Hem naturligt jordbruk Observationsmätningsbeskrivning jämförelseexperiment. Observation, mätning, experiment inom naturvetenskap och social kognition. Ämne: metoder för den empiriska nivån av vetenskaplig kunskap

naturligt jordbruk

Observationsmätningsbeskrivning jämförelseexperiment. Observation, mätning, experiment inom naturvetenskap och social kognition. Ämne: metoder för den empiriska nivån av vetenskaplig kunskap

Observation- detta är en målmedveten uppfattning av ett objekt, på grund av aktivitetens uppgift. Huvudvillkoret för vetenskaplig observation är objektivitet, d.v.s. möjligheten till kontroll genom antingen upprepad observation eller användning av andra forskningsmetoder (till exempel experiment). Detta är den mest elementära metoden, en av många andra empiriska metoder.

Jämförelse- detta är förhållandet mellan två heltal a och b, vilket betyder att skillnaden (a - b) mellan dessa tal är delbar med ett givet heltal t, som kallas modulen C; skrivet a = b (mod, t).

I studien är jämförelse fastställandet av likheter och skillnader mellan objekt och verklighetsfenomen. Som ett resultat av jämförelse etableras det allmänna som är inneboende i två eller flera objekt, och identifieringen av det allmänna, upprepade i fenomen, som ni vet, är ett steg på vägen till kunskap om lagen.

För att en jämförelse ska vara givande måste den uppfylla två grundläggande krav.

1. Endast sådana företeelser bör jämföras mellan vilka en viss objektiv gemensamhet kan föreligga. Du kan inte jämföra uppenbart makalösa saker - det ger ingenting. I bästa fall är endast ytliga och därför fruktlösa analogier möjliga här.

2. Jämförelse bör utföras enligt de viktigaste egenskaperna Jämförelse baserad på icke väsentliga egenskaper kan lätt leda till förvirring.

Så, om man formellt jämför arbetet hos företag som producerar samma typ av produkt, kan man hitta mycket gemensamt i deras verksamhet. Om i detta fall jämförelse utelämnas i så viktiga parametrar som produktionsnivån, produktionskostnaden, de olika förhållandena under vilka de jämförda företagen verkar, är det lätt att komma till ett metodfel som leder till ensidiga slutsatser . Om man däremot tar hänsyn till dessa parametrar blir det tydligt vad som är orsaken och var de verkliga källorna till metodfelet ligger. En sådan jämförelse kommer redan att ge en sann uppfattning om de fenomen som övervägs, som motsvarar det verkliga tillståndet.

Olika föremål av intresse för forskaren kan jämföras direkt eller indirekt - genom att jämföra dem med något tredje föremål. I det första fallet erhålls vanligtvis kvalitativa resultat (mer - mindre; ljusare - mörkare; högre - lägre, etc.). Men även med en sådan jämförelse är det möjligt att få de enklaste kvantitativa egenskaperna som uttrycker kvantitativa skillnader mellan objekt i numerisk form (mer än 2 gånger, högre 3 gånger, etc.).

När objekt jämförs med något tredje objekt som fungerar som standard får kvantitativa egenskaper särskilt värde, eftersom de beskriver objekt utan hänsyn till varandra, ger djupare och mer detaljerad kunskap om dem (till exempel att veta att en bil väger 1 ton , och den andra - 5 ton - det betyder att veta om dem mycket mer än vad som finns i meningen: "den första bilen är 5 gånger lättare än den andra." Denna jämförelse kallas mätning. Den kommer att diskuteras i detalj nedan .

Med jämförelse kan information om ett objekt erhållas på två olika sätt.

För det första fungerar det väldigt ofta som ett direkt resultat av jämförelse. Till exempel är upprättandet av en relation mellan objekt, upptäckten av skillnader eller likheter mellan dem information som erhålls direkt genom jämförelse. Denna information kan kallas primär.

För det andra är det mycket ofta inte att erhålla primär information som det huvudsakliga målet för jämförelsen, detta mål är att erhålla sekundär eller härledd information som är resultatet av bearbetning av primärdata. Det vanligaste och viktigaste sättet för sådan bearbetning är slutledning genom analogi. Denna slutsats upptäcktes och undersöktes (under namnet "paradeigma") av Aristoteles.

Dess kärna kokar ner till följande: om, som ett resultat av jämförelse, flera identiska egenskaper hittas av två objekt, men någon ytterligare egenskap finns i ett av dem, antas det att denna egenskap också bör vara inneboende i annat föremål. I ett nötskal kan analogin sammanfattas på följande sätt:

A har funktionerna X1, X2, X3, ..., Xn, Xn+,.

B har funktionerna X1, X2, X3, ..., Xn.

Slutsats: "Förmodligen har B attributet Xn +1". Slutsatsen baserad på analogi är sannolikhet till sin natur, den kan leda inte bara till sanning utan också till fel. För att öka sannolikheten för att få verklig kunskap om ett objekt bör följande komma ihåg:

¨ slutledning i analogi ger ju mer verkligt värde, desto fler liknande egenskaper finner vi i de jämförda objekten;

¨ sanningen i slutsatsen i analogi är direkt beroende av betydelsen av liknande egenskaper hos objekt, även ett stort antal liknande, men inte väsentliga egenskaper, kan leda till en falsk slutsats;

¨ Ju djupare förhållandet är mellan de egenskaper som finns i objektet, desto högre är sannolikheten för en falsk slutsats;

¨ den allmänna likheten mellan två objekt är inte en grund för slutledning i analogi, om ett av dem, beträffande vilket slutsatsen görs, har en egenskap som är oförenlig med den överförda egenskapen. Med andra ord, för att få en sann slutsats är det nödvändigt att ta hänsyn till inte bara karaktären av likheten, utan också karaktären av skillnaden mellan objekt.

Mått- en uppsättning åtgärder som utförs med hjälp av mätinstrument för att hitta det numeriska värdet av den uppmätta storheten i de accepterade måttenheterna. Det finns direkta mätningar (till exempel mätning av längden med en graderad linjal) och indirekta mätningar baserade på ett känt förhållande mellan önskat värde och direkt uppmätta värden.

Mätningen förutsätter närvaron av följande huvudelement:

mätobjekt;

måttenheter, dvs. referensobjekt;

mätinstrument);

Mätningsmetod;

observatör (forskare).

Med direkt mätning erhålls resultatet direkt från själva mätprocessen (till exempel vid sporttävlingar, mätning av längden på ett hopp med ett måttband, mätning av längden på mattor i en butik, etc.).

Vid indirekt mätning bestäms önskat värde matematiskt utifrån kunskap om andra storheter som erhålls genom direkt mätning. Genom att till exempel känna till storleken och vikten av byggnadstegel är det möjligt att mäta det specifika trycket (med lämpliga beräkningar) som en tegelsten måste tåla när man bygger flervåningshus.

Värdet av mätningar framgår även av det faktum att de ger korrekt, kvantitativt definierad information om den omgivande verkligheten. Som ett resultat av mätningar kan sådana fakta fastställas, sådana empiriska upptäckter kan göras som leder till ett radikalt brott i de idéer som etablerats inom vetenskapen. Det gäller i första hand unika, enastående mätningar, som är mycket viktiga milstolpar i vetenskapshistorien. En liknande roll spelades i fysikens utveckling, till exempel av A. Michelsons berömda mätningar av ljusets hastighet.

Den viktigaste indikatorn på kvaliteten på mätningen, dess vetenskapliga värde är noggrannhet. Det var den höga noggrannheten i T. Brahes mätningar, multiplicerad med I. Keplers extraordinära flit (han upprepade sina beräkningar 70 gånger), som gjorde det möjligt att fastställa de exakta lagarna för planetrörelser. Praxis visar att de huvudsakliga sätten att förbättra mätnoggrannheten bör övervägas:

förbättra kvaliteten på mätinstrument, som arbetar på grundval av vissa etablerade principer;

skapande av enheter som fungerar på grundval av de senaste vetenskapliga upptäckterna. Till exempel, nu mäts tiden med hjälp av molekylära generatorer med en noggrannhet på upp till 11 siffror.

Bland de empiriska forskningsmetoderna upptar mätning ungefär samma plats som observation och jämförelse. Det är en relativt elementär metod, en av komponenterna i experimentet - den mest komplexa och betydelsefulla metoden för empirisk forskning.

Experimentera- studiet av alla fenomen genom att aktivt påverka dem genom att skapa nya förutsättningar som motsvarar studiens mål, eller genom att förändra processens förlopp i rätt riktning. Detta är den mest komplexa och effektiva metoden för empirisk forskning. Det innebär användningen av de enklaste empiriska metoderna - observation, jämförelse och mätningar. Emellertid är dess väsen inte i särskilt komplexitet, "synteticitet", utan i en målmedveten, medveten omvandling av fenomenen som studeras, i försöksledarens ingripande i enlighet med hans mål under naturliga processer.

Det bör noteras att etableringen av den experimentella metoden i vetenskapen är en lång process som ägde rum i den akuta kampen för de avancerade vetenskapsmännen från New Age mot antik spekulation och medeltida skolastik. (Till exempel var den engelske materialistiska filosofen F. Bacon en av de första som motsatte sig experiment inom vetenskap, även om han förespråkade erfarenhet.)

Galileo Galilei (1564-1642), som ansåg erfarenhet som grunden för kunskap, anses med rätta vara grundaren av experimentell vetenskap. Några av hans studier är grunden för modern mekanik: han etablerade lagarna för tröghet, fritt fall och kroppars rörelse på ett lutande plan, tillägg av rörelser, upptäckte pendelsvängningens isokronism. Han byggde själv ett teleskop med 32-faldig förstoring och upptäckte berg på månen, fyra satelliter av Jupiter, faser nära Venus, fläckar på solen. År 1657, efter hans död, uppstod den florentinska erfarenhetsakademin, som arbetade enligt hans planer och syftade främst till att bedriva experimentell forskning. Vetenskapliga och tekniska framsteg kräver en allt bredare tillämpning av experimentet. När det gäller modern vetenskap är dess utveckling helt enkelt otänkbar utan experiment. För närvarande har experimentell forskning blivit så viktig att den anses vara en av forskarnas huvudsakliga former av praktisk verksamhet.

Fördelar med experiment framför observation

1. Under experimentet blir det möjligt att studera det ena eller det andra fenomenet i "ren" form. Detta innebär att alla slags "kjol"-faktorer som skymmer huvudprocessen kan elimineras, och forskaren får korrekt kunskap om fenomenet av intresse för oss.

2. Experimentet låter dig utforska egenskaperna hos verklighetsobjekt under extrema förhållanden:

vid ultralåga och ultrahöga temperaturer;

vid höga tryck:

vid enorma intensiteter av elektriska och magnetiska fält, etc.

Att arbeta under dessa förhållanden kan leda till upptäckten av de mest oväntade och överraskande egenskaperna i vanliga saker, och låter dig därmed tränga mycket djupare in i deras väsen. Supraledning kan fungera som ett exempel på denna typ av "märkliga" fenomen som upptäcks under extrema förhållanden relaterade till kontrollområdet.

