El nivel empírico del conocimiento científico se construye principalmente sobre la contemplación viva de los objetos objeto de estudio, aunque el conocimiento racional está presente como componente obligatorio, el contacto directo con el objeto de conocimiento es necesario para alcanzar el conocimiento empírico. En el nivel empírico, el investigador aplica métodos lógicos generales y científicos generales. Los métodos científicos generales del nivel empírico incluyen: observación, descripción, experimento, medición, etc. Conozcamos los métodos individuales.
Observación es un reflejo sensual de los objetos y fenómenos del mundo exterior. Este es el método inicial de conocimiento empírico, que permite obtener alguna información primaria sobre los objetos de la realidad circundante.
La observación científica difiere de la ordinaria y se caracteriza por una serie de características:
propósito (fijación de puntos de vista en la tarea);
planificación (acción según plan);
actividad (atracción de conocimientos acumulados, medios técnicos).
Los métodos de observación pueden ser:
inmediato,
mediado,
indirecto.
Observaciones Directas- este es un reflejo sensual de ciertas propiedades, aspectos del objeto bajo estudio con la ayuda de solo los órganos de los sentidos. Por ejemplo, la observación visual de la posición de los planetas y las estrellas en el cielo. Esto es lo que Tycho Brahe hizo durante 20 años con una precisión insuperable a simple vista. Creó una base de datos empírica para el posterior descubrimiento de Kepler de las leyes del movimiento planetario.
En la actualidad, las observaciones directas se utilizan en la investigación espacial desde estaciones espaciales. La capacidad selectiva de la visión humana y el análisis lógico son aquellas propiedades únicas del método de observación visual que ningún equipo posee. Otro campo de aplicación del método de observación directa es la meteorología.
Observaciones indirectas- estudio de objetos utilizando ciertos medios técnicos. El surgimiento y desarrollo de tales medios determinó en gran medida la enorme expansión de las posibilidades del método que ha tenido lugar durante los últimos cuatro siglos. Si a principios del siglo XVII los astrónomos observaron los cuerpos celestes a simple vista, con la invención del telescopio óptico en 1608 se reveló a los investigadores la vasta faz del Universo. Luego aparecieron los telescopios de espejo, y en la actualidad hay telescopios de rayos X en las estaciones orbitales, que permiten observar objetos del Universo como púlsares, cuásares. Otro ejemplo de observación mediada es el microscopio óptico inventado en el siglo XVII y el microscopio electrónico en el siglo XX.
observaciones indirectas- esta es la observación no de los objetos estudiados en sí, sino de los resultados de sus influencias en otros objetos. Esta observación se utiliza especialmente en física atómica. Aquí, los microobjetos no pueden observarse ni con la ayuda de órganos de los sentidos ni con instrumentos. Lo que los científicos observan en el proceso de investigación empírica en física nuclear no son los microobjetos en sí, sino los resultados de sus acciones sobre algún medio técnico de investigación. Por ejemplo, cuando se estudian las propiedades de las partículas cargadas utilizando una cámara de niebla, el investigador percibe estas partículas indirectamente por sus manifestaciones visibles: rastros que consisten en muchas gotas de líquido.
Cualquier observación, aunque se base en los datos de los sentidos, requiere la participación del pensamiento teórico, con la ayuda de la cual se formaliza en forma de ciertos términos científicos, gráficos, tablas, dibujos. Además, se basa en ciertas disposiciones teóricas. Esto es especialmente evidente en las observaciones indirectas, ya que solo una teoría puede establecer una conexión entre un fenómeno no observado y uno observado. A. Einstein dijo al respecto: "Que este fenómeno se pueda observar o no depende de tu teoría. Es la teoría la que debe establecer qué se puede observar y qué no".
Las observaciones a menudo pueden desempeñar un papel heurístico importante en el conocimiento científico. En el proceso de observación se pueden descubrir fenómenos o datos completamente nuevos que permitan fundamentar una u otra hipótesis. Las observaciones científicas van necesariamente acompañadas de una descripción.
Descripción - es la fijación por medio del lenguaje natural y artificial de la información sobre los objetos obtenidos como resultado de la observación. La descripción puede verse como la etapa final de la observación. Con la ayuda de una descripción, la información sensorial se traduce al lenguaje de conceptos, signos, diagramas, dibujos, gráficos, figuras, adquiriendo así una forma conveniente para su posterior procesamiento racional (sistematización, clasificación, generalización).
Medición - este es un método que consiste en determinar los valores cuantitativos de ciertas propiedades, aspectos del objeto en estudio, el fenómeno con la ayuda de dispositivos técnicos especiales.
La introducción de la medición en las ciencias naturales convirtió a estas últimas en una ciencia rigurosa. Complementa los métodos cualitativos de cognición de los fenómenos naturales con los cuantitativos. La operación de medición se basa en la comparación de objetos según algunas propiedades o lados similares, así como la introducción de ciertas unidades de medida.
Unidad de medida - es un estándar contra el cual se compara el lado medido de un objeto o fenómeno. Al estándar se le asigna el valor numérico "1". Hay muchas unidades de medida correspondientes a la multitud de objetos, fenómenos, sus propiedades, lados, conexiones que tienen que medirse en el proceso del conocimiento científico. En este caso, las unidades de medida se dividen en básicas, elegidos como los básicos al construir el sistema de unidades, y derivados, derivado de otras unidades con la ayuda de algunas relaciones matemáticas. La metodología para construir un sistema de unidades como un conjunto de unidades básicas y derivadas fue propuesta por primera vez en 1832 por K. Gauss. Construyó un sistema de unidades, en el que se tomaron como base 3 unidades básicas arbitrarias, independientes entre sí: longitud (milímetro), masa (miligramo) y tiempo (segundo). Todos los demás se determinaron utilizando estos tres.
Posteriormente, con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, aparecieron otros sistemas de unidades de cantidades físicas, construidos según el principio de Gauss. Se basaban en el sistema métrico de medidas, pero diferían entre sí en unidades básicas.
Además del enfoque anterior en física, el llamado sistema natural de unidades. Sus unidades básicas se determinaron a partir de las leyes de la naturaleza. Por ejemplo, el sistema "natural" de unidades físicas propuesto por Max Planck. Se basaba en "constantes mundiales": la velocidad de la luz en el vacío, la constante gravitacional, la constante de Boltzmann y la constante de Planck. Al igualarlos a "1", Planck obtuvo unidades derivadas de longitud, masa, tiempo y temperatura.
La cuestión de establecer la uniformidad en la medida de las cantidades era de fundamental importancia. La falta de tal uniformidad dio lugar a importantes dificultades para el conocimiento científico. Así, hasta 1880, inclusive, no hubo unidad en la medida de las magnitudes eléctricas. Para la resistencia, por ejemplo, había 15 nombres de unidades, 5 unidades de corriente eléctrica, etc. Todo esto dificultaba el cálculo, la comparación de los datos obtenidos, etc. Recién en 1881 en el primer congreso internacional de electricidad se adoptó el primer sistema unificado: amperio, voltio, ohm.
En la actualidad, el sistema internacional de unidades (SI), adoptado en 1960 por la XI Conferencia General de Pesos y Medidas, está predominantemente vigente en las ciencias naturales. El sistema internacional de unidades se construye sobre la base de siete unidades básicas (metro, kilogramo, segundo, amperio, kelvin, candela, mol) y dos adicionales (radian, estereorradián). Con la ayuda de una tabla especial de multiplicadores y prefijos, se pueden formar múltiplos y submúltiplos (por ejemplo, 10-3 \u003d mili - una milésima parte del original).
El sistema internacional de unidades de cantidades físicas es el más perfecto y universal de todos los que han existido hasta ahora. Cubre las cantidades físicas de la mecánica, la termodinámica, la electrodinámica y la óptica, que están interconectadas por leyes físicas.
La necesidad de un sistema internacional unificado de unidades de medida en las condiciones de la revolución científica y tecnológica moderna es muy grande. Por lo tanto, organizaciones internacionales como la UNESCO y la Organización Internacional de Metrología Legal hicieron un llamado a los estados miembros de estas organizaciones para que adopten el sistema SI y calibren todos los instrumentos de medición en él.
Hay varios tipos de medidas: estáticas y dinámicas, directas e indirectas.
Los primeros están determinados por la naturaleza de la dependencia de la cantidad que se determina en el tiempo. Entonces, con mediciones estáticas, la cantidad que medimos permanece constante en el tiempo. En las mediciones dinámicas, se mide una cantidad que cambia con el tiempo. En el primer caso, estas son las dimensiones del cuerpo, presión constante, etc., en el segundo caso, esta es la medición de vibraciones, presión pulsante.
Según el método de obtención de resultados, se distinguen las mediciones directas e indirectas.
En medidas directas el valor deseado del valor medido se obtiene comparándolo directamente con el estándar o emitido por el dispositivo de medición.
Cuando se mide indirectamente el valor deseado se determina sobre la base de una relación matemática conocida entre este valor y otros obtenidos por mediciones directas. Las mediciones indirectas se utilizan ampliamente en los casos en que el valor deseado es imposible o demasiado difícil de medir directamente, o cuando la medición directa da un resultado menos preciso.
Las capacidades técnicas de los instrumentos de medición reflejan en gran medida el nivel de desarrollo de la ciencia. Los instrumentos modernos son mucho más avanzados que los utilizados por los científicos en el siglo XIX y antes. Pero esto no impidió que los científicos de siglos pasados hicieran descubrimientos sobresalientes. Por ejemplo, evaluando la medida de la velocidad de la luz, realizada por el físico estadounidense A. Michelson, S.I. Vavilov escribió: "Sobre la base de sus descubrimientos y mediciones experimentales, la teoría de la relatividad creció, la óptica de ondas y la espectroscopia se desarrollaron y refinaron, y la astrofísica teórica se fortaleció".
Con el avance de la ciencia, también avanza la técnica de medición. Incluso se ha creado toda una rama de la producción: la fabricación de instrumentos. Los instrumentos de medición bien desarrollados, una variedad de métodos y las altas características de los instrumentos de medición contribuyen al progreso de la investigación científica. A su vez, la solución de problemas científicos a menudo abre nuevas vías para mejorar las propias mediciones.
A pesar del papel de la observación, la descripción y la medición en la investigación científica, tienen una seria limitación: no involucran la intervención activa del sujeto de conocimiento en el curso natural del proceso. El proceso posterior de desarrollo de la ciencia implica superar la fase descriptiva y complementar los métodos considerados con un método más activo: el experimento.
Experimentar (del latín - prueba, experiencia) - este es un método cuando, al cambiar las condiciones, la dirección o la naturaleza de este proceso, se crean posibilidades artificiales para estudiar un objeto en una forma relativamente "pura". Implica una influencia activa, decidida y estrictamente controlada del investigador sobre el objeto de estudio para aclarar ciertos aspectos, propiedades, relaciones. Al mismo tiempo, el experimentador puede transformar el objeto de estudio, crear condiciones artificiales para su estudio e interferir en el curso natural de los procesos.
El experimento incorpora métodos previos de investigación empírica, i.e. observación y descripción, así como otro procedimiento empírico: la medición. Pero no se reduce a ellos, sino que tiene sus propias características que lo distinguen de otros métodos.
En primer lugar, experimento le permite estudiar el objeto en una forma "purificada", es decir, eliminando todo tipo de factores secundarios, capas que impiden el proceso de investigación. Por ejemplo, un experimento requiere salas especiales protegidas de las influencias electromagnéticas.
En segundo lugar, durante el experimento, se pueden crear condiciones especiales, por ejemplo, temperatura, presión, voltaje eléctrico. En tales condiciones artificiales, es posible descubrir propiedades sorprendentes, a veces inesperadas, de los objetos y, por lo tanto, comprender su esencia. Especial mención merecen los experimentos en el espacio, donde se dan y se consiguen condiciones imposibles en los laboratorios terrestres.
En tercer lugar, la reproducibilidad repetida del experimento permite obtener resultados fiables.
Cuatro, estudiando el proceso, el experimentador puede incluir en él todo lo que considere necesario para obtener un conocimiento verdadero sobre el objeto, por ejemplo, cambiar los agentes químicos de influencia.
