Научното знаење е систем кој има неколку нивоа на знаење, кои се разликуваат по голем број параметри. Во зависност од предметот, природата, видот, методот и методот на добиеното знаење, се разликуваат емпириски и теоретски нивоа на знаење. Секој од нив врши специфични функции и има специфични методи на истражување. Нивоата одговараат на меѓусебно поврзани, но во исто време и специфични видови на когнитивна активност: емпириско и теоретско истражување. Разликувајќи ги емпириските и теоретските нивоа на научното знаење, современиот истражувач е свесен дека ако во обичното знаење е легитимно да се прави разлика помеѓу сетилно и рационално ниво, тогаш во научното истражување емпириското ниво на истражување никогаш не е ограничено на чисто сетилно знаење. теоретското знаење не претставува чиста рационалност. Дури и првичните емпириски сознанија добиени преку набљудување се запишуваат со помош на научни термини. Теоретското знаење исто така не е чиста рационалност. При конструирањето на теоријата се користат визуелни претстави, кои се основа на сетилната перцепција. Така, можеме да кажеме дека на почетокот на емпириското истражување преовладува сензуалното, а во теоретското истражување преовладува рационалното. На ниво на емпириско истражување, можно е да се идентификуваат зависностите и врските помеѓу појавите и одредени обрасци. Но, ако емпириското ниво може да ја долови само надворешната манифестација, тогаш теоретското ниво доаѓа да ги објасни суштинските врски на предметот што се проучува.

Емпириското знаење е резултат на директната интеракција на истражувачот со реалноста при набљудување или експеримент. На емпириско ниво не се случува само акумулација на факти, туку и нивна примарна систематизација и класификација, што овозможува да се идентификуваат емпириските правила, принципи и закони кои се трансформираат во феномени што може да се набљудуваат. На ова ниво, предметот што се проучува се одразува првенствено во надворешните врски и манифестации. Комплексноста на научното знаење се определува со присуството во него не само на нивоа и методи на сознавање, туку и на формите во кои се евидентира и развива. Главните облици на научно знаење се факти, проблеми, хипотезиИ теории.Нивното значење е да ја откријат динамиката на процесот на сознавање во текот на истражувањето и проучувањето на кој било објект. Утврдувањето факти е неопходен услов за успех на природонаучното истражување. За да се изгради теорија, фактите не само што мора веродостојно да се утврдат, систематизираат и генерализираат, туку и да се земат предвид во меѓусебната поврзаност. Хипотезата е претпоставено знаење кое е веројатно по природа и бара верификација. Доколку при тестирањето содржината на хипотезата не се согласува со емпириските податоци, тогаш таа се отфрла. Ако хипотезата се потврди, тогаш можеме да зборуваме за тоа со различен степен на веројатност. Како резултат на тестирање и докажување, некои хипотези стануваат теории, други се разјаснуваат и прецизираат, а други се отфрлаат доколку нивното тестирање даде негативен резултат. Главниот критериум за вистинитоста на хипотезата е практиката во различни форми.

Научната теорија е генерализиран систем на знаење кој обезбедува холистички одраз на природните и значајните врски во одредена област на објективната реалност. Главната задача на теоријата е да го опише, систематизира и објасни целиот сет на емпириски факти. Теориите се класифицирани како описен, наученИ дедуктивен.Во описните теории, истражувачите формулираат општи обрасци засновани на емпириски податоци. Описните теории не бараат логична анализа и конкретни докази (физиолошката теорија на И. Павлов, еволутивната теорија на Чарлс Дарвин итн.). Во научните теории се конструира модел кој го заменува вистинскиот објект. Последиците од теоријата се проверуваат со експеримент (физички теории и сл.). Во дедуктивните теории, развиен е посебен формализиран јазик, чиишто поими се предмет на толкување. Првиот од нив е Евклидовите „Елементи“ (главната аксиома е формулирана, потоа на неа се додаваат одредби логично изведени од неа и сите докази се изведуваат врз основа на тоа).

