Mit dem Aufkommen des Erkenntnisbedarfs entstand die Notwendigkeit, verschiedene Methoden zu analysieren und zu bewerten – z.B. in der Methodik.

Spezifische wissenschaftliche Methoden spiegeln die Forschungstaktiken wider, und allgemeine wissenschaftliche Methoden spiegeln die Strategie wider.

Die Erkenntnismethode ist eine Möglichkeit, Mittel, Techniken theoretischer und theoretischer Natur zu organisieren praktische Tätigkeiten.

Die Methode ist das wichtigste theoretische Werkzeug zur Gewinnung und Organisation wissenschaftlicher Erkenntnisse.

Arten naturwissenschaftlicher Methoden:

– allgemein (gilt für jede Wissenschaft) – die Einheit des Logischen und Historischen, der Aufstieg vom Abstrakten zum Konkreten;

– speziell (betrifft nur eine Seite des untersuchten Objekts) – Analyse, Synthese, Vergleich, Induktion, Deduktion usw.;

– private, die nur in einem bestimmten Wissensbereich tätig sind.

Naturwissenschaftliche Methoden:

Beobachtung – die ursprüngliche Informationsquelle, ein gezielter Prozess zur Wahrnehmung von Objekten oder Phänomenen, wird dort eingesetzt, wo direkte Experimente nicht durchgeführt werden können, beispielsweise in der Kosmologie (Sonderfälle der Beobachtung – Vergleich und Messung);

Analyse – basierend auf der mentalen oder realen Aufteilung eines Objekts in Teile, wenn man von einer vollständigen Beschreibung des Objekts zu seiner Struktur, Zusammensetzung, Merkmalen und Eigenschaften übergeht;

Synthese – basierend auf der Kombination verschiedener Elemente eines Objekts zu einem einzigen Ganzen und der Verallgemeinerung der identifizierten und untersuchten Merkmale des Objekts;

Induktion – besteht darin, eine logische Schlussfolgerung zu formulieren, die auf Verallgemeinerungen experimenteller und beobachtender Daten basiert; logisches Denken geht vom Besonderen zum Allgemeinen und ermöglicht so ein besseres Verständnis und einen Übergang zu einer allgemeineren Betrachtungsebene des Problems;

Deduktion ist eine Erkenntnismethode, die im Übergang vom Sicheren besteht allgemeine Bestimmungen zu bestimmten Ergebnissen;

Eine Hypothese ist eine Annahme, die aufgestellt wird, um eine ungewisse Situation zu lösen; sie soll einige Tatsachen erklären oder systematisieren, die sich auf ein bestimmtes Wissensgebiet beziehen oder außerhalb seiner Grenzen liegen, aber nicht, bestehenden zu widersprechen. Die Hypothese muss bestätigt oder widerlegt werden;

Vergleichsmethode – wird zum quantitativen Vergleich der Eigenschaften, Parameter der untersuchten Objekte oder Phänomene verwendet;

Experiment - experimentelle Bestimmung der Parameter der untersuchten Objekte oder Objekte;

Modellierung – Erstellen eines Modells eines Subjekts oder Objekts, das für einen Forscher von Interesse ist, und Durchführung eines Experiments damit, Durchführung von Beobachtungen und weitere Anwendung der erzielten Ergebnisse auf das untersuchte Objekt.

Allgemeine Erkenntnismethoden beziehen sich auf jede Disziplin und ermöglichen die Verknüpfung aller Phasen des Erkenntnisprozesses. Diese Methoden werden in allen Forschungsbereichen eingesetzt und ermöglichen es, Zusammenhänge und Eigenschaften der untersuchten Objekte zu erkennen. In der Wissenschaftsgeschichte zählen Forscher zu diesen Methoden metaphysische und dialektische Methoden. Private Methoden wissenschaftliches Wissen- Dies sind Methoden, die nur in einem bestimmten Wissenschaftszweig verwendet werden. Verschiedene Methoden Naturwissenschaften (Physik, Chemie, Biologie, Ökologie usw.) sind in Bezug auf die allgemeine dialektische Erkenntnismethode besonders. Manchmal können private Methoden außerhalb der Naturwissenschaften eingesetzt werden, in denen sie ihren Ursprung haben. Zum Beispiel körperliche und chemische Methoden Wird in der Astronomie, Biologie und Ökologie verwendet. Oft wenden Forscher einen Komplex miteinander verbundener privater Methoden an, um ein Thema zu untersuchen. Beispielsweise nutzt die Ökologie gleichzeitig die Methoden der Physik, der Mathematik, der Chemie und der Biologie. Bestimmte Erkenntnismethoden sind mit speziellen Methoden verbunden. Spezielle Methoden untersuchen bestimmte Eigenschaften des Untersuchungsobjekts. Sie können sich auf empirischer und theoretischer Wissensebene manifestieren und universell sein.

Beobachtung ist ein gezielter Prozess der Wahrnehmung von Objekten der Realität, sinnliche Reflexion Objekte und Phänomene, bei denen eine Person empfängt Primärinformationenüber die Welt um uns herum. Daher beginnt die Forschung meist mit der Beobachtung, und erst dann wenden sich die Forscher anderen Methoden zu. Beobachtungen sind an keine Theorie gebunden, sondern der Zweck der Beobachtung hängt immer mit einer Problemsituation zusammen. Beobachtung setzt das Vorhandensein eines konkreten Forschungsplans voraus, eine Annahme, die analysiert und überprüft werden muss. Beobachtungen werden dort eingesetzt, wo direkte Experimente nicht durchgeführt werden können (in der Vulkanologie, Kosmologie). Die Ergebnisse der Beobachtung werden in einer Beschreibung festgehalten, wobei die Merkmale und Eigenschaften des untersuchten Objekts vermerkt werden, die Gegenstand der Untersuchung sind. Die Beschreibung muss möglichst vollständig, genau und objektiv sein. Es sind die Beschreibungen von Beobachtungsergebnissen, die die empirische Grundlage der Wissenschaft bilden; auf ihrer Grundlage werden empirische Verallgemeinerungen, Systematisierungen und Klassifizierungen erstellt.

Messung ist die Bestimmung quantitativer Werte (Merkmale) der untersuchten Aspekte oder Eigenschaften eines Objekts mithilfe spezieller Methoden technische Geräte. Eine wichtige Rolle in der Studie spielen die Maßeinheiten, mit denen die gewonnenen Daten verglichen werden.

Ein Experiment ist im Vergleich zur Beobachtung eine komplexere Methode der empirischen Erkenntnis. Es stellt einen gezielten und streng kontrollierten Einfluss des Forschers auf ein interessierendes Objekt oder Phänomen dar, um dessen verschiedene Aspekte, Zusammenhänge und Beziehungen zu untersuchen. Bei der experimentellen Forschung greift der Wissenschaftler in den natürlichen Ablauf von Prozessen ein und verändert den Forschungsgegenstand. Die Besonderheit des Experiments besteht auch darin, dass es Ihnen ermöglicht, ein Objekt oder einen Prozess darin zu sehen reiner Form. Dies geschieht aufgrund des maximalen Ausschlusses der Exposition gegenüber Fremdfaktoren.

Abstraktion ist eine mentale Ablenkung von allen als unwichtig erachteten Eigenschaften, Zusammenhängen und Beziehungen des Untersuchungsgegenstandes. Dies sind die Modelle eines Punktes, einer Geraden, eines Kreises, einer Ebene. Das Ergebnis des Abstraktionsprozesses wird Abstraktion genannt. In manchen Fällen können reale Objekte durch diese Abstraktionen ersetzt werden (die Erde kann als materieller Punkt betrachtet werden, wenn sie sich um die Sonne bewegt, nicht jedoch, wenn sie sich entlang ihrer Oberfläche bewegt).

Idealisierung stellt den Vorgang dar, eine Eigenschaft oder Beziehung, die für eine bestimmte Theorie wichtig ist, mental hervorzuheben und ein Objekt zu konstruieren, das mit dieser Eigenschaft (Beziehung) ausgestattet ist. Infolgedessen hat das ideale Objekt nur diese Eigenschaft (Relation). Die Wissenschaft identifiziert allgemeine Muster in der Realität, die bedeutsam sind und sich wiederholen verschiedene Themen Deshalb müssen wir auf Ablenkungen durch reale Objekte zurückgreifen. So entstehen Konzepte wie „Atom“, „Menge“, „absoluter schwarzer Körper“, „ideales Gas“, „kontinuierliches Medium“. Die auf diese Weise gewonnenen idealen Objekte existieren tatsächlich nicht, da es in der Natur keine Objekte und Phänomene geben kann, die nur eine Eigenschaft oder Qualität haben. Bei der Anwendung der Theorie ist es notwendig, die gewonnenen und verwendeten idealen und abstrakten Modelle erneut mit der Realität zu vergleichen. Daher ist es wichtig, Abstraktionen entsprechend ihrer Eignung für eine bestimmte Theorie auszuwählen und sie dann auszuschließen.

Zu den besonderen universellen Forschungsmethoden zählen Analyse, Synthese, Vergleich, Klassifikation, Analogie und Modellierung.

Die Analyse ist eine davon Anfangsstadien Forschung, wenn man von einer vollständigen Beschreibung eines Objekts zu seiner Struktur, Zusammensetzung, Eigenschaften und Eigenschaften übergeht. Die Analyse ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf dem Verfahren der mentalen oder realen Aufteilung eines Objekts in seine Bestandteile und deren getrennter Untersuchung basiert. Es ist unmöglich, das Wesen eines Objekts allein durch die Hervorhebung der Elemente, aus denen es besteht, zu erkennen. Wenn die Einzelheiten des untersuchten Objekts durch Analyse untersucht werden, werden sie durch Synthese ergänzt.

