Descrierea, compararea, măsurarea sunt proceduri de cercetare incluse în metode empiriceși fiind diferite opțiuni de obținere a informațiilor inițiale despre obiectul studiat, în funcție de metoda de structurare primară și de exprimare lingvistică a acestuia.
Într-adevăr, datele empirice inițiale pentru înregistrarea și utilizarea ulterioară a acestora trebuie să fie prezentate într-un limbaj special. În funcție de structura logico-conceptuală a acestui limbaj, se poate vorbi despre diferit tipuri concepte sau termeni. Astfel, R. Carnap împarte conceptele științifice în trei grupe principale: clasificare, comparative, cantitative. Începând de la drăguț termeni folosiți, putem distinge, respectiv, descriere, comparație, măsurare.
Descriere.Descriere este achiziţia şi reprezentarea datelor empirice în termeni calitativi.De regulă, descrierea se bazează pe narativ, sau narativ, diagrame folosind limbajul natural. Rețineți că într-un anumit sens, prezentarea în termeni de comparație și în termeni cantitativi este, de asemenea, un tip de descriere. Dar aici folosim termenul „descriere” într-un sens restrâns - ca reprezentare primară a conținutului empiric sub forma judecăților faptice afirmative. Propozițiile de acest fel, care fixează prezența sau absența oricărui atribut al unui obiect dat, sunt numite în logică atributiv,și termeni care exprimă anumite proprietăți atribuite unui obiect dat - predicate.
Concepte care funcționează ca cele calitative în caz general caracterizați obiectul studiat într-un mod complet natural (de exemplu, atunci când descriem un lichid drept „inodor, transparent, cu sediment la fundul vasului” etc.). Dar ele pot fi folosite și într-un mod mai special, relaționând un obiect cu un anume clasă. Așa sunt folosite taxonomice, acestea. efectuarea unei anumite clasificări a conceptelor în zoologie, botanică, microbiologie. Aceasta înseamnă că deja în stadiul descrierii calitative are loc ordonarea conceptuală a materialului empiric (caracterizarea, gruparea, clasificarea acestuia).
În trecut, procedurile descriptive (sau descriptive) au jucat un rol destul de important în știință. rol important. Multe discipline erau înainte pur descriptive. De exemplu, în știința europeană modernă până în secolul al XVIII-lea. oamenii de știință natural au lucrat în stilul „istoriei naturale”, compilând descrieri voluminoase ale diferitelor proprietăți ale plantelor, mineralelor, substanțelor etc. (și din punct de vedere modern, adesea oarecum întâmplător), construind o serie lungă de calități, asemănări și diferențe. între obiecte.
Astăzi, știința descriptivă în ansamblu a fost înlocuită în pozițiile sale de direcții orientate către metode matematice. Cu toate acestea, nici acum descrierea ca mijloc de reprezentare a datelor empirice nu și-a pierdut semnificația. În științele biologice, unde observarea directă și reprezentarea descriptivă a materialului au fost începutul lor, astăzi ele continuă să folosească în mod semnificativ procedurile descriptive în discipline precum botanicăȘi zoologie. Descrierea joacă cel mai important rol în umanitarștiințe: istorie, etnografie, sociologie etc.; si de asemenea in geograficeȘi geologice stiinte
Desigur, descrierea în știința modernă a căpătat un caracter ușor diferit față de formele sale anterioare. În procedurile descriptive moderne, standardele de acuratețe și neechivocitatea descrierilor sunt de mare importanță. La urma urmei, o descriere cu adevărat științifică a datelor experimentale ar trebui să aibă aceeași semnificație pentru orice om de știință, adică. trebuie să fie universal, constant în conținutul său și să aibă o semnificație intersubiectivă. Aceasta înseamnă că este necesar să ne străduim pentru astfel de concepte, al căror sens este clarificat și fixat într-un mod recunoscut sau altul. Desigur, procedurile descriptive permit în mod inerent o anumită posibilitate de ambiguitate și inexactitate a prezentării. De exemplu, în funcție de stilul individual al unui anumit geolog, descrierile acelorași obiecte geologice se dovedesc uneori a fi semnificativ diferite unele de altele. Același lucru se întâmplă în medicină în timpul examinării inițiale a unui pacient. Cu toate acestea, în general, aceste discrepanțe în practica științifică reală sunt corectate, dobândind grad mai mare fiabilitate. În acest scop, se utilizează proceduri speciale: compararea datelor din surse independente de informare, standardizarea descrierilor, clarificarea criteriilor de utilizare a unei anumite evaluări, controlul prin mai multe obiective, metode instrumentale cercetarea, armonizarea terminologiei etc.
Descrierea, la fel ca toate celelalte proceduri utilizate în activitățile științifice, este în mod constant îmbunătățită. Acest lucru le permite oamenilor de știință de astăzi să-i acorde un loc important în metodologia științei și să-l folosească pe deplin în cunoștințele științifice moderne.
Comparaţie. La comparare, datele empirice sunt reprezentate, respectiv, în din punct de vedere al comparaţiei. Aceasta înseamnă că caracteristica notă de termenul comparativ poate avea grade diferite de exprimare, adică. fie atribuite unui obiect într-o măsură mai mare sau mai mică în comparație cu alt obiect din aceeași populație studiată. De exemplu, un obiect poate fi mai cald sau mai întunecat decât altul; o singură culoare poate apărea subiectului în test psihologic mai plăcut decât celălalt etc. Operatia de comparatie este reprezentata din punct de vedere logic judecăți de atitudine(sau judecăți relative). Lucrul remarcabil este că operația de comparare este fezabilă chiar și atunci când nu avem o definiție clară a unui termen, nu există standarde exacte pentru procedurile comparative. De exemplu, s-ar putea să nu știm cum arată culoarea roșie „perfectă” și s-ar putea să nu o putem caracteriza, dar, în același timp, s-ar putea să putem compara culorile în funcție de gradul de „distanță” față de presupusul standard. , spunând că una din familia de culori asemănătoare cu roșul este în mod clar mai usoara roșu, celălalt este mai închis, al treilea este chiar mai închis decât al doilea etc.
Când încercați să ajungeți la un consens pe probleme dificile, este mai bine să folosiți judecăți relaționale decât simple propoziții atributive. De exemplu, atunci când se evaluează o anumită teorie, întrebarea caracterizării sale fără ambiguitate ca adevărată poate cauza dificultăți serioase, în timp ce este mult mai ușor să se ajungă la unitate în întrebările specifice comparative că această teorie se potrivește mai bine datelor decât o teorie concurentă sau că este mai simplu decât celălalt, mai intuitiv plauzibil etc.
Aceste calități de succes ale judecăților relative au contribuit la faptul că procedurile comparative și conceptele comparative au ocupat un loc important în metodologia științifică. Semnificația termenilor de comparație constă și în faptul că, cu ajutorul lor, este posibil să se realizeze un lucru foarte vizibil creşterea precizieiîn conceptele în care metodele de introducere directă a unităților de măsură, i.e. traducerea în limbajul matematicii nu funcționează din cauza specificului acestui domeniu științific. Acest lucru se aplică în primul rând științelor umaniste. În astfel de zone, datorită utilizării termenilor de comparație, este posibil să se construiască anumiți cântare cu o structură ordonată asemănătoare unei drepte numerice. Și tocmai pentru că se dovedește a fi mai ușor de formulat o judecată relațională decât de a oferi o descriere calitativă într-un grad absolut, termenii de comparație fac posibilă organizarea domeniului subiectului fără a introduce o unitate de măsură clară. Un exemplu tipic al acestei abordări este scara Mohs în mineralogie. Este folosit pentru a determina comparativ duritatea mineralelor. Conform acestei tehnici, propusă în 1811 de F. Mohs, un mineral este considerat mai dur decât altul dacă lasă o zgârietură pe el; pe această bază, se introduce o scară de duritate condiționată în 10 puncte, în care duritatea talcului este luată ca 1, duritatea diamantului - ca 10.
Scalingul este utilizat în mod activ în umaniste. Astfel, joacă un rol important în sociologie. Un exemplu de tehnici comune de scalare în sociologie sunt scalele Thurstone, Likert și Guttman, fiecare dintre acestea având propriile avantaje și dezavantaje. Cântarile în sine pot fi clasificate în funcție de capacitățile lor informative. De exemplu, S. Stevens în 1946 a propus o clasificare similară pentru psihologie, distingând scara nominal(reprezentând un set neordonat de clase), clasament
(în care varietățile unei trăsături sunt aranjate în ordine crescătoare sau descrescătoare, în funcție de gradul de posesie a trăsăturii), proporţional(permițând nu numai exprimarea relației „mai mult - mai puțin” ca una de ierarhizare, dar și crearea de oportunități pentru o măsurare mai detaliată a asemănărilor și diferențelor dintre caracteristici).
Introducerea unei scale pentru evaluarea anumitor fenomene, chiar dacă nu este suficient de perfectă, creează deja oportunitatea de a eficientiza zona corespunzătoare a fenomenelor; introducerea unei scale mai mult sau mai puțin dezvoltate se dovedește a fi o tehnică foarte eficientă: scala de clasare, în ciuda simplității sale, vă permite să calculați așa-numitul. coeficienții de corelație de rang, care caracterizează severitatea comunicatiiîntre diferite fenomene. În plus, există o metodă atât de complicată precum utilizarea scale multidimensionale, structurarea informațiilor pe mai multe temeiuri simultan și permițând caracterizarea mai exactă a oricărei calități integrale.
Pentru a efectua o operație de comparare sunt necesare anumite condiții și reguli logice. În primul rând, trebuie să existe un cunoscut uniformitate calitativă obiecte comparate; aceste obiecte trebuie să aparțină aceleiași clase formate în mod natural (specii naturale), așa cum, de exemplu, în biologie comparăm structura organismelor aparținând aceleiași unități taxonomice.
Mai mult, materialul comparat trebuie să respecte o anumită structură logică, care poate fi descrisă suficient de așa-numitul. relaţii de ordine.În logică, aceste relații au fost bine studiate: s-a propus axiomatizarea acestor relații folosind axiome de ordine, au fost descrise diverse ordine, de exemplu, ordonarea parțială, ordonarea liniară.
În logică, sunt cunoscute și tehnici comparative speciale, sau scheme. Acestea includ, în primul rând, metode tradiționale de studiere a relației dintre trăsături, care într-un curs standard de logică sunt numite metode de identificare. cauzalitateși dependența de fenomene, sau Metode Bacon-Mill. Aceste metode descriu o serie de modele simple de gândire exploratorie pe care oamenii de știință le aplică aproape automat atunci când efectuează proceduri de comparare. Deducerile prin analogie joacă, de asemenea, un rol semnificativ în cercetarea comparativă.
În cazul în care operația de comparare vine pe primul loc, devenind, parcă, nucleul semantic al întregii căutări științifice, i.e. acţionează ca procedură de conducere în organizarea materialului empiric, despre care vorbesc metoda comparativaîntr-unul sau altul domeniu de cercetare. Un exemplu clar în acest sens sunt științele biologice. Metoda comparativă a jucat un rol crucial în dezvoltarea unor discipline precum anatomia comparată, fiziologia comparată, embriologia, biologia evoluționistă etc. Prin procedee comparative se realizează studii calitative și cantitative ale formei și funcției, genezei și evoluției organismelor. Prin metoda comparativă se organizează cunoștințe despre diverse fenomene biologice, se creează posibilitatea de a formula ipoteze și de a crea concepte generalizatoare. Astfel, pe baza comunității structurii morfologice a anumitor organisme, se formulează în mod natural o ipoteză despre comunitatea originii sau activității lor de viață etc. Un alt exemplu de desfășurare sistematică a unei metode comparative poate fi problema diagnosticului diferențial în științele medicale, când metoda comparativă devine strategia principală pentru analizarea informațiilor despre complexe de simptome similare. Pentru a înțelege în detaliu mai multe componente, rețele dinamice de informații, inclusiv diferite tipuri de incertitudini, distorsiuni și fenomene multifactoriale, sunt utilizați algoritmi complecși de comparare și prelucrare a datelor, inclusiv tehnologii informatice.
Așadar, comparația ca procedură de cercetare și formă de reprezentare a materialului empiric este un instrument conceptual important care ne permite să realizăm o ordonare semnificativă a domeniului subiectului și clarificarea conceptelor, servește ca instrument euristic pentru formularea de ipoteze și teoretizarea ulterioară; poate dobândi importanţă de prim rang în anumite situaţii de cercetare, acţionând ca metoda comparativa.
Măsurare. Măsurarea este o procedură de cercetare care este mai avansată decât descrierea și comparația calitativă, dar numai în acele domenii în care este de fapt posibilă utilizarea eficientă a abordărilor matematice.
Măsurare- aceasta este o metodă de atribuire a caracteristicilor cantitative obiectelor studiate, proprietăților sau relațiilor acestora, efectuată după anumite reguli. Actul de măsurare însuși, în ciuda aparentei sale simplități, presupune o structură logico-concepuală specială. Se distinge:
1) obiectul măsurării, considerat ca mărimea, supuse măsurării;
2) metoda de măsurare, inclusiv o scară metrică cu o unitate de măsură fixă, reguli de măsurare, instrumente de măsurare;
3) subiectul sau observatorul care efectuează măsurarea;
4) rezultatul măsurării, care este supus interpretării ulterioare. Rezultatul procedurii de măsurare este exprimat, ca și rezultatul comparației, în judecăți de atitudine, dar în în acest caz, această relație este numerică, adică cantitativ.
Măsurarea se realizează într-un anumit context teoretic și metodologic, incluzând cerințele teoretice necesare, orientările metodologice, echipamentul instrumental și abilitățile practice. În practica științifică, măsurarea nu este întotdeauna o procedură relativ simplă; Mult mai des, necesită condiții complexe, special pregătite. În fizica modernă, procesul de măsurare în sine este susținut de constructe teoretice destul de serioase; ele conțin, de exemplu, un set de ipoteze și teorii despre structura și funcționarea instalației de măsurare și experimentală în sine, despre interacțiunea aparatului de măsurare și obiectul studiat, despre semnificația fizică a anumitor cantități obținute ca urmare a măsurare. Aparatul conceptual care susține procesul de măsurare include și special sisteme de axiome, referitoare la procedurile de măsurare (axiomele lui A.N. Kolmogorov, teoria lui N. Bourbaki).