Главните елементи на научната теорија се принципите и законите. Принципите даваат општи и важни потврди на теоријата. Теоретски, принципите ја играат улогата на примарни предуслови кои ја формираат нејзината основа. За возврат, содржината на секој принцип се открива со помош на закони. Тие ги специфицираат принципите, го откриваат механизмот на нивното дејствување, логиката на врската и последиците што произлегуваат од нив. Законите се форма на теоретски искази кои ги откриваат општите врски на појавите, предметите и процесите што се проучуваат. Кога формулира принципи и закони, на истражувачот му е доста тешко да може да ги види зад бројните, честопати сосема различни надворешни факти, суштинските својства и карактеристики на својствата на предметите и појавите што се испитуваат. Тешкотијата лежи во фактот што е тешко да се забележат суштинските карактеристики на предметот што се проучува при директно набљудување. Затоа, невозможно е директно да се премине од емпириското ниво на знаење на теоретското. Теоријата не се гради со директно генерализирање на искуството, така што следниот чекор е да се формулира проблемот. Се дефинира како форма на знаење, чија содржина е свесно прашање, за да се одговори на кое постоечко знаење не е доволно. Пребарувањето, формулирањето и решавањето проблеми се главните карактеристики на научната дејност. За возврат, присуството на проблем во разбирањето на необјасниви факти повлекува прелиминарен заклучок кој бара експериментална, теоретска и логичка потврда. Процесот на сознание на околниот свет е решавање на разни видови проблеми што се јавуваат во текот на човековата практична активност. Овие проблеми се решаваат со користење на специјални техники - методи.

– збир на техники и операции за практично и теоретско познавање на реалноста.

Истражувачките методи ги оптимизираат човековите активности и ги опремуваат со најрационални начини на организирање активности. А.П. Избраните методи често се комбинираат и комбинираат во текот на истражувачкиот процес.

Општи методизнаењето се однесува на која било дисциплина и овозможува поврзување на сите фази од процесот на знаење. Овие методи се користат во секое поле на истражување и овозможуваат да се идентификуваат врските и карактеристиките на предметите што се проучуваат. Во историјата на науката, истражувачите вклучуваат метафизички и дијалектички методи меѓу таквите методи. Приватни методинаучното знаење се методи кои се користат само во одредена гранка на науката. Различни методи на природните науки (физика, хемија, биологија, екологија итн.) се посебни во однос на општиот дијалектички метод на сознавање. Понекогаш приватните методи може да се користат и надвор од гранките на природните науки од кои настанале. На пример, физичките и хемиските методи се користат во астрономијата, биологијата и екологијата. Често истражувачите применуваат комплекс на меѓусебно поврзани приватни методи за проучување на една тема. На пример, екологијата истовремено ги користи методите на физиката, математиката, хемијата и биологијата. Посебни методи на сознавање се поврзани со посебни методи. Специјални методиистражуваат одредени карактеристики на предметот што се проучува. Тие можат да се манифестираат на емпириско и теоретско ниво на знаење и да бидат универзални.

Меѓу посебни емпириски методи на сознавањеправи разлика помеѓу набљудување, мерење и експеримент.

Набљудувањее наменски процес на согледување на објекти на реалноста, сетилен одраз на предмети и феномени, при што едно лице добива примарни информации за светот околу него. Затоа, истражувањето најчесто започнува со набљудување, а дури потоа истражувачите преминуваат на други методи. Набљудувањата не се поврзани со ниту една теорија, но целта на набљудувањето е секогаш поврзана со некоја проблемска ситуација. Набљудувањето претпоставува постоење на конкретен план за истражување, претпоставка која е предмет на анализа и верификација. Набљудувањата се користат таму каде што не можат да се извршат директни експерименти (во вулканологија, космологија). Резултатите од набљудувањето се запишуваат во опис, забележувајќи ги оние знаци и својства на предметот што се изучува што се предмет на проучување. Описот мора да биде што е можно поцелосен, точен и објективен. Токму описите на резултатите од набљудувањето ја сочинуваат емпириската основа на науката, врз основа на нив се создаваат емпириски генерализации, систематизација и класификација.