Die Synthese ist eine wissenschaftliche Erkenntnismethode, die auf der Kombination von durch Analyse identifizierten Elementen basiert. Die Synthese fungiert nicht als Methode zur Konstruktion des Ganzen, sondern als Methode zur Darstellung des Ganzen in Form des einzigen durch Analyse gewonnenen Wissens. Es zeigt den Platz und die Rolle jedes Elements im System sowie seine Verbindung mit anderen Komponenten. Die Analyse erfasst hauptsächlich das Spezifische, das Teile voneinander unterscheidet, die Synthese – sie verallgemeinert die analytisch identifizierten und untersuchten Merkmale eines Objekts. Analyse und Synthese haben ihren Ursprung in der praktischen Tätigkeit des Menschen. Der Mensch hat gelernt, nur auf der Grundlage praktischer Trennung geistig zu analysieren und zu synthetisieren und nach und nach zu begreifen, was mit einem Objekt passiert, wenn er praktische Handlungen damit ausführt. Analyse und Synthese sind Bestandteile der analytisch-synthetischen Erkenntnismethode.

Der Vergleich ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die es uns ermöglicht, die Ähnlichkeiten und Unterschiede der untersuchten Objekte festzustellen. Der Vergleich liegt vielen naturwissenschaftlichen Messungen zugrunde, die ein wesentlicher Bestandteil jedes Experiments sind. Durch den Vergleich von Objekten untereinander erhält der Mensch die Möglichkeit, sie richtig zu erkennen und dadurch die Welt um ihn herum richtig zu navigieren und gezielt zu beeinflussen. Der Vergleich ist wichtig, wenn Objekte verglichen werden, die wirklich homogen und ihrem Wesen nach ähnlich sind. Die Vergleichsmethode verdeutlicht die Unterschiede zwischen den Untersuchungsobjekten und bildet die Grundlage jeglicher Messungen, also die Grundlage experimenteller Forschung.

Die Klassifizierung ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die Objekte, die einander am ähnlichsten sind, zu einer Klasse zusammenfasst wesentliche Merkmale. Die Klassifizierung ermöglicht es, das angesammelte vielfältige Material auf eine relativ kleine Anzahl von Klassen, Typen und Formen zu reduzieren, die ersten Analyseeinheiten zu identifizieren und stabile Merkmale und Beziehungen zu entdecken. Klassifikationen werden in der Regel in Form von Texten ausgedrückt natürliche Sprachen, Diagramme und Tabellen.

Analogie ist eine Erkenntnismethode, bei der das durch die Untersuchung eines Objekts gewonnene Wissen auf ein anderes, weniger untersuchtes, aber in einigen wesentlichen Eigenschaften dem ersten ähnliches übertragen wird. Die Analogiemethode basiert auf der Ähnlichkeit von Objekten anhand einer Reihe von Merkmalen und die Ähnlichkeit wird durch den Vergleich von Objekten untereinander festgestellt. Die Grundlage der Analogiemethode ist somit die Vergleichsmethode.

Die Analogiemethode steht in engem Zusammenhang mit der Modellierungsmethode, bei der es sich um die Untersuchung beliebiger Objekte mithilfe von Modellen mit weiterer Übertragung der erhaltenen Daten auf das Original handelt. Diese Methode basiert auf der erheblichen Ähnlichkeit des Originalobjekts und seines Modells. IN moderne Forschung verwenden Verschiedene Arten Modellierung: Subjekt, mental, symbolisch, Computer.

Der Prozess der wissenschaftlichen Erkenntnis selbst Gesamtansicht stellt eine Lösung für verschiedene Arten von Problemen dar, die im Rahmen der praktischen Tätigkeit auftreten. Die Lösung der dabei auftretenden Probleme gelingt durch den Einsatz spezieller Techniken (Methoden), die den Übergang von bereits Bekanntem zu neuem Wissen ermöglichen. Dieses System von Techniken wird üblicherweise als Methode bezeichnet. Eine Methode ist eine Reihe von Techniken und Operationen zur praktischen und theoretischen Kenntnis der Realität.

Die Methoden der Naturwissenschaft basieren auf der Einheit ihrer empirischen und theoretischen Seiten. Sie sind miteinander verbunden und bedingen sich gegenseitig. Ihr Bruch oder die bevorzugte Entwicklung des einen auf Kosten des anderen verschließt den Weg zur richtigen Naturerkenntnis – die Theorie wird sinnlos, die Erfahrung wird blind.

Die empirische Seite setzt die Notwendigkeit voraus, Fakten und Informationen zu sammeln (Feststellung von Fakten, deren Registrierung, Akkumulation) sowie deren Beschreibung (Darstellung von Fakten und deren primäre Systematisierung).

Die theoretische Seite ist mit Erklärung, Verallgemeinerung, Schaffung neuer Theorien, Aufstellung von Hypothesen, Entdeckung neuer Gesetze, Vorhersage neuer Tatsachen im Rahmen dieser Theorien verbunden. Mit ihrer Hilfe wird ein wissenschaftliches Weltbild entwickelt und damit die ideologische Funktion der Wissenschaft wahrgenommen.

Naturwissenschaftliche Methoden lassen sich in Gruppen einteilen:

a) allgemeine Methoden

In Bezug auf die gesamte Naturwissenschaft, jedes Thema der Natur, jede Wissenschaft. Das verschiedene Formen eine Methode, die es ermöglicht, alle Aspekte des Erkenntnisprozesses, alle seine Stufen miteinander zu verbinden, zum Beispiel die Methode des Aufstiegs vom Abstrakten zum Konkreten, die Einheit von Logischem und Historischem. Es handelt sich vielmehr um allgemeine philosophische Erkenntnismethoden.

b) spezielle Methoden

Spezielle Methoden, die sich nicht auf das Fach Naturwissenschaft als Ganzes, sondern nur auf einen seiner Aspekte oder auf eine bestimmte Forschungsmethode beziehen: Analyse, Synthese, Induktion, Deduktion;

Zu den besonderen Methoden gehören auch Beobachtung, Messung, Vergleich und Experiment.

In der Naturwissenschaft kommt besonderen Methoden der Wissenschaft eine äußerst wichtige Bedeutung zu, daher ist es im Rahmen unseres Studiums erforderlich, deren Wesen näher zu betrachten.

Beobachtung ist ein gezielter, strenger Prozess zur Wahrnehmung von Objekten der Realität, die nicht verändert werden sollten. Historisch gesehen entwickelte sich die Beobachtungsmethode als Komponente Arbeitsvorgang, der die Feststellung der Übereinstimmung des Arbeitsprodukts mit seinem geplanten Muster umfasst.

Beobachtung als Methode setzt die Existenz eines Forschungsprogramms voraus, das auf der Grundlage früherer Überzeugungen, etablierter Fakten und akzeptierter Konzepte erstellt wurde. Sonderfälle der Beobachtungsmethode sind Messung und Vergleich.

Ein Experiment ist eine Erkenntnismethode, mit der Phänomene der Realität unter kontrollierten und kontrollierten Bedingungen untersucht werden. Sie unterscheidet sich von der Beobachtung durch den Eingriff in das Untersuchungsobjekt, also durch Aktivität in Bezug auf dieses. Bei der Durchführung eines Experiments beschränkt sich der Forscher nicht auf die passive Beobachtung von Phänomenen, sondern greift bewusst in den natürlichen Ablauf ihres Auftretens ein, indem er den untersuchten Prozess direkt beeinflusst oder die Bedingungen verändert, unter denen dieser Prozess abläuft.

Die Entwicklung der Naturwissenschaften wirft das Problem der Genauigkeit von Beobachtungen und Experimenten auf. Der Punkt ist, dass sie es brauchen Spezialwerkzeug und Geräte, die In letzter Zeit werden so komplex, dass sie selbst beginnen, den Beobachtungs- und Versuchsgegenstand zu beeinflussen, was den Bedingungen zufolge nicht der Fall sein sollte. Dies gilt vor allem für die Forschung im Bereich der Mikroweltphysik (Quantenmechanik, Quantenelektrodynamik etc.).

Analogie ist eine Erkenntnismethode, bei der das bei der Betrachtung eines Gegenstands gewonnene Wissen auf einen anderen, weniger untersuchten Gegenstand übertragen wird dieser Moment studiert. Die Analogiemethode basiert auf der Ähnlichkeit von Objekten nach einer Reihe von Merkmalen, die es ermöglicht, absolut zuverlässige Erkenntnisse über das untersuchte Thema zu erhalten.

Die Verwendung der Analogiemethode in der wissenschaftlichen Erkenntnis erfordert eine gewisse Vorsicht. Dabei ist es äußerst wichtig, klar zu identifizieren, unter welchen Bedingungen es am effektivsten funktioniert. In Fällen, in denen es jedoch möglich ist, ein System klar formulierter Regeln für die Wissensübertragung von einem Modell auf einen Prototyp zu entwickeln, erlangen die Ergebnisse und Schlussfolgerungen der Analogiemethode Beweiskraft.

Die Analyse ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf dem Verfahren der mentalen oder realen Aufteilung eines Objekts in seine Bestandteile basiert. Die Zerstückelung zielt darauf ab, vom Studium des Ganzen zum Studium seiner Teile überzugehen und erfolgt durch Abstrahieren von der Verbindung der Teile untereinander.

