Другие методы научного познания

Частнонаучные методы – совокупность способов, принципов познания, исследовательских приёмов и процедур, применяемых в той или иной отрасли науки, соответствующей данной основной форме движения материи. Это методы механики, физики, химии, биологии и гуманитарных (социальных) наук.

Дисциплинарные методы – системы приёмов, применяемых в той или иной дисциплине, входящей в какую-нибудь отрасль науки или возникшей на стыке наук. Каждая фундаментальная наука представляет собой комплекс дисциплин, которые имеют свой специфический предмет и свои своеобразные методы исследования.

Методы междисциплинарного исследования – совокупность ряда синтетических, интегративных способов (возникших как результат сочетания элементов различных уровней методологии), нацеленных главным образом на стыки научных дисциплин.

Эмпирическое знание - это совокупность высказываний о реальных, эмпирических объектах. Эмпирическое знание основывается на чувственном познании . Рациональный момент и его формы (суждения, понятия и др.) здесь присутствуют, но имеют подчиненное значение. Поэтому исследуемый объект отражается преимущественно со стороны своих внешних связей и проявлений, доступных созерцанию и выражающих внутренние отношения. Эмпирическое, опытное исследование направлено без промежуточных звеньев на свой объект . Оно осваивает его с помощью таких приемов и средств, как описание, сравнение, измерение, наблюдение, эксперимент, анализ, индукция (от частного к общему), а его важнейшим элементом является факт (от лат. factum - сделанное, свершившееся).

1. Наблюдение - это преднамеренное и направленное восприятие объекта познания с целью получить информацию о его форме, свойствах и отношениях. Процесс наблюдения не является пассивным созерцанием. Это активная, направленная форма гносеологического отношения субъекта по отношению к объекту, усиленная дополнительными средствами наблюдения, фиксации информации и ее трансляции. К наблюдению предъявляются требования: цель наблюдения; выбор методики; план наблюдения; контроль за корректностью и надежностью полученных результатов; обработка, осмысление и интерпретация полученной информации.

2. Измерение - это прием в познании, с помощью которого осуществляется количественное сравнение величин одного и того же качества. Качественные характеристики объекта, как правило, фиксируются приборами, количественная специфика объекта устанавливается с помощью измерений.

3. Эксперимент - (от лат. experimentum - проба, опыт), метод познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях исследуются явления действительности. Отличаясь от наблюденияактивным оперированием изучаемым объектом, Э. осуществляется на основе теории, определяющей постановку задач и интерпретацию его результатов.

4 Сравнение представляет собой метод сопоставления объектов с целью выявления сходства или различия между ними. Если объекты сравниваются с объектом, выступающим в качестве эталона, то такое называется сравнение измерением

Методы эмпирического исследования

Наблюдение

¨ сравнение

¨ измерение

¨ эксперимент

Наблюдение

Наблюдение - это целенаправленное восприятие объекта, обусловленное задачей деятельности. Основное условие научного наблюдения - объективность, т.е. возможность контроля путем либо повторного наблюдения, либо применения других методов исследования (например, эксперимента) . Это наиболее элементарный метод, один из множества других эмпирических методов.

Сравнение

Это один из наиболее распространенных и универсальных методов исследования. Известный афоризм "все познается в сравнении" - лучшее тому доказательство.

Сравнение - это соотношение между двумя целыми числами а и b, означающие, что разность (а - b) этих чисел делится на заданное целое число т, называемое модулем С; пишется а = b (mod, т) .

В исследовании сравнением называется установление сходства и различия предметов и явлений действительности. В результате сравнения устанавливается то общее, что присуще двум или нескольким объектам, а выявление общего, повторяющегося в явлениях, как известно, есть ступень на пути к познанию закона.

Для того чтобы сравнение было плодотворным, оно должно удовлетворять двум основным требованиям.

1. Сравниваться должны лишь такие явления, между которыми может существовать определенная объективная общность. Нельзя сравнивать заведомо несравнимые вещи, - это ничего не дает. В лучшем случае здесь можно только к поверхностным и потому бесплодным аналогиям.

2. Сравнение должно осуществляться по наиболее важным признакам Сравнение по несущественным признакам может легко привести к заблу^ дению.

Так, формально сравнивая работу предприятий, выпускающих один и тот же вид продукции, можно найти в их деятельности много общего. Если при этом будет упущено сравнение по таким важнейшим параметрам, как уровень производства, себестоимость продукции, различные условия, в которых функционируют сравниваемые предприятия, то легко прийти т методологической ошибке, ведущей к односторонним выводам. Если же учесть эти параметры, то станет ясным, в чем причина и где кроются действительные истоки методологической ошибки. Такое сравнение уже даст истинное, соответствующее реальному положению дел представление о рассматриваемых явлениях.

Различные интересующие исследователя объекты могут сравниваться непосредственно или опосредованно - через сравнение их с каким-либо третьим объектом. В первом случае обычно получают качественные результаты (больше - меньше; светлее - темнее; выше - ниже и т.д.). Однако уже при таком сравнении можно получить простейшие количественные характеристики, выражающие в числовой форме количественные различия между объектами (больше в 2 раза, выше в 3 раза и т.п.).

Когда же объекты сравниваются с каким-либо третьим объектом, выступающим в качестве эталона, количественные характеристики приобретают особую ценность, поскольку они описывают объекты безотносительно друг к другу, дают более глубокое и подробное знание о них (например, знать, что один автомобиль весит 1 т, а другой - 5 т, - это значит знать о них значительно больше того, что заключено в предложении: "первый автомобиль легче второго в 5 раз". Такое сравнение называется измерением. Оно будет подробно рассмотрено ниже.

С помощью сравнения информация об объекте может быть получена двумя различными путями.

Во-первых, она очень часто выступает в качестве непосредственного результата сравнения. Например, установление каких-либо соотношений между объектами, обнаружение различия или сходства между ними есть информация, получаемая непосредственно при сравнении. Эту информацию можно назвать первичной.

Во-вторых, очень часто получение первичной информации не выступает в качестве главной цели сравнения, этой целью является получение вторичной или производной информации, являющейся результатом обработки первичных данных. Наиболее распространенным и наиболее важным способом такой обработки является умозаключение по аналогии. Это умозаключение было обнаружено и исследовано (под названием "парадейгма") еше Аристотелем.

Сущность его сводится к следующему: если из двух объектов в результате сравнения обнаружено несколько одинаковых признаков, но у одного из них найден дополнительно еще какой-то признак, то предполагается, что этот признак должен быть присущ также и другому объекту. Коротко ход умозаключения по аналогии можно представить следующим образом:

А имеет признаки Х1, Х2, Х3, ..., Хп, Хп+ ,.

Б имеет признаки Х1, Х2, Х3, ..., Хп.

Вывод: "Вероятно, Б имеет признак Хп +1". Вывод на основе аналогии носит вероятностный характер, он может привести не только к истине, но и к заблуждению. Для того чтобы увеличить вероятность получения истинного знания об объекте, нужно иметь в виду следующее:

¨ умозаключение по аналогии дает тем более истинное значение, чем больше сходных признаков мы обнаружим у сравниваемых объектов;

¨ истинность вывода по аналогии находится в прямой зависимости от существенности сходных черт объектов, даже большое количество сходных, но не существенных признаков, может привести к ложному выводу;

¨ чем глубже взаимосвязь обнаруженных у объекта признаков, тем выше вероятность ложного вывода;

¨ общее сходство двух объектов не является основанием для умозаключения по аналогии, если у того из них, относительно которого делается вывод, есть признак, несовместимый с переносимым признаком. Иначе говоря, для получения истинного вывода надо учитывать не только характер сходства, но и характер различия объектов.

Измерение

Измерение исторически развивалось из операции сравнения, являющейся э основой. Однако в отличие от сравнения, измерение является более ощным и универсальным познавательным средством.

Измерение- совокупность действий, выполняемых при помощи средств измерений с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерения. Различают прямые измерения (например, измерение длины проградуированной линейкой) и косвенные измерения, основанные на известной зависимости между искомой величиной и непоссредственно измеряемыми величинами .

Измерение предполагает наличие следующих основных элементов:

объекта измерения;

единицы измерения, т.е. эталонного объекта;

измерительного прибора (приборов);

метода измерения;

наблюдателя (исследователя).