Мерење- ова е определување на квантитативните вредности (карактеристики) на проучуваните аспекти или својства на објектот со помош на специјални технички уреди. Мерните единици со кои се споредуваат добиените податоци играат важна улога во студијата.

Експеримент -покомплексен метод на емпириско знаење во споредба со набљудувањето. Тоа претставува намерно и строго контролирано влијание на истражувачот врз предмет или феномен од интерес за проучување на неговите различни аспекти, врски и односи. За време на експерименталното истражување, научникот се меша во природниот тек на процесите и го трансформира предметот на истражување. Специфичноста на експериментот е и тоа што ви овозможува да го видите предметот или процесот во чиста форма. Ова се случува поради максималното исклучување на изложеноста на надворешни фактори. Експериментаторот ги одвојува суштинските факти од неважните и со тоа во голема мера ја поедноставува ситуацијата. Ваквото поедноставување придонесува за длабоко разбирање на суштината на појавите и процесите и создава можност да се контролираат многу фактори и количини кои се важни за даден експеримент. Современиот експеримент се карактеризира со следните карактеристики: зголемена улога на теоријата во подготвителната фаза на експериментот; сложеност на технички средства; размери на експериментот. Главната цел на експериментот е да се тестираат хипотези и заклучоци на теории кои имаат фундаментално и применето значење. Во експерименталната работа, со активно влијание врз предметот што се проучува, вештачки се изолираат одредени негови својства, кои се предмет на проучување во природни или специјално создадени услови. Во процесот на природни научни експерименти, тие често прибегнуваат кон физичко моделирање на предметот што се проучува и создаваат различни контролирани услови за тоа. S. X. Karpenkov ги дели експерименталните средства според нивната содржина на следниве системи:

S. Kh. Karpenkov истакнува дека во зависност од задачата, овие системи играат различна улога. На пример, при одредување на магнетните својства на супстанцијата, резултатите од експериментот во голема мера зависат од чувствителноста на инструментите. Во исто време, кога се проучуваат својствата на супстанцијата што не се јавува во природата во обични услови, па дури и при ниски температури, важни се сите системи на експериментални средства.

Во секој природонаучен експеримент, се разликуваат следниве фази:

Подготвителната фаза претставува теоретска оправданост на експериментот, негово планирање, производство на примерок од предметот што се проучува, избор на услови и технички средства за истражување. Резултатите добиени на добро подготвена експериментална основа, по правило, се полесно подложни на сложена математичка обработка. Анализата на експерименталните резултати овозможува да се проценат одредени карактеристики на предметот што се проучува и да се споредат добиените резултати со хипотезата, што е многу важно за одредување на исправноста и степенот на веродостојност на конечните резултати од истражувањето.

За да се зголеми веродостојноста на добиените експериментални резултати, неопходно е:

Меѓу посебни теоретски методи на научни сознанијаразликуваат постапки на апстракција и идеализација. Во процесите на апстракција и идеализација се формираат концепти и термини употребени во сите теории. Концептите ја одразуваат суштинската страна на феноменот што се појавува при генерализирање на студијата. Во овој случај, се истакнува само некој аспект на објект или феномен. Така, на концептот „температура“ може да му се даде оперативна дефиниција (показател за степенот на загревање на телото на одредена термометарска скала), а од гледна точка на молекуларната кинетичка теорија, температурата е вредност пропорционална на просечната кинетичка енергија на движење на честичките што го сочинуваат телото. Апстракција -ментално одвраќање од сите својства, врски и односи на предметот што се проучува, кои се сметаат за неважни. Тоа се моделите на точка, права линија, круг, рамнина. Резултатот од процесот на апстракција се нарекува апстракција. Реалните објекти во некои проблеми може да се заменат со овие апстракции (Земјата може да се смета за материјална точка кога се движи околу Сонцето, но не и кога се движи по неговата површина).

