Методы и приемы естественнонаучных исследований

Введение

Естествознание в современном понимании – это совокупность наук о природе как системе тел, находящихся во взаимной связи, взаимодействии и движении (например, физика, химия, биология, астрономия, экология, геохимия, биофизика и т.п.).

Важнейшие достижения естествознания составляют фундаментальную базу современных наукоемких технологий, на основе которых производится разнообразная продукция.

Но если излагать подробно все естественнонаучные знания, накопленные во всех отраслях естествознания, то получится огромный фолиант, несомненно, нужный, но мало полезный даже для специалистов. Поэтому используют обобщающий философский принцип, сущность которого – изложить естественнонаучные знания в рамках концепций, то есть основополагающих идей и системного подхода.

Современные средства естествознания позволяют исследовать многие процессы на уровне элементарных частиц, атомных ядер, атомов, молекул, клеток, а затем создавать ранее не существовавшие в природе вещества с уникальными свойствами (полимеры, резины, синтетические нити и прочее), а из них производить новые материалы, также благодаря научным исследованиям выводятся новые породы животных и сорта растений, разрабатываются высокоэффективные средства лечения заболеваний и т.д.

Следовательно, естественнонаучные знания необходимы не только специалистам, но и любому образованному человеку вне зависимости от сферы его деятельности.

Процесс естественнонаучного познания

Несмотря на то, что в различных отраслях знаний существуют индивидуальные подходы и своя специфика решения научных задач, существуют общие правила научного познания, впервые сформулированные в 17 веке французским философом и математиком Рене Декартом:

1) не принимать за истинное то, что не представляется ясным и отчетливым;

2) трудные вопросы делятся на части для более удобного решения. Познание начинается с самых простых и удобных частей и восходит к познанию трудных и сложных;

3) необходимо останавливаться на всех подробностях, на все обращать внимание, чтобы быть уверенным, что ничего не упущено.

Эти правила составляют сущность метода Декарта, который в одинаковой мере применим и для естественнонаучного и для гуманитарного познания.

Формы естественнонаучного познания

Каждый акт познавательного процесса включает в себя наглядно-чувственные, эмпирические и теоретические элементы.

1) Чувственные формы познания.

Простейшая форма – это ощущение. Результат ощущения – простейшие чувственные отражения отдельных свойств предметов (цвет, шероховатость, запах и т.д.). Ощущения возникают под влиянием процессов внешней среды (звуковые и э/м волны, давление, химическое воздействие и др.).

Восприятие – это создание целостного образа предметов, непосредственно воздействующих на органы чувств человека.

Память – это способность мозга запечатлевать и сохранять воздействие или сигналы внешней среды и в нужный момент воспроизводить их.

В результате восприятия внешних воздействий и сохранения их памятью возникают представления, т.е. образы объектов, которые когда-то воздействовали на органы чувств человека, а при их отсутствии – восстанавливаются по сохранившимся в мозгу следам. Представление – это промежуточная ступень при переходе от ощущения к мысли.

2) Эмпирические формы познания.

Эмпирическое познание поставляет факты, фиксируя объекты, устойчивые связи и закономерности окружающего мира. Факты дают возможность теоретического осмысления, что затем приводит к целостному восприятию действительности.

Эмпирические данные получают:

А) наблюдение – это преднамеренное, планомерное восприятие, осуществляемое с целью выявления существенных свойств объекта познания (например, астрономия);

Б) эксперимент – это метод или прием исследования, с помощью которого объект воспроизводится искусственно или ставится в заранее заданные определенные условия (например, химический синтез).

3) Теоретические формы познания.

Мышление – это целенаправленное, опосредованное и обобщенное отражение в мозгу человека существенных свойств, причинных отношений и закономерных связей вещей. Источник мышления – это ощущения и восприятие, но оно выходит за их границы, позволяя формировать знания о таких объектах, свойствах и явлениях, которые недоступны органам чувств.

