Слайд 1СТРУКТУРА НАУЧНОГО ЗНАНИЯ И НАУЧНЫЕ МЕТОДЫ
Лекция 2
Слайд 2
Структура научного знания.
Научные методы эмпирического исследования.
Научные методы теоретического исследования.
Общелогические методы
и общенаучные подходы.
Слайд 3Особенности эмпирического и теоретического уровней научного исследования
Эмпирический уровень
Теоретический уровень
Преобладает чувственное
познание. Рациональный момент и его формы (понятия, суждения, умозаключения и
др.) имеют подчиненное значение.
Изучение явлений и зависимостей между ними. Сущность в чистом виде не выделяется.
Преобладание рационального момента. Чувственное познание становится подчиненным аспектом познавательного процесса.
Постижение сущности объекта, законов его существования.
Слайд 4
Непосредственное практическое взаимодействие исследователя с объектом
Сбор фактов, их первичное обобщение,
описание наблюдаемых и экспериментальных опытных данных, их систематизация, классификация. Схемы,
диаграммы, карты, предварительный выводы и гипотезы
Методы: наблюдение, эксперимент, сравнение, измерение, описание + приборы, приборные установки и другие средства реального наблюдения и эксперимента.
Результат: эмпирические зависимости
Отсутствует непосредственное практическое взаимодействие
Рациональная обработка данных эмпирического знания: понятия, умозаключения, законы, категории, принципы и др.
Объект изучается опосредованно. Методы: мысленный эксперимент, идеализация, особые методы построения теории (восхождение от абстрактного к конкретному, формализация, аксиоматический и гипотетико-дедуктивный методы); методы логического и исторического исследования и др.
Результат: теоретический закон
Слайд 5Структура эмпирического уровня
протокольные предложения и научные факты
эмпирические термины и эмпирические
объекты
эмпирические законы
феноменологические теории
Слайд 6Протокольные предложения
единичное эмпирическое высказывание, то есть фиксация результатов единичных наблюдений
кто
наблюдал, время наблюдения, описываются приборы, если они применялись в наблюдении
Примеры:
«N наблюдал, что после включения тока стрелка на приборе показывает цифру 5»; «N наблюдал в телескоп на участке неба (с координатами x,y) яркое световое пятно»
Слайд 7Эмпирические факты
имеют интерсубъективный характер
содержат объективную и достоверную информацию
Примеры: «сила тока
в цепи зависит от сопротивления проводника»; «в созвездии Девы вспыхнула
сверхновая звезда»; «более половины опрошенных в городе недовольны экологией городской среды»
Слайд 8Операции, необходимые для перехода от наблюдения к эмпирическому факту
рациональная обработка
данных наблюдения и поиск в них устойчивого, инвариантного содержания
истолкование выявляемого
в наблюдениях инвариантного содержания с помощью ранее полученных теоретических знаний
Слайд 9Открытие пульсаров
1967 г.
аспирантка известного английского радиоастронома Энтони Хьюиша, Джоселин
Белл
случайно обнаружила на небе радиоисточник, который излучал короткие радиоимпульсы спериодичностью
1,33 с.
Слайд 10Пульсары
Изображение Крабовидной туманности в условных цветах. В центре туманности –
пульсар.
Пульсары - небесные тела, являющиеся остаточным результатом взрыва сверхновой звезды.
Установление
этого эмпирического факта потребовало применения целого ряда теоретических положений (сведения из области механики, электродинамики, астрофизики и т.д.).