Идеализацијапретставува операција на ментално идентификување на едно својство или однос што е важно за дадена теорија и ментално конструирање на објект обдарен со ова својство (врска). Како резултат на тоа, идеалниот објект го има само ова својство (релација). Науката ги идентификува општите обрасци во реалноста кои се значајни и се повторуваат во различни теми, па затоа мораме да правиме апстракции од реални предмети. Така се формираат концепти како „атом“, „сет“, „апсолутно црно тело“, „идеален гас“, „континуиран медиум“. Идеалните предмети добиени на овој начин всушност не постојат, бидејќи во природата не можат да постојат предмети и појави кои имаат само едно својство или квалитет. При примена на теоријата потребно е повторно да се споредат добиените и употребените идеални и апстрактни модели со реалноста. Затоа, важно е да се изберат апстракции во согласност со нивната адекватност на дадена теорија и потоа да се исклучат.

Меѓу посебни универзални методи на истражувањеидентификуваат анализа, синтеза, споредба, класификација, аналогија, моделирање. Процесот на природно научно знаење се изведува на тој начин што прво ја набљудуваме општата слика на предметот што се проучува, во која деталите остануваат во сенка. Со такво набљудување, невозможно е да се знае внатрешната структура на објектот. За да го проучуваме, мораме да ги одвоиме предметите што се проучуваат.

Анализа– една од почетните фази на истражувањето, кога се преминува од целосен опис на објектот кон неговата структура, состав, карактеристики и својства. Анализата е метод на научно знаење, кој се заснова на постапката на ментално или реално делење на објектот на неговите составни делови и нивно посебно проучување. Невозможно е да се знае суштината на објектот само со истакнување на елементите од кои се состои. Кога деталите на предметот што се проучува се проучуваат преку анализа, тоа се надополнува со синтеза.

Синтеза -метод на научно знаење, кој се заснова на комбинација на елементи идентификувани со анализа. Синтезата не делува како метод на конструирање на целината, туку како метод на претставување на целината во форма на единственото знаење добиено преку анализа. Го покажува местото и улогата на секој елемент во системот, нивната поврзаност со другите компоненти. Анализата главно ја доловува таа специфична работа што ги разликува деловите едни од други, синтезата - ги генерализира аналитички идентификуваните и проучуваните карактеристики на објектот. Анализата и синтезата потекнуваат од практичните активности на човекот. Човекот научил ментално да анализира и синтетизира само врз основа на практично раздвојување, постепено сфаќајќи што се случува со некој предмет кога врши практични дејства со него. Анализата и синтезата се компоненти на аналитичко-синтетичкиот метод на сознавање.

Кога правиме квантитативна споредба на проучуваните својства, параметри на предмети или појави, зборуваме за метод на споредба. Споредба– метод на научно знаење што овозможува да се утврдат сличностите и разликите на предметите што се проучуваат. Споредбата лежи во основата на многу природни мерења кои се составен дел на секој експеримент. Со споредување на предметите едни со други, едно лице добива можност правилно да ги препознае и со тоа правилно да се движи низ светот околу него и намерно да влијае на него. Споредбата е важна кога се споредуваат предмети кои се навистина хомогени и слични по суштина. Методот на споредба ги истакнува разликите помеѓу предметите што се проучуваат и ја формира основата на какви било мерења, односно основата на експерименталното истражување.

Класификација– метод на научно знаење што ги комбинира во една класа предмети што се колку што е можно слични едни на други по суштински карактеристики. Класификацијата овозможува да се намали акумулираниот разновиден материјал на релативно мал број класи, типови и форми и да се идентификуваат почетните единици на анализа, да се откријат стабилни карактеристики и односи. Вообичаено, класификациите се изразуваат во форма на текстови, дијаграми и табели на природен јазик.

Аналогија -метод на сознание во кој знаењето стекнато од испитување на некој предмет се пренесува на друг, помалку проучен, но слично на првото по некои суштински својства. Методот на аналогија се заснова на сличноста на предметите според голем број карактеристики, а сличноста се утврдува како резултат на споредување на предметите едни со други. Така, основата на методот на аналогија е методот на споредба.

