Общенаучные методы эмпирического познания

ОБЩЕНАУЧНЫЕ МЕТОДЫ ЭМПИРИЧЕСКОГО ПОЗНАНИЯ

Реферат по концепциям современного естествознания

Содержание

1. Классификация методов научного познания
2. Общенаучные методы эмпирического познания

        2.1. Научное наблюдение и описание

        2.2. Эксперимент

        2.3. Измерение и сравнение

 Список использованной литературы.

1. Классификация методов научного познания

Понятие «метод» (от греч. «методос» - путь к чему-либо) означает совокупность приемов и операций практического и теоретического освоения действительности.

Метод вооружает человека системой принципов, требований, правил, руководствуясь которыми он может достичь  намеченной цели. Владение методом  означает для человека знание того, каким образом, в какой последовательности совершать те или иные действия для  решения тех или иных задач, и  умение применять это знание на практике.

Учение о методе начало развиваться еще в науке Нового времени. Ее представители считали  правильный метод ориентиром в движении к надежному, истинному знанию. Так, видный философ XVII века Ф. Бэкон сравнивал  метод познания с фонарем, освещающим дорогу путнику, идущему в темноте. А другой известный ученый и философ  того же периода Р. Декарт изложил  свое понимание метода следующим  образом: «Под методом я разумею  точные и простые правила, строгое  соблюдение которых без лишней траты  умственных сил, но постепенно и непрерывно увеличивая знания, способствует тому, что ум достигает истинного познания всего, что ему доступно».

Существует целая область  знания, которая специально занимается изучением методов и которую  принято именовать методологией. Методология дословно означает «учение  о методах» (ибо происходит этот термин от двух греческих слов: «методос» - метод и «логос» - учение). Изучая закономерности человеческой познавательной деятельности, методология вырабатывает на этой основе методы ее осуществления. Важнейшей задачей методологии является изучение происхождения, сущности, эффективности и других характеристик методов познания.

Методы научного познания принято подразделять по степени  их общности, т. е. по широте применимости в процессе научного исследования.

Всеобщих методов в  истории познания известно два: диалектический и метафизический. Это общефилософские  методы. Метафизический метод с середины XIX века начал все больше и больше вытесняться из естествознания диалектическим методом.

Вторую группу методов  познания составляют общенаучные методы, которые используются в самых  различных областях науки, т. е. имеют  весьма широкий междисциплинарный  спектр применения. Классификация общенаучных  методов тесно связана с понятием уровней научного познания.

Различают два уровня научного познания: эмпирический и теоретический. Одни общенаучные методы применяются  только на эмпирическом уровне (наблюдение, эксперимент, измерение), другие - только на теоретическом (идеализация, формализация), а некоторые (например, моделирование) - как на эмпирическом, так и на теоретическом уровнях.

Эмпирический уровень  научного познания характеризуется  непосредственным исследованием реально  существующих, чувственно воспринимаемых объектов. На этом уровне осуществляется процесс накопления информации об исследуемых  объектах, явлениях путем проведения наблюдений, выполнения разнообразных  измерений, постановки экспериментов. Здесь производится также первичная  систематизация получаемых фактических  данных в виде таблиц, схем, графиков и т. п. Кроме того, уже на втором уровне научного познания - как следствие обобщения научных фактов - возможно формулирование некоторых эмпирических закономерностей.

Теоретический уровень научного исследования осуществляется на рациональной (логической) ступени познания. На данном уровне происходит раскрытие наиболее глубоких, существенных сторон, связей, закономерностей, присущих изучаемым  объектам, явлениям. Теоретический уровень - более высокая ступень в научном познании. Результатами теоретического познания становятся гипотезы, теории, законы.

