O método científico natural de cognição e seus componentes. Métodos de conhecimento científico

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 os tempos antigos, o homem observa o mundo ao seu redor, do qual dependia sua vida, tentando entender os fenômenos da natureza. O sol aqueceu as pessoas e trouxe um calor fulminante, as chuvas regaram os campos com umidade vital e causaram inundações, furacões e terremotos trouxeram inúmeros desastres. Sem saber as causas de sua ocorrência, as pessoas atribuíram essas ações a forças sobrenaturais, mas aos poucos começaram a entender as verdadeiras causas dos fenômenos naturais e a colocá-las em um determinado sistema. Assim nasceram as ciências naturais.

Como a natureza é extremamente diversa, várias ciências naturais foram formadas 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 física-química, 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 observar a sequência dos fenômenos ocorridos 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. Aos poucos, as pessoas se convenceram de que o estudo dos fenômenos naturais traz benefícios inestimáveis.

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

Corpo físicoé cada objeto que nos rodeia. Que corpos físicos você conhece? (caneta, livro, escrivaninha)

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

Matéria- é tudo o que existe no Universo independentemente da 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 para o geral, do menos geral para o mais geral, por exemplo: a passagem do julgamento "este metal conduz eletricidade" para o julgamento "todos os metais conduzem eletricidade", do julgamento: "a forma mecânica de energia se transforma em calor" para o julgamento Toda forma de energia é convertida em calor.

abstração(idealização)- introdução mental de certas alterações no objeto em estudo de acordo com os objetivos do estudo. Como resultado da idealização, algumas propriedades, características dos objetos que não são essenciais para este estudo podem ser excluídas de 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 a partir da observação de uma série de fatos singulares particulares, ou seja, conhecimento do particular para o geral. Na prática, o mais utilizado é a indução incompleta, 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 frequentemente probabilísticas. Este é um método arriscado, mas criativo. Com uma formulação estrita 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 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, bonecos, etc. e ideal (abstrato), criado por meio da linguagem (tanto a linguagem humana natural quanto as linguagens especiais, por exemplo, a linguagem da matemática. Nesse 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, tendo em conta todos os detalhes e acidentes.

Método Booleano - é, na verdade, uma reprodução lógica da história do objeto em estudo. Ao mesmo tempo, esta história é liberta de tudo o que é acidental, insignificante, ou seja, é, por assim dizer, o mesmo método histórico, mas liberto 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, aprender 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 os fenômenos durante o tempo de observação, tentamos descobrir como esses fenômenos ocorrem e por quê. No curso de tais reflexões, várias suposições 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, as medições geralmente são feitas. 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 da experiência.

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

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

Uma experiência- um método de estudar um certo 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 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, voltagem, iluminação, etc.

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

1. Características da ciência natural e métodos humanitários de cognição

2. O conceito de metodologia e método

3. Métodos de conhecimento científico

1. Métodos de conhecimento empírico e teórico

2. Formas de conhecimento científico

3. O processo de conhecimento científico

4. Critérios de veracidade do conhecimento científico

1. Características das ciências naturais e métodos humanitários de cognição

Na palestra anterior, foram observadas as contradições entre as culturas humanitária e das ciências naturais. Essas contradições também estão conectadas com diferenças nos métodos de cognição do mundo. É conveniente apresentar as diferenças entre as ciências naturais e os métodos humanitários de cognição na forma da tabela a seguir.

conhecimento de ciências naturais	Humanitário e artístico
1. É objetivo	é subjetivo
2. O assunto do conhecimento é típico	O sujeito do conhecimento é individual
3. A historicidade é opcional	Sempre histórico
4. Cria apenas conhecimento	Cria conhecimento, bem como opinião e avaliação do objeto conhecido
5. O cientista natural se esforça para ser um observador externo	O humanista inevitavelmente participa do processo pesquisado
6. Baseia-se na linguagem dos termos e números	Baseado na linguagem das imagens

Atualmente, há uma “humanitarização das ciências naturais”, ou seja, É do lado da cultura das ciências naturais que há um movimento de aproximação com a cultura das humanidades na busca de uma cultura única. Esta convergência se aplica a s. 2, 3 e 6, ou seja, a ciência natural está cada vez mais interessada em objetos únicos (o homem, a biosfera, o universo), a ciência natural tornou-se evolutiva, histórica, a figuratividade e a intuição são reconhecidas como elementos necessários do pensamento científico.