El experimento consta de los siguientes pasos:
establecer una meta;
enunciado de una pregunta;
disponibilidad de provisiones teóricas iniciales;
la presencia de un resultado esperado;
planificar las formas de realizar el experimento;
creación de una configuración experimental que proporcione las condiciones necesarias para influir en el objeto de estudio;
modificación controlada de las condiciones experimentales;
fijación precisa de las consecuencias de la exposición;
descripción de un nuevo fenómeno y sus propiedades;
10) disponibilidad de personas con las calificaciones adecuadas.
Los experimentos científicos son de los siguientes tipos principales:
- - medición,
- - búsqueda,
- - comprobación,
- - control,
- - investigación
y otros, dependiendo de la naturaleza de las tareas.
Según el área en la que se realicen los experimentos, se dividen en:
- - experimentos fundamentales en el campo de las ciencias naturales;
- - experimentos aplicados en el campo de las ciencias naturales;
- - experimento industrial;
- - experimento social;
- - experimentos en las humanidades.
Considere algunos de los tipos de experimentos científicos.
Investigación El experimento permite descubrir nuevas propiedades desconocidas en los objetos. El resultado de tal experimento puede ser conclusiones que no se derivan del conocimiento existente sobre el objeto de estudio. Un ejemplo son los experimentos realizados en el laboratorio de E. Rutherford, durante los cuales se descubrió un extraño comportamiento de las partículas alfa cuando bombardeaban láminas de oro. La mayoría de las partículas atravesaron la lámina, una pequeña cantidad fue desviada y dispersada, y algunas partículas no solo fueron desviadas, sino repelidas, como una pelota de una red. Tal imagen experimental, según los cálculos, se obtuvo si la masa de un átomo se concentra en el núcleo, que ocupa una parte insignificante de su volumen. Las partículas alfa rebotaron cuando chocaron con el núcleo. Entonces, el experimento de investigación realizado por Rutherford y sus colaboradores condujo al descubrimiento del núcleo atómico y, por lo tanto, al nacimiento de la física nuclear.
Comprobación. Este experimento sirve para probar, confirmar ciertas construcciones teóricas. Así, primero se predijo teóricamente la existencia de una serie de partículas elementales (positrones, neutrinos) y luego se descubrieron experimentalmente.
Experimentos cualitativos están los motores de búsqueda. No implican obtener ratios cuantitativos, pero permiten revelar el efecto de determinados factores sobre el fenómeno en estudio. Por ejemplo, un experimento para estudiar el comportamiento de una célula viva bajo la influencia de un campo electromagnético. Experimentos cuantitativos seguido con mayor frecuencia por un experimento cualitativo. Están dirigidos a establecer relaciones cuantitativas exactas en el fenómeno en estudio. Un ejemplo es la historia del descubrimiento de la conexión entre los fenómenos eléctricos y magnéticos. Esta conexión fue descubierta por el físico danés Oersted en el proceso de realizar un experimento puramente cualitativo. Colocó la brújula junto al conductor por el que pasaba la corriente eléctrica y descubrió que la aguja de la brújula se desviaba de su posición original. Después de la publicación de su descubrimiento por parte de Oersted, siguieron experimentos cuantitativos de varios científicos, cuyos desarrollos se fijaron en el nombre de la unidad de fuerza actual.
Los experimentos aplicados están cerca en su esencia de los experimentos científicos fundamentales. Experimentos aplicados se dediquen a buscar las posibilidades de aplicación práctica de tal o cual fenómeno descubierto. G. Hertz se impuso la tarea de verificación experimental de las posiciones teóricas de Maxwell, no estaba interesado en la aplicación práctica. Por lo tanto, los experimentos de Hertz, durante los cuales se obtuvieron las ondas electromagnéticas predichas por la teoría de Maxwell, siguieron siendo ciencias naturales, de naturaleza fundamental.
Popov, sin embargo, inicialmente se impuso la tarea del contenido práctico, y sus experimentos sentaron las bases para la ciencia aplicada: la ingeniería de radio. Además, Hertz no creía en absoluto en la posibilidad de una aplicación práctica de las ondas electromagnéticas, no veía ninguna conexión entre sus experimentos y las necesidades de la práctica. Al enterarse de los intentos del uso práctico de las ondas electromagnéticas, Hertz incluso escribió a la Cámara de Comercio de Dresde sobre la necesidad de prohibir estos experimentos por inútiles.
En cuanto a los experimentos industriales y sociales, así como en el campo de las humanidades, aparecieron recién en el siglo XX. En las humanidades, el método experimental se está desarrollando con especial intensidad en áreas como la psicología, la pedagogía y la sociología. En la década de 1920, se desarrollaron los experimentos sociales. Contribuyen a la introducción de nuevas formas de organización social ya la optimización de la gestión social.
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PRUEBA
En la disciplina "Métodos de investigación científica".
sobre el tema: “Métodos de conocimiento científico. Observación, comparación, medición, experimento"
Introducción
1. Métodos de conocimiento científico
2.1 Vigilancia
2.2 Comparación
2.3 Medición
2.4 Experimento
Conclusión
Introducción
Siglos de experiencia han permitido a las personas llegar a la conclusión de que la naturaleza puede estudiarse mediante métodos científicos.
El concepto de método (del griego "methodos" - el camino hacia algo) significa un conjunto de técnicas y operaciones para el desarrollo práctico y teórico de la realidad.
La doctrina del método comenzó a desarrollarse en la ciencia de los tiempos modernos. Entonces, un destacado filósofo, científico del siglo XVII. F. Bacon comparó el método de cognición con una linterna que ilumina el camino de un viajero que camina en la oscuridad.
Existe todo un campo de conocimiento que se ocupa específicamente del estudio de los métodos y que suele denominarse metodología ("la doctrina de los métodos"). La tarea más importante de la metodología es estudiar el origen, la esencia, la eficacia y otras características de los métodos cognitivos.
1. Métodos de conocimiento científico
Cada ciencia utiliza métodos diferentes, que dependen de la naturaleza de los problemas que en ella se resuelven. Sin embargo, la originalidad de los métodos científicos radica en que son relativamente independientes del tipo de problemas, pero dependen del nivel y profundidad de la investigación científica, lo que se manifiesta principalmente en su papel en los procesos de investigación.
En otras palabras, en cada proceso de investigación cambia la combinación de métodos y su estructura.
Los métodos de conocimiento científico suelen dividirse según la amplitud de su aplicabilidad en el proceso de investigación científica.
Existen métodos generales, científicos generales y científicos privados.
Hay dos métodos generales en la historia del conocimiento: dialéctico y metafísico. Método metafísico de mediados del siglo XIX. comenzó a ser suplantada cada vez más por la dialéctica.
Los métodos científicos generales se utilizan en varios campos de la ciencia (tiene un espectro de aplicación interdisciplinario).
La clasificación de los métodos científicos generales está íntimamente relacionada con el concepto de niveles de conocimiento científico.
Hay dos niveles de conocimiento científico: empírico y teórico. Algunos métodos científicos generales se aplican solo a nivel empírico (observación, comparación, experimento, medición); otros, solo en lo teórico (idealización, formalización), y algunos (por ejemplo, modelado), tanto en lo empírico como en lo teórico.
El nivel empírico del conocimiento científico se caracteriza por un estudio directo de objetos de la vida real, percibidos sensualmente. En este nivel, se lleva a cabo el proceso de acumulación de información sobre los objetos en estudio (mediante medición, experimentos), aquí se lleva a cabo la sistematización primaria del conocimiento adquirido (en forma de tablas, diagramas, gráficos).
El nivel teórico de la investigación científica se lleva a cabo en el nivel racional (lógico) de conocimiento. En este nivel, se revelan los aspectos, conexiones, patrones más profundos y esenciales inherentes a los objetos y fenómenos en estudio. El resultado del conocimiento teórico son hipótesis, teorías, leyes.
Sin embargo, los niveles de conocimiento empírico y teórico están interconectados. El nivel empírico actúa como base, fundamento del teórico.
El tercer grupo de métodos de conocimiento científico incluye métodos utilizados únicamente en el marco de la investigación de una ciencia particular o un fenómeno particular.
Tales métodos se denominan científicos privados. Cada ciencia particular (biología, química, geología) tiene sus propios métodos de investigación específicos.
Sin embargo, los métodos científicos privados contienen características tanto de los métodos científicos generales como de los métodos universales. Por ejemplo, en métodos científicos privados puede haber observaciones, mediciones. O, por ejemplo, el principio dialéctico universal del desarrollo se manifiesta en biología en la forma de la ley natural-histórica de la evolución de las especies animales y vegetales descubierta por Charles Darwin.
2. Métodos de investigación empírica
Los métodos de la investigación empírica son la observación, la comparación, la medición, la experimentación.
En este nivel, el investigador acumula hechos, información sobre los objetos en estudio.
2.1 Vigilancia
La observación es la forma más simple de conocimiento científico basado en los datos de los órganos de los sentidos. La observación implica una influencia mínima en la actividad del objeto y una confianza máxima en los sentidos naturales del sujeto. Como mínimo, los intermediarios en el proceso de observación, por ejemplo, varios tipos de instrumentos, solo deberían mejorar cuantitativamente la capacidad distintiva de los órganos de los sentidos. Es posible distinguir diferentes tipos de observación, por ejemplo, armado (usando instrumentos, por ejemplo, un microscopio, telescopio) y desarmado (no se usan dispositivos), campo (observación en el entorno natural de un objeto) y laboratorio ( en un ambiente artificial).
En la observación, el sujeto de la cognición recibe información extremadamente valiosa sobre el objeto, que generalmente es imposible de obtener de otra manera. Los datos de observación son muy informativos y proporcionan información única sobre un objeto que es exclusivo de este objeto en este momento y en determinadas condiciones. Los resultados de la observación forman la base de los hechos, y los hechos, como saben, son el aire de la ciencia.
Para llevar a cabo el método de observación es necesario, en primer lugar, proporcionar una percepción del objeto a largo plazo, duradera y de alta calidad (por ejemplo, se debe tener buena visión, oído, etc., o buenos dispositivos que mejoren las habilidades naturales de percepción humana).
Si es posible, es necesario realizar esta percepción de forma que no afecte demasiado a la actividad natural del objeto, de lo contrario observaremos no tanto el objeto en sí como su interacción con el sujeto de observación (un pequeño influencia de la observación sobre el objeto, que puede despreciarse, se denomina neutralidad de la observación).
Por ejemplo, si un zoólogo observa el comportamiento de los animales, es mejor que se esconda para que los animales no lo vean y los observe a cubierto.
Es útil percibir un objeto en condiciones más diversas, en diferentes momentos, en diferentes lugares, etc., para obtener información sensorial más completa sobre el objeto. Es necesario aumentar la atención para tratar de notar los más mínimos cambios en el objeto que escapan a la percepción superficial habitual. Sería bueno, sin confiar en su propia memoria, registrar de alguna manera específicamente los resultados de la observación, por ejemplo, para iniciar un registro de observación, donde registre el tiempo y las condiciones de observación, describa los resultados de la percepción del objeto obtenido en ese momento (dichos registros también se denominan protocolos de observación).
Finalmente, se debe tener cuidado de realizar la observación en condiciones tales que, en principio, otra persona podría realizar tal observación, obteniendo aproximadamente los mismos resultados (la posibilidad de repetir la observación por cualquier persona se denomina intersubjetividad de la observación). En una buena observación, no hay necesidad de apresurarse a explicar de alguna manera las manifestaciones del objeto, a plantear ciertas hipótesis. Hasta cierto punto, es útil permanecer imparcial, registrando con calma e imparcialidad todo lo que sucede (tal independencia de la observación de las formas racionales de cognición se denomina descarga teórica de la observación).
Así, la observación científica es, en principio, la misma observación que en la vida cotidiana, pero potenciada en todo lo posible por diversos recursos adicionales: tiempo, aumento de la atención, neutralidad, diversidad, registro, intersubjetividad, descarga.
Esta es una percepción sensorial particularmente pedante, cuya mejora cuantitativa puede finalmente dar una diferencia cualitativa en comparación con la percepción ordinaria y sentar las bases para el conocimiento científico.
La observación es una percepción intencional de un objeto, debido a la tarea de la actividad. La principal condición para la observación científica es la objetividad, es decir, la la posibilidad de control mediante la observación repetida o el uso de otros métodos de investigación (por ejemplo, experimentación).
