Tipul de cunoștințe științifice naturale și structura acesteia. Cursuri: Tehnici generale și principii ale cercetării în științe naturale

Există două metode universale în istoria cunoașterii: dialectică și metafizică. Acestea sunt metode filozofice generale.

Metoda dialectică este o metodă de înțelegere a realității în inconsecvența, integritatea și dezvoltarea ei.

Metoda metafizică este o metodă opusă celei dialectice, considerând fenomenele în afara conexiunii și dezvoltării lor reciproce.

De la mijlocul secolului al XIX-lea, metoda metafizică a fost din ce în ce mai îndepărtată de știința naturii prin metoda dialectică.

Relația dintre metodele științifice generale poate fi prezentată și sub forma unei diagrame (Fig. 2).

Analiza este descompunerea mentală sau reală a unui obiect în părțile sale constitutive.

Sinteza este combinația de elemente învățate ca rezultat al analizei într-un singur întreg.

Generalizarea este procesul de trecere mentală de la individ la general, de la cel mai puțin general la cel mai general, de exemplu: trecerea de la judecata „acest metal conduce electricitatea” la judecata „toate metalele conduc electricitatea”, din judecată. : „forma mecanică a energiei se transformă în termică” la propoziția „orice formă de energie se transformă în căldură”.

Abstracția (idealizarea) este introducerea mentală a anumitor modificări asupra obiectului studiat în conformitate cu scopurile studiului. Ca urmare a idealizării, unele proprietăți și atribute ale obiectelor care nu sunt esențiale pentru acest studiu pot fi excluse din considerare. Un exemplu de astfel de idealizare în mecanică este un punct material, adică. un punct cu masă, dar fără dimensiuni. Același obiect abstract (ideal) este un corp absolut rigid.

Inducția este procesul de obținere a unei poziții generale din observarea unui număr de fapte individuale particulare, de ex. cunoștințe de la particular la general. În practică, cel mai des este folosită inducția incompletă, ceea ce presupune tragerea unei concluzii despre toate obiectele unui set pe baza cunoașterii doar a unei părți a obiectelor. Inducția incompletă, bazată pe cercetări experimentale și care include justificarea teoretică, se numește inducție științifică. Concluziile unei astfel de inducție sunt adesea de natură probabilistică. Aceasta este o metodă riscantă, dar creativă. Cu o configurație strictă a experimentului, consistență logică și rigoare a concluziilor, este capabil să dea o concluzie de încredere. Potrivit celebrului fizician francez Louis de Broglie, inducția științifică este adevărata sursă a progresului cu adevărat științific.



Deducția este procesul de raționament analitic de la general la particular sau mai puțin general. Este strâns legat de generalizare. Dacă prevederile generale inițiale sunt un adevăr științific stabilit, atunci metoda deducției va produce întotdeauna o concluzie adevărată. Metoda deductivă este deosebit de importantă în matematică. Matematicienii operează cu abstracții matematice și își bazează raționamentul pe principii generale. Aceste prevederi generale se aplică pentru rezolvarea problemelor private, specifice.

În istoria științelor naturii, au existat încercări de absolutizare a sensului în știință a metodei inductive (F. Bacon) sau a metodei deductive (R. Descartes), pentru a le conferi sens universal. Cu toate acestea, aceste metode nu pot fi utilizate ca metode separate, izolate unele de altele. fiecare dintre ele este utilizat într-o anumită etapă a procesului cognitiv.

Analogia este o concluzie probabilă, plauzibilă, despre asemănarea a două obiecte sau fenomene într-o anumită caracteristică, bazată pe asemănarea lor stabilită în alte caracteristici. O analogie cu simplul ne permite să înțelegem mai complex. Astfel, prin analogie cu selecția artificială a celor mai bune rase de animale domestice, Charles Darwin a descoperit legea selecției naturale în lumea animală și a plantelor.

Modelarea este reproducerea proprietăților unui obiect de cunoaștere pe un analog special conceput al acestuia - un model. Modelele pot fi reale (materiale), de exemplu, modele de avioane, modele de construcție. fotografii, proteze, păpuși etc. și ideal (abstract) creat prin intermediul limbajului (atât limbajul uman natural, cât și limbajele speciale, de exemplu, limbajul matematicii. În acest caz, avem un model matematic. De obicei acesta este un sistem de ecuații care descrie relațiile din sistem studiat.

Metoda istorică presupune reproducerea istoriei obiectului studiat în toată versatilitatea sa, ținând cont de toate detaliile și accidentele. Metoda logică este, în esență, o reproducere logică a istoriei obiectului studiat. În același timp, această istorie este eliberată de tot ceea ce este accidental și neimportant, adică. este, parcă, aceeași metodă istorică, dar eliberată de forma sa istorică.

Clasificarea este distribuția anumitor obiecte în clase (departamente, categorii) în funcție de caracteristicile lor generale, fixând legăturile naturale dintre clasele de obiecte într-un sistem unificat al unei anumite ramuri a cunoașterii. Formarea fiecărei științe este asociată cu crearea de clasificări ale obiectelor și fenomenelor studiate.

Clasificarea este procesul de organizare a informațiilor. În procesul de studiu a noilor obiecte, se face o concluzie în legătură cu fiecare astfel de obiect: dacă acesta aparține unor grupuri de clasificare deja stabilite. În unele cazuri, acest lucru relevă necesitatea reconstruirii sistemului de clasificare. Există o teorie specială a clasificării - taxonomia. Se examinează principiile clasificării și sistematizării zonelor complex organizate ale realității, care au, de obicei, o structură ierarhică (lume organică, obiecte de geografie, geologie etc.).

Una dintre primele clasificări din știința naturii a fost clasificarea florei și faunei de către remarcabilul naturalist suedez Carl Linnaeus (1707-1778). Pentru reprezentanții naturii vii, el a stabilit o anumită gradație: clasă, ordine, gen, specie, variație.

Observația este o percepție intenționată și organizată a obiectelor și fenomenelor. Observațiile științifice sunt efectuate pentru a colecta fapte care întăresc sau resping o anumită ipoteză și formează baza pentru anumite generalizări teoretice.

Un experiment este o metodă de cercetare care diferă de observație prin natura sa activă. Aceasta este observație în condiții speciale controlate. Experimentul permite, în primul rând, izolarea obiectului studiat de influența unor fenomene secundare care nu sunt semnificative pentru acesta. În al doilea rând, în timpul experimentului, cursul procesului se repetă de mai multe ori. În al treilea rând, experimentul vă permite să schimbați în mod sistematic chiar cursul procesului studiat și starea obiectului de studiu.

Măsurarea este procesul material de comparare a unei mărimi cu un standard, o unitate de măsură. Numărul care exprimă raportul dintre mărimea măsurată și standardul se numește valoarea numerică a acestei mărimi.

Știința modernă ia în considerare principiul relativității proprietăților unui obiect față de mijloacele de observare, experiment și măsurare. Deci, de exemplu, dacă studiezi proprietățile luminii studiind trecerea acesteia printr-un rețea, aceasta își va prezenta proprietățile ondulatorii. Dacă experimentul și măsurătorile au ca scop studierea efectului fotoelectric, natura corpusculară a luminii se va manifesta (ca un flux de particule - fotoni).

O ipoteză științifică este o astfel de cunoaștere conjecturală, a cărei adevăr sau falsitate nu a fost încă dovedită, dar care nu este prezentată în mod arbitrar, ci supusă unui număr de cerințe, care includ următoarele.

1. Fără contradicții. Principalele prevederi ale ipotezei propuse nu trebuie să contrazică faptele cunoscute și verificate. (Trebuie reținut că există și fapte false care trebuie verificate în sine).

2. Conformitatea noii ipoteze cu teorii bine stabilite. Astfel, după descoperirea legii conservării și transformării energiei, toate propunerile noi pentru crearea unei „mașini cu mișcare perpetuă” nu mai sunt luate în considerare.

3. Disponibilitatea ipotezei propuse la verificarea experimentală, cel puțin în principiu

4. Simplitatea maximă a ipotezei.

Un model (în știință) este un obiect substitut pentru obiectul original, un instrument de cunoaștere pe care cercetătorul îl plasează între el și obiect și cu ajutorul căruia studiază unele dintre proprietățile originalului (id. gaz, . .)

O teorie științifică este cunoașterea sistematizată în totalitatea ei. Teoriile științifice explică multe fapte științifice acumulate și descriu un anumit fragment de realitate (de exemplu, fenomene electrice, mișcare mecanică, transformare a substanțelor, evoluție a speciilor etc.) printr-un sistem de legi.

Principala diferență dintre o teorie și o ipoteză este fiabilitatea, dovezile.

O teorie științifică trebuie să îndeplinească două funcții importante, dintre care prima este explicarea faptelor, iar a doua este predicția unor fapte noi, încă necunoscute și a tiparelor care le caracterizează.

Teoria științifică este una dintre cele mai stabile forme de cunoaștere științifică, dar suferă și modificări în urma acumulării de fapte noi. Când schimbările afectează principiile fundamentale ale unei teorii, are loc o tranziție la noi principii și, în consecință, la o nouă teorie. Modificările celor mai generale teorii duc la schimbări calitative în întregul sistem de cunoștințe teoretice. Ca urmare, au loc revoluții globale ale științelor naturale și imaginea științifică a lumii se schimbă.