Основные формы мышления – это понятие, суждение и умозаключение.

Понятие – это мысль, в которой отражаются общие и существенные свойства объекта или явления. Понятия возникают и существуют в виде суждений.

Суждение– это форма мысли, в которой посредством связи понятий утверждается что-либо о чем-либо. К суждению можно перейти через умозаключение.

Умозаключение – это форма рассуждения, в ходе которого из одного или нескольких суждений (предпосылок) выводится новое суждение (следствие), логически непосредственно вытекающее их посылок.

Главная задача теоретического мышления – привести полученные эмпирические данные в стройную систему и создать из них научную картину мира, лишенную логического противоречия.

Формами теоретического мышления являются гипотеза и теория.

Гипотеза – это предположение, исходящее из ряда фактов и допускающее существование объекта, его свойств и определенных отношений. После проверки и доказательства гипотеза может стать теорией.

Теория – это система обобщенного знания, объяснения тех или иных сторон окружающего мира.

Таким образом, эмпирическое познание констатирует, как происходит событие, а теоретическое – отвечает на вопрос – почему оно происходит именно таким образом.

Достоверность научных знаний

Результаты наблюдений и экспериментов – это не абсолютно точная величина. Неточность обусловлена 2 факторами:

1) объективными – динамизм окружающего мира и несовершенство технических средств наблюдений и экспериментов;

2) субъективными – ограниченность органов чувств и интеллектуальных способностей человека.

Для проверки качества научной продукции проводится ее контроль:

1) экспертиза (при патентовании)

2) рецензирование (при публикации статей)

3) оппонирование (при защите диссертаций)

Но эта проверка не работает, если выдвинутые гипотезы или теории опередили свое время или являются революционными (теория относительности А. Эйнштейна, теория о строение Солнечной системы Н. Коперника и т.п.). В науке существует механизм самоочищения знаний: результаты исследований проверяются их приложением в дальнейшем развитии человечества, и бесполезные и несостоятельные знания откидываются.

Методы и приемы естественнонаучных исследований

Метод – это совокупность приемов или операций практической или теоретической деятельности. Он неразрывно связан с теорией, поскольку любая система объективного знания может стать методом.

Сравнение – это установление сходства и различия однородных и близких по своей сущности объектов.

Анализ – это мысленное или реальное разложение объекта на составные части.

Синтез – это объединение в единое целое расчлененных анализом элементов.

При анализе фиксируется то специфическое, что отличает части друг от друга, а синтез находит то общее, что связывает части в единое целое.

Абстрагирование – это мыленное выделение какого-либо предмета, свойства, отношения предметов в отвлечении от всего окружающего (например, математика).

Специфическим видом абстрагирования является идеализация – мысленное образование абстрактных объектов, не существующих в действительности, но для которых имеются прообразы в реальном мире (точка, идеальный газ, абсолютно черное тело и др.).

Обобщение – это процесс мысленного перехода от единичного к общему, от менее общего к более общему. Обратный процесс называется ограничение.

Аналогия – это вероятное правдоподобное заключение о сходстве двух предметов в каком-либо признаке на основании установленного их сходства в других признаках.

Индукция – это процесс выделения общего положения из наблюдения ряда частных фактов. Различают полную (все факты) и неполную (часть фактов) индукцию.

Дедукция – это процесс аналитического рассуждения от общего к частному или менее общему. Дедукция является основным средством доказательства.

Доказательство – это характерная форма научного мышления; оно состоит из тезиса, оснований доказательства (аргументов) и способа доказательства.

Тезис – это положение, истинность или ложность которого выясняется посредством доказательства. Доказательство, посредством которого выясняется ложность – опровержение.

Все положения, на которые опирается доказательство и из которых следует истинность доказываемого тезиса, называются основаниями или аргументами (факты, аксиомы и ранее доказанные положения).

Аксиомы – это положения, не доказываемые в данной науке и играющее в ней роль допускаемых оснований доказываемых истин.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: