Metodologia științelor naturii. Metode de cunoaștere științifică

Metodele științelor naturii și clasificarea lor.

Odată cu apariția nevoii de cunoaștere, a fost nevoie să se analizeze și să se evalueze diferite metode - i.e. în metodologie.

Metodele științifice specifice reflectă tactica de cercetare, în timp ce metodele științifice generale reflectă strategia.

Metoda cunoașterii este o modalitate de organizare a mijloacelor, metodelor teoretice și activitati practice.

Metoda este principalul instrument teoretic pentru obținerea și eficientizarea cunoștințelor științifice.

Tipuri de metode ale științelor naturale:

- general (privind orice știință) - unitatea logicului și istoricului, ascensiunea de la abstract la concret;

- special (privind doar o latură a obiectului studiat) - analiză, sinteză, comparație, inducție, deducție etc.;

- private, care operează doar într-un anumit domeniu de cunoaștere.

Metode din stiintele naturii:

observația - sursa inițială de informație, un proces intenționat de percepere a obiectelor sau fenomenelor, este utilizată acolo unde este imposibil să se înființeze un experiment direct, de exemplu, în cosmologie (cazuri speciale de observație - comparație și măsurare);

analiza - bazată pe împărțirea mentală sau reală a unui obiect în părți, atunci când dintr-o descriere integrală a unui obiect trec la structura, compoziția, caracteristicile și proprietățile acestuia;

sinteză - bazată pe combinarea diferitelor elemente ale subiectului într-un singur întreg și generalizarea trăsăturilor selectate și studiate ale obiectului;

inductia - consta in formularea unei concluzii logice bazata pe generalizari ale datelor experimentale si observationale; raționamentul logic merge de la particular la general, oferind o mai bună înțelegere și tranziție la un nivel mai general de considerare a problemei;

deducție - o metodă de cunoaștere, constând în trecerea de la unele Dispoziții generale la rezultate private;

ipoteză - presupunere propusă pentru a rezolva o situație incertă, este menită să explice sau să sistematizeze unele fapte legate de un anumit domeniu de cunoaștere sau din afara acestuia, dar în același timp să nu le contrazică pe cele existente. Ipoteza trebuie confirmată sau infirmată;

metoda comparației - utilizată în compararea cantitativă a proprietăților, parametrilor obiectelor sau fenomenelor studiate;

experiment - determinarea experimentală a parametrilor obiectelor sau obiectelor studiate;

modelare - realizarea unui model al unui obiect sau obiect de interes pentru cercetător și efectuarea unui experiment asupra acestuia, observarea și apoi suprapunerea rezultatelor obținute asupra obiectului studiat.

Metodele generale de cunoaștere se referă la orice disciplină și fac posibilă conectarea tuturor etapelor procesului de cunoaștere. Aceste metode sunt folosite în orice domeniu de cercetare și vă permit să identificați relațiile și caracteristicile obiectelor studiate. În istoria științei, cercetătorii se referă la astfel de metode ca metode metafizice și dialectice. Metode private cunoștințe științifice- Acestea sunt metode care sunt folosite doar într-o anumită ramură a științei. Diverse Metodeștiințele naturii (fizică, chimie, biologie, ecologie etc.) sunt deosebite în raport cu metoda dialectică generală a cunoașterii. Uneori, metodele private pot fi folosite în afara ramurilor științelor naturale din care au provenit. De exemplu, fizice și metode chimice folosit în astronomie, biologie, ecologie. Adesea, cercetătorii aplică un set de metode particulare interconectate pentru studiul unui subiect. De exemplu, ecologia folosește simultan metodele fizicii, matematicii, chimiei și biologiei. Metode speciale de cunoaștere sunt asociate cu metode speciale. Metode speciale examinează anumite caracteristici ale obiectului studiat. Ele se pot manifesta atât empiric cât şi niveluri teoretice cunoaștere și să fie universal.

Observarea este un proces intenționat de percepție a obiectelor realității, reflecție senzuală obiecte și fenomene, în timpul cărora o persoană primește informatii primare despre lumea din jur. Prin urmare, cel mai adesea studiul începe cu observația și abia apoi cercetătorii trec la alte metode. Observațiile nu sunt asociate cu nicio teorie, dar scopul observației este întotdeauna asociat cu o situație problemă. Observarea presupune existența unui anumit plan de cercetare, o presupunere supusă analizei și verificării. Observațiile sunt folosite acolo unde nu se poate face experiment direct (în vulcanologie, cosmologie). Rezultatele observației sunt consemnate într-o descriere care indică acele caracteristici și proprietăți ale obiectului studiat care fac obiectul studiului. Descrierea trebuie să fie cât mai completă, exactă și obiectivă posibil. Descrierile rezultatelor observației constituie baza empirică a științei; pe baza lor se creează generalizări empirice, sistematizare și clasificare.

Măsurarea este determinarea valorilor cantitative (caracteristicilor) ale laturilor studiate sau ale proprietăților unui obiect folosind special dispozitive tehnice. Unitățile de măsură cu care sunt comparate datele obținute joacă un rol important în studiu.

Un experiment este o metodă mai complexă de cunoaștere empirică în comparație cu observația. Este o influență intenționată și strict controlată a unui cercetător asupra unui obiect sau fenomen de interes pentru a studia diferitele sale aspecte, conexiuni și relații. În cursul unui studiu experimental, un om de știință intervine în cursul natural al proceselor, transformă obiectul de studiu. Specificul experimentului constă și în faptul că vă permite să vedeți un obiect sau un proces în interior formă pură. Acest lucru se datorează excluderii maxime a influenței factorilor străini.

Abstracția este o distragere mentală de la toate proprietățile, conexiunile și relațiile obiectului studiat, care sunt considerate nesemnificative. Acestea sunt modelele unui punct, a unei drepte, a unui cerc, a unui plan. Rezultatul procesului de abstractizare se numește abstracție. Obiectele reale din unele sarcini pot fi înlocuite cu aceste abstracții (Pământul poate fi considerat un punct material atunci când se deplasează în jurul Soarelui, dar nu și atunci când se deplasează de-a lungul suprafeței sale).

Idealizarea este operația de evidențiere mentală a unei proprietăți sau relații care este importantă pentru o anumită teorie, construind mental un obiect dotat cu această proprietate (relație). Ca urmare, obiectul ideal are doar această proprietate (relație). Știința evidențiază în realitate modele generale care sunt semnificative și se repetă în diverse subiecte, așa că trebuie să ne distragem de la obiecte reale. Așa se formează concepte precum „atom”, „mult”, „corp absolut negru”, „gaz ideal”, „mediu continuu”. Obiectele ideale astfel obținute nu există de fapt, întrucât în ​​natură nu pot exista obiecte și fenomene care să aibă o singură proprietate sau calitate. La aplicarea teoriei, este necesar să se compare din nou modelele ideale și abstracte obținute și utilizate cu realitatea. Prin urmare, alegerea abstracțiilor în conformitate cu adecvarea lor față de teoria dată și excluderea lor ulterioară sunt importante.

Dintre metodele universale speciale de cercetare se disting analiza, sinteza, compararea, clasificarea, analogia, modelarea.

Analiza este una dintre etapele inițiale cercetare, când dintr-o descriere integrală a unui obiect trec la structura, compoziția, caracteristicile și proprietățile acestuia. Analiza este o metodă de cunoaștere științifică, care se bazează pe procedura de împărțire mentală sau reală a unui obiect în părțile sale constitutive și studiul lor separat. Este imposibil să cunoști esența unui obiect, doar evidențiind în el elementele din care constă. Atunci când detaliile obiectului studiat sunt studiate prin analiză, aceasta este completată prin sinteză.

