Наука и научные методы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

«Факультет пищевых технологий и биологии»

 

Кафедра физики

РЕФЕРАТ

 

По дисциплине: «Концепции современного естествознания»

 

На тему: «Наука и научные методы»

 

 

 

Выполнил (а) студент (ка)       II      курса

Группы         Б(б)-2(1)

Факультета ПТ и Б

Волжина Анастасия Витальевна

 

Проверил:

 Доктор филос. наук, профессор кафедры физики Гнатюк В.С.  

 

 

 

 

Мурманск 2013

 

 

                                                  Содержание 
Введение…………………………………………………………………… ..3 
1. Научный метод ……………………………………………………………4 
1.1. Уровни и методы научного познания ……………………………….....4 
1.2. Методы теоритического и эмпирического познания.……………........5 
1.3. Лженаука…………………..………………………………………………...10 
1.4. Антинаучные тенденции в развитии науки ……………………………12 
Заключение ……………………………………………………………………13 
Список литературы ……………………………………………………………….13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

   История науки  полна сообщений о случайных  событиях: случайно были открыты  гальванические элементы, радиоактивность,  лучи Рентгена, радиоизлучение Галактики,  пенициллин, фуксин, почти все химические  элементы и многое другое. Более  того: почти в каждом экспериментальном  открытии есть элемент случайности.

   Открытие есть  обнаружение чего-то нового, неизвестного, необъяснимого, с точки зрения  существующих научных представлений.  Поэтому открытие и оказывается  делом случая.

   Но случайность  и необходимость находятся в  неразрывном единстве. В объективной  действительности нет таких явлений,  которые были бы только необходимыми  или только случайными, которые  были бы лишены случайных признаков  или необходимой связи. Там,  где есть необходимость, всегда  есть и случайность и наоборот: случайность — это скрытая необходимость.

   Необходимость вообще  проявляется через массу случайностей, поэтому наличие случайностей  того или иного рода в научных  открытиях не может служить  аргументом для отрицания закономерностей  в развитии науки.

 

Наука – это интеллектуальная деятельность, направленная на получение  и применение новых знаний. Здесь  важно: Наука базируется на фактах и  теориях, а не авторитетах и мнениях. Она обезличена. Как только ученый создал научную теорию, она начинает жить свой собственной жизнью, вне  его авторитета и мнений. Для получения  и применения знаний нужен свой метод. Он называется научный метод –  это процедура выявления научных  теорий из теорий и гипотез вообще. Научная теория – главный результат  научного метода. Она базируется на кирпичиках – других научных теориях  и служит кирпичиком для последующих  научных теорий.

 

1. Научный метод

1.1. Уровни и методы научного познания

Принято выделять два основных уровня научного познания: эмпирический и теоретический. Это деление связано с тем, что субъект может получать знания опытным путем (эмпирическим) и путем сложных логических операций, то есть теоретически.  
Эмпирический уровень познания включает в себя

 
- наблюдение явлений,  
- накопление и отбор фактов  
- установление связей между ними.

 
Эмпирический уровень - это этап сбора данных (фактов) о социальных и природных объектах. На эмпирическом уровне изучаемый объект отражается преимущественно со стороны внешних связей и проявлений. Главным для этого уровня является фактифицирующая деятельность. Эти задачи решаются с помощью соответствующих методов.

Теоретический уровень познания связан с преобладанием мыслительной деятельности, с осмыслением эмпирического материалов, его переработкой. На теоретическом уровне раскрывается

 
- внутренняя структура и закономерности развития систем и явлений  
- их взаимодействие и обусловленность.

 
Для получения теоретических знаний используются свои методы.

 

Методы научного познания принято делить на общие и специальные.

Большинство специальных научных проблем и даже отдельные этапы исследования требуют применения специальных методов решения. Разумеется, такие методы имеют весьма специфический характер. Они никогда не бывают произвольными, т. к. определяются характером исследуемого объекта.

Помимо специальных методов, характерных для определенных областей научного знания, существуют общие методы научного познания, которые в отличие от специальных используются на всем протяжении исследовательского процесса и в самых различных по предмету науках.

Общие методы научного познания обычно делят на две большие группы:

• методы эмпирического исследования (наблюдение, сравнение, измерение, эксперимент);
• методы теоретического исследования (абстрагирование, анализ и синтез, идеализация, индукция и дедукция, мысленное моделирование, восхождение от абстрактного к конкретному и др.).

