Vorlesung 1. Naturwissenschaft.

Grundlegende Wissenschaften über die Natur (Physik, Chemie, Biologie), ihre Gemeinsamkeiten und Unterschiede. Die naturwissenschaftliche Erkenntnismethode und ihre Bestandteile: Beobachtung, Messung, Experiment, Hypothese, Theorie

Seit der Antike beobachtet der Mensch die Welt um sich herum, von der sein Leben abhing, und versucht, die Phänomene der Natur zu verstehen. Die Sonne spendete den Menschen Wärme und brachte vernichtende Hitze, die Regenfälle bewässerten die Felder mit lebensspendender Feuchtigkeit und verursachten Überschwemmungen, Wirbelstürme und Erdbeben brachten unzählige Katastrophen. Da die Menschen die Ursachen ihres Auftretens nicht kannten, schrieben sie diese Handlungen übernatürlichen Kräften zu, aber allmählich begannen sie, die wahren Ursachen natürlicher Phänomene zu verstehen und sie in ein bestimmtes System zu bringen. So wurden die Naturwissenschaften geboren.

Da die Natur äußerst vielfältig ist, haben sich im Prozess ihrer Erkenntnis verschiedene Naturwissenschaften gebildet: Physik, Chemie, Biologie, Astronomie, Geographie, Geologie und viele andere. So entstand eine ganze Reihe von Naturwissenschaften. Je nach Studiengegenstand lassen sie sich in zwei große Gruppen einteilen: die Wissenschaften der belebten und der unbelebten Natur. Die wichtigsten Naturwissenschaften über die belebte und unbelebte Natur sind: Physik, Chemie, Biologie.

Physik – eine Wissenschaft, die die allgemeinsten Eigenschaften der Materie und die Formen ihrer Bewegung (mechanisch, thermisch, elektromagnetisch, atomar, nuklear) untersucht. Die Physik hat viele Arten und Bereiche (allgemeine Physik, theoretische Physik, experimentelle Physik, Mechanik, Molekularphysik, Atomphysik, Kernphysik, Physik elektromagnetischer Phänomene usw.).

Chemie – die Wissenschaft der Substanzen, ihrer Zusammensetzung, Struktur, Eigenschaften und gegenseitigen Umwandlungen. Die Chemie untersucht die chemische Form der Bewegung von Materie und ist unterteilt in anorganische und organische Chemie, physikalische und analytische Chemie, Kolloidchemie usw.

Biologie- Wissenschaft des Lebens. Gegenstand der Biologie ist das Leben als besondere Bewegungsform der Materie, die Entwicklungsgesetze der belebten Natur. Die Biologie ist offensichtlich die am weitesten verzweigte Wissenschaft (Zoologie, Botanik, Morphologie, Zytologie, Histologie, Anatomie und Physiologie, Mikrobiologie, Virologie, Embryologie, Ökologie, Genetik usw.). An der Schnittstelle der Wissenschaften entstehen verwandte Wissenschaften wie Physikalische Chemie, Physikalische Biologie, Chemische Physik, Biophysik, Astrophysik etc.

Naturwissenschaft – die Naturwissenschaft als Ganzes oder die Gesamtheit der Naturwissenschaften als Ganzes.

Physik ist die Wissenschaft der Natur.

Seit jeher begannen die Menschen, Naturphänomene systematisch zu beobachten, suchten die Abfolge der auftretenden Phänomene zu bemerken und lernten, den Ablauf vieler Ereignisse in der Natur vorherzusehen. zum Beispiel den Wechsel der Jahreszeiten, den Zeitpunkt von Flusshochwasser und vieles mehr. Sie nutzten dieses Wissen, um den Zeitpunkt der Aussaat, Ernte usw. Allmählich wurden die Menschen davon überzeugt, dass das Studium von Naturphänomenen unschätzbare Vorteile bringt.

Auf Russisch tauchte das Wort „Physik“ im 18. Jahrhundert auf, dank Michail Wassiljewitsch Lomonossow, einem enzyklopädischen Wissenschaftler, dem Begründer der russischen Wissenschaft, einer herausragenden Persönlichkeit in der Bildung, der aus dem ersten deutschen Lehrbuch der Physik übersetzte. Damals begannen sie sich in Russland ernsthaft mit dieser Wissenschaft zu beschäftigen.

Physischer Körper ist jedes Objekt, das uns umgibt. Welche physischen Körper kennst du? (Stift, Buch, Schreibtisch)

Substanz Es ist alles, woraus physische Körper bestehen. (Zeigt physische Körper, die aus verschiedenen Substanzen bestehen)

Angelegenheit- das ist alles, was im Universum unabhängig von unserem Bewusstsein existiert (Himmelskörper, Pflanzen, Tiere usw.)

physikalische Phänomene sind Veränderungen, die an physischen Körpern auftreten.

Die wichtigsten physikalischen Phänomene sind:

mechanische Phänomene

elektrische Phänomene

Magnetische Phänomene

Lichtphänomene

thermische Phänomene

Methoden der wissenschaftlichen Erkenntnis:

Korrelation allgemeiner wissenschaftlicher Methoden

Analyse- mentale oder reale Zerlegung eines Objekts in seine Bestandteile.

Synthese- Kombinieren der als Ergebnis der Analyse erlernten Elemente zu einem Ganzen.

Verallgemeinerung- der Prozess des gedanklichen Übergangs vom Singular zum Allgemeinen, vom weniger Allgemeinen zum allgemeineren, zum Beispiel: der Übergang vom Urteil „dieses Metall leitet Elektrizität“ zum Urteil „alle Metalle leiten Elektrizität“, aus dem Urteil: "Die mechanische Energieform wird zu Wärme" zum Urteil Jede Energieform wird in Wärme umgewandelt.

Abstraktion(Idealisierung)- gedankliche Einführung bestimmter Veränderungen in den Untersuchungsgegenstand entsprechend den Zielen der Untersuchung. Als Ergebnis der Idealisierung können einige Eigenschaften, Merkmale von Objekten, die für diese Studie nicht wesentlich sind, von der Betrachtung ausgeschlossen werden. Ein Beispiel für eine solche Idealisierung in der Mechanik ist materieller Punkt, d.h. ein Punkt, der Masse, aber keine Dimensionen hat. Dasselbe abstrakte (ideale) Objekt ist absolut starrer Körper.

Induktion - der Prozess der Ableitung einer allgemeinen Position aus der Beobachtung einer Reihe besonderer singulärer Tatsachen, d.h. Wissen vom Besonderen zum Allgemeinen. In der Praxis wird am häufigsten eine unvollständige Induktion verwendet, die die Schlussfolgerung über alle Objekte der Menge auf der Grundlage der Kenntnis nur eines Teils der Objekte beinhaltet. Eine unvollständige Induktion, die auf experimenteller Forschung basiert und eine theoretische Begründung enthält, wird als wissenschaftliche Induktion bezeichnet. Die Schlussfolgerungen einer solchen Induktion sind oft probabilistisch. Dies ist eine riskante, aber kreative Methode. Mit einer strengen Formulierung des Experiments, einer logischen Abfolge und Strenge der Schlussfolgerungen ist es in der Lage, eine zuverlässige Schlussfolgerung zu ziehen. Laut dem berühmten französischen Physiker Louis de Broglie ist die wissenschaftliche Induktion die wahre Quelle wirklich wissenschaftlichen Fortschritts.

Abzug Ich bin der Prozess des analytischen Denkens vom Allgemeinen zum Besonderen oder weniger Allgemeinen. Es ist eng mit der Verallgemeinerung verbunden. Wenn die anfänglichen allgemeinen Aussagen eine etablierte wissenschaftliche Wahrheit sind, wird die wahre Schlussfolgerung immer durch Deduktion gewonnen. Die deduktive Methode ist besonders wichtig in der Mathematik. Mathematiker arbeiten mit mathematischen Abstraktionen und bauen ihre Argumentation auf allgemeinen Prinzipien auf. Diese allgemeinen Bestimmungen gelten für die Lösung besonderer, spezifischer Probleme.

Analogie - eine wahrscheinliche, plausible Schlussfolgerung über die Ähnlichkeit zweier Objekte oder Phänomene in einigen Merkmalen, basierend auf ihrer festgestellten Ähnlichkeit in anderen Merkmalen. Die Analogie mit dem Einfachen erlaubt uns, das Komplexere zu verstehen. So entdeckte Charles Darwin in Analogie zur künstlichen Selektion der besten Haustierrassen das Gesetz der natürlichen Selektion in der Tier- und Pflanzenwelt.

Modellieren - Reproduktion der Eigenschaften des Wissensgegenstandes auf seinem speziell gestalteten Analogon - dem Modell. Modelle können real (materiell) sein, zum Beispiel Flugzeugmodelle, Modelle von Gebäuden. Fotografien, Prothesen, Puppen usw. und ideal (abstrakt), geschaffen durch die Mittel der Sprache (sowohl natürliche menschliche Sprache als auch spezielle Sprachen, zum Beispiel die Sprache der Mathematik. In diesem Fall haben wir mathematisches Modell. Meist handelt es sich um ein Gleichungssystem, das die Zusammenhänge im untersuchten System beschreibt.

Die historische Methode impliziert die Wiedergabe der Geschichte des untersuchten Objekts in seiner ganzen Vielseitigkeit unter Berücksichtigung aller Details und Zufälle.

Boolesche Methode - es ist in der Tat eine logische Reproduktion der Geschichte des untersuchten Objekts. Gleichzeitig wird diese Geschichte von allem Zufälligen, Unbedeutenden, d.h. es ist gleichsam dieselbe historische Methode, aber von ihrer historischen befreit Formen.

Einstufung - Verteilung bestimmter Objekte in Klassen (Abteilungen, Kategorien) in Abhängigkeit von ihren gemeinsamen Merkmalen, Festlegung regelmäßiger Verbindungen zwischen Klassen von Objekten in einem einzigen System eines bestimmten Wissenszweigs. Die Bildung jeder Wissenschaft ist mit der Erstellung von Klassifikationen der untersuchten Objekte und Phänomene verbunden.