2. O conceito de metodologia e método

É importante distinguir entre conceitos como metodologia e método.

Metodologia- esta é a doutrina da estrutura, organização lógica, métodos e meios de atividade.

metodologia de ciências naturais- a doutrina dos princípios de construção, formas e métodos do conhecimento das ciências naturais. Assim, por exemplo, as leis de conservação têm importância metodológica nas ciências naturais. Em qualquer pesquisa, as construções teóricas devem ser levadas em consideração.

Métodoé um conjunto de técnicas ou operações de atividade prática ou teórica. O método também pode ser caracterizado como uma forma de desenvolvimento teórico e prático da realidade, baseado nas leis de comportamento do objeto em estudo. F. Bacon 1 comparou o método científico correto com uma lâmpada que ilumina o caminho de um viajante no escuro.

Os métodos de conhecimento científico incluem os chamados métodos genéricos , ou seja métodos universais de pensamento, métodos científicos gerais e métodos de ciências específicas. Os métodos também podem ser classificados de acordo com a relação conhecimento empírico (ou seja, conhecimento obtido como resultado da experiência, conhecimento experimental) e conhecimento teórico, cuja essência é o conhecimento da essência dos fenômenos, suas conexões internas. A classificação de métodos do conhecimento científico apresenta-se no figo. 1.2.

Deve-se ter em mente que cada ramo da ciência natural, junto com os científicos gerais, aplica seus próprios métodos científicos específicos e especiais, condicionados pela essência do objeto de estudo. No entanto, muitas vezes métodos específicos para uma determinada ciência são usados em outras ciências. Isso acontece porque os objetos de estudo dessas ciências também estão sujeitos às leis dessa ciência. Por exemplo, os métodos de pesquisa física e química são usados na biologia com base no fato de que os objetos da pesquisa biológica incluem, de uma forma ou de outra, formas físicas e químicas de movimento da matéria e, portanto, obedecem às leis físicas e químicas (lembre-se "Escada Kekule" discutido na primeira aula).

Métodos Gerais na história do conhecimento - dois: dialético e metafísico. Estes são métodos filosóficos gerais.

O método dialético é um método de conhecimento da realidade em sua inconsistência, integridade e desenvolvimento.

Método metafísico 2 - um método oposto ao dialético, considerando fenômenos fora de sua conexão e desenvolvimento mútuos.

A partir de meados do século XIX, o método metafísico foi cada vez mais deslocado da ciência natural pelo método dialético.

Surgiram então cientistas que dedicaram suas vidas ao estudo dos fenômenos naturais, generalizando a experiência das gerações anteriores. Eles registraram os resultados de observações e experimentos, comunicaram seus conhecimentos aos alunos. no início, os sacerdotes eram os cientistas, a quem seus conhecimentos lhes permitiam manter o povo em sujeição. Portanto, os cientistas fizeram registros de forma criptografada e os alunos foram cuidadosamente selecionados e tiveram que manter seu conhecimento em segredo.

Os primeiros livros sobre fenômenos naturais que se tornaram propriedade do povo apareceram na Grécia antiga. Isso contribuiu para o rápido desenvolvimento da ciência neste país e o surgimento de muitos cientistas notáveis.

palavra grega "fuse" significa traduzido natureza, então a ciência da natureza começou a ser chamada física.

O maior pensador da antiguidade Aristóteles(384-322 aC) colocou no significado da palavra "física" (do grego - natureza) todo o conjunto de informações sobre a natureza, tudo o que se sabia sobre os fenômenos terrestres e celestes. O termo "física" foi introduzido na língua russa pelo grande cientista enciclopédico, fundador da filosofia materialista na Rússia M.V. Lomonosov (1711 - 1765).

