Méthodologie des sciences naturelles. Méthodes de connaissance scientifique

Méthodes des sciences naturelles et leur classification.

Avec l'avènement du besoin de connaissances, il était nécessaire d'analyser et d'évaluer diverses méthodes - c.-à-d. en méthodologie.

Les méthodes scientifiques spécifiques reflètent les tactiques de recherche, tandis que les méthodes scientifiques générales reflètent la stratégie.

La méthode de cognition est une manière d'organiser des moyens, des méthodes de connaissances théoriques et activités pratiques.

La méthode est le principal outil théorique d'obtention et de rationalisation des connaissances scientifiques.

Types de méthodes de sciences naturelles :

- général (concernant toute science) - l'unité du logique et de l'historique, l'ascension de l'abstrait au concret ;

- spécial (concernant un seul côté de l'objet étudié) - analyse, synthèse, comparaison, induction, déduction, etc. ;

- privés, qui n'opèrent que dans un certain domaine de la connaissance.

Méthodes de sciences naturelles :

observation - la source d'information initiale, un processus délibéré de perception d'objets ou de phénomènes, est utilisée lorsqu'il est impossible de mettre en place une expérience directe, par exemple en cosmologie (cas particuliers d'observation - comparaison et mesure);

analyse - basée sur la division mentale ou réelle d'un objet en parties, lorsqu'elles passent d'une description intégrale d'un objet à sa structure, sa composition, ses caractéristiques et ses propriétés;

synthèse - basée sur la combinaison de divers éléments du sujet en un seul ensemble et la généralisation des caractéristiques sélectionnées et étudiées de l'objet;

induction - consiste à formuler une conclusion logique basée sur des généralisations de données expérimentales et observationnelles; le raisonnement logique va du particulier au général, permettant une meilleure compréhension et une transition vers un niveau plus général de considération du problème ;

déduction - une méthode de cognition, consistant en la transition de certains dispositions générales aux résultats privés ;

hypothèse - une hypothèse avancée pour résoudre une situation incertaine, elle est conçue pour expliquer ou systématiser certains faits liés à un domaine de connaissance donné ou en dehors de celui-ci, mais en même temps ne pas contredire ceux qui existent déjà. L'hypothèse doit être confirmée ou infirmée ;

méthode de comparaison - utilisée dans la comparaison quantitative des propriétés étudiées, des paramètres d'objets ou de phénomènes;

expérience - détermination expérimentale des paramètres des objets ou des objets à l'étude;

modélisation - créer un modèle d'un objet ou d'un objet d'intérêt pour le chercheur et mener une expérience dessus, observer puis superposer les résultats obtenus sur l'objet à l'étude.

Les méthodes générales de cognition concernent toutes les disciplines et permettent de relier toutes les étapes du processus cognitif. Ces méthodes sont utilisées dans n'importe quel domaine de recherche et vous permettent d'identifier les relations et les caractéristiques des objets à l'étude. Dans l'histoire des sciences, les chercheurs qualifient ces méthodes de méthodes métaphysiques et dialectiques. Méthodes privées savoir scientifique- Ce sont des méthodes qui ne sont utilisées que dans une branche particulière de la science. Diverses méthodes les sciences naturelles (physique, chimie, biologie, écologie, etc.) sont particulières par rapport à la méthode dialectique générale de la cognition. Parfois, les méthodes privées peuvent être utilisées en dehors des branches des sciences naturelles dont elles sont issues. Par exemple, physique et méthodes chimiques utilisé en astronomie, biologie, écologie. Souvent, les chercheurs appliquent un ensemble de méthodes particulières interdépendantes à l'étude d'un sujet. Par exemple, l'écologie utilise simultanément les méthodes de la physique, des mathématiques, de la chimie et de la biologie. Des méthodes particulières de cognition sont associées à des méthodes spéciales. Des méthodes spéciales examinent certaines caractéristiques de l'objet à l'étude. Ils peuvent se manifester à la fois empiriquement et niveaux théoriques savoir et être universel.

L'observation est un processus délibéré de perception d'objets de la réalité, reflet sensuel objets et phénomènes, au cours desquels une personne reçoit informations primaires sur le monde qui l'entoure. Par conséquent, l'étude commence le plus souvent par l'observation, et ce n'est qu'ensuite que les chercheurs passent à d'autres méthodes. Les observations ne sont associées à aucune théorie, mais le but de l'observation est toujours associé à une situation problématique. L'observation suppose l'existence d'un certain plan de recherche, hypothèse sujette à analyse et à vérification. Les observations sont utilisées là où l'expérience directe ne peut pas être faite (en volcanologie, cosmologie). Les résultats de l'observation sont consignés dans une description indiquant les caractéristiques et les propriétés de l'objet étudié qui font l'objet de l'étude. La description doit être aussi complète, précise et objective que possible. Ce sont les descriptions des résultats d'observation qui constituent la base empirique de la science; sur leur base, des généralisations empiriques, une systématisation et une classification sont créées.

La mesure est la détermination des valeurs quantitatives (caractéristiques) des côtés étudiés ou des propriétés d'un objet à l'aide de dispositifs techniques. Les unités de mesure avec lesquelles les données obtenues sont comparées jouent un rôle important dans l'étude.

Une expérience est une méthode de connaissance empirique plus complexe que l'observation. C'est une influence délibérée et strictement contrôlée d'un chercheur sur un objet ou un phénomène d'intérêt afin d'étudier ses divers aspects, connexions et relations. Au cours d'une étude expérimentale, un scientifique intervient dans le cours naturel des processus, transforme l'objet d'étude. La spécificité de l'expérience réside également dans le fait qu'elle permet de voir un objet ou un processus en forme pure. Cela est dû à l'exclusion maximale de l'influence de facteurs étrangers.

L'abstraction est une distraction mentale de toutes les propriétés, connexions et relations de l'objet étudié, qui sont considérées comme insignifiantes. Ce sont les modèles d'un point, d'une droite, d'un cercle, d'un plan. Le résultat du processus d'abstraction est appelé abstraction. Les objets réels dans certaines tâches peuvent être remplacés par ces abstractions (la Terre peut être considérée comme un point matériel lorsqu'elle se déplace autour du Soleil, mais pas lorsqu'elle se déplace le long de sa surface).

L'idéalisation est l'opération consistant à mettre en évidence mentalement une propriété ou une relation importante pour une théorie donnée, en construisant mentalement un objet doté de cette propriété (relation). Par conséquent, l'objet idéal n'a que cette propriété (relation). La science met en évidence dans la réalité des schémas généraux qui sont significatifs et se répètent dans divers sujets, nous devons donc opter pour des distractions à partir d'objets réels. C'est ainsi que se forment des concepts tels que «atome», «ensemble», «corps absolument noir», «gaz parfait», «milieu continu». Les objets idéaux ainsi obtenus n'existent pas réellement, car dans la nature il ne peut y avoir d'objets et de phénomènes qui n'aient qu'une seule propriété ou qualité. Lors de l'application de la théorie, il est nécessaire de comparer à nouveau les modèles idéaux et abstraits obtenus et utilisés avec la réalité. Par conséquent, le choix des abstractions en fonction de leur adéquation à la théorie donnée et leur exclusion ultérieure sont importants.

Parmi les méthodes de recherche universelles spéciales, on distingue l'analyse, la synthèse, la comparaison, la classification, l'analogie, la modélisation.

L'analyse est l'une des étapes initiales recherche, quand d'une description intégrale d'un objet on passe à sa structure, sa composition, ses caractéristiques et ses propriétés. L'analyse est une méthode de connaissance scientifique, qui est basée sur la procédure de division mentale ou réelle d'un objet en ses parties constituantes et leur étude séparée. Il est impossible de connaître l'essence d'un objet, uniquement en mettant en évidence en lui les éléments qui le composent. Lorsque les particularités de l'objet étudié sont étudiées par analyse, elles sont complétées par synthèse.