3. Den viktigaste fördelen med experimentet är dess repeterbarhet. Under experimentet kan nödvändiga observationer, jämförelser och mätningar utföras, som regel, så många gånger som behövs för att få tillförlitliga data. Denna egenskap hos den experimentella metoden gör den mycket värdefull i forskning.

Alla fördelar med experimentet kommer att diskuteras mer i detalj nedan när några specifika typer av experiment presenteras.

Situationer som kräver experimentell undersökning

1. En situation då det är nödvändigt att upptäcka tidigare okända egenskaper hos ett objekt. Resultatet av ett sådant experiment är påståenden som inte följer av befintlig kunskap om föremålet.

Ett klassiskt exempel är experimentet av E. Rutherford på spridningen av X-partiklar, som ett resultat av vilket atomens planetstruktur fastställdes. Sådana experiment kallas forskning.

2. Situationen när det är nödvändigt att kontrollera riktigheten av vissa påståenden eller teoretiska konstruktioner.

Övervakning- systematisk insamling och bearbetning av information som kan användas för att förbättra beslutsprocessen, samt, indirekt, för att informera allmänheten eller direkt som ett återkopplingsverktyg för genomförande av projekt, programutvärdering eller policyutveckling. Den har en eller flera av tre organisatoriska funktioner:

· Identifierar statusen för kritiska eller föränderliga miljöfenomen för vilka en handlingsplan kommer att utvecklas för framtiden;

etablerar relationer med sin omgivning, ger feedback om tidigare framgångar och misslyckanden för vissa policyer eller program;

fastställer efterlevnad av reglerna och avtalsförpliktelserna.

Beskrivning, jämförelse, mätning är forskningsprocedurer som ingår i empiriska metoder och är olika alternativ för att få initial information om det föremål som studeras, beroende på metoden för dess primära strukturering och språkliga uttryck.

De första empiriska uppgifterna för deras fixering och vidare användning måste faktiskt presenteras på något speciellt språk. Beroende på den logisk-konceptuella strukturen i detta språk är det möjligt att tala om olika typer begrepp eller termer. Så R. Carnap delar in vetenskapliga begrepp i tre huvudgrupper: klassificering, jämförande, kvantitativ. Med början från snäll termer som används kan vi peka ut respektive beskrivning, jämförelse, mätning.

Beskrivning.Beskrivningär inhämtning och representation av empiri i kvalitativa termer.Beskrivningen baseras i regel på berättande, eller narrativ, scheman som använder naturligt språk. Observera att i en viss mening är presentationen i termer av jämförelse och kvantitativa termer också en slags beskrivning. Men här använder vi termen "beskrivning" i snäv mening - som den primära representationen av empiriskt innehåll i form av jakande faktabedömningar. Meningar av detta slag, som fixerar närvaron eller frånvaron av något attribut för ett givet objekt, kallas i logik attributiv, och termer som uttrycker vissa egenskaper som tillskrivs ett givet objekt - predikat.

Begrepp som fungerar som kvalitativa karaktäriserar i allmänhet studieobjektet på ett helt naturligt sätt (till exempel när vi beskriver en vätska som ”luktfri, transparent, med sediment i kärlets botten” etc.). Men de kan också användas på ett mer specifikt sätt, relatera ett objekt till ett visst klass. Så här används de taxonomiska, de där. utföra en viss klassificering av begrepp inom zoologi, botanik, mikrobiologi. Detta innebär att redan vid den kvalitativa beskrivningsstadiet sker den konceptuella ordningen av det empiriska materialet (dess karaktärisering, gruppering, klassificering).

Tidigare har beskrivande (eller beskrivande) procedurer spelat en ganska viktig roll inom vetenskapen. Många discipliner brukade vara rent beskrivande. Till exempel inom modern europeisk vetenskap fram till 1700-talet. naturvetare arbetade i stil med "naturhistoria", med att sammanställa omfattande beskrivningar av alla typer av egenskaper hos växter, mineraler, ämnen etc. (och ur modern synvinkel, ofta lite slumpartat), bygga långa serier av kvaliteter, likheter och skillnader mellan objekt.

Idag trängs deskriptiv vetenskap som helhet undan i sina positioner av områden som är inriktade på matematiska metoder. Men inte ens nu har beskrivningen som ett sätt att representera empirisk data förlorat sin betydelse. Inom de biologiska vetenskaperna, där det var direkt observation och beskrivande presentation av material som var deras början, och idag fortsätter de att använda sig av beskrivande procedurer inom discipliner som t.ex. botanik Och zoologi. Beskrivning spelar en viktig roll i humanitär vetenskaper: historia, etnografi, sociologi, etc.; och även i geografisk Och geologisk vetenskaper.

Naturligtvis har beskrivningen inom modern vetenskap fått en något annorlunda karaktär jämfört med dess tidigare former. I moderna deskriptiva procedurer är standarderna för noggrannhet och otvetydiga beskrivningar av stor betydelse. När allt kommer omkring borde en verkligt vetenskaplig beskrivning av experimentella data ha samma betydelse för alla vetenskapsmän, d.v.s. måste vara universell, konstant till sitt innehåll, ha intersubjektiv betydelse. Det betyder att det är nödvändigt att eftersträva sådana begrepp, vars innebörd förtydligas och fixeras på ett eller annat erkänt sätt. Naturligtvis tillåter beskrivande procedurer initialt en viss möjlighet till tvetydighet och felaktig presentation. Till exempel, beroende på den individuella stilen hos en viss geolog, visar sig beskrivningar av samma geologiska objekt ibland vara väsentligt olika från varandra. Samma sak händer inom medicinen under den första undersökningen av patienten. Men i allmänhet korrigeras dessa avvikelser i verklig vetenskaplig praktik, vilket får en högre grad av tillförlitlighet. För detta används speciella procedurer: jämförelse av data från oberoende informationskällor, standardisering av beskrivningar, förtydligande av kriterier för användning av en viss bedömning, kontroll av mer objektiva, instrumentella forskningsmetoder, harmonisering av terminologi, etc.

Beskrivningen, liksom alla andra förfaranden som används i vetenskaplig verksamhet, förbättras ständigt. Detta gör det möjligt för forskare idag att ge det en viktig plats i vetenskapens metodologi och att fullt ut använda den i modern vetenskaplig kunskap.

Jämförelse. Vid jämförelse representeras empiriska data i respektive jämförelsevillkor. Detta innebär att den egenskap som betecknas med den jämförande termen kan ha olika svårighetsgrad, d.v.s. hänföras till något objekt i större eller mindre utsträckning jämfört med ett annat objekt från samma studerade population. Till exempel kan ett föremål vara varmare, mörkare än ett annat; en färg kan verka mer behaglig för försökspersonen i ett psykologiskt test än en annan, och så vidare. Jämförelseoperationen från en logisk synvinkel representeras attitydbedömningar(eller relativa bedömningar). Det är anmärkningsvärt att jämförelseoperationen är genomförbar även när vi inte har en tydlig definition av någon term, det finns inga exakta standarder för jämförande procedurer. Till exempel kanske vi inte vet hur den "perfekta" röda färgen ser ut, och vi kanske inte kan karakterisera den, men samtidigt kan vi enkelt jämföra färger efter graden av "avlägsenhet" från den förmodade standarden, säger att en av de rödliknande färgerna är tydligt lättare röd, den andra är mörkare, den tredje är ännu mörkare än den andra osv.

När man försöker nå konsensus i frågor av svårighet är det bättre att använda relationsbedömningar än enkla attributiva meningar. Till exempel, när man utvärderar en viss teori kan frågan om dess entydiga karaktärisering som sann orsaka allvarliga svårigheter, medan det är mycket lättare att komma till enighet i jämförande specifika frågor att denna teori stämmer bättre överens med data än en konkurrerande teori, eller att det är enklare än det andra, mer intuitivt rimligt osv.

Dessa framgångsrika egenskaper hos relativa bedömningar har bidragit till att jämförande förfaranden och jämförande begrepp har tagit en viktig plats i den vetenskapliga metodiken. Betydelsen av jämförelsevillkoren ligger också i det faktum att det med deras hjälp är möjligt att uppnå en mycket märkbar förbättra noggrannheten i begrepp där metoderna för direkt införande av måttenheter, d.v.s. översättning till matematikens språk, fungerar inte på grund av särdragen i detta vetenskapliga område. Det gäller i första hand humaniora. I sådana områden är det, tack vare användningen av jämförelsetermer, möjligt att konstruera vissa vågar med en ordnad struktur som liknar en nummerserie. Och just för att det visar sig vara lättare att formulera en bedömning av en relation än att ge en kvalitativ beskrivning i absolut grad, gör jämförelsevillkoren det möjligt att effektivisera ämnesområdet utan att införa en tydlig måttenhet. Ett typiskt exempel på detta tillvägagångssätt är Mohs-skalan inom mineralogi. Det används för att bestämma jämförande mineralens hårdhet. Enligt denna metod, föreslagen 1811 av F. Moos, anses ett mineral vara hårdare än ett annat om det lämnar en repa på det; på grundval av detta introduceras en villkorad 10-gradig hårdhetsskala, där talkens hårdhet tas som 1, diamantens hårdhet tas som 10.

Skalning används aktivt inom humaniora. Det spelar alltså en viktig roll i sociologin. Ett exempel på vanliga skalningsmetoder inom sociologi är skalorna Thurstone, Likert, Guttman, som var och en har sina egna fördelar och nackdelar. Vågar kan själva klassificeras enligt deras informativa förmåga. Till exempel föreslog S. Stevens 1946 en liknande klassificering för psykologi, där man skiljde mellan skalan nominell(som är en oordnad uppsättning klasser), ranking
(där egenskapernas varianter är ordnade i stigande eller fallande ordning, beroende på graden av besittning av egenskapen), proportionell(som inte bara tillåter att uttrycka förhållandet "mer - mindre", som en rang, utan också skapar möjligheten till en mer detaljerad mätning av likheter och skillnader mellan funktioner).

Införandet av en skala för att utvärdera vissa fenomen, även om den inte är tillräckligt perfekt, skapar redan möjligheten att ordna motsvarande fenomenfält; införandet av en mer eller mindre utvecklad skala visar sig vara en mycket effektiv teknik: rangskalan, trots sin enkelhet, låter dig beräkna den sk. rangkorrelationskoefficienter, kännetecknande av svårighetsgraden anslutningar mellan olika fenomen. Dessutom finns det en så komplicerad metod som att använda flerdimensionella skalor, strukturera information på en gång på flera grunder och tillåta att mer exakt karakterisera en integrerad kvalitet.

För att utföra en jämförelseoperation krävs vissa villkor och logiska regler. Först och främst måste det finnas en känd kvalitativ enhetlighet jämfört objekt; dessa föremål måste tillhöra samma naturligt bildade klass (naturliga arter), eftersom vi till exempel inom biologin jämför strukturen hos organismer som tillhör samma taxonomiska enhet.

Vidare måste det jämförda materialet lyda en viss logisk struktur, som på ett adekvat sätt kan beskrivas av den sk. beställningsrelationer. Inom logiken är dessa relationer väl studerade: en axiomatisering av dessa relationer med hjälp av ordningsaxiom föreslås, olika ordningar beskrivs, till exempel partiell ordning, linjär ordning.