 

1.2. Методы эмпирического и теоритического познания

Методы эмпирического  исследования

• наблюдение,
• сравнение,
• измерение,
• эксперимент
• материальное моделирование

 

  Наблюдение 

Оно представляет собой активный познавательный процесс, опирающийся, прежде всего, на работу органов чувств человека и  его предметную материальную деятельность, преднамеренное и целенаправленное восприятие явлений внешнего мира с  целью изучения и отыскания смысла в явлениях. Суть его состоит в  том, что изучаемый объект не должен подвергаться воздействию со стороны наблюдателя, то есть объект должен находится в обычных, естественных условиях. Это наиболее простой метод, выступающий, как правило, в качестве одного из элементов в составе других эмпирических методов.  
Различают наблюдение прямое (визуальное), когда информацию получают без помощи приборов и наблюдение косвенное - информация получается при помощи приборов или автоматически при помощи регистрирующей аппаратуры.  
Наблюдение как средство познания дает в форме совокупности эмпирических утверждений первичную информацию о мире.

В повседневности и в науке наблюдения должны приводить к результатам, которые не зависят от воли, чувств и желаний субъектов. Чтобы стать  основой последующих теоретических  и практических действий, эти наблюдения должны информировать нас об объективных  свойствах и отношениях реально  существующих предметов и явлений.

Для того чтобы быть плодотворным методом  познания, наблюдение должно удовлетворять  ряд требований, важнейшими из которых  являются:

• планомерность;
• целенаправленность;
• активность;
• систематичность.

 

  Сравнение

Oдин из наиболее распространенных методов познания. Недаром говорится, что «все познается в сравнении». Оно позволяет установить сходство и различие между предметами и явлениями.

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

• сравниваться должны лишь такие явления, между которыми может существовать определенная объективная общность.
• для познания объектов их сравнение должно осуществляться по наиболее важным, существенным (в плане конкретной познавательной задачи) признакам.

С помощью сравнения информация об объекте может быть получена двумя  различными путями. Во-первых, она может выступать в качестве непосредственного результата сравнения. Во-вторых, очень часто получение первичной информации не выступает в качестве главной цели сравнения, этой целью является получение вторичной, или производной информации, являющейся результатом обработки первичных данных. Наиболее распространенным и важным способом такой обработки является умозаключение по аналогии.

 

  Измерение

B отличие от сравнения является  более точным познавательным  средством. Измерение есть процедура  определения численного значения  некоторой величины посредством  единицы измерения. Ценность этой  процедуры в том, что она  дает точные, количественно определенные  сведения об окружающей действительности. Важнейшим показателем качества измерения, его научной ценности является точность, которая зависит от усердия ученого, от применяемых им методов, но главным образом — от имеющихся измерительных приборов. В числе эмпирических методов научного познания измерение занимает примерно такое же место, как наблюдение и сравнение.

 

  Эксперимент

Частным случаем наблюдения является эксперимент. Эксперимент предполагает вмешательство  в естественные условия существования  предметов и явлений или воспроизведение  их определенных сторон в специально созданных условиях.

Экспериментальное изучение объектов по сравнению с  наблюдением имеет ряд преимуществ:

 
1) в процессе эксперимента становится  возможным изучение того или  иного явления в «чистом виде»;  
2) эксперимент позволяет исследовать свойства объектов действительности в экстремальных условиях;  
3) важнейшим достоинством эксперимента является его повторяемость.

Любой эксперимент может осуществляться как непосредственно с объектом, так и с «заместителем» этого  объекта — моделью.  
Использование моделей позволяет применять экспериментальный метод исследования к таким объектам, непосредственное оперирование с которыми затруднительно или даже невозможно. Поэтому моделирование является особым методом и широко распространено в науке.

 

  Материальное  моделирование 

Моделирование - метод изучения объектов на моделях, позволяющий получать знания при  помощи заменителей (моделей) реальных объектов. Модель - мысленная или  материально реализованная система, замещающая другую систему, с которой  она находится в состоянии  сходства. Модель заменяет объект исследования и имеет некоторые общие свойства с изучаемым объектом. Материальные модели выполняются из вещественныз материалов. Метод моделирования позволяет получить информацию о различных свойствах изучаемых явлений на основе опытов с моделями.

Существует  несколько видов материальных моделей:

• Пространственно подобные (геометрически подобные) - макеты или муляжи.
• Физически подобные.
• Математически подобные.