La synthèse est une méthode de connaissance scientifique, qui repose sur la combinaison d'éléments identifiés par l'analyse. La synthèse n'agit pas comme une méthode de construction du tout, mais comme une méthode de représentation du tout sous la forme de la seule connaissance obtenue par l'analyse. Il montre la place et le rôle de chaque élément dans le système, leur relation avec les autres composants. L'analyse fixe principalement le spécifique qui distingue les parties les unes des autres, la synthèse - généralise les caractéristiques analytiquement identifiées et étudiées de l'objet. L'analyse et la synthèse trouvent leur origine dans l'activité pratique de l'homme. Une personne a appris à analyser et à synthétiser mentalement uniquement sur la base d'une division pratique, en comprenant progressivement ce qui arrive à un objet lorsqu'elle effectue des actions pratiques avec lui. L'analyse et la synthèse sont des composantes de la méthode analytique-synthétique de la cognition.

La comparaison est une méthode de connaissance scientifique qui vous permet d'établir la similitude et la différence entre les objets à l'étude. La comparaison sous-tend de nombreuses mesures de sciences naturelles qui font partie intégrante de toute expérience. En comparant des objets entre eux, une personne a la possibilité de les connaître correctement et ainsi de naviguer correctement dans le monde qui l'entoure, de l'influencer délibérément. La comparaison est importante lorsque des objets réellement homogènes et similaires par essence sont comparés. La méthode de comparaison met en évidence les différences entre les objets étudiés et constitue la base de toute mesure, c'est-à-dire la base d'études expérimentales.

La classification est une méthode de connaissance scientifique qui combine en une seule classe des objets qui sont aussi similaires que possible les uns aux autres dans caractéristiques essentielles. La classification permet de réduire le matériel diversifié accumulé à un nombre relativement restreint de classes, de types et de formes et de révéler les premières unités d'analyse, de découvrir des traits et des relations stables. En règle générale, les classifications sont exprimées sous forme de textes sur langues naturelles, schémas et tableaux.

L'analogie est une méthode de cognition dans laquelle il y a un transfert de connaissances obtenues en considérant un objet à un autre, moins étudié, mais similaire au premier dans certaines propriétés essentielles. La méthode d'analogie est basée sur la similitude des objets selon un certain nombre de signes quelconques, et la similitude est établie à la suite de la comparaison des objets les uns avec les autres. Ainsi, la méthode par analogie est basée sur la méthode par comparaison.

La méthode d'analogie est étroitement liée à la méthode de modélisation, qui est l'étude de tous les objets à l'aide de modèles avec le transfert ultérieur des données obtenues à l'original. Cette méthode est basée sur la similitude essentielle de l'objet original et de son modèle. À la recherche moderne utilisation différentes sortes modélisation : sujet, mental, symbolique, informatique.

Le processus de connaissance scientifique en vue générale est une solution à divers types de problèmes qui se posent au cours d'activités pratiques. La solution des problèmes qui se posent dans ce cas est obtenue en utilisant des techniques (méthodes) spéciales qui permettent de passer de ce qui est déjà connu à de nouvelles connaissances. Un tel système de techniques est généralement appelé une méthode. La méthode est un ensemble de techniques et d'opérations de connaissance pratique et théorique de la réalité.

L'unité de ses aspects empiriques et théoriques sous-tend les méthodes des sciences naturelles. Ils sont liés et se conditionnent mutuellement. Leur rupture, ou le développement prédominant de l'un aux dépens de l'autre, ferme la voie à la connaissance correcte de la nature - la théorie devient inutile, l'expérience devient aveugle.

Le versant empirique implique la nécessité de collecter des faits et des informations (établir des faits, les enregistrer, les accumuler), ainsi que de les décrire (énoncé des faits et leur systématisation primaire).

Le côté théorique est associé à l'explication, la généralisation, la création de nouvelles théories, les hypothèses, la découverte de nouvelles lois, la prédiction de nouveaux faits dans le cadre de ces théories. Avec leur aide, une image scientifique du monde est développée et ainsi la fonction idéologique de la science est réalisée.

Les méthodes des sciences naturelles peuvent être divisées en groupes:

a) méthodes générales

Concernant toute science naturelle, tout sujet de la nature, toute science. ce Formes variées une méthode qui permet de relier tous les aspects du processus de cognition, toutes ses étapes, par exemple, la méthode de remontée de l'abstrait au concret, l'unité du logique et de l'historique. Ce sont plutôt des méthodes philosophiques générales de cognition.

b) méthodes spéciales

Méthodes spéciales qui ne concernent pas l'objet des sciences naturelles dans son ensemble, mais seulement un de ses aspects ou une certaine méthode de recherche : analyse, synthèse, induction, déduction ;

Les méthodes spéciales comprennent également l'observation, la mesure, la comparaison et l'expérimentation.

En sciences naturelles, les méthodes scientifiques spéciales sont de la plus haute importance, par conséquent, dans le cadre de notre cours, il est nécessaire d'examiner leur essence plus en détail.

L'observation est un processus strict et délibéré de perception d'objets de la réalité qui ne doit pas être modifié. Historiquement, la méthode d'observation a évolué comme composant opération de travail, qui comprend l'établissement de la conformité du produit du travail avec son modèle prévu.

L'observation comme méthode suppose la présence d'un programme de recherche, formé sur la base de croyances passées, de faits établis, de concepts acceptés. La mesure et la comparaison sont des cas particuliers de la méthode d'observation.

Expérience - une méthode de cognition à l'aide de laquelle les phénomènes de la réalité sont étudiés dans des conditions contrôlées et contrôlées. Elle diffère de l'observation par intervention sur l'objet étudié, c'est-à-dire par activité en relation avec lui. Lors de la conduite d'une expérience, le chercheur ne se limite pas à l'observation passive des phénomènes, mais interfère consciemment dans le cours naturel de leur évolution en influençant directement le processus étudié ou en modifiant les conditions dans lesquelles ce processus se déroule.

Le développement des sciences naturelles pose le problème de la rigueur de l'observation et de l'expérimentation. Le truc c'est qu'ils ont besoin outils spéciaux et les appareils qui Ces derniers temps deviennent si complexes qu'ils commencent eux-mêmes à influencer l'objet d'observation et d'expérience, ce qui, selon les conditions, ne devrait pas l'être. Cela s'applique principalement à la recherche dans le domaine de la physique des micromondes (mécanique quantique, électrodynamique quantique, etc.).

L'analogie est une méthode de cognition dans laquelle il y a un transfert des connaissances obtenues au cours de la considération d'un objet à un autre, moins étudié et en ce momentétudié. La méthode d'analogie est basée sur la similitude des objets dans un certain nombre de signes, ce qui vous permet d'obtenir des connaissances assez fiables sur le sujet étudié.

L'utilisation de la méthode par analogie dans les connaissances scientifiques requiert une certaine prudence. Ici, il est extrêmement important d'identifier clairement les conditions dans lesquelles il fonctionne le plus efficacement. Cependant, dans les cas où il est possible de développer un système de règles clairement formulées pour transférer les connaissances d'un modèle à un prototype, les résultats et les conclusions par la méthode d'analogie deviennent probants.

L'analyse est une méthode de connaissance scientifique, qui est basée sur la procédure de démembrement mental ou réel d'un objet en ses parties constituantes. Le démembrement vise le passage de l'étude du tout à l'étude de ses parties et s'effectue en faisant abstraction de la connexion des parties entre elles.