În cadrul teoriei științifice, unele dintre generalizările empirice își primesc explicația, în timp ce altele sunt transformate în legile naturii.

O lege a naturii este o legătură necesară exprimată verbal sau matematic între proprietățile obiectelor materiale și/sau circumstanțele evenimentelor care au loc cu acestea.

De exemplu, legea gravitației universale exprimă legătura necesară dintre masele corpurilor și forța de atracție reciprocă a acestora; Legea periodică a lui Mendeleev este relația dintre masa atomică (mai precis, sarcina nucleului atomic) a unui element chimic și proprietățile sale chimice; Legile lui Mendel - relația dintre caracteristicile organismelor părinte și descendenții lor.

În cultura umană, pe lângă știință, există și pseudoștiință sau pseudoștiință. Pseudoștiințe includ, de exemplu, astrologia, alchimia, ufologia, parapsihologia. Conștiința de masă fie nu vede diferența dintre știință și pseudoștiință, fie vede, ci îi percepe cu mare interes și simpatie pe pseudo-oamenii de știință care, în cuvintele lor, experimentează persecuția și oprimarea din știința „oficială” osificată.

3. Interrelaţionarea ştiinţelor naturii. Reducționism și holism.

Toate cercetările în natură de astăzi pot fi reprezentate vizual ca o rețea mare formată din ramuri și noduri. Această rețea leagă numeroase ramuri ale științelor fizice, chimice și biologice, inclusiv științe sintetice, care au apărut la joncțiunea principalelor direcții (biochimie, biofizică etc.).

Chiar și atunci când studiem cel mai simplu organism, trebuie să ținem cont de faptul că este o unitate mecanică, un sistem termodinamic și un reactor chimic cu fluxuri multidirecționale de masă, căldură și impulsuri electrice; este, în același timp, un fel de „mașină electrică” care generează și absoarbe radiații electromagnetice. Și, în același timp, nu este nici una, nici alta, este un singur întreg.

Știința naturală modernă se caracterizează prin întrepătrunderea științelor naturii unele în altele, dar are și o anumită ordine și ierarhie.

La mijlocul secolului al XIX-lea, chimistul german Kekule a alcătuit o succesiune ierarhică a științelor în funcție de gradul de creștere a complexității acestora (sau mai degrabă, în funcție de gradul de complexitate al obiectelor și fenomenelor pe care le studiază).

Această ierarhie a științelor naturii a făcut posibilă „deducerea” unei științe din alta. Deci fizica (ar fi mai corect - parte a fizicii, teoria molecular-cinetică) a fost numită mecanica moleculelor, chimia, fizica atomilor, biologie - chimia proteinelor sau a corpurilor proteice. Această schemă este destul de convențională. Dar ne permite să explicăm una dintre problemele științei – problema reducționismului.

reducționismul (<лат. reductio уменьшение). Редукционизм в науке – это стремление описать более сложные явления языком науки, описывающей менее сложные явления

Un tip de reducționism este fizicismul – o încercare de a explica întreaga diversitate a lumii în limbajul fizicii.

Reducționismul este inevitabil atunci când se analizează obiecte și fenomene complexe. Totuși, aici trebuie să fim conștienți de următoarele. Nu poți lua în considerare funcțiile vitale ale unui organism reducând totul la fizică sau chimie. Dar este important de știut că legile fizicii și chimiei sunt valabile și trebuie îndeplinite și pentru obiectele biologice. Comportamentul uman în societate nu poate fi privit doar ca o ființă biologică, dar este important de știut că rădăcinile multor acțiuni umane se află în trecutul preistoric profund și sunt rezultatul muncii programelor genetice moștenite de la strămoșii animalelor.

În prezent, a existat o înțelegere a necesității unui sistem holistic, holistic (<англ. whole целый) взгляда на мир. Холизм , или интегратизм можно рассматривать как противоположность редукционизма, как присущее современной науке стремление создать действительно обобщенное, интегрированное знание о природе

3. Științe fundamentale și aplicate. Tehnologii

Înțelegerea stabilită a științei de bază și aplicată este după cum urmează.

Problemele care sunt puse oamenilor de știință din afară se numesc aplicate. Științele aplicate au, așadar, ca scop aplicarea practică a cunoștințelor dobândite.

Problemele care apar în știința însăși sunt numite fundamentale. Astfel, știința fundamentală are ca scop obținerea de cunoștințe despre lume ca atare. De fapt, cercetarea fundamentală are ca scop, într-o măsură sau alta, rezolvarea misterelor lumii.

Cuvântul „fundamental” nu trebuie confundat aici cu cuvântul „mare”, „important”. Cercetarea aplicată poate fi foarte importantă atât pentru activitățile practice, cât și pentru știința în sine, în timp ce cercetarea de bază poate fi banală. Este foarte important aici să anticipăm ce semnificație ar putea avea rezultatele cercetării de bază în viitor. Deci, la mijlocul secolului al XIX-lea, cercetările privind electromagnetismul (cercetarea fundamentală) erau considerate foarte interesante, dar nu aveau nicio semnificație practică. (La alocarea fondurilor pentru cercetarea științifică, managerii și economiștii trebuie, fără îndoială, să fie ghidați într-o anumită măsură de știința naturală modernă pentru a lua decizia corectă).

Tehnologie. Știința aplicată este strâns legată de tehnologie. Există două definiții ale tehnologiei: în sens restrâns și în sens larg. „Tehnologia este un corp de cunoștințe despre metodele și mijloacele de realizare a proceselor de producție, de exemplu, tehnologia metalelor, tehnologia chimică, tehnologia construcțiilor, biotehnologia etc., precum și procesele tehnologice în sine, în care o schimbare calitativă a apare obiectul procesat.”

Într-un sens larg, filozofic, tehnologia este un mijloc de realizare a obiectivelor stabilite de societate, condiționat de starea cunoașterii și eficiența socială.” Această definiție este destul de încăpătoare; ne permite să acoperim bioconstrucția, educația (tehnologii educaționale), etc. Aceste „metode” pot varia de la civilizație la civilizație, de la o epocă la alta (trebuie să țineți cont de faptul că în literatura străină „tehnologia” este adesea înțeleasă ca sinonim pentru „tehnologie”.

4. Teza despre două culturi.

Ca urmare a activităților sale, creează un set de valori materiale și spirituale, de ex. cultură. Lumea valorilor materiale (tehnică, tehnologie) formează cultura materială. Știința, arta, literatura, religia, morala, mitologia aparțin culturii spirituale. În procesul de înțelegere a lumii înconjurătoare și a omului însuși, se formează diverse științe.

Științe ale naturii - științe despre natură - formează cultura științelor naturale, științe umaniste - artistică (cultura umanitară).

În stadiile inițiale ale cunoașterii (mitologia, filosofia naturii), aceste două tipuri de științe și culturi nu erau separate. Cu toate acestea, treptat, fiecare dintre ei și-a dezvoltat propriile principii și abordări. Separarea acestor culturi a fost facilitată și de diferite scopuri: științele naturii au căutat să studieze natura și să o cucerească; Științele umaniste și-au stabilit scopul de a studia omul și lumea lui.

Se crede că metodele științelor naturale și umane sunt, de asemenea, predominant diferite: raționale în științele naturii și emoționale (intuitive, imaginative) în științe umaniste. Pentru a fi corect, trebuie remarcat că aici nu există o graniță clară, deoarece elementele intuiției și gândirii imaginative sunt elemente integrante ale înțelegerii lumii în științe naturale, iar în științe umaniste, în special în istorie, economie și sociologie, nu se poate. se face fără o metodă rațională, logică. În vremurile străvechi, predomina o singură cunoaștere nedivizată a lumii (filozofia naturală). Nu a existat nicio problemă de separare a științelor naturale și umane în Evul Mediu (deși în acel moment procesul de diferențiere a cunoștințelor științifice și de identificare a științelor independente începuse deja). Cu toate acestea, pentru omul medieval, Natura a reprezentat o lume de lucruri în spatele căreia ar trebui să te străduiești să vezi simbolurile lui Dumnezeu, adică. cunoașterea lumii a fost, în primul rând, cunoașterea înțelepciunii divine. Cunoașterea a vizat nu atât identificarea proprietăților obiective ale fenomenelor din lumea înconjurătoare, cât și înțelegerea semnificațiilor lor simbolice, de exemplu. relația lor cu zeitatea.

În era timpurilor moderne (secolele 17-18), a început dezvoltarea extrem de rapidă a științei naturii, însoțită de procesul de diferențiere a științelor. Succesele științelor naturii au fost atât de mari încât ideea omnipotenței lor a apărut în societate. Opiniile și obiecțiile reprezentanților mișcării umanitare au fost adesea ignorate. Metoda rațională, logică de înțelegere a lumii a devenit decisivă. Mai târziu, a apărut un fel de scindare între culturile umanitare și cele ale științelor naturale.