Sinteza este o metodă de cunoaștere științifică, care se bazează pe combinarea elementelor identificate prin analiză. Sinteza nu acţionează ca metodă de construire a întregului, ci ca metodă de reprezentare a întregului sub forma singurelor cunoştinţe obţinute prin analiză. Arată locul și rolul fiecărui element din sistem, relația lor cu alte componente. Analiza fixează în principal specificul care distinge părțile unele de altele, sinteza - generalizează trăsăturile identificate și studiate analitic ale obiectului. Analiza și sinteza își au originea în activitatea practică a omului. O persoană a învățat să analizeze și să sintetizeze mental doar pe baza diviziunii practice, înțelegând treptat ce se întâmplă cu un obiect atunci când efectuează acțiuni practice cu acesta. Analiza și sinteza sunt componente ale metodei analitico-sintetice de cunoaștere.

Comparația este o metodă de cunoaștere științifică care vă permite să stabiliți asemănarea și diferența dintre obiectele studiate. Comparația stă la baza multor măsurători din știința naturii care sunt parte integrantă a oricărui experiment. Comparând obiectele între ele, o persoană are ocazia să le cunoască corect și, prin urmare, să navigheze corect în lumea din jurul său, să o influențeze în mod intenționat. Comparația contează atunci când sunt comparate obiecte care sunt cu adevărat omogene și similare în esență. Metoda comparației evidențiază diferențele dintre obiectele studiate și formează baza oricăror măsurători, adică baza studiilor experimentale.

Clasificarea este o metodă de cunoaștere științifică care combină într-o singură clasă obiecte care sunt cât mai asemănătoare între ele caracteristici esențiale. Clasificarea face posibilă reducerea materialului divers acumulat la un număr relativ mic de clase, tipuri și forme și dezvăluirea unităților inițiale de analiză, descoperirea unor trăsături și relații stabile. De regulă, clasificările sunt exprimate sub formă de texte pe limbi naturale, diagrame și tabele.

Analogia este o metodă de cunoaștere în care are loc un transfer de cunoștințe obținut prin considerarea unui obiect către altul, mai puțin studiat, dar similar cu primul în unele proprietăți esențiale. Metoda analogiei se bazează pe asemănarea obiectelor în funcție de un număr de semne, iar asemănarea este stabilită ca urmare a comparării obiectelor între ele. Astfel, metoda analogiei se bazează pe metoda comparației.

Metoda analogiei este strâns legată de metoda de modelare, care este studiul oricăror obiecte folosind modele cu transferul suplimentar al datelor obținute la original. Această metodă se bazează pe asemănarea esențială a obiectului original și a modelului său. LA cercetarea modernă utilizare tipuri diferite modelare: subiect, mental, simbolic, computer.

Procesul cunoașterii științifice în vedere generala este o soluție la diferite tipuri de probleme care apar în cursul activităților practice. Rezolvarea problemelor care apar în acest caz se realizează prin folosirea unor tehnici (metode) speciale care permit trecerea de la ceea ce este deja cunoscut la cunoștințe noi. Un astfel de sistem de tehnici se numește de obicei o metodă. Metoda este un set de tehnici și operații de cunoaștere practică și teoretică a realității.

Unitatea aspectelor sale empirice și teoretice stă la baza metodelor științelor naturale. Ele sunt interconectate și se condiționează reciproc. Ruperea lor, sau dezvoltarea predominantă a unuia în detrimentul celuilalt, închide calea către cunoaşterea corectă a naturii - teoria devine inutilă, experienţa devine oarbă.

Latura empirică implică necesitatea de a culege fapte și informații (stabilirea faptelor, înregistrarea lor, acumularea), precum și descrierea acestora (enuntarea faptelor și sistematizarea lor primară).

Latura teoretică este asociată cu explicarea, generalizarea, crearea de noi teorii, ipoteze, descoperirea de noi legi, predicția de fapte noi în cadrul acestor teorii. Cu ajutorul lor se dezvoltă o imagine științifică a lumii și astfel se realizează funcția ideologică a științei.

Metodele științelor naturale pot fi împărțite în grupuri:

a) metode generale

Referitor la toată știința naturii, orice subiect al naturii, orice știință. aceasta diferite forme o metodă care face posibilă legarea între toate aspectele procesului de cunoaștere, toate etapele sale, de exemplu, metoda ascensiunii de la abstract la concret, unitatea logicului și istoricului. Acestea sunt, mai degrabă, metode filozofice generale de cunoaștere.

b) metode speciale

Metode speciale care privesc nu subiectul științei naturii în ansamblu, ci doar unul dintre aspectele acesteia sau o anumită metodă de cercetare: analiză, sinteză, inducție, deducție;

Metodele speciale includ, de asemenea, observarea, măsurarea, compararea și experimentul.

În știința naturii, metodele speciale ale științei sunt de cea mai mare importanță, prin urmare, în cadrul cursului nostru, este necesar să luăm în considerare esența lor mai detaliat.

Observarea este un proces strict intenționat de percepție a obiectelor realității care nu ar trebui schimbat. Din punct de vedere istoric, metoda de observare a evoluat ca componentă operațiunea muncii, care include stabilirea conformității produsului muncii cu modelul său planificat.

Observația ca metodă presupune prezența unui program de cercetare, format pe baza credințelor trecute, a faptelor stabilite, a conceptelor acceptate. Măsurarea și compararea sunt cazuri speciale ale metodei observației.

Experiment - o metodă de cunoaștere, cu ajutorul căreia fenomenele realității sunt investigate în condiții controlate și controlate. Se deosebește de observație prin intervenția în obiectul studiat, adică prin activitatea în raport cu acesta. Atunci când efectuează un experiment, cercetătorul nu se limitează la observarea pasivă a fenomenelor, ci interferează în mod conștient în cursul natural al cursului lor, influențând direct procesul studiat sau modificând condițiile în care are loc acest proces.

Dezvoltarea științelor naturii pune în discuție problema rigorii observației și experimentului. Chestia este că au nevoie unelte specialeși dispozitive care timpuri recente devin atât de complexe încât ei înșiși încep să influențeze obiectul de observație și experiment, care, conform condițiilor, nu ar trebui să fie. Acest lucru se aplică în primul rând cercetării în domeniul fizicii microlumilor (mecanica cuantică, electrodinamică cuantică etc.).

Analogia este o metodă de cunoaștere în care are loc un transfer de cunoștințe obținute în cursul examinării oricărui obiect către altul, mai puțin studiat și în acest moment studiat. Metoda analogiei se bazează pe asemănarea obiectelor într-un număr de semne, ceea ce vă permite să obțineți cunoștințe destul de fiabile despre subiectul studiat.

Utilizarea metodei analogiei în cunoștințele științifice necesită o anumită prudență. Aici este extrem de important să identificăm clar condițiile în care funcționează cel mai eficient. Cu toate acestea, în acele cazuri în care este posibil să se dezvolte un sistem de reguli clar formulate pentru transferul cunoștințelor de la un model la un prototip, rezultatele și concluziile prin metoda analogiei devin evidente.

Analiza este o metodă de cunoaștere științifică, care se bazează pe procedura de dezmembrare mentală sau reală a unui obiect în părțile sale constitutive. Dezmembrarea are ca scop trecerea de la studiul întregului la studiul părților sale și se realizează prin abstracția de la legătura părților între ele.

2. Nivelurile structurale ale organizării materiei și structura științelor naturale

Cele mai importante proprietăți ale materiei sunt structurale și sistematice. Materia este structurată într-un anumit fel la toate nivelurile de scară-timp: de la particulele elementare la Universul ca întreg. Consecvența înseamnă ordinea unui set de elemente interconectate care au integritate în raport cu alte obiecte sau condiții externe. Astfel, sistemul se caracterizează prin conexiuni interne mai puternice decât conexiunile cu mediul.

