luonnontieteellisiä menetelmiä. Tieteellisen tiedon menetelmät

Katso myös...
Filosofian huijauslehtiä tohtorin tutkinnon vähimmäisosa 1
Filosofia ja luonnontiede: suhteiden käsitteet (metafyysinen, transsendenttinen, antimetafyysinen, dialektinen).
Luonto filosofoinnin kohteena. Luonnontiedon piirteet.
Luonnontieteet: sen aihe, olemus, rakenne. Luonnontieteen paikka tieteiden järjestelmässä
Tieteellinen kuva maailmasta ja sen historiallisista muodoista. Luonnontieteellinen kuva luonnosta
Tiedon objektiivisuuden ongelma nykyaikaisissa luonnontieteissä
Moderni tiede ja teknogeenisen sivilisaation maailmankatsomusasenteiden muodostumisen muuttaminen
Luonnontieteiden vuorovaikutus keskenään. Eloton tieteet ja villieläintieteet
Luonnontieteiden ja sosiaalis-humanitaarisen tiedon lähentyminen ei-klassisessa tieteessä
Luonnontieteelliset menetelmät ja niiden luokittelu.
Matematiikka ja luonnontieteet. Matematiikan ja tietokonemallinnuksen soveltamismahdollisuudet
Tilan ja ajan käsitteiden kehitys luonnontieteen historiassa
Filosofia ja fysiikka. Luonnonfilosofian heuristiset mahdollisuudet
Aineen diskreetin ongelma
Ideat determinismistä ja indeterminismistä luonnontieteissä
Täydentävyyden periaate ja sen filosofiset tulkinnat. Dialektiikka ja kvanttimekaniikka
Antrooppinen periaate. Universumi ihmiskunnan "ekologisena markkinarakoina".
Universumin alkuperän ongelma. maailmankaikkeuden mallit.
Maan ulkopuolisten sivilisaatioiden etsimisen ongelma tieteellisen tutkimuksen tieteidenvälisenä suunnana. Nookosmologian käsitteet (I. Shklovsky, F. Drake, K. Sagan).
. Kemian filosofiset ongelmat. Fysiikan ja kemian välinen korrelaatio.
. Biologian lakien ongelma
Evoluutioteoria: sen kehitys ja filosofiset tulkinnat.
Ekologian filosofia: muodostumisen edellytykset.
Biosfäärin tieteellisen teorian kehitysvaiheet.
Ihmisen ja luonnon vuorovaikutus: tapoja harmonisoida.
Lääketieteen filosofia ja lääketiede tieteenä. Lääketieteen filosofiset kategoriat ja käsitteet
Elämän alkuperän ja olemuksen ongelma modernissa tieteessä ja filosofiassa
Tiedon käsite. Informaatioteoreettinen lähestymistapa modernissa tieteessä.
Tekoäly ja tietoisuuden ongelma modernissa tieteessä ja filosofiassa
Kybernetiikka ja yleinen systeemiteoria, niiden yhteys luonnontieteeseen.
Epälineaarisen dynamiikan ja synergiikan ajatusten rooli modernin tieteen kehityksessä.
Modernin luonnontieteen rooli globaalien kriisien voittamisessa.
Ei-klassinen luonnontiede ja uudenlaisen rationaalisuuden etsintä. Historiallisesti kehittyviä, ihmisen kokoisia esineitä, monimutkaisia järjestelmiä post-e-klassisen luonnontieteen tutkimuskohteina
Modernin luonnontieteen eettiset ongelmat. Arvoneutraalin tieteellisen tutkimuksen ihanteen kriisi
Luonnontieteet, tekniset tieteet ja tekniikka
Kaikki sivut

Luonnontieteelliset menetelmät ja niiden luokittelu.

Tiedontarpeen ilmaantumisen myötä syntyi tarve analysoida ja arvioida erilaisia menetelmiä - ts. metodologiassa.

Tietyt tieteelliset menetelmät kuvastavat tutkimustaktiikkaa, kun taas yleiset tieteelliset menetelmät heijastavat strategiaa.

Kognitiomenetelmä on tapa organisoida teoreettisen ja käytännön toiminnan keinoja, menetelmiä.

Menetelmä on tärkein teoreettinen työkalu tieteellisen tiedon hankkimiseen ja virtaviivaistamiseen.

Luonnontieteellisten menetelmien tyypit:

- yleinen (kaiken tieteen osalta) - loogisen ja historiallisen yhtenäisyys, nousu abstraktista konkreettiseen;

- erityinen (koskee vain tutkittavan kohteen yhtä puolta) - analyysi, synteesi, vertailu, induktio, deduktio jne.;

- yksityiset, jotka toimivat vain tietyllä tietoalueella.

Luonnontieteellinen menetelmä:

havainto - alkuperäistä tiedonlähdettä, tarkoituksenmukaista prosessia esineiden tai ilmiöiden havaitsemiseksi, käytetään silloin, kun on mahdotonta tehdä suoraa koetta, esimerkiksi kosmologiassa (havainnoinnin erityistapaukset - vertailu ja mittaus);

analyysi - perustuu esineen mentaaliseen tai todelliseen jakamiseen osiin, kun esineen kokonaiskuvauksesta ne siirtyvät sen rakenteeseen, koostumukseen, ominaisuuksiin ja ominaisuuksiin;

synteesi - perustuu aiheen eri elementtien yhdistämiseen yhdeksi kokonaisuudeksi ja kohteen valittujen ja tutkittujen ominaisuuksien yleistämiseen;

induktio - koostuu loogisen johtopäätöksen muodostamisesta, joka perustuu kokeellisten ja havainnointitietojen yleistyksiin; looginen päättely siirtyy erityisestä yleiseen, mikä tarjoaa paremman ymmärryksen ja siirtymisen ongelman yleisemmälle pohdinnan tasolle;

deduktio - kognition menetelmä, joka koostuu siirtymisestä joistakin yleisistä säännöksistä tiettyihin tuloksiin;

hypoteesi - oletus, joka esitetään epävarman tilanteen ratkaisemiseksi, se on suunniteltu selittämään tai systematisoimaan joitain tiettyyn tietoalueeseen liittyviä tai sen ulkopuolella olevia tosiasioita, mutta ei samalla ole ristiriidassa olemassa olevien kanssa. Hypoteesi on vahvistettava tai kumottava;

vertailumenetelmä - käytetään tutkittujen ominaisuuksien, esineiden tai ilmiöiden parametrien kvantitatiivisessa vertailussa;

koe - tutkittavien objektien tai objektien parametrien kokeellinen määrittäminen;

mallintaminen - mallin luominen tutkijaa kiinnostavasta kohteesta ja kokeen suorittamisesta, tarkkailemalla ja sitten päällekkäin saatuja tuloksia tutkittavaan kohteeseen.

Yleiset kognition menetelmät liittyvät mihin tahansa tieteenalaan ja mahdollistavat kognitioprosessin kaikkien vaiheiden yhdistämisen. Näitä menetelmiä käytetään kaikilla tutkimusaloilla, ja niiden avulla voit tunnistaa tutkittavien kohteiden suhteita ja ominaisuuksia. Tieteen historiassa tutkijat viittaavat sellaisiin menetelmiin kuin metafyysisiin ja dialektisiin menetelmiin. Tieteellisen tiedon yksityiset menetelmät ovat menetelmiä, joita käytetään vain tietyllä tieteenalalla. Erilaiset luonnontieteen menetelmät (fysiikka, kemia, biologia, ekologia jne.) ovat erityisiä suhteessa yleiseen dialektiseen kognition menetelmään. Joskus yksityisiä menetelmiä voidaan käyttää niiden luonnontieteen alojen ulkopuolella, joista ne ovat peräisin. Fysikaalisia ja kemiallisia menetelmiä käytetään esimerkiksi tähtitieteessä, biologiassa ja ekologiassa. Usein tutkijat soveltavat joukkoa toisiinsa liittyviä tiettyjä menetelmiä yhden aiheen tutkimiseen. Esimerkiksi ekologia käyttää samanaikaisesti fysiikan, matematiikan, kemian ja biologian menetelmiä. Tietyt kognition menetelmät liittyvät erityismenetelmiin. Erikoismenetelmillä tutkitaan tutkittavan kohteen tiettyjä piirteitä. Ne voivat ilmetä kognition empiirisellä ja teoreettisella tasolla ja olla universaaleja.

Havainnointi on tarkoituksenmukainen prosessi todellisuuden kohteiden havaitsemiseksi, esineiden ja ilmiöiden aistillinen heijastus, jonka aikana henkilö saa ensisijaista tietoa ympäröivästä maailmasta. Siksi tutkimus alkaa useimmiten havainnolla, ja vasta sitten tutkijat siirtyvät muihin menetelmiin. Havainnot eivät liity mihinkään teoriaan, mutta havainnon tarkoitus liittyy aina johonkin ongelmatilanteeseen. Havainnointi edellyttää tietyn tutkimussuunnitelman olemassaoloa, analyysin ja todentamisen alaista oletusta. Havaintoja käytetään silloin, kun suoria kokeita ei voida tehdä (vulkanologiassa, kosmologiassa). Havainnon tulokset kirjataan kuvaukseen, joka osoittaa ne tutkittavan kohteen ominaisuudet ja ominaisuudet, jotka ovat tutkimuksen kohteena. Kuvauksen tulee olla mahdollisimman täydellinen, tarkka ja objektiivinen. Juuri havaintojen tulosten kuvaukset muodostavat tieteen empiirisen perustan, joiden pohjalta syntyy empiirisiä yleistyksiä, systematisointia ja luokittelua.