Выделяя в научном исследовании указанные два различных уровня, не следует, однако, их отрывать друг от друга и противопоставлять. Ведь эмпирический и теоретический уровни познания взаимосвязаны между собой. Эмпирический уровень выступает  в качестве основы, фундамента теоретического осмысления научных фактов, статистических данных, получаемых на эмпирическом уровне. К тому же теоретическое мышление неизбежно опирается на чувственно-наглядные  образы (в том числе схемы, графики  и т. п.), с которыми имеет дело эмпирический уровень исследования.

В свою очередь, эмпирический уровень научного познания не может  существовать без достижений теоретического уровня. Эмпирическое исследование обычно опирается на определенную теоретическую  конструкцию, которая определяет направление  этого исследования, обусловливает  и обосновывает применяемые при  этом методы.

К третьей группе методов  научного познания относятся методы, используемые только в рамках исследований какой-то конкретной науки или какого-то конкретного явления. Такие методы именуются частнонаучными. Каждая частная  наука (биология, химия, геология и т. д.) имеет свои специфические методы исследования.

При этом частнонаучные методы, как правило, содержат в различных  сочетаниях те или иные общенаучные  методы познания. В частнонаучных  методах могут присутствовать наблюдения, измерения, индуктивные или дедуктивные  умозаключения и т. д. Характер их сочетания и использования находится  в зависимости от условий исследования, природы изучаемых объектов. Таким  образом, частнонаучные методы не оторваны от общенаучных. Они тесно связаны  с ними, включают в себя специфическое  применение общенаучных познавательных приемов для изучения конкретной области объективного мира.

Частнонаучные методы связаны  и со всеобщим диалектическим методом, который как бы преломляется через  них. Например, всеобщий диалектический принцип развития проявился в  биологии в виде открытого Ч. Дарвином естественно-исторического закона эволюции животных и растительных видов.

К сказанному остается добавить, что любой метод сам по себе еще не предопределяет успеха в познании тех или иных сторон материальной действительности. Важно еще умение правильно применять научный  метод в процессе познания.

2. Общенаучные методы эмпирического познания

2.1. Научное наблюдение и описание

Наблюдение  есть  чувственное  (преимущественно-визуальное)  отражение  предметов и  явлений  внешнего  мира.  «Наблюдение  —  это  целенаправленное изучение предметов, опирающееся в основном на такие  чувственные  способности человека, как ощущение, восприятие,  представление;  в  ходе  наблюдения  мы получаем знание о внешних сторонах, свойствах  и  признаках  рассматриваемого объекта». Это  —  исходный  метод  эмпирического  познания,  позволяющий получить   некоторую   первичную   информацию   об    объектах    окружающей действительности.

Научное наблюдение (в отличие  от обыденных,  повседневных  наблюдений) характеризуется рядом особенностей:

• целенаправленностью  (наблюдение   должно   вестись   для   решения поставленной  задачи  исследования,  а  внимание  наблюдателя  фиксироваться только на явлениях, связанных с этой задачей );
• планомерностью  (наблюдение  должно  проводиться  строго  по  плану, составленному исходя из задачи исследования);
• активностью (исследователь должен активно  искать,  выделять  нужные ему моменты в наблюдаемом явлении, привлекая для этого свои знания  и  опыт, используя различные технические средства наблюдения).

Научные наблюдения всегда сопровождаются описанием  объекта  познания. Эмпирическое  описание  —  это   фиксация   средствами   естественного   или искусственного языка сведений об объектах, данных в  наблюдении.  С  помощью описания чувственная информация переводится  на язык понятий,  знаков,  схем, рисунков, графиков и цифр, принимая тем самым  форму, удобную для  дальнейшей рациональной обработки. Последнее необходимо для  фиксирования  тех  свойств, сторон  изучаемого  объекта,  которые   составляют   предмет   исследования. Описания результатов наблюдений образуют эмпирический базис науки,  опираясь на  который  исследователи  создают   эмпирические   обобщения,   сравнивают изучаемые объекты по тем или иным параметрам, проводят классификацию  их  по каким-то свойствам, характеристикам, выясняют последовательность  этапов  их становления и развития.