2. Niveaux structurels d'organisation de la matière et structure des sciences naturelles

Les propriétés les plus importantes de la matière sont structurelles et systématiques. La matière est structurée d'une certaine manière à tous les niveaux d'échelle de temps : des particules élémentaires à l'Univers dans son ensemble. La cohérence signifie l'ordre d'un ensemble d'éléments interconnectés qui ont une intégrité par rapport à d'autres objets ou conditions externes. Ainsi, le système se caractérise par des connexions internes plus fortes que les connexions avec l'environnement.

Cela implique la nécessité non seulement de systématiser, de classer divers objets de la nature, mais aussi d'étudier les liens entre eux, ou les interactions. Les plus intéressantes d'un point de vue fondamental sont les interactions dites fondamentales qui sous-tendent toute la variété des forces d'action visibles et connues de la science d'un corps sur un autre. Chacun d'eux a son propre champ physique. Leur nombre est petit (actuellement trois : gravitationnel, électrofaible et fort), et on espère qu'à la suite de la création d'une théorie générale (superunification), ils pourront être réduits à une Force Universelle de la Nature. Ce problème mondial est à l'ordre du jour depuis l'époque d'A. Einstein, dont le génie n'a pas suffi à le résoudre, bien qu'il y ait consacré environ 30 des dernières années de sa vie. Les espoirs d'une telle possibilité sont liés au fait qu'il existe déjà une approche universelle de la description de tous les types d'interactions fondamentales, à savoir celle du champ quantique. Schématiquement, toute interaction de deux particules (corps) dans le vide (c'est-à-dire sans milieu émetteur) peut être décrite comme un échange de ces particules par des quanta du champ correspondant émis par l'un d'eux et absorbés par l'autre. Dans ce cas, les quanta de champ, se propageant à une vitesse finie (dans le vide à la vitesse de la lumière), transfèrent de l'énergie et de la quantité de mouvement, qui sont ressenties par les particules qui les absorbent sous l'action d'une force. En relation avec la vitesse finie de propagation des quanta de champ dans l'espace, le concept d '"interaction à courte portée" a été établi. Cela signifie que toute action, toute information est transmise d'un corps à un autre non pas instantanément, mais séquentiellement de point à point avec une vitesse finie. Le point de vue opposé qui prévalait auparavant - "action à longue portée" - intuitivement, supposant a priori que l'information sur la position de toute particule et sa position se propage instantanément dans tout l'Univers, n'a pas résisté à l'épreuve de l'expérience et n'est plus que de valeur historique.

Les particules ont une masse au repos, tandis que les quanta de champ n'en ont pas. Les particules sont localisées dans telle ou telle région de l'espace, et les champs y sont distribués. Mais en même temps, les deux possèdent simultanément à la fois les propriétés des ondes et les propriétés des particules (ce que l'on appelle le "dualisme particule-onde"). La possibilité de transformations matière - champ - matière dans le monde des particules élémentaires reflète l'unité interne de la matière.

La structure des sciences naturelles. Les unités structurelles les plus importantes de la matière peuvent être alignées en fonction de leurs tailles caractéristiques. Ici, il est important de comprendre que nous ne parlons que d'ordres de grandeur caractérisant l'étendue d'un représentant typique dans l'espace et la durée des processus typiques dans celui-ci. Malgré l'unité méthodologique générale des sciences naturelles (voir le module suivant), lors du changement dimensions caractéristiques et fois pour un nombre colossal d'ordres de grandeur, il devient nécessaire de développer des méthodes spécifiques de recherche et d'analyse. Sur une base élargie et très conditionnelle (au sens de la position des frontières), la nature peut être divisée en trois "étages" (ou "mondes") : micro-, macro- et méga-.

Le premier est le monde des particules élémentaires, des champs fondamentaux et des systèmes contenant un petit nombre de telles particules. Ce sont les racines des sciences naturelles, et les problèmes les plus fondamentaux de l'univers y sont concentrés. Le macromonde est le niveau des objets et des phénomènes qui nous entourent et qui nous est familier. Même cela semble immense et extrêmement diversifié, même si ce n'est qu'une petite partie de la nature. Enfin, le mégamonde est constitué d'objets de taille comparable à l'Univers, dont les dimensions ne sont pas encore établies même en ordre de grandeur. Une division plus détaillée et aussi très conditionnelle de ces niveaux a conduit à l'émergence des sciences correspondantes dans les sciences naturelles : physique, chimie, biologie, etc. Chacun d'eux regroupe une centaine de disciplines spécifiques encore plus restreintes (par exemple, la mécanique, la thermodynamique, la chimie organique, la zoologie, la botanique, la physiologie végétale, etc.). Il existe également des sections interdisciplinaires de la science, par exemple, la synergétique (du mot grec joint, agissant de concert) est une théorie de l'auto-organisation dans des systèmes ouverts hors équilibre, couvrant tous les niveaux de la structure de la matière et considérant la nature comme un système auto-organisé complexe.

Le macrocosme est accessible à l'observation directe, les événements qui s'y déroulent nous sont familiers, nous le contactons et interagissons avec lui à chaque instant. Il a été étudié par l'homme pendant de nombreux millénaires et sa connaissance a une utilité pratique directe. Néanmoins, il contient de nombreux mystères non résolus de la nature et la grande majorité des scientifiques modernes continuent de travailler dans ce domaine de la science.

Les phénomènes dans les micro et méga mondes ne se manifestent pratiquement pas au niveau quotidien, tant de gens ignorent leur existence. D'autres pensent que, dans un sens pratique, ils n'ont aucun sens. En partie, ce point de vue peut être compris, car en effet, non seulement l'influence, mais aussi l'existence même des particules élémentaires ou, disons, des trous noirs dans les profondeurs de l'Univers, ne peuvent être établies sans des instruments sophistiqués. Même des idées qualitatives à leur sujet ne peuvent être tirées de l'expérience quotidienne, par analogie avec des événements macroscopiques connus. Néanmoins, nous-mêmes, étant des objets macroscopiques, sommes constitués à 100% d'un ensemble de particules élémentaires organisées et interconnectées d'une certaine manière, et faisons partie d'un Univers gigantesque. Ainsi, de nouvelles connaissances sur les micro- et méga-mondes sont importantes non seulement au sens cognitif ou idéologique, mais conduisent également à une compréhension plus profonde et plus claire de l'essence des processus qui se produisent dans le macro-monde.

3. Méthodologie et méthodes des sciences naturelles

Méthodologie - il s'agit d'un système des principes et méthodes les plus importants d'organisation et de mise en œuvre de tout type d'activité, ainsi que de la doctrine de ce système. Chaque type d'activité a sa propre méthodologie, qui existe sous une forme explicite ou implicite, formulée et fixée sous n'importe quelle forme ou appliquée spontanément et intuitivement. Les principes sont les dispositions clés de la méthodologie, et les méthodes sont un ensemble de techniques spécifiques par lesquelles tel ou tel type d'activité est réalisé (du grec "methodos" - le chemin vers quelque chose).

La méthodologie de la science en général et toutes les méthodes scientifiques procèdent de principe de causalité . Son contenu a changé avec le développement de la science, mais la position clé sur laquelle approche scientifique, reste inchangé : tout ce qui se passe dans la nature est dû à ses propres causes. La tâche globale de la science est de découvrir toutes les relations de cause à effet significatives dans le monde environnant. Ils peuvent être non unidimensionnels, complexes, inconnus, mais cela ne nie pas leur existence. La nature ne laisse aucune place à l'arbitraire, à l'intervention surnaturelle des forces d'un autre monde.

Il est très important de comprendre que le principe de causalité est fondamental non seulement pour les sciences "exactes", mais aussi pour l'histoire, la sociologie, la jurisprudence, etc. En effet, il est difficile d'imaginer, par exemple, un enquêteur enquêtant sur une infraction pénale et permettant des « miracles » sous forme de preuves apparaissant ou disparaissant sans raison d'une scène de crime, un instinct « surnaturel » pour apporter de l'argent à une banque, ou une baisse brutale du cours de certaines actions.