Por muito tempo física chamado filosofia natural(filosofia da natureza), e na verdade se fundiu com a ciência natural. Com o acúmulo de material experimental, sua generalização científica e o desenvolvimento de métodos de pesquisa da filosofia natural como uma doutrina geral da natureza astronomia, química, física, biologia e outras ciências se destacaram. Esta é a razão da conexão orgânica da física com outras ciências naturais.

O processo de estudo de longo prazo dos fenômenos naturais levou os cientistas à ideia da materialidade do mundo ao nosso redor.

A matéria é uma realidade objetiva que existe separada de nossa consciência e nos é dada em sensação (V.I.Lênin)

Matériainclui tudo ao nosso redor, e nós mesmos. Ou seja, tudo o que realmente existe na natureza (e não na nossa imaginação) é material.

A doutrina da estrutura da matéria é uma das centrais da física. Abrange dois tipos de matéria conhecidos pela física: matéria e campo. A matéria existe não apenas na forma de matéria - corpos físicos, mas também na forma de campos, como eletromagnético, gravitacional. Por exemplo, ondas de rádio e luz não podem ser chamadas de matéria. Eles representam uma forma especial de matéria - um campo eletromagnético.

Substânciacaracterizada por formação discreta e uma massa de repouso finita.

Campocaracterizada por continuidade e massa de repouso zero.

Uma propriedade integral da matéria é o movimento. Em um sentido filosófico qualquer mudança que ocorre na natureza, no mundo ao nosso redor, é o movimento da matéria. O movimento é o modo de existência da matéria.

Todos os objetos materiais (corpos) não permanecem inalterados. Com o tempo, sua posição mútua, forma, tamanho, estado de agregação, propriedades físicas e químicas, etc., mudam.

O movimento abrange todas as mudanças e processos que ocorrem no Universo, começando com o simples movimento e terminando com o pensamento.

estudos de física as formas mais gerais de movimento da matéria e suas transformações mútuas, como processos mecânicos, termomoleculares, eletromagnéticos, atômicos e nucleares.

Essa divisão em formas de movimento é condicional, mas a física no processo de estudo geralmente é representada por apenas essas seções.

A experiência acumulada ao longo dos séculos convenceu os cientistas de que matéria pode mudar mas nunca aparece ou desaparece. O movimento da matéria também pode mudar de forma (transformar-se de uma forma para outra), mas o próprio movimento da matéria não é criado nem destruído. Aqueles. o mundo ao nosso redor é matéria em constante movimento e desenvolvimento.

A medida universal do movimento da matéria em todas as suas formas é a energia, e a indestrutibilidade do movimento da matéria é expressa pela lei da conservação da energia.

A matéria existe no espaço e no tempo.

Espaçodetermina a posição relativa de objetos (existentes simultaneamente) em relação uns aos outros e sua magnitude relativa (distância e orientação).

Aqueles. o espaço caracteriza a extensão dos objetos materiais. Isto contínua, isotrópica(as propriedades não mudam ao virar) e homogêneo. Descrito pela geometria de Euclides, ou seja, tridimensional (na física clássica). unidade espaço em SIé 1 metro.Metro - 1,6 milhão de comprimentos de onda de luz de átomos de criptônio, ou o comprimento do caminho percorrido pela luz no vácuo em 1/299.792.458 s.

Tempodetermina a sequência dos fenômenos naturais(eventos relevantes) e sua duração relativa(duração).

Na física clássica, o tempo é caracterizado homogeneidade e continuidade. Não isotrópico ou seja, flui em uma direção. A unidade SI é 1 segundo. Segundo- um tempo igual a 9.192.631.770 períodos de radiação correspondentes à transição entre dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio-133.

Todos os fenômenos naturais ocorrem no espaço em uma determinada sequência e têm uma duração finita. Conseqüentemente, o espaço e o tempo não existem por si mesmos, separados da matéria, e a matéria não existe fora do espaço e do tempo.