Почти каждая наука проходит указанную  первоначальную,  «описательную» стадию развития. При этом, как подчеркивается в одной из  работ,  касающихся этого  вопроса,  «основные  требования,  которые  предъявляются  к  научному  описанию, направлены на то, чтобы оно  было возможно более полным,  точным  и объективным. Описание должно давать достоверную и адекватную картину  самого объекта,  точно  отображать  изучаемые  явления.   Важно,   чтобы   понятия, используемые для  описания, всегда имели  четкий  и  однозначный  смысл.  При развитии науки, изменении ее основ преобразуются  средства  описания,  часто создается  новая система понятий».

При   наблюдении    отсутствует    деятельность,    направленная    на преобразование,  изменение  объектов  познания.  Это  обусловливается  рядом обстоятельств: недоступностью этих объектов  для  практического  воздействия (например, наблюдение  удаленных  космических  объектов),  нежелательностью, исходя  из  целей  исследования,   вмешательства   в   наблюдаемый   процесс (фенологические,   психологические   и    др.    наблюдения),    отсутствием  технических,  энергетических,  финансовых  и  иных  возможностей  постановки экспериментальных исследований объектов познания.

По  способу  проведения  наблюдения  могут  быть  непосредственными  и опосредованными.

При непосредствевных наблюдениях  те или иные свойства, стороны объекта  отражаются, воспринимаются органами чувств человека. Такого рода наблюдения дали немало полезного в истории  науки. Известно, например,  что  наблюдения положения планет и звезд на небе, проводившиеся в  течение  более  двадцати лет Тихо  Браге  с  непревзойденной  для  невооруженного  глаза  точностью, явились эмпирической основой для открытия Кеплером его  знаменитых законов.

Хотя непосредственное наблюдение продолжает играть немаловажную  роль в  современной  науке,  однако  чаще   всего   научное   наблюдение   бывает опосредованным, т. е. проводится с использованием тех  или  иных  технических средств.  Появление  и  развитие  таких  средств  во  многом  определило  то громадное расширение возможностей метода наблюдений,  которое  произошло  за последние четыре столетия.

Если, например, до начала XVII в.  астрономы  наблюдали  за  небесными телами  невооруженным  глазом,  то  изобретение   Галилеем   в   1608   году оптического  телескопа подняло астрономические  наблюдения на  новую,  гораздо  более высокую ступень. А создание в  наши  дни  рентгеновских  телескопов  и вывод  их  в  космическое  пространство   на   борту   орбитальной   станции (рентгеновские  телескопы  могут  работать  только   за   пределами   земной  атмосферы) позволило проводить  наблюдения  за  такими  объектами  Вселенной (пульсары,  квазары),  которые  никаким  другим  путем   изучать   было   бы невозможно.

Развитие современного естествознания связано  с  повышением  роли  так называемых косвенных наблюдений. Так, объекты и явления,  изучаемые  ядерной физикой, не могут прямо  наблюдаться ни с помощью  органов  чувств  человека, ни с помощью  самых совершенных  приборов.  Например,  при  изучении  свойств  заряженных частиц с  помощью  камеры  Вильсона  эти  частицы  воспринимаются исследователем косвенно — по таким  видимым их проявлениям,  как  образование треков, состоящих из множества капелек жидкости.

При этом любые научные  наблюдения, хотя они опираются в  первую очередь на работу органов  чувств, требуют в то же  время  участия  и  теоретического мышления. Исследователь, опираясь на  свои  знания,  опыт,  должен  осознать чувственные восприятия и выразить их  (описать)  либо  в  понятиях  обычного языка, либо — более строго и сокращенно — в определенных  научных  терминах, в каких-то графиках, таблицах, рисунках и т. п. Например,  подчеркивая  роль теории в процессе  косвенных  наблюдений,  А.  Эйнштейн  в  разговоре  с  В. Гейзенбергом заметил: «Можно ли наблюдать данное явление или нет  —  зависит от вашей теории. Именно теория должна установить,  что  можно  наблюдать,  а что нельзя».