Pentru a ilustra gama de probleme legate de suportul teoretic al măsurării, putem evidenția diferența în procedurile de măsurare pentru mărimi extensivȘi intens. Cantitățile extinse (sau aditive) sunt măsurate folosind mai multe operatii simple. Proprietatea cantităților aditive este că, cu o combinație naturală a două corpuri, valoarea mărimii măsurate a corpului combinat rezultat va fi egală cu suma aritmetică a valorilor corpurilor constitutive. Astfel de cantități includ, de exemplu, lungimea, masa, timpul, sarcina electrică. Este necesară o abordare complet diferită pentru măsurarea cantităților intensive sau fără aditivi. Astfel de cantități includ, de exemplu, temperatura și presiunea gazului. Ele caracterizează nu proprietățile obiectelor individuale, ci parametrii de masă, fixați statistic, ai obiectelor colective. Pentru a măsura astfel de cantități, aveți nevoie reguli speciale, cu ajutorul căruia puteți organiza intervalul de valori ale unei cantități intensive, puteți construi o scară, evidențiați valorile fixe pe ea și setați o unitate de măsură. Astfel, realizarea unui termometru este precedată de un set de acțiuni speciale pentru a crea o scară adecvată pentru măsurarea valorii cantitative a temperaturii.
Măsurătorile sunt de obicei împărțite în DreptȘi indirect. Atunci când se efectuează o măsurătoare directă, rezultatul este obținut direct din procesul de măsurare în sine. Cu măsurarea indirectă, se obține valoarea altor cantități și se obține rezultatul dorit folosind calculele pe baza unei anumite relaţii matematice între aceste mărimi. Multe fenomene care sunt inaccesibile măsurării directe, cum ar fi obiectele microscopice și corpurile cosmice îndepărtate, pot fi măsurate doar indirect.
Obiectivitatea măsurării. Cea mai importantă caracteristică de măsurare este obiectivitate rezultatul pe care îl obține. Prin urmare, este necesar să se distingă în mod clar măsurarea în sine de alte proceduri care oferă obiectelor empirice orice valori numerice: aritmetizarea, care este arbitrar ordonarea cantitativă a obiectelor (să zicem, prin atribuirea de puncte sau numere acestora), scalarea sau ierarhizarea, pe baza procedurii de comparație și ordonarea domeniului subiectului prin mijloace destul de grosolane, adesea în ceea ce privește așa-numitul. seturi neclare. Un exemplu tipic de astfel de clasare este sistemul de evaluare a performanței școlare, care, desigur, nu este o măsurătoare.
Scopul măsurării este de a determina raportul numeric dintre mărimea studiată și o altă mărime care este omogenă cu aceasta (luată ca unitate de măsură). Acest obiectiv necesită prezență cântare(de obicei, uniformă)Și unitati. Rezultatul unei măsurători trebuie să fie înregistrat destul de clar și să fie invariant în raport cu mijloacele de măsurare (de exemplu, temperatura trebuie să fie aceeași indiferent de subiectul care efectuează măsurarea și de termometrul cu care este măsurată). Dacă unitatea de măsură inițială este aleasă relativ arbitrar, în virtutea unui acord (adică, convențional), atunci rezultatul măsurării trebuie să aibă într-adevăr obiectiv sens, exprimat printr-o anumită valoare în unități de măsură selectate. Dimensiunea le conține astfel pe amândouă convenţional, deci si obiectiv componente.
Cu toate acestea, în practică, obținerea uniformității scalei și a stabilității unității nu este adesea atât de ușoară: de exemplu, procedura obișnuită de măsurare a lungimii necesită scale de măsurare rigide și strict liniare, precum și un standard standard care nu este supus modificării; în acelea domenii științifice, unde se dobândește o importanță primordială precizie maximă măsurători, realizarea unor astfel de instrumente de măsurare poate prezenta dificultăți tehnice și teoretice semnificative.
Precizia măsurătorilor. Conceptul de acuratețe ar trebui să fie diferențiat de conceptul de obiectivitate a măsurării. Desigur, aceste concepte sunt adesea sinonime. Cu toate acestea, există o anumită diferență între ele. Obiectivitatea este o caracteristică a sensului măsurarea ca procedură cognitivă. Nu poți decât să măsori existente în mod obiectiv marimi care au proprietatea de a fi invariante la mijloacele si conditiile de masurare; prezenţa condiţiilor obiective pentru măsurare este o oportunitate fundamentală de a crea o situaţie pentru măsurarea unei mărimi date. Precizia este o caracteristică subiectiv aspecte ale procesului de măsurare, de ex. caracteristică oportunitatea noastră fixați valoarea unei cantități existente în mod obiectiv. Prin urmare, măsurarea este un proces care, în general, poate fi îmbunătățit la nesfârșit. Atunci când există condiții obiective pentru măsurare, operația de măsurare devine fezabilă, dar nu poate fi efectuată aproape niciodată în cea mai mare măsură acestea. Aparatul de măsurare propriu-zis utilizat nu poate fi ideal, reproducând absolut exact valoarea obiectivă. Prin urmare, cercetătorul își formulează în mod specific sarcina de a realiza gradul de precizie necesar, acestea. gradul de precizie care suficient pentru a rezolva o problemă specifică și dincolo de care într-o situație de cercetare dată este pur și simplu impracticabil creșterea preciziei. Cu alte cuvinte, obiectivitatea valorilor măsurate este o condiție necesară pentru măsurare, acuratețea valorilor atinse este suficientă.
Deci, putem formula relația dintre obiectivitate și acuratețe: Oamenii de știință măsoară în mod obiectiv cantitățile existente, dar le măsoară doar cu un anumit grad de precizie.
Este interesant de observat că cerința în sine precizie, aplicată măsurătorilor în știință a apărut relativ târziu - abia la sfârșitul secolului al XVI-lea și a fost legată tocmai de formarea unei noi științe naturale, orientate matematic. A. Koyre atrage atenția asupra faptului că practica anterioară a dispensat complet de cerința de acuratețe: de exemplu, desenele de mașină erau construite cu ochi, aproximativ, iar în viața de zi cu zi nu exista un sistem unificat de măsuri - greutățile și volumele erau măsurate în diverse „căi locale”, nu au existat măsurători constante de timp. Lumea a început să se schimbe, să devină „mai precisă” abia din secolul al XVII-lea, iar acest impuls a venit în mare parte din știință, datorită rolului său tot mai mare în viața societății.
Conceptul de precizie a măsurării este asociat cu partea instrumentală a măsurării, cu capacitățile instrumentelor de măsurare. Instrument de masurare numit instrument de măsurare destinat obținerii de informații despre cantitatea studiată; într-un dispozitiv de măsurare, caracteristica măsurată este convertită într-un fel sau altul în indicaţie, care este consemnată de cercetător. Capacitățile tehnice ale instrumentelor devin critice în situații complexe de cercetare. Astfel, instrumentele de măsură sunt clasificate în funcție de stabilitatea citirilor, sensibilitate, limite de măsurare și alte proprietăți. Precizia aparatului depinde de mulți parametri, fiind o caracteristică integrală a instrumentului de măsurare. Suma creată de dispozitiv abaterile din gradul de precizie cerut se numeste eroare măsurători. Erorile de măsurare sunt de obicei împărțite la sistematicȘi Aleatoriu. Sistematic se numesc cele care au o valoare constantă pe parcursul întregii serii de măsurători (sau se modifică conform unei legi cunoscute).
Cunoscând valoarea numerică a erorilor sistematice, acestea pot fi luate în considerare și neutralizate în măsurătorile ulterioare. Aleatoriu numite și erori care sunt de natură nesistematică, adică sunt cauzate de diferite tipuri de factori aleatori care interferează cu cercetătorul. Ele nu pot fi luate în considerare și excluse ca erori sistematice; cu toate acestea, într-o gamă largă de măsurători folosind metode statistice, este încă posibil să se identifice și să se țină cont de cele mai caracteristice erori aleatorii.
Să remarcăm că un set de probleme importante legate de acuratețea și erorile de măsurare, intervalele de eroare admise, metodele de creștere a preciziei, contabilizarea erorilor etc., sunt rezolvate într-o disciplină aplicată specială - teoria măsurării.Întrebări mai generale privind metodele și regulile de măsurare în general sunt înțelese în știință metrologie.În Rusia, fondatorul metrologiei a fost D.I. Mendeleev. În 1893, a creat Camera Principală de Greutăți și Măsuri, care a lucrat mult la organizarea și introducerea sistemului metric în țara noastră.
Măsurarea ca scop al cercetării. Măsurarea exactă a unei anumite mărimi poate avea în sine cea mai importantă semnificație teoretică. În acest caz, obținerea celei mai precise valori a valorii studiate devine scopul studiului în sine. În cazul în care procedura de măsurare se dovedește a fi destul de complexă, necesitând condiții experimentale speciale, se vorbește despre un experiment special de măsurare. În istoria fizicii, unul dintre cele mai faimoase exemple de acest gen este faimosul experiment al lui A. Michelson, care de fapt nu a fost un experiment unic, ci a fost o serie de experimente de mai mulți ani care măsoară viteza „ vânt eteric” condus de A. Michelson și adepții săi. Adesea, îmbunătățirea tehnologiei de măsurare utilizată în experimente devine cea mai importantă sens independent. Astfel, A. Michelson a primit în 1907 Premiul Nobel nu pentru datele lor experimentale, ci pentru crearea și utilizarea instrumentelor optice de măsurare de înaltă precizie.
Interpretarea rezultatelor măsurătorilor. Rezultatele obținute, de regulă, nu sunt concluzia imediată a cercetării științifice. Ele sunt supuse unei reflecții ulterioare. Deja în timpul măsurării în sine, cercetătorul evaluează acuratețea obținută a rezultatului, plauzibilitatea și acceptabilitatea acestuia și semnificația pentru contextul teoretic în care este inclus acest program de cercetare. Rezultatul unei astfel de interpretări este uneori continuarea măsurătorilor și adesea aceasta duce la îmbunătățirea în continuare a echipamentelor de măsurare și la ajustarea premiselor conceptuale. Componenta teoretică joacă un rol important în practica de măsurare. Un exemplu de complexitate a contextului teoretico-interpretativ care înconjoară procesul de măsurare în sine este o serie de experimente pentru măsurarea sarcinii unui electron conduse de R.E. Millikan, cu opera lor de interpretare sofisticată și precizie crescândă.
Principiul relativității la mijloacele de observare și măsurare. Cu toate acestea, precizia măsurării nu poate crește întotdeauna la infinit odată cu îmbunătățirea instrumentelor de măsurare. Există situații în care obținerea preciziei în măsurarea unei mărimi fizice este limitată obiectiv. Acest fapt a fost descoperit în fizica microlumilor. Se reflectă în celebrul principiu al incertitudinii al lui W. Heisenberg, conform căruia, pe măsură ce precizia măsurării vitezei de mișcare a unei particule elementare crește, crește incertitudinea coordonatei sale spațiale și invers. Rezultatul lui W. Heisenberg a fost interpretat de N. Bohr ca o poziţie metodologică importantă. Mai târziu, celebrul fizician intern V.A. Fock l-a rezumat ca fiind „principiul relativității la mijloacele de măsurare și observare”. La prima vedere, acest principiu contrazice cerința obiectivitate, conform căruia măsurarea trebuie să fie invariabilă în raport cu instrumentele de măsură. Cu toate acestea, ideea este aici obiectiv limitările procedurii de măsurare în sine; de exemplu, instrumentele de cercetare în sine pot introduce un efect perturbator în mediu și există situații reale în care este imposibil să facem abstracție de la acest efect. Influența unui dispozitiv de cercetare asupra fenomenului studiat este cel mai clar vizibilă în fizica cuantică, dar același efect se observă și, de exemplu, în biologie, când, când se încearcă studiul procese biologice cercetătorul introduce în ele destructurarea ireversibilă. Astfel, procedurile de măsurare au o limită obiectivă de aplicabilitate legată de specificul domeniului studiat.
Deci, măsurarea este cea mai importantă procedură de cercetare. Pentru efectuarea măsurătorilor este necesar un context teoretic și metodologic special. Măsurarea are caracteristicile obiectivității și acurateței. În știința modernă, măsurarea efectuată cu precizia necesară este adesea cea care servește ca un factor puternic în creșterea cunoștințelor teoretice. Un rol semnificativ în procesul de măsurare îl joacă interpretarea teoretică a rezultatelor obținute, cu ajutorul căreia sunt înțelese și îmbunătățite atât instrumentele de măsurare în sine, cât și suportul conceptual pentru măsurare. Ca procedură de cercetare, măsurarea este departe de a fi universală în posibilitățile sale; are limite legate de specificul domeniului în sine.
Observare
Observația este una dintre metodele empirice care are semnificație științifică generală. Din punct de vedere istoric, observația a jucat un rol vital în dezvoltarea cunoștințelor științifice, deoarece Înainte de apariția științelor naturale experimentale, aceasta era principalul mijloc de obținere a datelor experimentale.
Observare- o situație de cercetare de percepție intenționată a obiectelor, fenomenelor și proceselor din lumea înconjurătoare. Există și observarea lumii interioare stări mentale, sau introspecţie, folosit în psihologie și numit introspecție.
Observația ca metodă de cercetare empirică îndeplinește multe funcții în cunoașterea științifică. În primul rând, observația oferă omului de știință o creștere a informațiilor necesare pentru a pune probleme, a formula ipoteze și a testa teorii. Observarea este combinată cu alte metode de cercetare: poate acționa ca etapă inițială a cercetării, premergătoare punerii în aplicare a unui experiment, care este necesară pentru o analiză mai detaliată a oricăror aspecte ale obiectului studiat; ea poate, dimpotrivă, să fie realizată după intervenție experimentală, dobândind semnificație importantă observatie dinamica(monitorizarea), ca, de exemplu, în medicină, un rol important este acordat observației postoperatorii în urma operației experimentale.