A medida comum de várias formas de movimento da matéria é a energia. Formas físicas qualitativamente diferentes de movimento da matéria são capazes de se transformar umas nas outras, mas a própria matéria é indestrutível e incriável. Os antigos filósofos materialistas chegaram a esta conclusão. Então, física- uma ciência que estuda as leis mais simples e ao mesmo tempo as mais gerais dos fenômenos naturais, as propriedades e estrutura da matéria e as leis de seu movimento.

A física é a base da ciência natural. A física pertence às ciências exatas e estuda os padrões quantitativos dos fenômenos. ela é ciência experimental. Muitas de suas leis são baseadas em fatos estabelecidos pela experiência. Os fatos permanecem, mas sua interpretação às vezes muda no curso do desenvolvimento histórico da ciência, no processo de uma compreensão cada vez mais profunda das leis básicas da natureza.

O papel das ciências naturais na vida das pessoas é grande. A ciência natural é a base do suporte à vida - fisiológica, técnica, energética. A ciência natural é a base teórica da indústria e da agricultura, todas as tecnologias, vários tipos de produção, incluindo a produção de energia, alimentos, roupas, etc. A ciência natural é o elemento mais importante da cultura humana, é um dos indicadores essenciais do nível de civilização.

Características do método científico natural de cognição:

1. É objetivo

2. O assunto do conhecimento é típico

3. A historicidade é opcional

4. Cria apenas conhecimento

5. O cientista natural se esforça para ser um observador externo

6. Baseia-se na linguagem dos termos e números

Métodoé um conjunto de técnicas ou operações de atividade prática ou teórica.

Os métodos de conhecimento científico incluem os chamados métodos genéricos , ou seja métodos universais de pensamento, métodos científicos gerais e métodos de ciências específicas. Os métodos também podem ser classificados de acordo com a relação conhecimento empírico (ou seja, conhecimento obtido como resultado da experiência, conhecimento experimental) e conhecimento teórico, cuja essência é o conhecimento da essência dos fenômenos, suas conexões internas.

Classificação dos métodos de conhecimento científico

Deve-se ter em mente que cada ramo da ciência natural, junto com os científicos gerais, aplica seus próprios métodos científicos específicos e especiais, condicionados pela essência do objeto de estudo. No entanto, muitas vezes métodos específicos para uma determinada ciência são usados em outras ciências. Isso acontece porque os objetos de estudo dessas ciências também estão sujeitos às leis dessa ciência. Por exemplo, métodos físicos e químicos de pesquisa são usados em biologia com base no fato de que os objetos de pesquisa biológica incluem de uma forma ou de outra as formas físicas e químicas do movimento da matéria e, portanto, obedecem às leis físicas e químicas (lembre-se do "escada Kekule" considerada por nós na primeira palestra).

Métodos Gerais na história do conhecimento - dois: dialético e metafísico. Estes são métodos filosóficos gerais.

O método dialético é um método de conhecimento da realidade em sua inconsistência, integridade e desenvolvimento.

O método metafísico é um método oposto ao dialético, considerando fenômenos fora de sua conexão e desenvolvimento mútuos.

A partir de meados do século XIX, o método metafísico foi cada vez mais deslocado da ciência natural pelo método dialético.

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.

abstração (idealização)- introdução mental de certas alterações no objeto em estudo de acordo com os objetivos do estudo. Como resultado da idealização, algumas propriedades, características dos objetos que não são essenciais para este estudo podem ser excluídas de 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 a partir da observação de uma série de fatos individuais particulares, ou seja, conhecimento do particular para o geral. Na prática, o mais utilizado é a indução incompleta, 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 frequentemente probabilísticas. Este é um método arriscado, mas criativo. Com uma formulação estrita 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- 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 qualquer característica, com base em sua similaridade estabelecida em outras características. A analogia com o simples 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, bonecos, etc. e ideal (abstrato), criado por meio da linguagem (tanto a linguagem humana natural quanto as linguagens especiais, por exemplo, a linguagem da matemática. Nesse caso, temos modelo matemático . Geralmente é um sistema de equações que descreve as relações no sistema em estudo.