Una dintre cele mai faimoase cărți pe această temă a fost lucrarea jurnalistic incisivă a savantului și scriitorului englez Charles Percy Snow, „The Two Cultures and the Scientific Revolution”, care a apărut în anii ’60. În ea, autorul afirmă o scindare între culturile umanitare și cele ale științelor naturale în două părți, care reprezintă, parcă, doi poli, două „galaxii”. Snow scrie „...La un pol se află inteligența artistică, la celălalt se află oamenii de știință și, ca reprezentanți cei mai de seamă ai acestui grup, fizicienii. Sunt despărțiți de un zid de neînțelegere și uneori (mai ales în rândul tinerilor) de antipatie și ostilitate, dar principalul lucru, desigur, este neînțelegerea. Au o înțelegere ciudată, întortocheată, unul față de celălalt. Au atitudini atât de diferite față de aceleași lucruri încât nu pot găsi un limbaj comun nici măcar în zona sentimentelor.” * La noi, această contradicție nu a căpătat niciodată un caracter atât de antagonic, totuși, în anii 60-70 s-a reflectat în numeroase discuții între „fizicieni” și „versori” (despre latura morală a cercetării biomedicale asupra omului și asupra animalelor). , despre esența ideologică a unor descoperiri etc.).

Puteți auzi adesea că tehnologia și științele exacte au un impact negativ asupra moralității. Puteți auzi că descoperirea energiei atomice și intrarea omului în spațiu sunt premature. Se susține că tehnologia în sine duce la degradarea culturii, dăunează creativității și produce doar ieftinitate culturală. În zilele noastre, succesele biologiei au dat naștere unor discuții aprinse despre admisibilitatea lucrărilor de cercetare privind clonarea animalelor superioare și a oamenilor, în care problema științei și tehnologiei este considerată din punct de vedere al eticii și moralității religioase.

Celebrul scriitor și filozof S. Lem în cartea sa „Suma tehnologiei” respinge aceste puncte de vedere, susținând că tehnologia ar trebui recunoscută ca „un instrument pentru atingerea diferitelor obiective, a căror alegere depinde de nivelul de dezvoltare al civilizației, sistem social și care sunt supuse unor evaluări morale Tehnologia oferă mijloace și instrumente; modul bun sau rău de a le folosi este meritul sau vina noastră.

Astfel, criza de mediu, care a adus omenirea în pragul dezastrului, este cauzată nu atât de progresul științific și tehnologic, cât de difuzarea insuficientă a cunoștințelor și culturii științifice în societate în sensul general al cuvântului. Prin urmare, acum se acordă multă atenție educației umanitare și umanizării societății. Cunoștințele moderne și responsabilitatea și moralitatea corespunzătoare sunt la fel de importante pentru o persoană.

Pe de altă parte, influența științei asupra tuturor sferelor vieții crește rapid. Trebuie să recunoaștem că viața noastră, soarta civilizației și, în cele din urmă, descoperirile oamenilor de știință și realizările tehnice asociate cu acestea, au influențat mult mai mult decât toate personalitățile politice din trecut. În același timp, nivelul de educație în științe naturale a majorității oamenilor rămâne scăzut. Informațiile științifice asimilate prost sau incorect îi fac pe oameni susceptibili la idei antiștiințifice, misticism și superstiții. Dar doar un „om de cultură” poate corespunde nivelului modern de civilizație și aici ne referim la o singură cultură: atât științe umanitare, cât și științe naturale. Așa se explică introducerea disciplinei „Concepte ale științelor naturale moderne” în programa de studii a specialităților umanitare. În viitor, vom lua în considerare imagini științifice ale lumii, probleme, teorii și ipoteze ale științelor specifice în conformitate cu evoluționismul global - o idee care pătrunde știința naturală modernă și este comună întregii lumi materiale.

Întrebări de securitate

1. Subiectul și sarcinile științelor naturii? Cum și când a apărut? Ce științe pot fi clasificate ca științe naturale?

2. Ce „mistere mondiale” care constituie subiectul cercetării în științele naturii au fost discutate de E. Haeckel și E.G. Dubois-Reymond?

3. Explicați expresia „două culturi”.

4. Care sunt asemănările și diferențele dintre metodele științelor umaniste și ale științelor naturii?

5. Ce caracterizează dezvoltarea științei naturii în era Timpului Nou? Ce perioadă acoperă această epocă?

6. Explicați cuvântul „tehnologie”.

7. Care este motivul atitudinii negative față de știința și tehnologia modernă?

8. Ce sunt științe fundamentale și aplicate?

9. Ce sunt reducționismul și holismul în știința naturii?

Literatură

1. Dubnischeva T.Ya. Concepte ale științelor naturale moderne. - Novosibirsk: YuKEA, 1997. – 834 p.

2. Diaghilev F.M. Concepte ale științelor naturale moderne. – M.: IMPE, 1998.

3. Concepte de științe naturale moderne / Ed. SI. Samygina. - Rostov n/d: Phoenix, 1999. – 576 p.

4. Lem S. Suma tehnologiilor. – M. Mir, 1968. – 311 p.

5. Volkov G.N. Trei fețe ale culturii. - M.: Gardă tânără, 1986. – 335 p.

Haeckel, Ernst (1834-1919) – biolog evoluționist german, reprezentant al materialismului științific natural, susținător și propagandist al învățăturilor lui Charles Darwin. El a propus primul „arborele genealogic” al lumii vii.

Dubois-Reymond, Emil Heinrich - fiziolog german, fondator al unei școli științifice, filozof. Fondator al electrofiziologiei; a stabilit o serie de modele care caracterizează fenomenele electrice în mușchi și nervi. Autor al teoriei moleculare a biopotențialelor, reprezentant al materialismului mecanicist și al agnosticismului.

Ierarhie (<гр. hierarchia < hieros священный + archē власть) - расположение частей или элементов целого в порядке от высшего к низшему.

Holism (<англ. holism <гр. holos -целое) – философское направление, рассматривающее природу как иерархию «целостностей», понимаемых как духовное единство; в современном естествознании – целостный взгляд на природу, стремление к построению единой научной картины мира.

*citat în conformitate cu, p.11.

Cunoașterea științifică este un sistem care are mai multe niveluri de cunoaștere, care diferă într-un număr de parametri. În funcție de subiect, natură, tip, metodă și metodă de cunoaștere obținută, se disting niveluri empirice și teoretice de cunoaștere. Fiecare dintre ele îndeplinește funcții specifice și are metode de cercetare specifice. Nivelurile corespund unor tipuri de activitate cognitivă interconectate, dar în același timp specifice: cercetare empirică și teoretică. Prin distingerea nivelurilor empirice și teoretice ale cunoașterii științifice, cercetătorul modern este conștient de faptul că, dacă în cunoașterea obișnuită este legitim să se facă distincția între nivelul senzorial și cel rațional, atunci în cercetarea științifică nivelul empiric al cercetării nu se limitează niciodată la cunoașterea pur senzorială, cunoștințele teoretice nu reprezintă pură raționalitate. Chiar și cunoștințele empirice inițiale obținute prin observație sunt înregistrate folosind termeni științifici. Cunoașterea teoretică nu este, de asemenea, raționalitate pură. La construirea unei teorii se folosesc reprezentări vizuale, care stau la baza percepției senzoriale. Astfel, putem spune că la începutul cercetării empirice predomină senzualul, iar în cercetările teoretice predomină raționalul. La nivelul cercetării empirice se pot identifica dependențe și conexiuni între fenomene și anumite tipare. Dar dacă nivelul empiric nu poate surprinde decât manifestarea externă, atunci nivelul teoretic vine să explice conexiunile esențiale ale obiectului studiat.

Cunoașterea empirică este rezultatul interacțiunii directe a cercetătorului cu realitatea în observație sau experiment. La nivel empiric nu are loc doar acumularea faptelor, ci și sistematizarea și clasificarea primară a acestora, ceea ce face posibilă identificarea regulilor, principiilor și legilor empirice care se transformă în fenomene observabile. La acest nivel, obiectul studiat se reflectă în primul rând în conexiuni și manifestări externe. Complexitatea cunoștințelor științifice este determinată de prezența în ea nu numai a nivelurilor și metodelor de cunoaștere, ci și a formelor în care este înregistrată și dezvoltată. Principalele forme de cunoaștere științifică sunt fapte, probleme, ipotezeŞi teorii. Sensul lor este de a dezvălui dinamica procesului de cunoaștere în cursul cercetării și studiului oricărui obiect. Stabilirea faptelor este o condiție necesară pentru succesul cercetării în științe naturale. Pentru a construi o teorie, faptele trebuie nu numai stabilite, sistematizate și generalizate în mod fiabil, ci și luate în considerare în interconexiune. O ipoteză este o cunoaștere conjecturală care este de natură probabilistă și necesită verificare. Dacă în timpul testării conținutul ipotezei nu este de acord cu datele empirice, atunci aceasta este respinsă. Dacă ipoteza este confirmată, atunci putem vorbi despre ea cu diferite grade de probabilitate. Ca urmare a testării și dovezilor, unele ipoteze devin teorii, altele sunt clarificate și precizate, iar altele sunt eliminate dacă testarea lor dă un rezultat negativ. Principalul criteriu pentru adevărul unei ipoteze este practica sub diferite forme.