În fine, observația este inclusă în alte situații de cercetare ca o componentă esențială: observația se realizează direct în timpul experiment, formează o parte importantă a procesului modelareîn stadiul în care se studiază comportamentul modelului.
Observație – o metodă de cercetare empirică constând în perceperea deliberată și intenționată a obiectului studiat (fără intervenția cercetătorului în procesul studiat).
Structura de observare
Observația ca situație de cercetare include:
1) subiectul care efectuează supravegherea, sau observator;
2) observabil un obiect;
3) condițiile și circumstanțele de observație, care includ condiții specifice de timp și loc, mijloace tehnice de observare și context teoretic care susține o anumită situație de cercetare.
Clasificarea observațiilor
Există diferite moduri de a clasifica tipurile de observație științifică. Să numim câteva baze pentru clasificare. În primul rând, există diferite tipuri de observații:
1) în funcţie de obiectul perceput - observaţie direct(în care cercetătorul studiază proprietățile unui obiect observat direct) și indirect(în care nu obiectul în sine este perceput, ci efectele pe care acesta le provoacă în mediu sau alt obiect. Analizând aceste efecte, obținem informații despre obiectul inițial, deși, strict vorbind, obiectul în sine rămâne neobservabil. De exemplu, în fizica microlumii, particulele elementare sunt judecate în funcție de urmele pe care particulele le lasă în timpul mișcării lor, aceste urme sunt înregistrate și interpretate teoretic);
2) prin mijloace de cercetare – observaţie direct(neechipate cu instrumente, efectuate direct de simțuri) și indirect, sau instrumentală (realizată cu ajutorul mijloacelor tehnice, adică dispozitive speciale, adesea foarte complexe, care necesită cunoștințe speciale și materiale auxiliare și echipamente tehnice), acest tip de observație este acum principalul în Stiintele Naturii;
3) prin impact asupra obiectului - neutru(neafectând structura și comportamentul obiectului) și transformatoare(în care se produce o oarecare schimbare în obiectul studiat și condițiile de funcționare a acestuia; acest tip de observație este adesea intermediar între observarea efectivă și experimentare);
4) în raport cu totalitatea fenomenelor studiate - solid(când sunt studiate toate unitățile populației studiate) și selectiv(când se examinează doar o anumită parte, un eșantion din populație); această diviziune este importantă în statistică;
5) conform parametrilor de timp - continuuȘi intermitent; la continuu(care se mai numește și narațiune în științe umaniste) cercetarea se desfășoară fără întrerupere pe o perioadă destul de lungă de timp, este folosită în principal pentru a studia procese greu de prezis, de exemplu în psihologia socială, etnografie; intermitent are diverse subtipuri: periodice şi neperiodice etc.
Există și alte tipuri de clasificare: de exemplu, după nivelul de detaliu, după conținutul subiectului a ceea ce se observă etc.
Principalele caracteristici observatie stiintifica
Observarea este în primul rând activ, caracter intenționat. Aceasta înseamnă că observatorul nu înregistrează pur și simplu date empirice, ci dă dovadă de inițiativă de cercetare: el caută acele fapte care îl interesează cu adevărat în legătură cu principiile teoretice, le selectează și le oferă o interpretare primară.
În plus, observația științifică este bine organizată, spre deosebire, să zicem, de observațiile obișnuite, de zi cu zi: este ghidată de idei teoretice despre obiectul studiat, echipată tehnic, adesea construită după un plan specific și interpretată în contextul teoretic adecvat.
Echipament tehnic este una dintre cele mai importante caracteristici ale observației științifice moderne. Scopul echipamentelor tehnice de supraveghere nu este doar de a crește acuratețea datelor obținute, ci și de a asigura oportunitate observa un obiect cognoscibil, deoarece Multe domenii ale științei moderne își datorează existența în primul rând disponibilității suportului tehnic adecvat.
Rezultatele observației științifice sunt reprezentate într-un mod specific științific, de ex. într-o limbă specială folosind termeni descrieri, comparații sau măsurători. Cu alte cuvinte, datele de observație sunt imediat structurate într-un fel sau altul (ca rezultate ale unui studiu special descrieri sau valori de scară comparatii, sau rezultatele măsurători).În acest caz, datele sunt înregistrate sub formă de grafice, tabele, diagrame etc., așa se realizează sistematizarea primară a materialului, potrivită pentru o teoretizare ulterioară.
Nu există un limbaj de observație „pur” care să fie complet independent de conținutul teoretic. Limbajul în care sunt înregistrate rezultatele observației este în sine o componentă esențială a unui anumit context teoretic.
Acest lucru va fi discutat mai detaliat mai jos.
Deci, caracteristicile observației științifice includ scopul, inițiativa, organizarea conceptuală și instrumentală.
Diferența dintre observație și experiment
Este general acceptat că principala caracteristică a observației este ea neintervenţieîn procesele studiate, spre deosebire de implementarea activă în zona studiată care se realizează în timpul experimentării. În general, această afirmație este corectă. Cu toate acestea, la o examinare mai atentă, această dispoziție ar trebui clarificată. Ideea este că observația este, de asemenea, într-o anumită măsură, activ.
Spuneam mai sus că, pe lângă neutru, există și transformatoare observația, deoarece există și situații în care fără intervenția activă în obiectul studiat, observarea în sine va fi imposibilă (de exemplu, în histologie, fără colorarea preliminară și disecția țesutului viu, pur și simplu nu va fi nimic de observat).
Dar intervenția cercetătorului în timpul observării are ca scop obținerea unor condiții optime pentru aceasta observatii. Sarcina observatorului este de a obține un set de date primare despre obiect; Desigur, în această totalitate, unele dependențe ale grupurilor de date unele față de altele, anumite regularități și tipare sunt deja vizibile. Prin urmare, această populație inițială este supusă unor studii suplimentare (și unele presupuneri și ipoteze preliminare apar în timpul observației în sine). Cu toate acestea, cercetătorul nu schimbă structura aceste date nu interferează cu datele înregistrate de acesta relaţieîntre fenomene. Să spunem dacă fenomenele A și B se însoțesc reciproc pe parcursul întregii serii de observații, cercetătorul înregistrează doar co-apariția lor
Nivelul empiric al cunoașterii științifice se construiește în principal pe contemplarea vie a obiectelor studiate, deși cunoașterea rațională este prezentă ca componentă obligatorie; contactul direct cu obiectul cunoașterii este necesar pentru realizarea cunoașterii empirice. La nivel empiric, cercetătorul folosește metode logice generale și științifice generale. Metodele științifice generale ale nivelului empiric includ: observația, descrierea, experimentul, măsurarea etc. Să ne familiarizăm cu metodele individuale.
Observare este o reflectare senzorială a obiectelor și fenomenelor lumea de afara. Aceasta este metoda inițială de cunoaștere empirică, care permite obținerea unor informații primare despre obiectele realității înconjurătoare.
Observația științifică diferă de observația de zi cu zi și se caracterizează printr-o serie de caracteristici:
concentrare (fixarea opiniilor asupra sarcinii în cauză);
planificare (acțiune conform planului);
activitate (implicarea cunoștințelor acumulate, mijloace tehnice).
Conform metodei de observare, pot exista:
imediat,
indirect,
indirect.
Observații directe- aceasta este o reflectare senzorială a anumitor proprietăți, aspecte ale obiectului studiat folosind doar simțurile. De exemplu, observarea vizuală a poziției planetelor și a stelelor pe cer. Tycho Brahe a făcut asta timp de 20 de ani cu o precizie de neîntrecut cu ochiul liber. El a creat o bază de date empirică pentru descoperirea ulterioară a lui Kepler a legilor mișcării planetare.
În prezent, observațiile directe sunt folosite în cercetarea spațială de la bord stații spațiale. Abilitatea selectivă a viziunii umane și analiza logică sunt acestea proprietăți unice o metodă de observații vizuale pe care nici un set de echipamente nu o posedă. Un alt domeniu de aplicare a metodei observare directa este meteorologia.
Observații indirecte- cercetarea obiectelor folosind anumite mijloace tehnice. Apariția și dezvoltarea unor astfel de mijloace au determinat în mare măsură extinderea enormă a capabilităților metodei care a avut loc în ultimele patru secole. Dacă în începutul XVII De secole, astronomii au observat corpurile cerești cu ochiul liber, apoi odată cu inventarea telescopului optic în 1608, aspectul enorm al Universului a fost dezvăluit cercetătorilor. Apoi au apărut telescoapele reflectorizante și acum stații orbitale Există raze X care fac posibilă observarea unor astfel de obiecte ale Universului precum pulsari și quasari. Un alt exemplu de observare indirectă este microscopul optic, inventat în secolul al XVII-lea, și cel electronic în secolul al XX-lea.
Observații indirecte- aceasta este observarea nu a obiectelor studiate în sine, ci a rezultatelor influenței lor asupra altor obiecte. Această observație este folosită în special în fizica atomică. Aici microobiectele nu pot fi observate nici cu ajutorul organelor de simț, nici cu ajutorul instrumentelor. Ceea ce observă oamenii de știință în procesul cercetării empirice în fizica nucleara, nu sunt microobiectele în sine, ci rezultatele acțiunilor lor asupra unor mijloace tehnice de cercetare. De exemplu, atunci când se studiază proprietățile particulelor încărcate folosind o cameră cu nori, aceste particule sunt percepute de cercetător indirect prin manifestările lor vizibile - urme formate din multe picături de lichid.
Orice observație, deși bazată pe date senzoriale, necesită participarea gândirii teoretice, cu ajutorul căreia se formalizează sub forma unor anumite termeni științifici, grafice, tabele, figuri. În plus, se bazează pe anumite principii teoretice. Acest lucru se vede în mod clar în observațiile indirecte, deoarece numai teoria poate stabili o legătură între un fenomen neobservabil și unul observat. A. Einstein spunea în acest sens: „Este posibil să se observe acest fenomen sau nu depinde de teoria ta. Este teoria care trebuie să stabilească ce poate fi observat și ce nu.”
Observațiile pot juca adesea un rol euristic important în cunoștințele științifice. În procesul observațiilor pot fi descoperite fenomene sau date complet noi care permit fundamentarea uneia sau alteia ipoteze. Observațiile științifice trebuie să fie însoțite de o descriere.
Descriere - Aceasta este înregistrarea prin intermediul limbajului natural și artificial a informațiilor despre obiecte obținute ca urmare a observației. Descrierea poate fi considerată ca etapa finală a observației. Cu ajutorul descrierii, informațiile senzoriale sunt traduse în limbajul conceptelor, semnelor, diagramelor, desenelor, graficelor, numerelor, luând astfel o formă convenabilă pentru prelucrarea rațională ulterioară (sistematizare, clasificare, generalizare).
Măsurare - Aceasta este o metodă care constă în determinarea valorilor cantitative ale anumitor proprietăți, aspecte ale obiectului sau fenomenului studiat cu ajutorul unor dispozitive tehnice speciale.
Introducerea măsurării în știința naturii a transformat-o pe aceasta din urmă într-o știință riguroasă. Se completează metode calitative cunoştinţe fenomene naturale cantitativ. Operația de măsurare se bazează pe compararea obiectelor pe baza oricăror proprietăți sau aspecte similare, precum şi introducerea anumitor unităţi de măsură.
Unitate - este un standard cu care se compară latura măsurată a unui obiect sau fenomen. Standardului i se atribuie valoarea numerică „1”. Există multe unități de măsură care corespund unei varietăți de obiecte, fenomene, proprietăți, aspecte, conexiuni ale acestora care trebuie măsurate în procesul cunoașterii științifice. În acest caz, unitățile de măsură sunt împărțite în de bază, ales ca bază la construirea unui sistem de unități și derivate, derivate din alte unități folosind un fel de relații matematice. Metodologia de construire a unui sistem de unități ca un set de bază și derivate a fost propusă pentru prima dată în 1832 de K. Gauss. El a construit un sistem de unități în care au fost luate ca bază 3 unități de bază arbitrare, independente unele de altele: lungime (milimetru), masă (miligram) și timp (secunda). Toate celelalte au fost determinate folosind aceste trei.
Ulterior, odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei, au apărut și alte sisteme de unități de mărimi fizice, construite după principiul gaussian. Acestea se bazau pe sistemul metric de măsuri, dar diferă unele de altele în unități de bază.
Pe lângă abordarea menționată mai sus, așa-numita sistem natural de unități. Unitățile sale de bază au fost determinate din legile naturii. De exemplu, sistemul „natural” de unități fizice propus de Max Planck. Se baza pe „constantele lumii”: viteza luminii în vid, constanta gravitațională, constanta lui Boltzmann și constanta lui Planck. Echivalându-le cu „1”, Planck a obținut unități derivate de lungime, masă, timp și temperatură.
Problema stabilirii uniformității în măsurarea cantităților a fost fundamental importantă. Lipsa unei astfel de uniformități a dat naștere la dificultăți semnificative pentru cunoașterea științifică. Astfel, până în 1880 inclusiv, nu a existat o unitate în măsurarea mărimilor electrice. Pentru rezistență, de exemplu, existau 15 denumiri de unități de măsură, 5 unități de nume de curent electric etc. Toate acestea au îngreunat calculul, compararea datelor obținute etc. Abia în 1881, la primul congres internațional de energie electrică, a fost adoptat primul sistem unificat: amper, volt, ohm.
În prezent, sistemul internațional de unități (SI), adoptat în 1960 de către Conferința a XI-a Generală pentru Greutăți și Măsuri, este utilizat preponderent în știința naturii. Sistemul internațional de unități se bazează pe șapte unități de bază (metru, kilogram, secundă, amperi, kelvin, candela, mol) și două unități suplimentare (radiani, steradiani). Folosind un tabel special de multiplicatori și prefixe, puteți forma multipli și submultipli (de exemplu, 10-3 = mili - o miime din original).
Sistemul internațional de unități de mărimi fizice este cel mai avansat și universal dintre toate cele care au existat până în prezent. Acesta acoperă cantități fizice de mecanică, termodinamică, electrodinamică și optică, care sunt interconectate prin legi fizice.