При прямом измерении результат получается непосредственно из самого процесса измерения (например, в спортивных соревнованиях измерение длины прыжка при помощи рулетки, измерение длины ковровых покрытий в магазине и т.п.).

При косвенном измерении искомая величина определяется математическим путем на основе знания других величин, полученных прямым измерением. Например, зная размер и вес строительного кирпича, можно измерить удельное давление (при соответствующих расчетах), которое должен выдержать кирпич при строительстве многоэтажных домов.

Ценность измерений видна уже хотя бы из того, что они дают точные, количественно определенные сведения об окружающей действительности. В результате измерений могут быть установлены такие факты, сделаны такие эмпирические открытия, которые приводят к коренной ломке устоявшихся в науке представлений. Это касается в первую очередь уникальных, выдающихся измерений, представляющих собой очень важные вехи в истории науки. Подобную роль сыграли в развитии физики, например, знаменитые измерения А. Майкельсоном скорости света.

Важнейшим показателем качества измерения, его научной ценности является точность. Именно высокая точность измерений Т. Браге, помноженная на необыкновенное трудолюбие И. Кеплера (свои вычисления он повторил 70 раз), позволила установить точные законы движения планет. Практика показывает, что главными путями повышения точности измерений нужно считать:

совершенствование качества измерительных приборов, действующих на основе некоторых утвердившихся принципов;

создание приборов, действующих на основе новейших научных открытий. Например, сейчас время измеряется при помощи молекулярных генераторов с точностью до 11-го знака.

В числе эмпирических методов исследования измерение занимает при^ мерно такое же место, как наблюдение и сравнение. Оно представляет собой сравнительно элементарный метод, одну из составных частей эксперимента -наиболее сложного и значимого метода эмпирического исследования.

Эксперимент

Эксперимент - исследование каких-либо явлений путем активного воздействия на них при помощи создания новых условий, соответствующих целям исследования, или же через изменение течения процесса в нужном направлении Это наиболее сложный и эффективный метод эмпирического исследования Он предполагает использование наиболее простых эмпирических методов - наблюдения, сравнения и измерения. Однако сущность его не в особой сложности, "синтетичности", а в целенаправленном, преднамеренном преобразовании исследуемых явлений, во вмешательстве экспериментатора в соответствии с его целями в течение естественных процессов.

Следует отметить, что утверждение экспериментального метода в науке - это длительный процесс, протекавший в острой борьбе передовых ученых Нового времени против античного умозрения и средневековой схоластики. (Например, английский философ-материалист Ф. Бэкон одним из первых выступил против эксперимента в науке, хотя ратовал за опыт.)

Основателем экспериментальной науки по праву считается Галилео Галилей (1564-1642), считавший основой познания опыт. Его некоторые исследования - основа современной механики: он установил законы инерции, свободного падения и движения тел по наклонной плоскости, сложения движений, открыл изохронность колебания маятника. Он сам построил телескоп с 32-кратным увеличением и открыл горы на Луне, четыре спутника Юпитера, фазы у Венеры, пятна на Солнце. В 1657 г., после его смерти, возникла Флорентийская академия опыта, работавшая по его предначертаниям и ставившая своей целью проведение прежде всего экспериментальных исследований. Научный и технический прогресс требует все более широкого применения эксперимента. Что же касается современной науки, то без эксперимента ее развитие просто немыслимо. В настоящее время экспериментальное исследование стало настолько важным, что рассматривается как одна из основных форм практической деятельности исследователей.

Преимущества эксперимента по сравнению с наблюдением

1. В ходе эксперимента становится возможным изучение того или иного явления в "чистом" виде. Это означает, что всякого рода "юбочные" факторы, затемняющие основной процесс, могут быть устранены, и исследователь получает точное знание именно об интересующем нас явлении.

2. Эксперимент позволяет исследовать свойства объектов действитедь ности в экстремальных условиях:

при сверхнизких и сверхвысоких температурах;

при высочайших давлениях:

при огромных напряженностях электрических и магнитных полей и т п

Работа в этих условиях может привести к обнаружению самых неожиданных и удивительных свойств у обыкновенных вещей и тем самым позволяет значительно глубже проникнуть в их сущность. Примером такого рода "странных" явлений, открытых в экстремальных условиях, касающихся области управления, может служить сверхпроводимость.

3. Важнейшее достоинство эксперимента - его повторяемость. В процессе эксперимента необходимые наблюдения, сравнения и измерения могут быть проведены, как правило, столько раз, сколько нужно для получения достоверных данных. Эта особенность экспериментального метода делает его весьма ценным при исследовании.

Наиболее подробно все достоинства эксперимента будут рассмотрены ниже, при изложении некоторых специфических видов эксперимента.

Ситуации, требующие экспериментального исследования

1. Ситуация, когда необходимо обнаружить у объекта неизвестные ранее свойства. Результатом такого эксперимента являются утверждения, не вытекающие из имевшегося знания об объекте.

Классический пример - опыт Э. Резерфорда по рассеянию Х-частиц, в результате которого была установлена планетарная структура атома. Подобные эксперименты называются исследовательскими.

2. Ситуация, когда необходимо проверить правильность тех или иных утверждений или теоретических построений.
15. Методы теоретического исследования. Аксиоматический метод, абстрагирование, идеализация, формализация, дедукция, анализ, синтез, аналогия.

Характерной чертой теоретического познания является то, что субъект познания имеет дело с абстрактными объектами. Теоретическое знание характеризуется системностью. Если отдельные эмпирические факты могут быть приняты или опровергнуты без изменения всей совокупности эмпирического знания, то в теоретическом знании изменение отдельных элементов знания влечет за собой изменение всей системы знания. Теоретическое знание требует и своих приемов (методов) познания, ориентированных на проверку гипотез, обоснование принципов, построение теории.

Идеализация - гносеологическое отношение, где субъект мысленно конструирует объект, прообраз которого имеется в реальном мире. И характеризуется введением в объект таких признаков отсутствующих в его реальном прообразе, и исключением свойств, присущих этому прообразу. В результате этих операций были выработаны понятия- «точка», «окружность», «прямая линия», «идеальный газ», «абсолютно черное тело» - идеализированные объекты. Образовав объект, субъект получает возможность оперировать с ним как с реально существующим объектом- строить абстрактные схемы реальных процессов, находить пути проникновения в их сущность. И. имеет предел своих возможностей. И. создается для решения конкретной задачи. Не всегда можно обеспечить переход от идеал. объекта к эмпирическому.

Формализация - построение абстрактных моделей, для исследования реальных объектов. Ф. обеспечивает возможность оперировать знаками, формулами. Вывод одних формул из других по правилам логики и математики позволяет установить теоретические закономерности без эмпиризма. Ф играет большую роль в анализе и уточнении научных понятий. В научном познании подчас нельзя не только разрешить, но даже сформулировать проблему, пока не будут уточнены относящиеся к ней понятия.

Обобщение и абстрагирование - два логических приема, применяемые почти всегда совместно в процессе познания. Обобщение - это мысленное выделение, фиксирование каких-нибудь общих существенных свойств, принадлежащих только данному классу предметов или отношений. Абстрагирование - это мысленное отвлечение, отделение общих, существенных свойств, выделенных в результате обобщения, от прочих несущественных или необщих свойств рассматриваемых предметов или отношений и отбрасывание (в рамках нашего изучения) последних. Абстрагирование не может осуществляться без обобщения, без выделения того общего, существенного, что подлежит абстрагированию. Обобщение и абстрагирование неизменно применяются в процессе формирования понятий, при переходе от представлений к понятиям и, вместе с индукцией, как эвристический метод.

Познание - это специфический вид деятельности человека, направленный на постижение окружающего мира и самого себя в этом мире. "Познание – это, обусловленный прежде всего общественно-исторической практикой, процесс приобретения и развития знания, его постоянное углубление, расширение, и совершенствование."

Теоретическое познание - это, прежде всего объяснение причины явлений. Это предполагает выяснение внутренних противоречий вещей, предсказание вероятного и необходимого наступления событий и тенденций их развития.

Понятие метод (от греческого слова "методос" - путь к чему-либо) означает совокупность приемов и операций практического и теоретического освоения действительности.