Mittaus on kohteen tutkittujen sivujen tai ominaisuuksien kvantitatiivisten arvojen (ominaisuuksien) määrittäminen erityisillä teknisillä välineillä. Mittayksiköillä, joihin saatuja tietoja verrataan, on tutkimuksessa tärkeä rooli.

Kokeilu on monimutkaisempi empiirisen tiedon menetelmä kuin havainnointi. Se on tutkijan määrätietoista ja tiukasti kontrolloitua vaikuttamista kiinnostavaan kohteeseen tai ilmiöön sen eri puolien, yhteyksien ja suhteiden tutkimiseksi. Kokeellisen tutkimuksen aikana tiedemies puuttuu prosessien luonnolliseen kulkuun, muuttaa tutkimuksen kohteen. Kokeen erityispiirre on myös se, että sen avulla voit nähdä kohteen tai prosessin puhtaimmassa muodossaan. Tämä johtuu siitä, että ulkopuolisten tekijöiden vaikutus suljetaan pois mahdollisimman paljon.

Abstraktio on henkistä häiriötekijää kaikista tutkittavan kohteen ominaisuuksista, yhteyksistä ja suhteista, joita pidetään merkityksettöminä. Nämä ovat malleja pisteestä, suorasta, ympyrästä, tasosta. Abstraktioprosessin tulosta kutsutaan abstraktioksi. Todelliset esineet joissain tehtävissä voidaan korvata näillä abstraktioilla (Maaa voidaan pitää aineellisena pisteenä liikkuessaan Auringon ympäri, mutta ei liikkuessaan sen pintaa pitkin).

Idealisointi on toimintaa, jossa henkisesti korostetaan jotakin tietylle teorialle tärkeätä ominaisuutta tai suhdetta, rakennetaan mentaalisesti tällä ominaisuudella (relaatio) varustettu objekti. Tämän seurauksena ideaaliobjektilla on vain tämä ominaisuus (relaatio). Tiede korostaa todellisuudessa yleisiä kaavoja, jotka ovat merkittäviä ja toistuvat eri aiheissa, joten meidän on mentävä häiriötekijöihin todellisista esineistä. Näin muodostuvat käsitteet "atomi", "joukko", "absoluuttisesti musta kappale", "ideaalikaasu", "jatkuva väliaine". Tällä tavalla saatuja ihanteellisia esineitä ei todellisuudessa ole olemassa, koska luonnossa ei voi olla esineitä ja ilmiöitä, joilla on vain yksi ominaisuus tai ominaisuus. Teoriaa sovellettaessa on taas tarpeen verrata saatuja ja käytettyjä ideaali- ja abstrakteja malleja todellisuuteen. Siksi abstraktioiden valinta sen mukaan, ovatko ne riittävät tietylle teorialle ja niiden myöhempi poissulkeminen, ovat tärkeitä.

Erityisistä universaaleista tutkimusmenetelmistä erotetaan analyysi, synteesi, vertailu, luokittelu, analogia, mallintaminen.

Analyysi on yksi tutkimuksen alkuvaiheista, kun kohteen kokonaiskuvauksesta siirrytään sen rakenteeseen, koostumukseen, ominaisuuksiin ja ominaisuuksiin. Analyysi on tieteellisen tiedon menetelmä, joka perustuu esineen mentaaliseen tai todelliseen jakamiseen sen osiin ja niiden erilliseen tutkimiseen. On mahdotonta tietää esineen olemusta vain korostamalla siinä elementtejä, joista se koostuu. Kun tutkittavan kohteen yksityiskohtia tutkitaan analyysin avulla, sitä täydennetään synteesillä.

Synteesi on tieteellisen tiedon menetelmä, joka perustuu analyysillä tunnistettujen elementtien yhdistelmään. Synteesi ei toimi kokonaisuuden rakentamismenetelmänä, vaan menetelmänä kokonaisuuden esittämiseen ainoan analyysin kautta saadun tiedon muodossa. Se näyttää kunkin elementin paikan ja roolin järjestelmässä, niiden suhteen muihin komponentteihin. Analyysi kiinnittää pääosin sen ominaisuuden, joka erottaa osat toisistaan, synteesi - yleistää kohteen analyyttisesti tunnistetut ja tutkitut piirteet. Analyysi ja synteesi ovat lähtöisin ihmisen käytännön toiminnasta. Ihminen on oppinut henkisesti analysoimaan ja syntetisoimaan vain käytännön jaon pohjalta, vähitellen ymmärtäen, mitä esineelle tapahtuu, kun hän suorittaa sen kanssa käytännön toimia. Analyysi ja synteesi ovat analyyttis-synteettisen kognition menetelmän komponentteja.

Vertailu on tieteellisen tiedon menetelmä, jonka avulla voit määrittää tutkittavien kohteiden samankaltaisuuden ja eron. Vertailu on monien luonnontieteellisten mittausten taustalla, jotka ovat olennainen osa mitä tahansa koetta. Vertaamalla esineitä toisiinsa, henkilö saa mahdollisuuden tunnistaa ne oikein ja siten navigoida oikein ympäröivässä maailmassa, vaikuttaa siihen tarkoituksenmukaisesti. Vertailulla on merkitystä, kun verrataan esineitä, jotka ovat todella homogeenisia ja pohjimmiltaan samanlaisia. Vertailumenetelmä tuo esiin tutkittavien kohteiden väliset erot ja muodostaa perustan mahdollisille mittauksille eli kokeellisille tutkimuksille.

Luokittelu on tieteellisen tiedon menetelmä, joka yhdistää yhdeksi luokkaksi olennaisesti keskenään mahdollisimman samankaltaisia esineitä. Luokittelu mahdollistaa kertyneen monipuolisen aineiston pelkistämisen suhteellisen pieneen määrään luokkia, tyyppejä ja muotoja sekä paljastaa analyysin alkuyksiköt, löytää vakaita piirteitä ja suhteita. Pääsääntöisesti luokitukset ilmaistaan luonnollisilla kielillä olevina teksteinä, kaavioina ja taulukoina.

Analogia on kognition menetelmä, jossa objektia tarkastelemalla saatu tieto siirretään toiseen, vähemmän tutkittuun, mutta joidenkin olennaisten ominaisuuksien osalta samankaltaiseen kuin ensimmäinen. Analogiamenetelmä perustuu esineiden samankaltaisuuteen useiden merkkien mukaan, ja samankaltaisuus todetaan vertaamalla kohteita keskenään. Siten analogiamenetelmä perustuu vertailumenetelmään.

Analogiamenetelmä liittyy läheisesti mallinnusmenetelmään, joka on minkä tahansa objektin tutkimus mallien avulla siirtämällä saatu data edelleen alkuperäiseen. Tämä menetelmä perustuu alkuperäisen kohteen ja sen mallin olennaiseen samankaltaisuuteen. Nykyaikaisessa tutkimuksessa käytetään erilaisia mallinnuksia: subjekti-, mentaali-, symbolinen, tietokone.

Sen empiiristen ja teoreettisten näkökohtien yhtenäisyys on luonnontieteen menetelmien taustalla. Ne ovat yhteydessä toisiinsa ja vaikuttavat toisiinsa. Niiden katkeaminen tai toisen hallitseva kehitys toisen kustannuksella sulkee tien oikealle luonnontietämykselle - teoria muuttuu hyödyttömäksi, kokemus sokeutuu.

Luonnontieteen menetelmät voidaan jakaa seuraaviin ryhmiin:

1. Yleiset menetelmät mitä tahansa aihetta, mitä tahansa tiedettä varten. Nämä ovat erilaisia menetelmän muotoja, jotka mahdollistavat kognitiivisen prosessin kaikkien osien yhdistämisen, kaikki sen vaiheet, esimerkiksi menetelmä abstraktista konkreettiseen nousemiseen, loogisen ja historiallisen yhtenäisyys. Nämä ovat pikemminkin yleisfilosofisia kognition menetelmiä.
2. Erikoismenetelmät koskevat vain tutkittavan kohteen yhtä puolta tai tiettyä tutkimusmenetelmää:

analyysi, synteesi, induktio, deduktio. Erikoismenetelmiä ovat myös havainnointi, mittaus, vertailu ja kokeilu.

Luonnontieteessä tieteen erityismenetelmät ovat äärimmäisen tärkeitä, joten kurssimme puitteissa on tarpeen tarkastella niiden olemusta tarkemmin.

Havainnointi on määrätietoinen tiukka prosessi todellisuuden kohteiden havaitsemiseksi, jota ei pitäisi muuttaa. Historiallisesti havainnointimenetelmä on kehittynyt kiinteäksi osaksi työtoimintaa, joka sisältää työn tuotteen yhdenmukaisuuden sen suunnitellun mallin kanssa.

Havainnointia todellisuuden tunnistusmenetelmänä käytetään joko silloin, kun koe on mahdoton tai erittäin vaikea (tähtitiede, vulkanologia, hydrologia) tai missä tehtävänä on tutkia esineen luonnollista toimintaa tai käyttäytymistä (etologiassa, sosiaalipsykologiassa jne. .). Havainnointi menetelmänä edellyttää tutkimusohjelman olemassaoloa, joka on muodostettu menneiden uskomusten, vakiintuneiden tosiasioiden, hyväksyttyjen käsitysten pohjalta. Mittaus ja vertailu ovat havaintomenetelmän erikoistapauksia.