Le célèbre philosophe, physicien, mathématicien et physiologiste français du XVIIe siècle R. Descartes a formulé le concept de la méthode de la manière suivante« Par méthode, j'entends des règles précises et simples, stricte observance qui ... sans gaspillage inutile de force mentale, mais en augmentant progressivement et continuellement les connaissances, contribue au fait que l'esprit atteint la véritable connaissance de tout ce qui est à sa disposition. A notre époque, le terme « algorithme » correspond plutôt à cette compréhension.

Il y a généralement plusieurs groupes (niveaux) méthodes de connaissance , en particulier, dans presque toutes les classifications, il y a:

 Méthodes scientifiques générales

 Méthodes scientifiques privées

 Méthodes spéciales

Selon d'autres critères, ils peuvent être divisés en méthodes empiriques, théoriques et de modélisation .

À leur tour, tous peuvent être différenciés davantage. Ainsi, les méthodes empiriques scientifiques générales comprennent observation, expérience, mesure.

L'observation est la plus simple d'entre elles. Aux premiers stades du développement de toute science, les observations jouent un rôle important et constituent la base empirique de la science. Il vous permet de rechercher, comparer, classer des objets, etc., cependant, à mesure que la science se développe, sa valeur diminue. Une expérience plus informative est l'impact délibéré sur un objet dans des conditions strictement contrôlées et l'étude de son comportement dans ces conditions.

L'art de l'expérimentateur, tout d'abord, consiste précisément à créer de telles conditions expérimentales qui vous permettent de «libérer» la situation de l'influence d'un grand nombre de facteurs secondaires et d'en laisser un ou deux que vous pouvez contrôler consciemment et influencer délibérément le objet, en étudiant ses réponses à ces influences contrôlées. . Dans le même temps, on ne sait souvent pas à l'avance quels facteurs sont importants et lesquels le sont moins, si tous les impacts non contrôlés sont exclus et s'ils créent des interférences comparables ou même supérieures à la réponse de l'objet à un impact contrôlé. Dans la formulation même de l'expérience, qui limite le degré de liberté de l'objet et l'ensemble des facteurs agissant sur lui, le danger est grand de « jeter le bébé hors du bain avec de la mousse ».

Les expériences peuvent être qualitatives ou quantitatives. Le premier peut aider à résoudre des questions fondamentales : un tel effet existe-t-il dans la nature ? La vitesse du processus augmente-t-elle ou diminue-t-elle à mesure que la pression augmente ? est-ce constant valeur donnée en fait, lorsque les conditions changent sur une large plage (par exemple, la charge d'un électron, la vitesse de la lumière dans le vide, etc.) ? etc. Les expériences quantitatives impliquant des mesures sont beaucoup plus informatives. Ainsi, le célèbre physicien anglais W. Thomson (Lord Kelvin), qui a donné son nom à l'échelle de température absolue, a écrit "toute chose n'est connue que dans la mesure où elle peut être mesurée". La mesure est le processus de détermination des caractéristiques quantitatives d'un objet ou d'un processus, exprimées en unités de mesure pré-acceptées d'une valeur donnée (par exemple, en mètres, secondes, grammes, volts, degrés, etc.).

L'abstraction, l'expérience de pensée, l'induction, la déduction, etc. peuvent être distinguées parmi les méthodes théoriques scientifiques générales. abstraction consiste en la simplification mentale de l'objet en ignorant un certain nombre de ses traits insignifiants (dans la formulation donnée du problème) et en le dotant de plusieurs (parfois un, deux) plus significatifs, par exemple, un point matériel, un bouleau, un état instable. Dans le premier exemple, toutes les caractéristiques géométriques et physiques d'un corps réel (volume, forme, matériau et ses propriétés physiques) sont ignorées, à l'exception de la masse, qui est mentalement concentrée au centre de masse. Dans le second, malgré le fait qu'il n'y a pas deux bouleaux absolument identiques dans le monde, nous comprenons toujours clairement que nous parlons d'un type d'arbre avec ses propres caractéristiques d'architecture, de forme et de structure des feuilles, etc., dans le troisième exemple, on entend un système abstrait (sans tenir compte de sa structure et de sa composition), qui, sous l'influence de causes aléatoires négligeables, peut quitter son état initial, caractérisé par un certain ensemble de paramètres, et passer spontanément dans un autre, avec un ensemble différent de caractéristiques. Bien sûr, dans cette considération, nous perdons beaucoup de détails qui caractérisent l'objet réel, mais en retour, nous obtenons un schéma simple qui permet de larges généralisations. En effet, nous ne pouvons pas nous donner pour tâche d'étudier tous les bouleaux de la Terre, même s'ils diffèrent tous les uns des autres d'une manière ou d'une autre.

Un point matériel dans différentes tâches peut signifier une molécule, une voiture, la Lune, la Terre, le Soleil, etc. Une telle abstraction est pratique pour décrire le mouvement mécanique, mais elle est totalement improductive lors de l'analyse, par exemple, des propriétés physiques ou chimiques d'un corps solide réel. De nombreuses abstractions extrêmement utiles ont survécu à des siècles et des millénaires (atome, point géométrique et ligne droite), bien qu'elles aient été remplies de significations différentes à différentes époques. D'autres - (calorique, éther du monde) n'ont pas résisté à l'épreuve du temps et de l'expérience.

Une autre méthode d'analyse théorique est expérience de pensée . Elle est effectuée avec des objets idéalisés, reflétant les propriétés les plus essentielles des objets réels, et dans un certain nombre de cas, elle permet, au moyen de déductions logiques, d'obtenir des résultats préliminaires qui aident à simplifier et à réduire la portée d'études plus détaillées. études. De nombreux problèmes fondamentaux des sciences naturelles ont été résolus par cette méthode. Ainsi, Galilée a découvert la loi de l'inertie, abaissant mentalement, puis excluant complètement les forces de frottement pendant le mouvement, et Maxwell a clarifié l'essence de la loi la plus importante pour comprendre la nature de la loi - la deuxième loi de la thermodynamique - en plaçant mentalement un hypothétique "démon" sur le chemin des molécules volantes, les triant par vitesse .

Induction (du latin inductio - orientation, motivation, excitation) est une méthode de cognition, qui consiste à obtenir, dériver des jugements généraux, des règles, des lois sur la base de faits individuels. Ceux. l'induction est le mouvement de la pensée du particulier vers le général et plus universel. A proprement parler, la plupart des lois de la nature les plus générales sont obtenues par induction, puisque il est complètement irréaliste d'étudier à fond absolument tous les objets de ce type. Habituellement, la question est seulement de savoir combien de cas particuliers doivent être examinés puis pris en compte pour tirer une conclusion généralisante convaincante sur cette base. Les sceptiques pensent qu'il est impossible de prouver quoi que ce soit de manière fiable de cette manière, puisque ni mille, ni un million, ni un milliard de faits confirmant une conclusion générale ne garantissent que les mille et unième ou million et premiers faits ne la contrediront pas.

La méthode opposée dans le sens du mouvement de la pensée - du général au particulier - s'appelle déduction (du latin deductio - dérivation). Souvenez-vous de la célèbre méthode déductive du détective Sherlock Holmes. Ceux. la déduction et l'induction sont des méthodes complémentaires pour construire des inférences logiques.