2. Strukturelle Organisationsebenen der Materie und Struktur der Naturwissenschaften

Die wichtigsten Eigenschaften der Materie sind Struktur und Konsistenz. Materie ist auf allen Zeitskalenebenen auf eine bestimmte Weise strukturiert: von den Elementarteilchen bis zum Universum als Ganzes. Unter Systematik versteht man die Ordnung einer Menge miteinander verbundener Elemente, die in Bezug auf andere Objekte oder äußere Bedingungen Integrität haben. Somit zeichnet sich das System durch interne Verbindungen aus, die stärker sind als Verbindungen mit der Umgebung.

Dies impliziert die Notwendigkeit, verschiedene Naturobjekte nicht nur zu systematisieren und zu klassifizieren, sondern auch die Verbindungen zwischen ihnen oder Wechselwirkungen zu untersuchen. Aus fundamentaler Sicht am interessantesten sind die sogenannten fundamentalen Wechselwirkungen, die der gesamten Vielfalt der sichtbaren und der Wissenschaft bekannten Einwirkungskräfte eines Körpers auf einen anderen zugrunde liegen. Jeder von ihnen hat sein eigenes physikalisches Feld. Ihre Zahl ist gering (derzeit drei: gravitativ, elektroschwach und stark), und es besteht die Hoffnung, dass sie durch die Schaffung einer allgemeinen Theorie (Supervereinigung) auf eine universelle Naturkraft reduziert werden können. Dieses globale Problem steht seit der Zeit von A. Einstein auf der Tagesordnung, dessen Genie nicht ausreichte, um es zu lösen, obwohl er die letzten 30 Jahre seines Lebens damit verbrachte. Hoffnungen auf eine solche Möglichkeit ergeben sich aus der Tatsache, dass es bereits einen universellen Ansatz zur Beschreibung aller Arten grundlegender Wechselwirkungen gibt, nämlich das Quantenfeld. Schematisch lässt sich jede Wechselwirkung zweier Teilchen (Körper) im Vakuum (also ohne Übertragungsmedium) als Austausch dieser Teilchen mit Quanten des entsprechenden Feldes beschreiben, die von einem von ihnen emittiert und vom anderen absorbiert werden. In diesem Fall übertragen Feldquanten, die sich mit endlicher Geschwindigkeit (im Vakuum mit Lichtgeschwindigkeit) ausbreiten, Energie und Impuls, was von den sie absorbierenden Teilchen als Kraftwirkung empfunden wird. Im Zusammenhang mit der endlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit von Feldquanten im Raum wurde das Konzept der „Kurzstreckenwechselwirkung“ etabliert. Dies bedeutet, dass jede Aktion, jede Information nicht sofort, sondern sequentiell von Punkt zu Punkt mit endlicher Geschwindigkeit von einem Körper zum anderen übertragen wird. Der zuvor vorherrschende entgegengesetzte Standpunkt – „Fernwirkung“ – ging intuitiv und a priori davon aus, dass sich Informationen über die Position eines Teilchens und seine Position sofort im gesamten Universum ausbreiten, hat den Test der Erfahrung nicht bestanden und ist jetzt nur noch von historischer Wert.

Teilchen haben eine inhärente Ruhemasse, Feldquanten dagegen nicht. Teilchen sind in einem bestimmten Raumbereich lokalisiert und Felder sind darin verteilt. Gleichzeitig besitzen beide jedoch gleichzeitig sowohl die Eigenschaften von Wellen als auch die Eigenschaften von Teilchen (die sogenannte „Welle-Teilchen-Dualität“). Die Möglichkeit der Transformationen Materie – Feld – Materie in der Welt der Elementarteilchen spiegelt die innere Einheit der Materie wider.

Struktur der Naturwissenschaft. Die wichtigsten Struktureinheiten der Materie lassen sich entsprechend ihrer charakteristischen Größe in einer Reihe anordnen. Hier ist es wichtig zu verstehen, dass es sich nur um Größenordnungen handelt, die die Ausdehnung eines typischen Vertreters im Raum und die Dauer typischer Prozesse darin charakterisieren. Trotz der allgemeinen methodischen Einheit der Naturwissenschaften (siehe nächstes Modul) im Wandel charakteristische Größen und das über eine kolossale Anzahl von Größenordnungen hinweg, besteht die Notwendigkeit, spezifische Forschungs- und Analysemethoden zu entwickeln. Vergrößert und sehr bedingt (hinsichtlich der Lage der Grenzen) lässt sich die Natur in drei „Etagen“ (oder „Welten“) einteilen: Mikro-, Makro- und Mega-.

Die erste ist die Welt der Elementarteilchen, der Grundfelder und Systeme, die eine kleine Anzahl solcher Teilchen enthalten. Dies sind die Wurzeln der Naturwissenschaft, und in ihnen konzentrieren sich die grundlegendsten Probleme des Universums. Der Makrokosmos ist die uns vertraute Ebene der uns umgebenden Objekte und Phänomene. Auch wenn es riesig und äußerst vielfältig wirkt, obwohl es nur ein kleiner Teil der Natur ist. Schließlich besteht die Megawelt aus Objekten, deren Größe mit dem Universum vergleichbar ist, deren Dimensionen noch nicht einmal in der Größenordnung festgelegt sind. Eine detailliertere und auch sehr bedingte Aufteilung dieser Ebenen führte zur Entstehung entsprechender naturwissenschaftlicher Wissenschaften: Physik, Chemie, Biologie usw. Jeder von ihnen umfasst etwa hundert noch engere Fachdisziplinen (z. B. Mechanik, Thermodynamik, organische Chemie, Zoologie, Botanik, Pflanzenphysiologie usw.). Es gibt auch interdisziplinäre Wissenschaftszweige, zum Beispiel die Synergetik (vom griechischen Wort joint, gemeinsam handeln) – die Theorie der Selbstorganisation in offenen Nichtgleichgewichtssystemen, die alle Ebenen der Struktur der Materie abdeckt und die Natur als komplexes Selbst betrachtet -Organisationssystem.

Die Makrowelt ist der direkten Beobachtung zugänglich, die Ereignisse in ihr sind uns vertraut, wir nehmen in jedem Moment Kontakt mit ihr auf und interagieren mit ihr. Es wird seit vielen Jahrtausenden vom Menschen erforscht und das Wissen darüber hat direkten praktischen Nutzen. Dennoch gibt es darin viele ungelöste Geheimnisse der Natur, und die überwältigende Mehrheit der modernen Wissenschaftler arbeitet weiterhin in diesem Bereich der Wissenschaft.

Phänomene in der Mikro- und Megawelt manifestieren sich im Alltag praktisch nicht, so dass viele Menschen sich ihrer Existenz nicht bewusst sind. Andere haben das Gefühl, dass sie im praktischen Sinne keine Bedeutung haben. Diese Sichtweise ist teilweise verständlich, da tatsächlich nicht nur der Einfluss, sondern auch die Existenz von Elementarteilchen oder beispielsweise Schwarzen Löchern in den Tiefen des Universums ohne komplexe Instrumente nicht nachgewiesen werden kann. Selbst qualitative Vorstellungen über sie lassen sich nicht aus der Alltagserfahrung in Analogie zu bekannten makroskopischen Ereignissen ableiten. Allerdings bestehen wir selbst als makroskopische Objekte zu 100 % aus einer Ansammlung von Elementarteilchen, die auf eine bestimmte Weise organisiert und miteinander verbunden sind, und sind Teil des gigantischen Universums. Neue Erkenntnisse über die Mikro- und Megawelten sind daher nicht nur im kognitiven oder ideologischen Sinne wichtig, sondern führen auch zu einem tieferen und klareren Verständnis des Wesens der in der Makrowelt ablaufenden Prozesse.

3. Methodik und Methoden der Naturwissenschaft

Methodik ist ein System der wichtigsten Prinzipien und Methoden zur Organisation und Durchführung jeglicher Art von Aktivität sowie die Lehre dieses Systems. Jede Art von Aktivität hat ihre eigene Methodik, die in expliziter oder impliziter Form vorliegt, in irgendeiner Form formuliert und aufgezeichnet oder spontan und intuitiv angewendet wird. Prinzipien sind die zentralen Bestimmungen der Methodik, und Methoden sind eine Reihe spezifischer Techniken, mit deren Hilfe diese oder jene Art von Aktivität ausgeführt wird (von griechisch „methodos“ – der Weg zu etwas).

Die Methodik der Wissenschaft im Allgemeinen und alle wissenschaftlichen Methoden basieren darauf Prinzip der Kausalität . Sein Inhalt hat sich mit der Entwicklung der Wissenschaft geändert, aber der Kernpunkt, auf dem er basiert wissenschaftliche Herangehensweise, bleibt unverändert: Alles, was in der Natur passiert, hat seine Ursachen. Die globale Aufgabe der Wissenschaft besteht darin, alle wesentlichen Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge in der umgebenden Welt aufzuklären. Sie mögen mehrdimensional, komplex und unbekannt sein, aber das negiert nicht ihre Existenz. Die Natur lässt keinen Raum für Willkür und übernatürliches Eingreifen jenseitiger Kräfte.

Es ist sehr wichtig zu verstehen, dass das Kausalitätsprinzip nicht nur für die „exakten“ Wissenschaften, sondern auch für Geschichte, Soziologie, Rechtswissenschaft usw. von grundlegender Bedeutung ist. Tatsächlich ist es schwer vorstellbar, dass beispielsweise ein Ermittler eine Straftat untersucht und „Wunder“ in Form des unvernünftigen Erscheinens oder Verschwindens von Beweismitteln am Tatort, eines „übernatürlichen“ Instinkts, Geld in eine Bank zu bringen, zulässt. oder ein plötzlicher Preisverfall bestimmter Aktien.