Kokeilu - kognition menetelmä, jonka avulla todellisuuden ilmiöitä tutkitaan kontrolloiduissa ja kontrolloiduissa olosuhteissa. Se eroaa havainnoinnista tutkittavaan kohteeseen puuttumisella, eli siihen liittyvällä toiminnalla. Koetta tehdessään tutkija ei rajoitu ilmiöiden passiiviseen havainnointiin, vaan tietoisesti puuttuu niiden luonnolliseen kulkuun vaikuttamalla suoraan tutkittavaan prosessiin tai muuttamalla olosuhteita, joissa tämä prosessi tapahtuu.

Kokeen spesifisyys piilee myös siinä, että normaaleissa olosuhteissa luonnossa tapahtuvat prosessit ovat erittäin monimutkaisia ja monimutkaisia, eikä niitä voida täysin valvoa ja hallita. Siksi tehtävänä on järjestää sellainen tutkimus, jossa prosessin kulkua olisi mahdollista seurata "puhtaassa" muodossa. Näitä tarkoituksia varten kokeessa olennaiset tekijät erotetaan ei-olennaisista, mikä yksinkertaistaa tilannetta huomattavasti. Tämän seurauksena tällainen yksinkertaistaminen myötävaikuttaa ilmiöiden syvempään ymmärtämiseen ja mahdollistaa niiden harvojen tekijöiden ja määrien hallinnan, jotka ovat välttämättömiä tälle prosessille.

Luonnontieteellinen kehitys nostaa esiin havainnoinnin ja kokeilun ankaruuden ongelman. Tosiasia on, että he tarvitsevat erityisiä työkaluja ja laitteita, joista on viime aikoina tullut niin monimutkaisia, että he itse alkavat vaikuttaa havainnointi- ja kokeilukohteeseen, jota olosuhteiden mukaan ei pitäisi olla. Tämä koskee ensisijaisesti mikromaailman fysiikan (kvanttimekaniikka, kvanttielektrodynamiikka jne.) tutkimusta.

Analogia on kognition menetelmä, jossa minkä tahansa kohteen tarkastelun aikana saatua tietoa siirretään toiseen, vähemmän tutkituun ja parhaillaan tutkittavaan kohteeseen. Analogiamenetelmä perustuu esineiden samankaltaisuuteen useissa merkeissä, jonka avulla voit saada melko luotettavaa tietoa tutkittavasta aiheesta.

Analogiamenetelmän käyttö tieteellisessä tiedossa vaatii tietynlaista varovaisuutta. Tässä on erittäin tärkeää tunnistaa selkeästi olosuhteet, joissa se toimii tehokkaimmin. Kuitenkin niissä tapauksissa, joissa on mahdollista kehittää selkeästi muotoiltujen sääntöjen järjestelmä tiedon siirtämiseksi mallista prototyyppiin, analogiamenetelmän tuloksista ja johtopäätöksistä tulee todisteita.

Mallintaminen on tieteellisen tiedon menetelmä, joka perustuu minkä tahansa objektin tutkimiseen niiden mallien avulla. Tämän menetelmän ilmentyminen johtuu siitä, että joskus tutkittava kohde tai ilmiö on kognitiivisen subjektin suoran puuttumisen ulottumattomissa tai se on sopimatonta useista syistä. Mallintaminen tarkoittaa tutkimustoiminnan siirtämistä toiseen kohteeseen, joka toimii korvikkeena meitä kiinnostavalle esineelle tai ilmiölle. Korvaavaa objektia kutsutaan malliksi ja tutkimuskohdetta alkuperäiseksi tai prototyypiksi. Tässä tapauksessa malli toimii sellaisena prototyypin korvikkeena, jonka avulla voit saada tiettyä tietoa jälkimmäisestä.

Mallintamisen ydin kognitiomenetelmänä on siis tutkimuksen kohteen korvaaminen mallilla, ja mallina voidaan käyttää sekä luonnollista että keinotekoista alkuperää olevia esineitä. Mallinnusmahdollisuus perustuu siihen, että malli jossain suhteessa heijastaa joitain prototyypin piirteitä. Mallinnuksessa on erittäin tärkeää, että sinulla on sopiva teoria tai hypoteesi, joka osoittaa tiukasti sallittujen yksinkertaistamisten rajat ja rajat.

Luonnontieteen pääelementtejä ovat:

tiukasti vahvistetut tosiasiat;
säännönmukaisuudet, jotka yleistävät tosiasiaryhmiä;
· teoriat, jotka ovat yleensä mallijärjestelmiä, jotka yhdessä kuvaavat tiettyä todellisuuden fragmenttia;
· tieteellisiä maailmakuvia, jotka piirtävät yleisiä kuvia kaikesta todellisuudesta, joissa kaikki keskinäisen sopimisen mahdollistavat teoriat on koottu eräänlaiseksi systeemiseksi yhtenäisyydeksi.

Tieteellisen tiedon teoreettisen ja empiirisen tason eron ongelma juontaa juurensa eroista objektiivisen todellisuuden ihanteellisessa toistamisessa, lähestymistavoissa systeemisen tiedon rakentamiseen. Tästä seuraa muita, jo johdettuja eroja näiden kahden tason välillä. Erityisesti empiiriselle tiedolle kokemustiedon keräämisen, keräämisen ja ensisijaisen rationaalisen käsittelyn tehtävä oli historiallisesti ja loogisesti kiinteä. Sen päätehtävä on tallentaa tosiasiat. Niiden selitys, tulkinta on teoriakysymys.

Metodologisilla ohjelmilla on ollut tärkeä historiallinen roolinsa. Ensinnäkin he stimuloivat valtavaa määrää konkreettisia tieteellisiä tutkimuksia, ja toiseksi he "veivät kipinän" jonkinlaisesta ymmärryksestä tieteellisen tiedon rakenteesta. Kävi ilmi, että se oli ikään kuin "kaksikerroksinen". Ja vaikka teorian miehittämä "ylempi kerros" näyttää olevan rakennettu "alemman" (empiirisen) päälle ja ilman jälkimmäistä sen pitäisi murentua, mutta jostain syystä niiden välillä ei ole suoraa ja kätevää portaikkoa. Alemmasta kerroksesta ylempään pääsee vain "hypyllä" kirjaimellisessa ja kuvaannollisessa mielessä. Samaan aikaan riippumatta siitä, kuinka tärkeä pohja, perusta (tietojemme alempi empiirinen taso), rakennuksen kohtaloa määräävät päätökset tehdään huipulla, teorian piirissä.

Meidän aikanamme tieteellisen tiedon rakenteen standardimalli näyttää suunnilleen tältä. Kognitio alkaa erilaisten tosiseikkojen havainnoinnin tai kokeilun avulla. Jos näiden tosiseikkojen joukosta löytyy tietty säännöllisyys, toistuvuus, niin periaatteessa voidaan väittää, että empiirinen laki, ensisijainen empiirinen yleistys on löydetty. Ja kaikki olisi hyvin, mutta yleensä ennemmin tai myöhemmin löydetään sellaisia tosiasioita, jotka eivät sovi löydettyyn säännönmukaisuuteen. Täällä kutsutaan apuun tiedemiehen luova äly, hänen kykynsä henkisesti rakentaa uudelleen tunnettua todellisuutta niin, että yleisestä sarjasta putoavat tosiasiat sopivat lopulta tiettyyn yhtenäiseen järjestelmään ja lakkaavat olemasta ristiriidassa löydetyn empiirisen mallin kanssa.

Tätä uutta suunnitelmaa ei ole enää mahdollista havaita havainnoinnilla, se on keksittävä, luotava spekulatiivisesti esittäen se aluksi teoreettisen hypoteesin muodossa. Jos hypoteesi onnistuu ja poistaa tosiasioiden välillä löydetyn ristiriidan, ja vielä paremmin - mahdollistaa uusien, ei-triviaalien tosiasioiden saamisen ennustamisen, tämä tarkoittaa, että uusi teoria on syntynyt, teoreettinen laki on löydetty.

Tiedetään esimerkiksi, että Charles Darwinin evoluutioteoria oli pitkään romahduksen uhan alla johtuen laajalle levinneestä 1800-luvulla. ajatuksia perinnöllisyydestä. Uskottiin, että perinnöllisten ominaisuuksien siirtyminen tapahtuu "sekoittumisperiaatteen" mukaisesti, ts. vanhemmuuden piirteet siirtyvät jälkeläisille jossain välimuodossa. Jos ristät esimerkiksi kasveja, joissa on valkoisia ja punaisia kukkia, tuloksena syntyvässä hybridissä tulisi olla vaaleanpunaisia kukkia. Useimmissa tapauksissa se on. Tämä on empiirisesti vahvistettu yleistys, joka perustuu täydellisesti päteviin empiirisiin faktoihin.