Necesitatea unui sistem internațional unificat de unități de măsură în condițiile revoluției științifice și tehnologice moderne este foarte mare. Prin urmare, organizații internaționale precum UNESCO și Organizația Internațională de Metrologie Legală au cerut statelor membre ale acestor organizații să adopte sistemul SI și să calibreze toate instrumentele de măsură din acesta.
Există mai multe tipuri de măsurători: statice și dinamice, directe și indirecte.
Primele sunt determinate de natura dependenței cantității determinate de timp. Astfel, în măsurătorile statice, cantitatea pe care o măsurăm rămâne constantă în timp. În măsurătorile dinamice, se măsoară o mărime care se modifică în timp. În primul caz, acestea sunt dimensiunile corpului, presiunea constantă etc., în al doilea caz, aceasta este măsurarea vibrațiilor, presiunea pulsatorie.
Pe baza metodei de obținere a rezultatelor, măsurătorile se disting între directe și indirecte.
În măsurători directe valoarea dorită a mărimii măsurate se obține prin compararea directă cu standardul sau este emisă de aparatul de măsurare.
Cu măsurare indirectă mărimea dorită se determină pe baza unei relaţii matematice cunoscute între această mărime şi altele obţinute prin măsurători directe. Măsurătorile indirecte sunt utilizate pe scară largă în cazurile în care cantitatea dorită este imposibilă sau prea dificil de măsurat direct, sau când măsurarea directă oferă un rezultat mai puțin precis.
Capacitățile tehnice ale instrumentelor de măsură reflectă în mare măsură nivelul de dezvoltare al științei. Instrumentele moderne sunt mult mai avansate decât cele pe care oamenii de știință le-au folosit în secolul al XIX-lea și mai devreme. Dar acest lucru nu i-a împiedicat pe oamenii de știință din secolele trecute să facă descoperiri remarcabile. De exemplu, apreciind măsurarea vitezei luminii efectuată de fizicianul american A. Michelson, S.I. Vavilov a scris: „Pe baza descoperirilor și măsurătorilor sale experimentale, teoria relativității a crescut, optica undelor și spectroscopia s-au dezvoltat și rafinat, iar astrofizica teoretică a devenit mai puternică”.
Odată cu progresul științei, tehnologia de măsurare avansează și ea. Chiar și o întreagă ramură de producție a fost creată - fabricarea instrumentelor. Instrumente de măsurare bine dezvoltate, o varietate de metode și performanta ridicata instrumentele de măsurare contribuie la progresul cercetării științifice. La rândul său, soluția probleme științifice deschide adesea noi căi de îmbunătățire a măsurătorilor în sine.
În ciuda rolului observației, descrierii și măsurării în cercetarea științifică, ele au o limitare serioasă - nu implică intervenția activă a subiectului cunoașterii în cursul natural al procesului. Procesul ulterior de dezvoltare a științei presupune depășirea fazei descriptive și completarea metodelor avute în vedere cu o metodă mai activă - experimentul.
Experiment (din latină - test, experiment) este o metodă în care, prin schimbarea condițiilor, direcției sau naturii unui proces dat, se creează oportunități artificiale de a studia un obiect într-o formă relativ „pură”. Ea implică o influență activă, intenționată și strict controlată a cercetătorului asupra obiectului studiat pentru a clarifica anumite aspecte, proprietăți și conexiuni. În acest caz, experimentatorul poate transforma obiectul studiat, poate crea condiții artificiale pentru studiul său și poate interfera cu cursul natural al proceselor.
Experimentul încorporează metode anterioare de cercetare empirică, i.e. observarea și descrierea, precum și un alt procedeu empiric - măsurarea. Dar nu se rezumă la ele, ci are propriile sale caracteristici care îl deosebesc de alte metode.
In primul rand, Experimentul vă permite să studiați un obiect într-o formă „purificată”, adică. eliminând tot felul de factori laterali și straturi care complică procesul de cercetare. De exemplu, un experiment necesită încăperi speciale protejate de influențele electromagnetice.
În al doilea rând,în timpul experimentului poate fi creat conditii speciale, De exemplu, regim de temperatură, presiune, tensiune electrică. În astfel de condiții artificiale, este posibil să descoperiți proprietăți surprinzătoare, uneori neașteptate ale obiectelor și, prin urmare, să înțelegeți esența lor. De remarcat sunt experimentele în spațiu, unde există și sunt realizate condiții imposibile în laboratoarele pământești.
Al treilea, reproductibilitatea repetată a experimentului permite obținerea unor rezultate fiabile.
În al patrulea rând, Când studiază un proces, experimentatorul poate include în el tot ceea ce consideră necesar pentru a obține cunoștințe adevărate despre obiect, de exemplu, schimbarea agenților chimici de influență.
Experimentul presupune următorii pași:
stabilirea unui obiectiv;
formularea unei întrebări;
disponibilitatea prevederilor teoretice inițiale;
prezența unui rezultat prezumtiv;
planificarea modalităților de a efectua un experiment;
realizarea unei instalaţii experimentale care să asigure condiţiile necesare pentru influenţarea obiectului studiat;
modificarea controlată a condițiilor experimentale;
înregistrarea precisă a efectelor impactului;
descrierea unui nou fenomen și proprietățile acestuia;
10) disponibilitatea persoanelor cu calificări adecvate.
Experimentele științifice sunt de următoarele tipuri principale:
- - măsurarea,
- - motoare de căutare,
- - controale,
- - Control,
- - cercetare
iar altele în funcţie de natura sarcinilor atribuite.
În funcție de zona în care se desfășoară experimentele, acestea sunt împărțite în:
- - experimente fundamentale în domeniul științelor naturii;
- - experimente aplicate în domeniul științelor naturii;
- - experiment industrial;
- - experiment social;
- - experimente în domeniul științelor umaniste.
Să ne uităm la câteva dintre tipurile de experimente științifice.
Cercetare Un experiment face posibilă descoperirea unor proprietăți noi, necunoscute anterior, în obiecte. Rezultatul unui astfel de experiment poate fi concluzii care nu decurg din cunoștințele existente despre obiectul de studiu. Un exemplu sunt experimentele desfășurate în laboratorul lui E. Rutherford, în timpul cărora a fost descoperit comportamentul ciudat al particulelor alfa când au bombardat folie de aur. Majoritatea particulelor au trecut prin folie, nu un numar mare de a fost deviat și împrăștiat, iar unele particule nu au fost doar deviate, ci au fost împinse înapoi, ca o minge dintr-o plasă. Această imagine experimentală, conform calculelor, a fost obținută în cazul în care masa unui atom este concentrată într-un nucleu care ocupă o parte nesemnificativă din volumul său. Particulele alfa care s-au ciocnit cu nucleul au revenit. Astfel, experimentul de cercetare realizat de Rutherford și colegii săi a dus la descoperirea nucleului atomic și, prin urmare, la nașterea fizicii nucleare.
Verifica. Acest experiment servește la testarea și confirmarea anumitor constructe teoretice. Astfel, existența unui număr de particule elementare (pozitroni, neutrini) a fost prezisă mai întâi teoretic, iar ulterior acestea au fost descoperite experimental.
Experimente calitative sunt motoare de căutare. Ele nu presupun obţinerea de relaţii cantitative, dar permit identificarea efectului anumitor factori asupra fenomenului studiat. De exemplu, un experiment pentru a studia comportamentul unei celule vii sub influența unui câmp electromagnetic. Experimente cantitative de cele mai multe ori urmează un experiment calitativ. Acestea au ca scop stabilirea unor relații cantitative precise în fenomenul studiat. Un exemplu este istoria descoperirii legăturii dintre fenomenele electrice și magnetice. Această legătură a fost descoperită de fizicianul danez Ørsted în timpul unui experiment pur calitativ. A așezat busola lângă ghidajul pe lângă care a trecut electricitate, și a descoperit că acul busolei se abate de la poziția inițială. În urma publicării de către Oersted a descoperirii sale, au urmat experimente cantitative ale unui număr de oameni de știință, ale căror evoluții au fost consacrate în numele unității de curent.
Experimentele aplicate sunt aproape în esență de experimentele științifice fundamentale. Experimente aplicateîşi pun ca sarcină căutarea posibilităţilor de aplicare practică a unuia sau altuia fenomen descoperit. G. Hertz a stabilit sarcina de a testa experimental principiile teoretice ale lui Maxwell, nu era interesat de aplicarea practică. Prin urmare, experimentele lui Hertz, în timpul cărora s-au obținut undele electromagnetice prezise de teoria lui Maxwell, au rămas științe naturale și fundamentale în natură.
Popov și-a propus inițial o sarcină de conținut practic, iar experimentele sale au marcat începutul științei aplicate - ingineria radio. Mai mult, Hertz nu credea deloc în posibilitatea aplicării practice a undelor electromagnetice; el nu vedea nicio legătură între experimentele sale și nevoile practicii. După ce a aflat despre încercările de a utiliza practic undele electromagnetice, Hertz a scris chiar Camerei de Comerț din Dresda despre necesitatea interzicerii acestor experimente ca fiind inutile.
În ceea ce privește experimentele industriale și sociale, precum și în domeniul științelor umaniste, acestea au apărut abia în secolul al XX-lea. În științe umaniste, metoda experimentală se dezvoltă mai ales intens în domenii precum psihologia, pedagogia și sociologia. În anii 20 ai secolului 20 s-au dezvoltat experimentele sociale. Ele contribuie la introducerea de noi forme de organizare socială și la optimizarea managementului social.
Observare- aceasta este o percepție intenționată a unui obiect, determinată de sarcina activității. Condiția principală pentru observația științifică este obiectivitatea, adică. posibilitatea controlului fie prin observare repetată, fie prin utilizarea altor metode de cercetare (de exemplu, experiment). Aceasta este metoda cea mai elementară, una dintre multe alte metode empirice.
Comparaţie- aceasta este relația dintre două numere întregi a și b, adică diferența (a - b) acestor numere se împarte la un întreg dat m, numit modul C; scris a = b (mod, t).
În cercetare, comparația este stabilirea de asemănări și deosebiri între obiecte și fenomene ale realității. Ca rezultat al comparației, se stabilește comunitatea care este inerentă în două sau mai multe obiecte, iar identificarea comunității care se repetă în fenomene, după cum se știe, este un pas pe calea cunoașterii legii.
Pentru ca o comparație să fie fructuoasă, ea trebuie să îndeplinească două cerințe de bază.
1. Trebuie comparate doar astfel de fenomene între care poate exista o anumită comunalitate obiectivă. Nu poți compara lucruri care sunt în mod evident incomparabile; nu îți oferă nimic. În cel mai bun caz, se pot face doar analogii superficiale și, prin urmare, inutile.
2. Comparația ar trebui făcută pe baza celor mai importante caracteristici.Comparația bazată pe caracteristici neimportante poate duce cu ușurință la confuzie.
Astfel, comparând în mod formal munca întreprinderilor care produc același tip de produs, se pot găsi multe în comun în activitățile lor. Dacă, în același timp, se omite o comparație asupra unor parametri atât de importanți precum nivelul de producție, costul de producție, diferitele condiții în care operează întreprinderile comparate, atunci este ușor să ajungeți la o eroare metodologică care duce la concluzii unilaterale. . Dacă luăm în considerare acești parametri, va deveni clar care este motivul și unde se află sursele reale ale erorii metodologice. O astfel de comparație va oferi deja o idee adevărată a fenomenelor luate în considerare, corespunzătoare stării reale a lucrurilor.
Diferite obiecte de interes pentru cercetător pot fi comparate direct sau indirect - prin compararea lor cu un al treilea obiect. În primul caz, de obicei se obțin rezultate calitative (mai mult - mai puțin; mai deschis - mai întunecat; mai mare - mai mic etc.). Totuși, chiar și cu o astfel de comparație se pot obține cele mai simple caracteristici cantitative care exprimă în formă numerică diferențele cantitative dintre obiecte (de 2 ori mai multe, de 3 ori mai multe etc.).
Când obiectele sunt comparate cu un al treilea obiect, acționând ca un standard, caracteristicile cantitative dobândesc valoare deosebită, deoarece descriu obiecte fără a se referi unul la altul, oferă cunoștințe mai profunde și mai detaliate despre ele (de exemplu, să știi că o mașină cântărește 1 tonă și alta 5 tone înseamnă să știi mult mai multe despre ele decât ceea ce este conținut în propoziție: „Prima mașină este de 5 ori mai ușoară decât a doua.” Această comparație se numește măsurare și va fi discutată în detaliu mai jos.
Folosind comparație, informațiile despre un obiect pot fi obținute în două moduri diferite.
În primul rând, de foarte multe ori acționează ca un rezultat direct al comparației. De exemplu, stabilirea oricăror relații între obiecte, detectarea diferențelor sau asemănărilor dintre ele este o informație obținută direct din comparație. Aceste informații pot fi numite primare.
În al doilea rând, de foarte multe ori obținerea de informații primare nu este scopul principal al comparației; acest scop este obținerea de informații secundare sau derivate care sunt rezultatul prelucrării datelor primare. Cea mai comună și cea mai importantă metodă de astfel de procesare este inferența prin analogie. Această concluzie a fost descoperită și studiată (sub denumirea de „paradeigma”) chiar de Aristotel.
Esența sa se rezumă la următoarele: dacă, în urma comparației, sunt descoperite mai multe caracteristici identice din două obiecte, dar unul dintre ele are o caracteristică suplimentară, atunci se presupune că această caracteristică ar trebui să fie inerentă și celuilalt obiect. Pe scurt, cursul inferenței prin analogie poate fi reprezentat după cum urmează:
A are caracteristicile X1, X2, X3, ..., Xn, Xn+,.
B are caracteristicile X1, X2, X3, ..., Xn.