Aceasta implică necesitatea nu numai de a sistematiza, clasifica diverse obiecte ale naturii, ci și de a studia conexiunile dintre ele, sau interacțiunile. Cele mai interesante din punct de vedere fundamental sunt așa-numitele interacțiuni fundamentale care stau la baza întregii varietăți de forțe vizibile și cunoscute de știință de acțiune a unui corp asupra altuia. Fiecare dintre ele are propriul său câmp fizic. Numărul lor este mic (în prezent trei: gravitațional, electroslab și puternic), și există speranță că, ca urmare a creării unei teorii generale (supraunificare), ei pot fi redusi la o singură Forță Universală a Naturii. Această problemă globală a fost pe ordinea de zi încă de pe vremea lui A. Einstein, al cărui geniu nu a fost suficient pentru a o rezolva, deși și-a petrecut aproximativ 30 din ultimii ani ai vieții pentru asta. Speranțele pentru o astfel de posibilitate sunt legate de faptul că există deja o abordare universală a descrierii tuturor tipurilor de interacțiuni fundamentale, și anume cea a câmpului cuantic. Schematic, orice interacțiune a două particule (corpi) în vid (adică, fără niciun mediu de transmitere) poate fi descrisă ca un schimb al acestor particule prin cuante ale câmpului corespunzător emis de unul dintre ele și absorbit de celălalt. În acest caz, cuantele câmpului, care se propagă cu o viteză finită (în vid la viteza luminii), transferă energie și impuls, care este resimțit de particulele care le absorb ca acțiunea unei forțe. În legătură cu viteza finită de propagare a cuantelor de câmp în spațiu, a fost stabilit conceptul de „interacțiune pe distanță scurtă”. Aceasta înseamnă că orice acțiune, orice informație este transmisă de la un corp la altul nu instantaneu, ci secvențial de la un punct la altul cu o viteză finită. Punctul de vedere opus care predomina înainte - „acțiune pe distanță lungă” - intuitiv, presupunând a priori că informațiile despre poziția oricărei particule și poziția ei se răspândesc instantaneu în Univers, nu a rezistat testului experienței și acum este doar de valoare istorică.

Particulele au o masă în repaus, în timp ce cuantele de câmp nu o au. Particulele sunt localizate într-una sau alta regiune a spațiului, iar câmpurile sunt distribuite în ea. Dar, în același timp, ambele posedă simultan atât proprietățile undelor, cât și proprietățile particulelor (așa-numitul „dualism particule-undă”). Posibilitatea transformărilor materie - câmp - materie în lumea particulelor elementare reflectă unitatea internă a materiei.

Structura științelor naturale. Cele mai importante unități structurale ale materiei pot fi aliniate în funcție de dimensiunile lor caracteristice. Aici este important să înțelegem că vorbim doar despre ordinele de mărime care caracterizează amploarea unui reprezentant tipic în spațiu și durata proceselor tipice din acesta. În ciuda unității metodologice generale a științelor naturale (vezi modulul următor), atunci când se schimbă dimensiuni caracteristiceși ori pentru un număr colosal de ordine de mărime, devine necesară dezvoltarea unor metode specifice de cercetare și analiză. Pe o bază lărgită și foarte condiționată (în sensul poziției granițelor), natura poate fi împărțită în trei „etaje” (sau „lumi”): micro-, macro- și mega-.

Prima este lumea particulelor elementare, a câmpurilor fundamentale și a sistemelor care conțin un număr mic de astfel de particule. Acestea sunt rădăcinile științei naturii și în ele se concentrează cele mai fundamentale probleme ale universului. Macrolumea este nivelul obiectelor și fenomenelor din jurul nostru care ne este familiar. Chiar și pare imens și extrem de divers, deși este doar o mică parte din natură. În cele din urmă, megalumea este formată din obiecte comparabile ca mărime cu Universul, ale căror dimensiuni nu au fost încă stabilite nici măcar în ordinea mărimii. O împărțire mai detaliată și, de asemenea, foarte condiționată a acestor niveluri a dus la apariția științelor corespunzătoare în știința naturii: fizică, chimie, biologie etc. Fiecare dintre ele conține aproximativ o sută de discipline specifice și mai restrânse (de exemplu, mecanică, termodinamică, chimie organică, zoologie, botanică, fiziologia plantelor etc.). Există, de asemenea, secțiuni interdisciplinare ale științei, de exemplu, sinergetica (de la cuvântul grecesc joint, acționând în concert) este o teorie a auto-organizării în sisteme deschise de neechilibru, care acoperă toate nivelurile structurii materiei și considerând natura ca un sistem complex de auto-organizare.

Macrocosmosul este accesibil observației directe, evenimentele din el ne sunt familiare, contactăm și interacționăm cu el în fiecare moment de timp. A fost studiat de om de multe milenii și cunoștințele despre el au o utilitate practică directă. Cu toate acestea, există multe mistere nerezolvate ale naturii în ea, iar marea majoritate a oamenilor de știință moderni continuă să lucreze în acest domeniu al științei.

Fenomenele din micro și mega lumi practic nu se manifestă la nivel de zi cu zi, așa că mulți oameni nu sunt conștienți de existența lor. Alții cred că în sens practic nu au niciun sens. În parte, acest punct de vedere poate fi înțeles, deoarece într-adevăr, nu numai influența, ci și însăși existența particulelor elementare sau, să zicem, a găurilor negre din adâncurile Universului, nu pot fi stabilite fără instrumente sofisticate. Nici măcar ideile calitative despre ele nu pot fi derivate din experiența de zi cu zi, prin analogie cu evenimentele macroscopice cunoscute. Cu toate acestea, noi înșine, fiind obiecte macroscopice, alcătuim 100% dintr-un set de particule elementare organizate și interconectate într-un anumit fel și facem parte dintr-un Univers gigantic. Așadar, noile cunoștințe despre micro- și mega-lumi sunt importante nu numai în sens cognitiv sau ideologic, ci conduc și la o înțelegere mai profundă și mai clară a esenței proceselor care au loc în macro-lume.

3. Metodologia și metodele științelor naturii

Metodologie - acesta este un sistem al celor mai importante principii și metode de organizare și implementare a oricărui tip de activitate, precum și doctrina acestui sistem. Fiecare tip de activitate are propria metodologie, care există într-o formă explicită sau implicită, formulată și fixată sub orice formă sau aplicată spontan și intuitiv. Principiile sunt prevederile cheie ale metodologiei, iar metodele sunt un set de tehnici specifice prin care se desfășoară acest sau acel tip de activitate (de la grecescul „methodos” - calea către ceva).

Metodologia științei în general și toate metodele științifice provin din principiul cauzalității . Conținutul său s-a schimbat odată cu dezvoltarea științei, dar poziția cheie pe care abordare științifică, rămâne neschimbat: orice se întâmplă în natură se datorează propriilor sale cauze. Sarcina globală a științei este de a afla toate relațiile semnificative cauză-efect din lumea înconjurătoare. Ele pot fi non-unidimensionale, complexe, necunoscute, dar acest lucru nu le anulează existența. Natura nu lasă loc arbitrarului, intervenției supranaturale a forțelor de altă lume.

Este foarte important să înțelegem că principiul cauzalității este fundamental nu doar pentru științele „exacte”, ci și pentru istorie, sociologie, jurisprudență etc. Într-adevăr, este greu de imaginat, de exemplu, un investigator care investighează o infracțiune și permite „miracole” sub formă de probe care apar sau dispar fără niciun motiv de la locul crimei, un instinct „supranatural” de a aduce bani la o bancă, sau o scădere bruscă a prețului anumitor acțiuni.