O teorie științifică este un sistem generalizat de cunoaștere care oferă o reflectare holistică a conexiunilor naturale și semnificative într-o anumită zonă a realității obiective. Sarcina principală a teoriei este de a descrie, sistematiza și explica întregul set de fapte empirice. Teoriile sunt clasificate ca descriptiv, științificŞi deductiv.În teoriile descriptive, cercetătorii formulează modele generale pe baza datelor empirice. Teoriile descriptive nu necesită analiză logică și dovezi concrete (teoria fiziologică a lui I. Pavlov, teoria evoluționistă a lui Charles Darwin etc.). În teoriile științifice, se construiește un model care înlocuiește obiectul real. Consecințele teoriei sunt verificate prin experiment (teorii fizice etc.). În teoriile deductive, a fost dezvoltat un limbaj special formalizat, a cărui toți termenii sunt supuși interpretării. Primul dintre ele este „Elementele” lui Euclid (se formulează axioma principală, apoi i se adaugă prevederi deduse logic din aceasta și toate dovezile sunt efectuate pe această bază).

Elementele principale ale unei teorii științifice sunt principiile și legile. Principiile oferă confirmări generale și importante ale teoriei. În teorie, principiile joacă rolul de premise primare care stau la baza acesteia. La rândul său, conținutul fiecărui principiu este dezvăluit cu ajutorul legilor. Ele precizează principiile, dezvăluie mecanismul acțiunii lor, logica relației și consecințele care decurg din acestea. Legile sunt o formă de enunțuri teoretice care dezvăluie conexiunile generale ale fenomenelor, obiectelor și proceselor studiate. Atunci când formulează principii și legi, este destul de dificil pentru un cercetător să poată vedea în spatele a numeroase, adesea complet diferite fapte din exterior, proprietățile și caracteristicile esențiale ale proprietăților obiectelor și fenomenelor studiate. Dificultatea constă în faptul că este dificil de înregistrat caracteristicile esențiale ale obiectului studiat în observație directă. Prin urmare, este imposibil să treci direct de la nivelul empiric al cunoașterii la cel teoretic. Teoria nu se construiește prin generalizarea directă a experienței, așa că următorul pas este formularea problemei. Este definită ca o formă de cunoaștere, al cărei conținut este o întrebare conștientă, pentru a răspunde căreia cunoștințe existente nu sunt suficiente. Căutarea, formularea și rezolvarea problemelor sunt principalele trăsături ale activității științifice. La rândul său, prezența unei probleme în înțelegerea faptelor inexplicabile atrage după sine o concluzie preliminară care necesită confirmare experimentală, teoretică și logică. Procesul de cunoaștere a lumii înconjurătoare este soluția diferitelor tipuri de probleme care apar în cursul activității practice umane. Aceste probleme sunt rezolvate folosind tehnici speciale - metode.

– un set de tehnici și operații pentru cunoașterea practică și teoretică a realității.

Metodele de cercetare optimizează activitățile umane și le dotează cu cele mai raționale modalități de organizare a activităților. A.P. Sadokhin, pe lângă evidențierea nivelurilor de cunoaștere la clasificarea metodelor științifice, ține cont de criteriul de aplicabilitate al metodei și identifică metode generale, speciale și particulare de cunoaștere științifică. Metodele selectate sunt adesea combinate și combinate în timpul procesului de cercetare.

Metode generale cunoașterea vizează orice disciplină și face posibilă conectarea tuturor etapelor procesului de cunoaștere. Aceste metode sunt utilizate în orice domeniu de cercetare și fac posibilă identificarea legăturilor și caracteristicilor obiectelor studiate. În istoria științei, cercetătorii includ printre astfel de metode metode metafizice și dialectice. Metode private cunoștințele științifice sunt metode utilizate numai într-o anumită ramură a științei. Diverse metode ale științelor naturale (fizică, chimie, biologie, ecologie etc.) sunt deosebite în raport cu metoda dialectică generală a cunoașterii. Uneori, metodele private pot fi folosite în afara ramurilor științelor naturale din care au provenit. De exemplu, metodele fizice și chimice sunt folosite în astronomie, biologie și ecologie. Adesea, cercetătorii aplică un set de metode parțiale interconectate pentru studiul unui subiect. De exemplu, ecologia folosește simultan metodele fizicii, matematicii, chimiei și biologiei. Metode speciale de cunoaștere sunt asociate cu metode speciale. Metode speciale explora anumite caracteristici ale obiectului studiat. Ele se pot manifesta la nivelurile empirice și teoretice ale cunoașterii și pot fi universale.

Printre metode empirice speciale de cunoaștere distinge între observație, măsurare și experiment.

Observare este un proces intenționat de percepere a obiectelor realității, o reflectare senzorială a obiectelor și fenomenelor, în timpul căruia o persoană primește informații primare despre lumea din jurul său. Prin urmare, cercetarea începe cel mai adesea cu observația și abia apoi cercetătorii trec la alte metode. Observațiile nu sunt asociate cu nicio teorie, dar scopul observației este întotdeauna legat de o situație problemă. Observarea presupune existența unui plan de cercetare specific, presupunere care este supusă analizei și verificării. Observațiile sunt folosite acolo unde nu pot fi efectuate experimente directe (în vulcanologie, cosmologie). Rezultatele observației sunt consemnate într-o descriere, notând acele semne și proprietăți ale obiectului studiat care fac obiectul studiului. Descrierea trebuie să fie cât mai completă, exactă și obiectivă posibil. Descrierile rezultatelor observației constituie baza empirică a științei pe baza lor, se creează generalizări empirice, sistematizare și clasificare.

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

Experiment - o metodă mai complexă de cunoaştere empirică în comparaţie cu observaţia. Reprezintă o influență intenționată și strict controlată a cercetătorului asupra unui obiect sau fenomen de interes pentru a studia diferitele sale aspecte, conexiuni și relații. În timpul cercetării experimentale, omul de știință interferează cu cursul natural al proceselor și transformă obiectul cercetării. Specificul experimentului este, de asemenea, că vă permite să vedeți obiectul sau procesul în forma sa pură. Acest lucru se întâmplă din cauza excluderii maxime a expunerii la factori străini. Experimentatorul separă faptele esențiale de cele neimportante și prin aceasta simplifică foarte mult situația. O astfel de simplificare contribuie la o înțelegere profundă a esenței fenomenelor și proceselor și creează oportunitatea de a controla mulți factori și cantități care sunt importante pentru un anumit experiment. Experimentul modern se caracterizează prin următoarele trăsături: un rol sporit al teoriei în etapa pregătitoare a experimentului; complexitatea mijloacelor tehnice; scara experimentului. Obiectivul principal al experimentului este testarea ipotezelor și concluziilor unor teorii care au semnificație fundamentală și aplicativă. În munca experimentală, cu influență activă asupra obiectului studiat, anumite proprietăți ale acestuia sunt izolate artificial, care fac obiectul studiului în condiții naturale sau special create. În procesul experimentelor de științe naturale, ei recurg adesea la modelarea fizică a obiectului studiat și creează diferite condiții controlate pentru acesta. S. X. Karpenkov împarte mijloacele experimentale în funcție de conținutul lor în următoarele sisteme:

S. Kh Karpenkov subliniază că, în funcție de sarcina în cauză, aceste sisteme joacă un rol diferit. De exemplu, atunci când se determină proprietățile magnetice ale unei substanțe, rezultatele unui experiment depind în mare măsură de sensibilitatea instrumentelor. În același timp, atunci când se studiază proprietățile unei substanțe care nu apare în natură în condiții obișnuite și chiar și la temperaturi scăzute, toate sistemele de mijloace experimentale sunt importante.

În orice experiment de științe naturale, se disting următoarele etape:

Etapa pregătitoare reprezintă justificarea teoretică a experimentului, planificarea acestuia, producerea unui eșantion al obiectului studiat, selectarea condițiilor și a mijloacelor tehnice de cercetare. Rezultatele obținute pe o bază experimentală bine pregătită, de regulă, sunt mai ușor susceptibile de procesare matematică complexă. Analiza rezultatelor experimentale permite evaluarea anumitor caracteristici ale obiectului studiat și compararea rezultatelor obținute cu ipoteza, ceea ce este foarte important în determinarea corectitudinii și gradului de fiabilitate a rezultatelor cercetării finale.

Pentru a crește fiabilitatea rezultatelor experimentale obținute, este necesar:

Printre metode teoretice speciale ale cunoașterii științifice distinge procedurile de abstractizare și idealizare. În procesele de abstractizare și idealizare se formează concepte și termeni folosiți în toate teoriile. Conceptele reflectă latura esențială a fenomenelor care apare la generalizarea studiului. În acest caz, este evidențiat doar un anumit aspect al unui obiect sau fenomen. Astfel, conceptului de „temperatură” i se poate da o definiție operațională (un indicator al gradului de încălzire al unui corp pe o anumită scară de termometru), iar din punctul de vedere al teoriei cinetice moleculare, temperatura este o valoare proporțională cu cinetica medie. energia de mișcare a particulelor care alcătuiesc corpul. Abstracția - distragere mentală de la toate proprietățile, conexiunile și relațiile obiectului studiat, care sunt considerate neimportante. Acestea sunt modelele unui punct, a unei drepte, a unui cerc, a unui plan. Rezultatul procesului de abstractizare se numește abstracție. Obiectele reale în unele probleme pot fi înlocuite cu aceste abstracții (Pământul poate fi considerat un punct material atunci când se deplasează în jurul Soarelui, dar nu și atunci când se deplasează de-a lungul suprafeței sale).