2.2 Comparación
Este es uno de los métodos de investigación más comunes y versátiles. El conocido aforismo “todo se sabe en comparación” es la mejor prueba de ello. La comparación es la relación entre dos números enteros ayb, lo que significa que la diferencia (a - c) de estos números es divisible por un número entero m, llamado módulo C; escrito a b (mod, m). En el estudio, la comparación es el establecimiento de similitudes y diferencias entre objetos y fenómenos de la realidad. Como resultado de la comparación, se establece lo general que es inherente a dos o más objetos, y la identificación de lo general, repetido en los fenómenos, como sabéis, es un paso en el camino hacia el conocimiento de la ley. Para que una comparación sea fructífera, debe cumplir dos requisitos básicos.
Sólo deben compararse aquellos fenómenos entre los que pueda existir una comunidad objetiva definida. No puede comparar cosas obviamente incomparables, no funcionará. En el mejor de los casos, solo se puede llegar a analogías superficiales y, por lo tanto, infructuosas. La comparación debe llevarse a cabo de acuerdo con las características más importantes. La comparación por motivos no esenciales puede llevar fácilmente a la confusión.
Entonces, al comparar formalmente el trabajo de las empresas que producen el mismo tipo de producto, uno puede encontrar mucho en común en sus actividades. Si, en este caso, se omite la comparación en parámetros tan importantes como el nivel de producción, el costo de producción y las diversas condiciones bajo las cuales operan las empresas comparadas, entonces es fácil llegar a un error metodológico que conduce a una interpretación unilateral. conclusiones. Sin embargo, si se tienen en cuenta estos parámetros, queda claro cuál es la razón y dónde radican las verdaderas fuentes del error metodológico. Tal comparación ya dará una idea real de los fenómenos bajo consideración, correspondientes al estado real de las cosas.
Varios objetos de interés para el investigador pueden compararse directa o indirectamente, comparándolos con algún tercer objeto. En el primer caso, se suelen obtener resultados cualitativos. Sin embargo, incluso con tal comparación, se pueden obtener las características cuantitativas más simples que expresan diferencias cuantitativas entre objetos en forma numérica. Cuando los objetos se comparan con algún tercer objeto que actúa como patrón, las características cuantitativas adquieren un valor especial, ya que describen objetos sin tener en cuenta unos a otros, proporcionan un conocimiento más profundo y detallado sobre ellos. Esta comparación se llama medición. Se discutirá en detalle a continuación. Con la comparación, la información sobre un objeto se puede obtener de dos maneras diferentes. En primer lugar, muy a menudo actúa como resultado directo de la comparación. Por ejemplo, el establecimiento de cualquier relación entre objetos, el descubrimiento de diferencias o similitudes entre ellos es información obtenida directamente por comparación. Esta información puede llamarse primaria. En segundo lugar, muchas veces la obtención de información primaria no actúa como objetivo principal de la comparación, este objetivo es obtener información secundaria o derivada que es el resultado del procesamiento de datos primarios. La forma más común e importante de dicho procesamiento es la inferencia por analogía. Esta conclusión fue descubierta e investigada (bajo el nombre de "paradeigma") por Aristóteles. Su esencia se reduce a lo siguiente: si, como resultado de la comparación, se encuentran varias características idénticas en dos objetos, pero se encuentra alguna característica adicional en uno de ellos, entonces se supone que esta característica también debería ser inherente en el otro objeto En pocas palabras, la analogía se puede resumir de la siguiente manera:
A tiene características X1, X2, X3…, X n, X n+1.
B tiene características X1, X2, X3…, X n.
Conclusión: "Probablemente B tiene la característica X n+1".
La conclusión basada en la analogía es de naturaleza probabilística, puede conducir no solo a la verdad, sino también al error. Para aumentar la probabilidad de obtener un conocimiento verdadero sobre un objeto, se debe tener en cuenta lo siguiente:
la inferencia por analogía da el valor más verdadero, las características más similares que encontramos en los objetos comparados;
la verdad de la conclusión por analogía depende directamente de la importancia de las características similares de los objetos, incluso una gran cantidad de características similares, pero no esenciales, pueden conducir a una conclusión falsa;
cuanto más profunda sea la relación de las características encontradas en el objeto, mayor será la probabilidad de una conclusión falsa.
La similitud general de dos objetos no es una base para la inferencia por analogía, si aquel sobre el cual se llega a la conclusión tiene una característica que es incompatible con la característica transferida.
En otras palabras, para obtener una conclusión verdadera, se debe tener en cuenta no solo la naturaleza de la similitud, sino también la naturaleza y las diferencias de los objetos.
2.3 Medición
La medición ha evolucionado históricamente a partir de la operación de comparación, que es su base. Sin embargo, a diferencia de la comparación, la medición es una herramienta cognitiva más poderosa y versátil.
Medición: un conjunto de acciones realizadas con instrumentos de medición para encontrar el valor numérico de la cantidad medida en las unidades de medida aceptadas.
Hay medidas directas (por ejemplo, medir la longitud con una regla graduada) y medidas indirectas basadas en una relación conocida entre el valor deseado y los valores medidos directamente.
La medición supone la presencia de los siguientes elementos principales:
el objeto de la medida;
unidades de medida, es decir, objeto de referencia;
instrumentos de medición);
el método de medición;
observador (investigador).
Con la medición directa, el resultado se obtiene directamente del propio proceso de medición. Con la medición indirecta, el valor deseado se determina matemáticamente en base al conocimiento de otras cantidades obtenidas por medición directa. El valor de las mediciones es evidente incluso por el hecho de que brindan información precisa y definida cuantitativamente sobre la realidad circundante.
Como resultado de las mediciones, se pueden establecer tales hechos, se pueden hacer tales descubrimientos empíricos que conducen a una ruptura radical con las ideas que se han establecido en la ciencia. Esto se refiere, en primer lugar, a mediciones excepcionales y únicas, que representan momentos muy importantes en el desarrollo y la historia de la ciencia. El indicador más importante de la calidad de la medición, su valor científico es la precisión. La práctica muestra que se deben considerar las principales formas de mejorar la precisión de las mediciones:
· mejora de la calidad de los instrumentos de medida que funcionan sobre la base de ciertos principios establecidos;
· creación de instrumentos que operen sobre la base de los últimos descubrimientos científicos.
Entre los métodos empíricos de investigación, la medición ocupa aproximadamente el mismo lugar que la observación y la comparación. Es un método relativamente elemental, uno de los componentes del experimento, el método más complejo y significativo de investigación empírica.
2.4 Experimento
Experimento: el estudio de cualquier fenómeno influyéndolo activamente mediante la creación de nuevas condiciones que correspondan a los objetivos del estudio, o cambiando el flujo del proceso en la dirección correcta. Este es el método más complejo y efectivo de investigación empírica. Implica el uso de los métodos empíricos más simples: observaciones, comparaciones y mediciones. Sin embargo, su esencia no está en una complejidad particular, "sinteticidad", sino en una transformación deliberada y decidida de los fenómenos en estudio, en la intervención del experimentador de acuerdo con sus objetivos durante los procesos naturales.
Cabe señalar que el establecimiento del método experimental en la ciencia es un proceso largo que tuvo lugar en la aguda lucha de los científicos avanzados de la Nueva Era contra la especulación antigua y la escolástica medieval. Galileo Galilei es legítimamente considerado el fundador de la ciencia experimental, quien consideró la experiencia como la base del conocimiento. Parte de su investigación es la base de la mecánica moderna. en 1657 después de su muerte, surgió la Academia Florentina de la Experiencia, trabajando según sus planes y con el objetivo de realizar, sobre todo, investigación experimental.
En comparación con la observación, la experimentación tiene una serie de ventajas:
En el transcurso del experimento, es posible estudiar este o aquel fenómeno en una forma "pura". Esto significa que se pueden eliminar varios factores que oscurecen el proceso principal, y el investigador recibe un conocimiento preciso sobre el fenómeno que nos interesa.
El experimento te permite explorar las propiedades de los objetos de la realidad en condiciones extremas:
pero. a temperaturas ultrabajas y ultraaltas;
B. a las presiones más altas;
en. a grandes intensidades de campos eléctricos y magnéticos, etc.
Trabajar en estas condiciones puede conducir al descubrimiento de las propiedades más sorprendentes e inesperadas de las cosas comunes y, por lo tanto, te permite penetrar mucho más profundamente en su esencia.
La superconductividad puede servir como ejemplo de este tipo de fenómenos "extraños" descubiertos en condiciones extremas en el campo de control.
La ventaja más importante del experimento es su repetibilidad. Durante el experimento, las observaciones, comparaciones y mediciones necesarias se pueden realizar, por regla general, tantas veces como sea necesario para obtener datos fiables. Esta característica del método experimental lo hace muy valioso en la investigación.
Hay situaciones que requieren investigación experimental. Por ejemplo:
una situación en la que es necesario descubrir propiedades previamente desconocidas de un objeto. El resultado de tal experimento son afirmaciones que no se derivan del conocimiento existente sobre el objeto.
una situación en la que es necesario comprobar la exactitud de ciertas afirmaciones o construcciones teóricas.
También hay métodos de investigación empíricos y teóricos. Tales como: abstracción, análisis y síntesis, inducción y deducción, modelado y uso de dispositivos, métodos históricos y lógicos del conocimiento científico.
investigacion cientifica progreso tecnologico
Conclusión
De acuerdo con el trabajo de control, podemos concluir que la investigación como proceso de desarrollo de nuevos conocimientos en el trabajo de un gerente también es necesaria, al igual que otras actividades. El estudio se caracteriza por la objetividad, la reproducibilidad, la evidencia, la precisión, es decir, lo que un gerente necesita en la práctica. Se puede esperar que un gerente de auto-investigación:
pero. capacidad de elegir y hacer preguntas;
B. la capacidad de utilizar los medios disponibles para la ciencia (si no encuentra los suyos propios, nuevos);
en. la capacidad de comprender los resultados obtenidos, i.е. para entender lo que el estudio dio y si dio algo en absoluto.
Los métodos de investigación empíricos no son la única manera de analizar un objeto. Junto a ellos, existen métodos de investigación empíricos y teóricos, así como métodos de investigación teórica. Los métodos de investigación empírica en comparación con otros son los más elementales, pero al mismo tiempo los más universales y difundidos. El método más complejo y significativo de investigación empírica es el experimento. El progreso científico y tecnológico requiere una aplicación cada vez más amplia del experimento. En cuanto a la ciencia moderna, su desarrollo es simplemente impensable sin experimentación. En la actualidad, la investigación experimental ha cobrado tanta importancia que se la considera como una de las principales formas de actividad práctica de los investigadores.
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Clasificación de los métodos del conocimiento científico. La observación como reflejo sensual de los objetos y fenómenos del mundo exterior. Experimento - un método de conocimiento empírico en comparación con la observación. Medición, fenómeno con la ayuda de dispositivos técnicos especiales.
resumen, añadido el 26/07/2010
Formas empíricas, teóricas y técnico-productivas del conocimiento científico. Aplicación de métodos especiales (observación, medida, comparación, experimento, análisis, síntesis, inducción, deducción, hipótesis) y métodos científicos privados en las ciencias naturales.
resumen, añadido el 13/03/2011
Los principales métodos de aislamiento e investigación de un objeto empírico. Observación del conocimiento científico empírico. Métodos de obtención de información cuantitativa. Métodos que implican trabajar con la información recibida. Hechos científicos de la investigación empírica.
resumen, añadido el 12/03/2011
Métodos generales, particulares y especiales del conocimiento de las ciencias naturales y su clasificación. Características de la verdad absoluta y relativa. Formas especiales (lados) del conocimiento científico: empírico y teórico. Tipos de modelado científico. Noticias del mundo científico.
prueba, añadido el 23/10/2011
La esencia del proceso de conocimiento de las ciencias naturales. Formas especiales (lados) del conocimiento científico: empírico, teórico y técnico-productivo. El papel del experimento científico y el aparato matemático de investigación en el sistema de las ciencias naturales modernas.
informe, añadido el 11/02/2011
Especificidad y niveles de conocimiento científico. Actividad creativa y desarrollo humano, interconexión e influencia mutua. Aproximaciones al conocimiento científico: empírico y teórico. Formas de este proceso y su significado, investigación: teoría, problema e hipótesis.
resumen, añadido el 09/11/2014
Niveles empíricos y teóricos y estructura del conocimiento científico. Análisis del papel de la experimentación y el racionalismo en la historia de la ciencia. Comprensión moderna de la unidad de actividades prácticas y teóricas en la comprensión del concepto de ciencia natural moderna.
trabajo de control, añadido el 16/12/2010
Características y rasgos distintivos de las formas de conocer y dominar el mundo que les rodea: cotidiana, mitológica, religiosa, artística, filosófica, científica. Métodos y herramientas para implementar estos métodos, su especificidad y capacidades.
resumen, añadido el 11/02/2011
Metodología de las ciencias naturales como sistema de la actividad cognitiva humana. Métodos básicos de estudio científico. Enfoques científicos generales como principios metodológicos de la cognición de objetos integrales. Tendencias modernas en el desarrollo de las ciencias naturales.
resumen, añadido el 05/06/2008
Las ciencias naturales como rama de la ciencia. Estructura, niveles empíricos y teóricos y finalidad del conocimiento de las ciencias naturales. Filosofía de la ciencia y dinámica del conocimiento científico en los conceptos de K. Popper, T. Kuhn e I. Lakatos. Etapas de desarrollo de la racionalidad científica.