Mutta tästä muuten seurasi, että kaikkien perittyjen ominaisuuksien keskiarvo on laskettava risteyksessä. Tämä tarkoittaa, että minkä tahansa eliölle kaikkein hyödyllisimmänkin ominaisuuden, joka on ilmaantunut mutaation seurauksena (äkillinen muutos perinnöllisissä rakenteissa), täytyy lopulta hävitä, hajota populaatioon. Ja tämä puolestaan osoitti, että luonnonvalinnan ei pitäisi toimia! Brittiläinen insinööri F. Jenkin osoitti tämän tiukasti matemaattisesti. Tämä "Jenkinin painajainen" myrkytti C. Darwinin elämää vuodesta 1867, mutta hän ei koskaan löytänyt vakuuttavaa vastausta. (Vaikka vastaus oli jo löydetty. Darwin ei yksinkertaisesti tiennyt siitä.)

Asia on siinä, että säännöllisestä empiiristen tosiseikkojen sarjasta, joka maalaa yleisesti vakuuttavan kuvan perittyjen ominaisuuksien keskiarvosta, yhtä selkeästi kiinteät, eri järjestyksessä olevat empiiriset tosiasiat tyrmättiin itsepintaisesti. Ristitettäessä kasveja punaisten ja valkoisten kukkien kanssa, vaikkakaan ei usein, hybridejä, joissa on puhtaan valkoisia tai punaisia kukkia, ilmestyy silti. Ominaisuuksien periytymisen keskiarvolla tämä ei yksinkertaisesti voi olla mahdollista - sekoittamalla kahvia maitoon et saa mustaa tai valkoista nestettä! Jos C. Darwin kiinnittäisi huomiota tähän ristiriitaisuuteen, niin hänen maineeseensa lisättäisiin varmasti genetiikan luojan kunnia. Mutta hän ei tehnyt niin. Kuten kuitenkin useimmat hänen aikalaisensa, jotka pitivät tätä ristiriitaa merkityksettömänä. Ja turhaan.

Loppujen lopuksi tällaiset "pullisevat" tosiasiat pilasivat kaiken empiirisen säännön vakuuttavuuden piirteiden periytymisen välivaiheesta. Näiden seikkojen sovittamiseksi kokonaiskuvaan tarvittiin jokin muu periytymismekanismin kaavio. Sitä ei paljastettu suoralla induktiivisella faktojen yleistyksellä, sitä ei annettu suoralle havainnolle. Se piti "nähdä mielessä", arvata, kuvitella ja sen mukaisesti muotoilla teoreettisen hypoteesin muodossa.

Tämän ongelman, kuten tiedetään, ratkaisi loistavasti G. Mendel. Hänen ehdottaman hypoteesin ydin voidaan ilmaista seuraavasti: perinnöllisyys ei ole väliaikainen, vaan diskreetti. Perinnölliset ominaisuudet välittyvät erillisinä hiukkasina (nykyään kutsumme niitä geeneiksi). Siksi, kun perinnöllisyystekijät siirtyvät sukupolvelta toiselle, ne jakautuvat, eivätkä sekoiteta. Tämä nerokkaan yksinkertainen järjestelmä, joka myöhemmin kehittyi yhtenäiseksi teoriaksi, selitti kaikki empiiriset tosiasiat kerralla. Ominaisuuksien periytyminen etenee jakautumistilassa, ja siksi hybridien ilmaantuminen "sekoittumattomilla" ominaisuuksilla on mahdollista. Ja useimmissa tapauksissa havaittu "sekoittuminen" johtuu siitä, että pääsääntöisesti ei yksi, vaan monet geenit ovat vastuussa ominaisuuden periytymisestä, joka "voitelee" Mendelin halkeilua. Luonnollisen valinnan periaate pelastettiin, "Jenkinin painajainen" haihtui.

Perinteiseen tieteellisen tiedon rakenteen malliin kuuluu siis liikkuminen ketjua pitkin: empiiristen tosiasioiden vahvistaminen - ensisijainen empiirinen yleistys - säännöstä poikkeavien tosiasioiden löytäminen - teoreettisen hypoteesin keksiminen uudella selitysjärjestelmällä - looginen päätelmä (päätelmä) kaikkien havaittujen tosiasioiden hypoteesista, joka on sen totuustesti. Hypoteesin vahvistaminen muodostaa sen teoreettiseksi laiksi. Tällaista tieteellisen tiedon mallia kutsutaan hypoteettis-deduktiiviseksi. Uskotaan, että suuri osa nykyajan tieteellisestä tiedosta on rakennettu tällä tavalla.

Tieteellinen tutkimus tehdään erityistekniikoilla - menetelmillä.

Tieteen menetelmät- Todellisuuden käytännön ja teoreettisen tiedon tekniikoita ja operaatioita.

jakaa yleinen, yksityinen ja erityistä tieteellisiä tutkimusmenetelmiä.

Yleiset menetelmät tieto liittyy mihin tahansa tieteenalaan ja mahdollistaa kaikkien kognitioprosessin vaiheiden yhdistämisen. Tieteen historiassa tutkijat viittaavat sellaisiin menetelmiin kuin metafyysinen ja dialektinen menetelmiä.

Yksityiset menetelmät tieteellinen tieto - nämä ovat menetelmiä, joita käytetään vain erillisellä tieteenalalla. Erilaiset luonnontieteen menetelmät (fysiikka, kemia, biologia, ekologia jne.) ovat erityisiä suhteessa yleiseen dialektiseen kognition menetelmään. Joskus yksityisiä menetelmiä voidaan käyttää niiden luonnontieteen alojen ulkopuolella, joista ne ovat peräisin. Fysikaalisia ja kemiallisia menetelmiä käytetään esimerkiksi tähtitieteessä, biologiassa ja ekologiassa.

Erityiset menetelmät tutkia tutkittavan kohteen tiettyjä ominaisuuksia. Ne voivat ilmetä kognition empiirisellä ja teoreettisella tasolla ja olla universaaleja.

Erityisistä empiirisistä kognition menetelmistä erotetaan havainnointi, mittaus ja kokeilu.

Mittaus- tämä on kohteen tutkittujen sivujen tai ominaisuuksien kvantitatiivisten arvojen (ominaisuuksien) määrittäminen erityisillä teknisillä laitteilla. Mittayksiköillä, joihin saatuja tietoja verrataan, on tutkimuksessa tärkeä rooli.

Koe - tutkijan määrätietoinen ja tiukasti kontrolloitu vaikuttaminen kiinnostavaan kohteeseen tai ilmiöön sen eri puolien, yhteyksien ja suhteiden tutkimiseksi.

Kokeellisen tutkimuksen aikana tiedemies puuttuu prosessien luonnolliseen kulkuun, muuttaa tutkimuksen kohteen. Kokeen erityispiirre on myös se, että sen avulla voit nähdä kohteen tai prosessin puhtaimmassa muodossaan. Tämä johtuu siitä, että ulkopuolisten tekijöiden vaikutus suljetaan pois mahdollisimman paljon. Kokeilija erottaa olennaiset tosiasiat ei-olennaisista ja yksinkertaistaa siten tilannetta suuresti.

Kaikissa luonnontieteellisissä kokeissa erotetaan seuraavat vaiheet: valmisteluvaihe; kokeellisen tiedon keruun vaihe; tulosten käsittelyvaiheessa.

Kokeen saatujen tulosten luotettavuuden lisäämiseksi on välttämätöntä: toistuva mittausten toisto; teknisten välineiden ja laitteiden parantaminen; tutkittavaan kohteeseen vaikuttavien tekijöiden tarkka huomioon ottaminen; Kokeen selkeä suunnittelu, joka mahdollistaa tutkittavan kohteen erityispiirteiden huomioimisen.

Tieteellisen tiedon erityisistä teoreettisista menetelmistä erotetaan abstraktio- ja idealisointimenettelyt. Abstraktio- ja idealisointiprosesseissa muodostuvat kaikissa teorioissa käytetyt käsitteet ja termit.

Abstraktio - mentaalinen abstraktio kaikista tutkittavan kohteen ominaisuuksista, yhteyksistä ja suhteista, joita pidetään merkityksettöminä. Nämä ovat malleja pisteestä, suorasta, ympyrästä, tasosta. Abstraktioprosessin tulosta kutsutaan abstraktioksi. Todelliset esineet joissain tehtävissä voidaan korvata näillä abstraktioilla (Maaa voidaan pitää aineellisena pisteenä liikkuessaan Auringon ympäri, mutta ei liikkuessaan sen pintaa pitkin).

Erityisistä universaaleista tutkimusmenetelmistä erotetaan analyysi, synteesi, vertailu, luokittelu, analogia, mallintaminen.

Analyysi- tieteellisen tiedon menetelmä, joka perustuu esineen mentaaliseen tai todelliseen jakamiseen sen osiin ja niiden erilliseen tutkimiseen. On mahdotonta tietää esineen olemusta vain korostamalla siinä elementtejä, joista se koostuu. Kun tutkittavan kohteen yksityiskohtia tutkitaan analyysin avulla, sitä täydennetään synteesillä.

Analyysi ja synteesi ovat lähtöisin ihmisen käytännön toiminnasta. Ihminen oppi henkisesti analysoimaan ja syntetisoimaan vain käytännön erottelun perusteella, vähitellen ymmärtäen mitä esineelle tapahtuu, kun hän suorittaa sen kanssa käytännön toimia, henkilö oppi henkisesti analysoimaan ja syntetisoimaan.

