métodos de ciências naturais. Métodos de conhecimento científico

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Métodos das ciências naturais e sua classificação.

Com o advento da necessidade de conhecimento, surgiu a necessidade de analisar e avaliar vários métodos - ou seja, na metodologia.

Os métodos científicos específicos refletem as táticas de pesquisa, enquanto os métodos científicos gerais refletem a estratégia.

O método de cognição é uma forma de organizar meios, métodos de atividades teóricas e práticas.

O método é a principal ferramenta teórica para a obtenção e racionalização do conhecimento científico.

Tipos de métodos de ciências naturais:

- geral (relativo a qualquer ciência) - a unidade do lógico e histórico, a ascensão do abstrato ao concreto;

- especial (referente a apenas um lado do objeto em estudo) - análise, síntese, comparação, indução, dedução, etc.;

- privados, que atuam apenas em determinada área do conhecimento.

Métodos de ciências naturais:

observação - a fonte inicial de informação, um processo proposital de perceber objetos ou fenômenos, é usada onde é impossível montar um experimento direto, por exemplo, em cosmologia (casos especiais de observação - comparação e medição);

análise - baseada na divisão mental ou real de um objeto em partes, quando de uma descrição integral de um objeto passam para sua estrutura, composição, características e propriedades;

síntese - baseada na combinação de vários elementos do assunto em um único todo e na generalização das características selecionadas e estudadas do objeto;

indução - consiste em formular uma conclusão lógica baseada em generalizações de dados experimentais e observacionais; o raciocínio lógico vai do particular ao geral, proporcionando uma melhor compreensão e transição para um nível mais geral de consideração do problema;

dedução - um método de cognição, que consiste na transição de algumas disposições gerais para resultados particulares;

hipótese - um pressuposto proposto para resolver uma situação incerta, destina-se a explicar ou sistematizar alguns fatos relacionados a um determinado campo de conhecimento ou fora dele, mas ao mesmo tempo não contradiz os existentes. A hipótese deve ser confirmada ou refutada;

método de comparação - utilizado na comparação quantitativa das propriedades estudadas, parâmetros de objetos ou fenômenos;

experimento - determinação experimental dos parâmetros dos objetos ou objetos em estudo;

modelagem - criar um modelo de um objeto ou objeto de interesse do pesquisador e realizar um experimento nele, observando e depois sobrepondo os resultados obtidos ao objeto em estudo.

Os métodos gerais de cognição se relacionam com qualquer disciplina e permitem conectar todas as etapas do processo de cognição. Esses métodos são utilizados em qualquer campo de pesquisa e permitem identificar relações e características dos objetos em estudo. Na história da ciência, os pesquisadores se referem a esses métodos como métodos metafísicos e dialéticos. Métodos privados de conhecimento científico são métodos que são usados apenas em um determinado ramo da ciência. Vários métodos das ciências naturais (física, química, biologia, ecologia, etc.) são particulares em relação ao método dialético geral de cognição. Às vezes, métodos privados podem ser usados fora dos ramos da ciência natural em que se originaram. Por exemplo, métodos físicos e químicos são usados em astronomia, biologia e ecologia. Muitas vezes, os pesquisadores aplicam um conjunto de métodos particulares inter-relacionados ao estudo de um assunto. Por exemplo, a ecologia usa simultaneamente os métodos da física, matemática, química e biologia. Métodos particulares de cognição estão associados a métodos especiais. Métodos especiais examinam certas características do objeto em estudo. Eles podem se manifestar nos níveis empírico e teórico da cognição e ser universais.

A observação é um processo intencional de percepção de objetos da realidade, um reflexo sensual de objetos e fenômenos, durante o qual uma pessoa recebe informações primárias sobre o mundo ao seu redor. Portanto, o estudo geralmente começa com a observação e só então os pesquisadores passam para outros métodos. As observações não estão associadas a nenhuma teoria, mas o propósito da observação está sempre associado a alguma situação-problema. A observação pressupõe a existência de um determinado plano de investigação, pressuposto sujeito a análise e verificação. As observações são usadas onde o experimento direto não pode ser feito (em vulcanologia, cosmologia). Os resultados da observação são registrados em uma descrição que indica aquelas características e propriedades do objeto em estudo que são objeto de estudo. A descrição deve ser o mais completa, precisa e objetiva possível. São as descrições dos resultados da observação que constituem a base empírica da ciência, com base nelas são criadas generalizações empíricas, sistematização e classificação.

A medição é a determinação de valores quantitativos (características) dos lados estudados ou propriedades de um objeto usando dispositivos técnicos especiais. As unidades de medida com as quais os dados obtidos são comparados desempenham um papel importante no estudo.

Um experimento é um método mais complexo de conhecimento empírico comparado à observação. É uma influência proposital e estritamente controlada de um pesquisador sobre um objeto ou fenômeno de interesse para estudar seus vários aspectos, conexões e relações. No curso de um estudo experimental, um cientista intervém no curso natural dos processos, transforma o objeto de estudo. A especificidade do experimento também é que ele permite que você veja o objeto ou processo em sua forma mais pura. Isso se deve à exclusão máxima da influência de fatores estranhos.

A abstração é uma distração mental de todas as propriedades, conexões e relações do objeto em estudo, que são consideradas insignificantes. Estes são os modelos de um ponto, uma linha reta, um círculo, um plano. O resultado do processo de abstração é chamado de abstração. Objetos reais em algumas tarefas podem ser substituídos por essas abstrações (a Terra pode ser considerada um ponto material ao se mover ao redor do Sol, mas não ao se mover ao longo de sua superfície).

A idealização é a operação de destacar mentalmente uma propriedade ou relação que é importante para uma determinada teoria, construindo mentalmente um objeto dotado dessa propriedade (relação). Como resultado, o objeto ideal tem apenas essa propriedade (relação). A ciência destaca na realidade padrões gerais que são significativos e se repetem em vários assuntos, por isso temos que ir para distrações de objetos reais. É assim que se formam conceitos como “átomo”, “conjunto”, “corpo absolutamente negro”, “gás ideal”, “meio contínuo”. Os objetos ideais assim obtidos não existem de fato, pois na natureza não podem existir objetos e fenômenos que tenham apenas uma propriedade ou qualidade. Ao aplicar a teoria, é necessário comparar novamente os modelos ideais e abstratos obtidos e utilizados com a realidade. Portanto, a escolha das abstrações de acordo com sua adequação à teoria dada e sua posterior exclusão são importantes.

Entre os métodos especiais de pesquisa universal, destacam-se análise, síntese, comparação, classificação, analogia, modelagem.