Методот на аналогија е тесно поврзан со методот моделирање,што е проучување на било кои објекти со користење на модели со понатамошно пренесување на добиените податоци во оригиналот. Овој метод се заснова на значителната сличност на оригиналниот објект и неговиот модел. Во современите истражувања се користат различни видови моделирање: предметно, ментално, симболично, компјутерско. Предметмоделирање е употреба на модели кои репродуцираат одредени карактеристики на објектот. менталнаМоделирањето е употреба на различни ментални претстави во форма на имагинарни модели. Симболиченмоделирањето користи цртежи, дијаграми и формули како модели. Тие одразуваат одредени својства на оригиналот во симболична форма. Еден вид симболично моделирање е математичко моделирање произведено со помош на математика и логика. Тоа вклучува формирање на системи на равенки кои го опишуваат природниот феномен што се проучува и нивно решавање под различни услови. Компјутермоделирањето стана широко распространето неодамна (Sadokhin A.P., 2007).

Разновидноста на методите на научното знаење создава тешкотии во нивната примена и разбирање на нивната улога. Овие проблеми се решаваат со посебно поле на знаење - методологија. Главната цел на методологијата е да го проучи потеклото, суштината, ефективноста и развојот на методите на сознавање.

2) ја открие можноста за користење на познатите закони, сили и супстанции на природата во пракса.

Целта на природните науки, во крајна линија, е обид да се решат таканаречените „светски мистерии“, формулирани на крајот на 19 век од Е. Хекел и Е.Г. Дубоа-Рејмонд. Две од овие загатки се однесуваат на физиката, две за биологија и три за психологија. Ова се загатките:

суштината на материјата и силата

потеклото на движењето

потеклото на животот

целесообразноста на природата

појавата на сензација и свест

појавата на размислување и говор

Слободна волја.

Задачата на природните наукие познавање на објективните закони на природата и унапредување на нивната практична употреба во интерес на човекот. Природното научно знаење е создадено како резултат на генерализирање на набљудувањата добиени и акумулирани во процесот на практичната активност на луѓето и само по себе е теоретска основа на нивната активност.

Сите истражувања на природата денес можат визуелно да се претстават како голема мрежа составена од гранки и јазли. Оваа мрежа поврзува бројни гранки на физичките, хемиските и биолошките науки, вклучително и синтетичките науки, кои настанаа на спојот на главните насоки (биохемија, биофизика итн.).

Дури и кога го проучуваме наједноставниот организам, мора да земеме предвид дека тој е механичка единица, термодинамички систем и хемиски реактор со повеќенасочни текови на маса, топлина и електрични импулси; тоа е, во исто време, еден вид „електрична машина“ која генерира и апсорбира електромагнетно зрачење. И, во исто време, тоа не е ниту едното ниту другото, тоа е единствена целина.

Природно-научни методи

Процесот на научно знаење во својата најопшта форма е решавање на разни видови проблеми што се јавуваат во текот на практичната активност. Решението на проблемите што се појавуваат во овој случај се постигнува со употреба на специјални техники (методи) кои овозможуваат да се пресели од она што е веќе познато на ново знаење. Овој систем на техники обично се нарекува метод. Методе збир на техники и операции на практично и теоретско познавање на реалноста.

Методите на природната наука се засноваат на единството на нејзините емпириски и теоретски страни. Тие се меѓусебно поврзани и условуваат едни со други. Нивното раскинување, или преференцијалниот развој на едниот на сметка на другиот, го затвора патот до правилното познавање на природата - теоријата станува бесмислена, искуството слепо.

Емпириска странапретпоставува потреба од собирање факти и информации (утврдување факти, нивно регистрирање, акумулирање), како и нивно опис (изнесување на факти и нивна примарна систематизација).

Теоретска странаповрзани со објаснување, генерализирање, создавање нови теории, изнесување хипотези, откривање на нови закони, предвидување на нови факти во рамките на овие теории. Со нивна помош се развива научна слика за светот и со тоа се врши идеолошката функција на науката.

Природнонаучните методи можат да се поделат во групи:

а) општи методикои се однесуваат на сите природни науки, секој предмет на природата, секоја наука. Тоа се различни форми на метод што овозможува да се поврзат заедно сите аспекти на процесот на сознавање, сите негови фази, на пример, методот на искачување од апстрактното кон конкретното, единството на логичното и историското. Тоа се, попрво, општи филозофски методи на сознавањето.