A peu près dans le même rapport entre eux sont les méthodes une analyse et la synthèse , utilisé dans les études empiriques et théoriques. L'analyse est la division mentale ou réelle d'un objet en ses parties composantes et l'étude de celles-ci séparément. Rappelez-vous une polyclinique ordinaire - une institution pour le diagnostic et le traitement des maladies humaines et sa structure, représentée par les bureaux d'un oculiste, neuropathologiste, cardiologue, urologue, etc. Compte tenu de la complexité exceptionnelle du corps humain, il est beaucoup plus facile d'apprendre à un médecin à reconnaître les maladies d'organes ou de systèmes individuels, et non l'ensemble de l'organisme dans son ensemble. Dans certains cas, cette approche donne le résultat souhaité, dans des cas plus complexes, ce n'est pas le cas. Par conséquent, les méthodes d'analyse sont complétées par la méthode de synthèse, c'est-à-dire rassemblant toutes les connaissances sur des faits particuliers en un seul ensemble cohérent.

Au cours des dernières décennies, des méthodes ont été intensivement développées la modélisation , qui sont des frères plus jeunes mais plus développés de la méthode analogies . La conclusion "par analogie" est réalisée en transférant les résultats obtenus d'un objet à un autre - "similaire". Le degré de cette similarité est déterminé par divers critères, le plus systématiquement introduits dans la soi-disant "Théorie de la Similitude".

La modélisation est généralement divisée en mental, physique et numérique (informatique). La modélisation mentale d'un objet ou d'un processus réel au moyen d'objets et de relations idéaux est la méthode scientifique la plus importante. Sans modèle mental, il est impossible de comprendre, d'interpréter les résultats d'une expérience, de « concevoir » un modèle mathématique ou informatique d'un phénomène, ou de mettre en place une expérience complexe à grande échelle. Connu non seulement pour ses brillants résultats en physique, mais aussi pour ses déclarations spirituelles, l'académicien A. Migdal a dit un jour: «Si les mathématiques sont l'art d'éviter les calculs («purs», les mathématiques non appliquées, en règle générale, ne traitent pas avec des calculs), alors la physique théorique est l'art de calculer sans les mathématiques. Bien sûr, ici, le mot "calculer" n'a pas de sens littéral - faire des calculs minutieux et précis. Elle implique l'art de prédire le résultat dans le cadre d'un modèle réussi et adéquat en ordre de grandeur, ou sous forme de rapport : si une valeur atteint une certaine valeur, alors l'autre sera égale à celle-là, ou à la valeur désirée. la valeur doit être supérieure à une valeur critique ou se situer dans un certain intervalle de valeurs. En règle générale, dans la plupart des tâches et des problèmes réels, un scientifique hautement qualifié peut arriver à de telles conclusions sans mener d'expériences, mais simplement en construisant un modèle qualitatif du phénomène dans son esprit. L'art consiste à rendre le modèle réaliste et en même temps simple.

La modélisation physique (sujet) est effectuée dans les cas où il est impossible ou difficile (pour des raisons technologiques ou financières) de mener une expérience sur l'objet d'origine. Par exemple, afin de déterminer la traînée aérodynamique d'un avion, d'une voiture, d'un train ou la traînée hydrodynamique d'un navire difficile à calculer, au stade de la conception, un modèle de taille réduite est généralement construit et soufflé dans des souffleries spéciales. ou canaux hydrauliques. En un sens, toute expérience naturelle peut être considérée comme un modèle physique d'une situation plus complexe.

La modélisation mathématique est le type le plus important de modélisation symbolique. (Ils incluent également une variété de représentations graphiques et topologiques, des enregistrements symboliques de la structure des molécules et des réactions chimiques, et bien plus encore). Essentiellement, un modèle mathématique est un système d'équations complété par des conditions initiales et aux limites et d'autres données tirées de l'expérience. Pour qu'une telle modélisation soit efficace, il faut, d'une part, composer un modèle mental adéquat au phénomène étudié, reflétant tous les aspects essentiels du phénomène, et d'autre part, résoudre un problème purement mathématique, qui a souvent une niveau de complexité très élevé.

Enfin, au cours des dernières décennies, les méthodes de simulation par ordinateur sont devenues très populaires. Il s'agit généralement de méthodes numériques, c'est-à-dire ne pas donner une solution au problème sous une forme générale, comme dans la modélisation mathématique. Cela signifie que chaque version numérique spécifique du même problème nécessite un nouveau calcul.

Des méthodes particulières et spéciales intéressent les représentants de disciplines scientifiques spécifiques, et nous ne les considérerons pas.

Fondements méthodologiques des sciences naturelles. Passons maintenant à une discussion des principes méthodologiques les plus importants et les plus généraux pour les sciences naturelles. principes de la créativité scientifique, idéaux, critères et normes de la science . Les plus importants d'entre eux sont les suivants :

1. La base matérialiste de la vision du monde, l'objectivité, la conviction de la connaissance de la nature par des méthodes rationnelles. À leur tour, ces exigences sont directement liées au concept méthodologique le plus important de la conditionnalité de tout ce qui se passe dans la réalité par des relations causales.

2. L'utilisation de concepts, de caractéristiques et de valeurs strictement définis. En même temps, il est nécessaire de comprendre qu'il est impossible de définir absolument strictement un objet ou un processus. Quel est le stylo à bille que vous utilisez actuellement pour souligner du texte ? Où est la limite entre elle et l'air ambiant à l'extérieur et entre elle et l'encre à l'intérieur du papier ? Quel est le processus de soulignement du texte? Est-ce le processus physique de transfert de l'encre sur le papier, ou le processus chimique de l'interaction des molécules d'encre avec les molécules de papier, ou le processus intellectuel de sélection et de mise en évidence des fragments de texte les plus significatifs ? Évidemment, le choix dépend de la nature de la tâche et de l'éventail des résultats attendus. Il y a là de grands dangers de subjectivisme, puisque la formulation même du problème contient déjà un ensemble limité de solutions possibles.

3. Reproductibilité des résultats dans des conditions similaires. Ce principe implique que si les conditions d'observation d'un certain phénomène sont recréées dans un autre endroit (laboratoire, production) ou au même endroit, mais après un certain temps, alors le phénomène ou le processus se répétera à nouveau. Ceux. la seule question est la sévérité des conditions expérimentales, l'exactitude de la reproduction de toutes les circonstances. Comme déjà mentionné, il est impossible de reproduire et de mesurer quoi que ce soit de manière absolument exacte, mais en faisant abstraction de détails insignifiants, vous pouvez répéter le résultat principal et fondamental autant de fois que vous le souhaitez.

4. Le dernier exemple dans la lutte des théories, des idées, des concepts est l'expérience (l'expérience). Lui seul est le juge suprême dans la question de savoir ce qu'est la Vérité, et non les jugements les plus élégants, logiques ou autoritaires. Il ne faut pas voir ici l'opposition de la théorie et de l'expérience. D'un point de vue purement théorique, de nombreux objets, lois ont été découverts (par exemple, les ondes électromagnétiques, de nombreux particules élémentaires, objets astronomiques, etc.), mais toutes ces découvertes n'ont reçu le statut de faits scientifiques stricts qu'après confirmation expérimentale. Une telle compréhension de la relation entre le rôle de la théorie et de la pratique dans les sciences naturelles n'est pas apparue immédiatement. Ce n'est qu'au début du Moyen Âge, dans la lutte contre les méthodes scolastiques, que l'exigence d'une vérification expérimentale de toutes les conclusions a été renforcée, quelles que soient les autorités qu'elles exprimaient et logiquement harmonieuses et irréprochables ne semblaient pas. Ce principe a été formulé de la façon la plus claire et la plus concise, peut-être, par le penseur anglais des XVIe et XVIIe siècles, Francis Bacon : « Le critère de la vérité est la pratique » dans son ouvrage « Le Nouvel Organon » (1620), écrit, pour ainsi dire , dans la continuité et le développement du célèbre ouvrage d'Aristote, plus précisément, un recueil d'ouvrages logiques et méthodologiques "Organon" (du latin instrument, outil) au IVe siècle av. Sous une forme plus artistique, le même principe s'exprime dans la phrase célèbre de J. Goethe : « La théorie, mon ami, est sèche, mais l'arbre de vie est vert ».