Idealizare reprezintă operația de identificare mentală a unei proprietăți sau relații care este importantă pentru o anumită teorie și de construire mentală a unui obiect dotat cu această proprietate (relație). Ca urmare, obiectul ideal are doar această proprietate (relație). Știința identifică tipare generale în realitate care sunt semnificative și repetate în diferite obiecte, așa că trebuie să facem abstracții din obiecte reale. Așa se formează concepte precum „atom”, „mult”, „corp negru absolut”, „gaz ideal”, „mediu continuu”. Obiectele ideale astfel obținute nu există de fapt, întrucât în ​​natură nu pot exista obiecte și fenomene care să aibă o singură proprietate sau calitate. La aplicarea teoriei, este necesar să se compare din nou modelele ideale și abstracte obținute și utilizate cu realitatea. Prin urmare, este important să selectăm abstracțiile în conformitate cu adecvarea lor la o anumită teorie și apoi să le excludem.

Printre metode universale speciale de cercetare identifica analiza, sinteza, compararea, clasificarea, analogia, modelarea. Procesul de cunoaștere științifică naturală se desfășoară în așa fel încât să observăm mai întâi imaginea generală a obiectului studiat, în care particularitățile rămân în umbră. Cu o astfel de observație, este imposibil să cunoaștem structura internă a obiectului. Pentru a-l studia, trebuie să separăm obiectele studiate.

Analiză– una dintre etapele inițiale ale cercetării, când se trece de la o descriere completă a unui obiect la structura, compoziția, caracteristicile și proprietățile acestuia. Analiza este o metodă de cunoaștere științifică, care se bazează pe procedura de împărțire mentală sau reală a unui obiect în părțile sale constitutive și studiul lor separat. Este imposibil să cunoști esența unui obiect doar prin evidențierea elementelor din care constă. Atunci când detaliile obiectului studiat sunt studiate prin analiză, aceasta este completată prin sinteză.

Sinteza - o metodă de cunoaștere științifică, care se bazează pe combinarea elementelor identificate prin analiză. Sinteza nu acţionează ca metodă de construire a întregului, ci ca metodă de reprezentare a întregului sub forma singurelor cunoştinţe obţinute prin analiză. Acesta arată locul și rolul fiecărui element din sistem, legătura lor cu alte componente. Analiza surprinde în principal acel lucru specific care distinge părțile unele de altele, sinteza - generalizează trăsăturile identificate și studiate analitic ale unui obiect. Analiza și sinteza își au originea în activitățile practice ale omului. Omul a învățat să analizeze și să sintetizeze mental doar pe baza separării practice, înțelegând treptat ce se întâmplă cu un obiect atunci când efectuează acțiuni practice cu acesta. Analiza și sinteza sunt componente ale metodei analitico-sintetice de cunoaștere.

Atunci când facem o comparație cantitativă a proprietăților, parametrilor obiectelor sau fenomenelor studiate, vorbim de o metodă de comparație. Comparaţie– o metodă de cunoaștere științifică care permite stabilirea asemănărilor și deosebirilor dintre obiectele studiate. Comparația stă la baza multor măsurători din științe naturale care fac parte integrantă a oricărui experiment. Comparând obiectele între ele, o persoană are ocazia de a le cunoaște corect și, astfel, de a naviga corect în lumea din jurul său și de a o influența în mod intenționat. Comparația contează atunci când sunt comparate obiecte care sunt cu adevărat omogene și similare în esență. Metoda comparației evidențiază diferențele dintre obiectele studiate și formează baza oricăror măsurători, adică baza cercetării experimentale.

Clasificare– o metodă de cunoaștere științifică care combină într-o singură clasă obiecte care sunt cât mai asemănătoare între ele în caracteristicile esențiale. Clasificarea face posibilă reducerea materialului divers acumulat la un număr relativ mic de clase, tipuri și forme și identificarea unităților inițiale de analiză, descoperirea caracteristicilor și relațiilor stabile. De obicei, clasificările sunt exprimate sub formă de texte, diagrame și tabele în limbaj natural.

analogie - o metodă de cunoaștere în care cunoștințele dobândite în urma examinării unui obiect sunt transferate către altul, mai puțin studiat, dar similar cu primul în unele proprietăți esențiale. Metoda analogiei se bazează pe asemănarea obiectelor în funcție de un număr de caracteristici, iar asemănarea se stabilește ca urmare a comparării obiectelor între ele. Astfel, baza metodei analogiei este metoda comparației.

Metoda analogiei este strâns legată de metodă modelare, care este studiul oricăror obiecte folosind modele cu transferul suplimentar al datelor obținute la original. Această metodă se bazează pe asemănarea semnificativă a obiectului original și a modelului său. În cercetarea modernă se folosesc diverse tipuri de modelare: subiect, mental, simbolic, computer. Subiect modelarea este utilizarea unor modele care reproduc anumite caracteristici ale unui obiect. Mental Modelarea este utilizarea diferitelor reprezentări mentale sub formă de modele imaginare. Simbolic modelarea folosește desene, diagrame și formule ca modele. Ele reflectă anumite proprietăți ale originalului într-o formă simbolică. Un tip de modelare simbolică este modelarea matematică produsă prin intermediul matematicii și logicii. Ea presupune formarea sistemelor de ecuații care descriu fenomenul natural studiat și soluționarea lor în diferite condiții. Calculator modelarea a devenit larg răspândită recent (Sadokhin A.P., 2007).

Varietatea metodelor de cunoaștere științifică creează dificultăți în aplicarea și înțelegerea rolului lor. Aceste probleme sunt rezolvate printr-un domeniu special de cunoaștere – metodologie. Obiectivul principal al metodologiei este de a studia originea, esența, eficacitatea și dezvoltarea metodelor de cunoaștere.

Metodă este un ansamblu de reguli, metode de activitate cognitivă și practică, determinate de natura și legile obiectului studiat.

Sistemul modern de metode de cunoaștere este extrem de complex și diferențiat. Cea mai simplă clasificare a metodelor de cunoaștere implică împărțirea lor în general, științific general și științific specific.

1. Metode generale caracteriza tehnicile şi metodele de cercetare la toate nivelurile de cunoaştere ştiinţifică. Acestea includ metode de analiză, sinteză, inducție, deducție, comparație, idealizare etc. Aceste metode sunt atât de universale încât funcționează chiar și la nivelul conștiinței obișnuite.

Analiză este o procedură de dezmembrare mentală (sau reală), de descompunere a unui obiect în elementele sale componente în scopul identificării proprietăților și relațiilor lor sistemice.

Sinteză- operatia de combinare a elementelor obiectului studiat, selectate in analiza, intr-un singur tot.

Inducţie- o metodă de raționament sau o metodă de obținere a cunoștințelor în care se trage o concluzie generală pe baza unei generalizări a unor premise particulare. Inducția poate fi completă sau incompletă. Inducția completă este posibilă atunci când premisele acoperă toate fenomenele unei anumite clase. Cu toate acestea, astfel de cazuri sunt rare. Imposibilitatea de a lua în considerare toate fenomenele unei clase date ne obligă să folosim inducția incompletă, ale cărei concluzii finale nu sunt strict lipsite de ambiguitate.

Deducere- un mod de raționament sau o metodă de mutare a cunoștințelor de la general la specific, i.e. procesul de tranziție logică de la premise generale la concluzii despre cazuri particulare. Metoda deductivă poate oferi cunoștințe stricte, de încredere, sub rezerva adevărului premiselor generale și a respectării regulilor de inferență logică.

Analogie- o metodă de cunoaștere în care prezența asemănării în caracteristicile obiectelor neidentice ne permite să ne asumăm asemănarea lor în alte caracteristici. Astfel, fenomenele de interferență și difracție descoperite în timpul studiului luminii ne-au permis să tragem o concluzie despre natura ondulatorie a acesteia, întrucât anterior aceleași proprietăți erau înregistrate în sunet, a cărui natura ondulatorie fusese deja stabilită cu precizie. Analogia este un mijloc indispensabil de claritate și vizualizare a gândirii. Dar Aristotel a avertizat și că „analogia nu este o dovadă”! Poate oferi doar cunoștințe conjecturale.

Abstracția- o metodă de gândire care constă în abstracția de la neimportante, nesemnificative pentru subiectul de cunoaștere proprietăți și relații ale obiectului studiat concomitent cu evidențierea celor din proprietățile acestuia care par importante și semnificative în contextul studiului.

Idealizare- procesul de creare mentală a unor concepte despre obiecte idealizate care nu există în lumea reală, dar au un prototip. Exemple: gaz ideal, corp absolut negru.