Otros métodos de conocimiento científico
Métodos científicos privados: un conjunto de métodos, principios de cognición, técnicas de investigación y procedimientos utilizados en una rama particular de la ciencia, correspondiente a una forma básica dada de movimiento de la materia. Estos son los métodos de la mecánica, la física, la química, la biología y las ciencias humanas (sociales).
Los métodos disciplinarios son sistemas de técnicas utilizadas en una disciplina particular que forma parte de alguna rama de la ciencia o que ha surgido en la intersección de las ciencias. Cada ciencia fundamental es un complejo de disciplinas que tienen su propio tema específico y sus propios métodos de investigación únicos.
Los métodos de investigación interdisciplinar son un conjunto de una serie de métodos integradores sintéticos (resultantes de una combinación de elementos de diferentes niveles de metodología), dirigidos principalmente a los cruces de disciplinas científicas.
conocimiento empírico es un conjunto de afirmaciones sobre objetos empíricos reales. conocimiento empírico basado en el conocimiento sensorial. El momento racional y sus formas (juicios, conceptos, etc.) están presentes aquí, pero tienen un significado subordinado. Por lo tanto, lo investigado el objeto se refleja principalmente del lado de sus relaciones externas y manifestaciones accesibles a la contemplación y que expresan relaciones internas. empírico, la investigación experimental se dirige sin vínculos intermedios con su objeto. Lo domina con la ayuda de técnicas y medios tales como descripción, comparación, medición, observación, experimento, análisis, inducción (de lo particular a lo general), y su elemento más importante es el hecho (del latín factum - hecho, realizado). ).
1. Observación - esta es una percepción deliberada y dirigida del objeto de conocimiento para obtener información sobre su forma, propiedades y relaciones. El proceso de observación no es contemplación pasiva. Esta es una forma activa y dirigida de la relación epistemológica del sujeto en relación con el objeto, potenciada por medios adicionales de observación, fijación de información y su traducción. Se imponen los siguientes requisitos a la observación: el propósito de la observación; elección de la metodología; plan de observación; control sobre la corrección y fiabilidad de los resultados obtenidos; procesamiento, comprensión e interpretación de la información recibida.
2. Medición - esta es una técnica en la cognición, con la ayuda de la cual se lleva a cabo una comparación cuantitativa de cantidades de la misma calidad. Las características cualitativas de un objeto, por regla general, se fijan mediante instrumentos, la especificidad cuantitativa de un objeto se establece mediante mediciones.
3. Experimenta- (del lat. experimentum - prueba, experiencia), un método de cognición, con la ayuda del cual los fenómenos de la realidad se estudian en condiciones controladas y controladas. A diferencia de la observación en funcionamiento activo del objeto de estudio, la E. se realiza sobre la base de una teoría que determina la formulación de problemas y la interpretación de sus resultados.
4 La comparación es un método de comparar objetos para identificar similitudes o diferencias entre ellos. Si los objetos se comparan con un objeto que actúa como referencia, esto se denomina comparación por medición.
Métodos de investigación empírica
Observación
¨ comparación
¨ medida
¨ experimento
Observación
La observación es una percepción intencional de un objeto, debido a la tarea de la actividad. La principal condición para la observación científica es la objetividad, es decir, la la posibilidad de control mediante la observación repetida o el uso de otros métodos de investigación (por ejemplo, experimentación). Este es el método más elemental, uno de muchos otros métodos empíricos.
Comparación
Este es uno de los métodos de investigación más comunes y versátiles. El conocido aforismo "todo se sabe en comparación" es la mejor prueba de ello.
La comparación es la relación entre dos números enteros ayb, lo que significa que la diferencia (a - b) de estos números es divisible por un número entero m, llamado módulo C; escrito a = b (mod, t).
En el estudio, la comparación es el establecimiento de similitudes y diferencias entre objetos y fenómenos de la realidad. Como resultado de la comparación, se establece lo general que es inherente a dos o más objetos, y la identificación de lo general, repetido en los fenómenos, como sabéis, es un paso en el camino hacia el conocimiento de la ley.
Para que una comparación sea fructífera, debe cumplir dos requisitos básicos.
1. Sólo deben compararse aquellos fenómenos entre los que pueda existir cierta comunidad objetiva. No puedes comparar cosas obviamente incomparables, no da nada. En el mejor de los casos, aquí solo son posibles analogías superficiales y, por lo tanto, infructuosas.
2. La comparación debe realizarse de acuerdo con las características más importantes La comparación basada en características no esenciales puede llevar fácilmente a confusión.
Entonces, al comparar formalmente el trabajo de las empresas que producen el mismo tipo de producto, uno puede encontrar mucho en común en sus actividades. Si, en este caso, se omite la comparación en parámetros tan importantes como el nivel de producción, el costo de producción, las diversas condiciones en las que operan las empresas comparadas, entonces es fácil llegar a un error metodológico que lleva a conclusiones unilaterales. . Sin embargo, si se tienen en cuenta estos parámetros, queda claro cuál es la razón y dónde radican las verdaderas fuentes del error metodológico. Tal comparación ya dará una idea real de los fenómenos bajo consideración, correspondientes al estado real de las cosas.
Varios objetos de interés para el investigador pueden compararse directa o indirectamente, comparándolos con algún tercer objeto. En el primer caso se suelen obtener resultados cualitativos (más - menos; más claro - más oscuro; más alto - más bajo, etc.). Sin embargo, incluso con tal comparación, es posible obtener las características cuantitativas más simples que expresan diferencias cuantitativas entre objetos en forma numérica (más de 2 veces, más de 3 veces, etc.).
Cuando los objetos se comparan con algún tercer objeto que actúa como patrón, las características cuantitativas adquieren un valor especial, ya que describen objetos sin tener en cuenta unos a otros, proporcionan un conocimiento más profundo y detallado sobre ellos (por ejemplo, saber que un automóvil pesa 1 tonelada , y el otro - 5 toneladas - esto significa saber sobre ellos mucho más de lo que está contenido en la oración: "el primer automóvil es 5 veces más liviano que el segundo ". Esta comparación se llama medición. Se discutirá en detalle a continuación. .
Con la comparación, la información sobre un objeto se puede obtener de dos maneras diferentes.
En primer lugar, muy a menudo actúa como resultado directo de la comparación. Por ejemplo, el establecimiento de cualquier relación entre objetos, el descubrimiento de diferencias o similitudes entre ellos es información obtenida directamente por comparación. Esta información puede llamarse primaria.
En segundo lugar, muchas veces la obtención de información primaria no actúa como objetivo principal de la comparación, este objetivo es obtener información secundaria o derivada que es el resultado del procesamiento de datos primarios. La forma más común e importante de dicho procesamiento es la inferencia por analogía. Esta conclusión fue descubierta e investigada (bajo el nombre de "paradeigma") por Aristóteles.
Su esencia se reduce a lo siguiente: si, como resultado de la comparación, se encuentran varias características idénticas en dos objetos, pero se encuentra alguna característica adicional en uno de ellos, entonces se supone que esta característica también debería ser inherente en el otro objeto En pocas palabras, la analogía se puede resumir de la siguiente manera:
A tiene características X1, X2, X3, ..., Xn, Xn+,.
B tiene características X1, X2, X3, ..., Xn.
Conclusión: "Probablemente, B tiene el atributo Xn +1". La conclusión basada en la analogía es de naturaleza probabilística, puede conducir no solo a la verdad, sino también al error. Para aumentar la probabilidad de obtener un conocimiento verdadero sobre un objeto, se debe tener en cuenta lo siguiente:
¨ la inferencia por analogía da el valor más verdadero, las características más similares que encontramos en los objetos comparados;
¨ la verdad de la conclusión por analogía depende directamente de la importancia de las características similares de los objetos, incluso una gran cantidad de características similares, pero no esenciales, pueden conducir a una conclusión falsa;
¨ cuanto más profunda es la relación de las características encontradas en el objeto, mayor es la probabilidad de una conclusión falsa;
¨ la similitud general de dos objetos no es una base para la inferencia por analogía, si uno de ellos, respecto del cual se hace la conclusión, tiene una característica que es incompatible con la característica transferida. En otras palabras, para obtener una conclusión verdadera, es necesario tener en cuenta no solo la naturaleza de la similitud, sino también la naturaleza de la diferencia entre los objetos.
Medición
La medición ha evolucionado históricamente a partir de la operación de comparación, que es su base. Sin embargo, a diferencia de la comparación, la medición es una herramienta cognitiva más poderosa y universal.
Medición: un conjunto de acciones realizadas con instrumentos de medición para encontrar el valor numérico de la cantidad medida en las unidades de medida aceptadas. Hay medidas directas (por ejemplo, medir la longitud con una regla graduada) y medidas indirectas basadas en una relación conocida entre el valor deseado y los valores medidos directamente.
La medición supone la presencia de los siguientes elementos principales:
objeto de medición;
unidades de medida, es decir, objeto de referencia;
instrumentos de medición);
método de medida;
observador (investigador).
Con la medición directa, el resultado se obtiene directamente del propio proceso de medición (por ejemplo, en competiciones deportivas, medir la longitud de un salto con una cinta métrica, medir la longitud de las alfombras en una tienda, etc.).
Con la medición indirecta, el valor deseado se determina matemáticamente en base al conocimiento de otras cantidades obtenidas por medición directa. Por ejemplo, conociendo el tamaño y el peso de los ladrillos de construcción, es posible medir la presión específica (con los cálculos apropiados) que debe soportar un ladrillo al construir edificios de varias plantas.
El valor de las mediciones es evidente incluso por el hecho de que brindan información precisa y definida cuantitativamente sobre la realidad circundante. Como resultado de las mediciones, se pueden establecer tales hechos, se pueden hacer tales descubrimientos empíricos que conducen a una ruptura radical con las ideas que se han establecido en la ciencia. Esto se aplica principalmente a mediciones únicas y sobresalientes, que son hitos muy importantes en la historia de la ciencia. Un papel similar fue jugado en el desarrollo de la física, por ejemplo, por las famosas medidas de A. Michelson de la velocidad de la luz.
El indicador más importante de la calidad de la medición, su valor científico es la precisión. Fue la alta precisión de las medidas de T. Brahe, multiplicada por la extraordinaria diligencia de I. Kepler (repitió sus cálculos 70 veces), lo que hizo posible establecer las leyes exactas del movimiento planetario. La práctica muestra que se deben considerar las principales formas de mejorar la precisión de las mediciones:
mejorar la calidad de los instrumentos de medición, operando sobre la base de ciertos principios establecidos;
creación de dispositivos que funcionan sobre la base de los últimos descubrimientos científicos. Por ejemplo, ahora el tiempo se mide usando generadores moleculares con una precisión de hasta 11 dígitos.
Entre los métodos empíricos de investigación, la medición ocupa aproximadamente el mismo lugar que la observación y la comparación. Es un método relativamente elemental, uno de los componentes del experimento, el método más complejo y significativo de investigación empírica.
Experimentar
Experimento: el estudio de cualquier fenómeno influyéndolo activamente creando nuevas condiciones que correspondan a los objetivos del estudio, o cambiando el curso del proceso en la dirección correcta. Este es el método más complejo y efectivo de investigación empírica. implica el uso de los métodos empíricos más simples: observación, comparación y mediciones. Sin embargo, su esencia no está en una complejidad particular, "sinteticidad", sino en una transformación deliberada y decidida de los fenómenos en estudio, en la intervención del experimentador de acuerdo con sus objetivos durante los procesos naturales.