К таким теоритическим методам принято относить

• абстрагирование,
• аксиоматический,
• анализ и синтез,
• идеализация,
• индукцию и дедукцию,
• мысленное моделирование,
• восхождение от абстрактного к конкретному

 

  Абстрагирование

Это отвлечение от некоторых свойств  изучаемых объектов и выделение  тех свойств, которые изучаются  в данном исследовании. Имеет универсальный  характер, ибо каждый шаг мысли  связан с этим процессом или с  использованием его результата. Сущность этого метода состоит в мысленном  отвлечении от несущественных свойств, связей, отношений, предметов и в  одновременном выделении, фиксировании одной или нескольких интересующих исследователя сторон этих предметов.

Различают процесс абстрагирования и абстракцию. Процесс абстрагирования - это совокупность операций, ведущих к получению  результата, т. е. к абстракции. Примерами  абстракции могут служить бесчисленные понятия, которыми оперирует человек  не только в науке, но и в обыденной  жизни: дерево, дом, дорога, жидкость и  т. п. Процесс абстрагирования в  системе логического мышления тесно  связан с другими методами исследования и прежде всего - с анализом и синтезом.

 

  Аксиоматический

Впервые был применен Евклидом. Суть метода состоит в том, что вначале  рассуждения задается набор исходных положений, не требующих доказательств, поскольку они являются совершенно очевидными. Это положения называют аксиомами или постулатами. Из аксиом по определенным правилам строится система  выводных суждений. Совокупность исходных аксиом и выведенных на их основе предложений (суждений) образует аксиоматически построенную  теорию.

 

  Анализ  и синтез

Анализ - это метод, в основе которого лежит  процесс разложения предмета на составные  части. Когда ученый пользуется методом  анализа, он мысленно разделяет изучаемый  объект, то есть, выясняет, из каких  частей он состоит, каковы его свойства и признаки.

Синтез  представляет собой соединение полученных при анализе частей в нечто  целое. В результате применения синтеза  происходит соединение знаний, полученных в результате использования анализа  в единую систему.

Методы  анализа и синтеза в научном  творчестве органически связаны  между собой и могут принимать  различные формы в зависимости  от свойств изучаемого объекта и  цели исследования.  
Прямые (эмпирические) анализ и синтез применяются на стадии поверхностного ознакомления с объектом. При этом осуществляется выделение отдельных частей объекта, обнаружение его свойств, простейшие измерения, фиксация непосредственно данного, лежащего на поверхности общего.  
Наиболее глубоко проникнуть в сущность объекта позволяют структурно-генетические анализ и синтез. Этот тип анализа и синтеза требует вычленения в сложном явлении таких элементов, которые представляют самое главное в них, их «клеточку», оказывающую решающее влияние на все остальные стороны сущности объекта.  
Для исследования сложных развивающихся объектов применяется исторический метод. Он используется только там, где так или иначе предметом исследования становится история объекта.

 

  Идеализация

Это мысленное создание понятий об объектах, не существующих в природе, но для  которых имеются прообразы в  реальном мире. Примерами понятий, которые  возникли в процессе использования  метода идеализации, являются "Идеальный  газ", "Идеальный раствор", "Точка". Метод идеализации широко применяется  не только в естественных науках, но и в общественных дисциплинах.

 

  Индукция и  дедукция

Индукция - вывод, рассуждение от "частного" к "общему". Умозаключение от фактов к некоторой общей гипотезе.

Дедуктивный метод основан на получении вывода при рассуждени от общего к частному. То есть, новое знание о предмете получают путем изучения свойств предметов данного класса.

 

  Восхождения от абстрактного к конкретному

Восхождение от абстрактного к конкретному представляет собой всеобщую форму движения научного познания, закон отображения действительности в мышлении. Согласно этому методу процесс познания как бы разбивается на два относительно самостоятельных этапа.

На  первом этапе происходит переход  от чувственно-конкретного к его абстрактным определениям. Единый объект расчленяется, описывается при помощи множества понятий и суждений. Он как бы «испаряется», превращаясь в совокупность зафиксированных мышлением абстракций, односторонних определений.

Второй  этап процесса познания и есть восхождение  от абстрактного к конкретному. Суть его состоит в движении мысли от абстрактных определений объекта к конкретному в познании. На этом этапе как бы восстанавливается исходная целостность объекта, он воспроизводится во всей своей многогранности — но уже в мышлении.