Inom logiken är speciella jämförande tekniker, eller scheman, också kända. Dessa inkluderar först och främst de traditionella metoderna för att studera förhållandet mellan egenskaper, som i logikens standardförlopp kallas metoder för att avslöja fenomenets orsakssamband och beroende, eller Bacon-Mill metoder. Dessa metoder beskriver en uppsättning enkla mönster av utforskande tänkande som forskare tillämpar nästan automatiskt när de utför jämförelseprocedurer. Analogisk slutledning spelar också en betydande roll i jämförande forskning.

I det fall då jämförelseoperationen kommer i förgrunden, blir liksom den semantiska kärnan i hela det vetenskapliga sökandet, d.v.s. fungerar som det ledande förfarandet i organisationen av empiriskt material, talar de om jämförande metod inom ett eller annat forskningsområde. De biologiska vetenskaperna är ett utmärkt exempel på detta. Den jämförande metoden spelade en viktig roll i bildandet av sådana discipliner som jämförande anatomi, jämförande fysiologi, embryologi, evolutionsbiologi, etc. Jämförelseförfaranden används för att studera form och funktion, tillkomst och evolution av organismer kvalitativt och kvantitativt. Med hjälp av den jämförande metoden effektiviseras kunskapen om mångfaldiga biologiska fenomen, möjligheten att ställa hypoteser och skapa generaliserande begrepp skapas. Så, på grundval av gemensammaheten av den morfologiska strukturen hos vissa organismer, läggs naturligtvis en hypotes fram om gemensamheten och deras ursprung eller livsaktivitet, etc. Ett annat exempel på den systematiska användningen av den jämförande metoden är problemet med differentialdiagnos inom den medicinska vetenskapen, då den jämförande metoden blir den ledande strategin för att analysera information om liknande symtomkomplex. För att i detalj förstå multikomponenten används dynamiska uppsättningar av information, inklusive olika typer av osäkerheter, förvrängningar, multifaktoriella fenomen, komplexa algoritmer för att jämföra och bearbeta data, inklusive datorteknik.

Så, jämförelse som en forskningsprocedur och en form av empirisk materialrepresentation är ett viktigt konceptuellt verktyg som gör det möjligt att uppnå en betydande effektivisering av ämnesområdet och klargöra begrepp, fungerar som ett heuristiskt verktyg för att formulera hypoteser och vidare teoretisera; den kan få en ledande roll i vissa forskningssituationer, agera som jämförande metod.

Mått. Mätning är ett forskningsförfarande som är mer avancerat än kvalitativ beskrivning och jämförelse, men bara inom de områden där det verkligen är möjligt att använda matematiska ansatser effektivt.

Mått- detta är en metod för att tillskriva kvantitativa egenskaper till de studerade objekten, deras egenskaper eller relationer, utförd enligt vissa regler. Själva mätningen förutsätter, trots sin skenbara enkelhet, en speciell logisk-konceptuell struktur. Den skiljer:

1) mätobjektet, betraktat som värde, att mätas;

2) en mätmetod, inklusive en metrisk skala med en fast måttenhet, mätregler, mätinstrument;

3) försökspersonen, eller observatören, som utför mätningen;

4) mätresultatet, som är föremål för ytterligare tolkning. Resultatet av mätproceduren uttrycks, liksom resultatet av jämförelsen, i relationsbedömningar, men i detta fall är detta förhållande numeriskt, dvs. kvantitativ.

Mätningen genomförs i ett visst teoretiskt och metodologiskt sammanhang, vilket innefattar nödvändiga teoretiska förutsättningar, och metodologiska riktlinjer samt instrumentell utrustning och praktiska färdigheter. I vetenskaplig praktik är mätning inte alltid en relativt enkel procedur; mycket oftare krävs komplexa, speciellt förberedda villkor för dess genomförande. Inom modern fysik betjänas själva mätprocessen av ganska seriösa teoretiska konstruktioner; de innehåller till exempel en uppsättning antaganden och teorier om själva mätnings- och experimentuppställningens utformning och funktion, om samspelet mellan mätanordningen och föremålet som studeras, om den fysiska betydelsen av vissa storheter som erhålls till följd av måttet. I den konceptuella apparatur som stödjer mätprocessen ingår också speciella axiomsystem, angående mätprocedurer (A.N. Kolmogorovs axiom, N. Bourbakis teori).

För att illustrera omfånget av problem relaterade till det teoretiska stödet för mätning kan man peka på skillnaden i mätprocedurer för storheterna omfattande Och intensiv. Omfattande (eller additiva) kvantiteter mäts med enklare operationer. Egenskapen för additiva kvantiteter är att med någon naturlig koppling av två kroppar kommer värdet på det uppmätta värdet av den resulterande kombinerade kroppen att vara lika med den aritmetiska summan av värdena för de ingående kropparna. Sådana storheter inkluderar till exempel längd, massa, tid, elektrisk laddning. Ett helt annat tillvägagångssätt krävs för att mäta intensiva eller icke-additiva kvantiteter. Sådana kvantiteter inkluderar till exempel temperatur, gastryck. De karaktäriserar inte egenskaperna hos enskilda objekt, utan mass, statistiskt fixerade parametrar för kollektiva objekt. För att mäta sådana kvantiteter krävs speciella regler, med hjälp av vilka det är möjligt att ordna värdeintervallet för en intensiv kvantitet, bygga en skala, markera fasta värden på den och ställa in måttenheten. Sålunda föregås skapandet av en termometer av en uppsättning speciella åtgärder för att skapa en skala som är lämplig för att mäta det kvantitativa värdet av temperaturen.

Måtten delas med hetero Och indirekt. Med direkt mätning erhålls resultatet direkt från själva mätprocessen. Med indirekt mätning erhålls värdet av några andra kvantiteter, och det önskade resultatet uppnås med hjälp av beräkningar baserat på ett visst matematiskt samband mellan dessa storheter. Många fenomen som är otillgängliga för direkt mätning, såsom objekt i mikrokosmos, avlägsna kosmiska kroppar, kan endast mätas indirekt.

Mätning objektivitet. Den viktigaste mätkarakteristiken är objektivitet resultatet de uppnår. Därför är det nödvändigt att tydligt skilja den faktiska mätningen från andra procedurer som förser empiriska objekt med alla numeriska värden: aritmetisering, vilket är slumpmässig kvantitativ ordning av objekt (säg genom att tilldela poäng till dem, vissa siffror), skalning eller rankning, baserat på jämförelseproceduren och ordning av ämnesområdet med ganska grova medel, ofta i termer av den sk. luddiga uppsättningar. Ett typiskt exempel på en sådan rangordning är systemet med skolbetyg, som naturligtvis inte är ett mått.

Syftet med mätningen är att bestämma det numeriska förhållandet mellan den studerade kvantiteten och en annan kvantitet som är homogen med den (tagen som måttenhet). Detta mål kräver vågar(vanligtvis, enhetlig) Och enheter. Resultatet av mätningen måste registreras ganska otvetydigt, vara invariant med avseende på mätmetoden (till exempel måste temperaturen vara densamma oberoende av den person som utför mätningen och på vilken termometer den mäts). Om den initiala måttenheten väljs relativt godtyckligt, på grund av en viss överenskommelse (dvs konventionellt), så bör mätresultatet ha ett riktigt mål mening, att uttryckas med ett visst värde i de valda måttenheterna. Mätningen innehåller därför båda konventionell, så mål komponenter.

Men i praktiken är det ofta inte så lätt att uppnå skalenhetlighet och enhetsstabilitet: till exempel kräver det vanliga förfarandet för att mäta längd stela och strikt rätlinjiga mätskalor, samt en standardstandard som inte kan ändras; inom de vetenskapliga områden där den största vikten är maximal noggrannhet mätningar, kan skapandet av sådana mätinstrument innebära betydande tekniska och teoretiska svårigheter.

Mätnoggrannhet. Begreppet noggrannhet bör särskiljas från begreppet mätobjektivitet. Naturligtvis är dessa termer ofta synonyma. Det finns dock en viss skillnad mellan dem. Objektivitet är ett kännetecken för mening mätningar som en kognitiv procedur. Du kan bara mäta objektivt existerande storheter som har egenskapen att vara oföränderliga i förhållande till mätmedlen och villkoren; Förekomsten av objektiva villkor för mätning är en grundläggande möjlighet att skapa en situation för att mäta en given storhet. Noggrannhet är en funktion subjektiv sida av mätprocessen, dvs. karakteristisk vår möjlighet fastställa värdet av en objektivt existerande kvantitet. Därför är mätning en process som i regel kan förbättras i det oändliga. När det finns objektiva förutsättningar för mätning blir mätningen genomförbar, men den kan nästan aldrig göras. i perfekt mått de där. faktiskt använda mätinstrument kan inte vara idealiskt, och återger det objektiva värdet absolut exakt. Därför formulerar forskaren specifikt för sig själv uppgiften att uppnå erforderlig grad av noggrannhet, de där. graden av noggrannhet som tillräcklig för att lösa ett specifikt problem och bortom vilket det i en given forskningssituation helt enkelt är opraktiskt att öka noggrannheten. Med andra ord är objektiviteten hos de uppmätta värdena ett nödvändigt villkor för mätning, noggrannheten hos de uppnådda värdena är tillräcklig.

Så vi kan formulera förhållandet mellan objektivitet och noggrannhet: forskare mäter objektivt befintliga kvantiteter, men mäter dem bara med en viss grad av noggrannhet.

Det är intressant att notera att kravet precision, presenteras inom vetenskapen för mätningar, uppstod relativt sent - först i slutet av 1500-talet var det just kopplat till bildandet av en ny, matematiskt orienterad naturvetenskap. A. Koyre uppmärksammar det faktum att den tidigare praxisen helt avstod från kravet på noggrannhet: till exempel byggdes ritningarna av maskiner med ögat, ungefär, och i vardagen fanns det inget enda måttsystem - vikter och volymer var mätt i olika "lokala metoder" fanns inga konstanttidsmätningar. Världen började förändras, att bli "mer exakt" först från 1600-talet, och denna impuls kom till stor del från vetenskapen, i samband med dess växande roll i samhällets liv.

Begreppet mätnoggrannhet är förknippat med den instrumentella sidan av mätning, med mätinstrumentens möjligheter. Mätinstrument anropa ett mätinstrument utformat för att få information om värdet som studeras; i mätanordningen omvandlas den uppmätta karakteristiken på ett eller annat sätt till indikation, som bestäms av forskaren. Instrumentens tekniska förmåga är av avgörande betydelse i komplexa forskningssituationer. Så, mätinstrument klassificeras enligt stabiliteten av indikationer, känslighet, mätgränser och andra egenskaper. Anordningens noggrannhet beror på många parametrar, som är en integrerad egenskap hos mätverktyget. Värdet som skapas av enheten avvikelser på den erforderliga graden av noggrannhet kallas fel mätningar. Mätfel delas vanligtvis med systematisk Och slumpmässig. Systematisk kallas de som har ett konstant värde i hela mätserien (eller ändras enligt en känd lag).