Methoden der empirischen Erkenntnis

Beobachtungen(Präsentation) : Wir können die Bäume beobachten, erfahren, dass einige von ihnen ihre Blätter abwerfen, dass ein Baumstamm im Wasser schwimmt, dass die Kompassnadel nach Norden zeigt. Beim Beobachten greifen wir nicht in den Prozess ein, den wir beobachten.

Nachdem wir während der Beobachtungszeit bestimmte Daten über Phänomene gesammelt haben, versuchen wir herauszufinden, wie diese Phänomene auftreten und warum. Im Zuge solcher Überlegungen werden verschiedene Annahmen geboren bzw Hypothesen. Um die Hypothese zu testen, setzen Sie etwas Besonderes Experimente - Experimente. Experiment beinhaltet die aktive Interaktion einer Person mit dem beobachteten Phänomen. Während der Experimente werden normalerweise Messungen durchgeführt. Das Experiment setzt das Vorhandensein eines bestimmten Ziels und eines im Voraus durchdachten Aktionsplans voraus. Wenn wir diese oder jene Hypothese aufstellen, können wir unsere Hypothese mit Hilfe des Experiments bestätigen oder widerlegen.

Überwachung- organisierte, zielgerichtete, fixierte Wahrnehmung von Phänomenen, um sie unter bestimmten Bedingungen zu untersuchen.

Hypothese ist ein Wort griechischen Ursprungs, wörtlich übersetzt mit „Gründung“, „Annahme“. Im modernen Sinne keine bewiesene Theorie oder Annahme. Auf der Grundlage von Beobachtungen oder Experimenten wird eine Hypothese aufgestellt.

Ein Erlebnis- eine Methode zur Untersuchung eines bestimmten Phänomens unter kontrollierten Bedingungen. Sie unterscheidet sich von der Beobachtung durch die aktive Interaktion mit dem untersuchten Objekt.

Manchmal wird bei Experimenten zur Untersuchung bekannter Naturphänomene ein neues physikalisches Phänomen entdeckt. So wird es gemacht wissenschaftliche Entdeckung.

Physikalische Größe- Dies ist ein Merkmal, das mehreren materiellen Objekten oder Phänomenen qualitativ gemeinsam ist, aber für jedes von ihnen individuelle Werte annehmen kann.

Eine physikalische Größe zu messen bedeutet, sie mit einer als Einheit genommenen homogenen Größe zu vergleichen.

Beispiele für physikalische Größen sind Weg, Zeit, Masse, Dichte, Kraft, Temperatur, Druck, Spannung, Beleuchtung usw.

Physikalische Quantitäten sind Skalar und Vektor. Skalare physikalische Größen werden nur durch einen Zahlenwert charakterisiert, während vektorielle Größen sowohl durch die Anzahl (Modul) als auch durch die Richtung bestimmt werden. Skalare physikalische Größen sind Zeit, Temperatur, Masse, Vektor - Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kraft.

1. Merkmale naturwissenschaftlicher und humanitärer Erkenntnismethoden

2. Das Konzept der Methodik und Methode

3. Methoden der wissenschaftlichen Erkenntnis

1. Methoden der empirischen und theoretischen Erkenntnis

2. Formen wissenschaftlicher Erkenntnis

3. Der Prozess der wissenschaftlichen Erkenntnis

4. Kriterien für die Wahrheit wissenschaftlicher Erkenntnisse

1. Merkmale naturwissenschaftlicher und humanistischer Erkenntnismethoden

Im vorigen Vortrag wurde auf die Widersprüche zwischen der humanistischen und der naturwissenschaftlichen Kultur hingewiesen. Diese Widersprüche hängen auch mit Unterschieden in den Methoden der Welterkenntnis zusammen. Es bietet sich an, die Unterschiede zwischen naturwissenschaftlichen und humanitären Erkenntnismethoden in Form der folgenden Tabelle darzustellen.

naturwissenschaftliches Wissen	Humanistisch und künstlerisch
1. Ist objektiv	Ist subjektiv
2. Das Thema Wissen ist typisch	Das Thema Wissen ist individuell
3. Geschichtlichkeit ist optional	Immer historisch
4. Erzeugt nur Wissen	Erstellt Wissen sowie Meinung und Bewertung des Objekts, das bekannt ist
5. Der Naturwissenschaftler strebt danach, ein Beobachter von außen zu sein	Der Humanist nimmt zwangsläufig am erforschten Prozess teil
6. Verlässt sich auf die Sprache der Begriffe und Zahlen	Basierend auf der Sprache der Bilder

Aktuell findet eine „Humanisierung der Naturwissenschaft“ statt, d.h. Von Seiten der naturwissenschaftlichen Kultur gibt es eine Bewegung zur Annäherung an die Kultur der Geisteswissenschaften im Streben nach einer einzigen Kultur. Diese Konvergenz gilt für s. 2, 3 und 6, also Naturwissenschaft interessiert sich zunehmend für einzigartige Objekte (Mensch, Biosphäre, Universum), Naturwissenschaft ist evolutionär geworden, Geschichtlichkeit, Figuration und Intuition werden als notwendige Elemente wissenschaftlichen Denkens anerkannt.

2. Das Konzept der Methodik und Methode

Es ist wichtig, zwischen Begriffen wie Methodik und Methode zu unterscheiden.

Methodik- Dies ist die Lehre von der Struktur, logischen Organisation, Methoden und Mitteln der Aktivität.

Naturwissenschaftliche Methodik- die Lehre von den Konstruktionsprinzipien, Formen und Methoden naturwissenschaftlicher Erkenntnis. So haben zum Beispiel Erhaltungssätze methodische Bedeutung in den Naturwissenschaften. Bei jeder Forschung, theoretischen Konstruktionen müssen sie berücksichtigt werden.

Methode ist eine Reihe von Techniken oder Operationen der praktischen oder theoretischen Tätigkeit. Die Methode kann auch als eine Form der theoretischen und praktischen Entwicklung der Realität charakterisiert werden, die auf den Verhaltensgesetzen des untersuchten Objekts basiert. F. Bacon 1 verglich die korrekte wissenschaftliche Methode mit einer Lampe, die einem Reisenden im Dunkeln den Weg erhellt.

Zu den Methoden der wissenschaftlichen Erkenntnis gehören die sog generische Methoden , d.h. universelle Denkmethoden, allgemeine wissenschaftliche Methoden und Methoden spezifischer Wissenschaften. Methoden können auch nach der Relation klassifiziert werden empirisches Wissen (d. h. durch Erfahrung gewonnenes Wissen, experimentelles Wissen) und theoretisches Wissen, dessen Essenz das Wissen um das Wesen der Phänomene und ihrer inneren Zusammenhänge ist. Die Klassifikation der Methoden der wissenschaftlichen Erkenntnis ist in Abb. 1 dargestellt. 1.2.

Es ist zu beachten, dass jeder Zweig der Naturwissenschaften neben den allgemeinwissenschaftlichen seine eigenen spezifisch wissenschaftlichen Spezialmethoden anwendet, die durch das Wesen des Untersuchungsgegenstandes bedingt sind. Oft werden jedoch wissenschaftsspezifische Methoden auch in anderen Wissenschaften eingesetzt. Dies geschieht, weil die Untersuchungsgegenstände dieser Wissenschaften auch den Gesetzen dieser Wissenschaft unterliegen. Beispielsweise werden physikalische und chemische Forschungsmethoden in der Biologie auf der Grundlage verwendet, dass die Objekte der biologischen Forschung in der einen oder anderen Form physikalische und chemische Bewegungsformen der Materie umfassen und daher physikalischen und chemischen Gesetzen gehorchen (Recall "Kekule-Treppe" in der ersten Vorlesung besprochen).

Allgemeine Methoden in der Geschichte des Wissens - zwei: dialektisch und metaphysisch. Dies sind allgemeine philosophische Methoden.

Die dialektische Methode ist eine Methode zur Erkenntnis der Realität in ihrer Widersprüchlichkeit, Integrität und Entwicklung.

Metaphysische Methode 2 - eine der dialektischen Methode entgegengesetzte Methode, die Phänomene außerhalb ihrer gegenseitigen Verbindung und Entwicklung betrachtet.

Ab Mitte des 19. Jahrhunderts wurde die metaphysische Methode immer mehr durch die dialektische Methode aus der Naturwissenschaft verdrängt.

Seit jeher begannen die Menschen, Naturphänomene systematisch zu beobachten, suchten die Abfolge der auftretenden Phänomene zu bemerken und lernten, den Ablauf vieler Ereignisse in der Natur vorherzusehen. zum Beispiel den Wechsel der Jahreszeiten, den Zeitpunkt von Flusshochwasser und vieles mehr. Sie nutzten dieses Wissen, um den Zeitpunkt der Aussaat, Ernte usw. Allmählich wurden die Menschen davon überzeugt, dass das Studium von Naturphänomenen unschätzbare Vorteile bringt.

Dann tauchten Wissenschaftler auf, die ihr Leben dem Studium von Naturphänomenen widmeten und die Erfahrungen früherer Generationen verallgemeinerten. Sie zeichneten die Ergebnisse von Beobachtungen und Experimenten auf und teilten ihr Wissen den Schülern mit. am anfang waren die priester die wissenschaftler, denen ihr wissen erlaubte, das volk zu unterwerfen. Daher machten Wissenschaftler Aufzeichnungen in verschlüsselter Form, und Studenten wurden sorgfältig ausgewählt und sie mussten ihr Wissen geheim halten.

Die ersten Bücher über Naturphänomene, die Eigentum der Menschen wurden, erschienen im antiken Griechenland. Dies trug zur raschen Entwicklung der Wissenschaft in diesem Land und zur Herausbildung vieler herausragender Wissenschaftler bei.

griechisches Wort "fusi"übersetzt bedeutet Die Natur, so begann man die Naturwissenschaft zu nennen Physik.

Der größte Denker der Antike Aristoteles(384-322 v. Chr.) in die Bedeutung des Wortes "Physik" (aus dem Griechischen - Natur) die gesamte Menge an Informationen über die Natur, alles, was über terrestrische und himmlische Phänomene bekannt war. Der Begriff "Physik" wurde von dem großen enzyklopädischen Wissenschaftler, dem Begründer der materialistischen Philosophie in Russland, in die russische Sprache eingeführt M. W. Lomonossow (1711 - 1765).