5. Dans le module précédent, nous avons déjà parlé de la volonté de quantifier et de décrire la réalité environnante. Dans les sciences naturelles modernes, les méthodes quantitatives et les appareils mathématiques jouent un rôle important et toujours croissant. Ainsi, la « mathématisation » des connaissances sur la nature peut être considérée comme une exigence quasi obligatoire.

6. Au début de ce module, le rôle de la modélisation en tant que méthode scientifique générale d'étude de la nature a été discuté. En lien avec la volonté de "mathématiser" les sciences naturelles, la création de modèles d'un type ou d'un autre devient pratiquement obligatoire à toutes les étapes de la recherche, qu'il s'agisse de réfléchir à une idée ou d'une expérience de pensée, d'un montage expérimental grandeur nature et d'une expérience , traitement et interprétation des résultats obtenus. En essayant d'exprimer cette situation sous la forme laconique d'un aphorisme, on peut affirmer que "la science naturelle moderne est un monde de modèles quantitatifs". Sans une simplification raisonnable, prudente et qualifiée d'une situation réelle, d'un processus, d'un objet, il est impossible de faire des approches mathématiques efficaces.

7. Déjà au Moyen Âge, il était évident que la croissance en avalanche de divers faits, données, théories nécessitait leur systématisation et leur généralisation. Sinon, le flux d'informations submergera et noiera les dispositions fondamentales et clés dans une mer de détails. En même temps, de nouveaux concepts, objets, principes, "essences" doivent être introduits dans la science avec le plus grand soin, en vérifiant soigneusement s'ils sont réduits à des connus, s'ils ne sont que leurs variétés. Ce filtre strict protège la science des gonflements injustifiés, la rend au sens large « internationale », transparente, accessible à la compréhension et à la maîtrise par les différentes couches de la société. Le danger de l'approche inverse est également apparu à l'aube des sciences naturelles classiques et, sous la forme aphoristique inhérente à cette époque, l'exigence de laconisme, de généralité et d'universalité a été formulée par le philosophe anglais du XIVe siècle. Occam : "Les entités ne doivent pas être multipliées à moins que cela ne soit absolument nécessaire" ou dans une traduction plus lâche " ne pas inventer d'entités inutiles ". Souvent, ce principe méthodologique le plus important de la science est appelé " le rasoir d'Occam », supprimant les « essences » inutiles, improductives et artificiellement introduites qui encombrent la science.

8. La nécessité de l'intégration, de l'universalisation des connaissances, de leur réduction au plus petit nombre possible de principes fondamentaux est l'idéal auquel les penseurs aspirent depuis les temps La Grèce ancienne. En même temps, cela était considéré comme la plus haute esthétique de la science, reflétant l'harmonie de la structure du monde. "La réduction de plusieurs à un est le principe fondamental de la beauté", Pythagore a formulé ce principe si succinctement au 5ème siècle avant JC.

9. La science n'étant pas un ensemble de règles, de lois, de théories figées, mais un organisme vivant en développement dynamique et en renouvellement continu, la question se pose régulièrement de la relation entre savoirs « anciens » établis et savoirs « nouveaux » émergents. D'une part, si une certaine loi, théorie, doctrine, à travers de nombreuses vérifications, expériences de contrôle, applications à des problèmes pratiques, a reçu le statut non pas d'hypothèse, mais de vérité fiable, alors elle est déjà entrée dans le fonds d'or de la science. D'autre part, si de nouvelles données ou théories sont apparues qui contredisent les anciennes, mais décrivent mieux, plus complètement, des phénomènes connexes ou ceux qui ne pouvaient pas être expliqués dans le cadre des anciennes idées, ces dernières devraient céder la place aux nouvelles. . Mais comment céder ? Se retirer tranquillement dans les archives de l'histoire des sciences, en libérant une niche, ou rester dans les rangs, mais à un titre différent, en interagissant d'une certaine manière avec de nouvelles idées ? Il est difficile d'imaginer que, disons, une théorie aussi puissante que la mécanique classique de Sir I. Newton, qui a prouvé sa validité et sa fécondité pendant trois siècles (à la fois dans le monde du mouvement des particules de poussière, des boules, des machines à vapeur, navires, et dans le monde des planètes) serait erronée ou inutile après la création de la mécanique quantique. Niels Bohr, un brillant physicien danois, l'un des créateurs de la mécanique quantique, réfléchissant à ce problème, a formulé en 1918 l'approche méthodologique la plus importante : principe de conformité . En bref, il réside dans le fait qu'un nouveau concept plus universel, la théorie (si elle n'est pas spéculative, mais vraie dans la réalité), ne devrait pas biffer l'ancien enseignement bien maîtrisé et maintes fois testé, mais l'absorber comme un cas particulier. (Fig. 3.3). Dans ce cas, il est généralement facile de formuler les conditions (limites d'applicabilité) dans lesquelles l'ancienne théorie (généralement plus simple) donnera des résultats corrects. Bien sûr, ils peuvent aussi être obtenus à partir d'une nouvelle théorie plus générale mais plus complexe, mais cela n'est pas justifié du point de vue des coûts salariaux. Cette relation se retrouve non seulement dans la mécanique classique et quantique, mais aussi, par exemple, dans la thermodynamique des systèmes à l'équilibre et la synergétique (la théorie de l'auto-organisation dans les systèmes ouverts hors équilibre), l'électromagnétisme Faraday-Maxwell classique et l'électrodynamique quantique, la mécanique des mouvement avec de petites vitesses (par rapport à la vitesse de la lumière) et la théorie de la relativité restreinte d'Einstein (mécanique du mouvement à des vitesses proches de la lumière), le darwinisme et la génétique, et de nombreuses autres branches des sciences naturelles. Ceci, bien sûr, n'exclut pas le dépérissement et l'oubli d'idées, de concepts, de théories qui n'ont pas passé le test de l'expérience (par exemple, la théorie du calorique, du mouvement perpétuel, etc.), mais dans l'écrasante majorité des cas , les contradictions en science sont supprimées conformément au principe de correspondance.

Les méthodes des sciences naturelles peuvent être divisées en groupes suivants :

Méthodes générales, concernant n'importe quel sujet, n'importe quelle science. Ce sont diverses formes d'une méthode qui permet de relier tous les aspects du processus de cognition, toutes ses étapes, par exemple la méthode de remontée de l'abstrait au concret, l'unité du logique et de l'historique. Ce sont plutôt des méthodes philosophiques générales de cognition.

Méthodes spéciales ne concernent qu'un aspect du sujet étudié ou une certaine méthode de recherche : analyse, synthèse, induction, déduction. Les méthodes spéciales comprennent également l'observation, la mesure, la comparaison et l'expérimentation. En sciences naturelles, les méthodes scientifiques spéciales sont de la plus haute importance, par conséquent, dans le cadre de notre cours, il est nécessaire d'examiner leur essence plus en détail.

Observation- il s'agit d'un processus strict et délibéré de perception d'objets de la réalité qui ne doit pas être modifié. Historiquement, la méthode d'observation se développe comme partie intégrante de l'opération de travail, qui comprend l'établissement de la conformité du produit du travail avec son modèle prévu. L'observation comme méthode de connaissance de la réalité est utilisée soit lorsqu'une expérience est impossible ou très difficile (en astronomie, volcanologie, hydrologie), soit lorsqu'il s'agit d'étudier le fonctionnement ou le comportement naturel d'un objet (en éthologie, la psychologie sociale etc.). L'observation comme méthode suppose la présence d'un programme de recherche, formé sur la base de croyances passées, de faits établis, de concepts acceptés. La mesure et la comparaison sont des cas particuliers de la méthode d'observation.