Наблюдения могут нередко  играть важную эвристическую  роль  в  научном познании.  В  процессе  наблюдений  могут  быть  открыты  совершенно   новые явления, позволяющие  обосновать ту или иную научную гипотезу.

Из всего вышесказанного следует, что наблюдение является весьма важным методом эмпирического познания, обеспечивающим сбор обширной информации  об окружающем мире. Как показывает история науки, при правильном использовании  этого метода он оказывается весьма плодотворным.

2.2. Эксперимент

Эксперимент — более сложный  метод эмпирического познания по  сравнению с  наблюдением.  Он  предполагает  активное,   целенаправленное   и   строго контролируемое воздействие  исследователя на изучаемый объект  для  выявления и изучения тех  или иных сторон, свойств, связей.  При  этом  экспериментатор может  преобразовывать исследуемый объект,  создавать  искусственные  условия  его изучения, вмешиваться в естественное течение процессов.

«В общей структуре  научного исследования эксперимент  занимает  особое место. С одной  стороны, именно эксперимент является связующим  звеном  между теоретическим  и эмпирическим этапами и уровнями  научного  исследования.  По своему замыслу эксперимент всегда опосредован  предварительным  теоретическим  знанием: он задумывается на основании  соответствующих  теоретических  знаний и его целью зачастую является подтверждение или опровержение научной  теории или  гипотезы.  Сами  результаты  эксперимента  нуждаются   в   определенной теоретической интерпретации. Вместе с тем метод  эксперимента  по  характеру используемых  познавательных  средств  принадлежит  к  эмпирическому   этапу познания.  Итогом  экспериментального  исследования  прежде  всего  является достижение    фактуального    знания     и     установление     эмпирических закономерностей»[9].

Экспериментально   ориентированные   ученые   утверждают,   что   умно продуманный и  «хитро»,  мастерски  поставленный  эксперимент  выше  теории: теория может быть напрочь  опровергнута, а достоверно добытый  опыт — нет!

Эксперимент включает в себя другие методы  эмпирического  исследования (наблюдения, измерения). В то же время  он обладает  рядом  важных,  присущих только ему особенностей.

Во-первых, эксперимент позволяет  изучать объект в «очищенном»  виде, т.е. устранять всякого рода побочные факторы, наслоения, затрудняющие  процесс исследования.

Во-вторых, в ходе эксперимента объект может быть поставлен в  некоторые искусственные, в частности,  экстремальные  условия,  т.  е.  изучаться  при сверхнизких температурах, при чрезвычайно высоких давлениях  или,  наоборот, в вакууме, при  огромных напряженностях электромагнитного  поля  и  т.  п.  В таких  искусственно созданных условиях удается  обнаружить удивительные  порой  неожиданные свойства объектов и  тем самым глубже постигать их сущность.

В-третьих,   изучая   какой-либо   процесс,   экспериментатор    может вмешиваться в него, активно  влиять на его протекание. Как  отмечал  академик И. П. Павлов, «опыт как бы берет явления в свои руки  и  пускает  в  ход  то одно, то другое и таким  образом  в  искусственных,  упрощенных  комбинациях определяет  истинную  связь  между  явлениями.  Иначе   говоря,   наблюдение собирает то, что ему предлагает природа, опыт же берет  у  природы  то,  что хочет».

В-четвертых, важным  достоинством  многих  экспериментов  является  их воспроизводимость. Это означает, что условия эксперимента, а  соответственно и проводимые при этом наблюдения, измерения  могут  быть  повторены  столько раз, сколько это необходимо для получения достоверных результатов.