A análise é uma das etapas iniciais da pesquisa, quando se passa de uma descrição integral de um objeto para sua estrutura, composição, características e propriedades. A análise é um método de conhecimento científico, que se baseia no procedimento de divisão mental ou real de um objeto em suas partes constituintes e seu estudo separado. É impossível conhecer a essência de um objeto, apenas destacando nele os elementos que o compõem. Quando as particularidades do objeto em estudo são estudadas pela análise, ela é complementada pela síntese.

A síntese é um método de conhecimento científico, que se baseia na combinação de elementos identificados pela análise. A síntese não atua como um método de construção do todo, mas como um método de representação do todo na forma do único conhecimento obtido através da análise. Mostra o lugar e o papel de cada elemento no sistema, sua relação com outros componentes. A análise fixa principalmente o específico que distingue as partes umas das outras, a síntese - generaliza as características analiticamente identificadas e estudadas do objeto. A análise e a síntese se originam na atividade prática do homem. Uma pessoa aprendeu a analisar e sintetizar mentalmente apenas com base na divisão prática, compreendendo gradualmente o que acontece com um objeto ao realizar ações práticas com ele. Análise e síntese são componentes do método analítico-sintético de cognição.

A comparação é um método de conhecimento científico que permite estabelecer a semelhança e a diferença entre os objetos em estudo. A comparação é a base de muitas medições de ciências naturais que são parte integrante de qualquer experimento. Comparando objetos entre si, uma pessoa tem a oportunidade de conhecê-los corretamente e, assim, navegar corretamente no mundo ao seu redor, influenciá-lo propositalmente. A comparação é importante quando se comparam objetos realmente homogêneos e semelhantes em essência. O método de comparação destaca as diferenças entre os objetos em estudo e constitui a base de quaisquer medições, ou seja, a base de estudos experimentais.

A classificação é um método de conhecimento científico que combina em uma classe objetos que são tão semelhantes quanto possível entre si em características essenciais. A classificação permite reduzir o material diverso acumulado a um número relativamente pequeno de classes, tipos e formas e revelar as unidades iniciais de análise, descobrir características e relações estáveis. Via de regra, as classificações são expressas na forma de textos em linguagens naturais, diagramas e tabelas.

A analogia é um método de cognição em que há uma transferência de conhecimento obtido ao considerar um objeto para outro, menos estudado, mas semelhante ao primeiro em algumas propriedades essenciais. O método de analogia é baseado na semelhança de objetos de acordo com vários sinais, e a semelhança é estabelecida como resultado da comparação de objetos entre si. Assim, o método de analogia é baseado no método de comparação.

O método de analogia está intimamente relacionado ao método de modelagem, que é o estudo de quaisquer objetos usando modelos com a posterior transferência dos dados obtidos para o original. Este método é baseado na similaridade essencial do objeto original e seu modelo. Na pesquisa moderna, vários tipos de modelagem são usados: sujeito, mental, simbólico, computador.

A unidade de seus aspectos empíricos e teóricos fundamenta os métodos das ciências naturais. Eles estão interligados e condicionam um ao outro. Sua ruptura, ou o desenvolvimento predominante de um em detrimento do outro, fecha o caminho para o conhecimento correto da natureza - a teoria torna-se inútil, a experiência torna-se cega.

Os métodos da ciência natural podem ser divididos nos seguintes grupos:

1. Métodos gerais sobre qualquer assunto, qualquer ciência. São várias formas de um método que permite unir todos os aspectos do processo de cognição, todas as suas etapas, por exemplo, o método de ascensão do abstrato ao concreto, a unidade do lógico e histórico. Estes são, antes, métodos filosóficos gerais de cognição.
2. Os métodos especiais dizem respeito apenas a um lado do assunto em estudo ou a um determinado método de pesquisa:

análise, síntese, indução, dedução. Métodos especiais também incluem observação, medição, comparação e experimento.

Nas ciências naturais, os métodos especiais da ciência são de extrema importância, portanto, no âmbito de nosso curso, é necessário considerar sua essência com mais detalhes.

A observação é um processo estrito e proposital de percepção de objetos da realidade que não deve ser alterado. Historicamente, o método de observação se desenvolve como parte integrante da operação do trabalho, o que inclui estabelecer a conformidade do produto do trabalho com seu modelo planejado.

A observação como método de conhecer a realidade é usada quando um experimento é impossível ou muito difícil (em astronomia, vulcanologia, hidrologia), ou onde a tarefa é estudar o funcionamento natural ou comportamento de um objeto (em etologia, psicologia social, etc.). .). A observação como método pressupõe a presença de um programa de pesquisa, formado a partir de crenças passadas, fatos estabelecidos, conceitos aceitos. Medição e comparação são casos especiais do método de observação.

Experimento - um método de cognição, com a ajuda do qual os fenômenos da realidade são investigados sob condições controladas e controladas. Difere da observação pela intervenção no objeto em estudo, ou seja, pela atividade em relação a ele. Ao realizar um experimento, o pesquisador não se limita à observação passiva dos fenômenos, mas interfere conscientemente no curso natural de seu curso, influenciando diretamente o processo em estudo ou alterando as condições em que esse processo ocorre.

A especificidade do experimento também reside no fato de que, em condições normais, os processos na natureza são extremamente complexos e intrincados, não passíveis de controle e gerenciamento completos. Portanto, surge a tarefa de organizar tal estudo em que seja possível traçar o curso do processo de forma “pura”. Para esses propósitos, no experimento, os fatores essenciais são separados dos não essenciais e, assim, simplificam muito a situação. Como resultado, tal simplificação contribui para uma compreensão mais profunda dos fenômenos e permite controlar os poucos fatores e quantidades que são essenciais para esse processo.

O desenvolvimento da ciência natural coloca o problema do rigor da observação e do experimento. O fato é que eles precisam de ferramentas e dispositivos especiais, que recentemente se tornaram tão complexos que eles mesmos começam a influenciar o objeto de observação e experimento, o que, de acordo com as condições, não deveria ser. Isso se aplica principalmente à pesquisa no campo da física do micromundo (mecânica quântica, eletrodinâmica quântica, etc.).

A analogia é um método de cognição em que há uma transferência de conhecimento obtido durante a consideração de um objeto qualquer para outro, menos estudado e atualmente em estudo. O método de analogia é baseado na semelhança de objetos em vários sinais, o que permite obter um conhecimento bastante confiável sobre o assunto em estudo.

O uso do método da analogia no conhecimento científico exige certa cautela. Aqui é extremamente importante identificar claramente as condições sob as quais ele funciona de forma mais eficaz. No entanto, nos casos em que é possível desenvolver um sistema de regras claramente formuladas para a transferência do conhecimento de um modelo para um protótipo, os resultados e as conclusões pelo método da analogia tornam-se evidenciais.