Expérience- une méthode de cognition, à l'aide de laquelle les phénomènes de la réalité sont étudiés dans des conditions contrôlées et contrôlées. Elle diffère de l'observation par intervention sur l'objet étudié, c'est-à-dire par activité en relation avec lui. Lors de la conduite d'une expérience, le chercheur ne se limite pas à l'observation passive des phénomènes, mais interfère consciemment dans le cours naturel de leur évolution en influençant directement le processus étudié ou en modifiant les conditions dans lesquelles ce processus se déroule. La spécificité de l'expérience est aussi qu'en conditions normales les processus dans la nature sont extrêmement complexes et compliqués, et ne se prêtent pas à un contrôle et à une gestion complets. Par conséquent, la tâche se pose d'organiser une telle étude dans laquelle il serait possible de retracer le déroulement du processus sous une forme «pure». À ces fins, dans l'expérience, les facteurs essentiels sont séparés des facteurs non essentiels, ce qui simplifie grandement la situation. De ce fait, une telle simplification contribue à une meilleure compréhension des phénomènes et permet de maîtriser les quelques facteurs et grandeurs indispensables à ce processus. Le développement des sciences naturelles pose le problème de la rigueur de l'observation et de l'expérimentation. Le fait est qu'ils ont besoin d'outils et d'appareils spéciaux, qui sont récemment devenus si complexes qu'ils commencent eux-mêmes à influencer l'objet d'observation et d'expérimentation, ce qui, selon les conditions, ne devrait pas l'être. Cela s'applique principalement à la recherche dans le domaine de la physique des micromondes (mécanique quantique, électrodynamique quantique, etc.).

Analogie- une méthode de cognition, dans laquelle il y a un transfert des connaissances obtenues au cours de la considération d'un objet à un autre, moins étudié et en cours d'étude. La méthode d'analogie est basée sur la similitude des objets dans un certain nombre de signes, ce qui vous permet d'obtenir des connaissances assez fiables sur le sujet étudié. L'utilisation de la méthode par analogie dans les connaissances scientifiques requiert une certaine prudence. Ici, il est extrêmement important d'identifier clairement les conditions dans lesquelles il fonctionne le plus efficacement. Cependant, dans les cas où il est possible de développer un système de règles clairement formulées pour transférer les connaissances d'un modèle à un prototype, les résultats et les conclusions par la méthode d'analogie deviennent probants.

La modélisation- une méthode de connaissance scientifique basée sur l'étude de tous les objets à travers leurs modèles. L'apparition de cette méthode est due au fait que parfois l'objet ou le phénomène étudié est inaccessible à l'intervention directe du sujet connaissant, ou qu'une telle intervention est inappropriée pour un certain nombre de raisons. La modélisation implique le transfert activités de rechercheà un autre objet agissant comme substitut de l'objet ou du phénomène qui nous intéresse. L'objet de substitution s'appelle le modèle et l'objet d'étude s'appelle l'original ou le prototype. Dans ce cas, le modèle agit comme un tel substitut du prototype, ce qui vous permet d'acquérir certaines connaissances sur ce dernier. Ainsi, l'essence de la modélisation en tant que méthode de cognition est de remplacer l'objet d'étude par un modèle, et des objets d'origine naturelle et artificielle peuvent être utilisés comme modèle. La possibilité de modéliser repose sur le fait que le modèle reflète à certains égards certains aspects du prototype. Lors de la modélisation, il est très important d'avoir une théorie ou une hypothèse appropriée qui indique strictement les limites et les limites des simplifications autorisées.

science moderne plusieurs types de modélisation sont connus:

1) la modélisation du sujet, dans laquelle l'étude est réalisée sur un modèle reproduisant certaines données géométriques, physiques, dynamiques ou caractéristiques fonctionnelles objet d'origine ;

2) la modélisation des signes, dans laquelle les schémas, les dessins, les formules servent de modèles. La vue la plus importante une telle modélisation est une modélisation mathématique produite au moyen des mathématiques et de la logique ;

3) la modélisation mentale, dans laquelle des représentations mentalement visuelles de ces signes et des opérations avec eux sont utilisées à la place de modèles symboliques. Récemment, une expérience modèle utilisant des ordinateurs, qui sont à la fois un moyen et un objet de recherche expérimentale, remplaçant l'original, s'est généralisée. Dans ce cas, l'algorithme (programme) du fonctionnement de l'objet sert de modèle.

Une analyse- une méthode de connaissance scientifique, qui repose sur la procédure de démembrement mental ou réel d'un objet en ses parties constituantes. Le démembrement vise le passage de l'étude du tout à l'étude de ses parties et s'effectue en faisant abstraction de la connexion des parties entre elles. L'analyse fait partie intégrante de toute recherche scientifique, qui en est généralement la première étape, lorsque le chercheur passe d'une description sans partage de l'objet étudié à la révélation de sa structure, de sa composition, ainsi que de ses propriétés et caractéristiques.

La synthèse- il s'agit d'une méthode de connaissance scientifique, qui repose sur la procédure consistant à combiner divers éléments d'un objet en un seul tout, un système, sans lequel une connaissance véritablement scientifique de ce sujet est impossible. La synthèse n'agit pas comme une méthode de construction du tout, mais comme une méthode de représentation du tout sous la forme d'une unité de connaissance obtenue par analyse. En synthèse, non seulement une union se produit, mais une généralisation des caractéristiques analytiquement distinguées et étudiées d'un objet. Les dispositions obtenues à la suite de la synthèse sont incluses dans la théorie de l'objet, qui, s'enrichissant et s'affinant, détermine les voies d'une nouvelle recherche scientifique.

Induction- une méthode de connaissance scientifique, qui est la formulation d'une conclusion logique en résumant les données d'observation et d'expérience. La base immédiate du raisonnement inductif est la répétition de caractéristiques dans un certain nombre d'objets d'une certaine classe. Une conclusion par induction est une conclusion sur les propriétés générales de tous les objets appartenant à une classe donnée, basée sur l'observation d'un ensemble assez large de faits uniques. Habituellement, les généralisations inductives sont considérées comme des vérités empiriques ou des lois empiriques. Distinguez l'induction complète de l'induction incomplète. L'induction complète construit une conclusion générale basée sur l'étude de tous les objets ou phénomènes d'une classe donnée. À la suite d'une induction complète, la conclusion qui en résulte a le caractère d'une conclusion fiable. L'essence de l'induction incomplète est qu'elle construit une conclusion générale basée sur l'observation d'un nombre limité de faits, si parmi ces derniers il n'y en a pas qui contredisent le raisonnement inductif. Il est donc naturel que la vérité ainsi obtenue soit incomplète, on obtient ici une connaissance probabiliste qui demande une confirmation supplémentaire.