Der berühmte französische Philosoph, Physiker, Mathematiker und Physiologe des 17. Jahrhunderts R. Descartes formulierte den Begriff der Methode auf die folgende Weise„Mit Methode meine ich präzise und einfache Regeln, strikte Einhaltung was ... ohne unnötige Verschwendung mentaler Kraft, sondern schrittweise und kontinuierlich wachsendes Wissen dazu beiträgt, dass der Geist wahres Wissen über alles erlangt, was ihm zur Verfügung steht.“ In unserer Zeit entspricht eher der Begriff „Algorithmus“ diesem Verständnis.

Normalerweise gibt es mehrere Gruppen (Ebenen) Methoden der Erkenntnis Insbesondere enthalten fast alle Klassifikationen:

 Allgemeine wissenschaftliche Methoden

 Private wissenschaftliche Methoden

 Spezielle Methoden

Basierend auf anderen Merkmalen können sie unterteilt werden in empirische, theoretische und modellierende Methoden .

Alle lassen sich wiederum weiter differenzieren. Somit umfassen allgemeine wissenschaftliche empirische Methoden Beobachtung, Experiment, Messung.

Beobachtung ist die einfachste von allen. In den Anfangsstadien der Entwicklung jeder Wissenschaft spielen Beobachtungen eine entscheidende Rolle und bilden die empirische Grundlage der Wissenschaft. Es ermöglicht das Suchen, Vergleichen, Klassifizieren von Objekten usw. Mit der Weiterentwicklung der Wissenschaft nimmt ihr Wert jedoch ab. Ein aussagekräftigeres Experiment ist die gezielte Beeinflussung eines Objekts unter streng kontrollierten Bedingungen und die Untersuchung seines Verhaltens unter diesen Bedingungen.

Die Kunst des Experimentators besteht zunächst einmal darin, solche experimentellen Bedingungen zu schaffen, die es ermöglichen, die Situation vom Einfluss einer Vielzahl von Nebenfaktoren zu „befreien“ und einen oder zwei bewusst kontrollierbare und gezielt beeinflussende Faktoren zu hinterlassen am Objekt und untersucht seine Reaktionen auf diese kontrollierten Einflüsse. Gleichzeitig ist oft nicht im Voraus bekannt, welche Faktoren wichtig und welche weniger wichtig sind, ob alle unkontrollierten Einflüsse ausgeschlossen sind und ob sie nicht zu Störungen führen, die vergleichbar oder sogar größer sind als die Reaktion des Objekts auf einen kontrollierten Einfluss. Schon beim Aufbau des Experiments, der die Freiheitsgrade des Objekts und der auf ihn einwirkenden Faktoren einschränkt, besteht die große Gefahr, „das Baby mit Schaum aus der Badewanne zu werfen“.

Experimente können qualitativ oder quantitativ sein. Ersteres kann bei der Lösung grundlegender Fragen helfen: Gibt es einen solchen Effekt in der Natur? Erhöht oder verringert sich die Geschwindigkeit des Prozesses mit zunehmendem Druck? ist es konstant? gegebener Wert in der Realität, wenn sich die Bedingungen in einem weiten Bereich ändern (z. B. die Ladung eines Elektrons, die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum usw.)? usw. Quantitative Experimente mit Messungen sind viel aussagekräftiger. So schrieb der berühmte englische Physiker W. Thomson (Lord Kelvin), nach dem die absolute Temperaturskala benannt ist: „Alles ist nur in dem Maße bekannt, in dem es gemessen werden kann.“ Messung ist der Prozess der Bestimmung der quantitativen Eigenschaften eines Objekts oder Prozesses, ausgedrückt in zuvor akzeptierten Maßeinheiten einer bestimmten Größe (z. B. in Metern, Sekunden, Gramm, Volt, Grad usw.).

Unter den allgemeinen wissenschaftlichen theoretischen Methoden kann man Abstraktion, Gedankenexperiment, Induktion, Deduktion usw. hervorheben. Abstraktion besteht darin, ein Objekt gedanklich zu vereinfachen, indem man eine Reihe seiner (in der gegebenen Problemstellung) unwichtigen Merkmale ignoriert und ihm mehrere (manchmal ein oder zwei) wichtigste Merkmale verleiht, zum Beispiel einen materiellen Punkt, eine Birke usw instabiler Zustand. Im ersten Beispiel werden alle geometrischen und physikalischen Eigenschaften eines realen Körpers (Volumen, Form, Material und seine physikalischen Eigenschaften) außer der Masse, die gedanklich im Massenschwerpunkt konzentriert ist, ignoriert. Zweitens verstehen wir trotz der Tatsache, dass es auf der Welt keine zwei absolut identischen Birken gibt, immer noch klar, dass es sich um eine Baumart mit eigenen charakteristischen Merkmalen in Bezug auf Architektur, Form und Struktur der Blätter usw. handelt Das dritte Beispiel impliziert ein abstraktes System (ohne Berücksichtigung seiner Struktur und Zusammensetzung), das unter dem Einfluss vernachlässigbar kleiner Zufallsursachen seinen Ausgangszustand, der durch einen bestimmten Satz von Parametern gekennzeichnet ist, verlassen und spontan in einen anderen übergehen kann eine andere Reihe von Merkmalen. Natürlich verlieren wir bei einer solchen Betrachtung viele Details, die das reale Objekt charakterisieren, aber im Gegenzug erhalten wir ein einfaches Diagramm, das weitreichende Verallgemeinerungen zulässt. Tatsächlich können wir uns nicht die Aufgabe stellen, jede Birke auf der Erde zu untersuchen, obwohl sie sich alle in irgendeiner Weise voneinander unterscheiden.

Bei verschiedenen Problemen kann ein materieller Punkt ein Molekül, ein Auto, den Mond, die Erde, die Sonne usw. bedeuten. Eine solche Abstraktion eignet sich zur Beschreibung mechanischer Bewegungen, ist jedoch bei der Analyse beispielsweise der physikalischen oder chemischen Eigenschaften eines realen Festkörpers völlig unproduktiv. Viele äußerst nützliche Abstraktionen haben Jahrhunderte und Jahrtausende überdauert (das Atom, der geometrische Punkt und die gerade Linie), obwohl sie in verschiedenen Epochen unterschiedliche Bedeutungen hatten. Andere (Kalorien, Weltäther) haben den Test der Zeit und Erfahrung nicht bestanden.

Eine andere Methode der theoretischen Analyse ist Gedankenexperiment . Es wird mit idealisierten Objekten durchgeführt, die die wesentlichsten Eigenschaften realer Objekte widerspiegeln, und ermöglicht in einigen Fällen durch logische Schlussfolgerungen, einige vorläufige Ergebnisse zu erhalten, die dazu beitragen, den Umfang weiterer detaillierter Untersuchungen zu vereinfachen und einzugrenzen. Mit dieser Methode wurden viele grundlegende Probleme der Naturwissenschaften gelöst. So entdeckte Galileo das Trägheitsgesetz, indem er die Reibungskräfte während der Bewegung gedanklich reduzierte und dann vollständig eliminierte, und Maxwell verdeutlichte die Essenz des wichtigsten Gesetzes zum Verständnis der Natur – des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik – indem er gedanklich einen hypothetischen „Dämon“ darauf platzierte Flugbahn fliegender Moleküle, Sortierung nach Geschwindigkeit.

Induktion (von lateinisch inductio – Führung, Motivation, Aufregung) ist eine Erkenntnismethode, die darin besteht, auf der Grundlage individueller Tatsachen allgemeine Urteile, Regeln, Gesetze zu gewinnen und abzuleiten. Diese. Induktion ist die Bewegung des Denkens vom Besonderen zum Allgemeinen und Universellen. Streng genommen wurden die meisten der allgemeinsten Naturgesetze durch die Methode der Induktion erhalten, weil Es ist völlig unrealistisch, absolut alle Objekte dieser Art gründlich zu studieren. In der Regel geht es lediglich um die Frage, wie viele Einzelfälle betrachtet und dann berücksichtigt werden müssen, um auf dieser Grundlage eine überzeugende Gesamtaussage zu ziehen. Skeptiker glauben, dass es unmöglich ist, auf diese Weise etwas zuverlässig zu beweisen, da weder tausend noch eine Million noch eine Milliarde Fakten, die eine allgemeine Schlussfolgerung bestätigen, garantieren, dass die tausenderste oder millionste Tatsache dieser nicht widerspricht.

Als Methode wird die der Bewegungsrichtung des Denkens entgegengesetzte Methode – vom Allgemeinen zum Besonderen – bezeichnet Abzug (von lateinisch deductio – Abzug). Erinnern Sie sich an die berühmte deduktive Untersuchungsmethode von Sherlock Holmes. Diese. Deduktion und Induktion sind komplementäre Methoden zur Konstruktion logischer Schlussfolgerungen.