Слайд 11Эмпирические объекты
абстракции, выделяющие в действительности некоторый набор свойств и отношений
вещей
Слайд 12Эмпирические законы
особый вид отношений между событиями, состояниями или свойствами, для
которых характерно временное или пространственное постоянство
имеют характер общих высказываний: «Все
тела при нагревании расширяются», «Все металлы – электропроводны», «С изменением температуры твердых и жидких тел изменяются их размеры и объем»
Слайд 13Феноменологические теории
логически организованное множество соответствующих эмпирических законов и фактов
высшая форма
логической организации эмпирического знания
гипотетическое знание
Слайд 14Структура теоретического уровня
Абстрактные (идеальные, идеализированные) объекты (теоретические конструкты)
Частные теоретические модели
и законы
Развитые научные теории
Слайд 15Идеальные объекты
особые абстракции, которые являются логическими реконструкциями действительности
примеры: материальная точка,
абсолютно черное тело, идеальный товар
идеализированные теоретические объекты наделены не только
теми признаками, которые мы можем обнаружить в реальном взаимодействии объектов опыта, но и признаками, которых нет ни у одного реального объекта
Слайд 16Модель малых колебаний
Абстрактные объекты:
материальная точка
система отсчета
квазиупругая сила
Слайд 17Формы мышления, функционирующие на теоретическом уровне
Понятие, суждение, умозаключение
Проблема
Гипотеза
Теоретический закон
Теория
Слайд 18Теория
наиболее развитая форма научного знания, дающая целостное отображение закономерных и
существенных связей определенной области действительности
виды теорий: описательные, математизированные, дедуктивные
функции теории:
информативная, систематизирующая, прогностическая
Слайд 19Научные методы эмпирического исследования
Наблюдение
Эксперимент
Сравнение
Измерение
Описание
Слайд 20Наблюдение
Целенаправленное изучение предметов, опирающееся в основном на данные органов
чувств (ощущение, восприятие, представление)
Слайд 21Виды наблюдений
непосредственное наблюдение и наблюдение, опосредованное приборами и техническими устройствами
наблюдение
прямое и косвенное
включенное наблюдение
интроспекция
открытые и скрытые
полевые и лабораторные
спонтанные и организованные
стандартные
и нестандартные
нормальные и экстремальные
Слайд 22Косвенное наблюдение
Камера Вильсона для изучения элементарных частиц
След представляет собой капельки
жидкости, возникающие в результате конденсации перенасыщенного пара, содержащегося в камере.
Следы
возникают в тех точках камеры, где находятся ионы.
След указывает на траекторию движения заряженной частицы.
Слайд 23Недостатки наблюдения
психологические состояния наблюдателя, его личностные особенности, установки, интересы
иллюзии зрения
и других органов чувств
усталость, адаптация к ситуации
ориентированность наблюдателя на подтверждение
своей гипотезы
Слайд 24Устранение недостатков наблюдения
наблюдение за массой однородных объектов
изменение условий наблюдения, местонахождение
наблюдателя
данные наблюдения должны быть получены и зафиксированы другими наблюдателями, то
есть они должны быть интерсубъективными
Слайд 25Эксперимент
эмпирический метод познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых
условиях осуществляется непосредственное материальное воздействие на реальный объект или окружающие
его условия с целью исследования этого объекта
исследователь сознательно вмешивается в естественный ход протекания явлений путем непосредственного воздействия на изучаемый процесс или изменяет условия, в которых проходит этот процесс
Слайд 26Виды эксперимента
исследовательский (поисковый)
проверочный (контрольный)
измерительный
полевой
лабораторный
решающий
качественный
количественный
модельный
мысленный
социальный
Слайд 27Мысленный эксперимент
особый метод теоретического исследования, понимаемый как система мыслительных процедур,
проводимых над идеализированными объектами (абстрактными объектами)
мысленный эксперимент представляет собой теоретическую
модель реальных экспериментальных ситуаций, то есть взаимодействие не с реальными предметами и условиями их существования, а их концептуальными образами
Слайд 28Сравнение
познавательная операция и метод эмпирического исследования, лежащий в основе суждений
о сходстве или различии объектов
осуществляется только в совокупности «однородных» предметов,
имеющих общий признак, свойство или отношение
Слайд 29
форма сравнения, процесс сравнения объекта с единицей измерения (эталоном)
Слайд 30Научные методы теоретического исследования
формализация
аксиоматический метод
гипотетико-дедуктивный метод
Слайд 31Формализация
содержание знания фиксируется через его форму
знаково-символический вид: символы логики,
математические, химические знаки и символы (запись химических элементов, их соединений
и взаимодействий) и т.п.