Concluzie: „Probabil B are trăsătura HP +1.” O concluzie bazată pe analogie este probabilistică în natură; poate duce nu numai la adevăr, ci și la eroare. Pentru a crește probabilitatea de a obține cunoștințe adevărate despre un obiect, trebuie să țineți cont de următoarele:
¨ deducerea prin analogie dă cu cât sensul este mai adevărat, cu atât găsim mai multe trăsături similare la obiectele comparate;
¨ adevărul unei concluzii prin analogie depinde direct de semnificația trăsăturilor similare ale obiectelor; chiar și un număr mare de trăsături similare, dar nesemnificative, poate duce la o concluzie falsă;
¨ cu cât relația dintre caracteristicile detectate într-un obiect este mai profundă, cu atât probabilitatea unei concluzii false este mai mare;
¨ asemănarea generală a două obiecte nu este o bază pentru deducerea prin analogie dacă cel despre care se face concluzia are o caracteristică incompatibilă cu caracteristica transferată. Cu alte cuvinte, pentru a obține o concluzie adevărată, este necesar să se țină seama nu numai de natura asemănării, ci și de natura diferențelor dintre obiecte.
Măsurare- un ansamblu de actiuni efectuate cu ajutorul instrumentelor de masura pentru a afla valoarea numerica a marimii masurate in unitati de masura acceptate. Există măsurători directe (de exemplu, măsurarea lungimii cu o riglă gradată) și măsurători indirecte bazate pe o relație cunoscută între mărimea dorită și mărimile măsurate direct.
Măsurarea presupune prezența următoarelor elemente de bază:
obiect de măsurat;
unități de măsură, adică obiect de referință;
instrumente de masura);
metodă de măsurare;
observator (cercetător).
Cu măsurarea directă, rezultatul este obținut direct din procesul de măsurare în sine (de exemplu, în competițiile sportive, măsurarea lungimii unei sărituri folosind o bandă de măsurare, măsurarea lungimii covoarei într-un magazin etc.).
Cu măsurarea indirectă, mărimea dorită este determinată matematic pe baza cunoașterii altor mărimi obținute prin măsurare directă. De exemplu, cunoscând dimensiunea și greutatea unei cărămizi de construcție, puteți măsura presiunea specifică (cu calcule adecvate) pe care cărămida trebuie să o reziste în timpul construcției de clădiri cu mai multe etaje.
Valoarea măsurătorilor este evidentă din faptul că acestea oferă informații exacte, cantitative, despre realitatea înconjurătoare. Ca rezultat al măsurătorilor, se pot stabili astfel de fapte, se pot face astfel de descoperiri empirice care duc la o defalcare radicală a ideilor consacrate în știință. Aceasta se referă, în primul rând, la măsurători unice, remarcabile, care reprezintă repere foarte importante în istoria științei. Un rol similar l-au jucat în dezvoltarea fizicii, de exemplu, celebrele măsurători ale vitezei luminii ale lui A. Michelson.
Cel mai important indicator al calității unei măsurători și al valorii sale științifice este acuratețea. Precizia ridicată a măsurătorilor lui T. Brahe, împreună cu diligența extraordinară a lui J. Kepler (și-a repetat calculele de 70 de ori), a făcut posibilă stabilirea exactă a legilor mișcării planetare. Practica arată că principalele modalități de îmbunătățire a preciziei măsurătorilor sunt:
imbunatatirea calitatii instrumentelor de masura care functioneaza pe baza unor principii stabilite;
crearea de dispozitive care funcționează pe baza celor mai recente descoperiri științifice. De exemplu, timpul este acum măsurat folosind generatoare moleculare cu o precizie de până la a 11-a cifră.
Dintre metodele de cercetare empirică, măsurarea ocupă aproximativ același loc cu observația și comparația. Este o metodă relativ elementară, una dintre componente experimentul este cea mai complexă și semnificativă metodă de cercetare empirică.
Experiment- studiul oricăror fenomene prin influențarea lor activă prin crearea de noi condiții care corespund scopurilor studiului sau prin schimbarea cursului procesului în în direcția corectă Aceasta este cea mai complexă și eficientă metodă de cercetare empirică, implică utilizarea celor mai simple metode empirice - observarea, compararea și măsurarea. Cu toate acestea, esența sa nu se află în complexitatea specială, „sinteticitatea”, ci în transformarea intenționată, deliberată a fenomenelor studiate, în intervenția experimentatorului în conformitate cu scopurile sale în timpul proceselor naturale.
Trebuie remarcat faptul că stabilirea metodei experimentale în știință este un proces îndelungat care a avut loc în lupta acerbă a oamenilor de știință avansați ai New Age împotriva speculației antice și a scolasticii medievale. (De exemplu, filozoful materialist englez F. Bacon a fost unul dintre primii care s-au opus experimentării în știință, deși a susținut experiența.)
Galileo Galilei (1564-1642) este considerat pe bună dreptate fondatorul științei experimentale, care a considerat experiența ca baza cunoașterii. Unele dintre cercetările sale stau la baza mecanicii moderne: el a stabilit legile inerției, căderii libere și mișcării corpurilor pe un plan înclinat, adăugarea mișcărilor și a descoperit izocronismul oscilațiilor pendulului. El însuși a construit un telescop cu mărire de 32x și a descoperit munți pe Lună, patru sateliți ai lui Jupiter, faze ale lui Venus, pete pe Soare. În 1657, după moartea sa, a luat naștere Academia Florentină a Experienței, care a funcționat conform planurilor sale și a vizat în primul rând efectuarea de cercetări experimentale. Progresul științific și tehnologic necesită o utilizare tot mai largă a experimentului. În ceea ce privește știința modernă, dezvoltarea ei este pur și simplu de neconceput fără experiment. În prezent, cercetarea experimentală a devenit atât de importantă încât este considerată una dintre principalele forme de activitate practică a cercetătorilor.
Avantajele experimentului față de observație
1. În timpul experimentului, devine posibil să se studieze acest sau altul fenomen în forma sa „pură”. Aceasta înseamnă că pot fi eliminați tot felul de factori de „fustă” care ascund procesul principal, iar cercetătorul primește cunoștințe exacte despre fenomenul care ne interesează.
2. Experimentul vă permite să explorați proprietățile obiectelor realității în condiții extreme:
la temperaturi ultra-scăzute și ultra-înalte;
la cele mai mari presiuni:
la intensităţi enorme de câmpuri electrice şi magnetice etc.
Lucrul în aceste condiții poate duce la descoperirea celor mai neașteptate și surprinzătoare proprietăți în lucrurile obișnuite și permite astfel pătrunderea mult mai adânc în esența lor. Un exemplu de acest gen de fenomene „ciudate” descoperite în condiții extreme legate de câmpul de control este supraconductibilitatea.
3. Cel mai important avantaj al experimentului este repetabilitatea acestuia. În timpul experimentului observatiile necesare, comparațiile și măsurătorile pot fi efectuate, de regulă, de câte ori este necesar pentru a obține date fiabile. Această caracteristică a metodei experimentale o face foarte valoroasă în cercetare.
Toate avantajele experimentului vor fi discutate mai detaliat mai jos, la prezentarea unor tipuri specifice de experiment.
Situații care necesită cercetare experimentală
1. O situație în care este necesar să se descopere proprietăți necunoscute anterior într-un obiect. Rezultatul unui astfel de experiment sunt afirmații care nu decurg din cunoștințele existente despre obiect.
Un exemplu clasic este experimentul lui E. Rutherford privind împrăștierea particulelor X, în urma căruia s-a stabilit structura planetară a atomului. Astfel de experimente se numesc experimente de cercetare.
2. O situație în care este necesară verificarea corectitudinii unor enunțuri sau construcții teoretice.
Monitorizarea- colectarea și prelucrarea sistematică a informațiilor care pot fi utilizate pentru îmbunătățirea procesului decizional și, de asemenea, indirect, pentru informarea publicului sau direct ca instrument de feedback în scopul implementării proiectelor, evaluării programelor sau dezvoltării politicilor. Are una sau mai multe dintre cele trei funcții organizatorice:
· identifică starea fenomenelor critice sau în schimbare mediu inconjurator, în raport cu care se va elabora un curs de acțiune pentru viitor;
· stabilește relații cu mediul său, furnizând părere, în legătură cu succesele și eșecurile anterioare ale anumitor politici sau programe;
· stabilește respectarea regulilor și obligațiilor contractuale.
Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos
Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.
Postat pe http://www.site/
Universitatea de Stat de Turism și Afaceri din Stațiuni din Soci
Facultatea de Turism Afaceri
Departamentul de Economie și Organizarea Activităților Sociale și Culturale
TEST
La disciplina „Metode cercetare științifică»
pe tema: „Metode de cunoaştere ştiinţifică. Observare, comparare, măsurare, experiment"
Introducere
1. Metode de cunoaștere științifică
2.1 Supraveghere
2.2 Comparație
2.3 Măsurare
2.4 Experiment
Concluzie
Introducere
Secole de experiență au permis oamenilor să ajungă la concluzia că natura poate fi studiată folosind metode științifice.
Conceptul de metodă (din grecescul „methodos” - calea către ceva) înseamnă un set de tehnici și operații pentru dezvoltarea practică și teoretică a realității.
Doctrina metodei a început să se dezvolte în știința modernă. Astfel, un filosof și om de știință proeminent al secolului al XVII-lea. F. Bacon a comparat metoda de cunoaștere cu un felinar care luminează drumul unui călător care merge pe întuneric.
Există un întreg domeniu de cunoaștere care este dedicat în mod specific studiului metodelor și care se numește de obicei metodologie („studiul metodelor”). Cea mai importantă sarcină a metodologiei este de a studia originea, esența, eficacitatea și alte caracteristici ale metodelor de cunoaștere.
1.Metode de cunoaștere științifică
Fiecare știință folosește metode diferite, care depind de natura problemelor pe care le rezolvă. Cu toate acestea, unicitatea metodelor științifice constă în faptul că acestea sunt relativ independente de tipul problemei, dar sunt dependente de nivelul și profunzimea cercetării științifice, care se manifestă în primul rând în rolul lor în procesele de cercetare științifică.
Cu alte cuvinte, în fiecare cercetareÎn acest proces, combinația de metode și structura lor se schimbă.
Metodele de cunoaștere științifică sunt de obicei împărțite în funcție de amploarea aplicabilității în procesul de cercetare științifică.
Există metode științifice generale, generale și științifice specifice.
Există două metode universale în istoria cunoașterii: dialectică și metafizică. Metoda metafizică de la mijlocul secolului al XIX-lea. a început să fie din ce în ce mai înlocuită de dialecticul.
Metodele științifice generale sunt utilizate într-o varietate de domenii ale științei (are o gamă interdisciplinară de aplicații).
Clasificarea metodelor științifice generale este strâns legată de conceptul de niveluri de cunoaștere științifică.
Există două niveluri de cunoaștere științifică: empiric și teoretic. Unele metode științifice generale sunt folosite doar la nivel empiric (observare, comparare, experiment, măsurare); altele - doar pe cele teoretice (idealizare, formalizare), iar unele (de exemplu, modelare) - atât pe cele empirice, cât și pe cele teoretice.
Nivelul empiric al cunoștințelor științifice se caracterizează prin studiul direct al obiectelor senzoriale existente cu adevărat. La acest nivel se desfășoară procesul de acumulare a informațiilor despre obiectele studiate (prin măsurători, experimente), aici are loc sistematizarea primară a cunoștințelor dobândite (sub formă de tabele, diagrame, grafice).
Nivelul teoretic al cercetării științifice se realizează la stadiul rațional (logic) al cunoașterii. La acest nivel sunt identificate cele mai profunde, semnificative aspecte, conexiuni și tipare inerente obiectelor și fenomenelor studiate. Rezultatul cunoștințelor teoretice sunt ipoteze, teorii, legi.
Cu toate acestea, nivelurile empirice și teoretice de cunoaștere sunt interconectate. Nivelul empiric acţionează ca bază, fundament al teoreticului.
Al treilea grup de metode de cunoaștere științifică include metodele utilizate numai în cadrul cercetării într-o anumită știință sau un anumit fenomen.
Astfel de metode se numesc metode științifice private. Fiecare știință specială (biologie, chimie, geologie) are propriile sale metode de cercetare specifice.
Cu toate acestea, metodele științifice specifice conțin caracteristici atât ale metodelor științifice generale, cât și ale celor universale. De exemplu, metodele științifice private pot implica observații și măsurători. Sau, de exemplu, principiul dialectic universal al dezvoltării se manifestă în biologie sub forma legii istorice naturale a evoluției speciilor de animale și plante descoperită de Charles Darwin.
2. Metode de cercetare empirică
Metodele de cercetare empirică sunt observarea, compararea, măsurarea, experimentarea.
La acest nivel, cercetătorul acumulează fapte și informații despre obiectele studiate.
2.1 Supraveghere
Observația este cel mai simplu tip de cunoaștere științifică, bazată pe date din simțuri. Observarea implică o influență minimă asupra activității obiectului și o dependență maximă de simțurile naturale ale subiectului. Cel puțin, intermediarii în procesul de observare, de exemplu, diverse tipuri de dispozitive, ar trebui să sporească doar cantitativ capacitatea de discriminare a simțurilor. Se pot distinge diferite tipuri de observare, de exemplu, înarmată (folosind instrumente, de exemplu, un microscop, telescop) și neînarmată (dispozitivele nu sunt utilizate), câmp (observare în mediul natural existența unui obiect) și laborator (în mediu artificial).
În observație, subiectul cunoașterii primește informații extrem de valoroase despre obiect, care de obicei nu pot fi obținute în niciun alt mod. Datele de observare sunt extrem de informative, oferind informații unice despre un obiect care este unic numai pentru acest obiect în acest moment și în aceste condiții. Rezultatele observației stau la baza faptelor, iar faptele, după cum știm, sunt aerul științei.
Pentru a realiza metoda de observare, este necesar, în primul rând, să se asigure o percepție pe termen lung, de durată, de înaltă calitate a obiectului (de exemplu, trebuie să aveți o vedere bună, auz etc., sau dispozitive bune. care sporesc abilitățile naturale de percepție a omului).
Dacă este posibil, este necesar să se efectueze această percepție astfel încât să nu influențeze foarte mult activitatea naturală a obiectului, altfel vom observa nu atât obiectul în sine, cât interacțiunea acestuia cu subiectul observației (o mică influență a observației asupra obiectul, care poate fi neglijat, se numește neutralitatea observației).