Genom att känna till det numeriska värdet av systematiska fel kan de beaktas och neutraliseras i efterföljande mätningar. Slumpmässig kallas även fel som är osystematiska till sin natur, dvs. orsakas av olika slumpmässiga faktorer som stör forskaren. De kan inte beaktas och uteslutas som systematiska fel; Men i ett stort antal mätningar med statistiska metoder är det fortfarande möjligt att identifiera och ta hänsyn till de mest karakteristiska slumpmässiga felen.

Observera att en uppsättning viktiga problem relaterade till noggrannhet och mätfel, med acceptabla felintervall, med metoder för att förbättra noggrannheten, redovisning av fel, etc., löses i en speciell tillämpad disciplin - mätteori. Mer generella frågor om mätmetoder och mätregler i allmänhet behandlas inom vetenskapen metrologi. I Ryssland var grundaren av metrologi D.I. Mendelejev. 1893 skapade han huvudkammaren för vikter och mått, som gjorde ett bra jobb med att organisera och införa det metriska systemet i vårt land.

Mätning som mål med studien. Den exakta mätningen av en eller annan storhet kan i sig vara av största teoretiska betydelse. I det här fallet blir målet för studien att erhålla det mest exakta värdet av den studerade kvantiteten i sig. I det fall då mätproceduren visar sig vara ganska komplicerad, som kräver speciella experimentella förhållanden, talar man om ett speciellt mätexperiment. I fysikens historia är ett av de mest kända exemplen av detta slag det berömda experimentet av A. Michelson, som faktiskt inte var ett enda, utan var en långvarig serie experiment för att mäta hastigheten på "etern" vind" utförd av A. Michelson och hans anhängare. Ofta får förbättringen av den mätteknik som används i experiment den viktigaste oberoende betydelsen. Så A. Michelson fick Nobelpriset 1907, inte för sina experimentella data, utan för skapandet och användningen av optiska mätinstrument med hög precision.

Tolkning av mätresultat. De erhållna resultaten är som regel inte ett direkt slutförande av en vetenskaplig studie. De är föremål för ytterligare överväganden. Redan under själva mätningen utvärderar forskaren den uppnådda träffsäkerheten i resultatet, dess rimlighet och acceptans samt betydelsen för det teoretiska sammanhang som det givna forskningsprogrammet ingår i. Resultatet av en sådan tolkning blir ibland en fortsättning av mätningar, och ofta leder detta till ytterligare förbättring av mätteknik, korrigering av konceptuella premisser. Den teoretiska komponenten spelar en viktig roll i mätpraktiken. Ett exempel på komplexiteten i det teoretiska och tolkningsmässiga sammanhanget kring själva mätprocessen är en serie experiment om mätning av elektronladdningen utförd av R.E. Millikan, med sitt sofistikerade tolkningsarbete och ökande precision.

Relativitetsprincipen till medlet för observation och mätning. Det är dock inte alltid möjligt att öka mätnoggrannheten i det oändliga med förbättring av mätinstrument. Det finns situationer där det är begränsat att uppnå noggrannheten för att mäta en fysisk kvantitet objektivt. Detta faktum upptäcktes i mikrovärldens fysik. Det återspeglas i W. Heisenbergs välkända osäkerhetsprincip, enligt vilken, med en ökning av noggrannheten vid mätning av hastigheten hos en elementarpartikel, ökar osäkerheten för dess rumsliga koordinat, och vice versa. W. Heisenbergs resultat uppfattades av N. Bohr som en viktig metodologisk position. Senare, den berömda ryske fysikern V.A. Fock generaliserade det som "relativitetsprincipen till medel för mätning och observation". Denna princip strider vid första anblicken mot kravet objektivitet, enligt vilken mätningen måste vara invariant med avseende på mätmetoden. Men poängen här är mål begränsningarna för själva mätproceduren; till exempel kan forskningsverktyg i sig själva introducera en störande effekt i miljön, och det finns faktiska situationer där det är omöjligt att abstrahera från denna effekt. En forskningsapparats inverkan på fenomenet som studeras ses tydligast i kvantfysiken, men samma effekt observeras också, till exempel inom biologi, när forskaren, när han försöker studera biologiska processer, introducerar irreversibel destrukturering i dem. Sålunda har mätförfaranden en objektiv tillämplighetsgräns kopplad till det studerade ämnesområdets särdrag.

Så, mätning är den viktigaste forskningsproceduren. Mätningar kräver ett särskilt teoretiskt och metodologiskt sammanhang. Mätning har egenskaperna objektivitet och noggrannhet. Inom modern vetenskap är det ofta mätningen som utförs med erforderlig noggrannhet som fungerar som en kraftfull faktor i tillväxten av teoretisk kunskap. En betydande roll i mätprocessen spelas av den teoretiska tolkningen av de erhållna resultaten, med hjälp av vilken både själva mätverktygen och det konceptuella stödet för mätningen förstås och förbättras. Som ett forskningsförfarande är mätning långt ifrån universell i sina möjligheter; det har gränser förknippade med särdragen i själva ämnesområdet.

Observation

Observation är en av metoderna på den empiriska nivån, som har ett allmänt vetenskapligt värde. Historiskt sett har observation spelat en viktig roll i utvecklingen av vetenskaplig kunskap sedan dess före bildandet av experimentell naturvetenskap var det det viktigaste sättet att erhålla experimentella data.

Observation- forskningssituation för målmedveten uppfattning om objekt, fenomen och processer i omvärlden. Det finns också observation av den inre världen av mentala tillstånd, eller introspektion, tillämpas inom psykologi och kallas introspektion.

Observation som metod för empirisk forskning fyller många funktioner i vetenskaplig kunskap. Först och främst ger observation forskaren en ökning av den information som krävs för att formulera problem, lägga fram hypoteser och testa teorier. Observation kombineras med andra forskningsmetoder: det kan vara det inledande stadiet av forskning, före inrättandet av ett experiment, vilket krävs för en mer detaljerad analys av alla aspekter av det föremål som studeras; det kan tvärtom utföras efter experimentellt ingripande och får en viktig innebörd dynamisk observation(övervakning), som till exempel inom medicin, ges en viktig roll till postoperativ observation efter den experimentella operationen.

Slutligen kommer observation in i andra forskningssituationer som en väsentlig komponent: observation utförs direkt under loppet av experimentera,är en viktig del av processen modellering i det skede då modellens beteende studeras.

Observation - metod för empirisk forskning, som består i en medveten och målmedveten uppfattning av det föremål som studeras (utan inblandning av forskaren i den process som studeras).

Observationsstruktur

Observation som en utforskande situation inkluderar:

1) personen som utför övervakningen, eller observatör;

2) observerbar ett objekt;

3) observationsförhållanden och omständigheter, som inkluderar specifika tid- och platsförhållanden, tekniska observationssätt och det teoretiska sammanhang som stöder denna forskningssituation.

Klassificering av observationer

Det finns olika sätt att klassificera typerna av vetenskapliga observationer. Låt oss nämna några grunder för klassificering. Först och främst finns det typer av observationer:

1) enligt det upplevda objektet - observation direkt(där forskaren studerar egenskaperna hos ett direkt observerat objekt) och indirekt(där det inte är objektet i sig som uppfattas, utan effekterna som det orsakar i miljön eller ett annat objekt. Genom att analysera dessa effekter får vi information om det ursprungliga objektet, även om själva objektet strängt taget förblir omöjligt att observera. till exempel, i mikrovärldens fysik bedöms elementarpartiklar enligt de spår som partiklarna lämnar under sin rörelse, dessa spår är fixerade och teoretiskt tolkade);

2) för forskningsanläggningar - observation direkt(ej instrumentellt utrustad, utförd direkt av sinnena) och indirekt, eller instrumentell (utförd med hjälp av tekniska medel, d.v.s. speciella instrument, ofta mycket komplexa, som kräver speciell kunskap och hjälpmaterial och teknisk utrustning), är denna typ av observation numera den huvudsakliga inom naturvetenskapen;

3) beroende på påverkan på föremålet - neutral(påverkar inte objektets struktur och beteende) och transformativa(där det finns en viss förändring i det föremål som studeras och villkoren för dess funktion; denna typ av observation är ofta mellanliggande mellan den faktiska observationen och experimenterandet);

4) i förhållande till helheten av de studerade fenomenen - kontinuerlig(när alla enheter i den studerade populationen studeras) och selektiv(när endast en viss del undersöks, ett urval från populationen); denna uppdelning är viktig i statistiken;

5) enligt tidsparametrar - kontinuerlig Och diskontinuerlig; på kontinuerlig(vilket också kallas narrativ inom humaniora) forskning bedrivs utan avbrott under en tillräckligt lång tid, den används främst för att studera svårförutsägbara processer, till exempel inom socialpsykologi, etnografi; diskontinuerlig har olika underarter: periodisk och icke-periodisk, etc.

Det finns andra typer av klassificering: till exempel enligt detaljnivån, enligt ämnesinnehållet för den observerade, etc.

Viktiga egenskaper för vetenskaplig observation

Observation är i första hand aktiva, målmedveten karaktär. Det betyder att observatören inte bara registrerar empirisk data, utan visar ett forskningsinitiativ: han letar efter de fakta som verkligen intresserar honom i samband med teoretiska miljöer, väljer ut dem och ger dem en primär tolkning.

Vidare är vetenskaplig observation välorganiserad, i motsats till, säg, vanliga, vardagliga observationer: den styrs av teoretiska idéer om föremålet som studeras, utrustad tekniskt, ofta byggd enligt en specifik plan, tolkad i ett lämpligt teoretiskt sammanhang.

Teknisk utrustningär en av de viktigaste egenskaperna hos modern vetenskaplig observation. Syftet med tekniska observationsmedel är inte bara att förbättra noggrannheten hos de erhållna uppgifterna, utan också att säkerställa möjlighet att observera ett igenkännbart föremål, eftersom många ämnesområden inom modern vetenskap beror sin existens främst på tillgången på lämplig teknisk support.

Resultaten av vetenskaplig observation representeras på något specifikt vetenskapligt sätt, d.v.s. på ett speciellt språk med hjälp av termerna beskrivningar, jämförelser eller mätningar. Med andra ord, observationsdata struktureras omedelbart på ett eller annat sätt (som resultatet av en speciell beskrivningar eller skala värden jämförelser, eller resultaten mått). I det här fallet registreras data i form av grafer, tabeller, diagram, etc., så den primära systematiseringen av materialet genomförs, lämplig för vidare teoretisering.

Det finns inget "rent" observationsspråk, helt oberoende av dess teoretiska innehåll. Språket på vilket observationsresultaten registreras är i sig en väsentlig beståndsdel av det ena eller det teoretiska sammanhanget.

Detta kommer att diskuteras mer i detalj nedan.

Så, egenskaperna hos vetenskaplig observation bör inkludera dess målmedvetenhet, initiativ, konceptuella och instrumentella organisation.