Lange Zeit Physik genannt Naturwissenschaft(Naturphilosophie), und sie verschmolz tatsächlich mit der Naturwissenschaft. Mit der Sammlung von experimentellem Material, seiner wissenschaftlichen Verallgemeinerung und der Entwicklung von Forschungsmethoden aus der Naturphilosophie als allgemeine Naturlehre Astronomie, Chemie, Physik, Biologie und andere Wissenschaften stachen heraus. Das ist der Grund für die organische Verbindung der Physik mit anderen Naturwissenschaften.

Der Prozess der langfristigen Untersuchung von Naturphänomenen führte Wissenschaftler zu der Idee der Materialität der Welt um uns herum.

Materie ist eine objektive Realität, die getrennt von unserem Bewusstsein existiert und uns als Empfindung gegeben wird (W. I. Lenin)

Angelegenheitumfasst alles um uns herum und uns selbst. Das heißt, alles, was wirklich in der Natur existiert (und nicht in unserer Vorstellung), ist materiell.

Die Lehre vom Aufbau der Materie ist eine der zentralen in der Physik. Es umfasst zwei Arten von Materie, die der Physik bekannt sind: Materie und Feld. Materie existiert nicht nur in Form von Materie - physischen Körpern, sondern auch in Form von Feldern, wie elektromagnetischen, gravitativen. Zum Beispiel können Radiowellen und Licht nicht als Materie bezeichnet werden. Sie stellen eine besondere Form der Materie dar – ein elektromagnetisches Feld.

Substanzgekennzeichnet durch diskrete Bildung und eine endliche Ruhemasse.

Aufstellengekennzeichnet durch Kontinuität und Null Ruhemasse.

Eine integrale Eigenschaft der Materie ist Bewegung. Im philosophischen Sinne jede Veränderung, die in der Natur, in der Welt um uns herum auftritt, ist die Bewegung der Materie. Bewegung ist die Existenzweise der Materie.

Alle materiellen Objekte (Körper) bleiben nicht unverändert. Im Laufe der Zeit verändern sich ihre gegenseitige Lage, Form, Größe, Aggregatzustand, physikalische und chemische Eigenschaften etc.

Bewegung umfasst alle Veränderungen und Prozesse, die im Universum stattfinden, angefangen bei der einfachen Bewegung bis hin zum Denken.

Physikstudium die allgemeinsten Bewegungsformen der Materie und ihre gegenseitigen Umwandlungen, wie mechanische, molekularthermische, elektromagnetische, atomare und nukleare Prozesse.

Eine solche Einteilung in Bewegungsformen ist bedingt, aber die Physik im Studium wird normalerweise durch solche Abschnitte repräsentiert.

Die über Jahrhunderte gesammelte Erfahrung hat die Wissenschaftler davon überzeugt Sache kann sich ändern aber nie erscheint oder verschwindet. Die Bewegung der Materie kann auch ihre Form ändern (von einer Form in eine andere umwandeln), aber die Bewegung der Materie selbst wird weder erzeugt noch zerstört. Diese. die Welt um uns herum bewegt sich ewig und entwickelt Materie.

Das universelle Maß für die Bewegung der Materie in all ihren Formen ist Energie, und die Unzerstörbarkeit der Bewegung der Materie wird durch das Energieerhaltungsgesetz ausgedrückt.

Materie existiert in Raum und Zeit.

Platzbestimmt die relative Position von (gleichzeitig vorhandenen) Objekten zueinander und ihre relative Größe (Entfernung und Orientierung).

Diese. Raum kennzeichnet die Ausdehnung materieller Objekte. Es kontinuierlich, isotrop(Eigenschaften ändern sich beim Drehen nicht) und homogen. Beschrieben durch Euklids Geometrie, d.h. dreidimensional (in der klassischen Physik). Einheit Platz im SI ist 1 Meter.Meter - 1,6 Millionen Lichtwellenlängen von Kryptonatomen, oder die Länge der Strecke, die Licht im Vakuum in 1/299.792.458 s zurücklegt.

Zeitbestimmt die Abfolge der Naturphänomene(wesentliche Ereignisse) und ihre relative Dauer(Dauer).

In der klassischen Physik wird die Zeit charakterisiert Homogenität und Kontinuität. Nicht isotrop d.h. fließt in eine Richtung. Die SI-Einheit ist 1 Sekunde. Zweite- eine Zeit, die 9.192.631.770 Strahlungsperioden entspricht, die dem Übergang zwischen zwei Hyperfeinniveaus des Grundzustands des Cäsium-133-Atoms entsprechen.

Alle Naturphänomene treten im Weltraum in einer bestimmten Reihenfolge auf und haben eine endliche Dauer. Folglich existieren Raum und Zeit nicht für sich allein, abgesehen von Materie, und Materie existiert nicht außerhalb von Raum und Zeit.

Das gemeinsame Maß für verschiedene Bewegungsformen der Materie ist die Energie. Qualitativ unterschiedliche physikalische Bewegungsformen der Materie können sich ineinander umwandeln, aber die Materie selbst ist unzerstörbar und nicht erzeugbar. Zu diesem Schluss kamen die alten materialistischen Philosophen. So, Physik- eine Wissenschaft, die die einfachsten und gleichzeitig allgemeinsten Gesetze der Naturphänomene, die Eigenschaften und den Aufbau der Materie und die Gesetze ihrer Bewegung untersucht.

Die Physik ist die Grundlage der Naturwissenschaften. Die Physik gehört zu den exakten Wissenschaften und untersucht die quantitativen Muster von Phänomenen. Sie ist Wissenschaft Experimental-. Viele seiner Gesetze beruhen auf Tatsachen, die durch Erfahrung festgestellt wurden. Die Tatsachen bleiben, aber ihre Interpretation ändert sich manchmal im Laufe der historischen Entwicklung der Wissenschaft, im Prozess eines immer tieferen Verständnisses der Grundgesetze der Natur.

Die Rolle der Naturwissenschaften im Leben der Menschen ist groß. Die Naturwissenschaft ist die Grundlage der Lebenserhaltung - physiologisch, technisch, energetisch. Die Naturwissenschaft ist die theoretische Grundlage der Industrie und Landwirtschaft, aller Technologien, verschiedener Arten der Produktion, einschließlich der Produktion von Energie, Nahrung, Kleidung usw. Die Naturwissenschaft ist das wichtigste Element der menschlichen Kultur, sie ist einer der wesentlichen Indikatoren für das Niveau der Zivilisation.

Merkmale der naturwissenschaftlichen Erkenntnismethode:

1. Ist objektiv

2. Das Thema Wissen ist typisch

3. Geschichtlichkeit ist optional

4. Erzeugt nur Wissen

5. Der Naturwissenschaftler strebt danach, ein Beobachter von außen zu sein

6. Verlässt sich auf die Sprache der Begriffe und Zahlen

Methode ist eine Reihe von Techniken oder Operationen der praktischen oder theoretischen Tätigkeit.

Zu den Methoden der wissenschaftlichen Erkenntnis gehören die sog generische Methoden , d.h. universelle Denkmethoden, allgemeine wissenschaftliche Methoden und Methoden spezifischer Wissenschaften. Methoden können auch nach der Relation klassifiziert werden empirisches Wissen (d. h. durch Erfahrung gewonnenes Wissen, experimentelles Wissen) und theoretisches Wissen, dessen Essenz das Wissen um das Wesen der Phänomene und ihrer inneren Zusammenhänge ist.

Klassifikation von Methoden wissenschaftlicher Erkenntnis

Es ist zu beachten, dass jeder Zweig der Naturwissenschaften neben den allgemeinwissenschaftlichen seine eigenen spezifisch wissenschaftlichen Spezialmethoden anwendet, die durch das Wesen des Untersuchungsgegenstandes bedingt sind. Oft werden jedoch wissenschaftsspezifische Methoden auch in anderen Wissenschaften eingesetzt. Dies geschieht, weil die Untersuchungsgegenstände dieser Wissenschaften auch den Gesetzen dieser Wissenschaft unterliegen. Beispielsweise werden physikalische und chemische Forschungsmethoden in der Biologie auf der Grundlage verwendet, dass die Objekte der biologischen Forschung in der einen oder anderen Form die physikalischen und chemischen Formen der Bewegung von Materie umfassen und daher physikalischen und chemischen Gesetzen gehorchen (erinnern Sie sich an die "Kekule-Leiter" von uns im ersten Vortrag betrachtet).

Allgemeine Methoden in der Geschichte des Wissens - zwei: dialektisch und metaphysisch. Dies sind allgemeine philosophische Methoden.

Die dialektische Methode ist eine Methode zur Erkenntnis der Realität in ihrer Widersprüchlichkeit, Integrität und Entwicklung.

Die metaphysische Methode ist eine der dialektischen Methode entgegengesetzte Methode, die Phänomene außerhalb ihrer gegenseitigen Verbindung und Entwicklung betrachtet.

Ab Mitte des 19. Jahrhunderts wurde die metaphysische Methode immer mehr durch die dialektische Methode aus der Naturwissenschaft verdrängt.

Korrelation allgemeiner wissenschaftlicher Methoden

Analyse- mentale oder reale Zerlegung eines Objekts in seine Bestandteile.

Synthese- Kombinieren der als Ergebnis der Analyse erlernten Elemente zu einem Ganzen.

Verallgemeinerung- der Prozess des gedanklichen Übergangs vom Singular zum Allgemeinen, vom weniger Allgemeinen zum allgemeineren, zum Beispiel: der Übergang vom Urteil „dieses Metall leitet Elektrizität“ zum Urteil „alle Metalle leiten Elektrizität“, aus dem Urteil: "Die mechanische Energieform wird zu Wärme" zum Urteil Jede Energieform wird in Wärme umgewandelt.

Abstraktion (Idealisierung)- gedankliche Einführung bestimmter Veränderungen in den Untersuchungsgegenstand entsprechend den Zielen der Untersuchung. Als Ergebnis der Idealisierung können einige Eigenschaften, Merkmale von Objekten, die für diese Studie nicht wesentlich sind, von der Betrachtung ausgeschlossen werden. Ein Beispiel für eine solche Idealisierung in der Mechanik ist materieller Punkt , d.h. ein Punkt, der Masse, aber keine Dimensionen hat. Dasselbe abstrakte (ideale) Objekt ist absolut starrer Körper .