Cabe señalar que el establecimiento del método experimental en la ciencia es un proceso largo que tuvo lugar en la aguda lucha de los científicos avanzados de la Nueva Era contra la especulación antigua y la escolástica medieval. (Por ejemplo, el filósofo materialista inglés F. Bacon fue uno de los primeros en oponerse al experimento en la ciencia, aunque abogó por la experiencia).
Galileo Galilei (1564-1642), quien consideró la experiencia como la base del conocimiento, es considerado con razón el fundador de la ciencia experimental. Algunos de sus estudios son la base de la mecánica moderna: estableció las leyes de la inercia, la caída libre y el movimiento de los cuerpos en un plano inclinado, la suma de movimientos, descubrió el isocronismo de la oscilación del péndulo. Él mismo construyó un telescopio con un aumento de 32 veces y descubrió montañas en la Luna, cuatro satélites de Júpiter, fases cerca de Venus, manchas en el Sol. En 1657, después de su muerte, surgió la Academia Florentina de la Experiencia, que funcionó de acuerdo con sus planes y tenía como objetivo principal realizar investigaciones experimentales. El progreso científico y tecnológico requiere una aplicación cada vez más amplia del experimento. En cuanto a la ciencia moderna, su desarrollo es simplemente impensable sin experimentación. En la actualidad, la investigación experimental ha cobrado tanta importancia que se la considera como una de las principales formas de actividad práctica de los investigadores.
Beneficios del experimento sobre la observación
1. Durante el experimento, es posible estudiar este o aquel fenómeno en forma "pura". Esto significa que se puede eliminar cualquier tipo de factor de "falda" que oscurezca el proceso principal, y el investigador obtiene un conocimiento preciso sobre el fenómeno que nos interesa.
2. El experimento te permite explorar las propiedades de los objetos de la realidad en condiciones extremas:
a temperaturas ultrabajas y ultraaltas;
a altas presiones:
a grandes intensidades de campos eléctricos y magnéticos, etc.
Trabajar en estas condiciones puede conducir al descubrimiento de las propiedades más sorprendentes e inesperadas de las cosas comunes y, por lo tanto, te permite penetrar mucho más profundamente en su esencia. La superconductividad puede servir como ejemplo de este tipo de fenómenos "extraños" descubiertos en condiciones extremas relacionadas con el campo de control.
3. La ventaja más importante del experimento es su repetibilidad. Durante el experimento, las observaciones, comparaciones y mediciones necesarias se pueden realizar, por regla general, tantas veces como sea necesario para obtener datos fiables. Esta característica del método experimental lo hace muy valioso en la investigación.
Todas las ventajas del experimento se discutirán con más detalle a continuación, al presentar algunos tipos específicos de experimento.
Situaciones que requieren investigación experimental
1. Una situación en la que es necesario detectar propiedades previamente desconocidas de un objeto. El resultado de tal experimento son afirmaciones que no se derivan del conocimiento existente sobre el objeto.
Un ejemplo clásico es el experimento de E. Rutherford sobre la dispersión de partículas X, como resultado del cual se estableció la estructura planetaria del átomo. Tales experimentos se llaman investigación.
2. La situación en la que es necesario verificar la corrección de ciertas afirmaciones o construcciones teóricas.
15. Métodos de investigación teórica. Método axiomático, abstracción, idealización, formalización, deducción, análisis, síntesis, analogía.
Un rasgo característico del conocimiento teórico es que el sujeto del conocimiento trata con objetos abstractos. El conocimiento teórico se caracteriza por la coherencia. Si los hechos empíricos individuales pueden ser aceptados o refutados sin cambiar la totalidad del conocimiento empírico, entonces, en el conocimiento teórico, un cambio en los elementos individuales del conocimiento implica un cambio en todo el sistema de conocimiento. El conocimiento teórico también requiere sus propias técnicas (métodos) de cognición, enfocadas en probar hipótesis, fundamentar principios, construir una teoría.
Idealización- relación epistemológica, donde el sujeto construye mentalmente un objeto, cuyo prototipo está en el mundo real. Y se caracteriza por la introducción en el objeto de aquellas características que están ausentes en su prototipo real, y la exclusión de las propiedades inherentes a este prototipo. Como resultado de estas operaciones, se desarrollaron conceptos: "punto", "círculo", "línea recta", "gas ideal", "cuerpo absolutamente negro": objetos idealizados. Habiendo formado un objeto, el sujeto tiene la oportunidad de operar con él como con un objeto de la vida real: construir esquemas abstractos de procesos reales, encontrar formas de penetrar en su esencia. I. tiene el límite de sus capacidades. I. se crea para resolver un problema específico. No siempre es posible asegurar la transición desde el ideal. objetar a lo empírico.
Formalización- construcción de modelos abstractos para el estudio de objetos reales. F. proporciona la capacidad de operar con signos, fórmulas. La derivación de unas fórmulas de otras según las reglas de la lógica y las matemáticas hace posible establecer patrones teóricos sin empirismo. Ф juega un papel importante en el análisis y refinamiento de los conceptos científicos. En el conocimiento científico, a veces es imposible no solo resolver, sino incluso formular un problema hasta que se aclaran los conceptos relacionados con él.
Generalización y abstracción- dos técnicas lógicas que casi siempre se usan juntas en el proceso de cognición. La generalización es una selección mental, fijación de algunas propiedades esenciales comunes que pertenecen solo a una clase dada de objetos o relaciones. abstracción- esta es una abstracción mental, la separación de propiedades esenciales generales, resaltadas como resultado de la generalización, de otras propiedades no esenciales o no generales de los objetos o relaciones bajo consideración y el rechazo (en el marco de nuestro estudio) del último. La abstracción no puede hacerse sin generalización, sin resaltar lo general, esencial que es objeto de abstracción. La generalización y la abstracción se utilizan invariablemente en el proceso de formación de conceptos, en la transición de representaciones a conceptos y, junto con la inducción, como método heurístico.
La cognición es un tipo específico de actividad humana dirigida a comprender el mundo circundante y uno mismo en este mundo. “La cognición es, principalmente debido a la práctica socio-histórica, el proceso de adquisición y desarrollo del conocimiento, su constante profundización, expansión y perfeccionamiento”.
El conocimiento teórico es, ante todo, una explicación de las causas de los fenómenos. Esto implica el esclarecimiento de las contradicciones internas de las cosas, la predicción de la ocurrencia probable y necesaria de los acontecimientos y las tendencias de su desarrollo.
El concepto de método (de la palabra griega "methodos" - el camino hacia algo) significa un conjunto de técnicas y operaciones para el desarrollo práctico y teórico de la realidad.
El nivel teórico del conocimiento científico se caracteriza por el predominio del momento racional - conceptos, teorías, leyes y otras formas y "operaciones mentales". El nivel teórico es un nivel superior en el conocimiento científico. "El nivel teórico de conocimiento está dirigido a la formación de leyes teóricas que cumplan con los requisitos de universalidad y necesidad, es decir, actúen en todas partes y siempre". Los resultados del conocimiento teórico son hipótesis, teorías, leyes.
Los niveles de conocimiento empírico y teórico están interconectados. El nivel empírico actúa como base, fundamento del teórico. Las hipótesis y teorías se forman en el proceso de comprensión teórica de los hechos científicos, datos estadísticos obtenidos a nivel empírico. Además, el pensamiento teórico se basa inevitablemente en imágenes sensorio-visuales (incluidos diagramas, gráficos, etc.) de las que se ocupa el nivel empírico de la investigación.
Formalización y axiomatización"
Los métodos científicos del nivel teórico de investigación incluyen:
La formalización es un reflejo de los resultados del pensamiento en conceptos o enunciados exactos, es decir, la construcción de modelos matemáticos abstractos que revelan la esencia de los procesos de la realidad estudiados. Está indisolublemente ligado a la construcción de leyes científicas formales o artificiales. La formalización es la exhibición de conocimiento significativo en el formalismo de signos (lenguaje formalizado). Este último está creado para la expresión exacta de pensamientos a fin de excluir la posibilidad de una comprensión ambigua. Al formalizar, el razonamiento sobre objetos se traslada al plano de operar con signos (fórmulas). Las relaciones de los signos reemplazan los enunciados sobre las propiedades y relaciones de los objetos. La formalización juega un papel importante en el análisis, clarificación y explicación de los conceptos científicos. La formalización se usa especialmente en matemáticas, lógica y lingüística moderna.
Abstracción, idealización
Cada objeto bajo estudio se caracteriza por muchas propiedades y está conectado por muchos hilos con otros objetos. En el proceso del conocimiento de las ciencias naturales, se vuelve necesario enfocarse en un lado o propiedad del objeto bajo estudio y abstraerse de varias de sus otras cualidades o propiedades.
La abstracción es la selección mental de un objeto, en abstracción de sus conexiones con otros objetos, alguna propiedad de un objeto en abstracción de sus otras propiedades, cualquier relación de objetos en abstracción de los objetos mismos.
Inicialmente, la abstracción se expresó en la selección de algunos objetos con manos, ojos, herramientas y distracción de otros. Esto se evidencia por el origen de la palabra "abstracto" en sí misma, del lat. abstractio - remoción, distracción. Sí, y la palabra rusa "abstracto" proviene del verbo "arrastrar".
La abstracción es una condición necesaria para el surgimiento y desarrollo de cualquier ciencia y del conocimiento humano en general. La cuestión de qué en la realidad objetiva se distingue por el trabajo de abstracción del pensamiento y de qué se distrae el pensamiento, en cada caso específico se resuelve en proporción directa a la naturaleza del objeto que se estudia y las tareas que se le plantean al investigador. Por ejemplo, en matemáticas, muchos problemas se resuelven usando ecuaciones sin considerar los objetos específicos detrás de ellos, ya sean personas o animales, plantas o minerales. Este es el gran poder de las matemáticas, y al mismo tiempo sus limitaciones.
Para la mecánica, que estudia el movimiento de los cuerpos en el espacio, las propiedades físicas y cinéticas de los cuerpos, excepto la masa, son indiferentes. I. Kepler no se preocupó del color rojizo de Marte ni de la temperatura del Sol para establecer las leyes de la circulación planetaria. Cuando Louis de Broglie (1892-1987) buscaba una conexión entre las propiedades del electrón como partícula y como onda, tenía derecho a no interesarse por ninguna otra característica de esta partícula.
La abstracción es el movimiento del pensamiento en lo profundo del tema, la selección de sus elementos esenciales. Por ejemplo, para que una propiedad dada de un objeto se considere química, es necesaria una distracción, una abstracción. De hecho, las propiedades químicas de una sustancia no incluyen un cambio en su forma, por lo que el químico examina el cobre, distrayéndose de lo que está hecho exactamente de él.
En el tejido vivo del pensamiento lógico, las abstracciones hacen posible reproducir una imagen del mundo más profunda y precisa que la que se puede hacer con la ayuda de la percepción.
Un método importante de conocimiento de las ciencias naturales del mundo es la idealización como un tipo específico de abstracción.
La idealización es la formación mental de objetos abstractos que no existen y no son factibles en la realidad, pero para los cuales existen prototipos en el mundo real.
La idealización es el proceso de formación de conceptos, cuyos prototipos reales sólo pueden indicarse con diversos grados de aproximación. Ejemplos de conceptos idealizados: "punto", i.e. un objeto que no tiene ni largo, ni alto, ni ancho; "línea recta", "círculo", "carga eléctrica puntual", "gas ideal", "cuerpo absolutamente negro", etc.
La introducción de objetos idealizados en el proceso de estudio de las ciencias naturales permite la construcción de esquemas abstractos de procesos reales, lo cual es necesario para una penetración más profunda en las leyes de su curso.