A modelagem é um método de conhecimento científico baseado no estudo de quaisquer objetos através de seus modelos. O surgimento desse método se deve ao fato de que às vezes o objeto ou fenômeno estudado é inacessível à intervenção direta do sujeito cognoscente, ou tal intervenção é inadequada por uma série de razões. A modelagem envolve a transferência das atividades de pesquisa para outro objeto, atuando como substituto do objeto ou fenômeno de nosso interesse. O objeto substituto é chamado de modelo, e o objeto de estudo é chamado de original, ou protótipo. Nesse caso, o modelo atua como substituto do protótipo, o que permite obter certo conhecimento sobre este último.

Assim, a essência da modelagem como método de cognição é substituir o objeto de estudo por um modelo, e objetos de origem natural e artificial podem ser usados como modelo. A possibilidade de modelagem baseia-se no fato de que o modelo em certo aspecto reflete alguns aspectos do protótipo. Ao modelar, é muito importante ter uma teoria ou hipótese apropriada que indique estritamente os limites e limites das simplificações permitidas.

Os principais elementos da ciência natural são:

fatos firmemente estabelecidos;
regularidades que generalizam grupos de fatos;
· teorias, via de regra, que são sistemas de padrões que juntos descrevem um determinado fragmento da realidade;
· imagens científicas do mundo, desenhando imagens generalizadas de toda a realidade, nas quais todas as teorias que permitem o acordo mútuo são reunidas em uma espécie de unidade sistêmica.

O problema da diferença entre os níveis teórico e empírico do conhecimento científico está enraizado na diferença das formas de reprodução ideal da realidade objetiva, abordagens para a construção do conhecimento sistêmico. Outras diferenças, já derivadas, entre esses dois níveis decorrem disso. Para o conhecimento empírico, em particular, a função de coleta, acumulação e processamento racional primário dos dados da experiência foi histórica e logicamente fixada. Sua principal tarefa é registrar os fatos. Sua explicação, sua interpretação, é uma questão de teoria.

Os programas metodológicos têm desempenhado seu importante papel histórico. Em primeiro lugar, eles estimularam um grande número de estudos científicos específicos e, em segundo lugar, eles “criaram uma faísca” para alguma compreensão da estrutura do conhecimento científico. Descobriu-se que era, por assim dizer, "de dois andares". E embora o “andar superior” ocupado pela teoria pareça ser construído em cima do “inferior” (empírico) e sem este último deva desmoronar, mas por algum motivo não há escada reta e conveniente entre eles. Do piso inferior ao superior só se chega por um "salto" no sentido literal e figurado. Ao mesmo tempo, por mais importante que seja a base, a base (o nível empírico inferior do nosso conhecimento), as decisões que determinam o destino do edifício, ainda são tomadas no topo, no domínio da teoria.

Em nosso tempo, o modelo padrão da estrutura do conhecimento científico se parece com isso. A cognição começa com o estabelecimento por observação ou experimento de vários fatos. Se entre esses fatos se encontra uma certa regularidade, a recorrência, então, em princípio, pode-se argumentar que uma lei empírica, uma generalização empírica primária, foi encontrada. E tudo ficaria bem, mas, via de regra, mais cedo ou mais tarde são encontrados fatos que não se encaixam na regularidade descoberta. Aqui, o intelecto criativo do cientista é chamado a ajudar, sua capacidade de reconstruir mentalmente a realidade conhecida para que os fatos que caem da série geral se encaixem, finalmente, em um certo esquema unificado e deixem de contradizer o padrão empírico encontrado.

Não é mais possível descobrir esse novo esquema pela observação, ele deve ser inventado, criado especulativamente, apresentando-o inicialmente na forma de uma hipótese teórica. Se a hipótese for bem-sucedida e remover a contradição encontrada entre os fatos, e melhor ainda - permite prever o recebimento de fatos novos e não triviais, isso significa que uma nova teoria nasceu, uma lei teórica foi encontrada.

Sabe-se, por exemplo, que a teoria evolucionista de Charles Darwin esteve sob ameaça de colapso por muito tempo devido à sua disseminação no século XIX. ideias sobre hereditariedade. Acreditava-se que a transmissão de traços hereditários ocorre de acordo com o princípio da "mistura", ou seja, as características parentais passam para a prole de alguma forma intermediária. Se você cruzar, digamos, plantas com flores brancas e vermelhas, o híbrido resultante deve ter flores rosa. Na maioria dos casos, é. Esta é uma generalização empiricamente estabelecida com base em um conjunto de fatos empíricos perfeitamente válidos.

Mas a partir disso, a propósito, seguiu-se que todas as características herdadas deveriam ser calculadas em média ao cruzar. Isso significa que qualquer característica, mesmo a mais benéfica para o organismo, que tenha surgido como resultado de uma mutação (uma mudança repentina nas estruturas hereditárias), deve eventualmente desaparecer, dissolver-se na população. E isso, por sua vez, provou que a seleção natural não deveria funcionar! O engenheiro britânico F. Jenkin provou isso estritamente matematicamente. Este "pesadelo de Jenkin" envenenou a vida de C. Darwin desde 1867, mas ele nunca encontrou uma resposta convincente. (Embora a resposta já tenha sido encontrada. Darwin simplesmente não sabia disso.)

A questão é que, da série ordenada de fatos empíricos que pintam um quadro geralmente convincente da média dos traços herdados, fatos empíricos não menos claramente fixados de uma ordem diferente foram obstinadamente eliminados. Ao cruzar plantas com flores vermelhas e brancas, embora não com frequência, ainda aparecerão híbridos com flores brancas ou vermelhas puras. No entanto, com herança média de características, isso simplesmente não pode ser - misturando café com leite, você não pode obter um líquido preto ou branco! Se C. Darwin prestasse atenção a essa contradição, com certeza, a glória do criador da genética se somaria à sua fama. Mas ele não o fez. Como, no entanto, e a maioria de seus contemporâneos, que consideravam essa contradição insignificante. E em vão.

Afinal, esses fatos "protuberantes" estragaram todo o poder de persuasão da regra empírica da natureza intermediária da herança de traços. Para encaixar esses fatos no quadro geral, era necessário algum outro esquema do mecanismo de herança. Não foi revelado pela generalização indutiva direta dos fatos, não foi dado à observação direta. Tinha que ser “visto com a mente”, adivinhado, imaginado e adequadamente formulado na forma de uma hipótese teórica.