Celebrul filozof, fizician, matematician și fiziolog francez al secolului al XVII-lea R. Descartes a formulat conceptul de metodă în felul următor„Prin metodă mă refer la reguli precise și simple, respectarea strictă care ... fără risipă inutilă de forță mentală, dar cunoștințe crescânde treptat și continuu, contribuie la faptul că mintea ajunge la adevărata cunoaștere a tot ceea ce îi este la dispoziție. În timpul nostru, termenul „algoritm” corespunde mai degrabă acestei înțelegeri.

De obicei, există mai multe grupuri (nivele) metode de cunoaștere , în special, în aproape toate clasificările există:

 Metode ştiinţifice generale

 Metode ştiinţifice private

 Metode speciale

După alte criterii, acestea pot fi împărțite în metode empirice, teoretice și de modelare .

La rândul lor, toate pot fi diferențiate în continuare. Astfel, metodele empirice științifice generale includ observare, experiment, măsurare.

Observarea este cea mai simplă dintre ele. În etapele inițiale ale dezvoltării oricărei științe, observațiile joacă un rol important și formează baza empirică a științei. Vă permite să căutați, să comparați, să clasificați obiecte etc., cu toate acestea, pe măsură ce știința se dezvoltă, valoarea acesteia scade. Un experiment mai informativ este impactul intenționat asupra unui obiect în condiții strict controlate și studiul comportamentului acestuia în aceste condiții.

Arta experimentatorului, în primul rând, constă tocmai în crearea unor astfel de condiții experimentale care vă permit să „curățați” situația de influența unui număr mare de factori secundari și să lăsați unul sau doi pe care îi puteți controla în mod conștient și influența intenționat. obiect, studiindu-i răspunsurile la aceste influențe controlate. În același timp, adesea nu se știe dinainte care factori sunt importanți și care sunt mai puțin importanți, dacă toate impacturile necontrolate sunt excluse și dacă creează interferențe comparabile sau chiar mai mari decât răspunsul obiectului la un impact controlat. În însăși formularea experimentului, care limitează gradul de libertate al obiectului și setul de factori care acționează asupra acestuia, există un mare pericol de a „arunca copilul din baie cu spumă”.

Experimentele pot fi calitative sau cantitative. Primul poate ajuta la rezolvarea întrebărilor fundamentale: există un astfel de efect în natură? Viteza procesului crește sau scade pe măsură ce presiunea crește? este constant? valoare dată de fapt, când condițiile se schimbă într-un interval larg (de exemplu, sarcina unui electron, viteza luminii în vid etc.)? etc. Experimentele cantitative care implică măsurători sunt mult mai informative. Astfel, celebrul fizician englez W. Thomson (Lord Kelvin), după care poartă numele scalei de temperatură absolută, a scris „orice lucru este cunoscut doar în măsura în care poate fi măsurat”. Măsurarea este procesul de determinare a caracteristicilor cantitative ale unui obiect sau proces, exprimate în unități de măsură pre-acceptate ale unei valori date (de exemplu, în metri, secunde, grame, volți, grade etc.).

Abstracția, experimentul gândirii, inducția, deducția etc. pot fi distinse între metodele teoretice științifice generale. abstractizare constă în simplificarea mentală a obiectului prin ignorarea unui număr de trăsături nesemnificative ale acestuia (în formularea dată a problemei) și înzestrarea acestuia cu mai multe (uneori unul, două) cele mai semnificative, de exemplu, un punct material, un mesteacăn, o stare instabilă. În primul exemplu, toate caracteristicile geometrice și fizice ale unui corp real (volum, formă, material și proprietățile sale fizice) sunt ignorate, cu excepția masei, care este concentrată mental în centrul de masă. În al doilea, în ciuda faptului că nu există doi mesteacăni absolut identici în lume, încă înțelegem clar că vorbim despre un tip de copac cu propriile trăsături caracteristice de arhitectură, forma și structura frunzelor etc., în al treilea exemplu se referă la un sistem abstract (fără a lua în considerare structura și compoziția sa), care, sub influența unor cauze aleatoare neglijabil de mici, poate părăsi starea sa inițială, caracterizată printr-un anumit set de parametri, și trece spontan în altul, cu un set diferit de caracteristici. Desigur, în această considerație pierdem o mulțime de detalii care caracterizează obiectul real, dar în schimb obținem o schemă simplă care permite generalizări ample. Într-adevăr, nu ne putem stabili sarcina de a studia fiecare mesteacăn de pe Pământ, deși toți diferă unul de celălalt într-un fel.

Un punct material în diferite sarcini poate însemna o moleculă, o mașină, Luna, Pământul, Soarele etc. O astfel de abstractizare este convenabilă pentru descrierea mișcării mecanice, dar este complet neproductivă atunci când se analizează, de exemplu, proprietățile fizice sau chimice ale unui corp solid real. Multe abstracții extrem de utile au supraviețuit secolelor și mileniilor (atom, punct geometric și linie dreaptă), deși au fost umplute cu semnificații diferite în diferite epoci. Alții - (caloric, eter mondial) nu au rezistat timpului și experienței.

O altă metodă de analiză teoretică este experiment de gândire . Se realizează cu obiecte idealizate, reflectând proprietățile cele mai esențiale ale celor reale și, într-o serie de cazuri, face posibilă, prin intermediul deducțiilor logice, obținerea unor rezultate preliminare care ajută la simplificarea și restrângerea domeniului de aplicare a unor detalii suplimentare. studii. Multe probleme fundamentale din știința naturii au fost rezolvate prin această metodă. Deci, Galileo a descoperit legea inerției, coborând mental și apoi excluzând complet forțele de frecare în timpul mișcării, iar Maxwell a clarificat esența celei mai importante legi pentru înțelegerea naturii legii - a doua lege a termodinamicii - prin plasarea mentală a unei „demon” ipotetic pe calea moleculelor zburătoare, sortându-le după viteză.

Inducţie (din latinescul inductio - îndrumare, motivare, excitare) este o metodă de cunoaștere, care constă în obținerea, derivarea judecăților generale, a regulilor, a legilor pe baza unor fapte individuale. Acestea. inducția este mișcarea gândirii de la particular la general și mai universal. Strict vorbind, cele mai multe dintre cele mai generale legi ale naturii sunt obținute prin inducție, deoarece este complet nerealist să studiezi temeinic absolut toate obiectele de acest tip. De obicei, întrebarea este doar câte cazuri speciale trebuie luate în considerare și apoi luate în considerare pentru a trage o concluzie generalizantă convingătoare pe această bază. Scepticii cred că este imposibil să se dovedească nimic în acest fel, deoarece nici o mie, nici un milion, nici un miliard de fapte care confirmă o concluzie generală nu garantează că prima mie sau milionul și primele fapte nu o vor contrazice.

Se numește metoda opusă în direcția mișcării gândirii - de la general la particular deducere (din latinescul deductio - derivare). Amintiți-vă de celebra metodă deductivă a detectivului Sherlock Holmes. Acestea. deducția și inducția sunt metode complementare pentru construirea de inferențe logice.

Aproximativ în același raport între ele sunt metodele analiză și sinteză , utilizate atât în ​​studii empirice, cât și în cele teoretice. Analiza este împărțirea mentală sau reală a unui obiect în părțile sale componente și studiul lor separat. Amintiți-vă de o policlinică obișnuită - o instituție pentru diagnosticarea și tratamentul bolilor umane și structura acesteia, reprezentată de cabinetele unui oculist, neuropatolog, cardiolog, urolog etc. Având în vedere complexitatea excepțională a corpului uman, este mult mai ușor să înveți un medic să recunoască boli ale organelor sau sistemelor individuale, și nu întregului organism în ansamblu. În unele cazuri, această abordare dă rezultatul dorit, în cazuri mai complexe nu. Prin urmare, metodele de analiză sunt completate de metoda de sinteză, adică. reunind toate cunoștințele despre anumite fapte într-un singur întreg coerent.