Теоретический уровень научного познания характеризуется преобладанием рационального момента - понятий, теорий, законов и других форм и "мыслительных операций". Теоретический уровень - более высокая ступень в научном познании. "Теоретический уровень познания направлен на формирование теоретических законов, которые отвечают требованиям всеобщности и необходимости, т.е. действуют везде и всегда". Результатами теоретического познания становятся гипотезы, теории, законы.

Эмпирический и теоретический уровни познания взаимосвязаны между собой. Эмпирический уровень выступает в качестве основы, фундамента теоретического. Гипотезы и теории формируются в процессе теоретического осмысления научных фактов, статистических данных, получаемых на эмпирическом уровне. К тому же теоретическое мышление неизбежно опирается на чувственно-наглядные образы (в том числе схемы, графики и т. п.), с которыми имеет дело эмпирический уровень исследования.

Формализация и аксиоматизация"

К научным методам теоретического уровня исследований относятся:

Формализация - отображение результатов мышления в точных понятиях или утверждениях, т. е. построение абстрактно-математических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов действительности. Она неразрывно связана с построением искусственных или формализованных научных законов. Формализация – отображение содержательного знания в знаковом формализме (формализованном языке). Последний создаётся для точного выражения мыслей с целью исключения возможности для неоднозначного понимания. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами). Отношения знаков заменяют собой высказывания о свойствах и отношениях предметов. Формализация играет важную роль в анализе, уточнении и экспликации научных понятий. Особенно широко формализация применяется в математике, логике и современной лингвистике.

Абстрагирование, идеализация

Каждый изучаемый объект характеризуется множеством свойств и связан множеством нитей с другими объектами. В процессе естественнонаучного познания возникает необходимость сконцентрировать внимание на одной какой-либо стороне или свойстве изучаемого объекта и отвлечься от ряда других его качеств или свойств.

Абстрагирование - мысленное выделение какого-либо предмета, в отвлечении от его связей с другими предметами, какого-либо свойства предмета в отвлечении от других его свойств, какого-либо отношения предметов в отвлечении от самих предметов.

Первоначально абстрагирование выражалось в выделении руками, взором, орудиями труда одних предметов и отвлечении от других. Об этом свидетельствует и происхождение самого слова "абстрактный" - от лат. abstractio - удаление, отвлечение. Да и русское слово "отвлеченный" происходит от глагола "влачить".

Абстрагирование составляет необходимое условие возникновения и развития любой науки и человеческого познания вообще. Вопрос о том, что в объективной действительности выделяется абстрагирующей работой мышления и от чего мышление отвлекается, в каждом конкретном случае решается в прямой зависимости от природы изучаемого объекта и тех задач, которые ставятся перед исследователем. Например, в математике многие задачи решаются с помощью уравнений без рассмотрения конкретных объектов, стоящих за ними - люди это или животные, растения или минералы. В этом и состоит великая сила математики, а вместе с тем и ее ограниченность.

Для механики, изучающей перемещение тел в пространстве, безразличны физико-кинетические свойства тел, кроме массы. И. Кеплеру были неважны красноватый цвет Марса или температура Солнца для установления законов обращения планет. Когда Луи де Бройль (1892-1987) искал связь между свойствами электрона как частицы и как волны, он имел право не интересоваться никакими другими характеристиками этой частицы.

Абстрагирование - это движение мысли вглубь предмета, выделение его существенных элементов. Например, чтобы данное свойство объекта рассматривалось как химическое, необходимо отвлечение, абстракция. В самом деле, к химическим свойствам вещества не относится изменение его формы, поэтому химик исследует медь, отвлекаясь от того, что именно из нее изготовлено.

В живой ткани логического мышления абстракции позволяют воспроизвести более глубокую и точную картину мира, чем это можно сделать с помощью восприятия.

Важным приемом естественнонаучного познания мира является идеализация как специфический вид абстрагирования.

Идеализация - это мыслительное образование абстрактных объектов, не существующих и не осуществимых в действительности, но для которых имеются прообразы в реальном мире.

Идеализация - это процесс образования понятий, реальные прототипы которых могут быть указаны лишь с той или иной степенью приближения. Примеры идеализированных понятий: "точка", т.е. объект, который не имеет ни длины, ни высоты, ни ширины; "прямая линия", "окружность", "точечный электрический заряд", "идеальный газ", "абсолютно черное тело" и др.

Введение в естественнонаучный процесс исследования идеализированных объектов позволяет осуществить построение абстрактных схем реальных процессов, что необходимо для более глубокого проникновения в закономерности их протекания.

Действительно, нигде в природе не встречается "геометрическая точка" (не имеющая размеров), но попытка построения геометрии, не использующей этой абстракции, не приводит к успеху. Точно так же невозможно развивать геометрию без таких идеализированных понятий, как "прямая линия", "плоскосгь",. "шар" и т. д. Все реальные прообразы шара имеют на своей поверхности выбоины и неровности, а некоторые несколько отклоняются от "идеальной" формы шара (как, например, земля), но если бы геометры стали заниматься такими выбоинами, неровностями и отклонениями, они никогда не смогли бы получить формулу для объема шара. Поэтому мы изучаем "идеализированную" форму шара и, хотя получаемая формула в применении к реальным фигурам, лишь похожим на шар, дает некоторую погрешность, полученный приближенный ответ достаточен для практических потребностей.

Наблюдение - целенаправленное пассивное изучение предметов, опирающееся в основном на данные органов чувств. В ходе наблюдения мы получаем знания не только о внешних сторонах объекта познания, но и - в качестве конечной цели - о его существенных свойствах и отношениях.

Наблюдение может быть непосредственным и опосредованным различными приборами и другими техническими устройствами. По мере развития науки оно становится все более сложным и опосредованным. Основные требования к научному наблюдению: однозначность замысла (что именно наблюдается); возможность контроля путем либо повторного наблюдения, либо с помощью других методов (например, эксперимента). Важным моментом наблюдения является интерпретация его результатов - расшифровка показаний приборов и т. п.

Эксперимент - активное и целенаправленное вмешательство в протекание изучаемого процесса, соответствующее изменение исследуемого объекта или его воспроизведение в специально созданных и контролируемых условиях, определяемых целями эксперимента, В его ходе изучаемый объект изолируется от влияния побочных, затемняющих его сущность обстоятельств и представляется в «чистом виде».

Основные особенности эксперимента: а) более активное (чем при наблюдении) отношение к объекту исследования, вплоть до его изменения и преобразования; б) возможность контроля за поведением объекта и проверки результатов; в) многократная воспроизводимость изучаемого объекта по желанию исследователя; г) возможность обнаружения таких свойств явлений, которые не наблюдаются в естественных условиях.

Виды (типы) экспериментов весьма разнообразны. Так, по своим функциям выделяют исследовательские (поисковые), проверочные (контрольные), воспроизводящие эксперименты. По характеру объектов различают физические, химические, биологические, социальные и т. п. Существуют эксперименты качественные и количественные. Широкое распространение в современной науке получил мысленный эксперимент - система мыслительных процедур, проводимых над идеализированными объектами.

Измерение - совокупность действий, выполняемых при помощи определенных средств с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерения.

Сравнение - познавательная операция, выявляющая сходство или различие объектов (либо ступеней развития одного и того же объекта), т.е. их тождество и различия. Оно имеет смысл только в совокупности однородных предметов, образующих класс. Сравнение предметов в классе осуществляется по признакам, существенным для данного рассмотрения. При этом предметы, сравниваемые по одному признаку, могут быть несравнимы по другому.

Сравнение является основой такого логического приема, как аналогия (см. далее), и служит исходным пунктом сравнительно-исторического метода. Его суть - выявление общего и особенного в познании различных ступеней (периодов, фаз) развития одного и того же явления или разных сосуществующих явлений.

Описание - познавательная операция, состоящая в фиксировании результатов опыта (наблюдения или эксперимента) с помощью определенных систем обозначения, принятых в науке.

Следует подчеркнуть, что методы эмпирического исследования никогда не реализуются «вслепую», а всегда «теоретически нагружены», направляются определенными концептуальными идеями.

Моделирование - метод исследования определенных объектов путем воспроизведения их характеристик на другом объекте - модели, которая представляет собой аналог того или иного фрагмента действительности (вещного или мыслительного) - оригинала модели. Между моделью и объектом, интересующим исследователя, должно существовать известное подобие (сходство) - в физических характеристиках, структуре, функциях и др.