Skillnaden mellan observation och experiment

Det är allmänt accepterat att det huvudsakliga kännetecknet för observation är dess icke-ingripande in i de processer som studeras, till skillnad från den aktiva introduktionen i studieområdet, som genomförs under experiment. I allmänhet är detta påstående korrekt. Vid närmare granskning bör dock denna bestämmelse förtydligas. Faktum är att observation också i viss utsträckning är aktiva.

Vi sa ovan att, förutom neutral, finns det också transformativa observation, eftersom det också finns situationer när observation i sig kommer att vara omöjlig utan aktiv intervention i föremålet som studeras (till exempel i histologi, utan preliminär färgning och dissektion av levande vävnad, kommer det helt enkelt inte att finnas något att observera).

Men forskarens ingripande under observation syftar till att uppnå optimala förutsättningar för just densamma observationer. Observatörens uppgift är att få fram en uppsättning primärdata om objektet; Naturligtvis, i denna uppsättning är vissa beroenden av datagrupper av varandra, vissa regelbundenheter och mönster redan synliga. Därför är denna initiala uppsättning föremål för ytterligare studier (och vissa preliminära gissningar och antaganden uppstår redan under själva observationen). Forskaren ändrar sig dock inte strukturera denna data, stör inte relation mellan fenomen. Låt oss säga om fenomenen A och B följa med varandra i hela serien av observationer, forskaren fixar bara deras cos

Skicka ditt goda arbete i kunskapsbasen är enkelt. Använd formuläret nedan

Studenter, doktorander, unga forskare som använder kunskapsbasen i sina studier och arbete kommer att vara er mycket tacksamma.

Upplagt på http://www.website/

Sochi State University of Tourism and Resort Business

Fakulteten för turistföretag

Institutionen för ekonomi och organisation av sociala och kulturella aktiviteter

TESTA

Inom disciplinen "Vetenskapliga forskningsmetoder"

på ämnet: ”Metoder för vetenskaplig kunskap. Observation, jämförelse, mätning, experiment"

Introduktion

1. Metoder för vetenskaplig kunskap

2.1 Övervakning

2.2 Jämförelse

2.3 Mätning

2.4 Experiment

Slutsats

Introduktion

Århundradens erfarenhet har gjort det möjligt för människor att komma till slutsatsen att naturen kan studeras med vetenskapliga metoder.

Metodbegreppet (från det grekiska "metodos" - vägen till något) betyder en uppsättning tekniker och operationer för den praktiska och teoretiska utvecklingen av verkligheten.

Läran om metoden började utvecklas inom den moderna tidens vetenskap. Så, en framstående filosof, vetenskapsman på 1600-talet. F. Bacon jämförde kognitionsmetoden med en lykta som lyser upp vägen för en resenär som går i mörkret.

Det finns ett helt kunskapsområde som specifikt sysslar med studiet av metoder och som brukar kallas metodologi ("läran om metoder"). Metodikens viktigaste uppgift är att studera ursprung, väsen, effektivitet och andra egenskaper hos kognitiva metoder.

1. Metoder för vetenskaplig kunskap

Varje vetenskap använder olika metoder, som beror på vilken typ av problem som löses i den. Naturvetenskapliga metoders originalitet ligger dock i att de är relativt oberoende av typen av problem, men de är beroende av nivån och djupet av den vetenskapliga forskningen, vilket framför allt visar sig i deras roll i forskningsprocesser.

I varje forskningsprocess förändras med andra ord kombinationen av metoder och deras struktur.

Metoder för vetenskaplig kunskap delas vanligtvis in efter bredden av tillämplighet i den vetenskapliga forskningsprocessen.

Det finns allmänna, allmänna vetenskapliga och privata vetenskapliga metoder.

Det finns två generella metoder i kunskapshistorien: dialektiska och metafysiska. Metafysisk metod från mitten av XIX-talet. började alltmer ersättas av dialektiken.

Allmänna vetenskapliga metoder används inom olika vetenskapsområden (den har ett tvärvetenskapligt tillämpningsspektrum).

Klassificeringen av allmänna vetenskapliga metoder är nära besläktad med begreppet nivåer av vetenskaplig kunskap.

Det finns två nivåer av vetenskaplig kunskap: empirisk och teoretisk. Vissa allmänna vetenskapliga metoder tillämpas endast på empirisk nivå (observation, jämförelse, experiment, mätning); andra - bara på det teoretiska (idealisering, formalisering), och några (till exempel modellering) - både på det empiriska och teoretiska.

Den empiriska nivån av vetenskaplig kunskap kännetecknas av en direkt studie av verkliga, sensuellt uppfattade objekt. På denna nivå utförs processen för att samla information om de föremål som studeras (genom mätning, experiment), här sker den primära systematiseringen av den förvärvade kunskapen (i form av tabeller, diagram, grafer).

Den teoretiska nivån av vetenskaplig forskning utförs på den rationella (logiska) kunskapsnivån. På denna nivå avslöjas de mest djupgående, väsentliga aspekterna, sambanden, mönstren som är inneboende i de föremål och fenomen som studeras. Resultatet av teoretisk kunskap är hypoteser, teorier, lagar.

Emellertid är empiriska och teoretiska kunskapsnivåer sammanlänkade. Den empiriska nivån fungerar som grunden, grunden för den teoretiska.

Den tredje gruppen av metoder för vetenskaplig kunskap omfattar metoder som endast används inom ramen för forskningen av en viss vetenskap eller ett visst fenomen.

Sådana metoder kallas privatvetenskapliga. Varje särskild vetenskap (biologi, kemi, geologi) har sina egna specifika forskningsmetoder.

Privatvetenskapliga metoder innehåller dock drag av både allmänna vetenskapliga metoder och universella. Till exempel, i privata vetenskapliga metoder kan det finnas observationer, mätningar. Eller, till exempel, den universella dialektiska utvecklingsprincipen visar sig i biologin i form av den naturhistoriska evolutionslagen för djur- och växtarter som upptäcktes av Charles Darwin.

2. Metoder för empirisk forskning

Metoderna för empirisk forskning är observation, jämförelse, mätning, experiment.

På denna nivå samlar forskaren fakta, information om föremålen som studeras.

2.1 Övervakning

Observation är den enklaste formen av vetenskaplig kunskap baserad på data från sinnesorganen. Observation innebär minimal påverkan på objektets aktivitet och maximal tillit till subjektets naturliga sinnen. Åtminstone bör mellanhänder i observationsprocessen, till exempel olika slags instrument, endast kvantitativt förstärka sinnesorganens särskiljningsförmåga. Det är möjligt att peka ut olika typer av observationer, till exempel beväpnad (med hjälp av instrument, till exempel ett mikroskop, teleskop) och obeväpnad (anordningar används inte), fält (observation i den naturliga miljön av ett objekt) och laboratorium ( i en konstgjord miljö).

Vid observation får kognitionssubjektet extremt värdefull information om föremålet, vilket vanligtvis är omöjligt att få fram på annat sätt. Observationsdata är mycket informativa och ger unik information om ett objekt som är unikt för detta objekt vid denna tidpunkt och under givna förhållanden. Resultaten av observationer utgör grunden för fakta, och fakta är, som ni vet, vetenskapens luft.

För att utföra observationsmetoden är det för det första nödvändigt att tillhandahålla en långvarig, varaktig, högkvalitativ uppfattning av föremålet (man måste till exempel ha god syn, hörsel etc., eller bra apparater som förbättrar människans naturliga uppfattningsförmåga).

Om möjligt är det nödvändigt att utföra denna uppfattning på ett sådant sätt att den inte påverkar objektets naturliga aktivitet för mycket, annars kommer vi inte att observera så mycket själva objektet som dess interaktion med observationsobjektet (en liten påverkan observation på föremålet, som kan försummas, kallas observationens neutralitet).

Till exempel, om en zoolog observerar djurens beteende, är det bättre för honom att gömma sig så att djuren inte ser honom och observera dem bakom skydd.

Det är användbart att uppfatta ett föremål i mer varierande förhållanden - vid olika tidpunkter, på olika platser etc., för att få mer fullständig sensorisk information om föremålet. Det är nödvändigt att öka uppmärksamheten för att försöka märka de minsta förändringar i objektet som undviker den vanliga ytliga uppfattningen. Det skulle vara trevligt, att inte lita på ditt eget minne, att på något sätt specifikt registrera resultaten av observationen, till exempel att starta en observationslogg, där du registrerar tid och förhållanden för observation, beskriva resultaten av uppfattningen av det erhållna objektet på den tiden (sådana register kallas även observationsprotokoll).

Slutligen måste man se till att observationen genomförs under sådana förhållanden att i princip en annan person skulle kunna utföra en sådan observation och få ungefär samma resultat (möjligheten att upprepa observationen av vilken person som helst kallas observationens intersubjektivitet). I god observation finns det ingen anledning att skynda sig att på något sätt förklara objektets manifestationer, att lägga fram vissa hypoteser. Till viss del är det användbart att förbli opartisk, lugnt och opartiskt registrera allt som händer (sådant oberoende av observation från rationella former av kognition kallas teoretisk avlastning av observation).

Vetenskaplig observation är alltså i princip samma observation som i vardagen, men på alla möjliga sätt förstärkt av olika ytterligare resurser: tid, ökad uppmärksamhet, neutralitet, mångfald, loggning, intersubjektivitet, avlastad.

Detta är en särskilt pedantisk sinnesuppfattning, vars kvantitativa förstärkning slutligen kan ge en kvalitativ skillnad jämfört med vanlig perception och lägga grunden för vetenskaplig kunskap.

Observation är en målmedveten uppfattning av ett objekt, på grund av aktivitetens uppgift. Huvudvillkoret för vetenskaplig observation är objektivitet, d.v.s. möjligheten till kontroll genom antingen upprepad observation eller användning av andra forskningsmetoder (till exempel experiment).

2.2 Jämförelse

Detta är en av de vanligaste och mest mångsidiga forskningsmetoderna. Den välkända aforismen "allt är känt i jämförelse" är det bästa beviset på detta. Jämförelse är förhållandet mellan två heltal a och b, vilket betyder att skillnaden (a - c) mellan dessa tal är delbar med ett givet heltal m, som kallas modulen C; skrivet a b (mod, m). I studien är jämförelse fastställandet av likheter och skillnader mellan objekt och verklighetsfenomen. Som ett resultat av jämförelse etableras det allmänna som är inneboende i två eller flera objekt, och identifieringen av det allmänna, upprepade i fenomen, som ni vet, är ett steg på vägen till kunskap om lagen. För att en jämförelse ska vara givande måste den uppfylla två grundläggande krav.

Endast sådana fenomen bör jämföras mellan vilka en bestämd objektiv gemensamhet kan föreligga. Du kan inte jämföra uppenbart ojämförliga saker - det kommer inte att fungera. I bästa fall kan man bara komma fram till ytliga och därför fruktlösa analogier. Jämförelse bör utföras enligt de viktigaste egenskaperna. Jämförelse på icke väsentliga grunder kan lätt leda till förvirring.