Induktion- das Ableiten einer allgemeinen Position aus der Beobachtung einer Reihe besonderer Einzeltatsachen, d.h. Wissen vom Besonderen zum Allgemeinen. In der Praxis wird am häufigsten eine unvollständige Induktion verwendet, die die Schlussfolgerung über alle Objekte der Menge auf der Grundlage der Kenntnis nur eines Teils der Objekte beinhaltet. Eine unvollständige Induktion, die auf experimenteller Forschung basiert und eine theoretische Begründung enthält, wird als wissenschaftliche Induktion bezeichnet. Die Schlussfolgerungen einer solchen Induktion sind oft probabilistisch. Dies ist eine riskante, aber kreative Methode. Mit einer strengen Formulierung des Experiments, einer logischen Abfolge und Strenge der Schlussfolgerungen ist es in der Lage, eine zuverlässige Schlussfolgerung zu ziehen. Laut dem berühmten französischen Physiker Louis de Broglie ist die wissenschaftliche Induktion die wahre Quelle wirklich wissenschaftlichen Fortschritts.

Abzug- der Prozess des analytischen Denkens vom Allgemeinen zum Besonderen oder weniger Allgemeinen. Es ist eng mit der Verallgemeinerung verbunden. Wenn die anfänglichen allgemeinen Aussagen eine etablierte wissenschaftliche Wahrheit sind, wird die wahre Schlussfolgerung immer durch Deduktion gewonnen. Die deduktive Methode ist besonders wichtig in der Mathematik. Mathematiker arbeiten mit mathematischen Abstraktionen und bauen ihre Argumentation auf allgemeinen Prinzipien auf. Diese allgemeinen Bestimmungen gelten für die Lösung besonderer, spezifischer Probleme.

Analogie- eine wahrscheinliche, plausible Schlussfolgerung über die Ähnlichkeit zweier Objekte oder Phänomene in einem beliebigen Merkmal, basierend auf ihrer festgestellten Ähnlichkeit in anderen Merkmalen. Die Analogie mit dem Einfachen erlaubt uns, das Komplexere zu verstehen. So entdeckte Charles Darwin in Analogie zur künstlichen Selektion der besten Haustierrassen das Gesetz der natürlichen Selektion in der Tier- und Pflanzenwelt.

Modellieren- Reproduktion der Eigenschaften des Wissensgegenstandes auf seinem speziell eingerichteten Analogon - dem Modell. Modelle können real (materiell) sein, zum Beispiel Flugzeugmodelle, Modelle von Gebäuden. Fotografien, Prothesen, Puppen usw. und ideal (abstrakt), geschaffen durch die Mittel der Sprache (sowohl natürliche menschliche Sprache als auch spezielle Sprachen, zum Beispiel die Sprache der Mathematik. In diesem Fall haben wir mathematisches Modell . Meist handelt es sich um ein Gleichungssystem, das die Zusammenhänge im untersuchten System beschreibt.

historische Methode impliziert die Wiedergabe der Geschichte des untersuchten Objekts in seiner ganzen Vielseitigkeit unter Berücksichtigung aller Details und Zufälle.

Boolesche Methode ist in der Tat eine logische Reproduktion der Geschichte des untersuchten Objekts. Gleichzeitig wird diese Geschichte von allem Zufälligen, Unbedeutenden, d.h. es ist gleichsam dieselbe historische Methode, aber von ihrer historischen befreit Formen.

Einstufung- die Verteilung bestimmter Objekte in Klassen (Abteilungen, Kategorien) in Abhängigkeit von ihren gemeinsamen Merkmalen, wobei regelmäßige Verbindungen zwischen Klassen von Objekten in einem einzigen System eines bestimmten Wissenszweigs festgelegt werden. Die Bildung jeder Wissenschaft ist mit der Erstellung von Klassifikationen der untersuchten Objekte und Phänomene verbunden.

Klassifizierung ist der Prozess der Organisation von Informationen. Bei der Untersuchung neuer Objekte wird in Bezug auf jedes dieser Objekte eine Schlussfolgerung gezogen: Gehört es zu den bereits festgelegten Klassifikationsgruppen?

Methoden der empirischen und theoretischen Erkenntnis:

Überwachung- gezielte, organisierte Wahrnehmung von Objekten und Phänomenen. Wissenschaftliche Beobachtungen werden durchgeführt, um Fakten zu sammeln, die eine bestimmte Hypothese stärken oder widerlegen und die Grundlage für bestimmte theoretische Verallgemeinerungen bilden.

Experiment- eine Forschungsmethode, die sich von der Beobachtung durch eine aktive Person unterscheidet. Diese Beobachtung erfolgt unter speziellen kontrollierten Bedingungen. Das Experiment ermöglicht es zum einen, das Untersuchungsobjekt vom Einfluss von Nebenwirkungen zu isolieren, die für es nicht wesentlich sind. Zweitens wird während des Experiments der Prozessablauf immer wieder reproduziert. Drittens ermöglicht Ihnen das Experiment, den Verlauf des untersuchten Prozesses und den Zustand des Untersuchungsobjekts systematisch zu ändern.

Messung ist ein materieller Prozess des Vergleichens einiger Mengen mit einem Standard, einer Maßeinheit. Die Zahl, die das Verhältnis des gemessenen Wertes zum Standard ausdrückt, wird genannt numerischer Wert dieser Wert.

Intuition. Eine besondere Art, die Wahrheit zu verstehen, ist die Intuition. Das ist eine Art Erkenntnis, die wie plötzlich auftaucht, wie eine Einsicht bei einem Menschen, der lange versucht hat, eine ihn quälende Frage zu lösen. Intuitives Wissen ist direkt - die Art und Weise seiner Umsetzung wird nicht von einer Person erkannt. Nachdem das Problem jedoch gelöst ist, kann der Verlauf seiner Lösung realisiert und analysiert werden. Intuition ist also eine qualitativ besondere Erkenntnisart, bei der die einzelnen Glieder der logischen Erkenntniskette auf der Ebene des Unbewussten verbleiben.

Formen wissenschaftlicher Erkenntnis:

Tatsache, als Phänomen der Wirklichkeit, wird wissenschaftliche Tatsache wenn es einen strengen Wahrheitstest bestanden hat. Fakten sind die zuverlässigsten Argumente, um theoretische Aussagen sowohl zu beweisen als auch zu widerlegen.

wissenschaftliche Probleme Dies sind bewusste Fragen, für deren Beantwortung das verfügbare Wissen nicht ausreicht. Es kann auch als „Wissen über Unwissenheit“ definiert werden.

wissenschaftliche Hypothese- solches hypothetisches Wissen, dessen Wahrheit oder Unwahrheit noch nicht bewiesen ist, das aber nicht willkürlich aufgestellt wird, sondern einer Reihe von Anforderungen unterliegt, darunter die folgenden.

1. Abwesenheit von Widersprüchen. Die Hauptbestimmungen der vorgeschlagenen Hypothese sollten bekannten und nachgewiesenen Tatsachen nicht widersprechen. (Es ist zu beachten, dass es auch falsche Tatsachen gibt, die selbst überprüft werden müssen).
2. Übereinstimmung der neuen Hypothese mit etablierten Theorien. Nach der Entdeckung des Energieerhaltungs- und Umwandlungsgesetzes werden daher alle neuen Vorschläge zur Schaffung eines "Perpetuum Mobile" nicht mehr berücksichtigt.
3. Verfügbarkeit der vorgeschlagenen Hypothese zur experimentellen Überprüfung , zumindest im Prinzip (siehe unten - das Prinzip der Überprüfbarkeit).
4. Maximale Einfachheit der Hypothese.

Kategorien der Wissenschaft- Dies sind die allgemeinsten Begriffe der Theorie, die die wesentlichen Eigenschaften des Gegenstands der Theorie, der Gegenstände und Phänomene der objektiven Welt charakterisieren. Die wichtigsten Kategorien sind zum Beispiel Materie, Raum, Zeit, Bewegung, Kausalität, Qualität, Quantität, Kausalität usw.

Gesetze der Wissenschaft die wesentlichen Zusammenhänge von Phänomenen in Form von theoretischen Aussagen widerspiegeln. Prinzipien und Gesetze werden durch das Verhältnis von zwei oder mehr Kategorien ausgedrückt.

wissenschaftliche Grundsätze- die allgemeinsten und wichtigsten Grundbestimmungen der Theorie. Wissenschaftliche Prinzipien spielen die Rolle von anfänglichen, primären Prämissen und werden in die Grundlage der entstehenden Theorien gelegt. Der Inhalt der Prinzipien offenbart sich in der Gesamtheit der Gesetze und Kategorien.

Wissenschaftliche Konzepte- die allgemeinsten und wichtigsten Grundbestimmungen der Theorien.

wissenschaftliche Theorie- ist ein systematisiertes Wissen in seiner Gesamtheit. Wissenschaftliche Theorien erklären viele angesammelte wissenschaftliche Fakten und beschreiben ein bestimmtes Fragment der Realität (z. B. elektrische Phänomene, mechanische Bewegung, Umwandlung von Stoffen, Evolution von Arten usw.) durch ein System von Gesetzen.

Der Hauptunterschied zwischen einer Theorie und einer Hypothese ist die Zuverlässigkeit, der Beweis. Der Begriff Theorie selbst hat viele Bedeutungen. Theorie im streng wissenschaftlichen Sinne - Dies ist ein System von bereits bestätigtem Wissen, das die Struktur, Funktionsweise und Entwicklung des untersuchten Objekts, die Beziehung aller seiner Elemente, Aspekte und Theorien umfassend aufdeckt.

Neue Theorien werden nach einem bestimmten Muster erstellt Paradigma.

Eine wissenschaftliche Theorie muss zwei wesentliche Funktionen erfüllen, von denen die erste ist Erklärung von Tatsachen , und der zweite - Vorhersage neuer, noch unbekannter Tatsachen und sie charakterisierender Muster .