De exemplu, dacă un zoolog observă comportamentul animalelor, atunci este mai bine pentru el să se ascundă, astfel încât animalele să nu-l vadă și să le observe din spatele adăpostului.
Este util să percepi un obiect în condiții mai variate – în momente diferite, în locuri diferite etc., pentru a obține informații senzoriale mai complete despre obiect. Este necesar să se intensifice atenția pentru a încerca să sesizeze cele mai mici modificări la un obiect care scăpa de percepția superficială obișnuită. Ar fi bine, fără să vă bazați pe propria memorie, să înregistrați cumva în mod specific rezultatele observației dvs., de exemplu, să păstrați un jurnal de observație, în care să înregistrați timpul și condițiile de observație și să descrieți rezultatele percepției obiect obținut în acel moment (astfel de înregistrări se mai numesc și protocoale de observație).
În fine, trebuie avut grijă să se efectueze o observație în condițiile în care o altă persoană ar putea, în principiu, să efectueze o observație similară și să obțină aproximativ aceleași rezultate (posibilitatea ca o observație să fie repetată de orice persoană se numește intersubiectivitatea observației). Într-o observație bună, nu este nevoie să vă grăbiți să explicați cumva manifestările obiectului sau să puneți anumite ipoteze. Într-o oarecare măsură, este util să rămânem imparțial, înregistrând tot ceea ce se întâmplă cu equanimitate și imparțialitate (această independență a observației față de formele raționale de cunoaștere se numește observație teoretică descărcată).
Astfel, observația științifică este, în principiu, aceeași observație ca și în viața de zi cu zi, în viața de zi cu zi, dar sporită în orice mod posibil de diverse resurse suplimentare: timp, atenție sporită, neutralitate, diversitate, înregistrare, intersubiectivitate, lejeritate.
Aceasta este o percepție senzorială deosebit de pedantă, a cărei îmbunătățire cantitativă poate da în sfârșit o diferență calitativă față de percepția obișnuită și poate pune bazele cunoștințelor științifice.
Observația este o percepție intenționată a unui obiect, determinată de sarcina activității. Condiția principală pentru observația științifică este obiectivitatea, adică. posibilitatea controlului fie prin observare repetată, fie prin utilizarea altor metode de cercetare (de exemplu, experiment).
2.2 Comparație
Aceasta este una dintre cele mai comune și universale metode de cercetare. Aforism celebru„totul se știe prin comparație” este cea mai bună dovadă în acest sens. Comparația este o relație între două numere întregi a și b, adică diferența (a - b) acestor numere se împarte la un întreg dat m, numit modul C; scris a b (mod, m). În cercetare, comparația este stabilirea de asemănări și deosebiri între obiecte și fenomene ale realității. Ca rezultat al comparației, se stabilește comunitatea care este inerentă în două sau mai multe obiecte, iar identificarea comunității care se repetă în fenomene, după cum se știe, este un pas pe calea cunoașterii legii. Pentru ca o comparație să fie fructuoasă, ea trebuie să îndeplinească două cerințe de bază.
Numai astfel de fenomene ar trebui comparate între care poate exista o anumită comunalitate obiectivă. Nu poți compara lucruri evident incomparabile - nu îți va oferi nimic. În cel mai bun caz, se poate ajunge doar la analogii superficiale și, prin urmare, inutile. Comparația ar trebui făcută pe baza celor mai importante caracteristici. Comparația bazată pe caracteristici neimportante poate duce cu ușurință la confuzie.
Astfel, comparând în mod formal munca întreprinderilor care produc același tip de produs, se pot găsi multe în comun în activitățile lor. Dacă, în același timp, se omite o comparație asupra unor parametri atât de importanți precum nivelul de producție, costul de producție, diferitele condiții în care operează întreprinderile comparate, atunci este ușor să ajungeți la o eroare metodologică care duce la concluzii unilaterale. . Dacă luăm în considerare acești parametri, va deveni clar care este motivul și unde se află sursele reale ale erorii metodologice. O astfel de comparație va oferi deja o idee adevărată a fenomenelor luate în considerare, corespunzătoare stării reale a lucrurilor.
Diferite obiecte de interes pentru cercetător pot fi comparate direct sau indirect - prin compararea lor cu un al treilea obiect. În primul caz, se obțin de obicei rezultate de înaltă calitate. Cu toate acestea, chiar și cu o astfel de comparație este posibil să se obțină cele mai simple caracteristici cantitative care exprimă sub formă numerică diferențele cantitative dintre obiecte. Când obiectele sunt comparate cu un al treilea obiect care acționează ca un standard, caracteristicile cantitative dobândesc o valoare specială, deoarece descriu obiecte fără a se ține seama unul de celălalt și oferă cunoștințe mai profunde și mai detaliate despre ele. Această comparație se numește măsurare. Acesta va fi discutat în detaliu mai jos. Folosind comparație, informațiile despre un obiect pot fi obținute în două moduri diferite. În primul rând, de foarte multe ori acționează ca un rezultat direct al comparației. De exemplu, stabilirea oricăror relații între obiecte, detectarea diferențelor sau asemănărilor dintre ele este o informație obținută direct din comparație. Aceste informații pot fi numite primare. În al doilea rând, de foarte multe ori obținerea de informații primare nu este scopul principal al comparației; acest scop este obținerea de informații secundare sau derivate care sunt rezultatul prelucrării datelor primare. Cea mai comună și cea mai importantă metodă de astfel de procesare este inferența prin analogie. Această concluzie a fost descoperită și studiată (sub denumirea de „paradeigma”) de Aristotel. Esența sa se rezumă la următoarele: dacă, în urma comparației, sunt descoperite mai multe caracteristici identice din două obiecte, dar unul dintre ele are o caracteristică suplimentară, atunci se presupune că această caracteristică ar trebui să fie inerentă și celuilalt obiect. Pe scurt, cursul inferenței prin analogie poate fi reprezentat după cum urmează:
A are atributele X1, X2, X3..., X n, X n+1.
B are atributele X1, X2, X3..., X n.
Concluzie: „Probabil B are atributul X n+1.”
O concluzie bazată pe analogie este probabilistică în natură; poate duce nu numai la adevăr, ci și la eroare. Pentru a crește probabilitatea de a obține cunoștințe adevărate despre un obiect, trebuie să țineți cont de următoarele:
deducerea prin analogie dă cu cât sensul este mai adevărat, cu atât găsim mai multe trăsături similare la obiectele comparate;
adevărul unei concluzii prin analogie depinde direct de semnificația trăsăturilor similare ale obiectelor; chiar și un număr mare de caracteristici similare, dar nesemnificative, poate duce la o concluzie falsă;
Cu cât relația dintre caracteristicile detectate într-un obiect este mai profundă, cu atât este mai mare probabilitatea unei concluzii false.
Asemănarea generală a două obiecte nu este o bază pentru deducerea prin analogie dacă cel despre care se face concluzia are o trăsătură care este incompatibilă cu caracteristica transferată.
Cu alte cuvinte, pentru a obține o concluzie adevărată, este necesar să se țină seama nu numai de natura asemănării, ci și de natura și diferențele obiectelor.
2.3 Măsurare
Măsurarea s-a dezvoltat din punct de vedere istoric din operațiunea de comparație, care este baza acesteia. Cu toate acestea, spre deosebire de comparație, măsurarea este un instrument cognitiv mai puternic și mai universal.
Măsurarea este un set de acțiuni efectuate cu ajutorul instrumentelor de măsură pentru a găsi valoarea numerică a mărimii măsurate în unități de măsură acceptate.
Există măsurători directe (de exemplu, măsurarea lungimii cu o riglă gradată) și măsurători indirecte bazate pe relația cunoscută dintre mărimea dorită și mărimile măsurate direct.
Măsurarea presupune prezența următoarelor elemente de bază:
· obiect de măsurare;
· unități de măsură, i.e. obiect de referință;
· instrumente de masura);
· metodă de măsurare;
· observator (cercetător).
În măsurarea directă, rezultatul se obține direct din procesul de măsurare în sine. Cu măsurarea indirectă, mărimea dorită este determinată matematic pe baza cunoașterii altor mărimi obținute prin măsurare directă. Valoarea măsurătorilor este evidentă din faptul că acestea oferă informații exacte, cantitative, despre realitatea înconjurătoare.
Ca rezultat al măsurătorilor, se pot stabili astfel de fapte, se pot face astfel de descoperiri empirice care duc la o defalcare radicală a ideilor consacrate în știință. Este vorba, în primul rând, de măsurători unice, remarcabile, care reprezintă momente foarte importante în dezvoltarea și istoria științei. Cel mai important indicator al calității unei măsurători și al valorii sale științifice este acuratețea. Practica arată că principalele modalități de îmbunătățire a preciziei măsurătorilor sunt:
· îmbunătățirea calității instrumentelor de măsurare care funcționează pe baza unor principii stabilite;
· crearea de dispozitive care funcționează pe baza celor mai recente descoperiri științifice.
Dintre metodele de cercetare empirică, măsurarea ocupă aproximativ același loc cu observația și comparația. Este o metodă relativ elementară, una dintre componentele unui experiment - cea mai complexă și semnificativă metodă de cercetare empirică.
2.4 Experiment
Un experiment este studiul oricăror fenomene prin influențarea lor activă prin crearea de noi condiții care corespund scopurilor studiului sau prin schimbarea fluxului procesului în direcția corectă. Aceasta este cea mai complexă și eficientă metodă de cercetare empirică. Presupune utilizarea celor mai simple metode empirice - observarea, compararea si masurarea. Cu toate acestea, esența sa nu se află în complexitatea specială, „sinteticitatea”, ci în transformarea intenționată, deliberată a fenomenelor studiate, în intervenția experimentatorului în conformitate cu scopurile sale în timpul proceselor naturale.
Trebuie remarcat faptul că stabilirea metodei experimentale în știință este un proces îndelungat care a avut loc în lupta acerbă a oamenilor de știință avansați ai New Age împotriva speculației antice și a scolasticii medievale. Galileo Galilei este considerat pe bună dreptate fondatorul științei experimentale, care a considerat experiența ca baza cunoașterii. Unele dintre cercetările sale stau la baza mecanicii moderne. În 1657 după moartea sa, a luat naștere Academia Florentină a Experienței, care a funcționat conform planurilor sale și a vizat în primul rând efectuarea de cercetări experimentale.
În comparație cu observația, experimentul are mai multe avantaje:
· în timpul experimentului devine posibil să se studieze un anumit fenomen în forma sa „pură”. Aceasta înseamnă că diverși factori care ascund procesul principal pot fi eliminați, iar cercetătorul primește cunoștințe exacte despre fenomenul care ne interesează.
· experimentul vă permite să explorați proprietățile obiectelor realității în condiții extreme:
A. la temperaturi ultra-scăzute și ultra-înalte;
b. la cele mai mari presiuni;
V. la intensități enorme de câmp electric și magnetic etc.
Lucrul în aceste condiții poate duce la descoperirea celor mai neașteptate și surprinzătoare proprietăți în lucrurile obișnuite și permite astfel pătrunderea mult mai adânc în esența lor.
Un exemplu de acest gen de fenomene „ciudate” descoperite în condiții extreme legate de câmpul de control este supraconductibilitatea.
Cel mai important avantaj al experimentului este repetabilitatea acestuia. În timpul experimentului, observațiile, comparațiile și măsurătorile necesare pot fi efectuate, de regulă, de câte ori este necesar pentru a obține date fiabile. Această caracteristică a metodei experimentale o face foarte valoroasă în cercetare.
Sunt situații care necesită cercetări experimentale. De exemplu:
o situație în care este necesară descoperirea proprietăților necunoscute anterior ale unui obiect. Rezultatul unui astfel de experiment sunt afirmații care nu decurg din cunoștințele existente despre obiect.
o situaţie în care este necesară verificarea corectitudinii unor enunţuri sau construcţii teoretice.
Există și metode de cercetare empirică și teoretică. Precum: abstracția, analiza și sinteza, inducția și deducția, modelarea și utilizarea instrumentelor, metodele istorice și logice ale cunoașterii științifice.
cercetarea progresului tehnic științific
Concluzie
Pe baza muncii de testare, putem concluziona că cercetarea ca proces de dezvoltare a noilor cunoștințe în munca unui manager este la fel de necesară ca și alte tipuri de activități. Studiul se caracterizează prin obiectivitate, reproductibilitate, dovezi, acuratețe, i.e. de ce are nevoie un manager în practică. De la managerul implicat cercetare independentă, vă puteți aștepta la:
A. capacitatea de a alege și de a pune întrebări;
b. capacitatea de a folosi mijloacele de care dispune știința (dacă nu le găsește pe ale sale, altele noi);
V. capacitatea de a înțelege rezultatele obținute, de ex. înțelegeți ce a rezultat studiul și dacă a dat ceva.
Metodele empirice de cercetare nu sunt singura oportunitate de a analiza un obiect. Alături de acestea, există metode de cercetare empirică și teoretică, precum și metode de cercetare teoretică. Metodele de cercetare empirică în comparație cu altele sunt cele mai elementare, dar în același timp cele mai universale și răspândite. Cea mai complexă și semnificativă metodă de cercetare empirică este experimentul. Progresul științific și tehnologic necesită o utilizare tot mai largă a experimentului. În ceea ce privește știința modernă, dezvoltarea ei este pur și simplu de neconceput fără experiment. În prezent, cercetarea experimentală a devenit atât de importantă încât este considerată una dintre principalele forme de activitate practică a cercetătorilor.
Literatură
Barchukov I. S. Metode de cercetare științifică în turism 2008
Heisenberg V. Fizica si Filosofie. Parțial și întreg. - M., 1989. P. 85.