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

Método Booleanoé, na verdade, uma reprodução lógica da história do objeto em estudo. Ao mesmo tempo, esta história é liberta de tudo o que é acidental, insignificante, ou seja, é, por assim dizer, o mesmo método histórico, mas liberto de sua formulários.

Classificação- a 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.

A classificação é o processo de organização da informação. No processo de estudar novos objetos, em relação a cada um desses objetos, uma conclusão é feita: ele pertence aos grupos de classificação já estabelecidos.

Métodos de conhecimento empírico e teórico:

Observação- percepção proposital e organizada de objetos e fenômenos. As observações científicas são realizadas para coletar fatos que fortalecem ou refutam uma hipótese particular e são a base para certas generalizações teóricas.

Experimentar- um método de pesquisa que difere da observação por um personagem ativo. Esta observação está sob condições especiais controladas. O experimento permite, em primeiro lugar, isolar o objeto em estudo da influência de efeitos colaterais que não são essenciais para ele. Em segundo lugar, durante o experimento, o curso do processo é repetidamente reproduzido. Em terceiro lugar, o experimento permite alterar sistematicamente o curso do processo em estudo e o estado do objeto de estudo.

Mediçãoé um processo material de comparar alguns quantidades com um padrão, uma unidade de medida. O número que expressa a relação entre o valor medido e o padrão é chamado valor numérico este valor.

Intuição. Uma maneira especial de compreender a verdade é a intuição. Este é um tipo de conhecimento que surge como que de repente, como um insight em uma pessoa que há muito tenta resolver uma questão que a atormentava. O conhecimento intuitivo é direto - a forma de sua implementação não é realizada por uma pessoa. Porém, após a resolução do problema, o curso de sua solução pode ser percebido e analisado. A intuição, portanto, é um tipo de cognição qualitativamente especial, no qual os elos individuais da cadeia lógica da cognição permanecem no nível do inconsciente.

Formas de conhecimento científico:

Facto, como um fenômeno da realidade, torna-se fato científico se passasse por um rigoroso teste de verdade. Os fatos são os argumentos mais confiáveis para provar e refutar quaisquer afirmações teóricas.

problemas científicos São questões conscientes, para as quais o conhecimento disponível não é suficiente para responder. Também pode ser definido como "conhecimento sobre a ignorância".

hipótese científica- tal conhecimento hipotético, cuja veracidade ou falsidade ainda não foi comprovada, mas que não é apresentado arbitrariamente, mas sujeito a uma série de requisitos, que incluem os seguintes.

Ausência de contradições. As principais disposições da hipótese proposta não devem contradizer fatos conhecidos e verificados. (Deve-se ter em mente que também existem fatos falsos que precisam ser verificados).
Correspondência da nova hipótese com teorias bem estabelecidas. Assim, após a descoberta da lei de conservação e transformação de energia, todas as novas propostas para a criação de uma "máquina de movimento perpétuo" não são mais consideradas.
Disponibilidade da hipótese proposta para verificação experimental , pelo menos em princípio (veja abaixo - o princípio da verificabilidade).
Máxima simplicidade da hipótese.

Categorias de ciência- estes são os conceitos mais gerais da teoria, caracterizando as propriedades essenciais do objeto da teoria, objetos e fenômenos do mundo objetivo. Por exemplo, as categorias mais importantes são matéria, espaço, tempo, movimento, causalidade, qualidade, quantidade, causalidade, etc.

Leis da Ciência refletem as conexões essenciais dos fenômenos na forma de afirmações teóricas. Princípios e leis são expressos através da razão de duas ou mais categorias.

princípios científicos- as disposições fundamentais mais gerais e importantes da teoria. Os princípios científicos desempenham o papel de premissas iniciais e primárias e são colocados na base das teorias que estão sendo criadas. O conteúdo dos princípios é revelado na totalidade das leis e categorias.

Conceitos científicos- as disposições fundamentais mais gerais e importantes das teorias.

