Эксперименты

Исследовательские Проверочные

Примерами исследовательских экспериментов могут служить открытие условного рефлекса у животных И.П.Павловым или экспериментальное обнаружение Резерфордом ядра в атоме.

Примером проверочного эксперимента может служить эксперимент Майкельсона – Морли по опровержению существования эфирного ветра.

Измерение – определение количественных значений тех или иных свойств, сторон изучаемого объекта путем сравнения их с общепринятым эталоном (кг, м, Дж и т.п.)

Общенаучные методы теоретического познания.

Абстрагирование – это мысленное отвлечение от каких-либо менее существенных свойств, сторон с одновременным выделением существенных свойств, сторон, признаков изучаемого объекта.

В результате процедуры абстрагирование мы получаем абстракции: эфир, теплород, электропроводность, растворимость и т.д.

Разновидностью абстрагирования является идеализация.

Идеализация – мысленное внесение определенных изменений в изучаемый объект в соответствии с целями исследования. Например, точка (тело, лишенное размеров), абсолютно черное тело (тело, поглощающее абсолютно всю попадающую на него лучистую энергию) идеальный газ представляющий совокупность абсолютно упругих частиц и т.п.

Мысленный эксперимент предполагает оперирование идеализированным объектом, которое заключается в мысленном подборе тех или иных положений, ситуаций, позволяющих обнаружить важные свойства исследуемого объекта. Примерами таких экспериментов могут служить эксперименты Г.Галилея, которые привели к открытию инерции и инерциального движения; мысленные эксперименты с идеальным газом Бойля-Мариотта и Гей-Люссака, приведшие к открытию зависимостей давления, объема и плотности в жидкостях и газах и т.д.

Формализация – использование специальной символики (букв, знаков, математических обозначений), позволяющей отвлечься от изучения конкретных реальных объектов.

Например, математические описания различных объектов или явлений. В данном случае закрепляется не только имеющееся знание об объектах или явлениях, но и происходит процесс дальнейшего развития знания.

Для построения формализованной системы необходимо:

• задание алфавита, то есть определенного набора знаков;

• задание правил, по которым из исходных знаков (букв) могут быть получены слова или формулы;

• задание правил, по которым из одних формул можно переходить к другим (правила вывода).

Достоинство формализации состоит в обеспечении краткости, четкости записи научной информации.

Теорема Курта Геделя.

Гедель утверждал, что каждая формализованная система либо противоречива, либо содержит некоторую формулу (истинную), которую в данной системе нельзя ни доказать, ни опровергнуть. Таким образом, полная формализация содержания никогда не может быть достигнута, то есть возможности любого формализованного языка остаются принципиально ограниченными.

Индукция и дедукция.

Индукция – получение общего вывода на основании частных посылок.

Методы индукции (по Дж. С.Миллю):

1. Метод единственного сходства (один общий фактор, а все другие различны, следовательно, он и будет причиной данного явления). Например, все в городе едят разную пищу, но пьют воду из одной реки; в городе возникает эпидемия, следовательно, ее причина – речная вода.

2. Метод единственного различия (все факторы сходны, а один различается, следовательно, он и будет причиной данного явления). Например, генофонд у всех особей данной популяции сходный, а у одной особи возникает мутация и появляется новый признак; следовательно, изменение в ДНК данной особи есть причина появление у нее нового признака.

3. Соединенный метод сходства и различия (комбинация двух вышеуказанных методов).

4. Метод сопутствующих изменений (если изменения одного явления всякий раз влекут за собой некоторые изменения в другом явлении, то отсюда следует вывод о причинной связи этих явлений). Например, сгущение облаков ведет к дождю, следовательно, сгущение облаков есть причина дождя.

5. Метод остатков (сложное явление вызывается многофакторной причиной, причем, некоторые из этих факторов известны как причина какой-то части данного явления, следовательно, причина другой части явления – остальные факторы, входящие в общую причину этого явления).

П С

П С

П С ?

Родоначальником классического индуктивизма был выдающийся английский философ и экспериментатор Ф.Бэкон (1561-1626). Он пытался придать индукции статус универсального философского метода.

Дедукция – есть получение частных выводов на основе знания каких-то общих положений. Это есть движение нашего мышления от общего к частному, единичному. Например:

Все металлы электропроводны.

Золото – металл.

Золото электропроводно.

В Новое время дедуктивный метод научного познания развивал Р.Декарт (1596 – 1650). Индукция и дедукция взаимодополняют друг друга. Взятые же обособленно они являются односторонними.