2. Metode științifice generale– modelare, observare, experimentare.

Se are în vedere metoda inițială de cunoaștere științifică observare, adică studiul deliberat și intenționat al obiectelor, bazat pe abilitățile senzoriale umane - senzații și percepții. În timpul observației, se pot obține informații doar despre aspectele externe, superficiale, calitățile și caracteristicile obiectelor studiate.

Rezultatul observațiilor științifice este întotdeauna o descriere a obiectului studiat, înregistrată sub formă de texte, desene, diagrame, grafice, diagrame etc. Odată cu dezvoltarea științei, observația devine din ce în ce mai complexă și indirectă prin utilizarea diferitelor dispozitive tehnice, instrumente și instrumente de măsură.

O altă metodă importantă de cunoaștere a științelor naturale este experiment. Un experiment este o modalitate de cercetare activă, țintită a obiectelor în condiții controlate și controlate. Un experiment include proceduri de observare și măsurare, dar nu se limitează la acestea. La urma urmei, experimentatorul are ocazia să selecteze condițiile de observare necesare, să le combine și să le varieze, obținând „puritatea” manifestării proprietăților studiate, precum și să interfereze cu cursul „natural” al proceselor studiate și chiar să le reproducă artificial.

Sarcina principală a unui experiment, de regulă, este de a prezice o teorie. Astfel de experimente se numesc cercetare. Un alt tip de experiment este verifica- menite să confirme anumite ipoteze teoretice.

Modelare - o metodă de înlocuire a obiectului studiat cu ceva similar cu acesta într-o serie de proprietăți și caracteristici de interes pentru cercetător. Datele obținute în urma studierii modelului sunt apoi, cu unele ajustări, transferate la obiectul real. Modelarea este utilizată în principal atunci când studiul direct al unui obiect este fie imposibil (în mod evident, fenomenul „iarnii nucleare” ca urmare a utilizării masive a armelor nucleare este mai bine să nu fie testat decât pe un model), fie este asociat cu exorbitante. eforturile și costurile. Este recomandabil să se studieze mai întâi consecințele intervențiilor majore în procesele naturale (întoarcerea râului, de exemplu) folosind modele hidrodinamice și apoi să experimenteze cu obiecte naturale reale.

Modelarea este de fapt o metodă universală. Poate fi utilizat în sisteme de diferite niveluri. De obicei, există astfel de tipuri de modelare ca subiect, matematică, logică, fizică, chimică etc. Modelarea pe computer a devenit larg răspândită în condițiile moderne.

3. K metode științifice specifice reprezintă sisteme de principii formulate ale teoriilor științifice specifice. N: metoda psihanalitică în psihologie, metoda indicatorilor morfofiziologici în biologie etc.

Metodă este un ansamblu de reguli, metode de activitate cognitivă și practică, determinate de natura și legile obiectului studiat.

Sistemul modern de metode de cunoaștere este extrem de complex și diferențiat. Cea mai simplă clasificare a metodelor de cunoaștere implică împărțirea lor în general, științific general și științific specific.

1. Metode generale caracteriza tehnicile şi metodele de cercetare la toate nivelurile de cunoaştere ştiinţifică. Acestea includ metode de analiză, sinteză, inducție, deducție, comparație, idealizare etc. Aceste metode sunt atât de universale încât funcționează chiar și la nivelul conștiinței obișnuite.

Analiză este o procedură de dezmembrare mentală (sau reală), de descompunere a unui obiect în elementele sale componente în scopul identificării proprietăților și relațiilor lor sistemice.

Sinteză- operatia de combinare a elementelor obiectului studiat, selectate in analiza, intr-un singur tot.

Inducţie- o metodă de raționament sau o metodă de obținere a cunoștințelor în care se trage o concluzie generală pe baza unei generalizări a unor premise particulare. Inducția poate fi completă sau incompletă. Inducția completă este posibilă atunci când premisele acoperă toate fenomenele unei anumite clase. Cu toate acestea, astfel de cazuri sunt rare. Imposibilitatea de a lua în considerare toate fenomenele unei clase date ne obligă să folosim inducția incompletă, ale cărei concluzii finale nu sunt strict lipsite de ambiguitate.

Deducere- un mod de raționament sau o metodă de mutare a cunoștințelor de la general la specific, i.e. procesul de tranziție logică de la premise generale la concluzii despre cazuri particulare. Metoda deductivă poate oferi cunoștințe stricte, de încredere, sub rezerva adevărului premiselor generale și a respectării regulilor de inferență logică.

Analogie- o metodă de cunoaștere în care prezența asemănării în caracteristicile obiectelor neidentice ne permite să ne asumăm asemănarea lor în alte caracteristici. Astfel, fenomenele de interferență și difracție descoperite în timpul studiului luminii ne-au permis să tragem o concluzie despre natura ondulatorie a acesteia, întrucât anterior aceleași proprietăți erau înregistrate în sunet, a cărui natura ondulatorie fusese deja stabilită cu precizie. Analogia este un mijloc indispensabil de claritate și vizualizare a gândirii. Dar Aristotel a avertizat și că „analogia nu este o dovadă”! Poate oferi doar cunoștințe conjecturale.

Abstracția- o metodă de gândire care constă în abstracția de la neimportante, nesemnificative pentru subiectul de cunoaștere proprietăți și relații ale obiectului studiat concomitent cu evidențierea celor din proprietățile acestuia care par importante și semnificative în contextul studiului.

Idealizare- procesul de creare mentală a unor concepte despre obiecte idealizate care nu există în lumea reală, dar au un prototip. Exemple: gaz ideal, corp absolut negru.

2. Metode științifice generale– modelare, observare, experimentare.

Se are în vedere metoda inițială de cunoaștere științifică observare, adică studiul deliberat și intenționat al obiectelor, bazat pe abilitățile senzoriale umane - senzații și percepții. În timpul observației, se pot obține informații doar despre aspectele externe, superficiale, calitățile și caracteristicile obiectelor studiate.

Rezultatul observațiilor științifice este întotdeauna o descriere a obiectului studiat, înregistrată sub formă de texte, desene, diagrame, grafice, diagrame etc. Odată cu dezvoltarea științei, observația devine din ce în ce mai complexă și indirectă prin utilizarea diferitelor dispozitive tehnice, instrumente și instrumente de măsură.

O altă metodă importantă de cunoaștere a științelor naturale este experiment. Un experiment este o modalitate de cercetare activă, direcționată, a obiectelor în condiții controlate și controlate. Un experiment include proceduri de observare și măsurare, dar nu se limitează la acestea. La urma urmei, experimentatorul are ocazia să selecteze condițiile de observare necesare, să le combine și să le varieze, obținând „puritatea” manifestării proprietăților studiate, precum și să interfereze cu cursul „natural” al proceselor studiate și chiar să le reproducă artificial.

Sarcina principală a unui experiment, de regulă, este de a prezice o teorie. Astfel de experimente se numesc cercetare. Un alt tip de experiment este verifica- menite să confirme anumite ipoteze teoretice.

Modelare- o metodă de înlocuire a obiectului studiat cu ceva similar cu acesta într-o serie de proprietăți și caracteristici de interes pentru cercetător. Datele obținute în urma studierii modelului sunt apoi, cu unele ajustări, transferate la obiectul real. Modelarea este utilizată în principal atunci când studiul direct al unui obiect este fie imposibil (în mod evident, fenomenul „iarnii nucleare” ca urmare a utilizării masive a armelor nucleare este mai bine să nu fie testat decât pe un model), fie este asociat cu exorbitante. eforturile și costurile. Este recomandabil să se studieze mai întâi consecințele intervențiilor majore în procesele naturale (întoarcerea râului, de exemplu) folosind modele hidrodinamice și apoi să experimenteze cu obiecte naturale reale.

Modelarea este de fapt o metodă universală. Poate fi utilizat în sisteme de diferite niveluri. De obicei, există astfel de tipuri de modelare ca subiect, matematică, logică, fizică, chimică etc. Modelarea pe computer a devenit larg răspândită în condițiile moderne.

3. K metode științifice specifice reprezintă sisteme de principii formulate ale teoriilor științifice specifice. N: metoda psihanalitică în psihologie, metoda indicatorilor morfofiziologici în biologie etc.

Din timpuri imemoriale, oamenii au început să efectueze observații sistematice ale fenomenelor naturale, au căutat să observe succesiunea fenomenelor care au loc și au învățat să prevadă cursul multor evenimente din natură. de exemplu, schimbarea anotimpurilor, momentul inundațiilor râurilor și multe altele. Ei au folosit aceste cunoștințe pentru a determina timpul de semănat, recoltare etc. Treptat, oamenii s-au convins că studiul fenomenelor naturale aduce beneficii neprețuite.

Apoi au apărut oameni de știință care și-au dedicat viața studiului fenomenelor naturale și au generalizat experiența generațiilor anterioare. Ei au înregistrat rezultatele observațiilor și experimentelor și și-au comunicat cunoștințele elevilor lor. La început, oamenii de știință erau preoți, ale căror cunoștințe le-au permis să țină oamenii în supunere. Prin urmare, oamenii de știință au făcut notițe în formă criptată, iar studenții au fost selectați cu atenție și au fost nevoiți să-și păstreze cunoștințele secrete.