б) посебни методи- посебни методи кои се однесуваат не на предметот на природните науки во целина, туку само на еден од неговите аспекти или на специфичен метод на истражување: анализа, синтеза, индукција, дедукција;

Специјалните методи вклучуваат и набљудување, мерење, споредба и експеримент.

Во природните науки, на посебните методи на наука им се придава исклучително важно значење, затоа, во рамките на нашиот курс, неопходно е подетално да се разгледа нивната суштина.

Набљудување -Ова е намерен, строг процес на согледување на објекти на реалноста што не треба да се менуваат. Историски гледано, методот на набљудување се развива како составен дел на работната операција, која вклучува утврдување на усогласеноста на производот на трудот со неговиот планиран модел.

Набљудувањето како метод претпоставува постоење на истражувачка програма формирана врз основа на верувања од минатото, утврдени факти и прифатени концепти. Посебни случаи на методот на набљудување се мерењето и споредбата.

Експеримент -метод на сознание со чија помош се изучуваат појавите на реалноста под контролирани и контролирани услови. Се разликува од набљудувањето со интервенција во предметот што се проучува, односно активност во однос на него. При спроведување на експеримент, истражувачот не е ограничен на пасивно набљудување на појавите, туку свесно интервенира во природниот тек на нивното настанување преку директно влијание врз процесот што се проучува или менувајќи ги условите во кои се одвива овој процес.

Развојот на природните науки го покренува проблемот со строгоста на набљудувањето и експериментот. Факт е дека им требаат специјални алатки и уреди, кои неодамна станаа толку сложени што самите почнуваат да влијаат на објектот на набљудување и експеримент, што, според условите, не би требало да биде случај. Ова првенствено се однесува на истражувањата од областа на физиката на микросветот (квантна механика, квантна електродинамика итн.).

Аналогија -метод на сознавање во кој преносот на знаењето добиено при разгледување на кој било предмет се случува на друг, помалку проучен и кој моментално се проучува. Методот на аналогија се заснова на сличноста на предметите според голем број карактеристики, што овозможува да се добие целосно веродостојно знаење за предметот што се изучува.

Употребата на методот на аналогија во научното знаење бара одредена претпазливост. Овде е исклучително важно јасно да се идентификуваат условите под кои функционира најефективно. Меѓутоа, во случаи кога е можно да се развие систем на јасно формулирани правила за пренос на знаење од модел на прототип, резултатите и заклучоците со помош на методот на аналогија добиваат доказна сила.

Анализа -метод на научно знаење, кој се заснова на постапката на ментална или реална поделба на предметот на неговите составни делови. Распарчувањето има за цел да премине од проучување на целината кон проучување на неговите делови и се врши со апстрахирање од поврзувањето на деловите едни со други.

Синтеза -Ова е метод на научно знаење, кој се заснова на постапката за комбинирање на различни елементи на предметот во една целина, систем, без кој е невозможно вистинското научно познавање на оваа тема. Синтезата не делува како метод на конструирање на целината, туку како метод на претставување на целината во форма на единство на знаење добиено преку анализа. Во синтезата, не постои само обединување, туку генерализација на аналитички идентификуваните и проучуваните карактеристики на објектот. Одредбите добиени како резултат на синтеза се вклучени во теоријата на објектот, која збогатена и префинета го одредува патот на новото научно истражување.

Индукција -метод на научно знаење, кој е формулирање на логичен заклучок преку сумирање на набљудувачки и експериментални податоци.

Одбиток -метод на научно знаење, кој се состои во премин од одредени општи премиси кон одредени резултати и последици.

Решението на кој било научен проблем вклучува изнесување на различни претпоставки, претпоставки и најчесто повеќе или помалку поткрепени хипотези, со помош на кои истражувачот се обидува да објасни факти кои не се вклопуваат во старите теории. Хипотезите се јавуваат во неизвесни ситуации, чие објаснување станува релевантно за науката. Покрај тоа, на ниво на емпириско знаење (како и на ниво на неговото објаснување), често има контрадикторни судови. За да се решат овие проблеми, потребни се хипотези.