Оба этапа познания теснейшим образом  взаимосвязаны. Восхождение от абстрактного к конкретному невозможно без предварительного «анатомирования» объекта мыслью, без восхождения от конкретного в действительности к абстрактным его определениям. Таким образом, можно сказать, что рассматриваемый метод представляет собой процесс познания, согласно которому мышление восходит от конкретного в действительности к абстрактному в мышлении и от него — к конкретному в мышлении.

 

 

1.3. Лженаука

Лженаукой называются теоретические  построения, которые их автор заявляет в качестве научной теории, но которые  на самом деле не соответствуют критерию научной теории. Чтобы замаскировать  лженауку под научную теорию, лжеученые  стараются использовать наукообразный  стиль изложения. В наше время  нередко в лженаучных теориях  ошибка кроется всего в одном  месте, поэтому выявить лженауку, как правило, может только специалист в данной сфере исследования, который может заранее предположить, на какие ухищрения могут пойти «мошенники от науки». 
 
В России самым известным примером лженауки является учение о торсионных полях. Они обязаны своим возникновением гипотезе – одной из интерпретаций теории относительности. Эксперименты опровергли эту гипотезы, но то там, то тут в СМИ появляются статьи лжеученых о «сенсационных» свойствах торсионных полей («пипл хавает»). При этом лжеученые не упускают возможности пожаловаться, что их прижимает «официальная» наука. 
Другой пример лженауки - креационизм, т.е. учение о создании Земли и жизни на ней в таком виде, в котором мы наблюдаем ее сейчас (т.е. без биологической эволюции). Оно считает, что развитие мира произошло строго в соответствии с Библией. Креационизм не удовлетворяет признакам критерия для научной теории. Рассмотрим их по порядку: 
 
1) Поскольку креационизм основывается на Библии, то все многочисленные вопросы о противоречиях в ней автоматом перенаправляются креационизму. Например, в Библии сотворение человека описывается в двух главах, и при этом по-разному. Т.е. противоречат друг другу. Какое из них верное? Еще один пример из многочисленных противоречий. В Библии говорится, что свет возник раньше солнца, луны и звезд, которые были повешены на небесную твердь. 
2) Нет фактов, указывающих на божественное участие (бритва Оккама отрезает бога). 
3) Эксперименты в креационизме невозможны (не будешь же, в самом деле, просить бога повторить). 
4) Как следствие из п.3 - нет экспериментальных данных. 
5) Нет эксперимента - нет предсказательной силы. 
Насчет критерия Поппера: креационизм основан на догмах христианства, а догмы тем и отличаются от аксиом, что даже постановка догм под сомнение уже является богохульством: креационизм не допускает возможности для их опровержения.  
 
Для сравнения, разберем теорию эволюции (в ее современном виде, естественно): 
 
1) Внутренних противоречий нет. 
2) Имеются подтверждающие факты, самые явные из них - выведение новых пород лошадей, собак.  
3) Экспериментов - сколько угодно (над мухами-дрозофилами, напр.) 
4) Теория эволюции поглотила теорию Дарвина, генетику и др. менее известные теории, при этом экспериментальные данные очень близки к теоретическим расчетам. 
5) Помимо указанных опытов над собаками, лошадями, мухами-дрозофилами, удалось наблюдать разделение одного из видов морских червей на два. 
6) Путем отбора удалось вывести креветки с разным количеством пар ног. 
 
Критерий Поппера. Сфальсифицировать теорию эволюции может, например, находка ископаемых кроликов в докембрии.

 

1.4. Антинаучные тенденции в развитии науки

Достижения  научного метода огромны и неоспоримы. С его помощью человечество не без комфорта обустроилось на всей планете, поставило себе на службу энергию  воды, пара, электричества, атома, начало осваивать околоземное космическое  пространство и т.п. Если к тому же не забывать, что подавляющая часть всех достижений науки получена за последние полторы сотни лет, то эффект получается колоссальный — человечество самым очевидным образом ускоряет свое развитие с помощью науки. И это, возможно, только начало. Если наука и дальше будет развиваться с таким ускорением, какие удивительные перспективы ожидают человечество! Примерно такие настроения владели цивилизованным миром в 60-70-е гг. нашего века. Однако ближе к его концу блистательные перспективы немножко потускнели, восторженных ожиданий поубавилось и даже появилось некоторое разочарование: с обеспечением всеобщего благополучия наука явно не справлялась.