Die Methoden stehen in etwa im gleichen Verhältnis zueinander Analyse Und Synthese , sowohl in empirischen als auch in theoretischen Studien verwendet. Analyse ist die mentale oder reale Aufteilung eines Objekts in seine Bestandteile und deren getrennte Untersuchung. Erinnern Sie sich an eine gewöhnliche Klinik – eine Einrichtung zur Diagnose und Behandlung menschlicher Krankheiten und ihrer Struktur, vertreten durch die Praxen eines Augenarztes, Neurologen, Kardiologen, Urologen usw. Aufgrund der außergewöhnlichen Komplexität des menschlichen Körpers ist es viel einfacher, einem Arzt beizubringen, Krankheiten einzelner Organe oder Systeme zu erkennen, als den gesamten Organismus als Ganzes. In einigen Fällen führt dieser Ansatz zum gewünschten Ergebnis, in komplexeren Fällen jedoch nicht. Daher werden Analysemethoden durch eine Synthesemethode ergänzt, d. h. Zusammenführung des gesamten Wissens über bestimmte Fakten zu einem einzigen zusammenhängenden Ganzen.

In den letzten Jahrzehnten wurden die Methoden intensiv weiterentwickelt Modellieren , die jüngeren, aber weiter entwickelten Brüder der Methode Analogien . Die Schlussfolgerung „durch Analogie“ erfolgt durch Übertragung der an einem Objekt erzielten Ergebnisse auf ein anderes – „ähnliches“. Der Grad dieser Ähnlichkeit wird durch verschiedene Kriterien bestimmt, die am systematischsten in der sogenannten „Ähnlichkeitstheorie“ eingeführt werden.

Simulation wird üblicherweise in mentale, physikalische und numerische (Computer-)Simulation unterteilt. Die mentale Modellierung eines realen Objekts oder Prozesses durch ideale Objekte und Verbindungen ist die wichtigste Methode der Wissenschaft. Ohne ein mentales Modell ist es unmöglich, die Ergebnisse eines Experiments zu verstehen, zu interpretieren, ein mathematisches oder Computermodell eines Phänomens zu „konstruieren“ oder ein komplexes Naturexperiment durchzuführen. Der Akademiker A. Migdal, der nicht nur für seine brillanten Ergebnisse in der Physik, sondern auch für seine witzigen Aussagen bekannt ist, sagte einmal: „Wenn Mathematik die Kunst ist, Berechnungen zu vermeiden („reine“, nicht angewandte Mathematik ist in der Regel nicht geeignet). mit Berechnungen), dann ist die theoretische Physik die Kunst des Rechnens ohne Mathematik.“ Natürlich hat das Wort „kalkulieren“ hier nicht die wörtliche Bedeutung einer sorgfältigen und präzisen Berechnung. Dies impliziert die Kunst, das Ergebnis im Rahmen eines erfolgreichen, adäquaten Modells in der Größenordnung oder in Form eines Verhältnisses vorherzusagen: Wenn ein Wert einen bestimmten Wert erreicht, ist der andere gleich etwas oder dem Gewünschten Der Wert muss größer als ein bestimmter kritischer Wert sein oder in einem bestimmten Werteintervall liegen. In der Regel kann ein hochqualifizierter Wissenschaftler bei den meisten Aufgaben und realen Problemen zu solchen Schlussfolgerungen kommen, ohne irgendwelche Experimente durchzuführen, sondern indem er einfach in seinem Kopf ein qualitatives Modell des Phänomens konstruiert. Die Kunst besteht darin, das Modell realistisch und gleichzeitig einfach zu gestalten.

Die physikalische (Subjekt-)Modellierung wird in Fällen durchgeführt, in denen es (aus technologischen oder finanziellen Gründen) unmöglich oder schwierig ist, ein Experiment am Originalobjekt durchzuführen. Um beispielsweise den schwer zu berechnenden Luftwiderstand eines Flugzeugs, Autos, Zugs oder den schwer zu berechnenden hydrodynamischen Widerstand eines Schiffes zu bestimmen, bauen sie in der Entwurfsphase normalerweise ein verkleinertes Modell und blasen es in speziellen Windkanälen oder hydraulischen Kanälen Kanäle. In gewissem Sinne kann jedes natürliche Experiment als physikalisches Modell einer komplexeren Situation betrachtet werden.

Die mathematische Modellierung ist die wichtigste Art der symbolischen Modellierung. (Dazu gehören auch verschiedene grafische und topologische Darstellungen, symbolische Aufzeichnungen der Struktur von Molekülen und chemischen Reaktionen und vieles mehr.) Im Wesentlichen ist ein mathematisches Modell ein Gleichungssystem, das durch Anfangs- und Randbedingungen sowie andere aus der Erfahrung gewonnene Daten ergänzt wird. Damit eine solche Modellierung effektiv ist, ist es erstens notwendig, ein mentales Modell zu erstellen, das dem untersuchten Phänomen angemessen ist und alle wesentlichen Aspekte des Phänomens widerspiegelt, und zweitens, ein rein mathematisches Problem zu lösen, das oft a sehr hohe Komplexität.

Schließlich haben in den letzten Jahrzehnten Computermodellierungsmethoden große Popularität erlangt. In der Regel handelt es sich hierbei um numerische Verfahren, d.h. Das Problem wird nicht in allgemeiner Form gelöst, wie bei der mathematischen Modellierung. Das bedeutet, dass jede spezifische numerische Version desselben Problems eine neue Berechnung erfordert.

Private und spezielle Methoden sind für Vertreter bestimmter wissenschaftlicher Disziplinen von Interesse und werden von uns nicht berücksichtigt.

Methodische Grundlagen der Naturwissenschaft. Kommen wir nun zu einer Diskussion der wichtigsten und gebräuchlichsten methodischen Methoden der Naturwissenschaften. Prinzipien wissenschaftlichen Schaffens, Ideale, Kriterien und Normen der Wissenschaft . Die wichtigsten davon sind die folgenden:

1. Materialistische Grundlage der Weltanschauung, Objektivität, Überzeugung von der Erkennbarkeit der Natur durch rationale Methoden. Diese Anforderungen wiederum stehen in direktem Zusammenhang mit dem wichtigsten methodischen Konzept der Kausalität alles, was in der Realität geschieht.

2. Verwendung streng definierter Konzepte, Merkmale, Mengen. Gleichzeitig muss man verstehen, dass es unmöglich ist, ein Objekt oder einen Prozess absolut streng zu definieren. Mit welchem ​​Kugelschreiber unterstreichen Sie jetzt den Text? Wo ist die Grenze zwischen ihm und der umgebenden Luft draußen und zwischen ihm und der Tinte drinnen auf dem Papier? Wie wird Text unterstrichen? Handelt es sich um den physikalischen Prozess der Übertragung von Tinte auf Papier oder um den chemischen Prozess der Wechselwirkung von Tintenmolekülen mit Papiermolekülen oder um den intellektuellen Prozess der Auswahl und Hervorhebung der wichtigsten Textfragmente? Offensichtlich hängt die Wahl von der Art der Aufgabe und der Bandbreite der erwarteten Ergebnisse ab. Hier birgt der Subjektivismus große Gefahren, da die Problemformulierung bereits eine begrenzte Anzahl möglicher Lösungen enthält.

3. Reproduzierbarkeit der Ergebnisse unter ähnlichen Bedingungen. Dieses Prinzip impliziert, dass sich das Phänomen oder der Prozess erneut wiederholt, wenn die Bedingungen für die Beobachtung eines bestimmten Phänomens an einem anderen Ort (Labor, Produktion) oder am selben Ort wiederhergestellt werden, jedoch nach einiger Zeit. Diese. Die einzige Frage ist die Strenge der Versuchsbedingungen, die Genauigkeit der Reproduktion aller Umstände. Wie bereits erwähnt, ist es unmöglich, etwas absolut genau zu reproduzieren und zu messen, aber indem man von unwichtigen Details abstrahiert, kann man das Hauptergebnis beliebig oft wiederholen.

4. Die letzte Instanz im Kampf der Theorien, Ideen und Konzepte ist die Erfahrung (das Experiment). Er allein ist der höchste Richter darüber, was Wahrheit ist, und nicht die elegantesten, logischsten oder maßgeblichsten Urteile. Hier muss kein Gegensatz zwischen Theorie und Erfahrung gesehen werden. Rein theoretisch wurden viele Objekte und Gesetze entdeckt (zum Beispiel elektromagnetische Wellen, viele Elementarteilchen, astronomische Objekte usw.), aber alle diese Entdeckungen erhielten erst nach experimenteller Bestätigung den Status strenger wissenschaftlicher Tatsachen. Dieses Verständnis der Beziehung zwischen der Rolle von Theorie und Praxis in der Naturwissenschaft entstand nicht sofort. Erst im frühen Mittelalter, im Kampf gegen scholastische Methoden, wurde die Forderung nach experimenteller Überprüfung jeglicher Schlussfolgerungen, unabhängig davon, wie Autoritäten sie ausdrückten und wie logisch harmonisch und tadellos sie wirkten, stärker. Dieses Prinzip wurde vielleicht am klarsten und prägnantesten vom englischen Denker des 16.-17. Jahrhunderts, Francis Bacon, formuliert: „Das Kriterium der Wahrheit ist die Praxis“ in seinem Werk „New Organon“ (1620), das sozusagen als Fortsetzung geschrieben wurde und Entwicklung des berühmten Werkes des Aristoteles, genauer gesagt einer Sammlung logischer und methodischer Werke „Organon“ (vom lateinischen Instrument, Waffe) im 4. Jahrhundert v. Chr. In einer künstlerischeren Form kommt das gleiche Prinzip in dem berühmten Satz von I. Goethe zum Ausdruck: „Die Theorie, mein Freund, ist trocken, aber der Baum des Lebens wird grün.“

5. Im vorherigen Modul wurde bereits der Wunsch thematisiert, die umgebende Realität quantitativ zu charakterisieren und zu beschreiben. In der modernen Naturwissenschaft spielen quantitative Methoden und mathematische Apparate eine große und wachsende Rolle. Daher kann die „Mathematisierung“ des Wissens über die Natur als geradezu zwingende Voraussetzung angesehen werden.