Så, om man formellt jämför arbetet hos företag som producerar samma typ av produkt, kan man hitta mycket gemensamt i deras verksamhet. Om i det här fallet jämförelse utelämnas i så viktiga parametrar som produktionsnivån, produktionskostnaden och de olika förhållandena under vilka de jämförda företagen verkar, är det lätt att komma till ett metodfel som leder till ensidig Slutsatser. Om man däremot tar hänsyn till dessa parametrar blir det tydligt vad som är orsaken och var de verkliga källorna till metodfelet ligger. En sådan jämförelse kommer redan att ge en sann uppfattning om de fenomen som övervägs, som motsvarar det verkliga tillståndet.

Olika föremål av intresse för forskaren kan jämföras direkt eller indirekt - genom att jämföra dem med något tredje föremål. I det första fallet erhålls vanligtvis kvalitativa resultat. Men även med en sådan jämförelse kan man få de enklaste kvantitativa egenskaperna som uttrycker kvantitativa skillnader mellan objekt i numerisk form. När objekt jämförs med något tredje objekt som fungerar som standard får kvantitativa egenskaper ett speciellt värde, eftersom de beskriver objekt utan hänsyn till varandra, ger djupare och mer detaljerad kunskap om dem. Denna jämförelse kallas mätning. Det kommer att diskuteras i detalj nedan. Med jämförelse kan information om ett objekt erhållas på två olika sätt. För det första fungerar det väldigt ofta som ett direkt resultat av jämförelse. Till exempel är upprättandet av en relation mellan objekt, upptäckten av skillnader eller likheter mellan dem information som erhålls direkt genom jämförelse. Denna information kan kallas primär. För det andra är det mycket ofta inte att erhålla primär information som det huvudsakliga målet för jämförelsen, detta mål är att erhålla sekundär eller härledd information som är resultatet av bearbetning av primärdata. Det vanligaste och viktigaste sättet för sådan bearbetning är slutledning genom analogi. Denna slutsats upptäcktes och undersöktes (under namnet "paradeigma") av Aristoteles. Dess kärna kokar ner till följande: om, som ett resultat av jämförelse, flera identiska egenskaper hittas av två objekt, men någon ytterligare egenskap finns i ett av dem, antas det att denna egenskap också bör vara inneboende i annat föremål. I ett nötskal kan analogin sammanfattas på följande sätt:

A har funktionerna X1, X2, X3…, X n, X n+1.

B har funktionerna X1, X2, X3…, Xn.

Slutsats: "Förmodligen har B funktionen X n+1".

Slutsatsen baserad på analogi är sannolikhet till sin natur, den kan leda inte bara till sanning utan också till fel. För att öka sannolikheten för att få verklig kunskap om ett objekt bör följande komma ihåg:

slutledning i analogi ger ju mer verkligt värde, desto fler liknande egenskaper finner vi i de jämförda objekten;

sanningen i slutsatsen i analogi är direkt beroende av betydelsen av liknande egenskaper hos föremål, även ett stort antal liknande, men inte väsentliga egenskaper, kan leda till en falsk slutsats;

ju djupare förhållandet mellan de egenskaper som finns i objektet är, desto högre är sannolikheten för en falsk slutsats.

Den allmänna likheten mellan två objekt är inte en grund för slutledning i analogi, om den som slutsatsen görs om har en egenskap som är oförenlig med den överförda egenskapen.

Med andra ord, för att få en sann slutsats måste man ta hänsyn inte bara till karaktären av likheten, utan också arten och skillnaderna hos föremål.

2.3 Mätning

Mätning har historiskt utvecklats från jämförelseoperationen, som är dess grund. Men till skillnad från jämförelse är mätning ett mer kraftfullt och mångsidigt kognitivt verktyg.

Mätning - en uppsättning åtgärder som utförs med hjälp av mätinstrument för att hitta det numeriska värdet av den uppmätta kvantiteten i de accepterade måttenheterna.

Det finns direkta mätningar (till exempel mätning av längden med en graderad linjal) och indirekta mätningar baserade på ett känt förhållande mellan önskat värde och direkt uppmätta värden.

Mätningen förutsätter närvaron av följande huvudelement:

föremålet för mätning;

måttenheter, dvs. referensobjekt;

mätinstrument);

mätmetoden;

observatör (forskare).

Med direkt mätning erhålls resultatet direkt från själva mätprocessen. Vid indirekt mätning bestäms önskat värde matematiskt utifrån kunskap om andra storheter som erhålls genom direkt mätning. Värdet av mätningar framgår även av det faktum att de ger korrekt, kvantitativt definierad information om den omgivande verkligheten.

Som ett resultat av mätningar kan sådana fakta fastställas, sådana empiriska upptäckter kan göras som leder till ett radikalt brott i de idéer som etablerats inom vetenskapen. Det handlar först och främst om unika, enastående mätningar, som representerar mycket viktiga ögonblick i vetenskapens utveckling och historia. Den viktigaste indikatorn på kvaliteten på mätningen, dess vetenskapliga värde är noggrannhet. Praxis visar att de huvudsakliga sätten att förbättra mätnoggrannheten bör övervägas:

· Förbättring av kvaliteten på mätinstrument som arbetar på grundval av vissa etablerade principer.

· Skapande av instrument som fungerar på grundval av de senaste vetenskapliga upptäckterna.

2.4 Experiment

Experiment - studiet av alla fenomen genom att aktivt påverka dem genom att skapa nya förutsättningar som motsvarar studiens mål, eller genom att ändra processens flöde i rätt riktning. Detta är den mest komplexa och effektiva metoden för empirisk forskning. Det innebär användning av de enklaste empiriska metoderna - observationer, jämförelser och mätningar. Dess väsen är dock inte särskilt komplexitet, "synteticitet", utan i en målmedveten, avsiktlig omvandling av fenomenen som studeras, i försöksledarens ingripande i enlighet med hans mål under naturliga processer.

Det bör noteras att etableringen av den experimentella metoden i vetenskapen är en lång process som ägde rum i den akuta kampen för de avancerade vetenskapsmännen från New Age mot antik spekulation och medeltida skolastik. Galileo Galilei anses med rätta vara grundaren av experimentell vetenskap, som ansåg erfarenhet vara grunden för kunskap. En del av hans forskning är grunden för modern mekanik. År 1657 efter hans död uppstod den florentinska erfarenhetsakademin som arbetade enligt hans planer och syftade till att framför allt bedriva experimentell forskning.

Jämfört med observation har experiment ett antal fördelar:

Under experimentets gång blir det möjligt att studera detta eller det fenomenet i en "ren" form. Det gör att olika faktorer som skymmer huvudprocessen kan elimineras och forskaren får korrekt kunskap om det fenomen som är intressant för oss.

Experimentet låter dig utforska egenskaperna hos verklighetsobjekt under extrema förhållanden:

men. vid ultralåga och ultrahöga temperaturer;

b. vid de högsta trycken;

i. vid enorma intensiteter av elektriska och magnetiska fält, etc.

Att arbeta under dessa förhållanden kan leda till upptäckten av de mest oväntade och överraskande egenskaperna i vanliga saker, och låter dig därmed tränga mycket djupare in i deras väsen.

Supraledning kan fungera som ett exempel på den här typen av "märkliga" fenomen som upptäcks under extrema förhållanden när det gäller kontrollområdet.

Den viktigaste fördelen med experimentet är dess repeterbarhet. Under experimentet kan nödvändiga observationer, jämförelser och mätningar utföras, som regel, så många gånger som behövs för att få tillförlitliga data. Denna egenskap hos den experimentella metoden gör den mycket värdefull i forskning.

Det finns situationer som kräver experimentell forskning. Till exempel:

en situation där det är nödvändigt att upptäcka tidigare okända egenskaper hos ett objekt. Resultatet av ett sådant experiment är påståenden som inte följer av befintlig kunskap om föremålet.

en situation där det är nödvändigt att kontrollera riktigheten av vissa påståenden eller teoretiska konstruktioner.

Det finns också metoder för empirisk och teoretisk forskning. Såsom: abstraktion, analys och syntes, induktion och deduktion, modellering och användning av enheter, historiska och logiska metoder för vetenskaplig kunskap.

vetenskapliga tekniska framstegsforskning

Slutsats

Enligt kontrollarbetet kan vi konstatera att forskning som en process för att utveckla ny kunskap i en chefs arbete också är nödvändig, liksom andra aktiviteter. Studien kännetecknas av objektivitet, reproducerbarhet, evidens, noggrannhet, d.v.s. vad en chef behöver i praktiken. En chef för självforskning kan förväntas:

men. förmåga att välja och ställa frågor;

b. förmågan att använda de medel som är tillgängliga för vetenskapen (om han inte hittar sina egna, nya);

i. förmågan att förstå de erhållna resultaten, dvs. att förstå vad studien gav och om den gav något alls.

Empiriska forskningsmetoder är inte det enda sättet att analysera ett objekt. Tillsammans med dem finns metoder för empirisk och teoretisk forskning, samt metoder för teoretisk forskning. Metoder för empirisk forskning i jämförelse med andra är de mest elementära, men samtidigt de mest universella och utbredda. Den mest komplexa och betydelsefulla metoden för empirisk forskning är experiment. Vetenskapliga och tekniska framsteg kräver en allt bredare tillämpning av experimentet. När det gäller modern vetenskap är dess utveckling helt enkelt otänkbar utan experiment. För närvarande har experimentell forskning blivit så viktig att den anses vara en av forskarnas huvudsakliga former av praktisk verksamhet.

Litteratur

Barchukov I. S. Metoder för vetenskaplig forskning inom turism 2008

Heisenberg V. Fysik och filosofi. Del och hel. - M., 1989. S. 85.