Déduction - une méthode de connaissance scientifique, qui consiste dans le passage de certaines prémisses générales à des résultats-conséquences particuliers. L'inférence par déduction est construite selon le schéma suivant ; tous les objets de la classe "A" ont la propriété "B" ; l'article "a" appartient à la classe "A" ; donc "a" a la propriété "B". En général, la déduction en tant que méthode de connaissance procède de lois et de principes déjà connus. Par conséquent, la méthode de déduction ne permet pas d'obtenir de nouvelles connaissances significatives. La déduction n'est qu'une méthode de déploiement logique d'un système de dispositions basé sur des connaissances initiales, une méthode d'identification du contenu spécifique de prémisses généralement acceptées. La solution de tout problème scientifique comprend l'avancement de diverses conjectures, hypothèses et le plus souvent d'hypothèses plus ou moins étayées, à l'aide desquelles le chercheur tente d'expliquer des faits qui ne rentrent pas dans les anciennes théories. Les hypothèses surgissent dans des situations incertaines, dont l'explication devient pertinente pour la science. De plus, au niveau des connaissances empiriques (ainsi qu'au niveau de leur explication), il y a souvent des jugements contradictoires. Pour résoudre ces problèmes, des hypothèses sont nécessaires. Une hypothèse est une hypothèse, une conjecture ou une prédiction avancée pour éliminer une situation d'incertitude dans la recherche scientifique. Par conséquent, une hypothèse n'est pas une connaissance fiable, mais une connaissance probable, dont la vérité ou la fausseté n'a pas encore été établie. Toute hypothèse doit nécessairement être étayée soit par la connaissance acquise d'une science donnée, soit par des faits nouveaux (la connaissance incertaine n'est pas utilisée pour étayer une hypothèse). Elle doit avoir la propriété d'expliquer tous les faits qui se rapportent à un domaine de connaissance donné, de les systématiser, ainsi que les faits extérieurs à ce domaine, de prédire l'émergence de faits nouveaux (par exemple, l'hypothèse quantique de M. Planck, mise en avant au début du XXe siècle, a conduit à la création d'une mécanique quantique, d'une électrodynamique quantique et d'autres théories). Dans ce cas, l'hypothèse ne doit pas contredire les faits déjà existants. L'hypothèse doit être soit confirmée, soit infirmée. Pour ce faire, il doit avoir les propriétés de falsifiabilité et de vérifiabilité. La falsification est une procédure qui établit la fausseté d'une hypothèse à la suite d'une vérification expérimentale ou théorique. L'exigence de falsifiabilité des hypothèses signifie que le sujet de la science ne peut être que la connaissance fondamentalement réfutée. La connaissance irréfutable (par exemple, la vérité de la religion) n'a rien à voir avec la science. Dans le même temps, les résultats de l'expérience ne peuvent à eux seuls réfuter l'hypothèse. Cela nécessite une hypothèse ou une théorie alternative qui fournit la poursuite du développement connaissances. Sinon, la première hypothèse n'est pas rejetée. La vérification est le processus d'établissement de la vérité d'une hypothèse ou d'une théorie à la suite de leur vérification empirique. La vérifiabilité indirecte est également possible, basée sur des inférences logiques à partir de faits directement vérifiés.

Méthodes privées- il s'agit de méthodes spéciales qui opèrent soit uniquement dans une branche particulière de la science, soit en dehors de la branche dont elles sont issues. C'est la méthode de baguage des oiseaux utilisée en zoologie. Et les méthodes de la physique utilisées dans d'autres branches des sciences naturelles ont conduit à la création de l'astrophysique, de la géophysique, de la physique des cristaux, etc. Souvent, un complexe de méthodes particulières interdépendantes est appliqué à l'étude d'un sujet. Par exemple, la biologie moléculaire utilise simultanément les méthodes de la physique, des mathématiques, de la chimie et de la cybernétique.

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Idem, p. 152-53). 1) Le versant empirique fait intervenir les fonctions : collectives (, les, leur accumulation), descriptives (des faits, leur systématisation primaire) ; 2) théorique - fonctions: explications, (généralisation), (création de nouvelles théories, mise en avant de nouveaux concepts, accumulation de nouvelles lois), prédiction (pronostic), ce qui donne raison d'appeler la théorie des sciences naturelles une "boussole" dans la recherche scientifique.

La fonction idéologique des sciences naturelles est inextricablement liée aux fonctions théoriques des sciences naturelles ; il vise à développer une image scientifique naturelle du monde, excluant la possibilité de vues réactionnaires-idéalistes et religieuses sur la nature; 3) côté production-pratique Les sciences naturelles se manifestent comme une force productive directe. Contemporary montre que les sciences naturelles ouvrent la voie au développement de la technologie.

Les moyens des sciences naturelles correspondent à toutes les étapes par lesquelles passent les connaissances scientifiques naturelles et dans lesquelles s'expriment les fonctions des sciences naturelles : empiriques, étude pilote implique tout un système d'équipements expérimentaux et d'observation (dispositifs, y compris les instruments de calcul, notamment de mesure, installations, ), à l'aide desquels des faits nouveaux sont établis. La recherche théorique implique le travail abstrait de scientifiques visant à expliquer des faits (vraisemblablement - à l'aide de preuves et de preuves - à l'aide de théories et de lois scientifiques); sur des concepts généralisant des données expérimentales. Les deux ensemble (souvent avec accès au domaine des semi-usines expérimentales et des installations expérimentales, des bureaux d'études) testent ce qui est connu.

Les méthodes des sciences naturelles reposent sur l'unité des aspects empiriques et théoriques. Ils se conditionnent mutuellement. Leur rupture, ou du moins le développement prédominant de l'un aux dépens de l'autre, ferme la voie à une connaissance correcte de la nature : la théorie devient vaine, l'expérience devient aveugle.

Les méthodes des sciences naturelles peuvent être subdivisées en groupes : a) les méthodes générales concernent l'ensemble des sciences naturelles, n'importe quel sujet de la nature, n'importe quelle science. Ce sont là diverses formes de la méthode dialectique, qui permet d'enchaîner tous les processus de la cognition, toutes ses étapes, par exemple, la méthode, etc. Ces systèmes de branches des sciences naturelles, dont la structure correspond à la réalité processus historique leurs développements (par exemple, et la chimie) suivent en fait cette méthode. La dialectique apparaît aussi dans le fait que « … la méthode ne peut différer formellement de la méthode de recherche. L'étude doit se familiariser avec le matériau en détail, analyser les différentes formes de son développement et retracer leur connexion interne. Ce n'est qu'une fois ce travail terminé que le mouvement réel peut être correctement représenté. Puisque cela a réussi et que la vie du matériau a reçu la sienne, il peut sembler que nous ayons devant nous une construction a priori »(, voir Marx K. et, Soch., 2e éd., vol. 23, p. 21). Cela se produit particulièrement souvent dans les branches formelles et mathématiques des sciences naturelles, par exemple, .

En sciences naturelles, la méthode dialectique se concrétise en tant que méthode comparative (en chimie), à ​​l'aide de laquelle la connexion universelle des phénomènes est révélée. Par conséquent - comparatif,. Dans zoo-, phytoi géographie physique il est utilisé avec succès depuis longtemps. En sciences naturelles, la méthode dialectique apparaît également comme une méthode historique - en (toutes les méthodes cosmogoniques progressives - stellaires et planétaires) s'y fient, en (comme base de la géologie historique, étant incomplètement exprimée dans la méthode de l'actualisme), en biologie cette méthode sous-tend. Parfois, les deux méthodes sont combinées en une seule méthode historique comparative, qui est plus profonde et plus significative que chacune d'entre elles. La même méthode dans son application au processus de connaissance de la nature, la physique, est associée au principe de correspondance et contribue à la construction des théories physiques modernes.

b) Des méthodes spéciales sont également utilisées en sciences naturelles, mais elles ne concernent pas son sujet dans son ensemble, mais seulement un de ses aspects (phénomènes, essence, relations quantitatives, structurelles) ou une certaine méthode de recherche : analyse, synthèse, induction , . Les méthodes spéciales sont: l'observation, la comparaison et son cas particulier. Les techniques et méthodes mathématiques sont exceptionnellement importantes en tant que méthodes spéciales d'étude et d'expression des aspects quantitatifs et structurels et des relations des objets et de la nature, ainsi que des méthodes et des théories. Rôle méthodes mathématiques en sciences naturelles augmente régulièrement à mesure que les machines à calculer sont de plus en plus utilisées. En général, les mathématiques science naturelle moderne Les méthodes d'analogie, l'expérience industrielle s'y rattachent.

c) Les méthodes particulières sont des méthodes spéciales qui fonctionnent soit uniquement dans la branche des sciences naturelles, soit en dehors de la branche des sciences naturelles d'où elles proviennent. Ainsi, les méthodes de la physique utilisées dans d'autres branches des sciences naturelles ont conduit à la création