Teoria científica- é um conhecimento sistematizado em sua totalidade. As teorias científicas explicam muitos fatos científicos acumulados e descrevem um determinado fragmento da realidade (por exemplo, fenômenos elétricos, movimento mecânico, transformação de substâncias, evolução das espécies, etc.) por meio de um sistema de leis.

A principal diferença entre uma teoria e uma hipótese é a confiabilidade, a prova. O próprio termo teoria tem muitos significados. Teoria em um sentido estritamente científico - trata-se de um sistema de conhecimento já confirmado, revelando de forma abrangente a estrutura, funcionamento e desenvolvimento do objeto em estudo, a relação de todos os seus elementos, aspectos e teorias.

Novas teorias são criadas de acordo com algum padrão paradigma.

Uma teoria científica deve desempenhar duas funções essenciais, a primeira das quais é explicação dos fatos , e o segundo - previsão de fatos e padrões novos e ainda desconhecidos que os caracterizam .

A teoria científica é uma das formas mais estáveis de conhecimento científico, mas também sofre modificações com o acúmulo de novos fatos. Quando as mudanças afetam os princípios fundamentais de uma teoria, há uma transição para novos princípios e, consequentemente, para nova teoria . Mudanças nas teorias mais gerais levam a mudanças qualitativas em todo o sistema de conhecimento teórico. como resultado, ocorrem revoluções globais nas ciências naturais e a imagem científica do mundo muda.

imagem científica do mundoé um sistema de teorias científicas que descrevem a realidade. Mais sobre as imagens científicas do mundo, sua evolução será discutida na próxima palestra.

O processo de conhecimento científico

Tendo definido as formas de conhecimento científico e os métodos de conhecimento científico, podemos representar esquematicamente todo o processo de conhecimento científico na forma de um esquema:

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 os 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 interconectados, 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 níveis sensoriais e racionais, então na pesquisa científica o nível empírico da pesquisa nunca se limita ao conhecimento puramente sensorial, ao conhecimento teórico não é pura racionalidade. Mesmo o conhecimento empírico inicial obtido por meio da observação é registrado usando termos científicos. O conhecimento teórico também não é pura racionalidade. Ao construir uma teoria, são usadas 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 nível 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, ocorre não apenas o acúmulo de fatos, mas também sua sistematização primária, a 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 nas quais ele é fixado e desenvolvido. 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 de forma confiável, sistematizados e generalizados, mas também considerados em interconexão. Uma hipótese é um conhecimento especulativo de natureza probabilística e que requer verificação. Se durante o teste o conteúdo da hipótese não estiver de acordo com os dados empíricos, ela é rejeitada. Se a hipótese for confirmada, podemos falar sobre isso com vários graus de probabilidade. Como resultado da verificação e prova, algumas hipóteses se tornam teorias, outras são refinadas e concretizadas, e outras são descartadas se sua verificação der um 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 fornece 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. Teorias descritivas não implicam análise lógica e especificidade de evidência (a teoria fisiológica de I. Pavlov, a teoria evolutiva de Ch. Darwin, etc.). Nas teorias científicas, um modelo é construído para substituir o objeto real. As consequências da teoria são verificadas pela experiência (teorias físicas, etc.). Nas teorias dedutivas, foi desenvolvida uma linguagem formalizada especial, cujos termos estão todos sujeitos à interpretação. O primeiro deles é o "Princípio" 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 os princípios e as 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. Elas concretizam os princípios, revelam o mecanismo de sua ação, a lógica da relação, as consequências delas decorrentes. As leis são uma forma de afirmações teóricas 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 inúmeros fatos externos, 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 de conhecimento empírico 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 inexplicados 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.

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

Os métodos de pesquisa otimizam a atividade humana, dotando-a das 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 métodos gerais, especiais e particulares de conhecimento científico. Os métodos selecionados são frequentemente combinados e combinados no processo de pesquisa.

Métodos Gerais o conhecimento se relaciona com qualquer disciplina e permite conectar todas as etapas do processo de cognição. Esses métodos são usados 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 - são métodos usados apenas em um ramo separado da ciência. Vários métodos de ciência natural (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. Freqüentemente, 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 experimentos diretos não podem ser feitos (em vulcanologia, cosmologia). Os resultados da observação são registrados em uma descrição que indica as características e propriedades do objeto em estudo que são objeto de estudo. A descrição deve ser a 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.