De hecho, en ninguna parte de la naturaleza existe un "punto geométrico" (sin dimensiones), pero un intento de construir una geometría que no utilice esta abstracción no conduce al éxito. Del mismo modo, es imposible desarrollar geometría sin conceptos tan idealizados como "línea recta", "plano". "pelota", etc. Todos los prototipos reales de la pelota tienen baches e irregularidades en su superficie, y algunos se desvían un poco de la forma "ideal" de la pelota (como la tierra), pero si los geómetras comenzaran a lidiar con tales baches, protuberancias y desviaciones, nunca pudieron obtener la fórmula para el volumen de una esfera. Por lo tanto, estudiamos la forma "idealizada" de la pelota, y aunque la fórmula resultante, cuando se aplica a figuras reales que solo parecen una pelota, da algún error, la respuesta aproximada resultante es suficiente para las necesidades prácticas.
La descripción, la comparación, la medición son procedimientos de investigación que forman parte de los métodos empíricos y son diferentes opciones para obtener información inicial sobre el objeto de estudio, según el método de su estructuración primaria y expresión lingüística.
De hecho, los datos empíricos iniciales para su fijación y uso posterior deben presentarse en algún lenguaje especial. Dependiendo de la estructura lógico-conceptual de este lenguaje, se puede hablar de varios tipos conceptos o términos. Entonces, R. Carnap divide los conceptos científicos en tres grupos principales: clasificación, comparación, cuantitativa. Empezando desde tipo términos utilizados, podemos destacar, respectivamente, descripción, comparación, medición.
Descripción.Descripción es la adquisición y representación de datos empíricos en términos cualitativos.Por regla general, la descripción se basa en narrativa, o narrativa, esquemas que utilizan el lenguaje natural. Obsérvese que, en cierto sentido, la presentación en términos de comparación y en términos cuantitativos es también una especie de descripción. Pero aquí usamos el término "descripción" en un sentido estricto, como la representación primaria del contenido empírico en forma de juicios fácticos afirmativos. Las oraciones de este tipo, que fijan la presencia o ausencia de cualquier atributo de un objeto dado, se llaman en lógica atributivo, y términos que expresan ciertas propiedades atribuidas a un objeto dado - predicados.
Los conceptos que funcionan como cualitativos generalmente caracterizan el objeto de estudio de una forma completamente natural (por ejemplo, cuando describimos un líquido como “inodoro, transparente, con sedimento en el fondo del recipiente”, etc.). Pero también se pueden utilizar de forma más específica, relacionando un objeto con un determinado clase. Así se usan taxonómico, esos. realizando una determinada clasificación de conceptos en zoología, botánica, microbiología. Esto significa que ya en la etapa de descripción cualitativa tiene lugar la ordenación conceptual del material empírico (su caracterización, agrupación, clasificación).
En el pasado, los procedimientos descriptivos (o descriptivos) han jugado un papel bastante importante en la ciencia. Muchas disciplinas solían ser puramente descriptivas. Por ejemplo, en la ciencia europea moderna hasta el siglo XVIII. Los científicos naturales trabajaron al estilo de la "historia natural", compilando voluminosas descripciones de todo tipo de propiedades de plantas, minerales, sustancias, etc. (y desde un punto de vista moderno, a menudo un poco al azar), construyendo largas series de cualidades, similitudes y diferencias entre objetos.
Hoy, la ciencia descriptiva en su conjunto es desplazada en sus posiciones por áreas orientadas hacia los métodos matemáticos. Sin embargo, incluso ahora la descripción como medio de representar datos empíricos no ha perdido su significado. En las ciencias biológicas, donde la observación directa y la presentación descriptiva del material fueron su comienzo, y hoy continúan haciendo un uso significativo de los procedimientos descriptivos en disciplinas como botánica Y zoología. La descripción juega un papel importante en humanitario ciencias: historia, etnografía, sociología, etc.; y también en geográfico Y geológico ciencias
Por supuesto, la descripción en la ciencia moderna ha adquirido un carácter algo diferente en comparación con sus formas anteriores. En los procedimientos descriptivos modernos, los estándares de precisión y falta de ambigüedad de las descripciones son de gran importancia. Después de todo, una descripción verdaderamente científica de los datos experimentales debería tener el mismo significado para cualquier científico, es decir, debe ser universal, constante en su contenido, con significación intersubjetiva. Esto significa que es necesario luchar por tales conceptos, cuyo significado se aclara y fija de una u otra manera reconocida. Por supuesto, los procedimientos descriptivos permiten inicialmente cierta posibilidad de ambigüedad e inexactitud en la presentación. Por ejemplo, dependiendo del estilo individual de un geólogo en particular, las descripciones de los mismos objetos geológicos a veces resultan ser significativamente diferentes entre sí. Lo mismo sucede en medicina durante el examen inicial del paciente. Sin embargo, en general, estas discrepancias en la práctica científica real se corrigen, adquiriendo un mayor grado de fiabilidad. Para esto, se utilizan procedimientos especiales: comparación de datos de fuentes de información independientes, estandarización de descripciones, aclaración de criterios para el uso de una evaluación particular, control por métodos de investigación más objetivos e instrumentales, armonización de terminología, etc.
La descripción, como todos los demás procedimientos utilizados en la actividad científica, se mejora constantemente. Esto permite a los científicos de hoy darle un lugar importante en la metodología de la ciencia y utilizarlo plenamente en el conocimiento científico moderno.
Comparación. Cuando se comparan, los datos empíricos se representan, respectivamente, en términos de comparación. Esto significa que la característica denotada por el término comparativo puede tener diferentes grados de severidad, es decir, atribuirse a algún objeto en mayor o menor medida en comparación con otro objeto de la misma población estudiada. Por ejemplo, un objeto puede ser más cálido, más oscuro que otro; un color puede parecer más agradable al sujeto en una prueba psicológica que otro, y así sucesivamente. La operación de comparación desde un punto de vista lógico se representa juicios de actitud(o juicios relativos). Es destacable que la operación de comparación es factible aun cuando no se tenga una definición clara de ningún término, no existen estándares exactos para los procedimientos comparativos. Por ejemplo, es posible que no sepamos cómo es el color rojo “perfecto” y que no podamos caracterizarlo, pero al mismo tiempo podemos comparar fácilmente los colores según el grado de “lejanía” del supuesto estándar. diciendo que uno de los colores parecidos al rojo es claramente encendedor rojo, el otro es más oscuro, el tercero es incluso más oscuro que el segundo, etc.
Cuando se trata de llegar a un consenso sobre cuestiones de dificultad, es mejor usar juicios relacionales que simples oraciones atributivas. Por ejemplo, al evaluar una determinada teoría, la cuestión de su caracterización inequívoca como verdadera puede causar serias dificultades, mientras que es mucho más fácil llegar a la unidad en cuestiones particulares comparativas de que esta teoría concuerda mejor con los datos que una teoría competidora, o que es más simple que el otro, más intuitivamente plausible, etc.
Estas cualidades exitosas de los juicios relativos han contribuido al hecho de que los procedimientos comparativos y los conceptos comparativos hayan ocupado un lugar importante en la metodología científica. La importancia de los términos de comparación también radica en el hecho de que con su ayuda es posible lograr un muy notable mejorar la precisión en conceptos donde los métodos de introducción directa de unidades de medida, i.e. traducción al lenguaje de las matemáticas, no funcionan debido a las especificidades de este campo científico. Esto se aplica principalmente a las humanidades. En tales áreas, gracias al uso de términos de comparación, es posible construir ciertas escamas con una estructura ordenada similar a una serie numérica. Y precisamente porque resulta más fácil formular un juicio de una relación que dar una descripción cualitativa en grado absoluto, los términos de comparación permiten agilizar el tema sin introducir una unidad de medida clara. Un ejemplo típico de este enfoque es la escala de Mohs en mineralogía. Se utiliza para determinar comparativo dureza de los minerales. Según este método, propuesto en 1811 por F. Moos, un mineral se considera más duro que otro si deja una raya; sobre esta base, se introduce una escala de dureza condicional de 10 puntos, en la que la dureza del talco se toma como 1, la dureza del diamante se toma como 10.
La escala se utiliza activamente en las humanidades. Por lo tanto, juega un papel importante en la sociología. Un ejemplo de métodos de escala comunes en sociología son las escalas Thurstone, Likert, Guttman, cada una de las cuales tiene sus propias ventajas y desventajas. Las escalas se pueden clasificar según sus capacidades informativas. Por ejemplo, S. Stevens en 1946 propuso una clasificación similar para la psicología, distinguiendo entre la escala nominal(que es un conjunto desordenado de clases), clasificación
(en el que las variedades del rasgo se ordenan en orden ascendente o descendente, según el grado de posesión del rasgo), proporcional(permitiendo no solo expresar la relación "más - menos", como un rango, sino también creando la posibilidad de una medición más detallada de similitudes y diferencias entre características).
La introducción de una escala para evaluar ciertos fenómenos, aunque no sea lo suficientemente perfecta, ya crea la posibilidad de ordenar el campo de fenómenos correspondiente; la introducción de una escala más o menos desarrollada resulta ser una técnica muy eficaz: la escala de rango, a pesar de su sencillez, permite calcular los llamados. coeficientes de correlación de rango, caracterizando la severidad conexiones entre diferentes fenómenos. Además, existe un método tan complicado como utilizar escalas multidimensionales, estructurando la información a la vez en varios terrenos y permitiendo caracterizar con mayor precisión cualquier cualidad integral.
Para realizar una operación de comparación, se requieren ciertas condiciones y reglas lógicas. En primer lugar, debe haber un conocido uniformidad cualitativa objetos comparados; estos objetos deben pertenecer a la misma clase formada naturalmente (especies naturales), como, por ejemplo, en biología comparamos la estructura de los organismos que pertenecen a la misma unidad taxonómica.
Además, el material comparado debe obedecer a una cierta estructura lógica, que puede ser adecuadamente descrita por los llamados. relaciones de orden. En lógica, estas relaciones están bien estudiadas: se propone una axiomatización de estas relaciones con la ayuda de axiomas de orden, se describen varios órdenes, por ejemplo, ordenamiento parcial, ordenamiento lineal.
En lógica, también se conocen técnicas o esquemas comparativos especiales. Estos incluyen, en primer lugar, los métodos tradicionales para estudiar la relación de características, que en el curso estándar de la lógica se denominan métodos para revelar la conexión causal y la dependencia de los fenómenos, o Métodos Bacon-Mill. Estos métodos describen un conjunto de patrones simples de pensamiento exploratorio que los científicos aplican casi automáticamente cuando realizan procedimientos de comparación. La inferencia por analogía también juega un papel importante en la investigación comparativa.
En el caso en que la operación de comparación pasa a primer plano, convirtiéndose, por así decirlo, en el núcleo semántico de toda la búsqueda científica, es decir. actúa como el procedimiento principal en la organización del material empírico, hablan de método comparativo en un área de investigación u otra. Las ciencias biológicas son un excelente ejemplo de esto. El método comparativo desempeñó un papel importante en la formación de disciplinas como la anatomía comparada, la fisiología comparada, la embriología, la biología evolutiva, etc. Los procedimientos de comparación se utilizan para estudiar cualitativa y cuantitativamente la forma y la función, la génesis y la evolución de los organismos. Con la ayuda del método comparativo se agiliza el conocimiento sobre diversos fenómenos biológicos, se crea la posibilidad de plantear hipótesis y crear conceptos generalizadores. Entonces, sobre la base de la comunidad de la estructura morfológica de ciertos organismos, se plantea naturalmente una hipótesis sobre la comunidad y su origen o actividad vital, etc. Otro ejemplo del despliegue sistemático del método comparativo es el problema del diagnóstico diferencial en las ciencias médicas, cuando el método comparativo se convierte en la principal estrategia para analizar información sobre complejos de síntomas similares. Para comprender en detalle los conjuntos dinámicos de información de múltiples componentes, incluidos varios tipos de incertidumbres, distorsiones, fenómenos multifactoriales, se utilizan algoritmos complejos para comparar y procesar datos, incluidas las tecnologías informáticas.
Entonces, la comparación como procedimiento de investigación y forma de representación del material empírico es una herramienta conceptual importante que le permite lograr una racionalización significativa del área temática y aclarar conceptos, sirve como una herramienta heurística para plantear hipótesis y teorizar; puede adquirir un papel protagónico en determinadas situaciones de investigación, actuando como método comparativo.
Medición. La medición es un procedimiento de investigación que es más avanzado que una descripción y comparación cualitativas, pero solo en aquellas áreas donde es realmente posible usar enfoques matemáticos de manera efectiva.