În ultimele decenii, metodele au fost intens dezvoltate modelare , care sunt frați mai tineri, dar mai dezvoltați ai metodei analogii . Concluzia „prin analogie” se realizează prin transferarea rezultatelor obținute la un obiect la altul - „similar”. Gradul acestei asemănări este determinat de diverse criterii, cel mai sistematic introduse în așa-numita „Teoria asemănării”.

Modelarea este de obicei împărțită în mentală, fizică și numerică (computer). Modelarea mentală a unui obiect sau proces real prin intermediul obiectelor și relațiilor ideale este cea mai importantă metodă a științei. Fără un model mental, este imposibil să înțelegeți, să interpretați rezultatele unui experiment, să „proiectați” un model matematic sau computerizat al unui fenomen sau să creați un experiment complex la scară completă. Cunoscut nu numai pentru rezultatele sale strălucite în fizică, ci și pentru afirmațiile sale pline de spirit, academicianul A. Migdal a spus odată: „Dacă matematica este arta de a evita calculele („pură”, matematica neaplicată, de regulă, nu se ocupă de cu calcule), atunci fizica teoretică este arta de a calcula fără matematică.” Desigur, aici cuvântul „calcula” nu are un sens literal – făcând calcule atente, precise. Implică arta de a prezice rezultatul în cadrul unui model de succes, adecvat, în ordinea mărimii sau sub forma unui raport: dacă o valoare atinge o anumită valoare, atunci cealaltă va fi egală cu aceea sau cu cea dorită. valoarea trebuie să fie mai mare decât o anumită valoare critică sau să se afle într-un anumit interval de valori. De regulă, în majoritatea sarcinilor și problemelor reale, un om de știință înalt calificat poate ajunge la astfel de concluzii fără a efectua niciun experiment, ci pur și simplu prin construirea unui model calitativ al fenomenului în mintea sa. Arta constă în a face modelul realist și în același timp simplu.

Modelarea fizică (subiectului) se realizează în cazurile în care este imposibil sau dificil (din motive tehnologice sau financiare) să se efectueze un experiment pe obiectul original. De exemplu, pentru a determina rezistența aerodinamică a unei aeronave, mașini, tren sau rezistența hidrodinamică a unei nave care este dificil de calculat, în faza de proiectare, un model de dimensiuni reduse este de obicei construit și suflat prin tuneluri speciale de vânt. sau canale hidraulice. Într-un fel, orice experiment natural poate fi privit ca un model fizic al unei situații mai complexe.

Modelarea matematică este cel mai important tip de modelare simbolică. (De asemenea, includ o varietate de reprezentări grafice și topologice, înregistrări simbolice ale structurii moleculelor și reacțiilor chimice și multe altele). În esență, un model matematic este un sistem de ecuații suplimentat cu condiții inițiale și la limită și alte date preluate din experiență. Pentru ca o astfel de modelare să fie eficientă, este necesar, în primul rând, să se compună un model mental adecvat fenomenului studiat, care să reflecte toate aspectele esențiale ale fenomenului și, în al doilea rând, să se rezolve o problemă pur matematică, care are adesea un nivel foarte ridicat de complexitate.

În cele din urmă, în ultimele decenii, metodele de simulare pe calculator au devenit foarte populare. De obicei, acestea sunt metode numerice, adică. nedarea unei soluții problemei într-o formă generală, ca în modelarea matematică. Aceasta înseamnă că fiecare versiune numerică specifică a aceleiași probleme necesită un nou calcul.

Metodele speciale și speciale sunt de interes pentru reprezentanții disciplinelor științifice specifice și nu le vom lua în considerare.

Fundamentele metodologice ale științelor naturii. Să trecem acum la o discuție a celor mai importante și generale principii metodologice pentru știința naturii. principiile creativității științifice, idealurile, criteriile și normele științei . Cele mai importante dintre ele sunt următoarele:

1. Baza materialistă a viziunii asupra lumii, obiectivitate, convingere în cunoașterea naturii prin metode raționale. La rândul lor, aceste cerințe sunt direct legate de cel mai important concept metodologic al condiționalității a tot ceea ce se întâmplă în realitate prin relații cauzale.

2. Utilizarea unor concepte, caracteristici, valori strict definite. În același timp, este necesar să înțelegem că este imposibil să definiți absolut strict orice obiect sau proces. Care este pixul pe care îl utilizați în prezent pentru a sublinia textul? Unde este granița dintre ea și aerul din jur de afară și între ea și cerneala din interior pe hârtie? Care este procesul de subliniere a textului? Este procesul fizic de transfer al cernelii pe hârtie sau procesul chimic al interacțiunii moleculelor de cerneală cu moleculele de hârtie sau procesul intelectual de selectare și evidențiere a celor mai semnificative fragmente de text? În mod evident, alegerea depinde de natura sarcinii și de gama de rezultate așteptate. Există mari pericole ale subiectivismului aici, deoarece însăși formularea problemei conține deja un set limitat de soluții posibile.

3. Reproductibilitatea rezultatelor în condiții similare. Acest principiu presupune că dacă condițiile de observare a unui anumit fenomen sunt recreate în alt loc (laborator, producție) sau în același loc, dar după un timp, atunci fenomenul sau procesul se va repeta din nou. Acestea. singura întrebare este severitatea condițiilor experimentale, acuratețea reproducerii tuturor circumstanțelor. După cum am menționat deja, este imposibil să reproduci și să măsori ceva absolut exact, dar făcând abstracție de la detalii nesemnificative, poți repeta rezultatul principal, fundamental, de câte ori doriți.

4. Ultima instanță în lupta teoriilor, ideilor, conceptelor este experiența (experimentul). Numai el este judecătorul suprem în întrebarea ce este Adevărul, și nu judecățile cele mai elegante, logice sau autoritare. Nu este necesar să vedem aici opoziţia dintre teorie şi experienţă. Pur teoretic, au fost descoperite multe obiecte, legi (de exemplu, unde electromagnetice, multe particule elementare, obiecte astronomice etc.), dar toate aceste descoperiri au primit statutul de fapte științifice stricte numai după confirmarea experimentală. O astfel de înțelegere a relației dintre rolul teoriei și al practicii în știința naturii nu a apărut imediat. Abia în Evul Mediu timpuriu, în lupta împotriva metodelor scolastice, s-a întărit cerința verificării experimentale a oricăror concluzii, oricât de autorități s-au exprimat și logic armonios și ireproșabil nu părea. Acest principiu a fost formulat cel mai clar și mai concis, poate, de gânditorul englez din secolele XVI-XVII, Francis Bacon: „Criteriul adevărului este practica” în lucrarea sa „The New Organon” (1620), scrisă, parcă , în continuarea și dezvoltarea celebrei lucrări a lui Aristotel , mai exact, o colecție de lucrări logice și metodologice „Organon” (din latinescul instrument, unealtă) în secolul al IV-lea î.Hr. Într-o formă mai artistică, același principiu este exprimat în celebra frază a lui J. Goethe: „Teoria, prietene, este uscată, dar arborele vieții este verde”.

5. În modulul anterior, am vorbit deja despre dorința de a cuantifica și descrie realitatea înconjurătoare. În știința naturală modernă, metodele cantitative și aparatura matematică joacă un rol important și din ce în ce mai mare. Deci „matematizarea” cunoștințelor despre natură poate fi considerată o cerință aproape obligatorie.