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.

Experimento - método mais complexo de conhecimento empírico em comparação com a observação. É uma influência proposital e estritamente controlada de um pesquisador sobre um objeto ou fenômeno de interesse, a fim de estudar seus vários aspectos, conexões e relacionamentos. 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 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, eles frequentemente 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:

♦ um sistema contendo o objeto em estudo com propriedades especificadas;

♦ um sistema que proporcione impacto sobre o objeto em estudo;

♦ sistema de medição.

S. Kh. Karpenkov aponta 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 muito da sensibilidade dos instrumentos. Ao mesmo tempo, ao estudar as propriedades de uma substância que não ocorre na natureza em condições normais, e mesmo em baixas temperaturas, todos os sistemas de meios experimentais são importantes.

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

♦ fase preparatória;

♦ etapa de coleta de dados experimentais;

♦ etapa de processamento de resultados.

A fase 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 elaborada, via de regra, se prestam mais facilmente a processamentos matemáticos complexos. A análise dos resultados do experimento permite avaliar algumas 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:

♦ repetição repetida de medidas;

♦ aperfeiçoamento dos meios e instrumentos técnicos;

♦ consideração rigorosa dos fatores que influenciam o objeto em estudo;

♦ planeamento claro da experiência, permitindo ter em conta as especificidades do objeto em estudo.

Dentre métodos teóricos especiais de conhecimento científico distinguir entre procedimentos de abstração e de 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 possui apenas esta propriedade (relação). A ciência destaca na realidade padrões gerais que são significativos e se repetem em vários assuntos, então 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 obtidos dessa maneira não existem de fato, pois na natureza não pode haver 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 usados com a realidade. Portanto, a escolha de abstrações de acordo com sua adequação à teoria dada e sua posterior exclusão são importantes.

Dentre métodos universais especiais de pesquisa 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 detalhes 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 fases iniciais da pesquisa, quando de toda a descrição de um objeto passam à 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, elas são complementadas pela síntese.

Síntese - 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.

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 da ciência natural 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 objetos realmente homogêneos e semelhantes em essência são comparados. O método de comparação destaca as diferenças entre os objetos em estudo e forma a base de qualquer medição, 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, para descobrir características e relacionamentos estáveis. Via de regra, as classificações são expressas na forma de textos em linguagens naturais, diagramas e tabelas.

Analogia - um método de cognição em que há uma transferência de conhecimento obtido considerando 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. Este método é baseado na semelhança 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 a 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 do conhecimento - a metodologia. A principal tarefa da metodologia é estudar a origem, essência, eficácia, desenvolvimento de métodos de cognição.

A unidade de seus aspectos empíricos e teóricos fundamenta os métodos da ciência natural. Eles estão interligados e se condicionam mutuamente. 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 relativos a qualquer assunto, qualquer ciência. São várias formas de um método que permite ligar todos os aspectos do processo de conhecimento, todas as suas etapas, por exemplo, o método de ascensão do abstrato ao concreto, a unidade do lógico e do histórico. Estes são, antes, métodos filosóficos gerais de cognição.
2. Métodos especiais dizem respeito apenas a um lado do assunto que está sendo estudado ou a um determinado método de pesquisa:

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

Nas ciências naturais, métodos especiais de 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 proposital de percepção de objetos da realidade que não devem ser alterados. Historicamente, o método de observação se desenvolve como parte integrante da operação laboral, o que inclui estabelecer a conformidade do produto do trabalho com seu modelo planejado.