Vertailu - tieteellisen tiedon menetelmä, jonka avulla voidaan todeta tutkittujen kohteiden samankaltaisuus ja ero. Vertailu on monien luonnontieteellisten mittausten taustalla, jotka ovat olennainen osa mitä tahansa koetta. Vertaamalla esineitä toisiinsa, henkilö saa mahdollisuuden tunnistaa ne oikein ja siten navigoida oikein ympäröivässä maailmassa, vaikuttaa siihen tarkoituksenmukaisesti.

Luokitus - tieteellisen tiedon menetelmä, joka yhdistää yhdeksi luokkaksi olennaisesti keskenään mahdollisimman samankaltaisia esineitä. Luokittelu mahdollistaa kertyneen monipuolisen aineiston pelkistämisen suhteellisen pieneen määrään luokkia, tyyppejä ja muotoja sekä paljastaa analyysin alkuyksiköt, löytää vakaita piirteitä ja suhteita.

Analogia - kognitiomenetelmä, jossa objektia tarkastelemalla saatu tieto siirretään toiseen, vähemmän tutkittuun, mutta joidenkin olennaisten ominaisuuksiltaan samankaltaiseen kuin ensimmäinen. Analogiamenetelmä perustuu esineiden samankaltaisuuteen useiden merkkien mukaan, ja samankaltaisuus todetaan vertaamalla kohteita keskenään. Siten analogiamenetelmä perustuu vertailumenetelmään.

Analogiamenetelmä liittyy läheisesti menetelmään mallintaminen, joka on minkä tahansa objektin tutkimus mallien avulla siirtämällä saadut tiedot edelleen alkuperäiseen.

Nykyaikaisessa tutkimuksessa käytetään erilaisia mallinnuksia: subjekti-, mentaali-, symbolinen, tietokone. Objektimallinnus on sellaisten mallien käyttöä, jotka toistavat kohteen tietyt ominaisuudet. Mentaalinen mallinnus on erilaisten henkisten esitysten käyttöä kuvitteellisten mallien muodossa. Symbolinen mallinnus käyttää malleina piirustuksia, kaavioita, kaavoja. Ne heijastavat tiettyjä alkuperäisen ominaisuuksia symbolisessa merkkimuodossa. Symbolisen mallinnuksen tyyppi on matematiikan ja logiikan avulla tuotettu matemaattinen mallinnus. Se sisältää yhtälöjärjestelmien muodostamisen, jotka kuvaavat tutkittavaa luonnonilmiötä, ja niiden ratkaisemisen erilaisissa olosuhteissa. Tietokonemallinnus on yleistynyt viime vuosina.

Luento 1. Luonnontieteet.

Luonnon perustieteet (fysiikka, kemia, biologia), niiden yhtäläisyydet ja erot. Luonnontieteellinen kognition menetelmä ja sen komponentit: havainto, mittaus, koe, hypoteesi, teoria

Muinaisista ajoista lähtien ihminen on havainnut ympärillään olevaa maailmaa, josta hänen elämänsä riippui, yrittäen ymmärtää luonnonilmiöitä. Aurinko antoi ihmisille lämpöä ja toi kuihtuvaa lämpöä, sateet kastelivat peltoja elämää antavalla kosteudella ja aiheuttivat tulvia, hurrikaaneja ja maanjäristyksiä toi lukemattomia katastrofeja. Tietämättä niiden esiintymisen syitä, ihmiset katsoivat näiden toimintojen syyksi yliluonnollisia voimia, mutta vähitellen he alkoivat ymmärtää luonnonilmiöiden todellisia syitä ja tuoda ne tiettyyn järjestelmään. Näin syntyivät luonnontieteet.

Koska luonto on äärimmäisen monimuotoinen, sen tietämyksen aikana muodostui erilaisia luonnontieteitä: fysiikka, kemia, biologia, tähtitiede, maantiede, geologia ja monet muut. Siten muodostui koko joukko luonnontieteitä. Tutkimuskohteiden mukaan ne voidaan jakaa kahteen suureen ryhmään: elävän ja elottoman luonnon tieteet. Tärkeimmät luonnontieteet elävästä ja elottomasta luonnosta ovat: fysiikka, kemia, biologia.

Fysiikka – tiede, joka tutkii aineen yleisimpiä ominaisuuksia ja sen liikkeen muotoja (mekaaninen, lämpö, sähkömagneettinen, atomi, ydin). Fysiikassa on monia tyyppejä ja osia (yleinen fysiikka, teoreettinen fysiikka, kokeellinen fysiikka, mekaniikka, molekyylifysiikka, atomifysiikka, ydinfysiikka, sähkömagneettisten ilmiöiden fysiikka jne.).

Kemia – tiede aineista, niiden koostumuksesta, rakenteesta, ominaisuuksista ja keskinäisistä muutoksista. Kemia tutkii aineen liikkeen kemiallista muotoa ja jakautuu epäorgaaniseen ja orgaaniseen kemiaan, fysikaaliseen ja analyyttiseen kemiaan, kolloidikemiaan jne.

Biologia- elämän tiede. Biologian aiheena on elämä aineen erityinen liikemuoto, elävän luonnon kehityksen lait. Biologia on ilmeisesti haaroittuin tiede (eläintiede, kasvitiede, morfologia, sytologia, histologia, anatomia ja fysiologia, mikrobiologia, virologia, embryologia, ekologia, genetiikka jne.). Tieteiden risteyksessä nousevat läheiset tieteet, kuten fysikaalinen kemia, fysikaalinen biologia, kemiallinen fysiikka, biofysiikka, astrofysiikka jne.

luonnontiede – luonnontiede yhtenä kokonaisuutena tai luonnontieteiden kokonaisuus kokonaisuutena tarkasteltuna.

Fysiikka on luonnontiede.

Muinaisista ajoista lähtien ihmiset alkoivat tehdä systemaattisia havaintoja luonnonilmiöistä, pyrkineet havaitsemaan tapahtuvien ilmiöiden järjestystä ja oppimaan ennakoimaan monien tapahtumien kulkua luonnossa. esimerkiksi vuodenaikojen vaihtelut, jokien tulvat ja paljon muuta. He käyttivät tätä tietämystään kylvö-, sadonkorjuuajan jne. määrittämiseen. Vähitellen ihmiset vakuuttuivat siitä, että luonnonilmiöiden tutkiminen tuo korvaamatonta hyötyä.

Venäjän kielellä sana "fysiikka" ilmestyi 1700-luvulla, kiitos Mihail Vasilievich Lomonosov, tietosanakirjatutkija, venäläisen tieteen perustaja, erinomainen kasvatushahmo, joka käänsi ensimmäisestä saksalaisesta fysiikan oppikirjasta. Silloin Venäjällä he alkoivat harjoittaa vakavasti tätä tiedettä.

Fyysinen vartalo on jokainen esine, joka ympäröi meitä. Mitä fyysisiä kehoja tiedät? (kynä, kirja, työpöytä)

Aine Se on kaikkea, mistä fyysiset kehot on tehty. (Näytetään fyysiset kehot, jotka koostuvat eri aineista)

Asia- tämä on kaikkea mitä on olemassa universumissa tietoisuudestamme riippumatta (taivaankappaleet, kasvit, eläimet jne.)

fyysisiä ilmiöitä ovat muutoksia, joita tapahtuu fyysisessä kehossa.

Tärkeimmät fyysiset ilmiöt ovat:

mekaanisia ilmiöitä

sähköisiä ilmiöitä

Magneettiset ilmiöt

valoilmiöitä

lämpöilmiöitä

Tieteellisen tiedon menetelmät:

Yleisten tieteellisten menetelmien korrelaatio

Analyysi- esineen henkinen tai todellinen hajoaminen sen osiin.

Synteesi- analyysin tuloksena opittujen elementtien yhdistäminen yhdeksi kokonaisuudeksi.

Yleistys- henkinen siirtymä yksiköstä yleiseen, vähemmän yleisestä yleisempään, esimerkiksi: siirtyminen tuomiosta "tämä metalli johtaa sähköä" tuomioon "kaikki metallit johtavat sähköä", tuomiosta: "energian mekaaninen muoto muuttuu lämmöksi" tuomion mukaan Jokainen energiamuoto muunnetaan lämmöksi.

abstraktio(idealisointi)- tiettyjen muutosten henkinen tuominen tutkittavaan kohteeseen tutkimuksen tavoitteiden mukaisesti. Idealisoinnin seurauksena jotkin esineiden ominaisuudet, piirteet, jotka eivät ole välttämättömiä tämän tutkimuksen kannalta, voidaan jättää huomioimatta. Esimerkki tällaisesta idealisoinnista mekaniikassa on aineellinen kohta, eli piste, jolla on massa, mutta ei mittoja. Sama abstrakti (ihanteellinen) objekti on täysin jäykkä runko.