Este problema, como se sabe, foi brilhantemente resolvido por G. Mendel. A essência da hipótese proposta por ele pode ser assim expressa: a herança não é intermediária, mas discreta. Traços herdados são transmitidos em partículas discretas (hoje chamamos de genes). Portanto, quando os fatores de hereditariedade são transmitidos de geração em geração, eles são divididos e não misturados. Esse esquema engenhosamente simples, que mais tarde se desenvolveu em uma teoria coerente, explicava todos os fatos empíricos de uma só vez. A herança de traços ocorre em modo de divisão e, portanto, é possível o aparecimento de híbridos com traços "imiscíveis". E a “mistura” observada na maioria dos casos se deve ao fato de que, via de regra, não um, mas muitos genes são responsáveis pela herança de um traço, que “lubrifica” a divisão mendeliana. O princípio da seleção natural foi salvo, o "pesadelo de Jenkin" se dissipou.

Assim, o modelo tradicional da estrutura do conhecimento científico envolve o movimento ao longo da cadeia: o estabelecimento de fatos empíricos - a generalização empírica primária - a descoberta de fatos que se desviam da regra - a invenção de uma hipótese teórica com um novo esquema de explicação - uma conclusão lógica (dedução) da hipótese de todos os fatos observados, que é seu teste de verdade. A confirmação de uma hipótese a constitui em uma lei teórica. Tal modelo de conhecimento científico é chamado hipotético-dedutivo. Acredita-se que grande parte do conhecimento científico moderno é construído dessa forma.

A pesquisa científica é realizada usando técnicas especiais - métodos.

Métodos da Ciência- um conjunto de técnicas e operações de conhecimento prático e teórico da realidade.

distribuir geral, privado e especial métodos de pesquisa científica.

Métodos Gerais o conhecimento diz respeito a qualquer disciplina e torna possível conectar todas as etapas do processo de cognição. Na história da ciência, os pesquisadores se referem a métodos como metafísico e dialético métodos.

Métodos Privados conhecimento científico - estes são métodos que são usados apenas em um ramo separado da ciência. Vários métodos das ciências naturais (física, química, biologia, ecologia, etc.) são particulares em relação ao método dialético geral de cognição. Às vezes, métodos privados podem ser usados fora dos ramos da ciência natural em que se originaram. Por exemplo, métodos físicos e químicos são usados em astronomia, biologia e ecologia.

Métodos Especiais examinar certas características do objeto em estudo. Eles podem se manifestar nos níveis empírico e teórico da cognição e ser universais.

Entre os métodos empíricos especiais de cognição, destacam-se a observação, a medição e o experimento.

Medição- esta é a determinação de valores quantitativos (características) dos lados estudados ou propriedades de um objeto usando dispositivos técnicos especiais. As unidades de medida com as quais os dados obtidos são comparados desempenham um papel importante no estudo.

Experiência - influência proposital e estritamente controlada do pesquisador sobre o objeto ou fenômeno de interesse para estudar seus vários aspectos, conexões e relações.

No curso de um estudo experimental, um cientista intervém no curso natural dos processos, transforma o objeto de estudo. A especificidade do experimento também é que ele permite que você veja o objeto ou processo em sua forma mais pura. Isso se deve à exclusão máxima da influência de fatores estranhos. O experimentador separa os fatos essenciais dos não essenciais e, assim, simplifica muito a situação.

Em qualquer experiência de ciências naturais, distinguem-se as seguintes fases: fase preparatória; a etapa de coleta de dados experimentais; etapa de processamento de resultados.

Para aumentar a confiabilidade dos resultados obtidos do experimento, é necessário: repetição repetida de medições; aperfeiçoamento dos meios e dispositivos técnicos; consideração estrita dos fatores que afetam o objeto em estudo; planejamento claro do experimento, permitindo levar em conta as especificidades do objeto em estudo.

Entre os métodos teóricos especiais do conhecimento científico, destacam-se os procedimentos de abstração e idealização. Nos processos de abstração e idealização são formados os conceitos e termos usados em todas as teorias.

Abstração - abstração mental de todas as propriedades, conexões e relações do objeto em estudo, que são consideradas insignificantes. Estes são os modelos de um ponto, uma linha reta, um círculo, um plano. O resultado do processo de abstração é chamado de abstração. Objetos reais em algumas tarefas podem ser substituídos por essas abstrações (a Terra pode ser considerada um ponto material ao se mover ao redor do Sol, mas não ao se mover ao longo de sua superfície).

Entre os métodos especiais de pesquisa universal, destacam-se análise, síntese, comparação, classificação, analogia, modelagem.

Análise- um método de conhecimento científico, que se baseia no procedimento de divisão mental ou real de um objeto em suas partes constituintes e seu estudo separado. É impossível conhecer a essência de um objeto, apenas destacando nele os elementos que o compõem. Quando as particularidades do objeto em estudo são estudadas pela análise, ela é complementada pela síntese.

A análise e a síntese se originam na atividade prática do homem. Uma pessoa aprendeu a analisar e sintetizar mentalmente apenas com base na separação prática, compreendendo gradualmente o que acontece com um objeto ao realizar ações práticas com ele, uma pessoa aprendeu a analisar e sintetizar mentalmente.

Comparação - método de conhecimento científico, que permite estabelecer a semelhança e a diferença dos objetos estudados. A comparação é a base de muitas medições de ciências naturais que são parte integrante de qualquer experimento. Comparando objetos entre si, uma pessoa tem a oportunidade de conhecê-los corretamente e, assim, navegar corretamente no mundo ao seu redor, influenciá-lo propositalmente.

Classificação - um método de conhecimento científico que combina em uma classe objetos que são tão semelhantes quanto possível entre si em características essenciais. A classificação permite reduzir o material diverso acumulado a um número relativamente pequeno de classes, tipos e formas e revelar as unidades iniciais de análise, descobrir características e relações estáveis.

Analogia - um método de cognição em que há uma transferência de conhecimento obtido pela consideração de um objeto para outro, menos estudado, mas semelhante ao primeiro em algumas propriedades essenciais. O método de analogia é baseado na semelhança de objetos de acordo com vários sinais, e a semelhança é estabelecida como resultado da comparação de objetos entre si. Assim, o método de analogia é baseado no método de comparação.

O método da analogia está intimamente relacionado com o método modelagem, que é o estudo de quaisquer objetos usando modelos com posterior transferência dos dados obtidos para o original.

Na pesquisa moderna, vários tipos de modelagem são usados: sujeito, mental, simbólico, computador. A modelagem de objetos é o uso de modelos que reproduzem certas características de um objeto. A modelagem mental é o uso de várias representações mentais na forma de modelos imaginários. A modelagem simbólica usa desenhos, diagramas, fórmulas como modelos. Eles refletem certas propriedades do original em uma forma de signo simbólico. Um tipo de modelagem simbólica é a modelagem matemática produzida por meio da matemática e da lógica. Envolve a formação de sistemas de equações que descrevem o fenômeno natural em estudo e sua solução sob várias condições. A modelagem computacional tornou-se generalizada nos últimos anos.