Kravets A. S. Metodologia științei. - Voronej. 1991
Lukașevici V.K. Fundamentele metodologiei cercetării științifice 2001
Postat pe site
Documente similare
Clasificarea metodelor de cunoaștere științifică. Observația ca reflectare senzorială a obiectelor și fenomenelor din lumea exterioară. Experimentul este o metodă de cunoaștere empirică în comparație cu observația. Măsurare, fenomen folosind dispozitive tehnice speciale.
rezumat, adăugat 26.07.2010
Forme empirice, teoretice și de producție-tehnice ale cunoașterii științifice. Utilizarea metodelor speciale (observare, măsurare, comparare, experiment, analiză, sinteză, inducție, deducție, ipoteză) și metode științifice private în știința naturii.
rezumat, adăugat 13.03.2011
Metode de bază de izolare și studiere a unui obiect empiric. Observarea cunoștințelor științifice empirice. Tehnici de obținere a informațiilor cantitative. Metode care implică lucrul cu informațiile primite. Fapte științifice ale cercetării empirice.
rezumat, adăugat 03.12.2011
Metode generale, particulare și speciale de cunoaștere a științelor naturale și clasificarea acestora. Caracteristici de absolut și adevăr relativ. Forme (laturi) speciale ale cunoașterii științifice: empirice și teoretice. Tipuri de modelare științifică. Știri din lumea științifică.
test, adaugat 23.10.2011
Esența procesului de cunoaștere a științelor naturale. Forme (laturi) speciale ale cunoașterii științifice: empirică, teoretică și de producție și tehnică. Rolul experimentului științific și al aparatului de cercetare matematică în sistemul științelor naturale moderne.
raport, adăugat la 02.11.2011
Specificitatea și nivelurile cunoștințelor științifice. Activitate creativă și dezvoltare umană, interconectare și influență reciprocă. Abordări ale cunoștințelor științifice: empirice și teoretice. Formele acestui proces și semnificația lor, cercetare: teorie, problemă și ipoteză.
rezumat, adăugat 11.09.2014
Nivelurile empirice și teoretice și structura cunoștințelor științifice. Analiza rolului experimentului și raționalismului în istoria științei. Înțelegerea modernă unitate a activității practice și teoretice în înțelegerea conceptului de științe naturale moderne.
test, adaugat 16.12.2010
Caracteristici și trăsături distinctive modalități de cunoaștere și stăpânire a lumii din jurul lor: cotidiene, mitologice, religioase, artistice, filozofice, științifice. Metode și instrumente pentru implementarea acestor metode, specificul și capacitățile acestora.
rezumat, adăugat la 02.11.2011
Metodologia științelor naturale ca sistem activitate cognitivă persoană. Metode de bază ale studiului științific. Abordări științifice generale ca principii metodologice ale cunoașterii obiectelor integrale. Tendințele moderne dezvoltarea învățării științelor naturale.
rezumat, adăugat 06.05.2008
Știința naturii ca ramură a științei. Structura, nivelurile empirice și teoretice și scopul cunoașterii științelor naturale. Filosofia științei și dinamica cunoașterii științifice în conceptele lui K. Popper, T. Kuhn și I. Lakatos. Etapele dezvoltării raționalității științifice.
Alte metode de cunoaștere științifică
Metodele științifice private sunt un set de metode, principii de cunoaștere, tehnici de cercetare și procedee utilizate într-una sau alta ramură a științei corespunzătoare unei forme de bază date de mișcare a materiei. Acestea sunt metode de mecanică, fizică, chimie, biologie și științe umaniste (sociale).
Metodele disciplinare sunt sisteme de tehnici utilizate într-o anumită disciplină care face parte dintr-o ramură a științei sau care au apărut la intersecția științelor. Fiecare stiinta de baza este un complex de discipline care au propriul subiect specific și propriile lor metode de cercetare unice.
Metodele de cercetare interdisciplinară reprezintă un ansamblu de metode sintetice, integrative (care apar ca urmare a unei combinații de elemente de diferite niveluri de metodologie), care vizează în principal intersecțiile disciplinelor științifice.
Cunoștințe empirice- acesta este un set de afirmații despre obiecte reale, empirice. Cunoștințe empirice bazată pe cunoștințe senzoriale. Elementul rațional și formele sale (judecăți, concepte etc.) sunt prezente aici, dar au un sens subordonat. Prin urmare, subiectul un obiect este reflectat în primul rând din conexiunile sale externeşi manifestări accesibile contemplării şi exprimării relaţiilor interne. Empiric, studiu pilot a fost realizat fără verigi intermediare la instalația dumneavoastră. Îl stăpânește cu ajutorul unor tehnici și mijloace precum descrierea, comparația, măsurarea, observația, experimentul, analiza, inducția (de la particular la general), iar elementul său cel mai important este faptul (din latinescul factum - făcut, realizat). ).
1. Observație - Aceasta este percepția deliberată și direcționată a unui obiect de cunoaștere pentru a obține informații despre forma, proprietățile și relațiile acestuia. Procesul de observație nu este contemplare pasivă. Aceasta este o formă activă, dirijată a relației epistemologice a subiectului în raport cu obiectul, întărită prin mijloace suplimentare de observare, înregistrare a informațiilor și traducere a acesteia. Cerințele pentru observație sunt: scopul observării; alegerea metodologiei; plan de observare; controlul asupra corectitudinii și fiabilității rezultatelor obținute; prelucrarea, înțelegerea și interpretarea informațiilor primite.
2. Măsurare - Aceasta este o tehnică în cunoaștere cu ajutorul căreia se realizează o comparație cantitativă a cantităților de aceeași calitate. Caracteristicile calitative ale unui obiect, de regulă, sunt înregistrate de instrumente; specificitatea cantitativă a obiectului este stabilită prin măsurători.
3. Experimentează- (din latină experimentum - test, experiență), metodă de cunoaștere cu ajutorul căreia se studiază fenomenele realității în condiții controlate și controlate. Spre deosebire de observarea prin manipulare activă a obiectului studiat, experimentarea se realizează pe baza unei teorii care determină formularea problemelor și interpretarea rezultatelor acesteia.
4 Comparația este o metodă de comparare a obiectelor pentru a identifica asemănările sau diferențele dintre ele. Dacă obiectele sunt comparate cu un obiect care acționează ca un standard, atunci aceasta se numește comparație prin măsurare
Metode de cercetare empirică
Observare
¨ comparație
¨ măsurare
experiment
Observare
Observația este o percepție intenționată a unui obiect, determinată de sarcina activității. Condiția principală pentru observația științifică este obiectivitatea, adică. posibilitatea controlului fie prin observare repetată, fie prin utilizarea altor metode de cercetare (de exemplu, experiment). Aceasta este metoda cea mai elementară, una dintre multe alte metode empirice.
Comparaţie
Aceasta este una dintre cele mai comune și universale metode de cercetare. Cunoscutul aforism „totul se învață prin comparație” este cea mai bună dovadă în acest sens.
Comparația este relația dintre două numere întregi a și b, adică diferența (a - b) acestor numere se împarte la un întreg dat m, numit modul C; scris a = b (mod, t).
În cercetare, comparația este stabilirea de asemănări și deosebiri între obiecte și fenomene ale realității. Ca rezultat al comparației, se stabilește comunitatea care este inerentă în două sau mai multe obiecte, iar identificarea comunității care se repetă în fenomene, după cum se știe, este un pas pe calea cunoașterii legii.
Pentru ca o comparație să fie fructuoasă, ea trebuie să îndeplinească două cerințe de bază.
1. Trebuie comparate doar astfel de fenomene între care poate exista o anumită comunalitate obiectivă. Nu poți compara lucruri care sunt în mod evident incomparabile; nu îți oferă nimic. În cel mai bun caz, se pot face doar analogii superficiale și, prin urmare, inutile.
2. Comparația ar trebui făcută pe baza celor mai importante caracteristici.Comparația bazată pe caracteristici neimportante poate duce cu ușurință la confuzie.
Astfel, comparând în mod formal munca întreprinderilor care produc același tip de produs, se pot găsi multe în comun în activitățile lor. Dacă, în același timp, se omite o comparație asupra unor parametri atât de importanți precum nivelul de producție, costul de producție, diferitele condiții în care operează întreprinderile comparate, atunci este ușor să ajungeți la o eroare metodologică care duce la concluzii unilaterale. . Dacă luăm în considerare acești parametri, va deveni clar care este motivul și unde se află sursele reale ale erorii metodologice. O astfel de comparație va oferi deja o idee adevărată a fenomenelor luate în considerare, corespunzătoare stării reale a lucrurilor.
Diferite obiecte de interes pentru cercetător pot fi comparate direct sau indirect - prin compararea lor cu un al treilea obiect. În primul caz, de obicei se obțin rezultate calitative (mai mult - mai puțin; mai deschis - mai întunecat; mai mare - mai mic etc.). Totuși, chiar și cu o astfel de comparație se pot obține cele mai simple caracteristici cantitative care exprimă în formă numerică diferențele cantitative dintre obiecte (de 2 ori mai multe, de 3 ori mai multe etc.).
Când obiectele sunt comparate cu un al treilea obiect, acționând ca un standard, caracteristicile cantitative capătă o valoare deosebită, deoarece descriu obiecte fără a se ține seama unul de celălalt, oferă cunoștințe mai profunde și mai detaliate despre ele (de exemplu, pentru a ști că o mașină cântărește 1 tonă , iar cealaltă - 5 tone - aceasta înseamnă să știi mult mai multe despre ele decât ceea ce este conținut în propoziție: „prima mașină este de 5 ori mai ușoară decât a doua.” Această comparație se numește măsurare. Va fi discutată în detaliu mai jos.
Folosind comparație, informațiile despre un obiect pot fi obținute în două moduri diferite.
În primul rând, de foarte multe ori acționează ca un rezultat direct al comparației. De exemplu, stabilirea oricăror relații între obiecte, detectarea diferențelor sau asemănărilor dintre ele este o informație obținută direct din comparație. Aceste informații pot fi numite primare.
În al doilea rând, de foarte multe ori obținerea de informații primare nu este scopul principal al comparației; acest scop este obținerea de informații secundare sau derivate care sunt rezultatul prelucrării datelor primare. Cea mai comună și cea mai importantă metodă de astfel de procesare este inferența prin analogie. Această concluzie a fost descoperită și studiată (sub denumirea de „paradeigma”) chiar de Aristotel.
Esența sa se rezumă la următoarele: dacă, în urma comparației, sunt descoperite mai multe caracteristici identice din două obiecte, dar unul dintre ele are o caracteristică suplimentară, atunci se presupune că această caracteristică ar trebui să fie inerentă și celuilalt obiect. Pe scurt, cursul inferenței prin analogie poate fi reprezentat după cum urmează:
A are caracteristicile X1, X2, X3, ..., Xn, Xn+,.
B are caracteristicile X1, X2, X3, ..., Xn.
Concluzie: „Probabil B are trăsătura HP +1.” O concluzie bazată pe analogie este probabilistică în natură; poate duce nu numai la adevăr, ci și la eroare. Pentru a crește probabilitatea de a obține cunoștințe adevărate despre un obiect, trebuie să țineți cont de următoarele:
¨ deducerea prin analogie dă cu cât sensul este mai adevărat, cu atât găsim mai multe trăsături similare la obiectele comparate;
¨ adevărul unei concluzii prin analogie depinde direct de semnificația trăsăturilor similare ale obiectelor; chiar și un număr mare de trăsături similare, dar nesemnificative, poate duce la o concluzie falsă;
¨ cu cât relația dintre caracteristicile detectate într-un obiect este mai profundă, cu atât probabilitatea unei concluzii false este mai mare;
¨ asemănarea generală a două obiecte nu este o bază pentru deducerea prin analogie dacă cel despre care se face concluzia are o caracteristică incompatibilă cu caracteristica transferată. Cu alte cuvinte, pentru a obține o concluzie adevărată, este necesar să se țină seama nu numai de natura asemănării, ci și de natura diferențelor dintre obiecte.
Măsurare
Măsurarea s-a dezvoltat din punct de vedere istoric din operațiunea de comparație, care este baza acesteia. Cu toate acestea, spre deosebire de comparație, măsurarea este un instrument cognitiv mai puternic și mai universal.
Măsurarea este un set de acțiuni efectuate cu ajutorul instrumentelor de măsură pentru a găsi valoarea numerică a mărimii măsurate în unități de măsură acceptate. Există măsurători directe (de exemplu, măsurarea lungimii cu o riglă gradată) și măsurători indirecte bazate pe o relație cunoscută între mărimea dorită și mărimile măsurate direct.
Măsurarea presupune prezența următoarelor elemente de bază:
obiect de măsurat;
unități de măsură, adică obiect de referință;
instrumente de masura);
metodă de măsurare;
observator (cercetător).
Cu măsurarea directă, rezultatul este obținut direct din procesul de măsurare în sine (de exemplu, în competițiile sportive, măsurarea lungimii unei sărituri folosind o bandă de măsurare, măsurarea lungimii covoarei într-un magazin etc.).
Cu măsurarea indirectă, mărimea dorită este determinată matematic pe baza cunoașterii altor mărimi obținute prin măsurare directă. De exemplu, cunoscând dimensiunea și greutatea unei cărămizi de construcție, puteți măsura presiunea specifică (cu calcule adecvate) pe care cărămida trebuie să o reziste în timpul construcției de clădiri cu mai multe etaje.
Valoarea măsurătorilor este evidentă din faptul că acestea oferă informații exacte, cantitative, despre realitatea înconjurătoare. Ca rezultat al măsurătorilor, se pot stabili astfel de fapte, se pot face astfel de descoperiri empirice care duc la o defalcare radicală a ideilor consacrate în știință. Aceasta se referă, în primul rând, la măsurători unice, remarcabile, care reprezintă repere foarte importante în istoria științei. Un rol similar l-au jucat în dezvoltarea fizicii, de exemplu, celebrele măsurători ale vitezei luminii ale lui A. Michelson.
Cel mai important indicator al calității unei măsurători și al valorii sale științifice este acuratețea. Precizia ridicată a măsurătorilor lui T. Brahe, împreună cu diligența extraordinară a lui J. Kepler (și-a repetat calculele de 70 de ori), a făcut posibilă stabilirea exactă a legilor mișcării planetare. Practica arată că principalele modalități de îmbunătățire a preciziei măsurătorilor sunt:
imbunatatirea calitatii instrumentelor de masura care functioneaza pe baza unor principii stabilite;
crearea de dispozitive care funcționează pe baza celor mai recente descoperiri științifice. De exemplu, timpul este acum măsurat folosind generatoare moleculare cu o precizie de până la a 11-a cifră.