Induktio - prosessi yleisen kannan muodostamiseksi havainnoimalla useita erityisiä yksittäisiä tosiasioita, ts. tiedosta erityisestä yleiseen. Käytännössä käytetään useimmiten epätäydellistä induktiota, joka sisältää johtopäätöksen kaikista joukon objekteista perustuen vain osan kohteista tuntemiseen. Kokeelliseen tutkimukseen perustuvaa ja teoreettisen perustelun sisältävää epätäydellistä induktiota kutsutaan tieteelliseksi induktioksi. Tällaisen induktion päätelmät ovat usein todennäköisiä. Tämä on riskialtis mutta luova menetelmä. Kokeen tiukan muotoilun, loogisen järjestyksen ja johtopäätösten tarkkuuden avulla se pystyy antamaan luotettavan johtopäätöksen. Kuuluisan ranskalaisen fyysikon Louis de Broglien mukaan tieteellinen induktio on todella tieteellisen edistyksen todellinen lähde.

vähennys Olen analyyttisen päättelyn prosessi yleisestä erityiseen tai vähemmän yleiseen. Se liittyy läheisesti yleistykseen. Jos alkuperäiset yleisehdotukset ovat vakiintunut tieteellinen totuus, niin todellinen johtopäätös saadaan aina päättelyllä. Deduktiivinen menetelmä on erityisen tärkeä matematiikassa. Matemaatikot käyttävät matemaattisia abstraktioita ja rakentavat päättelynsä yleisiin periaatteisiin. Näitä yleisiä säännöksiä sovelletaan tiettyjen erityisongelmien ratkaisemiseen.

Analogia - todennäköinen, uskottava johtopäätös kahden esineen tai ilmiön samankaltaisuudesta jossakin piirteessä, joka perustuu niiden todetun samankaltaisuuteen muissa piirteissä. Analogia yksinkertaisen kanssa antaa meille mahdollisuuden ymmärtää monimutkaisempaa. Joten analogisesti parhaiden kotieläinrotujen keinotekoisen valinnan kanssa, Charles Darwin löysi luonnollisen valinnan lain eläin- ja kasvimaailmassa.

Mallintaminen - tietoobjektin ominaisuuksien toisto sen erityisesti järjestetyllä analogilla - mallilla. Mallit voivat olla todellisia (materiaalia), esimerkiksi lentokonemalleja, rakennusmalleja. valokuvia, proteeseja, nukkeja jne. ja ideaalista (abstraktia), joka on luotu kielen avulla (sekä luonnollisella ihmiskielellä että erityisillä kielillä, esimerkiksi matematiikan kieli. Tässä tapauksessa meillä on matemaattinen malli. Yleensä se on yhtälöjärjestelmä, joka kuvaa suhteita tutkittavassa järjestelmässä.

Historiallinen menetelmä tarkoittaa tutkittavan kohteen historian toistamista kaikessa monipuolisuudessaan kaikki yksityiskohdat ja onnettomuudet huomioiden.

Boolen menetelmä - se on itse asiassa looginen kopio tutkittavan kohteen historiasta. Samalla tämä historia on vapautettu kaikesta sattumanvaraisesta, merkityksettömästä, ts. se on ikään kuin sama historiallinen menetelmä, mutta vapautettu sen historiallisuudesta lomakkeita.

Luokitus - tiettyjen objektien jakaminen luokkiin (osastoihin, kategorioihin) niiden yhteisistä piirteistä riippuen, säännöllisten yhteyksien kiinnittäminen objektiluokkien välille tietyn tiedonhaan yksittäisessä järjestelmässä. Jokaisen tieteen muodostuminen liittyy tutkittujen esineiden, ilmiöiden luokittelujen luomiseen.

Empiirisen tiedon menetelmät

Havainnot(esitys) : voimme katsella puita, oppia, että jotkut heistä pudottavat lehtiään, että tukki kelluu vedessä, että kompassin neula osoittaa pohjoiseen. Tarkkaillessamme emme puutu prosessiin, jota tarkastelemme.

Kerättyämme tiettyä tietoa ilmiöistä havainnoinnin aikana yritämme selvittää, miten nämä ilmiöt tapahtuvat ja miksi. Tällaisten pohdiskelujen aikana syntyy erilaisia oletuksia tai hypoteeseja. Hypoteesin testaamiseksi laita erityistä kokeet - kokeilut. Koe sisältää henkilön aktiivisen vuorovaikutuksen havaitun ilmiön kanssa. Kokeiden aikana tehdään yleensä mittauksia. Kokeilu edellyttää tietyn tavoitteen ja ennalta harkitun toimintasuunnitelman olemassaoloa. Esittämällä tämän tai toisen hypoteesin voimme vahvistaa tai kumota hypoteesimme kokeen avulla.

Havainto- järjestäytynyt, määrätietoinen, kiinteä ilmiöiden havaitseminen niiden tutkimiseksi tietyissä olosuhteissa.

Hypoteesi on kreikkalaista alkuperää oleva sana, joka on käännetty kirjaimellisesti "perustaksi", "oletukseksi". Nykyisessä mielessä se ei ole todistettu teoria tai oletus. Hypoteesi esitetään havaintojen tai kokeiden perusteella.

Kokea- menetelmä tietyn ilmiön tutkimiseksi kontrolloiduissa olosuhteissa. Se eroaa havainnosta aktiivisella vuorovaikutuksella tutkittavan kohteen kanssa.

Joskus tunnettuja luonnonilmiöitä tutkivien kokeiden aikana löydetään uusi fysikaalinen ilmiö. Näin se tehdään tieteellinen löytö.

Fyysinen määrä- tämä on ominaisuus, joka on laadullisesti yhteinen useille aineellisille esineille tai ilmiöille, mutta joka voi saada yksilöllisiä arvoja jokaiselle niistä.

Fyysisen suuren mittaaminen tarkoittaa sen vertaamista homogeeniseen suureen, joka otetaan yksikkönä.

Esimerkkejä fysikaalisista suureista ovat reitti, aika, massa, tiheys, voima, lämpötila, paine, jännite, valaistus jne.

Fyysiset määrät ovat skalaari ja vektori. Skalaarifysikaalisia suureita luonnehditaan vain numeerisella arvolla, kun taas vektorisuureita määrää sekä luku (moduuli) että suunta. Skalaarifysikaaliset suureet ovat aika, lämpötila, massa, vektori - nopeus, kiihtyvyys, voima.

Tieteellinen tieto on järjestelmä, jossa on useita tiedon tasoja, jotka eroavat useiden parametrien osalta. Aiheesta, hankitun tiedon luonteesta, tyypistä, menetelmästä ja menetelmästä riippuen erotetaan empiirinen ja teoreettinen tiedon taso. Jokainen niistä suorittaa tiettyjä tehtäviä ja niillä on erityisiä tutkimusmenetelmiä. Tasot vastaavat toisiinsa liittyviä, mutta samalla tiettyjä kognitiivisen toiminnan tyyppejä: empiiristä ja teoreettista tutkimusta. Tieteellisen tiedon empiiristä ja teoreettista tasoa korostaen nykyajan tutkija on tietoinen siitä, että jos jokapäiväisessä tiedossa on perusteltua erottaa toisistaan aistillinen ja rationaalinen taso, niin tieteellisessä tutkimuksessa tutkimuksen empiirinen taso ei koskaan rajoitu pelkästään aistilliseen tietoon, teoreettiseen tietoon. ei ole puhdasta rationaalisuutta. Myös havainnon kautta saatu alustava empiirinen tieto kirjataan tieteellisin termein. Teoreettinen tieto ei myöskään ole puhdasta rationaalisuutta. Teoriaa rakennettaessa käytetään visuaalisia esityksiä, jotka ovat aistihavainnon perusta. Voidaan siis sanoa, että empiirisen tutkimuksen alussa vallitsee sensuaalinen ja teoreettisessa rationaalinen. Empiirisen tutkimuksen tasolla voidaan tunnistaa ilmiöiden välisiä riippuvuuksia ja suhteita, tiettyjä malleja. Mutta jos empiirisellä tasolla voidaan kaapata vain ulkoinen ilmentymä, niin teoreettinen tulee selittämään tutkittavan kohteen oleellisia yhteyksiä.

Empiirinen tieto on tulosta tutkijan suorasta vuorovaikutuksesta todellisuuden kanssa havainnoinnin tai kokeen aikana. Empiirisellä tasolla ei tapahdu vain tosiasioiden kertymistä, vaan myös niiden ensisijaista systematisointia, luokittelua, jonka avulla voidaan tunnistaa empiiriset säännöt, periaatteet ja lait, jotka muuttuvat havaittavissa oleviksi ilmiöiksi. Tällä tasolla tutkittava kohde heijastuu pääasiassa ulkoisiin suhteisiin ja ilmenemismuotoihin. Tieteellisen tiedon monimutkaisuus määräytyy kognition tasojen ja menetelmien lisäksi myös muodoista, joissa se on kiinnitetty ja kehittynyt. Tieteellisen tiedon tärkeimmät muodot ovat tosiasiat, ongelmat, hypoteesit ja teorioita. Niiden tarkoitus on paljastaa kognitioprosessin dynamiikka minkä tahansa kohteen tutkimuksen ja tutkimuksen aikana. Faktojen selvittäminen on luonnontieteellisen tutkimuksen onnistumisen välttämätön edellytys. Teorian rakentamiseksi tosiasiat täytyy paitsi luotettavasti todeta, systematisoida ja yleistää, vaan myös tarkastella niiden yhteydessä. Hypoteesi on spekulatiivista tietoa, joka on luonteeltaan todennäköistä ja vaatii todentamista. Jos hypoteesin sisältö ei testin aikana vastaa empiiristä tietoa, se hylätään. Jos hypoteesi vahvistetaan, voimme puhua siitä vaihtelevalla todennäköisyydellä. Todentamisen ja todistamisen seurauksena joistakin hypoteeseista tulee teorioita, toisia jalostetaan ja konkretisoidaan ja toiset hylätään, jos niiden todentaminen antaa negatiivisen tuloksen. Pääkriteeri hypoteesin totuudelle on käytäntö eri muodoissa.