Хипотезае секоја претпоставка, претпоставка или предвидување изнесена за да се елиминира ситуацијата на несигурност во научното истражување. Според тоа, хипотезата не е веродостојно знаење, туку веројатно знаење, чија вистинитост или неточност сè уште не е утврдена.

Секоја хипотеза мора да се оправда или со постигнатото знаење за дадена наука или со нови факти (несигурното знаење не се користи за да се поткрепи хипотезата). Таа мора да има својство да ги објаснува сите факти кои се однесуваат на дадено поле на знаење, да ги систематизира, како и факти надвор од ова поле, да предвидува појава на нови факти (на пример, квантната хипотеза на М. Планк, изнесена на почетокот на 20 век, доведе до создавање на квантна механика, квантна електродинамика и други теории). Покрај тоа, хипотезата не треба да противречи на постоечките факти. Хипотезата мора или да се потврди или да се побие.

в) приватни методи- тоа се методи кои функционираат или само во рамките на одредена гранка на природните науки, или надвор од гранката на природната наука каде што настанале. Ова е методот на ѕвонење на птиците што се користи во зоологијата. И методите на физиката што се користат во другите гранки на природните науки доведоа до создавање на астрофизика, геофизика, кристална физика итн. За проучување на еден предмет често се користи комплекс на меѓусебно поврзани приватни методи. На пример, молекуларната биологија истовремено ги користи методите на физиката, математиката, хемијата и кибернетиката.

Моделирањето е метод на научно знаење засновано на проучување на реални предмети преку проучување на модели на овие објекти, т.е. со проучување на заменски предмети од природно или вештачко потекло кои се подостапни за истражување и (или) интервенција и имаат својства на вистински предмети.

Својствата на кој било модел не треба, и не можат точно и целосно да одговараат на апсолутно сите својства на соодветниот реален објект во сите ситуации. Во математичките модели, секој дополнителен параметар може да доведе до значителна компликација на решавањето на соодветниот систем на равенки, до потреба од примена на дополнителни претпоставки, отфрлање мали поими итн., со нумеричко моделирање, времето на обработка на проблемот од страна на компјутер непропорционално се зголемува, а грешката во пресметката се зголемува.

Заклучок

Природните науки се појавија пред повеќе од 3000 години. Тогаш немаше поделба на физика, биологија, географија. Филозофи студирале наука. Со развојот на трговијата и навигацијата, започна развојот на географијата, а со развојот на технологијата - развојот на физиката и хемијата.

Природните науки е многу разгрането поле на научно знаење, кое допира широк спектар прашања за различни аспекти од животот на природата. Природата како предмет на проучување на природните науки е сложена и разновидна по своите манифестации: таа постојано се менува и постојано се движи. Според тоа, оваа разновидност се рефлектира во голем број концепти посветени на речиси сите природни процеси и појави. Внимателно проучување на нив покажува дека Универзумот е редовен и предвидлив; материјата се состои од атоми и елементарни честички; својствата на материјалните предмети зависат од тоа кои атоми се вклучени во нивниот состав и како тие се наоѓаат таму; атомите се состојат од кваркови и лептони; ѕвездите се раѓаат и умираат, како и сè друго во светот; Универзумот настанал во далечното минато и оттогаш се шири; сите живи суштества се состојат од клетки, а сите организми се појавиле како резултат на природната селекција; природните процеси на Земјата се случуваат во циклуси; на неговата површина постојано се случуваат промени и нема ништо вечно итн. Генерално, светот е и обединет и изненадувачки разновиден, тој е вечен и бескраен во постојаниот процес на меѓусебна трансформација на некои системи во други, додека секој дел од тој е релативно независен, неизбежно зависи од општите закони на постоењето.

Список на користена литература

Државниот универзитет во Новосибирск

Механичко-математички факултет

Предмет: Концепти на модерната природна наука

На тема: „Методи на научно знаење“

Панов Л.В.