Primele cărți despre fenomenele naturale care au devenit proprietatea oamenilor au apărut în Grecia Antică. Acest lucru a contribuit la dezvoltarea rapidă a științei în această țară și la apariția multor oameni de știință remarcabili.

cuvânt grecesc "fuzis"înseamnă tradus natură, așa că a început să se numească știința naturii fizică.

Cel mai mare gânditor al antichității Aristotel(384-322 î.Hr.) sensul cuvântului „fizică” (din greacă - natură) includea întregul corp de informații despre natură, tot ceea ce se știa despre fenomenele pământești și cerești. Termenul „fizică” a fost introdus în limba rusă de marele om de știință encicloped, fondatorul filozofiei materialiste în Rusia. M.V. Lomonosov (1711 - 1765).

Pentru o lungă perioadă de timp fizică numit filozofia naturii(filozofia naturii) și de fapt a fuzionat cu știința naturii. Pe măsură ce materialul experimental se acumulează, se dezvoltă generalizarea științifică și metodele de cercetare ale acestuia din filosofia naturii ca doctrină generală a naturii S-au remarcat astronomia, chimia, fizica, biologia si alte stiinte. Aceasta determină legătura organică dintre fizică și alte științe ale naturii.

Procesul de studiu pe termen lung al fenomenelor naturale a condus oamenii de știință la ideea materialității lumii din jurul nostru.

Materia este o realitate obiectivă care există în afară de conștiința noastră și ne este dată în senzație (V.I.Lenin)

materieinclude tot ce ne înconjoară și pe noi înșine. Adică tot ceea ce există cu adevărat în natură (și nu în imaginația noastră) este material.

Doctrina structurii materiei este una dintre cele centrale în fizică. Acoperă două tipuri de materie cunoscute de fizică: substanța și câmpul. Materia există nu numai sub formă de materie - corpuri fizice, ci și sub formă de câmpuri, de exemplu electromagnetice, gravitaționale. De exemplu, undele radio și lumina nu pot fi numite materie. Ele reprezintă o formă specială de materie - un câmp electromagnetic.

Substanţăcaracterizat prin formare discretă și masă finită în repaus.

Domeniucaracterizată prin continuitate și masă de repaus nulă.

O proprietate inerentă a materiei este mișcarea. În sens filozofic orice schimbare care are loc în natură, în lumea din jurul nostru, reprezintă miscarea materiei. Mișcarea este un mod de existență a materiei.

Toate obiectele materiale (corpurile) nu rămân neschimbate. În timp, se modifică poziția relativă, forma, mărimea, starea de agregare, proprietățile fizice și chimice etc.

Mișcarea cuprinde toate schimbările și procesele care au loc în Univers, pornind de la simpla mișcare și terminând cu gândirea.

Studii de fizică cele mai generale forme de mișcare a materiei și transformările lor reciproce, precum procesele mecanice, moleculare-termice, electromagnetice, atomice și nucleare.

O astfel de împărțire în forme de mișcare este arbitrară, dar fizica în procesul de studiu este de obicei reprezentată doar de astfel de secțiuni.

Experiența acumulată de-a lungul secolelor a convins oamenii de știință că materia se poate schimba, dar nu apare sau dispare niciodată. Mișcarea materiei își poate schimba și forma (transformarea de la o formă la alta), dar mișcarea materiei în sine nu este nici creată, nici distrusă. Aceste. Lumea din jurul nostru se mișcă și dezvoltă veșnic materia.

Măsura universală a mișcării materiei în toate formele ei este energia, iar indestructibilitatea mişcării materiei se exprimă prin legea conservării energiei.

Materia există în spațiu și timp.

Spaţiudetermină poziția relativă a obiectelor (existente simultan) unele față de altele și mărimea lor relativă (distanța și orientarea).

Aceste. spațiul caracterizează întinderea obiectelor materiale. Ea continuu, izotrop(proprietățile nu se schimbă la întoarcere) si omogen. Descris de geometria euclidiană, i.e. tridimensional (în fizica clasică). Unitate spaţiu în SI este 1 metru.Metru - 1,6 milioane de lungimi de undă luminoase ale atomilor de cripton, sau lungimea drumului parcurs de lumină în vid în 1/299.792.458 s.

Timpdetermină succesiunea fenomenelor naturale(evenimente materiale) și durata relativă a acestora(durată).

În fizica clasică, timpul este caracterizat omogenitate și continuitate. Nu izotrop adică curge într-o singură direcție. Unitatea de măsură SI este 1 secundă. Doilea- un timp egal cu 9.192.631.770 de perioade de radiație corespunzătoare tranziției între două niveluri hiperfine ale stării fundamentale a atomului de cesiu-133.

Toate fenomenele naturale apar în spațiu într-o anumită succesiune și au o durată finită. În consecință, spațiul și timpul nu există de la sine, izolat de materie, iar materia nu există în afara spațiului și timpului.

Măsura generală a diferitelor forme de mișcare a materiei este energia. Formele fizice calitativ diferite ale mișcării materiei sunt capabile să se transforme unele în altele, dar materia în sine este indestructibilă și necreată. Filosofii materialişti antici au ajuns la această concluzie. Aşa, fizică- o știință care studiază cele mai simple și în același timp cele mai generale modele ale fenomenelor naturale, proprietățile și structura materiei și legile mișcării sale.

Fizica este baza științelor naturale. Fizica aparține științelor exacte și studiază legile cantitative ale fenomenelor. Ea este știință experimental. Multe dintre legile sale se bazează pe fapte stabilite empiric. Faptele rămân, dar interpretarea lor se schimbă uneori în cursul dezvoltării istorice a științei, în procesul unei înțelegeri tot mai profunde a legilor fundamentale ale naturii.

Rolul științelor naturii în viața oamenilor este mare. Stiintele naturii stau la baza suportului vital – fiziologic, tehnic, energetic. Știința naturii este baza teoretică a industriei și agriculturii, tuturor tehnologiilor, diferitelor tipuri de producție, inclusiv producția de energie, alimente, îmbrăcăminte etc. Știința naturii este cel mai important element al culturii umane; este unul dintre indicatorii semnificativi ai nivelului de civilizație.

Caracteristicile metodei științifice naturale de cunoaștere:

1. Este obiectiv

2. Subiectul cunoașterii este tipic

3. Istoricitatea nu este necesară

4. Numai cunoașterea creează

5. Omul de știință naturală se străduiește să fie un observator extern.

6. Se bazează pe limbajul termenilor și numerelor

Metodă- este un ansamblu de tehnici sau operaţii de activitate practică sau teoretică.

Metodele de cunoaștere științifică includ așa-numitele metode universale , adică metode universale ale gândirii umane, metode științifice generale și metode ale științelor specifice. Metodele pot fi, de asemenea, clasificate în funcție de raport cunoștințe empirice (adică cunoștințe obținute ca urmare a experienței, cunoștințe experimentale) și cunoștințe teoretice, a căror esență este cunoașterea esenței fenomenelor, a conexiunilor interne ale acestora.

Clasificarea metodelor de cunoaștere științifică

Trebuie avut în vedere că fiecare ramură a științei naturii, alături de cele științifice generale, utilizează metode științifice specifice, speciale, determinate de esența obiectului de studiu. Cu toate acestea, adesea metodele caracteristice unei anumite științe sunt folosite în alte științe. Acest lucru se întâmplă deoarece obiectele de studiu ale acestor științe sunt supuse și legilor acestei științe. De exemplu, metodele de cercetare fizică și chimică sunt utilizate în biologie pe baza faptului că obiectele cercetării biologice includ, într-o formă sau alta, forme fizice și chimice de mișcare a materiei și, prin urmare, sunt supuse legilor fizice și chimice (rețineți că „Scara Kekule” pe care am examinat-o în prima prelegere).

Metode universaleîn istoria cunoaşterii sunt două: dialectice şi metafizice. Acestea sunt metode filozofice generale.

Metoda dialectică este o metodă de înțelegere a realității în inconsecvența, integritatea și dezvoltarea ei.

Metoda metafizică este o metodă opusă celei dialectice, considerând fenomenele în afara conexiunii și dezvoltării lor reciproce.

De la mijlocul secolului al XIX-lea, metoda metafizică a fost din ce în ce mai îndepărtată de știința naturii prin metoda dialectică.

Corelarea metodelor științifice generale



Analiză- descompunerea mentală sau reală a unui obiect în părțile sale constitutive.

Sinteză- combinarea elementelor învăţate în urma analizei într-un singur întreg.

Generalizare- procesul de trecere mentală de la individ la general, de la cel mai puțin general la cel mai general, de exemplu: trecerea de la judecata „acest metal conduce electricitatea” la judecata „toate metalele conduc electricitatea”, din judecată: „forma mecanică a energiei se transformă în termică” la judecata „Orice formă de energie este transformată în căldură”.