Tieteellinen teoria on yleistetty tietojärjestelmä, joka antaa kokonaisvaltaisen kuvan säännöllisistä ja olennaisista yhteyksistä tietyllä objektiivisen todellisuuden alueella. Teorian päätehtävänä on kuvata, systematisoida ja selittää koko joukko empiirisiä tosiasioita. Teoriat luokitellaan kuvaileva, tieteellinen ja deduktiivinen. Kuvailevissa teorioissa tutkijat muotoilevat yleisiä malleja empiiristen tietojen perusteella. Kuvailevat teoriat eivät tarkoita loogista analyysiä ja todisteiden spesifisyyttä (I. Pavlovin fysiologinen teoria, Ch. Darwinin evoluutioteoria jne.). Tieteellisissä teorioissa rakennetaan malli, joka korvaa todellisen kohteen. Teorian seuraukset varmistetaan kokein (fysikaaliset teoriat jne.). Deduktiivisissa teorioissa on kehitetty erityinen formalisoitu kieli, jonka kaikki termit ovat tulkinnanvaraisia. Ensimmäinen niistä on Eukleideen "Alku" (pääaksiooma muotoillaan, sitten siihen lisätään loogisesti johdetut määräykset ja kaikki todistukset suoritetaan tämän perusteella).

Tieteellisen teorian pääelementit ovat periaatteet ja lait. Periaatteet antavat yleistä ja tärkeää tukea teorialle. Teoriassa periaatteet ovat sen perustan muodostavien ensisijaisten lähtökohtien roolia. Jokaisen periaatteen sisältö puolestaan paljastuu lakien avulla. He konkretisoivat periaatteita, paljastavat toimintamekanisminsa, suhteen logiikan, niistä aiheutuvat seuraukset. Lait ovat teoreettisten väitteiden muoto, joka paljastaa tutkittujen ilmiöiden, esineiden ja prosessien yleiset yhteydet. Periaatteita ja lakeja muotoillessaan tutkijan on varsin vaikea nähdä lukuisten, usein täysin erilaisten ulkonäöllisesti tosiasioiden taakse, juuri esineiden ja ilmiöiden tutkittujen ominaisuuksien oleelliset ominaisuudet ja ominaisuudet. Vaikeus piilee siinä, että tutkittavan kohteen oleellisten ominaisuuksien kiinnittäminen suoraan havainnointiin on vaikeaa. Siksi on mahdotonta siirtyä suoraan empiiriseltä tiedon tasolta teoreettiselle tasolle. Teoriaa ei rakenneta kokemuksen suoralla yleistyksellä, joten seuraava askel on muotoilla ongelma. Se määritellään tiedon muodoksi, jonka sisältö on tietoinen kysymys, johon käytettävissä oleva tieto ei riitä vastaamaan. Ongelmien etsiminen, muotoilu ja ratkaiseminen ovat tieteellisen toiminnan pääpiirteitä. Selittämättömien tosiasioiden ymmärtämisen ongelman esiintyminen puolestaan edellyttää alustavaa johtopäätöstä, joka vaatii kokeellista, teoreettista ja loogista vahvistusta. Ympäröivän maailman kognitioprosessi on ratkaisu erilaisiin ongelmiin, joita syntyy ihmisen käytännön toiminnassa. Nämä ongelmat ratkaistaan käyttämällä erityisiä tekniikoita - menetelmiä.

- Todellisuuden käytännön ja teoreettisen tiedon tekniikoita ja operaatioita.

Tutkimusmenetelmät optimoivat ihmisen toiminnan, varustavat sen rationaalisimmilla tavoilla toiminnan organisointiin. A. P. Sadokhin tieteellisten menetelmien luokittelussa tiedon tasojen korostamisen lisäksi ottaa huomioon menetelmän soveltuvuuskriteerin ja yksilöi tieteellisen tiedon yleiset, erityiset ja erityiset menetelmät. Valitut menetelmät yhdistetään ja yhdistetään usein tutkimusprosessissa.

Yleiset menetelmät tieto liittyy mihin tahansa tieteenalaan ja mahdollistaa kaikkien kognitioprosessin vaiheiden yhdistämisen. Näitä menetelmiä käytetään kaikilla tutkimusaloilla, ja niiden avulla voit tunnistaa tutkittavien kohteiden suhteita ja ominaisuuksia. Tieteen historiassa tutkijat viittaavat sellaisiin menetelmiin kuin metafyysisiin ja dialektisiin menetelmiin. Yksityiset menetelmät tieteellinen tieto - nämä ovat menetelmiä, joita käytetään vain erillisellä tieteenalalla. Erilaiset luonnontieteen menetelmät (fysiikka, kemia, biologia, ekologia jne.) ovat erityisiä suhteessa yleiseen dialektiseen kognition menetelmään. Joskus yksityisiä menetelmiä voidaan käyttää niiden luonnontieteen alojen ulkopuolella, joista ne ovat peräisin. Fysikaalisia ja kemiallisia menetelmiä käytetään esimerkiksi tähtitieteessä, biologiassa ja ekologiassa. Usein tutkijat soveltavat joukkoa toisiinsa liittyviä tiettyjä menetelmiä yhden aiheen tutkimiseen. Esimerkiksi ekologia käyttää samanaikaisesti fysiikan, matematiikan, kemian ja biologian menetelmiä. Tietyt kognition menetelmät liittyvät erityismenetelmiin. Erityiset menetelmät tutkia tutkittavan kohteen tiettyjä ominaisuuksia. Ne voivat ilmetä kognition empiirisellä ja teoreettisella tasolla ja olla universaaleja.

Joukossa erityisiä empiirisiä kognitiomenetelmiä erottaa havainnoinnin, mittauksen ja kokeilun.

Havainto on tarkoituksellinen prosessi todellisuuden kohteiden havaitsemiseksi, esineiden ja ilmiöiden aistillinen heijastus, jonka aikana henkilö saa ensisijaista tietoa ympäröivästä maailmasta. Siksi tutkimus alkaa useimmiten havainnolla, ja vasta sitten tutkijat siirtyvät muihin menetelmiin. Havainnot eivät liity mihinkään teoriaan, mutta havainnon tarkoitus liittyy aina johonkin ongelmatilanteeseen. Havainnointi edellyttää tietyn tutkimussuunnitelman olemassaoloa, analyysin ja todentamisen alaista oletusta. Havaintoja käytetään silloin, kun suoria kokeita ei voida tehdä (vulkanologiassa, kosmologiassa). Havainnon tulokset kirjataan kuvaukseen, joka osoittaa ne tutkittavan kohteen ominaisuudet ja ominaisuudet, jotka ovat tutkimuksen kohteena. Kuvauksen tulee olla mahdollisimman täydellinen, tarkka ja objektiivinen. Juuri havaintojen tulosten kuvaukset muodostavat tieteen empiirisen perustan, joiden pohjalta syntyy empiirisiä yleistyksiä, systematisointia ja luokittelua.

Koe - monimutkaisempi empiirisen tiedon menetelmä verrattuna havainnointiin. Se on tutkijan määrätietoista ja tiukasti kontrolloitua vaikuttamista kiinnostavaan kohteeseen tai ilmiöön sen eri puolien, yhteyksien ja suhteiden tutkimiseksi. Kokeellisen tutkimuksen aikana tiedemies puuttuu prosessien luonnolliseen kulkuun, muuttaa tutkimuksen kohteen. Kokeen erityispiirre on myös se, että sen avulla voit nähdä kohteen tai prosessin puhtaimmassa muodossaan. Tämä johtuu siitä, että ulkopuolisten tekijöiden vaikutus suljetaan pois mahdollisimman paljon. Kokeilija erottaa olennaiset tosiasiat ei-olennaisista ja yksinkertaistaa siten tilannetta suuresti. Tämä yksinkertaistaminen edistää syvällistä ymmärrystä ilmiöiden ja prosessien olemuksesta ja mahdollistaa monien tietyn kokeen kannalta tärkeiden tekijöiden ja määrien hallinnan. Nykyaikaiselle kokeelle on tunnusomaista seuraavat piirteet: teorian roolin kasvu kokeen valmisteluvaiheessa; teknisten keinojen monimutkaisuus; kokeen mittakaavassa. Kokeen päätehtävänä on testata hypoteeseja ja johtopäätöksiä teorioista, joilla on perustavanlaatuista ja soveltavaa merkitystä. Kokeellisessa työssä, jolla on aktiivinen vaikutus tutkittavaan kohteeseen, erotetaan keinotekoisesti yksi tai toinen sen ominaisuuksista, jotka ovat tutkimuksen kohteena luonnollisissa tai erityisesti luoduissa olosuhteissa. Luonnontieteellisen kokeen prosessissa he turvautuvat usein tutkittavan kohteen fyysiseen mallintamiseen ja luovat sille erilaisia kontrolloituja olosuhteita. S. Kh. Karpenkov jakaa kokeelliset keinot sisällön mukaan seuraaviin järjestelmiin:

S. Kh. Karpenkov huomauttaa, että tehtävästä riippuen näillä järjestelmillä on erilainen rooli. Esimerkiksi aineen magneettisia ominaisuuksia määritettäessä kokeen tulokset riippuvat pitkälti instrumenttien herkkyydestä. Samaan aikaan tutkittaessa sellaisen aineen ominaisuuksia, joita ei esiinny luonnossa tavallisissa olosuhteissa ja jopa matalissa lämpötiloissa, kaikki kokeelliset keinot ovat tärkeitä.