Kravets A. S. Vetenskapens metodik. - Voronezh. 1991

Lukashevitj V.K. Fundamentals of Research Methodology 2001

Upplagt på webbplatsen

Liknande dokument

Klassificering av metoder för vetenskaplig kunskap. Observation som en sinnlig reflektion av föremål och fenomen i den yttre världen. Experiment - en metod för empirisk kunskap jämfört med observation. Mätning, fenomen med hjälp av speciella tekniska anordningar.

abstrakt, tillagt 2010-07-26

Empiriska, teoretiska och produktionstekniska former av vetenskaplig kunskap. Tillämpning av speciella metoder (observation, mätning, jämförelse, experiment, analys, syntes, induktion, deduktion, hypotes) och privatvetenskapliga metoder inom naturvetenskap.

abstrakt, tillagt 2011-03-13

De viktigaste metoderna för att isolera och undersöka ett empiriskt objekt. Observation av empirisk vetenskaplig kunskap. Metoder för att erhålla kvantitativ information. Metoder som går ut på att arbeta med mottagen information. Vetenskapliga fakta om empirisk forskning.

abstrakt, tillagt 2011-12-03

Allmänna, privata och speciella metoder för naturvetenskaplig kunskap och deras klassificering. Drag av absolut och relativ sanning. Särskilda former (sidor) av vetenskaplig kunskap: empiriska och teoretiska. Typer av vetenskaplig modellering. Nyheter från den vetenskapliga världen.

test, tillagt 2011-10-23

Kärnan i processen för naturvetenskaplig kunskap. Särskilda former (sidor) av vetenskaplig kunskap: empirisk, teoretisk och produktionsteknisk. Det vetenskapliga experimentets och den matematiska forskningsapparatens roll i den moderna naturvetenskapens system.

rapport, tillagd 2011-11-02

Specificitet och nivåer av vetenskaplig kunskap. Skapande verksamhet och mänsklig utveckling, sammankoppling och ömsesidig påverkan. Förhållningssätt till vetenskaplig kunskap: empiriska och teoretiska. Former för denna process och deras innebörd, forskning: teori, problem och hypotes.

abstrakt, tillagt 2014-11-09

Empiriska och teoretiska nivåer och struktur av vetenskaplig kunskap. Analys av experimentets och rationalismens roll i vetenskapshistorien. Modern förståelse av enheten av praktiska och teoretiska aktiviteter för att förstå begreppet modern naturvetenskap.

kontrollarbete, tillagt 2010-12-16

Egenskaper och särdrag hos sätten att känna till och bemästra omvärlden: vardagligt, mytologiskt, religiöst, konstnärligt, filosofiskt, vetenskapligt. Metoder och verktyg för att implementera dessa metoder, deras specificitet och kapacitet.

abstrakt, tillagt 2011-11-02

Metodik för naturvetenskap som ett system för mänsklig kognitiv aktivitet. Grundläggande metoder för vetenskaplig studie. Allmänna vetenskapliga ansatser som metodologiska principer för kognition av integralobjekt. Moderna trender i utvecklingen av naturvetenskap.

abstrakt, tillagt 2008-05-06

Naturvetenskap som en gren av vetenskapen. Struktur, empiriska och teoretiska nivåer och syftet med naturvetenskaplig kunskap. Vetenskapsfilosofi och vetenskaplig kunskaps dynamik i begreppen K. Popper, T. Kuhn och I. Lakatos. Stadier av utveckling av vetenskaplig rationalitet.

Observation- målmedvetet passivt studium av föremål, huvudsakligen baserat på sinnenas data. Under observationsförloppet får vi kunskap inte bara om de yttre aspekterna av kunskapsobjektet, utan också - som det yttersta målet - om dess väsentliga egenskaper och samband.

Observation kan vara direkt och indirekt av olika enheter och andra tekniska enheter. När vetenskapen utvecklas blir den mer och mer komplex och förmedlad. Grundläggande krav för vetenskaplig observation: entydig design (exakt vad som observeras); möjligheten till kontroll genom antingen upprepad observation eller genom att använda andra metoder (till exempel experiment). En viktig observationspunkt är tolkningen av dess resultat - avkodning av instrumentavläsningar etc.

Experimentera- aktivt och målmedvetet ingripande i flödet av den studerade processen, en motsvarande förändring av föremålet som studeras eller dess reproduktion under speciellt skapade och kontrollerade förhållanden som bestäms av försökets mål. Under sin gång isoleras föremålet som studeras från påverkan av sidoförhållanden som skymmer dess väsen och presenteras i en "ren form".

Experimentets huvuddrag: a) en mer aktiv (än under observation) attityd gentemot studieobjektet, fram till dess förändring och transformation; b) förmågan att kontrollera objektets beteende och kontrollera resultaten; c) multipel reproducerbarhet av föremålet som studeras på begäran av forskaren; d) möjligheten att upptäcka sådana egenskaper hos fenomen som inte observeras under naturliga förhållanden.

Typer (typer) av experiment är mycket olika. Så, enligt deras funktioner, särskiljs forskning (sökning), verifiering (kontroll), reproducerande experiment. Beroende på föremålens natur särskiljs fysikaliska, kemiska, biologiska, sociala etc. Det finns kvalitativa och kvantitativa experiment. Ett tankeexperiment har blivit utbrett i modern vetenskap - ett system av mentala procedurer som utförs på idealiserade föremål.

Mått- en uppsättning åtgärder som utförs med hjälp av vissa medel för att hitta det numeriska värdet av den uppmätta kvantiteten i de accepterade måttenheterna.

Jämförelse- en kognitiv operation som avslöjar likheten eller skillnaden mellan objekt (eller utvecklingsstadier för samma objekt), d.v.s. deras identitet och olikheter. Det är bara vettigt i helheten av homogena objekt som bildar en klass. Jämförelse av objekt i klassen utförs enligt de egenskaper som är väsentliga för detta övervägande. Samtidigt kan objekt som jämförs på en grund vara ojämförliga på en annan.

Jämförelse är grunden för en sådan logisk anordning som analogi (se nedan), och tjänar som utgångspunkt för den jämförande historiska metoden. Dess väsen är identifieringen av det allmänna och det särskilda i insikten om olika stadier (perioder, faser) av utvecklingen av samma fenomen eller olika samexisterande fenomen.

Beskrivning- en kognitiv operation som består i att fastställa resultaten av en upplevelse (observation eller experiment) med hjälp av vissa notationssystem som används inom vetenskapen.

Det bör betonas att den empiriska forskningens metoder aldrig implementeras "blindt", utan alltid "teoretiskt laddade", styrda av vissa konceptuella idéer.

Modellering- en metod för att studera vissa objekt genom att reproducera deras egenskaper på ett annat objekt - en modell som är en analog till ett eller annat fragment av verkligheten (verklig eller mental) - den ursprungliga modellen. Mellan modellen och föremålet av intresse för forskaren måste det finnas en känd likhet (likhet) - i fysiska egenskaper, struktur, funktioner osv.

Modelleringsformer är mycket olika och beror på de modeller som används och omfattningen av modelleringen. Beroende på modellernas karaktär särskiljs material (objektiv) och idealmodellering, uttryckta i motsvarande teckenform. Materialmodeller är naturliga föremål som i sin funktion följer fysikens, mekanikens naturlagar, etc. I den materiella (objektiva) modelleringen av ett visst föremål ersätts dess studie av studien av någon modell som har samma fysiska natur som original (modeller av flygplan, fartyg, rymdfarkoster, etc.).

Med ideal (tecken)modellering uppträder modeller i form av grafer, ritningar, formler, ekvationssystem, naturliga och artificiella (symboler) språksatser etc. För närvarande har matematisk (dator)modellering blivit utbredd.

Jämförelse och mätning

GRUNDLÄGGANDE FORSKNINGSMETODER

I enlighet med två sammanlänkade nivåer av vetenskaplig kunskap (empirisk och teoretisk) finns det empiriska metoder för vetenskaplig forskning (observation, beskrivning, jämförelse, mätning, experiment, induktion, etc.), med hjälp av vilka ackumulering, fixering, generalisering och systematisering av experimentella data, deras statistiska bearbetning och teoretiska (analys och syntes, analogi och modellering, idealisering, deduktion, etc.); med deras hjälp bildas vetenskapens och teorins lagar.

I processen för vetenskaplig forskning är det tillrådligt att använda en mängd olika metoder, och inte begränsas till någon.

Observation

Observation- detta är en målmedveten systematisk uppfattning av ett objekt som tillhandahåller primärmaterial för vetenskaplig forskning. Observation är en kognitionsmetod där objektet studeras utan att störa det. Målmedvetenhet är den viktigaste egenskapen för observation. Observation kännetecknas också av systematik, som uttrycks i uppfattningen av ett objekt upprepade gånger och under olika förhållanden, regelbundenhet, uteslutande luckor i observationen, och observatörens aktivitet, hans förmåga att välja nödvändig information, bestämt av syftet med studie.

Direkta observationer i vetenskapshistorien ersattes gradvis av observationer med hjälp av allt mer avancerade instrument - teleskop, mikroskop, kameror m.m. Sedan kom en ännu mer indirekt observationsmetod. Det gjorde det möjligt att inte bara zooma in, förstora eller fånga föremålet som studeras, utan också att omvandla information som är otillgänglig för våra sinnen till en form som är tillgänglig för dem. I det här fallet spelar den mellanliggande enheten rollen som inte bara en "budbärare", utan också en "översättare". Så till exempel omvandlar radar de fångade radiostrålarna till ljuspulser som våra ögon kan se.

Som en metod för vetenskaplig forskning ger observation initial information om ett objekt som är nödvändigt för dess vidare forskning.

Jämförelse och mätning

Jämförelse och mätning spelar en viktig roll i vetenskaplig forskning. Jämförelseär en metod för att jämföra objekt för att identifiera likheter eller skillnader mellan dem. Jämförelse - det är en tankeoperation med hjälp av vilken verklighetens innehåll klassificeras, ordnas och utvärderas. Vid jämförelse utförs en parvis jämförelse av objekt för att identifiera deras relationer, liknande eller distinkta egenskaper. Jämförelse är meningsfull endast i förhållande till en uppsättning homogena objekt som bildar en klass.

Mätning - detta är upptäckten av en fysisk storhet empiriskt med hjälp av speciella tekniska medel.

Syftet med mätningenär att få information om föremålet som studeras.

Mätning kan utföras i följande fall:

- i rent kognitiva uppgifter, där en omfattande studie av objektet genomförs, utan tydligt formulerade idéer om tillämpningen av de resultat som erhållits i tillämpade aktiviteter;

- i tillämpade uppgifter relaterade till identifiering av vissa egenskaper hos ett objekt som är väsentliga för en mycket specifik tillämpning.

Metrologi behandlar teori och praktik för mätning - vetenskapen om mätningar, metoder och medel för att säkerställa deras enhet och sätt att uppnå den erforderliga noggrannheten.

De exakta vetenskaperna kännetecknas av ett organiskt samband mellan observationer och experiment med att hitta de numeriska värdena för egenskaperna hos de föremål som studeras. Enligt det figurativa uttrycket av D. I. Mendeleev " börjar vetenskapen så snart de börjar mäta.

Alla mätningar kan utföras om följande element är närvarande: mätobjekt, vars egendom eller stat kännetecknar mått; enhet; Mätningsmetod; tekniska mätmetoder, examen i utvalda enheter; observatör eller upptecknare som accepterar resultatet.

Det finns direkta och indirekta mätningar. Med den första av dem erhålls resultatet direkt från mätningen (till exempel mäta längden med en linjal, massa med hjälp av vikter). Indirekta mätningar baseras på användningen av ett känt förhållande mellan det önskade värdet på en kvantitet och värdena för direkt uppmätta kvantiteter.

Mätinstrument omfattar mätinstrument, mätinstrument och installationer. Mätinstrument är indelade i exemplariska och tekniska.

Exempel på medel är standarder. De är avsedda för testning för att testa tekniska, dvs arbetsmedel.

Överföringen av enhetsstorlekar från standarder eller exemplariska mätinstrument till arbetsinstrument utförs av statliga och departementala metrologiska organ som utgör den inhemska metrologiska tjänsten, deras verksamhet säkerställer enhetligheten av mätningar och enhetligheten hos mätinstrumenten i landet. Grundaren av den metrologiska tjänsten och metrologi som vetenskap i Ryssland var den store ryske vetenskapsmannen DI Mendeleev, som 1893 skapade huvudkammaren för vikter och mått, som framför allt utförde mycket arbete med införandet av metriska systemet i landet (1918 - 1927).