Подготовка и проведение эксперимента требуют соблюдения ряда  условий. Так, научный эксперимент:

• никогда  не  ставится  наобум,  он   предполагает   наличие   четко сформулированной цели исследования;
• не делается «вслепую», он всегда  базируется  на  каких-то  исходных теоретических положениях. Без идеи в голове, говорил И.П.Павлов,  вообще  не увидишь факта;
• не проводится беспланово, хаотически,  предварительно  исследователь намечает пути его проведения;
• требует определенного уровня развития технических средств  познания, необходимого для его реализации;
• должен проводиться людьми, имеющими достаточно высокую квалификацию.

Только   совокупность   всех   этих   условий   определяет   успех   в экспериментальных  исследованиях.

В зависимости от характера  проблем,  решаемых  в  ходе  экспериментов, последние обычно подразделяются на исследовательские и проверочные.

Исследовательские эксперименты дают возможность обнаружить  у  объекта новые, неизвестные свойства.  Результатом  такого  эксперимента  могут  быть выводы, не вытекающие из имевшихся знаний об объекте исследования.  Примером могут  служить  эксперименты,  поставленные  в  лаборатории  Э.  Резерфорда, которые  привели  к обнаружению ядра атома, а тем  самым и к рождению  ядерной  физики.

Проверочные эксперименты служат для проверки,  подтверждения  тех  или иных теоретических построений. Так, существование целого  ряда  элементарных частиц (позитрона, нейтрино и др.) было вначале предсказано  теоретически,  и лишь позднее  они были обнаружены экспериментальным  путем.

Исходя из методики проведения и получаемых  результатов,  эксперименты можно разделить на качественные и количественные. Качественные  эксперименты носят  поисковый   характер   и   не   приводят   к   получению   каких-либо количественных соотношений. Они позволяют  лишь  выявить  действие  тех  или  иных факторов на изучаемое явление. Количественные  эксперименты  направлены на установление точных количественных зависимостей в исследуемом явлении.  В реальной  практике  экспериментального  исследования  оба   указанных   типа экспериментов реализуются,  как  правило,  в  виде  последовательных  этапов развития познания.

Как известно, связь между  электрическими и магнитными  явлениями  была впервые открыта датским  физиком Эрстедом в  результате  чисто  качественного эксперимента (поместив магнитную стрелку компаса  рядом с проводником,  через который  пропускался  электрический   ток,   он   обнаружил,   что   стрелка отклоняется от  первоначального  положения).  После  опубликования  Эрстедом своего открытия последовали количественные эксперименты  французских  ученых Био и Савара,  а также опыты Ампера,  на  основе  которых была  выведена соответствующая математическая формула.

Все  эти  качественные  и  количественные  эмпирические   исследования заложили основы учения об электромагнетизме.

В зависимости от  области  научного  знания,  в  которой  используется экспериментальный   метод   исследования,   различают    естественнонаучный, прикладной (в  технических науках, сельскохозяйственной  науке  и  т.  д.)  и социально-экономический  эксперименты.

2.3. Измерение и сравнение.

Большинство  научных  экспериментов  и  наблюдений  включает  в   себя проведение разнообразных измерений. Измерение - это  процесс,  заключающийся  в  определении  количественных  значений  тех  или  иных   свойств,   сторон изучаемого объекта, явления с помощью специальных  технических устройств.

Огромное значение измерений  для науки отмечали многие  видные  ученые. Например, Д. И. Менделеев подчеркивал, что «наука начинается с тех пор,  как начинают  измерять».  А  известный  английский  физик  В.  Томсон  (Кельвин) указывал на то, что «каждая вещь известна лишь в той  степени,  в  какой  ее можно измерить».