Kaikissa luonnontieteellisissä kokeissa erotetaan seuraavat vaiheet:

Valmisteluvaihe on kokeen teoreettinen perustelu, sen suunnittelu, näytteen tuottaminen tutkittavasta kohteesta, tutkimusolosuhteiden ja teknisten keinojen valinta. Hyvin valmistetulla kokeellisella pohjalla saadut tulokset soveltuvat yleensä helpommin monimutkaiseen matemaattiseen käsittelyyn. Kokeen tulosten analysoinnin avulla voit arvioida tutkittavan kohteen tiettyjä ominaisuuksia, verrata tuloksia hypoteesiin, mikä on erittäin tärkeää määritettäessä tutkimuksen lopullisten tulosten oikeellisuutta ja luotettavuusastetta.

Kokeen saatujen tulosten luotettavuuden lisäämiseksi on välttämätöntä:

Joukossa tieteellisen tiedon erityiset teoreettiset menetelmät erottaa abstraktio- ja idealisointimenettelyt. Abstraktio- ja idealisointiprosesseissa muodostuvat kaikissa teorioissa käytetyt käsitteet ja termit. Käsitteet heijastavat ilmiön oleellista puolta, joka ilmenee tutkimuksen yleistyksessä. Samaan aikaan vain osa sen sivusta erottuu esineestä tai ilmiöstä. Siten käsitteelle "lämpötila" voidaan antaa toiminnallinen määritelmä (kehon kuumenemisasteen osoitin lämpömittarin tietyllä asteikolla), ja molekyylikineettisen teorian näkökulmasta lämpötila on määrä, joka on verrannollinen kehon muodostavien hiukkasten liikkeen keskimääräinen kineettinen energia. Abstraktio - mentaalinen abstraktio kaikista tutkittavan kohteen ominaisuuksista, yhteyksistä ja suhteista, joita pidetään merkityksettöminä. Nämä ovat malleja pisteestä, suorasta, ympyrästä, tasosta. Abstraktioprosessin tulosta kutsutaan abstraktioksi. Todelliset esineet joissain tehtävissä voidaan korvata näillä abstraktioilla (Maaa voidaan pitää aineellisena pisteenä liikkuessaan Auringon ympäri, mutta ei liikkuessaan sen pintaa pitkin).

Idealisointi edustaa tietylle teorialle yhden tärkeän ominaisuuden tai suhteen mentaalisen valinnan toimintaa, tällä ominaisuudella varustetun esineen mentaalista rakentamista (relaatio). Tämän seurauksena ideaaliobjektilla on vain tämä ominaisuus (relaatio). Tiede korostaa todellisuudessa yleisiä kaavoja, jotka ovat merkittäviä ja toistuvat eri aiheissa, joten meidän on mentävä häiriötekijöihin todellisista esineistä. Näin muodostuvat käsitteet "atomi", "joukko", "absoluuttisesti musta kappale", "ideaalikaasu", "jatkuva väliaine". Tällä tavalla saatuja ihanteellisia esineitä ei todellisuudessa ole olemassa, koska luonnossa ei voi olla esineitä ja ilmiöitä, joilla on vain yksi ominaisuus tai ominaisuus. Teoriaa sovellettaessa on taas tarpeen verrata saatuja ja käytettyjä ideaali- ja abstrakteja malleja todellisuuteen. Siksi abstraktioiden valinta sen mukaan, ovatko ne riittävät tietylle teorialle ja niiden myöhempi poissulkeminen, ovat tärkeitä.

Joukossa erityisiä universaaleja tutkimusmenetelmiä allokoida analyysi, synteesi, vertailu, luokittelu, analogia, mallintaminen. Luonnontieteellinen kognitioprosessi toteutetaan siten, että ensin tarkkaillaan tutkittavan kohteen yleiskuvaa, jossa yksityiskohdat jäävät varjoon. Tällaisella havainnolla on mahdotonta tietää kohteen sisäistä rakennetta. Sen tutkimiseksi meidän on erotettava tutkitut objektit.

Analyysi- yksi tutkimuksen alkuvaiheista, jolloin kohteen kokonaiskuvauksesta siirrytään sen rakenteeseen, koostumukseen, ominaisuuksiin ja ominaisuuksiin. Analyysi on tieteellisen tiedon menetelmä, joka perustuu esineen mentaaliseen tai todelliseen jakamiseen sen osiin ja niiden erilliseen tutkimiseen. On mahdotonta tietää esineen olemusta vain korostamalla siinä elementtejä, joista se koostuu. Kun tutkittavan kohteen yksityiskohtia tutkitaan analyysin avulla, sitä täydennetään synteesillä.

Synteesi - tieteellisen tiedon menetelmä, joka perustuu analyysillä tunnistettujen elementtien yhdistelmään. Synteesi ei toimi kokonaisuuden rakentamismenetelmänä, vaan menetelmänä kokonaisuuden esittämiseen ainoan analyysin kautta saadun tiedon muodossa. Se näyttää kunkin elementin paikan ja roolin järjestelmässä, niiden suhteen muihin komponentteihin. Analyysi kiinnittää pääosin sen ominaisuuden, joka erottaa osat toisistaan, synteesi - yleistää kohteen analyyttisesti tunnistetut ja tutkitut piirteet. Analyysi ja synteesi ovat lähtöisin ihmisen käytännön toiminnasta. Ihminen on oppinut henkisesti analysoimaan ja syntetisoimaan vain käytännön jaon pohjalta, vähitellen ymmärtäen, mitä esineelle tapahtuu, kun hän suorittaa sen kanssa käytännön toimia. Analyysi ja synteesi ovat analyyttis-synteettisen kognition menetelmän komponentteja.

Kun kvantitatiivisesti verrataan tutkittuja ominaisuuksia, esineiden tai ilmiöiden parametreja, puhutaan vertailumenetelmästä. Vertailu- tieteellisen tiedon menetelmä, jonka avulla voit määrittää samankaltaisuuden ja eron tutkittavien kohteiden välillä. Vertailu on monien luonnontieteellisten mittausten taustalla, jotka ovat olennainen osa mitä tahansa koetta. Vertaamalla esineitä toisiinsa, henkilö saa mahdollisuuden tunnistaa ne oikein ja siten navigoida oikein ympäröivässä maailmassa, vaikuttaa siihen tarkoituksenmukaisesti. Vertailulla on merkitystä, kun verrataan esineitä, jotka ovat todella homogeenisia ja pohjimmiltaan samanlaisia. Vertailumenetelmä tuo esiin tutkittavien kohteiden väliset erot ja muodostaa perustan mahdollisille mittauksille eli kokeellisille tutkimuksille.

Luokitus- tieteellisen tiedon menetelmä, joka yhdistää yhdeksi luokkaksi olennaisesti keskenään mahdollisimman samankaltaisia esineitä. Luokittelu mahdollistaa kertyneen monipuolisen aineiston pelkistämisen suhteellisen pieneen määrään luokkia, tyyppejä ja muotoja sekä paljastaa analyysin alkuyksiköt, löytää vakaita piirteitä ja suhteita. Pääsääntöisesti luokitukset ilmaistaan luonnollisilla kielillä olevina teksteinä, kaavioina ja taulukoina.

Analogiamenetelmä liittyy läheisesti menetelmään mallintaminen, joka on minkä tahansa objektin tutkimus mallien avulla siirtämällä saadut tiedot edelleen alkuperäiseen. Tämä menetelmä perustuu alkuperäisen kohteen ja sen mallin olennaiseen samankaltaisuuteen. Nykyaikaisessa tutkimuksessa käytetään erilaisia mallinnuksia: subjekti-, mentaali-, symbolinen, tietokone. aihe mallinnus on sellaisten mallien käyttöä, jotka toistavat kohteen tietyt ominaisuudet. henkistä mallinnus on erilaisten henkisten esitysten käyttöä kuvitteellisten mallien muodossa. Symbolinen mallinnus käyttää malleina piirustuksia, kaavioita, kaavoja. Ne heijastavat tiettyjä alkuperäisen ominaisuuksia symbolisessa merkkimuodossa. Symbolisen mallinnuksen tyyppi on matematiikan ja logiikan avulla tuotettu matemaattinen mallinnus. Se sisältää yhtälöjärjestelmien muodostamisen, jotka kuvaavat tutkittavaa luonnonilmiötä, ja niiden ratkaisemisen erilaisissa olosuhteissa. Tietokone mallintaminen on yleistynyt viime aikoina (Sadokhin A.P., 2007).

Tieteellisen tiedon menetelmien moninaisuus vaikeuttaa niiden soveltamista ja roolin ymmärtämistä. Nämä ongelmat ratkaistaan erityisellä osaamisalueella - metodologialla. Metodologian päätehtävänä on tutkia kognitiivisten menetelmien alkuperää, olemusta, tehokkuutta ja kehitystä.

Portaali opiskelijalle. Itseharjoittelu

AIHEESEEN LIITTYVÄT ARTIKKELIT