Формы моделирования весьма разнообразны и зависят от используемых моделей и сферы применения моделирования. По характеру моделей выделяют материальное (предметное) и идеальное моделирование, выраженное в соответствующей знаковой форме. Материальные модели являются природными объектами, подчиняющимися в своем функционировании естественным законам физики, механики и т. п. При материальном (предметном) моделировании конкретного объекта его изучение заменяется исследованием некоторой модели, имеющей ту же физическую природу, что и оригинал (модели самолетов, кораблей, космических аппаратов и т. п.).

При идеальном (знаковом) моделировании модели выступают в виде графиков, чертежей, формул, систем уравнений, предложений естественного и искусственного (символы) языка и т. п. В настоящее время широкое распространение получило математическое (компьютерное) моделирование.

Что такое наблюдение? Это исследовательский метод, который применяется в психологии для организованного и целенаправленного восприятия и изучения какого-либо объекта. Используется там, где вмешательство наблюдателя может нарушить процесс взаимодействия личности с окружающей средой. Этот метод особенно нужен тогда, когда нужно получить полноценную картину происходящего и понять

Наблюдение - это специально организованное и фиксируемое восприятие какого-либо объекта. Оно может быть опосредованным и непосредственным, внутренним и внешним, невключенным и включенным, косвенным и прямым, выборочным и сплошным, лабораторным и полевым.

По систематичности его делят на:

1. Несистематическое наблюдение - при котором создается обобщенная картина поведения группы людей или отдельного индивидуума в определенных условиях. При этом не ставится цель фиксирования следственно-причинной зависимости и формирования строгих описаний явлений.

2. Систематическое , которое проводится по строго определенному плану. Исследователь при этом регистрирует особенности поведения и условия окружающей среды.

1. Выборочное наблюдение - это способ, при котором наблюдатель фиксирует лишь некоторые параметры поведения.

2. Сплошное , при котором исследователь фиксирует все особенности поведения без исключения.

По форме наблюдения различают:

1. Осознанное наблюдение - это способ, при котором наблюдаемый человек знает, что за ним наблюдают. При этом наблюдаемый, как правило, находится в курсе Но бывают случаи, когда объекту сообщаются ложные цели наблюдения. Это делается из-за этических проблем относительно полученных выводов.

Недостатки осознанного типа наблюдения: наблюдателя на объект, из-за чего нередко надо делать несколько наблюдений за объектом.

Особенности: наблюдатель может воздействовать на поведение и действия объекта, что при необдуманной постановке может сильно изменить результаты; наблюдаемые, в свою очередь, могут из-за некоторых психологических причин выдать ложные действия за свои обычные, смутиться или дать волю своим эмоциям; такое наблюдение нельзя проводить в повседневной жизни человека.

2. Внутреннее неосознанное наблюдение - это способ, при котором наблюдаемым людям ничего неизвестно о том, что за ними ведется наблюдение. При этом исследователь становится частью системы наблюдения. Примером может служить ситуация, когда психолог внедряется в группу хулиганов и не сообщает о своих намерениях.

Такая форма наблюдения удобна для качественного исследования поведения в обществе При этом наличие наблюдателя становится естественным, что никак не влияет на результаты исследования.

Недостатки неосознанного наблюдения: трудность получения результатов; исследователь может быть втянут в конфликт ценностей.

Особенности: исследуемый объект ничего не знает о том, что за ним наблюдают; исследователь получает много информации о наблюдаемом.

3. Внешнее неосознанное наблюдение - это способ, при котором исследуемый объект ничего не знает о наблюдении, а сам наблюдатель ведет свою работу без непосредственного контакта с объектом. Данный способ удобен тем, что наблюдатель не стесняет поведение наблюдаемых и не провоцирует их ложные действия.

Методы эмпирического исследования

¨ наблюдение

¨ сравнение

¨ измерение

¨ эксперимент

Наблюдение

Наблюдение - это целенаправленное восприятие объекта, обусловленное задачей деятельности. Основное условие научного наблюдения - объективность, т.е. возможность контроля путем либо повторного наблюдения, либо применения других методов исследования (например, эксперимента) . Это наиболее элементарный метод, один из множества других эмпирических методов.

Сравнение

Это один из наиболее распространенных и универсальных методов исследования. Известный афоризм "все познается в сравнении" - лучшее тому доказательство.

Сравнение - это соотношение между двумя целыми числами а и b, означающие, что разность (а - b) этих чисел делится на заданное целое число т, называемое модулем С; пишется а = b (mod, т) .

В исследовании сравнением называется установление сходства и различия предметов и явлений действительности. В результате сравнения устанавливается то общее, что присуще двум или нескольким объектам, а выявление общего, повторяющегося в явлениях, как известно, есть ступень на пути к познанию закона.

Для того чтобы сравнение было плодотворным, оно должно удовлетворять двум основным требованиям.

1. Сравниваться должны лишь такие явления, между которыми может существовать определенная объективная общность. Нельзя сравнивать заведомо несравнимые вещи, - это ничего не дает. В лучшем случае здесь можно только к поверхностным и потому бесплодным аналогиям.

2. Сравнение должно осуществляться по наиболее важным признакам Сравнение по несущественным признакам может легко привести к заблу^ дению.

Так, формально сравнивая работу предприятий, выпускающих один и тот же вид продукции, можно найти в их деятельности много общего. Если при этом будет упущено сравнение по таким важнейшим параметрам, как уровень производства, себестоимость продукции, различные условия, в которых функционируют сравниваемые предприятия, то легко прийти т методологической ошибке, ведущей к односторонним выводам. Если же учесть эти параметры, то станет ясным, в чем причина и где кроются действительные истоки методологической ошибки. Такое сравнение уже даст истинное, соответствующее реальному положению дел представление о рассматриваемых явлениях.

Различные интересующие исследователя объекты могут сравниваться непосредственно или опосредованно - через сравнение их с каким-либо третьим объектом. В первом случае обычно получают качественные результаты (больше - меньше; светлее - темнее; выше - ниже и т.д.). Однако уже при таком сравнении можно получить простейшие количественные характеристики, выражающие в числовой форме количественные различия между объектами (больше в 2 раза, выше в 3 раза и т.п.).

Когда же объекты сравниваются с каким-либо третьим объектом, выступающим в качестве эталона, количественные характеристики приобретают особую ценность, поскольку они описывают объекты безотносительно друг к другу, дают более глубокое и подробное знание о них (например, знать, что один автомобиль весит 1 т, а другой - 5 т, - это значит знать о них значительно больше того, что заключено в предложении: "первый автомобиль легче второго в 5 раз". Такое сравнение называется измерением. Оно будет подробно рассмотрено ниже.

С помощью сравнения информация об объекте может быть получена двумя различными путями.

Во-первых, она очень часто выступает в качестве непосредственного результата сравнения. Например, установление каких-либо соотношений между объектами, обнаружение различия или сходства между ними есть информация, получаемая непосредственно при сравнении. Эту информацию можно назвать первичной.

Во-вторых, очень часто получение первичной информации не выступает в качестве главной цели сравнения, этой целью является получение вторичной или производной информации, являющейся результатом обработки первичных данных. Наиболее распространенным и наиболее важным способом такой обработки является умозаключение по аналогии. Это умозаключение было обнаружено и исследовано (под названием "парадейгма") еше Аристотелем.

Сущность его сводится к следующему: если из двух объектов в результате сравнения обнаружено несколько одинаковых признаков, но у одного из них найден дополнительно еще какой-то признак, то предполагается, что этот признак должен быть присущ также и другому объекту. Коротко ход умозаключения по аналогии можно представить следующим образом:

А имеет признаки Х 1 , Х 2 , Х 3 , ..., Х п, Х п+ ,.

Б имеет признаки Х 1 , Х 2 , Х 3 , ..., Х п.