6. Zu Beginn dieses Moduls wurde die Rolle der Modellierung als allgemeine wissenschaftliche Methode zur Erforschung der Natur diskutiert. Im Zusammenhang mit dem Wunsch, die Naturwissenschaften zu „mathematisieren“, wird die Erstellung von Modellen dieser oder jener Art in allen Phasen der Forschung nahezu obligatorisch, sei es beim Nachdenken über eine Idee oder ein Gedankenexperiment, bei einem vollständigen Versuchsaufbau und beim Erleben. Verarbeitung und Interpretation der erzielten Ergebnisse. Wenn man versucht, diese Situation in der lakonischen Form eines Aphorismus auszudrücken, kann man sagen: „Die moderne Naturwissenschaft ist eine Welt quantitativer Modelle.“ Ohne eine vernünftige, sorgfältige und qualifizierte Vereinfachung der realen Situation, des Prozesses, des Objekts können keine effektiven mathematischen Ansätze gemacht werden.

7. Bereits im Mittelalter war klar, dass das Lawinenwachstum verschiedener Fakten, Daten und Theorien deren Systematisierung und Verallgemeinerung erforderte. Andernfalls wird der Informationsfluss die grundlegenden und zentralen Bestimmungen überfordern und in einem Meer von Einzelheiten untergehen. Gleichzeitig müssen neue Konzepte, Objekte, Prinzipien, „Entitäten“ mit größter Vorsicht in die Wissenschaft eingeführt werden und sorgfältig geprüft werden, ob sie auf bekannte reduziert werden oder ob es sich nur um deren Varianten handelt. Dieser strenge Filter schützt die Wissenschaft vor ungerechtfertigtem Anschwellen, macht sie im weitesten Sinne „international“, transparent, für das Verständnis und die Beherrschung durch verschiedene Gesellschaftsschichten zugänglich. Die Gefahr des umgekehrten Ansatzes wurde auch zu Beginn der klassischen Naturwissenschaft deutlich, und in der für diese Zeit charakteristischen aphoristischen Form formulierte der englische Philosoph des 14. Jahrhunderts die Forderung nach Lakonizität, Allgemeingültigkeit und Universalität. Ockham: „Entitäten sollten nicht multipliziert werden, es sei denn, dies ist absolut notwendig“ oder in einer lockereren Übersetzung „ Erfinden Sie keine unnötigen Einheiten " Dieses wichtigste methodische Prinzip der Wissenschaft wird oft als „ Ockhams Rasiermesser “, Abschneiden unnötiger, unproduktiver und künstlich eingeführter „Entitäten“, die die Wissenschaft verstopfen.

8. Das Bedürfnis nach Integration, Universalisierung des Wissens und seiner Reduzierung auf möglichst wenige Grundprinzipien ist ein Ideal, nach dem Denker seitdem streben Antikes Griechenland. Gleichzeitig galt dies als höchste Ästhetik der Wissenschaft, die das harmonische Gefüge der Welt widerspiegelte. „Die Reduzierung des Vielen auf Eins ist das Grundprinzip der Schönheit“ – so formulierte Pythagoras dieses Prinzip im 5. Jahrhundert v. Chr. prägnant.

9. Da es sich bei der Wissenschaft nicht um eine Reihe verknöcherter Regeln, Gesetze, Theorien, sondern um einen sich dynamisch entwickelnden und ständig erneuerten lebenden Organismus handelt, stellt sich regelmäßig die Frage nach dem Verhältnis zwischen etabliertem „altem“ Wissen und neu entstehendem „neuem“. Wenn einerseits ein bestimmtes Gesetz, eine Theorie, eine Lehre durch zahlreiche Tests, Kontrollexperimente, Anwendungen auf praktische Probleme den Status nicht einer Hypothese, sondern einer verlässlichen Wahrheit erhielten, dann sind sie bereits in den goldenen Fundus der Wissenschaft eingetreten. Wenn andererseits neue Daten oder Theorien auftauchen, die den alten widersprechen, aber verwandte Phänomene besser, vollständiger beschreiben oder solche, die im Rahmen der alten Ideen nicht erklärt werden konnten, müssen letztere den neuen weichen. Aber wie kann man nachgeben? Sich einfach stillschweigend in die Archive der Wissenschaftsgeschichte zurückziehen und so eine Nische freimachen, oder in den Reihen bleiben, aber in einer anderen Funktion, und auf eine bestimmte Art und Weise mit neuen Ideen interagieren? Es ist schwer vorstellbar, dass beispielsweise eine so mächtige Theorie wie die klassische Mechanik von Sir I. Newton, die drei Jahrhunderte lang ihre Gültigkeit und Fruchtbarkeit bewiesen hat (sowohl in der Welt der Bewegung von Staubpartikeln, Bällen, Dampfmaschinen, Schiffen). , und in der Welt der Planeten) erwies sich nach der Schaffung der Quantenmechanik als fehlerhaft oder unnötig. Niels Bohr, ein brillanter dänischer Physiker und einer der Begründer der Quantenmechanik, formulierte 1918, als er über dieses Problem nachdachte, den wichtigsten methodischen Ansatz: Prinzip der Korrespondenz . Kurz gesagt, es liegt darin, dass ein universelleres neues Konzept, die Theorie (sofern sie nicht spekulativ, sondern in der Realität wahr ist), die gut erlernte und wiederholt getestete alte Lehre nicht verdrängen, sondern als Sonderfall aufgreifen sollte (Abb. 3.3). In diesem Fall ist es normalerweise einfach, die Bedingungen (Anwendbarkeitsgrenzen) zu formulieren, innerhalb derer die alte (meist einfachere Theorie) korrekte Ergebnisse liefern wird. Sie können natürlich aus einer allgemeineren, aber komplexeren neuen Theorie abgeleitet werden, was jedoch unter dem Gesichtspunkt der Arbeitskosten nicht gerechtfertigt ist. Dieser Zusammenhang findet sich nicht nur in der klassischen Mechanik und der Quantenmechanik, sondern beispielsweise auch in der Thermodynamik von Gleichgewichtssystemen und der Synergetik (der Theorie der Selbstorganisation in offenen Nichtgleichgewichtssystemen), dem klassischen Faraday-Maxwell-Elektromagnetismus und der Quantenelektrodynamik sowie der Mechanik von Bewegung bei niedrigen (im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit) Geschwindigkeiten und Einsteins spezielle Relativitätstheorie (Mechanik der Bewegung bei nahezu Lichtgeschwindigkeit), Darwinismus und Genetik und viele andere Zweige der Naturwissenschaften. Dies schließt natürlich nicht das Absterben und Vergessen von Ideen, Konzepten und Theorien aus, die sich nicht im Experiment bewährt haben (z. B. die Theorie der Kalorien, des Perpetuum Mobile usw.), aber in der überwältigenden Mehrheit der Fälle , Widersprüche in der Wissenschaft werden nach dem Korrespondenzprinzip beseitigt.

Naturwissenschaftliche Methoden lassen sich in folgende Gruppen einteilen:

Allgemeine Methoden zu jedem Thema, zu jeder Wissenschaft. Dies sind verschiedene Formen einer Methode, die es ermöglicht, alle Aspekte des Erkenntnisprozesses, alle seine Stufen miteinander zu verbinden, zum Beispiel die Methode des Aufstiegs vom Abstrakten zum Konkreten, die Einheit von Logischem und Historischem. Es handelt sich vielmehr um allgemeine philosophische Erkenntnismethoden.

Spezielle Methoden beziehen sich nur auf eine Seite des untersuchten Themas oder eine bestimmte Forschungstechnik: Analyse, Synthese, Induktion, Deduktion. Zu den besonderen Methoden gehören auch Beobachtung, Messung, Vergleich und Experiment. In der Naturwissenschaft kommt besonderen Methoden der Wissenschaft eine äußerst wichtige Bedeutung zu, daher ist es im Rahmen unseres Studiums erforderlich, deren Wesen näher zu betrachten.

Überwachung- Dies ist ein gezielter, strenger Prozess der Wahrnehmung von Realitätsobjekten, die nicht verändert werden sollten. Historisch gesehen entwickelt sich die Beobachtungsmethode als integraler Bestandteil eines Arbeitsvorgangs, zu dem auch die Feststellung der Konformität des Arbeitsprodukts mit seinem geplanten Modell gehört. Beobachtung als Methode zum Verständnis der Realität wird entweder dort eingesetzt, wo Experimente unmöglich oder sehr schwierig sind (in der Astronomie, Vulkanologie, Hydrologie), oder wenn es darum geht, die natürliche Funktionsweise oder das Verhalten eines Objekts zu untersuchen (in der Ethologie, Sozialpsychologie usw.). Beobachtung als Methode setzt die Existenz eines Forschungsprogramms voraus, das auf der Grundlage früherer Überzeugungen, etablierter Fakten und akzeptierter Konzepte erstellt wurde. Sonderfälle der Beobachtungsmethode sind Messung und Vergleich.