Aula 1. Ciências naturais.

Ciências básicas sobre a natureza (física, química, biologia), suas semelhanças e diferenças. O método científico natural de cognição e seus componentes: observação, medição, experimento, hipótese, teoria

Desde a antiguidade, o homem observava o mundo ao seu redor, do qual dependia sua vida, tentando compreender os fenômenos da natureza. O sol dava calor às pessoas e trazia calor fulminante, as chuvas regavam os campos com umidade vivificante e causavam inundações, furacões e terremotos traziam inúmeros desastres. Sem saber as causas de sua ocorrência, as pessoas atribuíam essas ações a forças sobrenaturais, mas gradualmente começaram a entender as causas reais dos fenômenos naturais e a trazê-los para um determinado sistema. Assim nasceram as ciências naturais.

Como a natureza é extremamente diversa, várias ciências naturais se formaram no processo de seu conhecimento: física, química, biologia, astronomia, geografia, geologia e muitas outras. Assim, formou-se todo um conjunto de ciências naturais. De acordo com os objetos de estudo, eles podem ser divididos em dois grandes grupos: as ciências da natureza animada e inanimada. As ciências naturais mais importantes sobre a natureza animada e inanimada são: física, química, biologia.

Física – uma ciência que estuda as propriedades mais gerais da matéria e as formas de seu movimento (mecânico, térmico, eletromagnético, atômico, nuclear). A física tem muitos tipos e seções (física geral, física teórica, física experimental, mecânica, física molecular, física atômica, física nuclear, física dos fenômenos eletromagnéticos, etc.).

Química – a ciência das substâncias, sua composição, estrutura, propriedades e transformações mútuas. A química estuda a forma química do movimento da matéria e é dividida em química inorgânica e orgânica, química física e analítica, química coloidal, etc.

Biologia- ciência da vida. O assunto da biologia é a vida como uma forma especial de movimento da matéria, as leis do desenvolvimento da natureza viva. A biologia, aparentemente, é a ciência mais ramificada (zoologia, botânica, morfologia, citologia, histologia, anatomia e fisiologia, microbiologia, virologia, embriologia, ecologia, genética, etc.). Na intersecção das ciências surgem as ciências afins, como a físico-química, a física-biologia, a química-física, a biofísica, a astrofísica, etc.

Ciência natural – a ciência da natureza como uma entidade única ou a totalidade das ciências da natureza, tomadas como um todo.

A física é a ciência da natureza.

Desde tempos imemoriais, as pessoas começaram a realizar observações sistemáticas de fenômenos naturais, procuraram perceber a sequência dos fenômenos que ocorriam e aprenderam a prever o curso de muitos eventos na natureza. por exemplo, a mudança das estações, a época das cheias dos rios e muito mais. Eles usaram esse conhecimento deles para determinar o tempo de semeadura, colheita, etc. Gradualmente, as pessoas se convenceram de que o estudo dos fenômenos naturais traz benefícios inestimáveis.

Em russo, a palavra “física” apareceu no século 18, graças a Mikhail Vasilievich Lomonosov, um cientista enciclopédico, fundador da ciência russa, uma figura destacada na educação, que traduziu do primeiro livro alemão de física. Foi então que na Rússia eles começaram a se envolver seriamente nessa ciência.

Corpo físicoé todo objeto que nos cerca. Que corpos físicos você conhece? (caneta, livro, mesa)

SubstânciaÉ tudo de que os corpos físicos são feitos. (Mostrando corpos físicos consistindo de diferentes substâncias)

Matéria- isso é tudo que existe no Universo independente de nossa consciência (corpos celestes, plantas, animais, etc.)

fenômenos físicos são mudanças que ocorrem nos corpos físicos.

Os principais fenômenos físicos são:

fenômenos mecânicos

fenômenos elétricos

Fenômenos magnéticos

fenômenos de luz

fenômenos térmicos

Métodos de conhecimento científico:

Correlação de métodos científicos gerais

Análise- decomposição mental ou real de um objeto em suas partes constituintes.

Síntese- combinar os elementos aprendidos como resultado da análise em um único todo.

Generalização- o processo de transição mental do singular ao geral, do menos geral ao mais geral, por exemplo: a transição do julgamento "este metal conduz eletricidade" ao julgamento "todos os metais conduzem eletricidade", do julgamento: "a forma mecânica da energia se transforma em calor" para o julgamento Toda forma de energia é convertida em calor.

abstração(idealização)- introdução mental de certas mudanças no objeto em estudo de acordo com os objetivos do estudo. Como resultado da idealização, algumas propriedades, características de objetos que não são essenciais para este estudo podem ser excluídas da consideração. Um exemplo de tal idealização em mecânica é ponto material, ou seja um ponto que tem massa, mas não tem dimensões. O mesmo objeto abstrato (ideal) é corpo absolutamente rígido.

Indução - o processo de derivar uma posição geral da observação de um número de fatos singulares particulares, i.e. conhecimento do particular para o geral. Na prática, a indução incompleta é mais usada, o que envolve a conclusão sobre todos os objetos do conjunto com base no conhecimento de apenas uma parte dos objetos. A indução incompleta baseada em pesquisa experimental e incluindo justificativa teórica é chamada de indução científica. As conclusões de tal indução são muitas vezes probabilísticas. Este é um método arriscado, mas criativo. Com uma formulação rigorosa do experimento, sequência lógica e rigor das conclusões, é capaz de dar uma conclusão confiável. Segundo o famoso físico francês Louis de Broglie, a indução científica é a verdadeira fonte do verdadeiro progresso científico.

dedução Eu sou o processo de raciocínio analítico do geral para o particular ou menos geral. Está intimamente relacionado com a generalização. Se as proposições gerais iniciais são uma verdade científica estabelecida, então a conclusão verdadeira sempre será obtida por dedução. O método dedutivo é especialmente importante em matemática. Os matemáticos operam com abstrações matemáticas e constroem seu raciocínio sobre princípios gerais. Estas disposições gerais aplicam-se à resolução de problemas particulares e específicos.

Analogia - uma conclusão provável e plausível sobre a semelhança de dois objetos ou fenômenos em alguma característica, com base em sua similaridade estabelecida em outras características. A analogia com o simples nos permite compreender o mais complexo. Assim, por analogia com a seleção artificial das melhores raças de animais domésticos, Charles Darwin descobriu a lei da seleção natural no mundo animal e vegetal.