Die wissenschaftliche Theorie ist eine der stabilsten Formen wissenschaftlicher Erkenntnisse, aber sie unterliegt auch Veränderungen, wenn sich neue Fakten ansammeln. Wenn Änderungen die grundlegenden Prinzipien einer Theorie betreffen, gibt es einen Übergang zu neuen Prinzipien und folglich zu neue Theorie . Änderungen in den allgemeinsten Theorien führen zu qualitativen Änderungen im gesamten System theoretischen Wissens. in der Folge finden globale naturwissenschaftliche Revolutionen statt und das wissenschaftliche Weltbild verändert sich.

Wissenschaftliches Weltbild ist ein System wissenschaftlicher Theorien, die die Realität beschreiben. Mehr über die wissenschaftlichen Bilder der Welt, ihre Evolution wird im nächsten Vortrag diskutiert.

Der Prozess der wissenschaftlichen Erkenntnis

Nachdem wir die Formen der wissenschaftlichen Erkenntnis und die Methoden der wissenschaftlichen Erkenntnis definiert haben, können wir den gesamten Prozess der wissenschaftlichen Erkenntnis schematisch in Form eines Schemas darstellen:

Wissenschaftliches Wissen ist ein System mit mehreren Wissensebenen, die sich in einer Reihe von Parametern unterscheiden. Je nach Gegenstand, Art, Art, Methode und Methode der Erkenntnisgewinnung werden empirische und theoretische Erkenntnisebenen unterschieden. Jeder von ihnen erfüllt bestimmte Funktionen und hat spezifische Forschungsmethoden. Die Ebenen entsprechen miteinander verknüpften, aber zugleich spezifischen Arten kognitiver Aktivität: empirische und theoretische Forschung. Unter Hervorhebung der empirischen und theoretischen Ebenen wissenschaftlicher Erkenntnis ist sich der moderne Forscher bewusst, dass, wenn es im Alltagswissen legitim ist, zwischen sensorischer und rationaler Ebene zu unterscheiden, die empirische Forschungsebene in der wissenschaftlichen Forschung niemals auf rein sensorische Erkenntnis, theoretisches Wissen, beschränkt ist ist keine reine Rationalität. Auch erste empirische Erkenntnisse aus der Beobachtung werden mit wissenschaftlichen Begriffen festgehalten. Theoretisches Wissen ist auch keine reine Rationalität. Beim Aufbau einer Theorie werden visuelle Darstellungen verwendet, die die Grundlage der sinnlichen Wahrnehmung sind. Man kann also sagen, dass am Anfang der empirischen Forschung das Sinnliche und in der Theoretischen das Rationale überwiegt. Auf der Ebene der empirischen Forschung ist es möglich, Abhängigkeiten und Beziehungen zwischen Phänomenen, bestimmten Mustern zu erkennen. Aber wenn die empirische Ebene nur die äußere Manifestation erfassen kann, dann kommt die theoretische zur Erklärung der wesentlichen Zusammenhänge des Untersuchungsobjekts.

Empirisches Wissen ist das Ergebnis der direkten Interaktion des Forschers mit der Realität durch Beobachtung oder Experiment. Auf der empirischen Ebene findet nicht nur die Akkumulation von Fakten statt, sondern auch ihre primäre Systematisierung, Klassifizierung, die es ermöglicht, empirische Regeln, Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten zu identifizieren, die in beobachtbare Phänomene umgewandelt werden. Auf dieser Ebene spiegelt sich das untersuchte Objekt hauptsächlich in externen Beziehungen und Manifestationen wider. Die Komplexität wissenschaftlicher Erkenntnisse wird dadurch bestimmt, dass darin nicht nur die Ebenen und Methoden der Erkenntnis vorhanden sind, sondern auch die Formen, in denen sie fixiert und entwickelt werden. Die wichtigsten Formen wissenschaftlicher Erkenntnis sind Fakten, Probleme, Hypothesen und Theorien. Ihre Bedeutung besteht darin, die Dynamik des Erkenntnisprozesses im Verlauf der Erforschung und Untersuchung eines beliebigen Objekts aufzuzeigen. Die Feststellung von Fakten ist eine notwendige Bedingung für den Erfolg naturwissenschaftlicher Forschung. Um eine Theorie zu konstruieren, müssen Fakten nicht nur zuverlässig festgestellt, systematisiert und verallgemeinert, sondern auch im Zusammenhang betrachtet werden. Eine Hypothese ist spekulatives Wissen, das probabilistischer Natur ist und einer Überprüfung bedarf. Wenn während des Tests der Inhalt der Hypothese nicht mit den empirischen Daten übereinstimmt, wird sie verworfen. Wenn sich die Hypothese bestätigt, können wir mit unterschiedlicher Wahrscheinlichkeit darüber sprechen. Als Ergebnis der Überprüfung und des Beweises werden einige Hypothesen zu Theorien, andere werden verfeinert und konkretisiert, und andere werden verworfen, wenn ihre Überprüfung ein negatives Ergebnis liefert. Das Hauptkriterium für die Wahrheit einer Hypothese ist die Praxis in verschiedenen Formen.

Eine wissenschaftliche Theorie ist ein verallgemeinertes Wissenssystem, das regelmäßige und wesentliche Zusammenhänge in einem bestimmten Bereich der objektiven Realität ganzheitlich darstellt. Die Hauptaufgabe der Theorie besteht darin, die Gesamtheit der empirischen Fakten zu beschreiben, zu systematisieren und zu erklären. Theorien werden klassifiziert als beschreibend, wissenschaftlich und deduktiv. In deskriptiven Theorien formulieren Forscher allgemeine Muster auf der Grundlage empirischer Daten. Beschreibende Theorien implizieren keine logische Analyse und Spezifität von Beweisen (die physiologische Theorie von I. Pavlov, die Evolutionstheorie von Ch. Darwin usw.). In wissenschaftlichen Theorien wird ein Modell konstruiert, das das reale Objekt ersetzt. Die Konsequenzen der Theorie werden experimentell verifiziert (physikalische Theorien etc.). In deduktiven Theorien hat sich eine spezielle formalisierte Sprache entwickelt, deren Begriffe alle interpretierbar sind. Der erste von ihnen sind Euklids "Anfänge" (der Hauptsatz wird formuliert, dann werden die logisch daraus abgeleiteten Bestimmungen hinzugefügt und alle Beweise werden auf dieser Grundlage durchgeführt).

Die Hauptelemente der wissenschaftlichen Theorie sind Prinzipien und Gesetze. Die Prinzipien liefern allgemeine und wichtige Stützen für die Theorie. Theoretisch spielen Prinzipien die Rolle der primären Prämissen, die ihre Grundlage bilden. Der Inhalt jedes Prinzips wird wiederum mit Hilfe von Gesetzen offenbart. Sie konkretisieren die Prinzipien, offenbaren den Mechanismus ihres Handelns, die Logik der Beziehung, die sich daraus ergebenden Konsequenzen. Gesetze sind eine Form theoretischer Aussagen, die die allgemeinen Zusammenhänge der untersuchten Phänomene, Objekte und Prozesse offenbaren. Bei der Formulierung von Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten ist es für einen Forscher ziemlich schwierig, hinter zahlreichen, äußerlich oft völlig unterschiedlichen Tatsachen genau die wesentlichen Eigenschaften und Merkmale der untersuchten Eigenschaften von Objekten und Phänomenen zu erkennen. Die Schwierigkeit liegt darin, dass es schwierig ist, die wesentlichen Eigenschaften des untersuchten Objekts in direkter Beobachtung festzulegen. Daher ist es unmöglich, direkt von der empirischen Wissensebene auf die theoretische Ebene zu gelangen. Die Theorie wird nicht durch direkte Verallgemeinerung von Erfahrungen aufgebaut, daher besteht der nächste Schritt darin, das Problem zu formulieren. Es wird als eine Wissensform definiert, deren Inhalt eine bewusste Frage ist, für deren Beantwortung das verfügbare Wissen nicht ausreicht. Suchen, Formulieren und Lösen von Problemen sind die Hauptmerkmale wissenschaftlichen Handelns. Das Vorhandensein eines Problems beim Verständnis ungeklärter Tatsachen wiederum zieht eine vorläufige Schlussfolgerung nach sich, die eine experimentelle, theoretische und logische Bestätigung erfordert. Der Prozess der Erkenntnis der umgebenden Welt ist eine Lösung für verschiedene Arten von Problemen, die im Laufe der menschlichen praktischen Tätigkeit auftreten. Diese Probleme werden durch den Einsatz spezieller Techniken - Methoden gelöst.

Methoden der Wissenschaft- eine Reihe von Techniken und Operationen zur praktischen und theoretischen Erkenntnis der Realität.

Forschungsmethoden optimieren die menschliche Aktivität, statten sie mit den rationalsten Möglichkeiten aus, Aktivitäten zu organisieren. A. P. Sadokhin berücksichtigt nicht nur die Wissensstände bei der Klassifizierung wissenschaftlicher Methoden, sondern berücksichtigt auch das Kriterium der Anwendbarkeit der Methode und identifiziert allgemeine, spezielle und besondere Methoden der wissenschaftlichen Erkenntnis. Die ausgewählten Methoden werden im Forschungsprozess oft kombiniert und kombiniert.

Allgemeine Methoden Wissen bezieht sich auf alle Disziplinen und ermöglicht es, alle Stufen des Erkenntnisprozesses miteinander zu verbinden. Diese Methoden werden in allen Forschungsbereichen verwendet und ermöglichen es Ihnen, Beziehungen und Merkmale der untersuchten Objekte zu identifizieren. In der Wissenschaftsgeschichte bezeichnen Forscher solche Methoden als metaphysische und dialektische Methoden. Private Methoden wissenschaftliche Erkenntnisse - dies sind Methoden, die nur in einem separaten Wissenschaftszweig verwendet werden. Verschiedene naturwissenschaftliche Methoden (Physik, Chemie, Biologie, Ökologie etc.) stehen in einem besonderen Verhältnis zur allgemeinen dialektischen Erkenntnismethode. Manchmal können private Methoden außerhalb der Zweige der Naturwissenschaften, aus denen sie stammen, verwendet werden. Beispielsweise werden physikalische und chemische Methoden in der Astronomie, Biologie und Ökologie eingesetzt. Häufig wenden Forscher eine Reihe miteinander verbundener bestimmter Methoden auf das Studium eines Themas an. Die Ökologie verwendet beispielsweise gleichzeitig die Methoden der Physik, Mathematik, Chemie und Biologie. Besondere Methoden der Erkenntnis sind mit speziellen Methoden verbunden. Spezielle Methoden bestimmte Merkmale des zu untersuchenden Objekts untersuchen. Sie können sich auf der empirischen und theoretischen Ebene der Erkenntnis manifestieren und universell sein.