Experiment- eine Erkenntnismethode, mit deren Hilfe Phänomene der Realität unter kontrollierten und kontrollierten Bedingungen untersucht werden. Sie unterscheidet sich von der Beobachtung durch den Eingriff in das Untersuchungsobjekt, also durch Aktivität in Bezug auf dieses. Bei der Durchführung eines Experiments beschränkt sich der Forscher nicht auf die passive Beobachtung von Phänomenen, sondern greift bewusst in den natürlichen Ablauf ihres Auftretens ein, indem er den untersuchten Prozess direkt beeinflusst oder die Bedingungen verändert, unter denen dieser Prozess abläuft. Die Besonderheit des Experiments liegt auch darin normale Bedingungen Prozesse in der Natur sind äußerst komplex und kompliziert und können nicht vollständig kontrolliert und kontrolliert werden. Daher stellt sich die Aufgabe, eine Studie zu organisieren, in der es möglich wäre, den Fortschritt des Prozesses in „reiner“ Form zu verfolgen. Zu diesem Zweck trennt das Experiment wesentliche von unwichtigen Faktoren und vereinfacht dadurch die Situation erheblich. Im Ergebnis trägt eine solche Vereinfachung zu einem tieferen Verständnis von Phänomenen bei und schafft die Möglichkeit, die wenigen Faktoren und Größen zu kontrollieren, die für einen bestimmten Prozess wesentlich sind. Die Entwicklung der Naturwissenschaften wirft das Problem der Genauigkeit von Beobachtungen und Experimenten auf. Tatsache ist, dass sie spezielle Werkzeuge und Geräte benötigen, die in letzter Zeit so komplex geworden sind, dass sie selbst beginnen, Einfluss auf den Beobachtungs- und Experimentiergegenstand zu nehmen, was den Bedingungen entsprechend nicht der Fall sein sollte. Dies gilt vor allem für die Forschung im Bereich der Mikroweltphysik (Quantenmechanik, Quantenelektrodynamik etc.).

Analogie- eine Erkenntnismethode, bei der das bei der Betrachtung eines Objekts gewonnene Wissen auf ein anderes, weniger untersuchtes und derzeit untersuchtes Objekt übertragen wird. Die Analogiemethode basiert auf der Ähnlichkeit von Objekten nach einer Reihe von Merkmalen, die es ermöglicht, absolut zuverlässige Erkenntnisse über das untersuchte Thema zu erhalten. Die Verwendung der Analogiemethode in der wissenschaftlichen Erkenntnis erfordert eine gewisse Vorsicht. Dabei ist es äußerst wichtig, klar zu identifizieren, unter welchen Bedingungen es am effektivsten funktioniert. In Fällen, in denen es jedoch möglich ist, ein System klar formulierter Regeln für die Wissensübertragung von einem Modell auf einen Prototyp zu entwickeln, erlangen die Ergebnisse und Schlussfolgerungen der Analogiemethode Beweiskraft.

Modellieren- eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf der Untersuchung beliebiger Objekte anhand ihrer Modelle basiert. Die Entstehung dieser Methode ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass sich das untersuchte Objekt oder Phänomen manchmal als für den direkten Eingriff des erkennenden Subjekts unzugänglich erweist oder ein solcher Eingriff aus mehreren Gründen unangemessen ist. Simulation setzt Transfer voraus Forschungstätigkeit auf ein anderes Objekt und fungiert als Ersatz für das Objekt oder Phänomen, das uns interessiert. Das Ersatzobjekt wird als Modell bezeichnet, das Forschungsobjekt als Original bzw. Prototyp. In diesem Fall fungiert das Modell als Ersatz für den Prototyp, der es ermöglicht, bestimmte Erkenntnisse über diesen zu gewinnen. Der Kern der Modellierung als Erkenntnismethode besteht also darin, den Untersuchungsgegenstand durch ein Modell zu ersetzen, und als Modell können sowohl Objekte natürlichen als auch künstlichen Ursprungs verwendet werden. Die Fähigkeit zur Modellierung basiert auf der Tatsache, dass das Modell in gewisser Hinsicht einen Aspekt des Prototyps widerspiegelt. Bei der Modellierung ist es sehr wichtig, über eine geeignete Theorie oder Hypothese zu verfügen, die die Grenzen und Grenzen zulässiger Vereinfachungen genau vorgibt.

Moderne Wissenschaft Es sind mehrere Arten der Modellierung bekannt:

1) Subjektmodellierung, bei der an einem Modell geforscht wird, das bestimmte geometrische, physikalische, dynamische oder reproduziert funktionelle Eigenschaften Originalobjekt;

2) symbolische Modellierung, bei der Diagramme, Zeichnungen und Formeln als Modelle fungieren. Die wichtigste Ansicht Bei einer solchen Modellierung handelt es sich um eine mathematische Modellierung, die mithilfe von Mathematik und Logik erstellt wird.

3) Mentale Modellierung, bei der anstelle von Zeichenmodellen mentale visuelle Darstellungen dieser Zeichen und Operationen mit ihnen verwendet werden. In letzter Zeit hat sich ein Modellversuch mit Computern durchgesetzt, die sowohl Mittel als auch Gegenstand experimenteller Forschung sind und das Original ersetzen. In diesem Fall fungiert der Algorithmus (Programm) für die Funktionsweise des Objekts als Modell.

Analyse- eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf dem Verfahren der mentalen oder realen Aufteilung eines Objekts in seine Bestandteile basiert. Die Zerstückelung zielt darauf ab, vom Studium des Ganzen zum Studium seiner Teile überzugehen und erfolgt durch Abstrahieren von der Verbindung der Teile untereinander. Die Analyse ist ein organischer Bestandteil jeder wissenschaftlichen Forschung, die normalerweise die erste Phase darstellt, in der der Forscher von einer undifferenzierten Beschreibung des untersuchten Objekts zur Identifizierung seiner Struktur, Zusammensetzung sowie seiner Eigenschaften und Merkmale übergeht.

Synthese- Dies ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf dem Verfahren zur Kombination verschiedener Elemente eines Themas zu einem einzigen Ganzen, einem System, basiert, ohne das eine wirklich wissenschaftliche Erkenntnis dieses Themas unmöglich ist. Die Synthese fungiert nicht als Methode zur Konstruktion des Ganzen, sondern als Methode zur Darstellung des Ganzen in Form einer durch Analyse gewonnenen Wissenseinheit. Bei der Synthese kommt es nicht nur zu einer Vereinheitlichung, sondern zu einer Verallgemeinerung der analytisch identifizierten und untersuchten Merkmale des Objekts. Die durch die Synthese gewonnenen Erkenntnisse fließen in die Theorie des Objekts ein, die angereichert und verfeinert den Weg neuer wissenschaftlicher Forschung bestimmt.

Induktion- eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, bei der es sich um die Formulierung einer logischen Schlussfolgerung durch Zusammenfassung von Beobachtungs- und Versuchsdaten handelt. Die unmittelbare Grundlage der induktiven Folgerung ist die Wiederholbarkeit von Merkmalen in einer Reihe von Objekten einer bestimmten Klasse. Eine Schlussfolgerung durch Induktion ist eine Schlussfolgerung über die allgemeinen Eigenschaften aller zu einer bestimmten Klasse gehörenden Objekte, basierend auf der Beobachtung einer ziemlich großen Vielfalt einzelner Tatsachen. Typischerweise werden induktive Verallgemeinerungen als empirische Wahrheiten oder empirische Gesetze angesehen. Man unterscheidet zwischen vollständiger und unvollständiger Induktion. Die vollständige Induktion erstellt eine allgemeine Schlussfolgerung, die auf der Untersuchung aller Objekte oder Phänomene einer bestimmten Klasse basiert. Aufgrund der vollständigen Induktion hat die resultierende Schlussfolgerung den Charakter einer zuverlässigen Schlussfolgerung. Das Wesen der unvollständigen Induktion besteht darin, dass sie eine allgemeine Schlussfolgerung auf der Grundlage der Beobachtung einer begrenzten Anzahl von Tatsachen bildet, wenn es unter diesen keine gibt, die der induktiven Schlussfolgerung widersprechen. Daher ist es natürlich, dass die auf diese Weise gewonnene Wahrheit unvollständig ist; hier erhalten wir probabilistisches Wissen, das einer zusätzlichen Bestätigung bedarf.