Modelagem - reprodução das propriedades do objeto de conhecimento em seu análogo especialmente organizado - o modelo. Os modelos podem ser reais (materiais), por exemplo, modelos de aeronaves, modelos de edifícios. fotografias, próteses, bonecas, etc. e ideal (abstrato), criado por meio da linguagem (língua humana natural e linguagens especiais, por exemplo, a linguagem da matemática. Neste caso, temos modelo matemático. Geralmente é um sistema de equações que descreve as relações no sistema em estudo.

O método histórico implica a reprodução da história do objeto em estudo em toda a sua versatilidade, levando em conta todos os detalhes e acidentes.

Método booleano - é, de fato, uma reprodução lógica da história do objeto em estudo. Ao mesmo tempo, essa história é libertada de tudo o que é acidental, insignificante, ou seja, é, por assim dizer, o mesmo método histórico, mas livre de sua formulários.

Classificação - distribuição de certos objetos em classes (departamentos, categorias) dependendo de suas características comuns, fixando conexões regulares entre classes de objetos em um único sistema de um determinado ramo do conhecimento. A formação de cada ciência está associada à criação de classificações dos objetos estudados, fenômenos.

Métodos de conhecimento empírico

Observações(apresentação) : podemos observar as árvores, saber que algumas delas perdem as folhas, que um tronco flutua na água, que a agulha da bússola aponta para o norte. Ao observar, não interferimos no processo que observamos.

Tendo acumulado certos dados sobre fenômenos durante o tempo de observação, tentamos descobrir como esses fenômenos ocorrem e por quê. No decorrer de tais reflexões, vários pressupostos nascem ou hipóteses. Para testar a hipótese coloque especial experimentos - experimentos. Experimentar envolve a interação ativa de uma pessoa com o fenômeno observado. Durante os experimentos, geralmente são feitas medições. O experimento pressupõe a presença de um objetivo específico e um plano de ação pré-pensado. Apresentando esta ou aquela hipótese, podemos confirmar ou refutar nossa hipótese com a ajuda do experimento.

Observação- percepção organizada, proposital e fixa dos fenômenos para estudá-los em certas condições.

Hipóteseé uma palavra de origem grega, traduzida literalmente como "fundação", "suposição". No sentido moderno, não uma teoria ou suposição comprovada. Uma hipótese é apresentada com base em observações ou experimentos.

Uma experiência- um método de estudar um determinado fenômeno sob condições controladas. Difere da observação pela interação ativa com o objeto em estudo.

Às vezes, durante experimentos para estudar fenômenos naturais conhecidos, um novo fenômeno físico é descoberto. Assim que se faz descoberta científica.

Quantidade física- esta é uma característica que é comum a vários objetos ou fenômenos materiais em termos qualitativos, mas pode assumir valores individuais para cada um deles.

Medir uma grandeza física significa compará-la com uma grandeza homogênea tomada como unidade.

Exemplos de grandezas físicas são caminho, tempo, massa, densidade, força, temperatura, pressão, tensão, iluminação, etc.

Quantidades físicas são escalares e vetoriais. As grandezas físicas escalares são caracterizadas apenas por um valor numérico, enquanto as grandezas vetoriais são determinadas tanto pelo número (módulo) quanto pela direção. As grandezas físicas escalares são tempo, temperatura, massa, vetor - velocidade, aceleração, força.

O conhecimento científico é um sistema que possui vários níveis de conhecimento que diferem em vários parâmetros. Dependendo do assunto, natureza, tipo, método e método de conhecimento obtido, distinguem-se níveis de conhecimento empírico e teórico. Cada um deles desempenha determinadas funções e possui métodos de pesquisa específicos. Os níveis correspondem a tipos de atividade cognitiva interligados, mas ao mesmo tempo específicos: pesquisa empírica e teórica. Destacando os níveis empírico e teórico do conhecimento científico, o pesquisador moderno está ciente de que se no conhecimento cotidiano é legítimo distinguir entre os níveis sensorial e racional, então na pesquisa científica o nível empírico da pesquisa nunca se limita ao conhecimento puramente sensorial, conhecimento teórico. não é pura racionalidade. Mesmo o conhecimento empírico inicial adquirido através da observação é registrado usando termos científicos. O conhecimento teórico também não é pura racionalidade. Na construção de uma teoria, são utilizadas representações visuais, que são a base da percepção sensorial. Assim, podemos dizer que no início da pesquisa empírica prevalece o sensual, e no teórico, o racional. Ao nível da investigação empírica, é possível identificar dependências e relações entre fenómenos, determinados padrões. Mas se o nível empírico pode captar apenas a manifestação externa, então o teórico vem explicar as conexões essenciais do objeto em estudo.

O conhecimento empírico é o resultado da interação direta do pesquisador com a realidade em observação ou experimento. No nível empírico, não ocorre apenas a acumulação de fatos, mas também sua sistematização primária, classificação, que permite identificar regras, princípios e leis empíricas que se transformam em fenômenos observáveis. Nesse nível, o objeto em estudo se reflete principalmente nas relações e manifestações externas. A complexidade do conhecimento científico é determinada pela presença nele não apenas dos níveis e métodos de cognição, mas também das formas em que se fixa e se desenvolve. As principais formas de conhecimento científico são fatos, problemas, hipóteses e teorias. Seu significado é revelar a dinâmica do processo de cognição no decorrer da pesquisa e estudo de qualquer objeto. Estabelecer fatos é uma condição necessária para o sucesso da pesquisa em ciências naturais. Para construir uma teoria, os fatos devem não apenas ser estabelecidos, sistematizados e generalizados de maneira confiável, mas também considerados em interconexão. Uma hipótese é um conhecimento especulativo que é probabilístico por natureza e requer verificação. Se durante o teste o conteúdo da hipótese não concordar com os dados empíricos, então ela é rejeitada. Se a hipótese for confirmada, podemos falar sobre ela com vários graus de probabilidade. Como resultado da verificação e prova, algumas hipóteses tornam-se teorias, outras são refinadas e concretizadas, e outras são descartadas se sua verificação der resultado negativo. O principal critério para a verdade de uma hipótese é a prática em várias formas.