Вывод: "Вероятно, Б имеет признак Х п +1 ". Вывод на основе аналогии носит вероятностный характер, он может привести не только к истине, но и к заблуждению. Для того чтобы увеличить вероятность получения истинного знания об объекте, нужно иметь в виду следующее:

¨ умозаключение по аналогии дает тем более истинное значение, чем больше сходных признаков мы обнаружим у сравниваемых объектов;

¨ истинность вывода по аналогии находится в прямой зависимости от существенности сходных черт объектов, даже большое количество сходных, но не существенных признаков, может привести к ложному выводу;

¨ чем глубже взаимосвязь обнаруженных у объекта признаков, тем выше вероятность ложного вывода;

¨ общее сходство двух объектов не является основанием для умозаключения по аналогии, если у того из них, относительно которого делается вывод, есть признак, несовместимый с переносимым признаком. Иначе говоря, для получения истинного вывода надо учитывать не только характер сходства, но и характер различия объектов.

Измерение

Измерение исторически развивалось из операции сравнения, являющейся э основой. Однако в отличие от сравнения, измерение является более ощным и универсальным познавательным средством.

Измерение- совокупность действий, выполняемых при помощи средств измерений с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерения. Различают прямые измерения (например, измерение длины проградуированной линейкой) и косвенные измерения, основанные на известной зависимости между искомой величиной и непоссредственно измеряемыми величинами .

Измерение предполагает наличие следующих основных элементов:

объекта измерения;

единицы измерения, т.е. эталонного объекта;

измерительного прибора (приборов);

метода измерения;

наблюдателя (исследователя).

При прямом измерении результат получается непосредственно из самого процесса измерения (например, в спортивных соревнованиях измерение длины прыжка при помощи рулетки, измерение длины ковровых покрытий в магазине и т.п.).

При косвенном измерении искомая величина определяется математическим путем на основе знания других величин, полученных прямым измерением. Например, зная размер и вес строительного кирпича, можно измерить удельное давление (при соответствующих расчетах), которое должен выдержать кирпич при строительстве многоэтажных домов.

Ценность измерений видна уже хотя бы из того, что они дают точные, количественно определенные сведения об окружающей действительности. В результате измерений могут быть установлены такие факты, сделаны такие эмпирические открытия, которые приводят к коренной ломке устоявшихся в науке представлений. Это касается в первую очередь уникальных, выдающихся измерений, представляющих собой очень важные вехи в истории науки. Подобную роль сыграли в развитии физики, например, знаменитые измерения А. Майкельсоном скорости света.

Важнейшим показателем качества измерения, его научной ценности является точность. Именно высокая точность измерений Т. Браге, помноженная на необыкновенное трудолюбие И. Кеплера (свои вычисления он повторил 70 раз), позволила установить точные законы движения планет. Практика показывает, что главными путями повышения точности измерений нужно считать:

совершенствование качества измерительных приборов, действующих на основе некоторых утвердившихся принципов;

создание приборов, действующих на основе новейших научных открытий. Например, сейчас время измеряется при помощи молекулярных генераторов с точностью до 11-го знака.

В числе эмпирических методов исследования измерение занимает при^ мерно такое же место, как наблюдение и сравнение. Оно представляет собой сравнительно элементарный метод, одну из составных частей эксперимента -наиболее сложного и значимого метода эмпирического исследования.

Эксперимент

Эксперимент - исследование каких-либо явлений путем активного воздействия на них при помощи создания новых условий, соответствующих целям исследования, или же через изменение течения процесса в нужном направлении Это наиболее сложный и эффективный метод эмпирического исследования Он предполагает использование наиболее простых эмпирических методов - наблюдения, сравнения и измерения. Однако сущность его не в особой сложности, "синтетичности", а в целенаправленном, преднамеренном преобразовании исследуемых явлений, во вмешательстве экспериментатора в соответствии с его целями в течение естественных процессов.

Следует отметить, что утверждение экспериментального метода в науке - это длительный процесс, протекавший в острой борьбе передовых ученых Нового времени против античного умозрения и средневековой схоластики. (Например, английский философ-материалист Ф. Бэкон одним из первых выступил против эксперимента в науке, хотя ратовал за опыт.)

Основателем экспериментальной науки по праву считается Галилео Галилей (1564-1642), считавший основой познания опыт. Его некоторые исследования - основа современной механики: он установил законы инерции, свободного падения и движения тел по наклонной плоскости, сложения движений, открыл изохронность колебания маятника. Он сам построил телескоп с 32-кратным увеличением и открыл горы на Луне, четыре спутника Юпитера, фазы у Венеры, пятна на Солнце. В 1657 г., после его смерти, возникла Флорентийская академия опыта, работавшая по его предначертаниям и ставившая своей целью проведение прежде всего экспериментальных исследований. Научный и технический прогресс требует все более широкого применения эксперимента. Что же касается современной науки, то без эксперимента ее развитие просто немыслимо. В настоящее время экспериментальное исследование стало настолько важным, что рассматривается как одна из основных форм практической деятельности исследователей.

Преимущества эксперимента по сравнению с наблюдением

1. В ходе эксперимента становится возможным изучение того или иного явления в "чистом" виде. Это означает, что всякого рода "юбочные" факторы, затемняющие основной процесс, могут быть устранены, и исследователь получает точное знание именно об интересующем нас явлении.

2. Эксперимент позволяет исследовать свойства объектов действитедь ности в экстремальных условиях:

при сверхнизких и сверхвысоких температурах;

при высочайших давлениях:

при огромных напряженностях электрических и магнитных полей и т п

Работа в этих условиях может привести к обнаружению самых неожиданных и удивительных свойств у обыкновенных вещей и тем самым позволяет значительно глубже проникнуть в их сущность. Примером такого рода "странных" явлений, открытых в экстремальных условиях, касающихся области управления, может служить сверхпроводимость.

3. Важнейшее достоинство эксперимента - его повторяемость. В процессе эксперимента необходимые наблюдения, сравнения и измерения могут быть проведены, как правило, столько раз, сколько нужно для получения достоверных данных. Эта особенность экспериментального метода делает его весьма ценным при исследовании.

Наиболее подробно все достоинства эксперимента будут рассмотрены ниже, при изложении некоторых специфических видов эксперимента.

Ситуации, требующие экспериментального исследования

1. Ситуация, когда необходимо обнаружить у объекта неизвестные ранее свойства. Результатом такого эксперимента являются утверждения, не вытекающие из имевшегося знания об объекте.

Классический пример - опыт Э. Резерфорда по рассеянию Х-частиц, в результате которого была установлена планетарная структура атома. Подобные эксперименты называются исследовательскими.

2. Ситуация, когда необходимо проверить правильность тех или иных утверждений или теоретических построений.

Наблюдение, измерение, эксперимент как метод научного познания

Логика и философия

Эта активность возрастает от наблюдения к модельному эксперименту. В акте научного наблюдения можно выделить: 1 объект наблюдения; 2 субъект наблюдения наблюдатель; 3 средства наблюдения; 4 условия наблюдения; 5 систему знаний исходя их которой задают цель наблюдения. Следует подчеркнуть следующие особенности научного наблюдения: опирается на развитую теорию или отдельные теоретические положения; служит решению определенной теоретической задачи постановке новых проблем выдвижению новых или проверке существующих гипотез; имеет...

ВОПРОС №24

Наблюдение, измерение, эксперимент как метод научного познания

По Радугину (стр. 113)

Методы получения эмпирического знания

К эмпирическому уровню научного познания относят все те методы, приемы, способы познавательной деятельности, а также формулирования и закрепления знания, которые являются содержанием материально-чувственной деятельности человека. С точки зрения способов получения знания и их роли в познавательном процессе их можно подразделить на две группы: 1) методы вычленения и исследования эмпирического объекта; 2) методы обработки и систематизации полученного эмпирического знания.

К методам вычленения и исследования эмпирического объекта относятся следующие: наблюдение, измерение, эксперимент, модельный эксперимент.

Порядок, в котором мы расположили эти методы, соответствует мере активности исследователя. Эта активность возрастает от наблюдения к модельному эксперименту. Все предшествующие методы (более простые) входят в последующие (более сложные).

а) Научное наблюдение

Наблюдение, как наиболее элементарный метод, лежит в основе всех эмпирических методов. И измерение, и сравнение включают в себя наблюдение, но последнее может осуществляться и без первых. В науке наблюдение используется для получения эмпирической информации относительно исследуемой области, а также для проверки и обоснованности истинности эмпирических суждений.

Научное наблюдение – это метод познания, который заключается в преднамеренном, целенаправленном, непосредственном, систематическом восприятии предметов и явлений внешнего мира.