Dintre metodele de cercetare empirică, măsurarea ocupă aproximativ același loc cu observația și comparația. Este o metodă relativ elementară, una dintre componentele unui experiment - cea mai complexă și semnificativă metodă de cercetare empirică.
Experiment
Experimentul este studiul oricăror fenomene prin influențarea lor activă prin crearea de noi condiții care corespund scopurilor studiului sau prin schimbarea fluxului procesului în direcția corectă. Aceasta este cea mai complexă și eficientă metodă de cercetare empirică. presupune folosirea celor mai simple metode empirice – observare, comparare si masuratori. Cu toate acestea, esența sa nu se află în complexitatea specială, „sinteticitatea”, ci în transformarea intenționată, deliberată a fenomenelor studiate, în intervenția experimentatorului în conformitate cu scopurile sale în timpul proceselor naturale.
Trebuie remarcat faptul că stabilirea metodei experimentale în știință este un proces îndelungat care a avut loc în lupta acerbă a oamenilor de știință avansați ai New Age împotriva speculației antice și a scolasticii medievale. (De exemplu, filozoful materialist englez F. Bacon a fost unul dintre primii care s-au opus experimentării în știință, deși a susținut experiența.)
Galileo Galilei (1564-1642) este considerat pe bună dreptate fondatorul științei experimentale, care a considerat experiența ca baza cunoașterii. Unele dintre cercetările sale stau la baza mecanicii moderne: el a stabilit legile inerției, căderii libere și mișcării corpurilor pe un plan înclinat, adăugarea mișcărilor și a descoperit izocronismul oscilațiilor pendulului. El însuși a construit un telescop cu mărire de 32x și a descoperit munți pe Lună, patru sateliți ai lui Jupiter, faze ale lui Venus, pete pe Soare. În 1657, după moartea sa, a luat naștere Academia Florentină a Experienței, care a funcționat conform planurilor sale și a vizat în primul rând efectuarea de cercetări experimentale. Progresul științific și tehnologic necesită o utilizare tot mai largă a experimentului. În ceea ce privește știința modernă, dezvoltarea ei este pur și simplu de neconceput fără experiment. În prezent, cercetarea experimentală a devenit atât de importantă încât este considerată una dintre principalele forme de activitate practică a cercetătorilor.
Avantajele experimentului față de observație
1. În timpul experimentului, devine posibil să se studieze acest sau altul fenomen în forma sa „pură”. Aceasta înseamnă că pot fi eliminați tot felul de factori de „fustă” care ascund procesul principal, iar cercetătorul primește cunoștințe exacte despre fenomenul care ne interesează.
2. Experimentul vă permite să studiați proprietățile obiectelor realității în condiții extreme:
la temperaturi ultra-scăzute și ultra-înalte;
la cele mai mari presiuni:
la intensităţi enorme de câmpuri electrice şi magnetice etc.
Lucrul în aceste condiții poate duce la descoperirea celor mai neașteptate și surprinzătoare proprietăți în lucrurile obișnuite și permite astfel pătrunderea mult mai adânc în esența lor. Un exemplu de acest gen de fenomene „ciudate” descoperite în condiții extreme legate de câmpul de control este supraconductibilitatea.
3. Cel mai important avantaj al experimentului este repetabilitatea acestuia. În timpul experimentului, observațiile, comparațiile și măsurătorile necesare pot fi efectuate, de regulă, de câte ori este necesar pentru a obține date fiabile. Această caracteristică a metodei experimentale o face foarte valoroasă în cercetare.
Toate avantajele experimentului vor fi discutate mai detaliat mai jos, la prezentarea unor tipuri specifice de experiment.
Situații care necesită cercetări experimentale
1. O situație în care este necesar să se descopere proprietăți necunoscute anterior într-un obiect. Rezultatul unui astfel de experiment sunt afirmații care nu decurg din cunoștințele existente despre obiect.
Un exemplu clasic este experimentul lui E. Rutherford privind împrăștierea particulelor X, în urma căruia s-a stabilit structura planetară a atomului. Astfel de experimente se numesc experimente de cercetare.
2. O situație în care este necesară verificarea corectitudinii unor enunțuri sau construcții teoretice.
15. Metode de cercetare teoretică. Metoda axiomatică, abstractizare, idealizare, formalizare, deducție, analiză, sinteză, analogie.
O trăsătură caracteristică a cunoștințelor teoretice este aceea că subiectul cunoașterii se ocupă de obiecte abstracte. Cunoștințele teoretice se caracterizează prin consistență. Dacă faptele empirice individuale pot fi acceptate sau infirmate fără a schimba întregul corp de cunoștințe empirice, atunci în cunoașterea teoretică o schimbare a elementelor individuale ale cunoașterii implică o schimbare a întregului sistem de cunoaștere. Cunoștințele teoretice necesită, de asemenea, propriile tehnici (metode) de cunoaștere, concentrate pe testarea ipotezelor, fundamentarea principiilor și construirea unei teorii.
Idealizare- o relație epistemologică, în care subiectul construiește mental un obiect, al cărui prototip se află în lumea reală. Și se caracterizează prin introducerea în obiect a unor astfel de caracteristici care sunt absente în prototipul său real și excluderea proprietăților inerente acestui prototip. În urma acestor operațiuni, au fost dezvoltate conceptele de „punct”, „cerc”, „linie dreaptă”, „gaz ideal”, „absolut”. corp negru„- obiecte idealizate. După ce a format un obiect, subiectul are ocazia să opereze cu el ca și cu un obiect real existent - să construiască diagrame abstracte ale proceselor reale, să găsească modalități de a pătrunde în esența lor. I. are o limită a capacităţilor sale. I. este creat pentru a rezolva o anumită problemă. Nu este întotdeauna posibil să se asigure o tranziție de la ideal. obiect la empiric.
Formalizarea- construirea de modele abstracte pentru studiul obiectelor reale. F. oferă capacitatea de a opera cu semne și formule. Derivarea unor formule din altele după regulile logicii și matematicii face posibilă stabilirea unor legi teoretice fără empirism. F joacă un rol important în analiza și clarificarea conceptelor științifice. În cunoștințele științifice, uneori este imposibil nu doar să rezolvi, ci chiar să formulezi o problemă până când conceptele legate de aceasta sunt clarificate.
Generalizare și abstractizare- două tehnici logice care sunt aproape întotdeauna folosite împreună în procesul de cunoaștere. Generalizarea este o selecție mentală, fixarea unor proprietăți esențiale comune care aparțin doar unei clase date de obiecte sau relații. Abstracția- aceasta este o distragere mentală, separarea proprietăților generale, esențiale, izolate ca urmare a generalizării, de alte proprietăți neimportante sau negenerale ale obiectelor sau relațiilor luate în considerare și eliminând (în cadrul studiului nostru) pe acestea din urmă. Abstracția nu poate fi realizată fără generalizare, fără a evidenția acel lucru general, esențial, care este supus abstracției. Generalizarea și abstracția sunt utilizate invariabil în procesul de formare a conceptelor, în trecerea de la idei la concepte și, împreună cu inducția, ca metodă euristică.
Cunoașterea este un tip specific de activitate umană care vizează înțelegerea lumii din jurul nostru și a pe sine în această lume. „Cunoașterea este, determinată în primul rând de practica socio-istorică, procesul de dobândire și dezvoltare a cunoștințelor, aprofundarea, extinderea și îmbunătățirea sa constantă.”
Cunoașterea teoretică este, în primul rând, o explicație a cauzelor fenomenelor. Aceasta presupune clarificarea contradicțiilor interne ale lucrurilor, prezicerea apariției probabile și necesare a evenimentelor și tendințelor în dezvoltarea lor.
Conceptul de metodă (din cuvântul grecesc „methodos” – calea către ceva) înseamnă un set de tehnici și operații pentru dezvoltarea practică și teoretică a realității.
Nivelul teoretic al cunoașterii științifice se caracterizează prin predominanța elementului rațional - concepte, teorii, legi și alte forme și " operatii mentale". Nivelul teoretic este un nivel superior în cunoașterea științifică. „Nivelul teoretic al cunoașterii vizează formarea unor legi teoretice care să îndeplinească cerințele de universalitate și necesitate, adică. acționează oriunde și întotdeauna.” Rezultatele cunoașterii teoretice devin ipoteze, teorii, legi.
Nivelurile empirice și teoretice de cunoaștere sunt interconectate. Nivelul empiric acţionează ca bază, fundament al teoreticului. Ipotezele și teoriile se formează în procesul înțelegerii teoretice fapte științifice, date statistice obţinute la nivel empiric. În plus, gândirea teoretică se bazează inevitabil pe imagini senzorio-vizuale (inclusiv diagrame, grafice etc.), de care se ocupă nivelul empiric al cercetării.
Formalizarea și axiomatizarea”
Metodele științifice la nivel teoretic de cercetare includ:
Formalizarea este afișarea rezultatelor gândirii în concepte sau enunțuri precise, adică construirea unor modele matematice abstracte care dezvăluie esența proceselor realității studiate. Este indisolubil legată de construirea unor legi științifice artificiale sau formalizate. Formalizarea este afișarea cunoștințelor semnificative în formalismul simbolic (limbajul formalizat). Acesta din urmă este creat pentru a exprima cu acuratețe gândurile pentru a elimina posibilitatea înțelegerii ambigue. La formalizare, raționamentul despre obiecte este transferat în planul operațiunii cu semne (formule). Relațiile semnelor înlocuiesc afirmațiile despre proprietățile și relațiile obiectelor. Formalizarea joacă un rol important în analiza, clarificarea și explicarea conceptelor științifice. Formalizarea este utilizată pe scară largă în matematică, logică și lingvistică modernă.
Abstracție, idealizare
Fiecare obiect studiat este caracterizat de multe proprietăți și este legat prin multe fire cu alte obiecte. În procesul de cunoaștere științifică naturală, este nevoie să se concentreze atenția asupra unui aspect sau proprietăți a obiectului studiat și să se distragă atenția de la o serie de alte calități sau proprietăți ale acestuia.
Abstracția este selecția mentală a unui obiect în abstracție din conexiunile sale cu alte obiecte, o proprietate a unui obiect în abstracție față de celelalte proprietăți ale sale, o relație a obiectelor în abstracție de la obiectele înseși.
Inițial, abstracția a fost exprimată în selecția unor obiecte cu mâini, ochi și unelte și abstracție de la altele. Acest lucru este evidențiat de originea cuvântului „abstract” în sine - din lat. abstractio - îndepărtare, distragere. da si cuvânt rusesc„distras” vine de la verbul „a trage afară”.
Abstracția este o condiție necesară pentru apariția și dezvoltarea oricărei științe și cunoștințe umane în general. Întrebarea este ce în realitatea obiectivă se distinge prin munca de abstractizare a gândirii și de la ce gândirea este distrasă se rezolvă în fiecare caz specific în dependență directă de natura obiectului studiat și de sarcinile care îi sunt puse cercetătorului. De exemplu, în matematică, multe probleme sunt rezolvate folosind ecuații fără a lua în considerare obiectele specifice din spatele lor - oameni sau animale, plante sau minerale. Aceasta este marea putere a matematicii și, în același timp, limitările ei.
Pentru mecanică, care studiază mișcarea corpurilor în spațiu, proprietățile fizice și cinetice ale corpurilor, cu excepția masei, sunt indiferente. I. Kepler nu i-a păsat de culoarea roșiatică a lui Marte sau de temperatura Soarelui pentru a stabili legile rotației planetare. Când Louis de Broglie (1892-1987) a căutat legătura dintre proprietățile electronului ca particulă și ca undă, el a avut dreptul să nu fie interesat de alte caracteristici ale acestei particule.
Abstracția este mișcarea gândirii adânc în subiect, evidențiind elementele sale esențiale. De exemplu, să această proprietate obiectul era privit ca chimic; distracția și abstracția erau necesare. De fapt, proprietățile chimice ale unei substanțe nu includ schimbarea formei acesteia, așa că chimistul examinează cuprul, distragând atenția de la ceea ce este format exact din el.
În țesutul viu gandire logica abstracțiile fac posibilă reproducerea unei imagini mai profunde și mai precise a lumii decât se poate realiza prin percepție.
O metodă importantă de cunoaștere științifică naturală a lumii este idealizarea ca tip specific de abstractizare.
Idealizarea este formarea mentală a obiectelor abstracte care nu există și nu pot fi realizate în realitate, dar pentru care există prototipuri în lumea reală.
Idealizarea este procesul de formare a conceptelor, ale căror prototipuri reale nu pot fi indicate decât cu diferite grade de aproximare. Exemple de concepte idealizate: „punct”, i.e. un obiect care nu are nici lungime, nici înălțime, nici lățime; „linie dreaptă”, „cerc”, „încărcare electrică punctuală”, „gaz ideal”, „corp negru absolut”, etc.
Introducerea obiectelor idealizate în procesul științelor naturale permite construirea de diagrame abstracte ale proceselor reale, ceea ce este necesar pentru o pătrundere mai profundă în tiparele apariției lor.
Într-adevăr, un „punct geometric” (fără dimensiuni) nu se găsește nicăieri în natură, dar o încercare de a construi geometrie care să nu folosească această abstracție nu duce la succes. În același mod, este imposibil să se dezvolte geometria fără concepte idealizate precum „linie dreaptă”, „planeitate”. „minge”, etc. Toate prototipurile reale ale unei mingi au gropi și nereguli pe suprafața lor, iar unele se abate oarecum de la forma „ideală” a mingii (cum ar fi pământul), dar dacă geometrii au început să studieze astfel de gropi, neregulile și abateri, nu ar putea niciodată să obțină o formulă pentru volumul unei sfere. Prin urmare, studiem forma „idealizată” a unei mingi și, deși formula rezultată, atunci când este aplicată unor cifre reale care sunt doar similare cu o minge, dă o oarecare eroare, răspunsul aproximativ rezultat este suficient pentru nevoile practice.