Uma teoria científica é um sistema generalizado de conhecimento que dá uma exibição holística de conexões regulares e essenciais em uma determinada área da realidade objetiva. A principal tarefa da teoria é descrever, sistematizar e explicar todo o conjunto de fatos empíricos. As teorias são classificadas como descritivo, científico e dedutivo. Nas teorias descritivas, os pesquisadores formulam padrões gerais com base em dados empíricos. As teorias descritivas não implicam análise lógica e especificidade da evidência (a teoria fisiológica de I. Pavlov, a teoria evolucionária de Ch. Darwin, etc.). Nas teorias científicas, constrói-se um modelo que substitui o objeto real. As consequências da teoria são verificadas por experimentos (teorias físicas, etc.). Nas teorias dedutivas, foi desenvolvida uma linguagem formalizada especial, cujos termos estão sujeitos a interpretação. O primeiro deles é o "Começo" de Euclides (o axioma principal é formulado, então as disposições logicamente derivadas dele são adicionadas a ele e todas as provas são realizadas com base nisso).

Os principais elementos da teoria científica são princípios e leis. Os princípios fornecem suporte geral e importante para a teoria. Em teoria, os princípios desempenham o papel das premissas primárias que formam sua base. Por sua vez, o conteúdo de cada princípio é revelado com a ajuda de leis. Eles concretizam os princípios, revelam o mecanismo de sua ação, a lógica da relação, as consequências deles decorrentes. As leis são uma forma de enunciados teóricos que revelam as conexões gerais dos fenômenos, objetos e processos estudados. Ao formular princípios e leis, é bastante difícil para um pesquisador ser capaz de ver por trás de numerosos fatos exteriores, muitas vezes completamente diferentes, precisamente as propriedades e características essenciais das propriedades estudadas de objetos e fenômenos. A dificuldade reside no fato de que é difícil fixar as características essenciais do objeto em estudo na observação direta. Portanto, é impossível passar diretamente do nível empírico do conhecimento para o teórico. A teoria não é construída por generalização direta da experiência, então o próximo passo é formular o problema. É definida como uma forma de conhecimento, cujo conteúdo é uma questão consciente, para a qual o conhecimento disponível não é suficiente para responder. A busca, formulação e solução de problemas são as principais características da atividade científica. Por sua vez, a presença de um problema na compreensão de fatos inexplicáveis acarreta uma conclusão preliminar que requer confirmação experimental, teórica e lógica. O processo de cognição do mundo circundante é uma solução para vários tipos de problemas que surgem no curso da atividade prática humana. Esses problemas são resolvidos usando técnicas especiais - métodos.

- um conjunto de técnicas e operações de conhecimento prático e teórico da realidade.

Os métodos de pesquisa otimizam a atividade humana, equipam-na com as formas mais racionais de organizar as atividades. A. P. Sadokhin, além de destacar os níveis de conhecimento na classificação dos métodos científicos, leva em consideração o critério de aplicabilidade do método e identifica os métodos gerais, especiais e particulares do conhecimento científico. Os métodos selecionados são frequentemente combinados e combinados no processo de pesquisa.

Métodos Gerais o conhecimento diz respeito a qualquer disciplina e torna possível conectar todas as etapas do processo de cognição. Esses métodos são utilizados em qualquer campo de pesquisa e permitem identificar relações e características dos objetos em estudo. Na história da ciência, os pesquisadores se referem a esses métodos como métodos metafísicos e dialéticos. Métodos Privados conhecimento científico - estes são métodos que são usados apenas em um ramo separado da ciência. Vários métodos das ciências naturais (física, química, biologia, ecologia, etc.) são particulares em relação ao método dialético geral de cognição. Às vezes, métodos privados podem ser usados fora dos ramos da ciência natural em que se originaram. Por exemplo, métodos físicos e químicos são usados em astronomia, biologia e ecologia. Muitas vezes, os pesquisadores aplicam um conjunto de métodos particulares inter-relacionados ao estudo de um assunto. Por exemplo, a ecologia usa simultaneamente os métodos da física, matemática, química e biologia. Métodos particulares de cognição estão associados a métodos especiais. Métodos Especiais examinar certas características do objeto em estudo. Eles podem se manifestar nos níveis empírico e teórico da cognição e ser universais.

Dentre métodos empíricos especiais de cognição distinguir observação, medição e experimento.

Observaçãoé um processo intencional de percepção de objetos da realidade, um reflexo sensual de objetos e fenômenos, durante o qual uma pessoa recebe informações primárias sobre o mundo ao seu redor. Portanto, o estudo geralmente começa com a observação e só então os pesquisadores passam para outros métodos. As observações não estão associadas a nenhuma teoria, mas o propósito da observação está sempre associado a alguma situação-problema. A observação pressupõe a existência de um determinado plano de investigação, pressuposto sujeito a análise e verificação. As observações são usadas onde o experimento direto não pode ser feito (em vulcanologia, cosmologia). Os resultados da observação são registrados em uma descrição que indica aquelas características e propriedades do objeto em estudo que são objeto de estudo. A descrição deve ser o mais completa, precisa e objetiva possível. São as descrições dos resultados da observação que constituem a base empírica da ciência, com base nelas são criadas generalizações empíricas, sistematização e classificação.

Experiência - método mais complexo de conhecimento empírico comparado à observação. É uma influência proposital e estritamente controlada de um pesquisador sobre um objeto ou fenômeno de interesse para estudar seus vários aspectos, conexões e relações. No curso de um estudo experimental, um cientista intervém no curso natural dos processos, transforma o objeto de estudo. A especificidade do experimento também é que ele permite que você veja o objeto ou processo em sua forma mais pura. Isso se deve à exclusão máxima da influência de fatores estranhos. O experimentador separa os fatos essenciais dos não essenciais e, assim, simplifica muito a situação. Essa simplificação contribui para uma compreensão profunda da essência dos fenômenos e processos e possibilita o controle de muitos fatores e quantidades que são importantes para um determinado experimento. O experimento moderno é caracterizado pelas seguintes características: aumento do papel da teoria na fase preparatória do experimento; complexidade dos meios técnicos; a escala do experimento. A principal tarefa do experimento é testar hipóteses e conclusões de teorias que são de importância fundamental e aplicada. No trabalho experimental, com impacto ativo no objeto em estudo, distingue-se artificialmente uma ou outra de suas propriedades, que são objeto de estudo em condições naturais ou especialmente criadas. No processo de um experimento de ciências naturais, muitas vezes eles recorrem à modelagem física do objeto em estudo e criam várias condições controladas para ele. S. Kh. Karpenkov subdivide os meios experimentais de acordo com seu conteúdo nos seguintes sistemas:

S. Kh. Karpenkov ressalta que, dependendo da tarefa, esses sistemas desempenham um papel diferente. Por exemplo, ao determinar as propriedades magnéticas de uma substância, os resultados do experimento dependem em grande parte da sensibilidade dos instrumentos. Ao mesmo tempo, ao estudar as propriedades de uma substância que não ocorre na natureza em condições comuns, e mesmo em baixas temperaturas, todos os sistemas de meios experimentais são importantes.