В акте научного наблюдения можно выделить: 1) объект наблюдения; 2) субъект наблюдения (наблюдатель); 3) средства наблюдения; 4) условия наблюдения; 5) систему знаний, исходя их которой задают цель наблюдения. Следует подчеркнуть следующие особенности научного наблюдения:

— опирается на развитую теорию или отдельные теоретические положения;

— служит решению определенной теоретической задачи, постановке новых проблем, выдвижению новых или проверке существующих гипотез;

— имеет обоснованный планомерный и организованный характер;

— является систематичным, исключающим ошибки случайного происхождения;

— использует специальные средства наблюдения — микроскопы, телескопы, фотоаппараты и т. п., существенно расширяя тем самым область и возможности наблюдения.

Важнейшим требованием к научному наблюдению является требование интерсубъективности . Это подразумевает, что наблюдение может повторить каждый наблюдатель с одинаковым результатом. Лишь при соблюдении этого требования результат наблюдения будет включен в науку. Интерсубъективность наблюдения важна потому, что она свидетельствует об объективности результата наблюдения. Если все наблюдатели, повторившие некоторое наблюдение, получили один и тот же результат, то это дает нам основание считать результат наблюдения объективным научным свидетельством. Конечно, интерсубъективность наблюдения не может с достоверностью обосновать его результат, так как заблуждаться могут все наблюдатели (если все они, например, исходят из ложных теоретических предпосылок), однако интерсубъективность предохраняет нас от ошибок того или иного конкретного наблюдателя.

Наблюдения разделяются на непосредственные и косвенные. При непосредственном наблюдении ученый наблюдает сам избранный объект. Однако далеко не всегда это возможно. Например, объекты квантовой механики или многие объекты астрономии невозможно наблюдать непосредственно. О свойствах таких объектов мы можем судить лишь на основе их взаимодействия с другими объектами. Подобного рода наблюдения называют косвенными наблюдениями . Косвенное наблюдение опирается на предположение об определенной закономерной связи между свойствами непосредственно наблюдаемых объектов и наблюдаемыми проявлениями этих свойств, и содержит логический вывод о свойствах ненаблюдаемого объекта на основе наблюдаемого эффекта его действия. Например, изучая поведение элементарных частиц, физик непосредственно наблюдает лишь их треки в камере Вильсона, которые представляют собой результат взаимодействия элементарной частицы с молекулами пара, заполняющего камеру. По характеру треков физик судит о поведении и свойствах изучаемой частицы.

Следует заметить, что между непосредственным и косвенным наблюдением нельзя провести резкой границы. В современной науке косвенные наблюдения получают все большее распространение по мере того, как увеличивается число приборов, используемых при наблюдении, и расширяется сфера научного исследования. Наблюдаемый предмет воздействует на прибор, а ученый непосредственно наблюдает лишь результат взаимодействия предмета с прибором.

В наблюдении активность субъекта еще не направлена на преобразование предмета изучения. Объект либо остается недоступным целенаправленному изменению, либо сознательно ограждается от возможных воздействий с целью сохранения его естественного состояния. Возможность зафиксировать объект в его естественном состоянии – главное преимущество метода наблюдения.

б) Измерение

Активность наблюдения может быть существенно повышена при помощи измерения объекта, его свойств и отношений. Измерение относится к количественным методам познания. Измерением называется метод познания через процесс представления свойств реальных объектов в виде числовой величины. Иными словами, измерение есть установление числового соотношения между свойствами и отношениями объектов.

Оно представляет собой деятельность, основанную на создании и использовании измерительной техники, материальных орудий в качестве средств измерения, включающую определенные физические процессы, базирующуюся на тех или иных теоретических предпосылках. Следует отметить, что приборы и измерительная техника, в свою очередь, созданы на основе тех или иных эмпирических и теоретических концепций. Это позволяет снять издержки и субъективные моменты, присутствующие в обычном чувственном созерцании, существенно повысить точность результатов. Например, в качестве такой концепции выступаю правила измерения : эквивалентность, аддитивность, единицы измерения.

Правило эквивалентности : если физические значение, измеряемых величин равны, то должны быть равны и их числовые выражения.

Если физическое значение одной величины меньше (больше) физического значения другой величины, то числовое выражение первой должно быть меньше (больше) числового выражения второй.

Правило аддитивности : числовое значение суммы двух физических значений некоторой величины должно быть равно сумме числовых значений этой величины .

Эту операцию следует отличать от арифметического сложения. Операция соединения двух разных значений одной величины не всегда подчиняется данному правилу. Величины , соединение которых подчиняется указанному правилу, называются «аддитивными» . Таковыми, например, являются вес, длина, объем в классической физике. Если соединить вместе два тела, то вес получившейся совокупности (отвлекаясь от дефекта массы) будет равен сумме весов этих тел. Величины, не подчиняющиеся указанному правилу, называются «неаддитивными». Примером неаддитивной величины может служить температура. Если соединить вместе два тела с температурой, скажем, 20° С и 50° С, то температура этой пары тел не будет равна 70° С. Существование неаддитивных величин показывает, что при обращении с количественными понятиями мы должны учитывать, какие конкретные свойства обозначаются этими понятиями, ибо эмпирическая природа этих свойств накладывает ограничения на операции, производимые с соответствующими количественными величинами.

Правило единицы измерения . Мы должны выбрать некоторое тело или легко воспроизводимый естественный процесс и охарактеризовать единицу измерения посредством этого тела или процесса. Для температуры, как мы видели, задают шкалу измерения, выбирая две крайние точки, например, точку замерзания воды и точку ее кипения, и разделяют отрезок трубки между этими точками на определенное количество частей. Каждая такая часть будет единицей измерения температуры — градусом. Единицей измерения длины является метр, времени — секунда. Хотя единицы измерения выбираются произвольно, однако на их выбор накладываются определенные ограничения. Тело или процесс, избранные в качестве единицы измерения, должны сохранять неизменными свои размеры, форму, периодичность. Строгое соблюдение этих требований было бы возможно только для идеального эталона. Реальные же тела и процессы подвержены изменениям под влиянием окружающих условий. Поэтому в качестве реальных эталонов выбирают как можно более устойчивые к внешним воздействиям тела и процессы.

Последовательное применение метода измерения в научном исследовании, начало которому было положено трудами Леонардо да Винчи, Тихо Браге, Галилеем, Ньютоном сыграло существенную роль в становлении классического естествознания. Провозглашенный Галилеем принцип количественного подхода, согласно которому описание физических явлений должно опираться только на величины, имеющие количественную меру, стало методологическим фундаментом естествознания, обусловившего его быстрое, прогрессивное развитие. Метод измерения является объектом изучения самостоятельной научной дисциплины «метрологии».

в) Эксперимент

Важнейшим методом эмпирического познания является эксперимент. Эксперимент включает в себя наблюдение и измерение, а также физическое воздействие на изучаемые объекты. Эксперимент – это метод познания, в процессе которого осуществляется непосредственно материальное воздействие на реальный объект или окружающие его условия, производимые с целью познания этого объекта.

Эксперимент всегда представляет собой вопрос, обращенный к природе. Но чтобы вопрос был осмысленным и допускал определенный ответ, он должен опираться на предварительное знание об исследуемой области. Это знание и дает теория, и именно теория ставит тот вопрос, ответ на который должна дать природа. Поэтому эксперимент как вид материальной деятельности всегда связан с теорий. Первоначально вопрос формулируется в языке теории, т.е. в теоретических терминах, обозначающих абстрактные, идеализированные объекты. Чтобы эксперимент мог ответить на вопрос теории, этот вопрос нужно переформулировать в эмпирических терминах , значениями которых являются эмпирические объекты (данные эмпирически).

Метод эксперимента предполагает осуществлять в соответствии с решаемой проблемой следующие операции:

— конструктивизацию объекта: вычленение объекта или предмета исследования, его изоляцию от влияния побочных и затемняющих сущность явлений, изучение в относительно чистом виде;

— эмпирическую интерпретацию исходных теоретических понятий и положений, выбор или создание экспериментальных средств;

— целенаправленное воздействие на объект: планомерное изменение, варьирование, комбинирование различных условий в целях получения искомого результата;

— многократное воспроизведение хода процесса, фиксацию данных в протоколах наблюдений, их обработку и перенос на другие объекты класса, не подвергнутые исследованию.