Medición- este es un método de atribución de características cuantitativas a los objetos estudiados, sus propiedades o relaciones, realizado de acuerdo con ciertas reglas. El mismo acto de medir, a pesar de su aparente sencillez, presupone una estructura lógico-conceptual especial. Se distingue:
1) el objeto de medida, considerado como valor, ser medido;
2) un método de medición, incluida una escala métrica con una unidad de medida fija, reglas de medición, instrumentos de medición;
3) el sujeto, o el observador, que realiza la medición;
4) el resultado de la medición, que está sujeto a una interpretación posterior. El resultado del procedimiento de medida se expresa, al igual que el resultado de la comparación, en juicios de relación, pero en este caso esta relación es numérica, es decir cuantitativo.
La medición se lleva a cabo en un cierto contexto teórico y metodológico, que incluye los requisitos teóricos necesarios, las pautas metodológicas, el equipo instrumental y las habilidades prácticas. En la práctica científica, la medición no siempre es un procedimiento relativamente simple; mucho más a menudo, se requieren condiciones complejas y especialmente preparadas para su implementación. En la física moderna, el proceso de medición en sí se sirve de construcciones teóricas bastante serias; contienen, por ejemplo, un conjunto de suposiciones y teorías sobre el diseño y la operación de la configuración de medición y experimentación en sí, sobre la interacción del dispositivo de medición y el objeto en estudio, sobre el significado físico de ciertas cantidades obtenidas como resultado de la medida. El aparato conceptual que apoya el proceso de medición también incluye especial sistemas de axiomas, sobre los procedimientos de medición (los axiomas de A.N. Kolmogorov, la teoría de N. Bourbaki).
Para ilustrar la gama de problemas relacionados con el soporte teórico de la medición, se puede señalar la diferencia en los procedimientos de medición para las cantidades extenso Y intensivo. Las cantidades extensivas (o aditivas) se miden usando operaciones más simples. La propiedad de las cantidades aditivas es que con alguna conexión natural de dos cuerpos, el valor del valor medido del cuerpo combinado resultante será igual a la suma aritmética de los valores de los cuerpos constituyentes. Tales cantidades incluyen, por ejemplo, longitud, masa, tiempo, carga eléctrica. Se requiere un enfoque completamente diferente para medir cantidades intensivas o no aditivas. Tales cantidades incluyen, por ejemplo, temperatura, presión de gas. No caracterizan las propiedades de objetos individuales, sino parámetros masivos, estadísticamente fijados, de objetos colectivos. Para medir tales cantidades, se requieren reglas especiales, con la ayuda de las cuales puede ordenar el rango de valores de una cantidad intensiva, construir una escala, resaltar valores fijos y establecer la unidad de medida. Así, la creación de un termómetro está precedida por un conjunto de acciones especiales para crear una escala adecuada para medir el valor cuantitativo de la temperatura.
Las medidas se dividen por derecho Y indirecto. Con la medición directa, el resultado se obtiene directamente del propio proceso de medición. Con la medición indirecta, se obtiene el valor de algunas otras cantidades y el resultado deseado se logra utilizando calculos basado en una cierta relación matemática entre estas cantidades. Muchos fenómenos que son inaccesibles a la medición directa, como los objetos del microcosmos, los cuerpos cósmicos distantes, solo pueden medirse indirectamente.
Objetividad de la medida. La característica de medición más importante es objetividad el resultado que logran. Por lo tanto, es necesario distinguir claramente la medición real de otros procedimientos que proporcionan objetos empíricos con cualquier valor numérico: la aritmetización, que es arbitrario ordenación cuantitativa de objetos (digamos, asignándoles puntos, algunos números), escala o clasificación, basada en el procedimiento de comparación y ordenación del área temática por medios bastante toscos, a menudo en términos de los llamados. conjuntos borrosos. Un ejemplo típico de tal clasificación es el sistema de calificaciones escolares, que, por supuesto, no es una medida.
El objeto de la medida es determinar la relación numérica de la cantidad objeto de estudio con otra cantidad que sea homogénea con ella (tomada como unidad de medida). Este objetivo requiere escamas(generalmente, uniforme) Y unidades. El resultado de la medición debe registrarse sin ambigüedades, ser invariable con respecto a los medios de medición (por ejemplo, la temperatura debe ser la misma independientemente del sujeto que realiza la medición y en qué termómetro se mide). Si la unidad de medida inicial se elige de forma relativamente arbitraria, en virtud de algún acuerdo (es decir, convencionalmente), entonces el resultado de la medida debería tener un valor real. objetivo es decir, ser expresado por un cierto valor en las unidades de medida seleccionadas. La medida, por lo tanto, contiene tanto convencional, entonces objetivo componentes
Sin embargo, en la práctica, lograr la uniformidad de la escala y la estabilidad de la unidad a menudo no es tan fácil: por ejemplo, el procedimiento habitual para medir la longitud requiere escalas de medición rígidas y estrictamente rectilíneas, así como un patrón estándar que no esté sujeto a cambios; en aquellos campos científicos donde la importancia primordial es máxima precisión mediciones, la creación de tales instrumentos de medición puede presentar importantes dificultades técnicas y teóricas.
Precisión de la medición. El concepto de precisión debe distinguirse del concepto de objetividad de la medición. Por supuesto, estos términos son a menudo sinónimos. Sin embargo, hay una cierta diferencia entre ellos. La objetividad es una característica del significado. mediciones como un procedimiento cognitivo. solo puedes medir objetivamente existente cantidades que tienen la propiedad de ser invariantes a los medios y condiciones de medida; la presencia de condiciones objetivas para la medición es una oportunidad fundamental para crear una situación para medir una cantidad dada. La precisión es una característica subjetivo lado del proceso de medición, es decir, característica nuestra oportunidad fijar el valor de una cantidad objetivamente existente. Por lo tanto, la medición es un proceso que, por regla general, se puede mejorar indefinidamente. Cuando existen condiciones objetivas para la medición, la operación de medición se vuelve factible, pero casi nunca se puede realizar. en perfecta medida esos. dispositivo de medición realmente utilizado no puede ser ideal, reproduciendo con absoluta precisión el valor objetivo. Por lo tanto, el investigador formula específicamente para sí mismo la tarea de lograr grado de precisión requerido, esos. el grado de precisión que suficiente para resolver un problema específico y más allá del cual, en una situación de investigación dada, es simplemente poco práctico aumentar la precisión. En otras palabras, la objetividad de los valores medidos es una condición necesaria para la medición, la precisión de los valores obtenidos es suficiente.
Entonces, podemos formular la relación de objetividad y precisión: los científicos miden cantidades objetivamente existentes, pero las miden solo con cierto grado de precisión.
Es interesante notar que el requisito precisión, presentado en la ciencia para las mediciones, surgió relativamente tarde: solo a fines del siglo XVI, se conectó precisamente con la formación de una nueva ciencia natural orientada matemáticamente. A. Koyre llama la atención sobre el hecho de que la práctica anterior prescindió por completo del requisito de precisión: por ejemplo, los dibujos de las máquinas se construyeron a ojo, aproximadamente, y en la vida cotidiana no existía un sistema único de medidas: los pesos y los volúmenes eran medido en varios "métodos locales", no hubo mediciones de tiempo constante. El mundo comenzó a cambiar, a volverse “más preciso” recién a partir del siglo XVII, y este impulso provino en gran parte de la ciencia, en relación con su papel creciente en la vida de la sociedad.
El concepto de precisión de medición está asociado con el lado instrumental de la medición, con las capacidades de los instrumentos de medición. Instrumento de medición llamar a un instrumento de medición diseñado para obtener información sobre el valor en estudio; en el dispositivo de medición, la característica medida se convierte de una forma u otra en indicación, que determina el investigador. Las capacidades técnicas de los instrumentos son de importancia decisiva en situaciones de investigación complejas. Así, los instrumentos de medida se clasifican según la estabilidad de las indicaciones, la sensibilidad, los límites de medida y otras propiedades. La precisión del dispositivo depende de muchos parámetros, siendo una característica integral de la herramienta de medición. El valor creado por el dispositivo. desviaciones sobre el grado requerido de precisión se llama error mediciones. Los errores de medición generalmente se dividen por sistemático Y aleatorio. Sistemático Se denominan aquellas que tienen un valor constante en toda la serie de medidas (o cambian según una ley conocida).
Conociendo el valor numérico de los errores sistemáticos, se pueden tener en cuenta y neutralizar en mediciones posteriores. Aleatorio también llamados errores que son de naturaleza no sistemática, i.e. causado por varios factores aleatorios que interfieren con el investigador. No pueden ser tenidos en cuenta y excluidos como errores sistemáticos; sin embargo, en una amplia gama de mediciones que utilizan métodos estadísticos, todavía es posible identificar y tener en cuenta los errores aleatorios más característicos.
Tenga en cuenta que un conjunto de problemas importantes relacionados con la precisión y los errores de medición, con intervalos de error aceptables, con métodos para mejorar la precisión, contabilizar los errores, etc., se resuelve en una disciplina aplicada especial: teoría de la medida. Las cuestiones más generales relativas a los métodos y reglas de medición en general se tratan en ciencia. metrología. En Rusia, el fundador de la metrología fue D.I. Mendeleev. En 1893 creó la Cámara Principal de Pesos y Medidas, la cual realizó una gran labor organizando e implantando el sistema métrico en nuestro país.
La medición como objetivo del estudio. La medida exacta de una cantidad u otra puede ser en sí misma de la mayor importancia teórica. En este caso, obtener el valor más exacto de la cantidad estudiada se convierte en el objetivo del estudio. En el caso de que el procedimiento de medición resulte bastante complicado y requiera condiciones experimentales especiales, se habla de un experimento de medición especial. En la historia de la física, uno de los ejemplos más famosos de este tipo es el famoso experimento de A. Michelson, que en realidad no fue uno solo, sino una serie de experimentos a largo plazo para medir la velocidad del "éter". viento" realizado por A. Michelson y sus seguidores. A menudo, la mejora de la técnica de medición utilizada en los experimentos adquiere el significado independiente más importante. Entonces, A. Michelson recibió el Premio Nobel en 1907 no por sus datos experimentales, sino por la creación y el uso de instrumentos de medición óptica de alta precisión.
Interpretación de los resultados de las mediciones. Los resultados obtenidos, por regla general, no son la realización directa de un estudio científico. Están sujetos a mayor consideración. Ya en el curso de la medición en sí, el investigador evalúa la precisión alcanzada del resultado, su plausibilidad y aceptabilidad, y la importancia para el contexto teórico en el que se incluye el programa de investigación dado. El resultado de tal interpretación a veces se convierte en la continuación de las mediciones y, a menudo, esto conduce a una mejora adicional de la tecnología de medición, la corrección de las premisas conceptuales. El componente teórico juega un papel importante en la práctica de la medición. Un ejemplo de la complejidad del contexto teórico e interpretativo que rodea al proceso de medición en sí mismo es una serie de experimentos sobre la medición de la carga del electrón realizados por R.E. Millikan, con su sofisticado trabajo interpretativo y cada vez mayor precisión.
El principio de relatividad a los medios de observación y medición. Sin embargo, no siempre es posible aumentar la precisión de la medición indefinidamente con la mejora de los instrumentos de medición. Hay situaciones en las que el logro de la precisión de medir una cantidad física es limitado. objetivamente. Este hecho fue descubierto en la física del micromundo. Se refleja en el conocido principio de incertidumbre de W. Heisenberg, según el cual, a medida que aumenta la precisión de medir la velocidad de una partícula elemental, aumenta la incertidumbre de su coordenada espacial, y viceversa. El resultado de W. Heisenberg fue comprendido por N. Bohr como una posición metodológica importante. Más tarde, el famoso físico ruso V.A. Fock lo generalizó como "el principio de relatividad a los medios de medición y observación". Este principio, a primera vista, contradice el requisito objetividad, según el cual la medida debe ser invariante con respecto a los medios de medida. Sin embargo, el punto aquí es objetivo las limitaciones del propio procedimiento de medición; por ejemplo, las propias herramientas de investigación pueden introducir un efecto perturbador en el entorno, y hay situaciones reales en las que es imposible abstraerse de este efecto. La influencia de un dispositivo de investigación sobre el fenómeno en estudio se ve más claramente en la física cuántica, pero el mismo efecto también se observa, por ejemplo, en biología, cuando, al intentar estudiar procesos biológicos, el investigador introduce en ellos una desestructuración irreversible. Así, los procedimientos de medición tienen un límite de aplicabilidad objetivo asociado a las especificidades del área temática estudiada.