6. La începutul acestui modul a fost discutat rolul modelării ca metodă științifică generală de studiere a Naturii. În legătură cu dorința de „matematizare” a științelor naturale, crearea de modele de un fel sau altul devine practic obligatorie în toate etapele cercetării, fie că este vorba despre o idee sau un experiment de gândire, o configurație experimentală și o experiență la scară largă. , prelucrarea si interpretarea rezultatelor obtinute. Încercând să exprime această situație într-o formă laconică a unui aforism, se poate afirma „Știința naturală modernă este o lume a modelelor cantitative”. Fără o simplificare rezonabilă, atentă și calificată a unei situații, proces, obiect real, este imposibil să se facă abordări matematice eficiente.

7. Deja în Evul Mediu, era evident că creșterea avalanșă a diverselor fapte, date, teorii necesită sistematizarea și generalizarea lor. În caz contrar, fluxul de informații va copleși și îneca prevederile fundamentale, cheie, într-o mare de detalii. În același timp, noile concepte, obiecte, principii, „esențe” trebuie introduse în știință cu cea mai mare grijă, verificând cu atenție dacă sunt reduse la cele cunoscute, dacă sunt doar soiurile lor. Acest filtru strict protejează știința de umflarea nejustificată, o face în sens larg „internațional”, transparent, accesibil pentru înțelegere și stăpânire de către diferitele secțiuni ale societății. Pericolul abordării opuse a devenit evident și în zorii științei naturale clasice, iar în forma aforistică inerentă acelui timp, cererea de laconism, generalitate și universalitate a fost formulată de către filozoful englez al secolului al XIV-lea. Occam: „Entitățile nu trebuie înmulțite decât dacă este absolut necesar” sau într-o traducere mai liberă „ nu inventa entitati inutile ". Adesea, acest principiu metodologic cel mai important al științei se numește „ Briciul lui Occam „, eliminând „esențe” inutile, neproductive și introduse artificial, care aglomera știința.

8. Nevoia de integrare, universalizare a cunoștințelor, reducerea lor la cel mai mic număr posibil de principii fundamentale este idealul pentru care gânditorii s-au străduit încă din vremuri Grecia antică. În același timp, aceasta a fost văzută ca cea mai înaltă estetică a științei, reflectând armonia structurii lumii. „Reducerea multora la unul este principiul fundamental al frumuseții”, a formulat Pitagora acest principiu atât de succint în secolul al V-lea î.Hr.

9. Întrucât știința nu este un set de reguli, legi, teorii osificate, ci un organism viu care se dezvoltă dinamic și se reînnoiește continuu, se pune în mod regulat întrebarea despre relația dintre cunoștințele „vechi” stabilite și cunoștințele „noile” emergente. Pe de o parte, dacă o anumită lege, teorie, doctrină, prin numeroase verificări, experimente de control, aplicații la probleme practice, au primit statutul nu de ipoteză, ci de adevăr de încredere, atunci au intrat deja în fondul de aur al științei. Pe de altă parte, dacă au apărut date sau teorii noi care le contrazic pe cele vechi, dar descriu mai bine, mai pe deplin fenomene înrudite sau pe cele care nu au putut fi explicate în cadrul ideilor vechi, acestea din urmă ar trebui să cedeze loc noilor. . Dar cum să cedezi? Doar să se retragă în liniște în arhivele istoriei științei, eliberând o nișă, sau să rămână în rânduri, dar într-o altă capacitate, interacționând într-un anumit fel cu idei noi? Este greu de imaginat că, să zicem, o teorie atât de puternică precum mecanica clasică a lui Sir I. Newton, care și-a dovedit valabilitatea și rodnicia de trei secole (atât în ​​lumea mișcării particulelor de praf, a bilelor, a mașinilor cu abur, navelor și în lumea planetelor) ar fi eronate sau inutile după crearea mecanicii cuantice. Niels Bohr, un fizician danez strălucit, unul dintre creatorii mecanicii cuantice, gândindu-se la această problemă, a formulat în 1918 cea mai importantă abordare metodologică: principiul conformității . Pe scurt, constă în faptul că un nou concept mai universal, o teorie (dacă nu este speculativă, ci adevărată în realitate), nu ar trebui să taie vechea învățătură bine stăpânită și testată în mod repetat, ci să o absoarbă ca un caz special. (Fig. 3.3). În acest caz, este de obicei ușor de formulat condițiile (limitele de aplicabilitate) în care vechea (teorie de obicei mai simplă) va da rezultate corecte. Desigur, ele pot fi obținute și dintr-o nouă teorie mai generală, dar mai complexă, dar acest lucru nu este justificat din punctul de vedere al costurilor forței de muncă. Această relație se găsește nu numai în mecanica clasică și cuantică, ci și, de exemplu, în termodinamica sistemelor de echilibru și sinergetica (teoria auto-organizării în sisteme deschise de neechilibru), electromagnetismul clasic Faraday-Maxwell și electrodinamica cuantică, mecanica mișcarea cu viteze mici (în comparație cu viteza luminii) și teoria relativității speciale a lui Einstein (mecanica mișcării la viteze apropiate de lumina), darwinismul și genetica și multe alte ramuri ale științelor naturale. Acest lucru, desigur, nu exclude ofilirea și uitarea ideilor, conceptelor, teoriilor care nu au trecut testul experimentului (de exemplu, teoria calorică, mișcarea perpetuă etc.), dar în marea majoritate a cazurilor. , contradicțiile din știință sunt înlăturate în conformitate cu principiul corespondenței.

Metodele științelor naturale pot fi împărțite în următoarele grupuri:

Metode generale, referitor la orice subiect, orice știință. Acestea sunt diverse forme ale unei metode care face posibilă legarea între toate aspectele procesului de cunoaștere, toate etapele sale, de exemplu, metoda ascensiunii de la abstract la concret, unitatea logicului și istoricului. Acestea sunt, mai degrabă, metode filozofice generale de cunoaștere.

Metode speciale privesc doar o latură a subiectului studiat sau o anumită metodă de cercetare: analiză, sinteză, inducție, deducție. Metodele speciale includ, de asemenea, observarea, măsurarea, compararea și experimentul. În știința naturii, metodele speciale ale științei sunt de cea mai mare importanță, prin urmare, în cadrul cursului nostru, este necesar să luăm în considerare esența lor mai detaliat.

Observare- acesta este un proces strict intenționat de percepție a obiectelor realității care nu ar trebui schimbat. Din punct de vedere istoric, metoda observației se dezvoltă ca parte integrantă a operațiunii de muncă, care include stabilirea conformității produsului muncii cu modelul său planificat. Observația ca metodă de cunoaștere a realității este folosită fie acolo unde un experiment este imposibil sau foarte dificil (în astronomie, vulcanologie, hidrologie), fie când sarcina este de a studia funcționarea naturală sau comportamentul unui obiect (în etologie, Psihologie sociala etc.). Observația ca metodă presupune prezența unui program de cercetare, format pe baza credințelor trecute, a faptelor stabilite, a conceptelor acceptate. Măsurarea și compararea sunt cazuri speciale ale metodei observației.