В эксперименте можно выделить следующие элементы: 1) цель эксперимента; 2) объект экспериментирования: 3) условия, в которых находится или в которые помещается объект: 4) средства эксперимента; 5) материальное воздействие на объект.

Целью эксперимента может быть установление каких-либо закономерностей или обнаружение фактов. Эксперименты, проводимые такой целью, называются "поисковыми ". Результатом поискового эксперимента является новая информация об изучаемой области. Однако чаще всего эксперимент проводится с целью проверки некоторой гипотезы или теории. Такой эксперимент называется "проверочным " . Ясно, что невозможно провести резкой границы между этими двумя видами эксперимента. Один и тот же эксперимент может быть поставлен для проверки гипотезы, и в то же время дать неожиданную информацию об изучаемых объектах. Точно так же и результат поискового эксперимента может заставить нас отказаться от принятой гипотезы или, напротив, даст эмпирическое обоснование нашим теоретическим рассуждениям. В современной науке один и тот же эксперимент все чаще обслуживает разные цели.

Различают два вида эксперимента: лабораторный и естественный. Сохраняя общие принципы проведения эксперимента: наличие определенной ситуации, участие независимой и зависимой переменной, они отличаются друг от друга по двум факторам: степенью реалистичности обстановки и степенью контроля исследователя над ситуацией . Лабораторный эксперимент осуществляется в искусственных условиях, со строгим контролем за всеми влияющими факторами. Иными словами, чистота эксперимента в лабораторном эксперименте доводится до максимума, и он дает довольно точные данные о зависимостях переменных. Однако лабораторная ситуация далека по реалистичности от естественной ситуации, и поэтому встает вопрос о правомерности экстраполяции результатов лабораторного эксперимента на жизненные ситуации. Остается неясным, сохраняется ли причинная связь между факторами О и X за пределами эксперимента, и если сохраняется, то до какой степени.

Специфика эксперимента как эмпирического метода научного познания заключается в том, что в нем целенаправленно и продуманно создается искусственная ситуация, в которой изучаемое свойство выделяется, проявляется и оценивается лучше всего . Эксперимент отличается от наблюдения вмешательством в ситуацию со стороны исследователя, осуществляющего целенаправленное манипулирование факторами и регистрацию соответствующих изменений в поведении изучаемого объекта. Факторы, участвующие в экспериментальном исследовании, называются переменными . Они подразделяются на два типа: независимая переменная и зависимая переменная. Переменная, которой манипулируют, подвергают изменению, называется независимой переменной . Независимая переменная - это некое условие, которое экспериментатор систематически изменяет, чтобы оценить его влияние на другую переменную. Переменная, предположительно меняющаяся в ответ на изменения независимой переменной, называется зависимой переменной. Иными словами, эксперимент - это метод исследования, при котором исследователь изучает влияние одного класса переменных (независимых переменных) на другой класс переменных (зависимых переменных). При этом предполагается, что зависимая переменная должна изменяться как функция изменений независимой переменной. Измеряемые изменения зависимой переменной рассматриваются как «зависимые» от манипулирования независимой переменной. Такова схема классического эксперимента, которая сложилась в науке на основе истолкования принципа детерминизма как однозначной причинно-следственной связи.

Предполагалось, что, зная начальное состояние системы в некоторых постоянных условиях, можно предвидеть поведение этой системы в будущем; можно четко выделить изучаемое явление, реализовать его в желаемом направлении, строго упорядочить все мешающие факторы либо отвлечься от них как несущественных (например, исключить субъект из результатов познания). Возрастающее значение вероятностно-статистических представлений и принципов в реальной практике современной науки, а также признание не только объективной определенности, но и объективной неопределенности, и понимание в связи с этим детерминации как относительной неопределенности (или как ограничения неопределенности), привело к новому представлению о структуре и принципах эксперимента. Выработка новой стратегии эксперимента непосредственно вызвана переходом от изучения хорошо организованных систем, в которых можно было выделить явления, зависящие от небольшого числа переменных, к изучению так называемых диффузных или «плохо организованных» систем. В этих системах нельзя четко выделить отдельные явления и разграничить действие переменных различной физической природы. Это и потребовало более широко применять методы статистики, по сути дела, внесло «концепцию случая» в эксперимент. Программу эксперимента стали создавать так, чтобы предельно разнообразить многочисленные факторы и учесть их статистически.

Таким образом, эксперимент из однофакторного, жестко детерминированного, воспроизводящего однозначные связи и отношения, превратился в метод, учитывающий многие факторы сложной (диффузной) системы и воспроизводящий одно- и многозначные отношения, т.е. эксперимент приобрел вероятностно-детерминированный характер.

В тех случаях, когда прямое экспериментальное исследование самого объекта невозможно или затруднено, экономически нецелесообразно или почему-либо нежелательно, прибегают к так называемому модельному эксперименту , в котором исследованию подвергается уже не сам объект, а замещающая его модель. Под моделью имеют в виду некоторую реально существующую или мысленно представляемую систему, которая, замещая в познавательных процессах другую систему — оригинал, находится с ней в отношении сходства (подобия). Благодаря такому отношению изучение модели позволяет получить информацию об оригинале, об его существенных свойствах и отношениях.

Модели могут быть материальными и мысленными в зависимости от того, создаются ли они из материальных средств и функционируют по объективным законам природы или же они конструируются мысленно в сознании исследователя, который совершает с ними все операции в уме, пользуясь, конечно, определенными правилами и законами. Важнейшей особенностью любой модели является ее сходство с оригиналом в одном или нескольких из строго зафиксированных и обоснованных отношений.

Материальные модели отражают соответствующие объекты в трех формах сходства: физического подобия, аналогии и изоморфизма как взаимно однозначного соответствия структур. Модельный эксперимент имеет дело с материальной моделью, которая одновременно является как объектом изучения, так и экспериментальным средством. С введением модели структура эксперимента существенно усложняется. Теперь исследователь и прибор взаимодействуют не с самим объектом, а лишь с замещающей его моделью, вследствие чего существенно усложняется операционная структура эксперимента. Усиливается роль теоретической стороны исследования, поскольку необходимо обосновать отношение подобия между моделью и объектом, и возможность экстраполировать на этот объект полученные данные.

г) Эмпирический научный факт

Рассмотренные эмпирические методы познания в качестве результата дают фактуальное знание о мире или научные факты. Эмпирический факт – это определенная эмпирическая реальность, данная в восприятии человека, зафиксированная различными информационными средствами и интерпретированная на основе определенных социокультурных и теоретических установок.

Чтобы получить эмпирический факт необходимо осуществить, по меньшей мере, два типа операций. Во-первых, рациональную обработку данных наблюдения, измерения, экспериментов и поиск в них устойчивого, инвариантного содержания. Для формирования факта необходимо выделить в них повторяющиеся признаки и устранить случайные возмущения и погрешности, связанные с ошибками наблюдателя. Если в процессе наблюдения производится измерение, то данные наблюдения записываются в виде чисел. Тогда для получения эмпирического факта требуется определенная статическая обработка результатов измерения, поиск среднестатистических величин в множестве этих данных. Если в процессе наблюдения применялись приборные установки, то наряду с протоколами наблюдения, всегда составляется протокол контрольных испытаний приборов, в котором фиксируются их возможные систематические ошибки. При статистической обработке данных эти ошибки также учитываются, они удаляются из данных наблюдений и экспериментов в процессе поиска их инвариантного содержания.

Во-вторых, для установления научного факта необходимо истолкование выявленного в наблюдениях и экспериментах инвариантного содержания. В процессе такого истолкования широко используются ранее полученные теоретические знания. Таким образом, эмпирический научный факт нельзя истолковывать как некоторую непосредственную данность, которая существует независимо от того, что о них думают люди, и потому не являются не истинной, ни ложной.

Эмпирический научный факт - это результат материально-практической деятельности людей и имеет сложную гносеологическую структуру. В этой структуре можно выделить по крайне мере 4 элемента: 1) объективную составляющую (реальные события, процессы, соотношения, свойства и т.д.); 2) информационную составляющую (информационные посредники, обеспечивающие передачу информации от источника к приемнику – средству фиксации фактов (лингвистические, технические и др.); 3) социокультурную составляющую (обусловленность факта существующими в данную эпоху качественными и количественными возможностями наблюдения, измерения, эксперимента); 4) когнитивную составляющую (зависимость способа фиксации и интерпретации фактов от системы исходных абстракций теории, теоретических схем).