В основе операции измерения  лежит сравнение объектов по каким-либо сходным  свойствам  или  сторонам.  Чтобы   осуществить   такое   сравнение, необходимо  иметь  определенные  единицы  измерения,  наличие  которых  дает возможность  выразить  изучаемые  свойства  со  стороны  их   количественных характеристик. В свою очередь, это позволяет  широко  использовать  в  науке  математические средства и создает  предпосылки для математического  выражения эмпирических зависимостей.  Сравнение  используется  не  только  в  связи  с измерением. В науке  сравнение выступает как сравнительный  или  сравнительно- исторический метод. Первоначально возникший в филологии,  литературоведении, он затем стал  успешно  применяться  в  правоведении,  социологии,  истории, биологии, психологии, истории религии, этнографии и других областях  знания. Возникли целые  отрасли  знания,  пользующиеся  этим  методом:  сравнительная  анатомия, сравнительная физиология, сравнительная психология и т.п.  Так,  в сравнительной  психологии  изучение   психики   осуществляется   на   основе сравнения психики  взрослого человека с развитием  психики у ребенка, а  также  животных. В ходе научного сравнения  сопоставляются не произвольно  выбранные  свойства и связи, а существенные.

Важной  стороной  процесса  измерения  является  методика   его проведения.  Она  представляет  собой  совокупность  приемов,   использующих определенные принципы и  средства  измерений.  Под  принципами  измерений  в данном случае имеются  в виду какие-то явления,  которые  положены  в  основу измерений    (например,    измерение    температуры     с     использованием термоэлектрического  эффекта).

Существует несколько  видов измерений. Исходя из характера  зависимости измеряемой  величины  от  времени,  измерения  разделяют  на  статические  и динамические. При статических  измерениях  величина,  которую  мы  измеряем, остается  постоянной  во  времени  (измерение  размеров   тел,   постоянного давления и т. п.). К динамическим  относятся  такие  измерения,  в  процессе которых  измеряемая  величина  меняется  во  времени  (измерение   вибрации, пульсирующих давлений и т. п.).

По  способу  получения  результатов  различают  измерения   прямые   и косвенные.  В  прямых  измерениях  искомое  значение   измеряемой   величины получается путем непосредственного сравнения  ее  с  эталоном  или  выдается измерительным прибором. При косвенном  измерении искомую величину  определяют на основании известной математической зависимости  между  этой  величиной  и другими  величинами,   получаемыми   путем   прямых   измерений   (например, нахождение  удельного  электрического  сопротивления   проводника   по   его сопротивлению, длине и площади  поперечного  сечения).  Косвенные  измерения  широко используются в тех случаях, когда  искомую  величину  невозможно  или слишком сложно измерить непосредственно  или  когда  прямое  измерение  дает менее точный результат.

С прогрессом науки продвигается вперед и измерительная техника. Наряду с совершенствованием  существующих  измерительных  приборов,  работающих  на основе традиционных утвердившихся  принципов (замена материалов,  из  которых сделаны. детали прибора, внесение в его конструкцию  отдельных  изменений  и т.   д.),   происходит   переход   на   принципиально   новые,   конструкции измерительных  устройств, обусловленные новыми теоретическими  предпосылками. В последнем случае создаются приборы, в  которых  находят  реализацию  новые научные. достижения. Так, например, развитие  квантовой  физики  существенно  повысило возможности измерений  с высокой  степенью  точности.  Использование эффекта Мессбауэра  позволяет  создать  прибор  с  разрешающей  способностью порядка 10-13 % измеряемой величины.

Хорошо развитое измерительное  приборостроение, разнообразие методов  и высокие характеристики средств  измерения способствуют  прогрессу  в  научных исследованиях. В свою очередь, решение научных проблем, как  уже  отмечалось выше, часто  открывает новые пути совершенствования  самих измерений.

Список использованной литературы.

1. Назаров И.В. Концепции современного естествознания, 2007.
2. Гейзенберг В. Теория, критика и философия. М., 2006.
3. Карцев ВЛ. Естествознание. М., 2007.
4. Капица П.Л. Эксперимент, теория, практика. М., 2003.
5. Макаревичус К. Место мысленного эксперимента в познании. М., 2006.