Experiment- o metodă de cunoaștere, cu ajutorul căreia se studiază fenomenele realității în condiții controlate și controlate. Se deosebește de observație prin intervenția în obiectul studiat, adică prin activitatea în raport cu acesta. Atunci când efectuează un experiment, cercetătorul nu se limitează la observarea pasivă a fenomenelor, ci interferează în mod conștient în cursul natural al cursului lor, influențând direct procesul studiat sau modificând condițiile în care are loc acest proces. Specificul experimentului este și acela în conditii normale procesele din natură sunt extrem de complexe și complicate, nu pot fi controlate și gestionate complet. Prin urmare, se pune sarcina de a organiza un astfel de studiu în care ar fi posibil să se urmărească cursul procesului într-o formă „pură”. În aceste scopuri, în experiment, factorii esențiali sunt separați de cei neesențiali și, prin urmare, simplifică foarte mult situația. Ca urmare, o astfel de simplificare contribuie la o înțelegere mai profundă a fenomenelor și face posibilă controlul celor câțiva factori și cantități esențiale pentru acest proces. Dezvoltarea științelor naturii pune în discuție problema rigorii observației și experimentului. Cert este că au nevoie de instrumente și dispozitive speciale, care au devenit recent atât de complexe încât ei înșiși încep să influențeze obiectul de observație și experiment, care, în funcție de condiții, nu ar trebui să fie. Acest lucru se aplică în primul rând cercetării în domeniul fizicii microlumilor (mecanica cuantică, electrodinamică cuantică etc.).

Analogie- o metodă de cunoaștere, în care are loc un transfer de cunoștințe obținute în cursul luării în considerare a unui obiect către altul, mai puțin studiat și în curs de studiu. Metoda analogiei se bazează pe asemănarea obiectelor într-un număr de semne, ceea ce vă permite să obțineți cunoștințe destul de fiabile despre subiectul studiat. Utilizarea metodei analogiei în cunoștințele științifice necesită o anumită prudență. Aici este extrem de important să identificăm clar condițiile în care funcționează cel mai eficient. Cu toate acestea, în acele cazuri în care este posibil să se dezvolte un sistem de reguli clar formulate pentru transferul cunoștințelor de la un model la un prototip, rezultatele și concluziile prin metoda analogiei devin evidente.

Modelare- o metodă de cunoaștere științifică bazată pe studiul oricăror obiecte prin modelele acestora. Apariția acestei metode se datorează faptului că uneori obiectul sau fenomenul studiat este inaccesibil intervenției directe a subiectului cunoaștere, sau o astfel de intervenție este inadecvată din mai multe motive. Modelarea presupune transfer activitati de cercetare unui alt obiect care acționează ca un substitut pentru obiectul sau fenomenul care ne interesează. Obiectul înlocuitor se numește model, iar obiectul de studiu este numit original sau prototip. În acest caz, modelul acționează ca un astfel de substitut pentru prototip, ceea ce vă permite să obțineți anumite cunoștințe despre acesta din urmă. Astfel, esența modelării ca metodă de cunoaștere este înlocuirea obiectului de studiu cu un model, iar obiectele de origine naturală și artificială pot fi folosite ca model. Posibilitatea modelării se bazează pe faptul că modelul într-o anumită privință reflectă unele aspecte ale prototipului. La modelare, este foarte important să existe o teorie sau o ipoteză adecvată care să indice strict limitele și limitele simplificărilor permise.

stiinta moderna sunt cunoscute mai multe tipuri de modelare:

1) modelarea subiectului, în care studiul este efectuat pe un model care reproduce anumite elemente geometrice, fizice, dinamice sau caracteristici functionale obiectul original;

2) modelarea semnelor, în care schemele, desenele, formulele acționează ca modele. Cea mai importantă vedere o astfel de modelare este modelare matematică produsă prin intermediul matematicii și logicii;

3) modelarea mentală, în care în locul modelelor simbolice sunt folosite reprezentări vizuale mental ale acestor semne și operațiuni cu acestea. Recent, a devenit larg răspândit un model de experiment folosind computere, care sunt atât un mijloc, cât și un obiect de cercetare experimentală, înlocuind originalul. În acest caz, algoritmul (programul) funcționării obiectului acționează ca model.

Analiză- o metodă de cunoaștere științifică, care se bazează pe procedura de dezmembrare mentală sau reală a unui obiect în părțile sale constitutive. Dezmembrarea are ca scop trecerea de la studiul întregului la studiul părților sale și se realizează prin abstracția de la legătura părților între ele. Analiza este o parte integrantă a oricărei cercetări științifice, care este de obicei prima etapă, când cercetătorul trece de la o descriere nedivizată a obiectului studiat la dezvăluirea structurii, compoziției, precum și a proprietăților și caracteristicilor acestuia.

Sinteză- aceasta este o metodă de cunoaștere științifică, care se bazează pe procedura de combinare a diferitelor elemente ale unui obiect într-un singur întreg, un sistem, fără de care o cunoaștere cu adevărat științifică a acestui subiect este imposibilă. Sinteza acţionează nu ca o metodă de construire a întregului, ci ca o metodă de reprezentare a întregului sub forma unei unităţi de cunoaştere obţinută prin analiză. În sinteză, nu are loc doar o unire, ci o generalizare a trăsăturilor distinse și studiate analitic ale unui obiect. Prevederile obţinute în urma sintezei sunt cuprinse în teoria obiectului, care, îmbogăţită şi rafinată, determină căile unei noi căutări ştiinţifice.

Inducţie- o metodă de cunoaștere științifică, care este formularea unei concluzii logice prin rezumarea datelor de observație și experiment. Baza imediată a raționamentului inductiv este repetarea trăsăturilor într-un număr de obiecte dintr-o anumită clasă. O concluzie prin inducție este o concluzie despre proprietățile generale ale tuturor obiectelor aparținând unei clase date, bazată pe observarea unui set destul de larg de fapte unice. De obicei, generalizările inductive sunt considerate adevăruri empirice sau legi empirice. Distingeți între inducția completă și incompletă. Inducția completă construiește o concluzie generală bazată pe studiul tuturor obiectelor sau fenomenelor unei clase date. Ca rezultat al inducției complete, concluzia rezultată are caracterul unei concluzii de încredere. Esența inducției incomplete este aceea că ea construiește o concluzie generală bazată pe observarea unui număr limitat de fapte, dacă printre acestea din urmă nu există așa ceva care să contrazică raționamentul inductiv. Prin urmare, este firesc ca adevărul obținut în acest fel să fie incomplet; aici obținem cunoștințe probabilistice care necesită o confirmare suplimentară.

Deducere - o metodă de cunoaștere științifică, care constă în trecerea de la anumite premise generale la rezultate-consecințe particulare. Inferența prin deducere se construiește după următoarea schemă; toate obiectele din clasa "A" au proprietatea "B"; elementul „a” aparține clasei „A”; deci „a” are proprietatea „B”. În general, deducția ca metodă de cunoaștere pornește din legi și principii deja cunoscute. Prin urmare, metoda deducției nu permite obținerea de noi cunoștințe semnificative. Deducerea este doar o metodă de desfășurare logică a unui sistem de prevederi bazat pe cunoștințele inițiale, o metodă de identificare a conținutului specific al premiselor general acceptate. Rezolvarea oricărei probleme științifice include avansarea diferitelor presupuneri, presupuneri și cel mai adesea ipoteze mai mult sau mai puțin fundamentate, cu ajutorul cărora cercetătorul încearcă să explice fapte care nu se încadrează în vechile teorii. Ipotezele apar în situații incerte, a căror explicație devine relevantă pentru știință. În plus, la nivelul cunoștințelor empirice (precum și la nivelul explicației acestora) apar adesea judecăți contradictorii. Pentru a rezolva aceste probleme, sunt necesare ipoteze. O ipoteză este orice presupunere, presupunere sau predicție propusă pentru a elimina o situație de incertitudine în cercetarea științifică. Prin urmare, o ipoteză nu este o cunoaștere de încredere, ci o cunoaștere probabilă, a cărei adevăr sau falsitate nu a fost încă stabilită. Orice ipoteză trebuie în mod necesar să fie fundamentată fie prin cunoștințele dobândite ale unei științe date, fie prin fapte noi (cunoștințele incerte nu sunt folosite pentru a fundamenta o ipoteză). Ar trebui să aibă proprietatea de a explica toate faptele care se referă la un anumit domeniu al cunoașterii, sistematizându-le, precum și faptele din afara acestui domeniu, prezicerea apariției unor fapte noi (de exemplu, ipoteza cuantică a lui M. Planck, prezentată). la începutul secolului al XX-lea, a condus la crearea unei mecanici cuantice, a electrodinamicii cuantice și a altor teorii). În acest caz, ipoteza nu trebuie să contrazică faptele deja existente. Ipoteza trebuie fie confirmată, fie respinsă. Pentru a face acest lucru, trebuie să aibă proprietățile de falsificare și verificabilitate. Falsificarea este o procedură care stabilește falsitatea unei ipoteze ca urmare a verificării experimentale sau teoretice. Cerința de falsificare a ipotezelor înseamnă că subiectul științei nu poate fi decât cunoaștere infirmată fundamental. Cunoașterea de necontestat (de exemplu, adevărul religiei) nu are nimic de-a face cu știința. În același timp, rezultatele experimentului în sine nu pot infirma ipoteza. Acest lucru necesită o ipoteză sau o teorie alternativă care oferă dezvoltare ulterioară cunoştinţe. În caz contrar, prima ipoteză nu este respinsă. Verificarea este procesul de stabilire a adevărului unei ipoteze sau teorii ca rezultat al verificării lor empirice. Verificabilitatea indirectă este, de asemenea, posibilă, bazată pe inferențe logice din fapte verificate direct.