En av de viktigaste uppgifterna vid utförande av mätningar är att fastställa deras noggrannhet, det vill säga fastställande av fel (fel). Mätosäkerhet eller -fel kallas avvikelsen av mätresultatet för en fysisk storhet från dess verkliga värde.

Om felet är litet kan det försummas. Men två frågor uppstår oundvikligen: för det första, vad menas med ett litet fel, och för det andra, hur man uppskattar storleken på felet.

Mätfelet är vanligtvis okänt, liksom det verkliga värdet av den uppmätta storheten (undantag är mätningar av kända storheter utförda i det speciella syftet att studera mätfel, till exempel för att bestämma mätinstrumentens noggrannhet). Därför är en av huvuduppgifterna för matematisk bearbetning av resultaten av experimentet just bedömningen av det verkliga värdet av det uppmätta värdet enligt de erhållna resultaten.

Överväg klassificeringen av mätfel.

Det finns systematiska och slumpmässiga mätfel.

Systematiskt fel förblir konstant (eller ändras regelbundet) under upprepade mätningar av samma kvantitet. De permanenta orsakerna till detta fel inkluderar följande: material av låg kvalitet, komponenter som används för tillverkning av enheter; otillfredsställande drift, felaktig kalibrering av sensorn, användning av mätinstrument med låg noggrannhetsklass, avvikelse från installationens termiska regim från det beräknade (vanligtvis stationära), brott mot de antaganden under vilka de beräknade ekvationerna är giltiga, etc. Sådana fel elimineras lätt vid felsökning av mätutrustningen eller genom att införa speciella korrigeringar av värdet på den uppmätta storheten.

slumpmässigt fel förändras slumpmässigt under upprepade mätningar och beror på den kaotiska verkan av många svaga, och därför svåra att upptäcka, orsaker. Ett exempel på en av dessa orsaker är avläsningen av en pekare - resultatet beror på ett oförutsägbart sätt på operatörens synvinkel. Det är möjligt att uppskatta ett slumpmässigt mätfel endast med metoder för sannolikhetsteori och matematisk statistik. Om felet i experimentet avsevärt överstiger det förväntade, så kallas det ett grovt fel (miss), mätresultatet kasseras i detta fall. Grova fel uppstår på grund av brott mot de grundläggande villkoren för mätning eller som ett resultat av ett förbiseende av experimentatorn (till exempel i dålig belysning, istället för 3, skriv 8). Om ett grovt fel upptäcks ska mätresultatet kasseras omedelbart och själva mätningen ska upprepas (om möjligt). Ett yttre tecken på ett resultat som innehåller ett grovt fel är dess skarpa skillnad i storlek från resultaten från andra mätningar.

En annan klassificering av fel är deras uppdelning i metodiska och instrumentella fel. Metodiska fel på grund av teoretiska fel i den valda mätmetoden: avvikelse från installationens termiska regim från det beräknade (stationära), brott mot villkoren under vilka de beräknade ekvationerna är giltiga, etc. Instrumentella fel orsakas av felaktig kalibrering av sensorer, fel på mätinstrument, etc. Om metodfel i ett noggrant utformat experiment kan reduceras till noll eller tas i beaktande genom att införa korrigeringar, så kan instrumentella fel i princip inte elimineras - att ersätta en enhet med en annan av samma typ förändrar mätresultatet.

De svåraste felen att eliminera i experimentet är alltså slumpmässiga och systematiska instrumentella fel.

Om mätningar utförs upprepade gånger under samma förhållanden är resultaten av individuella mätningar lika tillförlitliga. En sådan uppsättning mått x 1, x 2 ...x n kallas lika mått.

Med flera (lika exakta) mätningar av samma kvantitet x, leder slumpmässiga fel till en spridning av de erhållna värdena xi , som är grupperade nära det sanna värdet av den uppmätta kvantiteten. Om vi analyserar en tillräckligt stor serie av lika exakta mätningar och motsvarande slumpmässiga mätfel, då kan fyra egenskaper hos slumpmässiga fel särskiljas:

1) antalet positiva fel är nästan lika med antalet negativa;

2) små fel är vanligare än stora;

3) storleken på de största felen överstiger inte en viss viss gräns, som beror på mätningens noggrannhet;

4) kvoten för att dividera den algebraiska summan av alla slumpmässiga fel med deras totala antal är nära noll, dvs.

På grundval av de listade egenskaperna, med hänsyn till vissa antaganden, är lagen för distribution av slumpmässiga fel matematiskt ganska strikt härledd, vilket beskrivs av följande funktion:

Lagen för fördelning av slumpmässiga fel är den viktigaste i den matematiska teorin om fel. Annars kallas det den normala lagen för distribution av uppmätta data (gaussisk fördelning). Denna lag visas grafiskt i fig. 2

Ris. 2. Normalfördelningslagens egenskaper

p(x) är sannolikhetstätheten för att erhålla individuella värden x i (sannolikheten i sig avbildas av området under kurvan);

m är den matematiska förväntan, det mest sannolika värdet av det uppmätta värdet x (motsvarande grafens maximum), som med ett oändligt stort antal mätningar tenderar till det okända sanna värdet av x; , där n är antalet mätningar. Således definieras den matematiska förväntan m som det aritmetiska medelvärdet av alla värden x i ,

s är standardavvikelsen för det uppmätta värdet x från värdet m; (x i - m) – absolut avvikelse för x i från m,

Arean under kurvan för grafen i valfritt intervall av x-värden är sannolikheten för att få ett slumpmässigt mätresultat i detta intervall. För en normalfördelning faller 0,62 av alla mätningar som tas inom intervallet ±s (relativt m); det bredare intervallet ±2s innehåller redan 0,95 av alla mätningar , och nästan alla mätresultat (förutom grova fel) passar inom ±3s-intervallet.

Standardavvikelsen s kännetecknar normalfördelningens bredd. Om mätnoggrannheten ökas kommer spridningen av resultaten att minska kraftigt på grund av minskningen i s (fördelning 2 i fig. 4.3b är smalare och skarpare än kurva 1).

Det slutliga målet med experimentet är att bestämma det sanna värdet av x, som, i närvaro av slumpmässiga fel, endast kan nås genom att beräkna den matematiska förväntan m för ett ökande antal experiment.

Spridningen av värdena för den matematiska förväntan m beräknad för ett annat antal mätningar n kännetecknas av värdet s m ; Jämfört med formeln för s kan man se att spridningen av m, som det aritmetiska medelvärdet, i Ön är mindre än spridningen för enskilda mått x i . Ovanstående uttryck för s m och s speglar lagen om ökande noggrannhet med en ökning av antalet mätningar. Det följer av det att för att öka noggrannheten i mätningarna med en faktor 2 är det nödvändigt att göra fyra mätningar istället för en; för att öka noggrannheten med en faktor 3, måste du öka antalet mätningar med en faktor på 9, och så vidare.

För ett begränsat antal mätningar skiljer sig värdet på m fortfarande från det sanna värdet på x, så tillsammans med beräkningen av m är det nödvändigt att ange ett konfidensintervall , där det sanna värdet av x hittas med en given sannolikhet. För tekniska mätningar anses en sannolikhet på 0,95 vara tillräcklig, så konfidensintervallet för en normalfördelning är ±2s m . Normalfördelningen gäller för antalet mätningar n ³ 30.

Under verkliga förhållanden utförs ett tekniskt experiment sällan mer än 5 - 7 gånger, så bristen på statistisk information bör kompenseras genom att utöka konfidensintervallet. I det här fallet, för (n< 30) доверительный интервал определяется как ± k s s m , где k s – коэффициент Стьюдента, определяемый по справочным таблицам

När antalet mätningar n minskar, ökar koefficienten k s, vilket utökar konfidensintervallet, och när n ökar tenderar värdet på k s till 2, vilket motsvarar konfidensintervallet för normalfördelningen ± 2s m .

Slutresultatet av upprepade mätningar av ett konstant värde alltid reduceras till formen: m ± k s s m .

För att uppskatta slumpmässiga fel är det därför nödvändigt att utföra följande operationer:

ett). Registrera resultaten av x 1 , x 2 ...x n upprepade mätningar av n konstant värde;

2). Beräkna medelvärdet av n mätningar - matematisk förväntan;

3). Bestäm felen för individuella mätningar x i -m;

4). Beräkna kvadratfelen för individuella mätningar (х i -m) 2 ;

om flera mätningar skiljer sig kraftigt i sina värden från resten av mätningarna, bör du kontrollera om de är en miss (grovt fel). Vid exkludering av en eller flera mått, p.p. 1...4 upprepning;

fem). Värdet s m bestäms - spridningen av värdena för den matematiska förväntan m;

6). För den valda sannolikheten (vanligtvis 0,95) och antalet gjorda mätningar bestäms n från referenstabellen Students koefficient k s ;

Värdena på studentens koefficient k s beroende på antalet mätningar n för en konfidensnivå på 0,95

7). Gränserna för konfidensintervallet ± k s s m bestäms

8). Slutresultatet m ± k s s m registreras.

Instrumentella fel kan i princip inte elimineras. Alla mätinstrument är baserade på en viss mätmetod, vars noggrannhet är begränsad.

Instrumentella fel kan i princip inte elimineras. Alla mätinstrument är baserade på en viss mätmetod, vars noggrannhet är begränsad. Felet hos enheten bestäms av noggrannheten i divisionen av enhetens skala. Så, till exempel, om skalan på linjalen appliceras var 1:e mm, kan avläsningsnoggrannheten (hälften av delningsvärdet på 0,5 mm) inte ändras om ett förstoringsglas används för att se skalan.

Det finns absoluta och relativa mätfel.

Absolut fel D av den uppmätta kvantiteten x är lika med skillnaden mellan de uppmätta och sanna värdena:

D = x - x

Relativt fel e mäts i bråkdelar av det hittade värdet x:

För de enklaste mätinstrumenten - mätinstrument, är det absoluta mätfelet D lika med halva divisionsvärdet. Det relativa felet bestäms av formeln.

Observationsmätningsbeskrivning jämförelseexperiment. Observation, mätning, experiment inom naturvetenskap och social kognition. Ämne: metoder för den empiriska nivån av vetenskaplig kunskap

Skicka ditt goda arbete i kunskapsbasen är enkelt. Använd formuläret nedan

Introduktion

Liknande dokument

Jämförelse och mätning

Nytt på plats

Det mest kända monumentet till Yesenin i Ryssland Och det är allt

Försäkringsgivarens dag i Ryssland Dagens uppgift

Biologisk regression

"Plant of luck" - dekorativ bambu inomhus

Den gyllene ringen är en av de mest intressanta turistvägarna. Listan över städer som ingår i den gyllene ringen

Mest populär

Bröd - fördelarna och skadorna med att äta Vilken typ av bröd är hälsosamt

Vilken typ av bröd är mest fördelaktigt för människors hälsa - egenskaper och egenskaper Bröd är hälsosamt eller

Justera hy i salongen och hemma - metoder och rekommendationer från experter Hur man jämnar ut hy hemma

Dioscorea Caucasian: fördelar, skador och indikationer för användning Dioscorea Caucasian användning och kontraindikationer för tryck

Sätt att förstå vad en gift man gillar

POPULÄRA AVSNITT