Em qualquer experimento de ciências naturais, os seguintes estágios são distinguidos:

A etapa preparatória é a fundamentação teórica do experimento, seu planejamento, a produção de uma amostra do objeto em estudo, a escolha das condições e meios técnicos de pesquisa. Os resultados obtidos em uma base experimental bem preparada, via de regra, prestam-se mais facilmente a processamentos matemáticos complexos. A análise dos resultados do experimento permite avaliar certas características do objeto em estudo, comparar os resultados com a hipótese, o que é muito importante para determinar a exatidão e o grau de confiabilidade dos resultados finais do estudo.

Para aumentar a confiabilidade dos resultados obtidos do experimento, é necessário:

Dentre métodos teóricos especiais do conhecimento científico distinguir entre procedimentos de abstração e idealização. Nos processos de abstração e idealização são formados os conceitos e termos usados em todas as teorias. Os conceitos refletem o lado essencial dos fenômenos que aparecem na generalização do estudo. Ao mesmo tempo, apenas parte de seu lado se distingue do objeto ou fenômeno. Assim, o conceito de “temperatura” pode receber uma definição operacional (um indicador do grau de aquecimento de um corpo em uma determinada escala de um termômetro), e do ponto de vista da teoria cinética molecular, a temperatura é uma quantidade proporcional à energia cinética média do movimento das partículas que compõem o corpo. Abstração - abstração mental de todas as propriedades, conexões e relações do objeto em estudo, que são consideradas insignificantes. Estes são os modelos de um ponto, uma linha reta, um círculo, um plano. O resultado do processo de abstração é chamado de abstração. Objetos reais em algumas tarefas podem ser substituídos por essas abstrações (a Terra pode ser considerada um ponto material ao se mover ao redor do Sol, mas não ao se mover ao longo de sua superfície).

Idealização representa a operação de seleção mental de uma propriedade ou relação importante para uma dada teoria, construção mental de um objeto dotado dessa propriedade (relação). Como resultado, o objeto ideal tem apenas essa propriedade (relação). A ciência destaca na realidade padrões gerais que são significativos e se repetem em vários assuntos, por isso temos que ir para distrações de objetos reais. É assim que se formam conceitos como “átomo”, “conjunto”, “corpo absolutamente negro”, “gás ideal”, “meio contínuo”. Os objetos ideais assim obtidos não existem de fato, pois na natureza não podem existir objetos e fenômenos que tenham apenas uma propriedade ou qualidade. Ao aplicar a teoria, é necessário comparar novamente os modelos ideais e abstratos obtidos e utilizados com a realidade. Portanto, a escolha das abstrações de acordo com sua adequação à teoria dada e sua posterior exclusão são importantes.

Dentre métodos especiais de pesquisa universal alocar análise, síntese, comparação, classificação, analogia, modelagem. O processo de cognição das ciências naturais é realizado de tal forma que primeiro observamos o quadro geral do objeto em estudo, no qual os particulares permanecem nas sombras. Com tal observação é impossível conhecer a estrutura interna do objeto. Para estudá-lo, devemos separar os objetos estudados.

Análise- uma das etapas iniciais da pesquisa, quando de uma descrição completa de um objeto passam para sua estrutura, composição, características e propriedades. A análise é um método de conhecimento científico, que se baseia no procedimento de divisão mental ou real de um objeto em suas partes constituintes e seu estudo separado. É impossível conhecer a essência de um objeto, apenas destacando nele os elementos que o compõem. Quando as particularidades do objeto em estudo são estudadas pela análise, ela é complementada pela síntese.

Síntese - método do conhecimento científico, que se baseia na combinação de elementos identificados pela análise. A síntese não atua como um método de construção do todo, mas como um método de representação do todo na forma do único conhecimento obtido através da análise. Mostra o lugar e o papel de cada elemento no sistema, sua relação com outros componentes. A análise fixa principalmente o específico que distingue as partes umas das outras, a síntese - generaliza as características analiticamente identificadas e estudadas do objeto. A análise e a síntese se originam na atividade prática do homem. Uma pessoa aprendeu a analisar e sintetizar mentalmente apenas com base na divisão prática, compreendendo gradualmente o que acontece com um objeto ao realizar ações práticas com ele. Análise e síntese são componentes do método analítico-sintético de cognição.

Ao comparar quantitativamente as propriedades estudadas, parâmetros de objetos ou fenômenos, fala-se de um método de comparação. Comparação- um método de conhecimento científico que permite estabelecer a semelhança e a diferença entre os objetos em estudo. A comparação é a base de muitas medições de ciências naturais que são parte integrante de qualquer experimento. Comparando objetos entre si, uma pessoa tem a oportunidade de conhecê-los corretamente e, assim, navegar corretamente no mundo ao seu redor, influenciá-lo propositalmente. A comparação é importante quando se comparam objetos realmente homogêneos e semelhantes em essência. O método de comparação destaca as diferenças entre os objetos em estudo e constitui a base de quaisquer medições, ou seja, a base de estudos experimentais.

Classificação- um método de conhecimento científico que combina em uma classe objetos que são tão semelhantes quanto possível entre si em características essenciais. A classificação permite reduzir o material diverso acumulado a um número relativamente pequeno de classes, tipos e formas e revelar as unidades iniciais de análise, descobrir características e relações estáveis. Via de regra, as classificações são expressas na forma de textos em linguagens naturais, diagramas e tabelas.

O método da analogia está intimamente relacionado com o método modelagem, que é o estudo de quaisquer objetos usando modelos com posterior transferência dos dados obtidos para o original. Este método é baseado na similaridade essencial do objeto original e seu modelo. Na pesquisa moderna, vários tipos de modelagem são usados: sujeito, mental, simbólico, computador. sujeito modelagem é o uso de modelos que reproduzem certas características de um objeto. mental modelagem é o uso de várias representações mentais na forma de modelos imaginários. Simbólico modelagem usa desenhos, diagramas, fórmulas como modelos. Eles refletem certas propriedades do original em uma forma de signo simbólico. Um tipo de modelagem simbólica é a modelagem matemática produzida por meio da matemática e da lógica. Envolve a formação de sistemas de equações que descrevem o fenômeno natural em estudo e sua solução sob várias condições. Computador modelagem tornou-se difundida recentemente (Sadokhin A.P., 2007).

A variedade de métodos do conhecimento científico cria dificuldades na sua aplicação e na compreensão do seu papel. Esses problemas são resolvidos por uma área especial de conhecimento - metodologia. A principal tarefa da metodologia é estudar a origem, essência, eficácia, desenvolvimento de métodos de cognição.

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