Metode private- acestea sunt metode speciale care operează fie numai în cadrul unei anumite ramuri a științei, fie în afara ramurii în care au provenit. Aceasta este metoda de inelare a păsărilor folosită în zoologie. Iar metodele fizicii utilizate în alte ramuri ale științelor naturale au condus la crearea astrofizicii, geofizicii, fizicii cristalelor etc. Adesea, un complex de metode particulare interconectate este aplicat studiului unui subiect. De exemplu, biologia moleculară folosește simultan metodele fizicii, matematicii, chimiei și ciberneticii.

Sfârșitul lucrării -

Acest subiect aparține:

Metode de cercetare științifică

Metode cercetare științifică.. conținut conceptele de bază ale muncii de cercetare..

Dacă aveți nevoie material suplimentar pe această temă, sau nu ați găsit ceea ce căutați, vă recomandăm să utilizați căutarea în baza noastră de date de lucrări:

Ce vom face cu materialul primit:

Dacă acest material s-a dovedit a fi util pentru dvs., îl puteți salva pe pagina dvs. de pe rețelele sociale:

Ibid, p. 152-53). 1) Latura empirică implică funcţiile: colective (, ele, acumularea lor), descriptivă (a faptelor, sistematizarea lor primară); 2) teoretice - funcții: explicații, (generalizant), (crearea de noi teorii, prezentarea de noi concepte, acumularea de noi legi), predicție (prognostic), ceea ce dă motive de a numi teoria științei naturii „compas” în cercetarea științifică.

Funcția ideologică a științei naturii este indisolubil legată de funcțiile teoretice ale științei naturii; are ca scop dezvoltarea unei imagini natural-științifice a lumii, excluzând posibilitatea unor viziuni reacționar-idealiste și religioase asupra naturii; 3) latura producție-practică Știința naturii se manifestă ca o forță productivă directă. Contemporanul arată că știința naturii deschide calea pentru dezvoltarea tehnologiei.

Mijloacele științelor naturii corespund tuturor etapelor prin care parcurge cunoștințele științifice naturale și în care funcțiile științei naturii își găsesc expresia: empiric, studiu pilot presupune un întreg sistem de echipamente experimentale și de observație (dispozitive, inclusiv instrumente de calcul, în special cele de măsură, instalații, ), cu ajutorul cărora se stabilesc fapte noi. Cercetarea teoretică presupune munca abstractă a oamenilor de știință care vizează explicarea faptelor (presumabil – cu ajutorul doveditelor și dovedite – cu ajutorul teoriilor și legilor științei); pe concepte care generalizează datele experimentale. Ambele împreună (de multe ori cu acces în domeniul semifabricii experimentale și instalațiilor experimentale, birouri de proiectare) testează ceea ce este cunoscut.

Metodele științelor naturii se bazează pe unitatea aspectelor empirice și teoretice. Se condiționează reciproc. Ruperea lor, sau cel puțin dezvoltarea predominantă a unuia în detrimentul celuilalt, închide calea către o cunoaștere corectă a naturii: teoria devine inutilă, experiența devine oarbă.

Metodele științelor naturii pot fi împărțite în grupe: a) metodele generale privesc întreaga știință a naturii, orice subiect al naturii, orice știință. Acestea sunt diferite forme ale metodei dialectice, care face posibilă legarea împreună a tuturor proceselor de cunoaștere, a tuturor etapelor sale, de exemplu, metoda etc. Acele sisteme de ramuri ale științei naturale, a căror structură corespunde actualului proces istoric evoluțiile lor (de exemplu, și chimia) urmează de fapt această metodă. Dialectica apare și în faptul că „... metoda nu poate diferi în mod formal de metoda cercetării. Studiul trebuie să se familiarizeze cu materialul în detaliu, să analizeze diferitele forme de dezvoltare a acestuia și să urmărească legătura lor internă. Numai după finalizarea acestei lucrări poate fi reprezentată corect mișcarea reală. Deoarece aceasta a avut succes și viața materialului și-a primit a sa, poate părea că avem în fața noastră o construcție a priori ”(, vezi Marx K. și, Soch., ed. a II-a, vol. 23, p. 21). Acest lucru se întâmplă mai ales în ramurile formale, matematice ale științelor naturale, de exemplu, .

În știința naturii, metoda dialectică se concretizează ca metodă comparativă (în chimie), cu ajutorul căreia se dezvăluie legătura universală a fenomenelor. Prin urmare - comparativ,. În zoo-, phytoi geografie fizica a fost folosit cu succes de mult timp. În știința naturii, metoda dialectică apare și ca metodă istorică - în (toate metodele cosmogonice progresive - stelare și planetare) se bazează pe ea, în (ca bază a geologiei istorice, fiind incomplet exprimată în metoda actualismului), în biologie. aceasta metoda sta la baza. Uneori, ambele metode sunt combinate într-o singură metodă istorică comparativă, care este mai profundă și mai semnificativă decât fiecare dintre ele. Aceeași metodă în aplicarea sa la procesul de cunoaștere a naturii, fizica, este asociată cu principiul corespondenței și contribuie la construirea teoriilor fizice moderne.

b) Metode speciale sunt folosite și în știința naturii, dar nu privesc subiectul său în ansamblu, ci doar unul dintre aspectele sale (fenomene, esență, relații cantitative, structurale) sau o anumită metodă de cercetare: analiză, sinteză, inducție. , . Metodele speciale sunt: ​​observația, comparația și, după caz, special. Tehnicile și metodele matematice sunt excepțional de importante ca metode speciale de studiu și exprimare a aspectelor și relațiilor cantitative și structurale dintre obiecte și natură, precum și metode și teorii. Rol metode matematiceîn științe naturale este în creștere constantă, pe măsură ce mașinile de calcul sunt folosite din ce în ce mai mult. În general, matematică științe naturale moderne Metodele de analogie, experimentul industrial sunt legate de el.

c) Metodele particulare sunt metode speciale care funcționează fie numai în cadrul ramurii științelor naturii, fie în afara ramurii științelor naturale de unde au provenit. Astfel, metodele fizicii folosite în alte ramuri ale științelor naturii au dus la creație