Сегодня общество смотрит на науку куда более  трезво. Оно начинает постепенно осознавать , что у научного метода есть свои издержки, область действия и границы применимости. Самой науке это было ясно уже давно. В методологии науки вопрос о границах научного метода дебатируется, по крайней мере, со времен И. Канта. То, что развитие науки непрерывно наталкивается на всевозможные преграды и границы, — естественно. На то и разрабатываются научные методы, чтобы их преодолевать. Но, к сожалению, некоторые из этих границ пришлось признать фундаментальными. Преодолеть их, вероятно, не удастся никогда.

Одну  из таких границ очерчивает наш опыт. Как ни критикуй эмпиризм за неполноту  или односторонность, исходная его  посылка все-таки верна: конечным источником любого человеческого знания является опыт (во всех возможных формах). А  опыт наш, хоть и велик, но неизбежно  ограничен. Хотя бы временем существования  человечества. Десятки тысяч лет  общественно-исторической практики —  это, конечно, немало, но что это по сравнению с вечностью? И можно  ли закономерности, подтверждаемые лишь ограниченным человеческим опытом, распространять на всю безграничную Вселенную? Распространять-то, конечно, можно, только вот истинность конечных выводов в приложении к  тому, что находится за пределами  опыта, всегда останется не более  чем вероятностной.

Причем  и с противником эмпиризма  — рационализмом, отстаивающим дедуктивную  модель развертывания знания, положение  не лучше. Ведь в этом случае все  частные утверждения и законы теории выводятся из общих первичных  допущений, постулатов, аксиом и пр. Однако эти первичные постулаты  и аксиомы, не выводимые и, следовательно, не доказуемые в рамках данной теории, всегда чреваты возможностью опровержения. Это относится и ко всем фундаментальным, т.е. наиболее общим теориям. Таковы, в частности, постулаты бесконечности  мира, его материальности, симметричности и пр. Нельзя сказать, что эти утверждения  вовсе бездоказательны. Они доказываются хотя бы тем, что все выводимые  из них следствия не противоречат друг другу и реальности. Но ведь речь может идти только об изученной  нами реальности. За ее пределами истинность таких постулатов из однозначной превращается опять-таки в вероятностную. Так что сами основания науки не имеют абсолютного характера и в принципе в любой момент могут быть поколеблены[10].

 

 

Заключение

Традиционная  модель строения научного знания предполагает движение по цепочке: установление эмпирических фактов — первичное эмпирическое обобщение — обнаружение отклоняющихся  от правила фактов — изобретение  теоретической гипотезы с новой  схемой объяснения — логический вывод 
(дедукция) из гипотезы всех наблюдаемых фактов, что и является ее проверкой на истинность.

Подтверждение гипотезы конституирует ее в теоретический  закон. Такая модель научного знания называется гипотетико-дедуктивной. Считается, что большая часть современного научного знания построена именно таким  способом.

Теория  не строится путем непосредственного  индуктивного обобщения опыта. Это, конечно, не означает, что теория вообще не связана с опытом. 
Изначальный толчок к созданию любой теоретической конструкции дает как раз практический опыт. И проверяется истинность теоретических выводов опять- таки их практическими приложениями. Однако сам процесс построения теории и ее дальнейшее развитие осуществляется от практики относительно независимо.

Общие критерии, или нормы научности, входят в эталон научного знания постоянно. Более же конкретные нормы, определяющие схемы исследовательской деятельности, зависят от предметных областей науки  и от социально- культурного контекста  рождения той или иной теории.

Можно подвести своеобразный итог сказанному: наш «познавательный аппарат» при  переходе к областям реальности, далеким  от повседневного опыта, теряет свою надежность. Ученые вроде бы нашли  выход: для описания недоступной  опыту реальности они перешли  на язык абстрактных обозначений  и математики.

 

 

Список литературы

1. Лакатос И. Методология научных исследовательских программ. – М.: 
Владос, 1995.

2. Игнатова В. Концепции современного естествознания . –Издательство Тюменского государственного университета, 2005,с.

3. Философия и методология науки. — М.: Аспект Пресс, 1996.

4. Князева Е.Н.,  Курдюмов С.П. Законы  эволюции и самоорганизации сложных систем. — М.: Наука, 1994.

5. Князев Е.Н. и др. Синергетика как новое мировоззрение. - Вопросы философии, №12, 1992.

6. Методология в сфере теории и практики. - Новосибирск, 1998.