Unter spezielle empirische Erkenntnismethoden Beobachtung, Messung und Experiment unterscheiden.

Überwachung ist ein gezielter Prozess der Wahrnehmung von Objekten der Realität, eine sinnliche Reflexion von Objekten und Phänomenen, während der eine Person primäre Informationen über die Welt um sie herum erhält. Daher beginnt die Studie meistens mit der Beobachtung, und erst dann gehen die Forscher zu anderen Methoden über. Beobachtungen sind mit keiner Theorie verbunden, aber der Zweck der Beobachtung ist immer mit irgendeiner Problemsituation verbunden. Beobachtung setzt die Existenz eines bestimmten Forschungsplans voraus, eine Annahme, die der Analyse und Überprüfung unterliegt. Beobachtungen werden dort verwendet, wo kein direktes Experiment durchgeführt werden kann (in der Vulkanologie, Kosmologie). Die Beobachtungsergebnisse werden in einer Beschreibung festgehalten, aus der hervorgeht, welche Merkmale und Eigenschaften des Untersuchungsobjekts Gegenstand der Untersuchung sind. Die Beschreibung sollte so vollständig, genau und objektiv wie möglich sein. Es sind die Beschreibungen der Beobachtungsergebnisse, die die empirische Grundlage der Wissenschaft bilden, auf deren Grundlage empirische Verallgemeinerungen, Systematisierungen und Klassifikationen erstellt werden.

Messung- Dies ist die Bestimmung quantitativer Werte (Eigenschaften) der untersuchten Seiten oder Eigenschaften eines Objekts mit speziellen technischen Geräten. Eine wichtige Rolle in der Studie spielen die Maßeinheiten, mit denen die gewonnenen Daten verglichen werden.

Experimentieren - komplexere Methode der empirischen Erkenntnis im Vergleich zur Beobachtung. Es ist ein gezielter und streng kontrollierter Einfluss eines Forschers auf ein interessierendes Objekt oder Phänomen, um seine verschiedenen Aspekte, Verbindungen und Beziehungen zu untersuchen. Im Zuge einer experimentellen Studie greift ein Wissenschaftler in den natürlichen Ablauf von Prozessen ein, transformiert den Untersuchungsgegenstand. Die Besonderheit des Experiments besteht auch darin, dass es Ihnen ermöglicht, das Objekt oder den Prozess in seiner reinsten Form zu sehen. Dies liegt an dem maximalen Ausschluss des Einflusses äußerer Faktoren. Der Experimentator trennt die wesentlichen Tatsachen von den unwesentlichen und vereinfacht dadurch die Situation erheblich. Diese Vereinfachung trägt zu einem tiefen Verständnis des Wesens von Phänomenen und Prozessen bei und ermöglicht die Kontrolle vieler Faktoren und Größen, die für ein bestimmtes Experiment wichtig sind. Das moderne Experiment ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet: eine Zunahme der Rolle der Theorie in der Vorbereitungsphase des Experiments; Komplexität der technischen Mittel; der Umfang des Experiments. Die Hauptaufgabe des Experiments besteht darin, Hypothesen und Schlussfolgerungen von Theorien zu testen, die von grundlegender und angewandter Bedeutung sind. Bei experimentellen Arbeiten wird bei aktiver Beeinflussung des Untersuchungsobjekts die eine oder andere seiner Eigenschaften künstlich unterschieden, die unter natürlichen oder speziell geschaffenen Bedingungen untersucht werden. Im Verlauf eines naturwissenschaftlichen Experiments greifen sie häufig auf eine physikalische Modellierung des Untersuchungsobjekts zurück und schaffen dafür verschiedene kontrollierte Bedingungen. S. Kh. Karpenkov unterteilt experimentelle Mittel nach ihrem Inhalt in folgende Systeme:

♦ ein System, das das zu untersuchende Objekt mit festgelegten Eigenschaften enthält;

♦ ein System, das Auswirkungen auf das untersuchte Objekt hat;

♦ Messsystem.

S. Kh. Karpenkov weist darauf hin, dass diese Systeme je nach Aufgabenstellung eine unterschiedliche Rolle spielen. Bei der Bestimmung der magnetischen Eigenschaften einer Substanz beispielsweise hängen die Ergebnisse des Experiments maßgeblich von der Empfindlichkeit der Instrumente ab. Gleichzeitig sind bei der Untersuchung der Eigenschaften einer Substanz, die unter normalen Bedingungen und sogar bei niedrigen Temperaturen nicht in der Natur vorkommt, alle Systeme experimenteller Mittel wichtig.

Bei jedem naturwissenschaftlichen Experiment werden folgende Stadien unterschieden:

♦ Vorbereitungsphase;

♦ Phase der Erhebung experimenteller Daten;

♦ Stufe der Ergebnisverarbeitung.

Die Vorbereitungsphase umfasst die theoretische Fundierung des Experiments, seine Planung, die Herstellung einer Probe des Untersuchungsobjekts, die Wahl der Bedingungen und technischen Forschungsmittel. Die Ergebnisse, die auf einer gut vorbereiteten experimentellen Basis erhalten werden, eignen sich in der Regel leichter für eine komplexe mathematische Verarbeitung. Die Analyse der Ergebnisse des Experiments ermöglicht es Ihnen, bestimmte Merkmale des untersuchten Objekts zu bewerten und die Ergebnisse mit der Hypothese zu vergleichen, was sehr wichtig ist, um die Richtigkeit und den Grad der Zuverlässigkeit der Endergebnisse der Studie zu bestimmen.

Um die Zuverlässigkeit der erhaltenen Ergebnisse des Experiments zu erhöhen, ist Folgendes erforderlich:

♦ wiederholte Wiederholung von Messungen;

♦ Verbesserung der technischen Mittel und Instrumente;

♦ strenge Berücksichtigung der Einflussfaktoren auf das Untersuchungsobjekt;

♦ klare Versuchsplanung, die es ermöglicht, die Besonderheiten des Untersuchungsobjekts zu berücksichtigen.

Unter spezielle theoretische Methoden der wissenschaftlichen Erkenntnis zwischen Abstraktions- und Idealisierungsverfahren unterscheiden. In den Prozessen der Abstraktion und Idealisierung bilden sich die in allen Theorien verwendeten Begriffe und Begriffe. Konzepte spiegeln die wesentliche Seite der Phänomene wider, die in der Verallgemeinerung der Studie erscheinen. Gleichzeitig unterscheidet sich nur ein Teil seiner Seite vom Objekt oder Phänomen. Somit kann dem Begriff „Temperatur“ eine operationale Definition gegeben werden (ein Indikator für den Erwärmungsgrad eines Körpers in einer bestimmten Skala eines Thermometers), und vom Standpunkt der molekularkinetischen Theorie aus ist die Temperatur eine Größe, die proportional zu der ist durchschnittliche kinetische Energie der Bewegung der Teilchen, aus denen der Körper besteht. Abstraktion - gedankliche Abstraktion von allen Eigenschaften, Verbindungen und Beziehungen des untersuchten Objekts, die als unbedeutend angesehen werden. Dies sind die Modelle eines Punktes, einer geraden Linie, eines Kreises, einer Ebene. Das Ergebnis des Abstraktionsprozesses wird als Abstraktion bezeichnet. Bei einigen Aufgaben können reale Objekte durch diese Abstraktionen ersetzt werden (die Erde kann als materieller Punkt betrachtet werden, wenn sie sich um die Sonne bewegt, aber nicht, wenn sie sich entlang ihrer Oberfläche bewegt).

Idealisierung stellt die Operation der mentalen Auswahl einer wichtigen Eigenschaft oder Relation für eine gegebene Theorie dar, die mentale Konstruktion eines Objekts, das mit dieser Eigenschaft (Relation) ausgestattet ist. Folglich hat das ideale Objekt nur diese Eigenschaft (Relation). Die Wissenschaft hebt in der Realität allgemeine Muster hervor, die signifikant sind und sich in verschiedenen Fächern wiederholen, daher müssen wir uns von realen Objekten ablenken lassen. So entstehen Begriffe wie „Atom“, „Menge“, „absolut schwarzer Körper“, „ideales Gas“, „kontinuierliches Medium“. Die auf diese Weise erhaltenen idealen Objekte existieren nicht wirklich, da es in der Natur keine Objekte und Phänomene geben kann, die nur eine Eigenschaft oder Qualität haben. Bei der Anwendung der Theorie ist es notwendig, die erhaltenen und verwendeten idealen und abstrakten Modelle erneut mit der Realität zu vergleichen. Daher ist die Auswahl von Abstraktionen entsprechend ihrer Angemessenheit an die gegebene Theorie und ihr anschließender Ausschluss wichtig.

Unter spezielle universelle Forschungsmethoden ordnen Analyse, Synthese, Vergleich, Klassifikation, Analogie, Modellierung zu. Der Prozess der naturwissenschaftlichen Erkenntnis vollzieht sich in der Weise, dass wir zunächst das Gesamtbild des Untersuchungsgegenstandes betrachten, bei dem die Einzelheiten im Schatten bleiben. Mit einer solchen Beobachtung ist es unmöglich, die innere Struktur des Objekts zu kennen. Um es zu studieren, müssen wir die untersuchten Objekte trennen.