A observação como método de conhecer a realidade é usada tanto quando um experimento é impossível ou muito difícil (em astronomia, vulcanologia, hidrologia), ou quando a tarefa é estudar o funcionamento ou comportamento natural de um objeto (em etologia, psicologia social, etc. .). A observação como método pressupõe a presença de um programa de pesquisa, formado com base em 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 em condições controladas e controladas. Difere da observação pela intervenção no objeto em estudo, ou seja, pela atividade em relação a ele. Ao conduzir 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. Surge, portanto, a tarefa de organizar tal estudo em que seja possível traçar o curso do processo de forma “pura”. Para esses fins, no experimento, os fatores essenciais são separados dos não essenciais e, assim, simplificam bastante a situação. Como resultado, tal simplificação contribui para uma compreensão mais profunda dos fenômenos e permite controlar os poucos fatores e quantidades essenciais para esse processo.

O desenvolvimento da ciência natural apresenta o problema do rigor da observação e da experimentação. O fato é que eles precisam de ferramentas e dispositivos especiais, que recentemente se tornaram tão complexos que eles próprios começam a influenciar o objeto de observação e experimento, o que, de acordo com as condições, não deveria. 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 qualquer objeto para outro, menos estudado e atualmente em estudo. O método da analogia é baseado na semelhança de objetos em vários signos, o que permite obter um conhecimento bastante confiável sobre o assunto em estudo.

A utilização do método da analogia no conhecimento científico requer certa cautela. Aqui é extremamente importante identificar claramente as condições em que funciona de forma mais eficaz. No entanto, nos casos em que é possível desenvolver um sistema de regras claramente formuladas para transferir o conhecimento de um modelo para um protótipo, os resultados e conclusões do método analógico 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 vários motivos. A modelagem envolve a transferência de atividades de pesquisa para outro objeto, atuando como um substituto para o 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 fronteiras 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 coletar, acumular e processar racionalmente os 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 centelha” para alguma compreensão da estrutura do conhecimento científico. Descobriu-se que era, por assim dizer, "dois andares". E embora o “andar superior” ocupado pela teoria pareça ser construído em cima do “inferior” (empírico) e sem o 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 mais baixo do nosso conhecimento), as decisões que determinam o destino do edifício, ainda são tomadas no topo, no reino da teoria.

Em nosso tempo, o modelo padrão da estrutura do conhecimento científico é mais ou menos assim. A cognição começa com o estabelecimento por observação ou experimento de vários fatos. Se entre esses fatos uma certa regularidade, recorrência é encontrada, 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 tais fatos que não se enquadram na regularidade descoberta. Aqui o intelecto criativo do cientista é chamado para ajudar, sua capacidade de reconstruir mentalmente a realidade conhecida para que os fatos que saem 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 - permitir prever o recebimento de novos fatos não triviais, isso significa que uma nova teoria nasceu, uma lei teórica foi encontrada.

Sabe-se, por exemplo, que a teoria evolutiva de Charles Darwin esteve ameaçada de colapso por muito tempo devido à sua difusão no século XIX. ideias sobre hereditariedade. Acreditava-se que a transmissão de traços hereditários ocorresse de acordo com o princípio da "mistura", ou seja, os traços 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 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 (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 tivesse 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 seja frequente, ainda aparecerão híbridos com flores brancas ou vermelhas puras. No entanto, com a 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 atentasse para essa contradição, com certeza, à sua fama se somaria a glória do criador da genética. Mas ele não o fez. Como, no entanto, e a maioria de seus contemporâneos, que consideravam essa contradição insignificante. E em vão.

Afinal, tais fatos "protuberantes" estragaram toda a persuasão da regra empírica da natureza intermediária da herança dos traços. Para encaixar esses fatos no quadro geral, algum outro esquema do mecanismo de herança era necessário. Não foi revelado pela generalização indutiva direta de fatos, não foi dado à observação direta. Tinha que ser “visto com a mente”, adivinhado, imaginado e, consequentemente, 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 expressa da seguinte forma: a herança não é intermediária, mas discreta. Traços herdados são transmitidos em partículas discretas (hoje os 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 características ocorre em um modo de divisão e, portanto, o aparecimento de híbridos com características "imiscíveis" é possível. 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 uma característica, 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 fogem 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.

Portal para o aluno. Autotreinamento

1. Características das ciências naturais e métodos humanitários de cognição

2. O conceito de metodologia e método

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