Abstracția (idealizare)- introducerea mentală a unor modificări asupra obiectului studiat în conformitate cu obiectivele studiului. Ca urmare a idealizării, unele proprietăți și atribute ale obiectelor care nu sunt esențiale pentru acest studiu pot fi excluse din considerare. Un exemplu de astfel de idealizare în mecanică este punct material , adică un punct cu masă, dar fără dimensiuni. Același obiect abstract (ideal) este corp absolut rigid .

Inducţie- procesul de obținere a unei poziții generale din observarea unui număr de fapte individuale particulare, de ex. cunoștințe de la particular la general. În practică, cel mai des este folosită inducția incompletă, ceea ce presupune tragerea unei concluzii despre toate obiectele unui set pe baza cunoașterii doar a unei părți a obiectelor. Inducția incompletă, bazată pe cercetări experimentale și care include justificarea teoretică, se numește inducție științifică. Concluziile unei astfel de inducție sunt adesea de natură probabilistică. Aceasta este o metodă riscantă, dar creativă. Cu o configurație strictă a experimentului, consistență logică și rigoare a concluziilor, este capabil să dea o concluzie de încredere. Potrivit celebrului fizician francez Louis de Broglie, inducția științifică este adevărata sursă a progresului cu adevărat științific.

Deducere- procesul de raționament analitic de la general la particular sau mai puțin general. Este strâns legat de generalizare. Dacă prevederile generale inițiale sunt un adevăr științific stabilit, atunci metoda deducției va produce întotdeauna o concluzie adevărată. Metoda deductivă este deosebit de importantă în matematică. Matematicienii operează cu abstracții matematice și își bazează raționamentul pe principii generale. Aceste prevederi generale se aplică pentru rezolvarea problemelor private, specifice.

Analogie- o concluzie probabilă, plauzibilă, despre asemănarea a două obiecte sau fenomene într-o anumită caracteristică, pe baza asemănării lor stabilite în alte caracteristici. O analogie cu simplul ne permite să înțelegem mai complex. Astfel, prin analogie cu selecția artificială a celor mai bune rase de animale domestice, Charles Darwin a descoperit legea selecției naturale în lumea animală și a plantelor.

Modelare- reproducerea proprietăților unui obiect de cunoaștere pe un analog special conceput al acestuia - un model. Modelele pot fi reale (materiale), de exemplu, modele de avioane, modele de construcție. fotografii, proteze, păpuși etc. și ideal (abstract) creat prin intermediul limbajului (atât limbajul natural uman, cât și limbajele speciale, de exemplu, limbajul matematicii. În acest caz avem model matematic . De obicei, acesta este un sistem de ecuații care descrie relațiile din sistemul studiat.

Metoda istorica presupune reproducerea istoriei obiectului studiat în toată versatilitatea sa, ținând cont de toate detaliile și accidentele.

Metoda booleană- aceasta este, în esență, o reproducere logică a istoriei obiectului studiat. În același timp, această istorie este eliberată de tot ceea ce este accidental și neimportant, adică. este ca aceeași metodă istorică, dar eliberată de istoricul ei forme.

Clasificare- repartizarea anumitor obiecte în clase (departamente, categorii) în funcţie de caracteristicile lor generale, stabilirea legăturilor naturale între clase de obiecte într-un sistem unificat al unei anumite ramuri a cunoaşterii. Formarea fiecărei științe este asociată cu crearea de clasificări ale obiectelor și fenomenelor studiate.

Clasificarea este procesul de organizare a informațiilor. În procesul de studiu a noilor obiecte, se face o concluzie în legătură cu fiecare astfel de obiect: dacă acesta aparține unor grupuri de clasificare deja stabilite.

Metode de cunoaștere empirică și teoretică:


Observare- percepția intenționată, organizată a obiectelor și fenomenelor. Observațiile științifice sunt efectuate pentru a colecta fapte care întăresc sau resping o anumită ipoteză și formează baza pentru anumite generalizări teoretice.

Experiment- o metodă de cercetare care diferă de observație printr-o natură activă. Aceasta este observație în condiții speciale controlate. Experimentul permite, în primul rând, izolarea obiectului studiat de influența unor fenomene secundare care nu sunt semnificative pentru acesta. În al doilea rând, în timpul experimentului, cursul procesului se repetă de mai multe ori. În al treilea rând, experimentul vă permite să schimbați în mod sistematic chiar cursul procesului studiat și starea obiectului de studiu.

Măsurare- este un proces material de comparare a oricărui cantități cu un standard, unitate de măsură. Se numește numărul care exprimă raportul dintre mărimea măsurată și standardul valoare numerică această valoare.

Intuiţie. O modalitate specială de a înțelege adevărul este intuiția. Acesta este tipul de cunoaștere care apare parcă dintr-o dată, ca o perspectivă a unei persoane care a încercat să rezolve o întrebare care îl chinuie de mult timp. Cunoașterea intuitivă este directă - metoda de implementare a acesteia nu este realizată de persoană. Cu toate acestea, după ce problema este rezolvată, progresul soluționării acesteia poate fi realizat și analizat. Intuiția, așadar, este un tip de cunoaștere calitativ special, în care verigile individuale din lanțul logic al cunoașterii rămân la nivelul inconștientului.

Forme de cunoaștere științifică:


Fapt, ca fenomen al realitatii, devine fapt științific, dacă a trecut verificarea strictă a adevărului. Faptele sunt argumentele cele mai de încredere atât pentru a demonstra, cât și pentru a respinge orice afirmații teoretice.

Probleme științifice- acestea sunt întrebări conștiente la care cunoștințele existente nu sunt suficiente pentru a răspunde. Poate fi definit și ca „cunoaștere despre ignoranță”.

Ipoteza stiintifica- asemenea cunoștințe prezumtive, a căror adevăr sau falsitate nu a fost încă dovedită, dar care nu este invocată în mod arbitrar, ci supusă unui număr de cerințe, care includ următoarele.

  1. Fără contradicții. Principalele prevederi ale ipotezei propuse nu trebuie să contrazică faptele cunoscute și verificate. (Trebuie reținut că există și fapte false care trebuie verificate în sine).
  2. Coerența noii ipoteze cu teorii bine stabilite. Astfel, după descoperirea legii conservării și transformării energiei, toate propunerile noi pentru crearea unei „mașini cu mișcare perpetuă” nu mai sunt luate în considerare.
  3. Disponibilitatea ipotezei propuse pentru testarea experimentală , cel puțin în principiu (vezi mai jos - principiul verificabilității).
  4. Simplitatea maximă a ipotezei.

Categorii de știință- acestea sunt conceptele cele mai generale ale teoriei, care caracterizează proprietățile esențiale ale obiectului teoriei, obiectele și fenomenele lumii obiective. De exemplu, cele mai importante categorii sunt materia, spațiul, timpul, mișcarea, cauzalitatea, calitatea, cantitatea, cauzalitatea etc.

Legile științei reflectă conexiunile esenţiale ale fenomenelor sub formă de enunţuri teoretice. Principiile și legile sunt exprimate prin relația dintre două sau mai multe categorii.

Principii științifice- cele mai generale și importante prevederi fundamentale ale teoriei. Principiile științifice joacă rolul de premise inițiale, primare și sunt puse la baza teoriilor care se creează. Conținutul principiilor este relevat într-un set de legi și categorii.

Concepte științifice- cele mai generale și importante prevederi fundamentale ale teoriilor.

Teoria stiintifica- aceasta este cunoaștere sistematizată în totalitatea ei. Teoriile științifice explică multe fapte științifice acumulate și descriu un anumit fragment de realitate (de exemplu, fenomene electrice, mișcare mecanică, transformare a substanțelor, evoluție a speciilor etc.) printr-un sistem de legi.

Principala diferență dintre o teorie și o ipoteză este fiabilitatea, dovezile. Termenul teorie în sine are multe semnificații. Teorie în sens strict științific este un sistem de cunoștințe deja confirmate care dezvăluie cuprinzător structura, funcționarea și dezvoltarea obiectului studiat, relația dintre toate elementele, aspectele și teoriile acestuia.

Noi teorii sunt create după un model paradigmă.

O teorie științifică trebuie să îndeplinească două funcții importante, dintre care prima este explicarea faptelor , iar al doilea - predicția unor fapte și modele noi, încă necunoscute, care le caracterizează .

Teoria științifică este una dintre cele mai stabile forme de cunoaștere științifică, dar suferă și modificări în urma acumulării de fapte noi. Când schimbările afectează principiile fundamentale ale teoriei, are loc o tranziție la noi principii și, în consecință, la noua teorie . Modificările celor mai generale teorii duc la schimbări calitative în întregul sistem de cunoștințe teoretice. Ca urmare, au loc revoluții globale ale științelor naturale și imaginea științifică a lumii se schimbă.

Imagine științifică a lumii este un sistem de teorii științifice care descrie realitatea. Mai multe detalii despre imaginile științifice ale lumii și despre evoluția lor vor fi discutate în următoarea prelegere.

Procesul cunoașterii științifice

După ce am definit formele de cunoaștere științifică și metodele de cunoaștere științifică, putem reprezenta schematic întregul proces de cunoaștere științifică sub forma unei diagrame:



Distribuie