Analyse- eine der Anfangsstadien der Forschung, wenn sie von einer vollständigen Beschreibung eines Objekts zu seiner Struktur, Zusammensetzung, Merkmalen und Eigenschaften übergehen. Die Analyse ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf dem Vorgang der gedanklichen oder realen Teilung eines Objekts in seine Bestandteile und deren getrenntem Studium beruht. Es ist unmöglich, die Essenz eines Objekts zu erkennen, indem man darin nur die Elemente hervorhebt, aus denen es besteht. Wenn die Einzelheiten des untersuchten Objekts durch Analyse untersucht werden, werden sie durch Synthese ergänzt.

Synthese - Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf der Kombination von Elementen basiert, die durch Analyse identifiziert wurden. Die Synthese fungiert nicht als Methode zur Konstruktion des Ganzen, sondern als Methode zur Darstellung des Ganzen in Form des einzigen durch Analyse gewonnenen Wissens. Es zeigt den Platz und die Rolle jedes Elements im System, ihre Beziehung zu anderen Komponenten. Die Analyse fixiert hauptsächlich das Spezifische, das die Teile voneinander unterscheidet, die Synthese - verallgemeinert die analytisch identifizierten und untersuchten Merkmale des Objekts. Analyse und Synthese haben ihren Ursprung in der praktischen Tätigkeit des Menschen. Eine Person hat gelernt, nur auf der Grundlage praktischer Teilung mental zu analysieren und zu synthetisieren, und allmählich zu verstehen, was mit einem Objekt passiert, wenn sie praktische Handlungen damit ausführt. Analyse und Synthese sind Bestandteile der analytisch-synthetischen Erkenntnismethode.

Beim quantitativen Vergleich der untersuchten Eigenschaften, Parameter von Objekten oder Phänomenen spricht man von einer Vergleichsmethode. Vergleich- eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, mit der Sie die Ähnlichkeit und den Unterschied zwischen den untersuchten Objekten feststellen können. Der Vergleich liegt vielen naturwissenschaftlichen Messungen zugrunde, die ein wesentlicher Bestandteil jedes Experiments sind. Durch den Vergleich von Objekten erhält eine Person die Möglichkeit, sie richtig zu erkennen und dadurch richtig in der Welt um sie herum zu navigieren und sie gezielt zu beeinflussen. Der Vergleich ist wichtig, wenn Objekte verglichen werden, die wirklich homogen und im Wesentlichen ähnlich sind. Die Vergleichsmethode hebt die Unterschiede zwischen den untersuchten Objekten hervor und bildet die Grundlage jeglicher Messungen, dh die Grundlage experimenteller Studien.

Einstufung- eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die einander in wesentlichen Merkmalen möglichst ähnliche Gegenstände zu einer Klasse zusammenfasst. Die Klassifikation ermöglicht es, das gesammelte vielfältige Material auf eine relativ kleine Anzahl von Klassen, Typen und Formen zu reduzieren und die ersten Analyseeinheiten aufzudecken, stabile Merkmale und Beziehungen zu entdecken. Klassifikationen werden in der Regel in Form von Texten in natürlichen Sprachen, Diagrammen und Tabellen ausgedrückt.

Analogie - eine Erkenntnismethode, bei der Erkenntnisse, die durch die Betrachtung eines Objekts gewonnen wurden, auf ein anderes, weniger untersuchtes, aber in einigen wesentlichen Eigenschaften dem ersten ähnliches Objekt übertragen werden. Das Analogieverfahren basiert auf der Ähnlichkeit von Objekten gemäß einer Anzahl beliebiger Zeichen, und die Ähnlichkeit wird als Ergebnis des Vergleichs von Objekten miteinander festgestellt. Das Analogieverfahren basiert also auf dem Vergleichsverfahren.

Die Analogiemethode ist eng mit der Methode verwandt Modellieren, Das ist die Untersuchung beliebiger Objekte anhand von Modellen mit weiterer Übertragung der erhaltenen Daten auf das Original. Diese Methode basiert auf der wesentlichen Ähnlichkeit des ursprünglichen Objekts und seines Modells. In der modernen Forschung werden verschiedene Arten der Modellierung verwendet: Subjekt, mental, symbolisch, Computer. Thema Modellieren ist die Verwendung von Modellen, die bestimmte Eigenschaften eines Objekts reproduzieren. geistig Modellieren ist die Verwendung verschiedener mentaler Repräsentationen in Form von imaginären Modellen. Symbolisch Modellieren verwendet Zeichnungen, Diagramme, Formeln als Modelle. Sie spiegeln gewisse Eigenschaften des Originals in symbolisch-zeichenhafter Form wider. Eine Art der symbolischen Modellierung ist eine mathematische Modellierung, die mit Hilfe von Mathematik und Logik erstellt wird. Es beinhaltet die Bildung von Gleichungssystemen, die das untersuchte Naturphänomen beschreiben, und ihre Lösung unter verschiedenen Bedingungen. Computer Modellierung ist in letzter Zeit weit verbreitet (Sadochin A.P., 2007).

Die Vielfalt der Methoden der wissenschaftlichen Erkenntnis erschwert ihre Anwendung und das Verständnis ihrer Rolle. Diese Probleme werden durch ein spezielles Wissensgebiet gelöst - die Methodik. Die Hauptaufgabe der Methodik besteht darin, den Ursprung, das Wesen, die Wirksamkeit und die Entwicklung von Erkenntnismethoden zu untersuchen.

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

Naturwissenschaftliche Methoden lassen sich in folgende Gruppen einteilen:

• 1. Allgemeine Methoden zu jedem Thema, jeder Wissenschaft. Dies sind verschiedene Formen einer Methode, die es ermöglicht, alle Aspekte des Erkenntnisprozesses, alle seine Stufen, miteinander zu verknüpfen, zum Beispiel die Methode des Aufstiegs vom Abstrakten zum Konkreten, die Einheit des Logischen und Historischen. Es handelt sich vielmehr um allgemeine philosophische Erkenntnismethoden.
• 2. Spezielle Methoden betreffen nur eine Seite des Untersuchungsgegenstandes oder eine bestimmte Forschungsmethode:

Analyse, Synthese, Induktion, Deduktion. Zu den Spezialmethoden gehören auch Beobachtung, Messung, Vergleich und Experiment.

In den Naturwissenschaften sind spezielle Methoden der Wissenschaft von größter Bedeutung, daher ist es notwendig, im Rahmen unseres Studiums näher auf deren Wesen einzugehen.

Beobachtung ist ein gezielter strenger Prozess der Wahrnehmung von Objekten der Realität, die nicht verändert werden sollen. Historisch entwickelt sich die Beobachtungsmethode als integraler Bestandteil des Arbeitsvorgangs, der die Feststellung der Konformität des Arbeitsprodukts mit seinem geplanten Modell einschließt.

Beobachtung als Methode der Realitätserkennung wird entweder dort eingesetzt, wo ein Experiment unmöglich oder sehr schwierig ist (in der Astronomie, Vulkanologie, Hydrologie), oder wo die Aufgabe darin besteht, die natürliche Funktionsweise oder das Verhalten eines Objekts zu untersuchen (in der Ethologie, Sozialpsychologie usw .). Beobachtung als Methode setzt das Vorhandensein eines Forschungsprogramms voraus, das auf der Grundlage früherer Überzeugungen, etablierter Fakten und akzeptierter Konzepte erstellt wurde. Messen und Vergleichen sind Spezialfälle der Beobachtungsmethode.

Experiment - eine Erkenntnismethode, mit deren Hilfe die Phänomene der Realität unter kontrollierten und kontrollierten Bedingungen untersucht werden. Sie unterscheidet sich von der Beobachtung durch den Eingriff in das Untersuchungsobjekt, das heißt durch die Aktivität in Bezug auf es. Bei der Durchführung eines Experiments beschränkt sich der Forscher nicht auf die passive Beobachtung von Phänomenen, sondern greift bewusst in deren natürlichen Ablauf ein, indem er den zu untersuchenden Prozess direkt beeinflusst oder die Bedingungen verändert, unter denen dieser Prozess abläuft.

Die Besonderheit des Experiments liegt auch darin, dass die Prozesse in der Natur unter normalen Bedingungen äußerst komplex und kompliziert sind und keiner vollständigen Kontrolle und Steuerung zugänglich sind. Daher stellt sich die Aufgabe, eine solche Studie zu organisieren, in der es möglich wäre, den Prozessablauf in „reiner“ Form nachzuvollziehen. Für diese Zwecke werden im Experiment wesentliche Faktoren von unwesentlichen getrennt und dadurch die Situation stark vereinfacht. Im Ergebnis trägt eine solche Vereinfachung zu einem tieferen Verständnis der Phänomene bei und ermöglicht es, die wenigen Faktoren und Größen zu kontrollieren, die für diesen Prozess wesentlich sind.

Die Entwicklung der Naturwissenschaft stellt das Problem der Strenge der Beobachtung und des Experiments. Tatsache ist, dass sie spezielle Werkzeuge und Geräte benötigen, die in letzter Zeit so komplex geworden sind, dass sie selbst beginnen, das Objekt der Beobachtung und des Experiments zu beeinflussen, was den Bedingungen entsprechend nicht sein sollte. Dies gilt vor allem für die Forschung auf dem Gebiet der Mikroweltphysik (Quantenmechanik, Quantenelektrodynamik etc.).

Analogie ist eine Erkenntnismethode, bei der Erkenntnisse, die während der Betrachtung eines Objekts gewonnen wurden, auf ein anderes, weniger untersuchtes und derzeit untersuchtes Objekt übertragen werden. Die Analogiemethode basiert auf der Ähnlichkeit von Objekten in einer Reihe beliebiger Zeichen, wodurch Sie recht zuverlässige Kenntnisse über das zu untersuchende Thema erhalten.

Die Anwendung der Analogiemethode in der wissenschaftlichen Erkenntnis erfordert eine gewisse Vorsicht. Dabei ist es äußerst wichtig, die Bedingungen, unter denen es am effektivsten arbeitet, klar zu identifizieren. Wo es jedoch gelingt, ein System klar formulierter Regeln für den Wissenstransfer von einem Modell auf einen Prototypen zu entwickeln, werden die Ergebnisse und Schlussfolgerungen der Analogiemethode beweiskräftig.