Abzug - eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die im Übergang von einigen allgemeinen Prämissen zu besonderen Ergebnissen und Konsequenzen besteht. Die Schlussfolgerung durch Deduktion wird nach dem folgenden Schema konstruiert; alle Elemente der Klasse „A“ haben die Eigenschaft „B“; Artikel „a“ gehört zur Klasse „A“; Das bedeutet, dass „a“ die Eigenschaft „B“ hat. Im Allgemeinen basiert die Deduktion als Erkenntnismethode auf bereits bekannten Gesetzen und Prinzipien. Daher ermöglicht uns die Deduktionsmethode nicht, sinnvolle neue Erkenntnisse zu gewinnen. Deduktion ist nur eine Möglichkeit zur logischen Entwicklung eines Satzsystems auf der Grundlage anfänglicher Kenntnisse, eine Möglichkeit, den spezifischen Inhalt allgemein anerkannter Prämissen zu identifizieren. Die Lösung jedes wissenschaftlichen Problems besteht darin, verschiedene Vermutungen, Annahmen und meist mehr oder weniger begründete Hypothesen aufzustellen, mit deren Hilfe der Forscher versucht, Fakten zu erklären, die nicht in alte Theorien passen. In unsicheren Situationen entstehen Hypothesen, deren Erklärung für die Wissenschaft relevant wird. Darüber hinaus kommt es auf der Ebene des empirischen Wissens (wie auch auf der Ebene seiner Erklärung) häufig zu widersprüchlichen Urteilen. Um diese Probleme zu lösen, sind Hypothesen erforderlich. Eine Hypothese ist jede Annahme, Vermutung oder Vorhersage, die aufgestellt wird, um eine Situation der Unsicherheit in der wissenschaftlichen Forschung zu beseitigen. Daher handelt es sich bei einer Hypothese nicht um verlässliches Wissen, sondern um wahrscheinliches Wissen, dessen Wahrheit oder Falschheit noch nicht festgestellt wurde. Jede Hypothese muss entweder durch das erlangte Wissen einer bestimmten Wissenschaft oder durch neue Fakten gerechtfertigt sein (unsicheres Wissen wird nicht zur Untermauerung der Hypothese herangezogen). Es muss die Eigenschaft haben, alle Tatsachen zu erklären, die sich auf ein bestimmtes Wissensgebiet beziehen, sie zu systematisieren, sowie Tatsachen außerhalb dieses Gebiets, die Entstehung neuer Tatsachen vorherzusagen (zum Beispiel die Quantenhypothese von M. Planck, vorgeschlagen unter zu Beginn des 20. Jahrhunderts führte zur Entstehung einer Quantenmechanik, Quantenelektrodynamik und anderer Theorien). Darüber hinaus sollte die Hypothese nicht im Widerspruch zu bestehenden Fakten stehen. Eine Hypothese muss entweder bestätigt oder widerlegt werden. Dazu muss es die Eigenschaften Falsifizierbarkeit und Überprüfbarkeit aufweisen. Falsifikation ist ein Verfahren, das die Falschheit einer Hypothese als Ergebnis experimenteller oder theoretischer Tests feststellt. Das Erfordernis der Falsifizierbarkeit von Hypothesen bedeutet, dass Gegenstand der Wissenschaft nur grundsätzlich falsifizierbares Wissen sein kann. Unwiderlegbares Wissen (zum Beispiel die Wahrheiten der Religion) hat nichts mit Wissenschaft zu tun. Die experimentellen Ergebnisse selbst können die Hypothese jedoch nicht widerlegen. Dies erfordert eine alternative Hypothese oder Theorie, die Folgendes liefert weitere Entwicklung Wissen. Ansonsten wird die erste Hypothese nicht abgelehnt. Bei der Verifizierung handelt es sich um den Prozess der Feststellung der Wahrheit einer Hypothese oder Theorie als Ergebnis ihrer empirischen Prüfung. Auch eine indirekte Überprüfbarkeit ist möglich, basierend auf logischen Schlussfolgerungen aus direkt überprüften Fakten.

Private Methoden- Hierbei handelt es sich um spezielle Methoden, die entweder nur innerhalb eines bestimmten Wissenschaftszweigs oder außerhalb des Zweigs, in dem sie entstanden sind, funktionieren. Dies ist die in der Zoologie verwendete Methode der Vogelberingung. Und die in anderen Zweigen der Naturwissenschaften verwendeten Methoden der Physik führten zur Entstehung der Astrophysik, Geophysik, Kristallphysik usw. Zum Studium eines Faches wird oft ein Komplex miteinander verbundener privater Methoden verwendet. Beispielsweise nutzt die Molekularbiologie gleichzeitig die Methoden der Physik, der Mathematik, der Chemie und der Kybernetik.

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Wissenschaftliche Forschungsmethoden

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Dort, S. 152-53). 1) Die empirische Seite beinhaltet Funktionen: kollektiv (ihr, ihre Anhäufung), beschreibend (Fakten, ihre primäre Systematisierung); 2) theoretisch - Funktionen: Erklärung (Verallgemeinerung), (Neue Theorien erstellen, neue Konzepte aufstellen, neue Gesetze ansammeln), Vorhersage (Prognose), was Anlass gibt, die Theorie der Naturwissenschaften als „Kompass“ in der wissenschaftlichen Forschung zu bezeichnen.

Die ideologische Funktion der Naturwissenschaft ist untrennbar mit den theoretischen Funktionen der Naturwissenschaft verbunden; es zielt darauf ab, ein naturwissenschaftliches Weltbild zu entwickeln, das die Möglichkeit reaktionär-idealistischer und religiöser Ansichten über die Natur ausschließt; 3) die produktive und praktische Seite der Naturwissenschaft manifestiert sich als direkte Produktivkraft. Die moderne Wissenschaft zeigt, dass die Naturwissenschaft den Weg für die Entwicklung der Technologie ebnet.

Die Mittel der Naturwissenschaft entsprechen allen Stufen, die die naturwissenschaftliche Erkenntnis durchläuft und in denen die Funktionen der Naturwissenschaft ihren Ausdruck finden: empirisch, experimentelle Studie Dabei handelt es sich um ein ganzes System experimenteller und beobachtender Geräte (Geräte, darunter auch Recheninstrumente, insbesondere Messanlagen), mit deren Hilfe neue Sachverhalte ermittelt werden. Theoretische Forschung beinhaltet die abstrakte Arbeit von Wissenschaftlern, die darauf abzielt, Fakten zu erklären (angeblich – mit Hilfe von getesteten und bewährten – mit Hilfe von Theorien und Gesetzen der Wissenschaft); zu Konzepten, die experimentelle Daten verallgemeinern. Beide zusammen führen (häufig mit dem Einstieg in den Bereich experimenteller Halbfabriken und experimenteller Installationen, Designbüros) eine Überprüfung des Gelernten durch.

Die Methoden der Naturwissenschaften basieren auf der Einheit empirischer und theoretischer Aspekte. Sie bedingen sich gegenseitig. Ihr Bruch oder zumindest die bevorzugte Entwicklung des einen auf Kosten des anderen verschließt den Weg zur richtigen Naturerkenntnis: Theorie wird sinnlos, Erfahrung wird blind.

Methoden der Naturwissenschaften können in Gruppen eingeteilt werden: a) Allgemeine Methoden beziehen sich auf die gesamte Naturwissenschaft, jedes Fachgebiet der Natur, jede Wissenschaft. Dabei handelt es sich um verschiedene Formen der dialektischen Methode, die es ermöglicht, den gesamten Erkenntnisprozess, alle seine Stufen, zum Beispiel Methode usw., miteinander zu verbinden. Jene Zweigsysteme der Naturwissenschaften, deren Struktur der Realität entspricht historischer Prozess Ihre Entwicklung (zum Beispiel die Chemie) folgt tatsächlich dieser Methode. Dialektik zeigt sich auch darin, dass „... die Methode sich formal nicht von der Forschungsmethode unterscheiden kann.“ Die Studie muss sich mit dem Material im Detail vertraut machen, die verschiedenen Formen seiner Entwicklung analysieren und ihre inneren Zusammenhänge nachzeichnen. Erst nach Abschluss dieser Arbeiten kann die tatsächliche Bewegung richtig dargestellt werden. Da dies gelungen ist und das Leben des Materials seinen gebührenden Platz erhalten hat, könnte es scheinen, als hätten wir eine apriorische Konstruktion vor uns“ (siehe K. Marx und Soch., 2. Aufl., Bd. 23, S. 21). ). Dies kommt beispielsweise besonders häufig in formalen, mathematisierten Zweigen der Naturwissenschaften vor.

In der Naturwissenschaft wird die dialektische Methode als Vergleichsmethode (in der Chemie) konkretisiert, mit deren Hilfe der universelle Zusammenhang von Phänomenen aufgedeckt wird. Daher - vergleichend , . In Zoo-, Phytoi Physische Geographie Es wird seit langem erfolgreich eingesetzt. In der Naturwissenschaft fungiert die dialektische Methode auch als historische Methode (alle fortschrittlichen kosmogonischen – stellaren und planetarischen – basieren auf ihr), in (als Grundlage der historischen Geologie, die in der Methode des Aktualismus unvollständig zum Ausdruck kommt), in der Biologie Methode ist die Basis. Manchmal werden beide Methoden zu einer einzigen vergleichenden historischen Methode kombiniert, die tiefer und aussagekräftiger ist als jede von ihnen. Dieselbe Methode wird, wenn sie auf den Erkenntnisprozess der Natur, der Physik, angewendet wird, mit dem Prinzip der Korrespondenz in Verbindung gebracht und trägt zur Konstruktion moderner physikalischer Theorien bei.

b) Spezielle Methoden werden auch in der Naturwissenschaft eingesetzt, beziehen sich jedoch nicht auf ihr Fach als Ganzes, sondern nur auf einen seiner Aspekte (Phänomene, Wesen, quantitative, strukturelle Zusammenhänge) oder eine bestimmte Forschungsmethode: Analyse, Synthese, Induktion usw. Besondere Methoden sind: Beobachtung, Vergleich und als Sonderfall. Mathematische Techniken und Methoden sind als besondere Methoden zur Untersuchung und Darstellung quantitativer und struktureller Aspekte und Beziehungen von Objekten und Natur sowie als Methoden und Theorien äußerst wichtig. Rolle mathematische Methoden c Die Naturwissenschaft nimmt durch den immer breiteren Einsatz von Rechenmaschinen stetig zu. Generell findet eine Mathematisierung statt moderne Naturwissenschaft Damit verbunden sind die Methoden der Analogie und des industriellen Experiments.

c) Besondere Methoden sind spezielle Methoden, die entweder nur innerhalb des naturwissenschaftlichen Zweigs oder außerhalb des naturwissenschaftlichen Zweigs, in dem sie entstanden sind, funktionieren. So führten die in anderen Zweigen der Naturwissenschaften verwendeten Methoden der Physik zur Entstehung