Por lo tanto, la medición es el procedimiento de investigación más importante. Las mediciones requieren un contexto teórico y metodológico especial. La medición tiene las características de objetividad y precisión. En la ciencia moderna, a menudo es la medición realizada con la precisión requerida la que sirve como un factor poderoso en el crecimiento del conocimiento teórico. La interpretación teórica de los resultados obtenidos juega un papel importante en el proceso de medición, con la ayuda de la cual se comprenden y mejoran tanto las herramientas de medición como el soporte conceptual de la medición. Como procedimiento de investigación, la medición está lejos de ser universal en sus posibilidades; tiene límites asociados con los detalles del área temática en sí.
Observación
La observación es uno de los métodos del nivel empírico, que tiene un valor científico general. Históricamente, la observación ha jugado un papel importante en el desarrollo del conocimiento científico, ya que antes de la formación de las ciencias naturales experimentales, era el principal medio para obtener datos experimentales.
Observación- situación de investigación de percepción intencional de objetos, fenómenos y procesos del mundo circundante. También existe la observación del mundo interior de los estados mentales, o introspección, aplicado en psicología y llamado introspección.
La observación como método de investigación empírica cumple muchas funciones en el conocimiento científico. En primer lugar, la observación proporciona al científico un aumento de la información necesaria para formular problemas, plantear hipótesis y probar teorías. La observación se combina con otros métodos de investigación: puede ser la etapa inicial de la investigación, preceder al establecimiento de un experimento, que se requiere para un análisis más detallado de cualquier aspecto del objeto en estudio; puede, por el contrario, llevarse a cabo después de la intervención experimental, adquiriendo un significado importante observación dinámica(seguimiento), ya que, por ejemplo, en medicina, se otorga un papel importante a la observación postoperatoria después de la operación experimental.
Finalmente, la observación entra como componente esencial en otras situaciones de investigación: la observación se realiza directamente en el curso de la investigación. experimentar, es una parte importante del proceso modelado en la etapa en que se estudia el comportamiento del modelo.
Observación - método de investigación empírica, que consiste en una percepción deliberada y decidida del objeto de estudio (sin la intervención del investigador en el proceso de estudio).
Estructura de observación
La observación como situación exploratoria incluye:
1) el sujeto que realiza la vigilancia, o observador;
2) observable un objeto;
3) condiciones y circunstancias de observación, que incluyen condiciones específicas de tiempo y lugar, medios técnicos de observación y el contexto teórico que sustenta esta situación de investigación.
Clasificación de las observaciones
Hay varias formas de clasificar los tipos de observación científica. Mencionemos algunas bases de clasificación. En primer lugar, hay tipos de observación:
1) según el objeto percibido - observación directo(en el que el investigador estudia las propiedades de un objeto observado directamente) y indirecto(en la que no es el objeto en sí mismo lo que se percibe, sino los efectos que provoca en el entorno o en otro objeto. Analizando estos efectos obtenemos información sobre el objeto original, aunque, en rigor, el objeto en sí permanece inobservable. Por ejemplo, en la física del micromundo, las partículas elementales se juzgan según las huellas que dejan las partículas durante su movimiento, estas huellas son fijas e interpretadas teóricamente);
2) para instalaciones de investigación - observación inmediato(no equipado instrumentalmente, llevado a cabo directamente por los sentidos) y indirecto, o instrumental (realizada con la ayuda de medios técnicos, es decir, instrumentos especiales, a menudo muy complejos, que requieren conocimientos especiales y material auxiliar y equipo técnico), este tipo de observación es ahora el principal en las ciencias naturales;
3) según el impacto en el objeto - neutral(sin afectar la estructura y el comportamiento del objeto) y transformador(en las que se produce algún cambio en el objeto de estudio y en las condiciones de su funcionamiento; este tipo de observación suele ser intermedia entre la observación real y la experimentación);
4) en relación con la totalidad de los fenómenos estudiados - continuo(cuando se estudian todas las unidades de la población estudiada) y selectivo(cuando sólo se examina una determinada parte, una muestra de la población); esta división es importante en estadística;
5) según parámetros de tiempo - continuo Y discontinuo; en continuo(que también se llama narrativa en humanidades) la investigación se lleva a cabo sin interrupción durante un período de tiempo suficientemente largo, se utiliza principalmente para estudiar procesos difíciles de predecir, por ejemplo, en psicología social, etnografía; discontinuo tiene varias subespecies: periódicas y no periódicas, etc.
Existen otros tipos de clasificación: por ejemplo, según el nivel de detalle, según el contenido temático de lo observado, etc.
Características clave de la observación científica
La observación es principalmente activo, carácter con propósito. Esto significa que el observador no se limita a registrar datos empíricos, sino que muestra una iniciativa de investigación: busca aquellos hechos que realmente le interesan en relación con los marcos teóricos, los selecciona y les da una interpretación primaria.
Además, la observación científica está bien organizada, en contraste con, por ejemplo, las observaciones ordinarias y cotidianas: está guiada por ideas teóricas sobre el objeto en estudio, equipada técnicamente, a menudo construida de acuerdo con un plan específico, interpretada en un contexto teórico apropiado.
Equipo técnico es una de las características más importantes de la observación científica moderna. El objetivo de los medios técnicos de observación no es sólo mejorar la precisión de los datos obtenidos, sino también asegurar la misma posibilidad observar un objeto cognoscible, porque muchas áreas temáticas de la ciencia moderna deben su existencia principalmente a la disponibilidad de apoyo técnico apropiado.
Los resultados de la observación científica se representan de alguna manera científica específica, es decir, en un lenguaje especial usando los términos descripciones, comparaciones o mediciones. En otras palabras, los datos observacionales se estructuran inmediatamente de una forma u otra (como resultado de un proceso especial). descripciones o valores de escala comparaciones, o los resultados mediciones). En este caso, los datos se registran en forma de gráficos, tablas, diagramas, etc., por lo que se lleva a cabo la sistematización primaria del material, apto para su posterior teorización.
No existe un lenguaje de observación "puro", completamente independiente de su contenido teórico. El lenguaje en el que se registran los resultados de la observación es en sí mismo un componente esencial de este o aquel contexto teórico.
Esto se discutirá con más detalle a continuación.
Así, las características de la observación científica deben incluir su propósito, iniciativa, organización conceptual e instrumental.
La diferencia entre observación y experimento.
Generalmente se acepta que la principal característica de la observación es su no intervención en los procesos de estudio, en contraste con la introducción activa en el área de estudio, que se lleva a cabo durante la experimentación. En general, esta afirmación es correcta. Sin embargo, tras un examen más detenido, esta disposición debe aclararse. El hecho es que la observación es también, en cierta medida, activo.
Dijimos anteriormente que, además de neutral, también hay transformador observación, porque también hay situaciones en las que la observación en sí misma será imposible sin una intervención activa en el objeto de estudio (por ejemplo, en histología, sin tinción preliminar y disección de tejido vivo, simplemente no habrá nada que observar).
Pero la intervención del investigador durante la observación está encaminada a lograr las condiciones óptimas para el mismo observaciones. La tarea del observador es obtener un conjunto de datos primarios sobre el objeto; Por supuesto, en este conjunto, algunas dependencias de los grupos de datos entre sí, ciertas regularidades y patrones ya son visibles. Por lo tanto, esta población inicial está sujeta a más estudios (y algunas conjeturas y suposiciones preliminares ya surgen en el curso de la observación misma). Sin embargo, el investigador no cambia estructura estos datos, no interfiere con la relación entre fenómenos. Digamos que si los fenómenos A y B se acompañan en toda la serie de observaciones, el investigador sólo fija sus cos
Modelado como método del nivel empírico de cognición
Experimento, planificación de experimentos
Observación y medición
CLASE 16
TEMA: MÉTODOS DEL NIVEL EMPÍRICO DEL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO
El método de investigación científica es una forma de conocer la realidad objetiva. El método es una cierta secuencia de acciones, técnicas, operaciones. Dependiendo del nivel de conocimiento científico, existen métodos de niveles empíricos y teóricos. Los métodos del nivel empírico incluyen observación, descripción, comparación, cálculo, medición, experimentación. Los métodos del nivel teórico del conocimiento científico incluyen axiomático, hipotético (hipotético-deductivo) y formalización. Asignar métodos que se utilizan en ambos niveles del conocimiento científico tales como: modelación, abstracción, generalización, clasificación y métodos lógicos generales.
Del concepto considerado de método, es necesario delimitar los conceptos de tecnología, procedimiento y metodología de la investigación científica.
Bajo la técnica de investigación se entiende un conjunto de técnicas especiales para usar un método particular, y bajo el procedimiento de investigación, una cierta secuencia de acciones, un método para organizar la investigación.
Una técnica es un conjunto de métodos y técnicas de investigación, el orden de su aplicación y la interpretación de los resultados obtenidos con su ayuda. Depende de la naturaleza del objeto de estudio, la metodología, el propósito del estudio, los métodos desarrollados, el nivel general de las calificaciones del investigador.
Observación- esta es una percepción sistemática e intencional de cualquier aspecto individual del objeto, o del objeto como un todo.
Según el método de realización, se distinguen las observaciones directas e indirectas. En observaciones directas ciertas propiedades, los aspectos del objeto son percibidos por los sentidos humanos. Observaciones indirectas realizado con medios técnicos.
En las observaciones no hay actividad encaminada a transformar, cambiar los objetos de conocimiento. Esto se debe a una serie de circunstancias:
Inaccesibilidad de estos objetos por impacto práctico;
Indeseabilidad, con base en los objetivos del estudio, interferencia en el proceso observado;
Falta de oportunidades técnicas, energéticas, financieras y de otro tipo para generar impacto.
En biología, las observaciones directas se dividen en:
1) campo o reenvío;
2) laboratorio o estacionario.
En campo encuesta distinguir métodos:
ruta;
Llave;
área;
Combinado (para estudiar la zona se distinguen rutas, estas rutas se relevan mediante sistemas de puntos clave).
Las observaciones de laboratorio difieren de las observaciones de campo en la mayor repetibilidad de las observaciones y en el hecho de que el equipo suele estar fijo en el punto de observación. En condiciones de laboratorio, la posibilidad de utilizar equipos de medición es incomparablemente mayor que en el campo.
Los resultados de la observación se pueden registrar en protocolos, diarios, tarjetas, películas y de otras formas.
Descripción- se trata de una fijación por medio de un lenguaje natural o artificial de las características del objeto de estudio, que se establecen por observación o medición. La descripción sucede:
1) inmediato cuando el investigador percibe e indica directamente las características del objeto;
2) indirecto cuando el investigador nota las características del objeto que fueron percibidas por otras personas.
Controlar- esta es la definición de proporciones cuantitativas de objetos de estudio o parámetros que caracterizan sus propiedades. El método es ampliamente utilizado en estadística para determinar el grado y tipo de variabilidad de un fenómeno, proceso, la confiabilidad de los valores promedio obtenidos y conclusiones teóricas.
La mayoría de las observaciones científicas implican hacer una variedad de medidas.
Medición- esta es la determinación del valor numérico de una cierta cantidad comparándola con un patrón. La medición es el procedimiento para determinar el valor numérico de alguna cantidad por medio de una unidad de medida. El valor de este procedimiento radica en que proporciona información precisa, cuantitativa y definitiva sobre la realidad circundante.
El indicador más importante de la calidad de la medición, su valor científico es la precisión, que depende del investigador y de los instrumentos de medición disponibles.
Existen los siguientes tipos de medidas:
1) por la naturaleza de la dependencia del valor medido en el tiempo:
Estático (el valor medido permanece constante en el tiempo);
Dinámico (el valor medido cambia en el tiempo durante el proceso de medición).
2) según el método de obtención de los resultados:
Mediciones directas (el valor de la cantidad medida se obtiene comparándolo directamente con un estándar o es emitido por un dispositivo de medición);
Mediciones indirectas (un valor se determina sobre la base de una relación matemática conocida entre este valor y otras cantidades obtenidas mediante mediciones directas).
Comparación- esta es una comparación de las características inherentes a dos o más objetos, estableciendo una diferencia entre ellos o encontrando algo en común en ellos, realizada tanto por los sentidos como con la ayuda de dispositivos especiales.