Если рассматривать факт в единстве всех его четырех сторон, то, по-видимому, понятие истины в классическом смысле к нему неприменимо, ибо научный факт есть не только отражение действительности, но одновременно и выражение материальных и духовных достижений некоторой культуры, ее способов познания и практического освоения мира, ее мировоззрения и чувственно-эмоционального восприятия действительности. Отсюда вытекает социально-культурная относительность фактов. Например, тот факт, что вес металлов при прокаливании увеличивается, не будет фактом культуры, не знающей весов. С точки зрения философии это означает, что определенное свойство предметов реального мира либо не получило отражения в данной культуре, либо было отражено в иных фактах.

Вместе с тем, если учитывать сложную структуру факта, то, по-видимому, нельзя говорить об "открытии" фактов. Слово "открытие" представляет собой отголосок эпохи господства метафизического мышления, когда считалось, что мир разбит на "ситуации" и "положения дел", независимо от практической и познавательной деятельности человека. Созерцая природу, субъект наталкивается на "положения дел" и "открывает" их. Для современной эпистемологии такое представление о познании совершенно неприемлемо. Человек не "открывает" заранее заготовленные природой факты, а активно воздействует на природу, налагая не нее отпечаток своей личности и деятельности, рассматривая ее с точки зрения своих практических задач, изобретая и совершенствуя духовные и материальные средства познания и преобразования мира, расчленяя действительность на ситуации и положения дел с помощью созданных им концептуальных средств, выделяя в действительности практически важные для него аспекты и т.д. Факты возникают как итог деятельности человека, как результат его активного творческого воздействия на мир . Для появления факта мало сформулировать некоторое предложение. Нужно создать еще материально-практическую сторону факта и привести в соответствие все его четыре компонента. Это длительный и сложный процесс, который больше похож на творчество, чем на простое копирование.

По Тарасову (стр88-90)

Методы научного познания - «совокупность приемов и операций практического и теоретического освоения действительности» (77. С. 364). В связи с этим принято делить методы познания на эмпирические и теоретические. К эмпирическим методам относятся: наблюдение, эксперимент, измерение.

Чаще всего процесс познания начинается с изучения наблюдаемых свойств отношений. Наблюдение – целенаправленное , преднамеренное и планомерное восприятие явлений . Наблюдатель не просто воспринимает явление, а вопрошает природу, ставя относительно нее какие-то вопросы и задачи. Наблюдение используется, как правило, там, где вмешательство в исследуемый процесс нежелательно и невозможно.

Наблюдение может быть прямым (с помощью органов чувств) и косвенным , когда наблюдаемый помещает между собой и объектом приборы (микроскоп, телескоп, счетчик Гейгера и т.д.) для усиления своих познавательных возможностей. При этом следует отметить, что косвенные наблюдения все шире используются в современной науке, особенно там, где речь идет об исследовании мега- и микромира.

Наблюдать можно как один объект, так и несколько (с целью сопоставления). Наблюдать можно как сам изучаемый объект (непосредственное наблюдение), так и его модели (опосредованное наблюдение). Haконец наблюдение может быть как объективно реальным процессом, так и совершаемым только в воображении исследователя.

Особой сложностью отличаются наблюдения в социальных - культурологических, психологических, социологических науках, где его результат во многом зависит от личности наблюдателя и его отношения к изучаемому явлению. Здесь помимо простого применяется включенное наблюдение , когда имеет место непосредственный контакт исследователя с объектом наблюдения (индивид, группа).

При этом событие анализируется как бы " изнутри ", а от исследователя требуется нейтральное отношение к происходящему, умение выделять существенные признаки , объективно и глубоко их интерпретировать.

Различают скрытое включенное наблюдение , когда участники деятельности не догадываются о присутствии исследователя, и открытое , когда исследователь сообщает участникам о своих намерениях. В последнее десятилетие метод включенного наблюдения актуализировался ввиду необходимости осмысления социального и культурного мира, понимания представлений, целей, мотивов, действующих в нем.

Однако поскольку с помощью наблюдения мы обычно познаем не процесс в целом, а лишь определенные его срезы , то в науке обобщения только на базе данных наблюдения не строятся . Тем более они не строятся на базе случайных наблюдений , которые также могут иметь место в науке. Данных такого вида наблюдений явно недостаточно для полноценного научного исследования, они могут быть лишь начальным (предпосылочным) импульсом к постановке проблемы, выдвижению гипотезы и т.д.

Хотя в практике научных исследований выдвигаются определенные принципы с целью увеличения степени достоверности и глубины данных научного наблюдения. Вот некоторые из них: а) исследовать, возможно, более разнообразные предметы, условия, в которых они находятся; б) исследовать наиболее типичные признаки изучаемых объектов и т.д.; в) четко формулировать цели наблюдения; г) разрабатывать план наблюдения; д) осуществлять контроль за корректностью и надежностью результатов наблюдения.

Эксперимент — это способ получения информации о количественном и качественном изменении состояния объекта в результате воздействия на него некоторых управляемых и контролируемых факторов (переменных ). Именно выделение значимых переменных является важнейшим пунктом данного метода познания.

Эксперимент предполагает наличие цели исследования, гипотезы, наблюдения, предметно-орудийной практической деятельности по целенаправленному изменению изучаемого объекта.

По характеру экспериментальной ситуации эксперименты делятся на полевые (естественная ситуация) и лабораторные , по характеру исследуемых объектов - на технические, экономические, социальные (правовые, педагогические, эстетические), по специфике поставленной задачи — на научно-исследовательские и прикладные.

В результате совершенствования методики экспериментального исследования, использования в нем сложнейших приборов и оборудования достигнут чрезвычайно широкий диапазон применения этого метода, позволяющий по сравнению с наблюдением более глубоко познавать изучаемые явления.

Мысленный эксперимент дает возможность отвлечься от целого ряда ограничений реальных процессов, идеализировать их и тем самым рассматривать в предельных условиях и состояниях. Различают два типа мысленных экспериментов: а) мысленные эксперименты, могущие впоследствии быть осуществленными в практике; б) не могущие быть реализованными в действительности.

Известны, например мысленные эксперименты Г. Галилея с бросанием матросом, взобравшемся на мачту, предметов на палубу корабля с целью определения траектории падения (случай а) в нашей классификации), известен также мысленный эксперимент А. Эйнштейна с оборвавшимся и летящим вниз огромным лифтом, где в это время проводится эксперимент (ситуация б) в нашей классификации), ситуация также близкая к анекдотической).

В целом эксперимент позволяет максимально сократить время и усилия по изучению объекта, создать возможность для повторения с целью более точного измерения и обоснованного доказательства существования или не существования исследуемых свойств и отношений, уменьшить личностную компоненту при интерпретации полученных выводов. Поэтому по сравнению с наблюдением эксперимент является более глубоким эмпирическим методом познания. Недостаток эксперимента - большие затраты.

Измерение — это способ получения, прежде всего (но не только), количественной информации об объекте, когда одна (измеряемая) величина соотносится (сравнивается) с другой, принятой за эталон. Измерение свойств осуществляется с использованием измерительных инструментов, в точных науках - математических методов либо технических устройств. В социальных науках - тест, анкет.

Необходимо также наличие масштаба измерения (единицы измерения) и правил измерения. По типу различают прямое и косвенное измерение.

Важнейшей характеристикой процесса измерения является точность . Она всегда ограничена, поскольку в процессе измерения сам процесс измерения вносит искажения в изучаемый объект плюс несовершенство измерительных инструментов, небрежность исследователя и др. Однако, чем точнее проведено измерение, тем надежнее полученные выводы.

Эмпирические знания - необходимая ступень познания, без которой невозможна следующая, теоретическая ступень познания.

Теоретическое познание направлено на формирование целостной картины процесса, познание сущности исследуемых объектов. К теоретическим методам познания относят прежде всего анализ и синтез . Анализом называется такой метод познания, при помощи которого изучаемый предмет мысленно расчленяется на составные части, изучающиеся в отдельности.

Главная » Грамматика » Методы наблюдения описания сравнения измерения. Наблюдение, измерение, эксперимент как эмпирические методы научного познания, их теоретическая обусловленность