цель формализации – отвлечение от содержательных характеристик явлений и от значений понятий и выявление их формальных, внешних свойств и отношений, их структуры
Слайд 32Аксиоматический метод
основывается на положениях, которые в теории принимаются без доказательства,
то есть на аксиомах
метод систематизации и прояснения знания, когда на
основе выявления логических связей научной теории осуществляется минимизация ее исходных допущений
Слайд 33Гипотетико-дедуктивный метод
способ рассуждения, в котором заключения выводятся по правилам дедукции
из посылок, являющихся системой гипотез
в отраслях естествознания, в которых используется
развитый концептуальный аппарат и где преобладают математические методы исследования
Слайд 34Общелогические методы и общенаучные подходы
анализ
синтез
абстрагирование
идеализация
обобщение
индукция
дедукция
аналогия
моделирование
системный подход
Слайд 35Анализ
разделение объекта на составные части с целью их самостоятельного изучения
анализ
дает возможность перейти к синтезу
Слайд 36Синтез
метод познания, в основу которого положены различные приемы и способы
формирования целого из частей
может быть не только логическим методом исследования,
но и методом эмпирического уровня исследования, предполагающий объединение различных компонентов в единое целое, которое обладает новым качеством
Слайд 37Абстрагирование
процесс мысленного отвлечения от ряда свойств и отношений изучаемого явления
с одновременным выделением интересующих познающего субъекта в данный момент свойств
в
результате абстрагирования субъект исследует только те стороны познаваемого объекта или явления, которые ему необходимы в зависимости от задач познания
Слайд 38Идеализация
особый вид абстрагирования, при котором происходит отвлечение от реальных свойств
объекта, а также удержание и введение в содержание идеализируемого объекта
только тех свойств, которые необходимы для познания объекта в «чистом виде», то есть для познания его сущности
Слайд 39Обобщение
метод научного познания, связанный с абстрагированием, так как при обобщении
происходит выявление общих свойств и признаков различных явлений, объектов
Слайд 40Индукция
один из типов умозаключения и метод исследования, обеспечивающий возможность перехода
от единичных фактов к общим положениям
Слайд 41Виды индукции
Полная индукция
Неполная индукция
общий вывод на основании изучения всех предметов
или явлений данного класса
популярная индукция
научная индукция
Слайд 42Дедукция
один из типов умозаключения и метод исследования, заключающийся в выведении
из положений (посылок) других положений (следствий) на основе законов логики
Слайд 43Аналогия
установление сходства предметов по ряду каких-либо признаков
для заключения по аналогии
важно, чтобы признаки не были случайными. Существенность или несущественность признаков
зависит от поставленной познавательной задачи
Слайд 44Моделирование
воспроизведение характеристик объекта на другом объекте, специально созданном для их
изучения
объект исследования называется оригиналом или прототипом, а объект-заместитель – моделью.
В качестве модели могут использоваться как объекты как естественного, так и искусственного происхождения
Слайд 45Системный подход
метод исследования явлений окружающего мира, которые рассматриваются как части
или элементы некоторого целостного образования
Система – общенаучное понятие, выражающее совокупность
элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом и со средой, образующих определенную целостность, единство
Слайд 46Обратные связи в системе
Усиливающая обратная связь (положительная обратная связь)
Уравновешивающая обратная
связь (отрицательная обратная связь)
когда изменение состояния системы служит сигналом к
усилению первоначального изменения
примеры: накопительный вклад в банке, рост уровня знании и эрудиции, раковые заболевания, паранойя, рост населения, письма, рассылаемые «по цепочке»
когда изменение состояния системы служит сигналом к началу движения в противоположном направлении, чтобы восстановить утраченное равновесие
примеры: жажда – это сигнал того, что имеется разрыв между необходимым и фактическим уровнем жидкости в организме; хищник и жертва; баланс между численностью популяции и пищевыми ресурсами; системы человеческого организма (уровень сахара в крови, дыхание, сон, боль и др.)
Слайд 47Основные требования системного подхода
выявление зависимости каждого элемента от его места
и функций в системе с учетом того, что свойства целого
несводимы к сумме свойств его элементов;
анализ того, насколько поведение системы обусловлено как особенностями ее отдельных элементов, так и свойствами ее структуры;
исследование механизма взаимозависимости, взаимодействия системы и среды;
изучение характера иерархичности, присущего данной системе;
обеспечение множественности описаний с целью многоаспектного охвата системы;
рассмотрение динамизма системы, представление ее как развивающейся целостности.