Modellierung ist eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis, die auf der Untersuchung beliebiger Objekte durch ihre Modelle basiert. Das Auftreten dieser Methode ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass das zu untersuchende Objekt oder Phänomen manchmal für den direkten Eingriff des erkennenden Subjekts unzugänglich ist oder ein solcher Eingriff aus einer Reihe von Gründen unangemessen ist. Modellierung beinhaltet die Übertragung von Forschungsaktivitäten auf ein anderes Objekt, das als Ersatz für das uns interessierende Objekt oder Phänomen fungiert. Das Ersatzobjekt wird als Modell bezeichnet, und das Untersuchungsobjekt wird als Original oder Prototyp bezeichnet. In diesem Fall fungiert das Modell als ein solcher Ersatz für den Prototypen, der es Ihnen ermöglicht, gewisse Erkenntnisse über letzteren zu gewinnen.

Daher besteht das Wesen der Modellierung als Erkenntnismethode darin, das Untersuchungsobjekt durch ein Modell zu ersetzen, und Objekte sowohl natürlichen als auch künstlichen Ursprungs können als Modell verwendet werden. Die Möglichkeit der Modellierung beruht darauf, dass das Modell in gewisser Hinsicht einige Aspekte des Prototyps widerspiegelt. Bei der Modellierung ist es sehr wichtig, eine geeignete Theorie oder Hypothese zu haben, die die Grenzen und Grenzen zulässiger Vereinfachungen genau angibt.

Die wichtigsten Elemente der Naturwissenschaften sind:

• feststehende Tatsachen;
• Regelmäßigkeiten, die Gruppen von Tatsachen verallgemeinern;
• · Theorien in der Regel, die Systeme von Mustern sind, die zusammen ein bestimmtes Fragment der Realität beschreiben;
• · wissenschaftliche Weltbilder, die verallgemeinerte Bilder aller Wirklichkeit zeichnen, in denen alle Theorien, die eine gegenseitige Übereinstimmung zulassen, zu einer Art systemischer Einheit zusammengeführt werden.

Das Problem der Differenz zwischen der theoretischen und der empirischen Ebene wissenschaftlicher Erkenntnis wurzelt in der unterschiedlichen Art und Weise der idealen Reproduktion der objektiven Realität, der Herangehensweise an die Konstruktion systemischen Wissens. Daraus folgen weitere, bereits abgeleitete Unterschiede zwischen diesen beiden Ebenen. Insbesondere für empirisches Wissen war die Funktion des Sammelns, Akkumulierens und primär rationalen Verarbeitens von Erfahrungsdaten historisch und logisch fixiert. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die Fakten festzuhalten. Ihre Erklärung, ihre Interpretation ist eine Frage der Theorie.

Methodologische Programme haben ihre wichtige historische Rolle gespielt. Erstens haben sie eine große Anzahl spezifischer wissenschaftlicher Studien angeregt, und zweitens haben sie „einen Funken geschlagen“, um die Struktur wissenschaftlicher Erkenntnisse zu verstehen. Es stellte sich heraus, dass es sozusagen "zweistöckig" war. Und obwohl das von der Theorie besetzte „obere Stockwerk“ auf dem „unteren“ (empirisch) aufgebaut zu sein scheint und ohne dass letzteres bröckeln sollte, gibt es aus irgendeinem Grund keine gerade und bequeme Treppe zwischen ihnen. Von der unteren in die obere Etage gelangt man nur durch einen „Sprung“ im wörtlichen und übertragenen Sinne. Gleichzeitig werden, egal wie wichtig die Basis ist, die Basis (die untere empirische Ebene unseres Wissens), die Entscheidungen, die das Schicksal des Gebäudes bestimmen, immer noch an der Spitze, im Bereich der Theorie, getroffen.

In unserer Zeit sieht das Standardmodell der Struktur wissenschaftlicher Erkenntnis etwa so aus. Erkenntnis beginnt mit der Feststellung durch Beobachtung oder Experiment verschiedener Tatsachen. Wenn unter diesen Tatsachen eine gewisse Regelmäßigkeit, Wiederholung gefunden wird, dann kann im Prinzip argumentiert werden, dass ein empirisches Gesetz, eine primäre empirische Verallgemeinerung gefunden wurde. Und alles wäre gut, aber in der Regel werden früher oder später solche Tatsachen gefunden, die nicht in die entdeckte Regelmäßigkeit passen. Hier ist der kreative Intellekt des Wissenschaftlers zu Hilfe gerufen, seine Fähigkeit, die bekannte Realität gedanklich so umzubauen, dass die aus der allgemeinen Reihe fallenden Tatsachen schließlich in ein bestimmtes einheitliches Schema passen und dem gefundenen empirischen Muster nicht mehr widersprechen.

Dieses neue Schema kann nicht mehr durch Beobachtung entdeckt werden, es muss erfunden, spekulativ geschaffen und zunächst in Form einer theoretischen Hypothese präsentiert werden. Wenn die Hypothese erfolgreich ist und den zwischen den Tatsachen gefundenen Widerspruch beseitigt, und noch besser - es Ihnen ermöglicht, den Erhalt neuer, nicht trivialer Tatsachen vorherzusagen, bedeutet dies, dass eine neue Theorie geboren wurde, ein theoretisches Gesetz gefunden wurde.

So ist beispielsweise bekannt, dass die Evolutionstheorie von Charles Darwin aufgrund ihrer Verbreitung im 19. Jahrhundert lange Zeit vom Zusammenbruch bedroht war. Vorstellungen über Vererbung. Es wurde angenommen, dass die Übertragung von Erbmerkmalen nach dem Prinzip der "Mischung" erfolgt, d.h. Elternmerkmale gehen in irgendeiner Zwischenform auf die Nachkommen über. Wenn Sie beispielsweise Pflanzen mit weißen und roten Blüten kreuzen, sollte die resultierende Hybride rosa Blüten haben. In den meisten Fällen ist es so. Dies ist eine empirisch etablierte Verallgemeinerung, die auf einer Reihe absolut gültiger empirischer Fakten basiert.

Daraus folgte übrigens, dass alle vererbten Merkmale beim Kreuzen gemittelt werden sollten. Dies bedeutet, dass jede Eigenschaft, selbst die vorteilhafteste für den Organismus, die als Ergebnis einer Mutation (einer plötzlichen Veränderung der Erbstrukturen) aufgetreten ist, schließlich verschwinden und sich in der Population auflösen muss. Und dies wiederum bewies, dass natürliche Auslese nicht funktionieren sollte! Der britische Ingenieur F. Jenkin hat dies streng mathematisch bewiesen. Dieser "Jenkins Albtraum" vergiftete seit 1867 das Leben von C. Darwin, aber er fand nie eine überzeugende Antwort. (Obwohl die Antwort bereits gefunden worden war. Darwin wusste einfach nichts davon.)

Der springende Punkt ist, dass aus der geordneten Reihe empirischer Tatsachen, die ein allgemein überzeugendes Bild der Mittelung vererbter Merkmale zeichnen, nicht minder klar fixierte empirische Tatsachen anderer Ordnung hartnäckig herausgeklopft wurden. Wenn Sie Pflanzen mit roten und weißen Blüten kreuzen, erscheinen, wenn auch nicht oft, Hybriden mit rein weißen oder roten Blüten. Bei der durchschnittlichen Vererbung von Merkmalen kann dies jedoch einfach nicht sein - wenn Sie Kaffee mit Milch mischen, erhalten Sie keine schwarze oder weiße Flüssigkeit! Wenn C. Darwin auf diesen Widerspruch achten würde, würde mit Sicherheit der Ruhm des Schöpfers der Genetik zu seinem Ruhm hinzukommen. Aber er tat es nicht. Wie jedoch und die meisten seiner Zeitgenossen, die diesen Widerspruch für unbedeutend hielten. Und vergebens.

Immerhin verdarben solche "prall gefüllten" Tatsachen alle Überzeugungskraft der empirischen Regel von der Zwischennatur der Vererbung von Merkmalen. Um diese Tatsachen in das Gesamtbild einzufügen, war ein anderes Schema des Vererbungsmechanismus erforderlich. Es wurde nicht durch direkte induktive Verallgemeinerung von Tatsachen offenbart, es wurde nicht direkt beobachtet. Es musste „mit dem Verstand gesehen“, erraten, vorgestellt und entsprechend in Form einer theoretischen Hypothese formuliert werden.

Dieses Problem wurde bekanntlich von G. Mendel glänzend gelöst. Die Essenz der von ihm vorgeschlagenen Hypothese kann wie folgt ausgedrückt werden: Die Vererbung ist nicht intermediär, sondern diskret. Vererbte Eigenschaften werden in diskreten Partikeln (heute nennen wir sie Gene) weitergegeben. Wenn also die Vererbungsfaktoren von Generation zu Generation weitergegeben werden, werden sie aufgeteilt und nicht vermischt. Dieses genial einfache Schema, das sich später zu einer kohärenten Theorie entwickelte, erklärte alle empirischen Fakten auf einmal. Die Vererbung von Merkmalen erfolgt in einem Aufspaltungsmodus, und daher ist das Auftreten von Hybriden mit "nicht mischbaren" Merkmalen möglich. Und die meist beobachtete „Vermischung“ ist darauf zurückzuführen, dass in der Regel nicht ein, sondern viele Gene für die Vererbung eines Merkmals verantwortlich sind, das die Mendelsche Spaltung „schmiert“. Das Prinzip der natürlichen Selektion wurde gerettet, „Jenkins Alptraum“ zerstreut.

Das traditionelle Modell der Struktur wissenschaftlicher Erkenntnis beinhaltet also die Bewegung entlang der Kette: die Feststellung empirischer Tatsachen - die primäre empirische Verallgemeinerung - die Entdeckung von Tatsachen, die von der Regel abweichen - die Erfindung einer theoretischen Hypothese mit einem neuen Erklärungsschema - eine logische Schlussfolgerung (Deduktion) aus der Hypothese aller beobachteten Tatsachen, die ihre Wahrheitsprüfung ist. Die Bestätigung einer Hypothese macht sie zu einem theoretischen Gesetz. Ein solches Modell wissenschaftlicher Erkenntnis nennt man hypothetisch-deduktiv. Es wird angenommen, dass ein Großteil des modernen wissenschaftlichen Wissens auf diese Weise aufgebaut wird.