Анализ – разделение объекта (мысленно или реально) на составные части с целью их дальнейшего изучения. В качестве частей могут выступать вещественные элементы, свойства, признаки, отношения и т.п.

Анализ особенно широко используется в химии: выделение составных элементов в химической реакции.

Синтез – соединение воедино составных частей, сторон,

свойств, признаков изучаемого объекта, расчлененных в результате анализа. Синтез, однако, не означает простого механического соединения разъединенных элементов в единую систему. По существу анализ и синтез – это две стороны единого аналитико-синтетического метода познания.

Аналогия – подобие, сходство каких-то свойств, признаков или отношений у различных в целом объектов. Установление сходства между объектами осуществляется в результате их сравнения.

Пусть имеется два объекта: А и В.

А присущи свойства : Р₁, Р₂, Р₃ …P_n, Р_n+1.

В присущи свойства: Р₁, Р₂, Р₃ …..Р_n, совпадающие со свойствами объекта А.

На основании этого делаем вывод по аналогии, что В обладает свойством Р_n+1.

Метод аналогии применяется в математике, физике, кибернетике, гуманитарных науках. Вывод по аналогии – это перенос информации с одного объекта на другой. Объект, на который переносится информация, называется оригинал, а с которого переносится информация – модель.

Модель и отображаемый с ее помощью оригинал должны находится в определенном сходстве.

МОДЕЛИРОВАНИЕ

Мысленное (планетарная модель атома Резерфорда).

Физическое (модели кораблей, самолетов, плотин, мостов и т.д.)

Символическое (графики, схемы, системы уравнений и т.д.)

Численное (ЭВМ)

ПОНЯТИЕ ТЕОРИИ, ГИПОТЕЗЫ, НАУЧНОГО ФАКТА.

Теория – обобщенное описание выражения сущности исследуемой группы явлений, формулирование общих законов, которые не только описывают, объясняют, но и предсказывают новые, еще не изученные факты.

Структура теории:

1. Совокупность зафиксированных эмпирических фактов и проведенных экспериментов;

2. Допущения, постулаты, аксиомы, общие законы;

3. Правила логического вывода;

4. Выведенные из теории следствия, теоремы, леммы с доказательствами.

ТЕОРИИ

Описательные или эмпирические Математические

Гипотеза – предположение о непосредственно ненаблюдаемых явлениях, объектах, их связях или причинах.

Гипотеза – особого рода умозаключение, в форме которого происходит выдвижение некоторого предположения.

Гипотеза опытно не проверяема. Опыт может быть получен лишь из следствий, выведенных из гипотезы. Гипотеза может быть отвергнута, либо подтверждена и перейти в ранг теории.

Научный факт – знание, достоверность которого доказана.

Научные факты:

1. Выражают знание о системе объектов, образующих теорию;

2. Образуют базу для эмпирических обобщений, ведущих к выдвижению гипотез и формулировке законов;

3. Используются для верификации (подтверждения) или фальсификации (опровержения) научной теории.

А.Пуанкаре о выборе научных фактов.

-Повторяющиеся факты;

-Простые факты (то, что кажется грубому глазу сложным, состоит из простых, повторяющихся элементов). Где искать эти простые факты? В бесконечно большом и бесконечно малом ( звезда как точечное тело, элементарная как неделимая далее частица и т.п.);

-Метод выбора фактов:

а. Если установлено правило, то более всего должны интересовать факты, в него не укладывающиеся;

б. Не только сходство или различие фактов, но и аналогия.

• В выборе фактов нами руководит чувство гармонии мира (имеется в виду глубокая красота, которая кроется в гармонии частей и отношений и постигается чистым разумом). Греки любили красоту интеллектуальную, которая скрывается за красотой чувственной, которая и делает разум уверенным и твердым.

Гипотетико-дедуктивный метод.

Предположим, что некоторые общие положения, взятые как гипотеза подтверждаются эмпирически наблюдаемыми фактами. Обоснование гипотезы происходит как путем сопоставления ее с уже известными эмпирическими фактами, так и с теми фактами, которые могут быть установлены в будущем. Гипотеза в данном случае выступает в качестве одной из посылок дедуктивного вывода.

Метод обоснования гипотезы при помощи дедукции из ее эмпирически проверяемых следствий и называется гипотетико-дедуктивным методом.

Примерами использования гипотетико-дедуктивного метода могут служить открытие инерциальности движения Г.Галилеем, открытие периодической системы химических элементов Д.И.Менделеевым и т.п.