Курс 3, група 4123

Науката е главната причина за транзицијата кон постиндустриско општество, широкото воведување на информатичката технологија и појавата на „нова економија“. Науката има развиен систем на методи, принципи и императиви на знаење. Правилно избраниот метод, заедно со талентот на научникот, му помага да ја разбере длабоката поврзаност на појавите, да ја открие нивната суштина, да открие закони и законитости. Бројот на научни методи постојано се зголемува. На крајот на краиштата, постојат голем број науки во светот и секоја од нив има свои специфични методи и предмет на истражување.

Целта на оваа работа е детално да се испитаат методите на научно експериментално и теоретско знаење. Имено, кој е методот, главните карактеристики на методот, класификација, опсег и сл. Ќе се разгледуваат и критериумите на научното знаење.

Набљудување.

Знаењето започнува со набљудување. Набљудувањето е сетилен одраз на предмети и феномени на надворешниот свет. Набљудувањето е намерно проучување на предметите, засновано главно на такви човечки сетилни способности како што се сензација, перцепција и претставување. Ова е првичниот метод на емпириско сознание, кој ни овозможува да добиеме некои примарни информации за предметите на околната реалност.

Научното набљудување се карактеризира со голем број карактеристики. Прво, со цел, треба да се изврши набљудување за да се реши наведениот проблем за истражување, а вниманието на набљудувачот треба да биде насочено само на појавите поврзани со оваа задача. Второ, систематски, бидејќи набљудувањето мора да се изврши строго според планот. Трето, по активност - истражувачот мора активно да пребарува, да ги истакне моментите што му се потребни во набљудуваниот феномен, да се потпира на своето знаење и искуство за ова.

За време на набљудувањето, не постои активност насочена кон трансформирање или менување на објектите на знаење. Ова се должи на голем број околности: непристапноста на овие објекти за практично влијание (на пример, набљудување на далечни вселенски објекти), непожелноста, врз основа на целите на студијата, на мешање во набљудуваниот процес (фенолошки, психолошки и други набљудувања), недостатокот на технички, енергетски, финансиски и други способности за поставување експериментални студии за објекти на знаење.

Научните набљудувања секогаш се придружени со опис на предметот на знаење. Со помош на опис, сетилните информации се преведуваат на јазикот на концепти, знаци, дијаграми, цртежи, графикони и бројки, со што добиваат форма погодна за понатамошна рационална обработка. Важно е концептите што се користат за опис секогаш да имаат јасно и недвосмислено значење. Со развојот на науката и промените во нејзините основи, средствата за опис се трансформираат и често се создава нов систем на концепти.

Според начинот на спроведување на набљудувања, тие можат да бидат директни или индиректни. За време на директните набљудувања, одредени својства и аспекти на објектот се рефлектираат и перцепираат од човечките сетила. Познато е дека набљудувањата на позициите на планетите и ѕвездите на небото, извршени повеќе од дваесет години од Тихо Брахе, беа емпириска основа за откривањето на Кеплер за неговите познати закони. Најчесто, научното набљудување е индиректно, т.е. се врши со користење на одредени технички средства. Ако пред почетокот на 17 век. Додека астрономите ги набљудувале небесните тела со голо око, пронајдокот на Галилео на оптичкиот телескоп во 1608 година ги подигнал астрономските набљудувања на ново, многу повисоко ниво. А денес создавањето на телескопи со Х-зраци и нивното лансирање во вселената на орбитална станица овозможи да се набљудуваат такви објекти на Универзумот како пулсари и квазари.

Развојот на модерната природна наука е поврзан со зголемената улога на таканаречените индиректни набљудувања. Така, предметите и појавите што ги проучува нуклеарната физика не можат директно да се набљудуваат ниту со помош на човечки сетила ниту со помош на најнапредните инструменти. На пример, кога се проучуваат својствата на наелектризираните честички со помош на комора за облак, истражувачот ги перцепира овие честички индиректно - преку видливи траги што се состојат од многу капки течност.

Експериментирајте

Експериментирајте - покомплексен метод на емпириско знаење во споредба со набљудувањето. Тоа вклучува активно, намерно и строго контролирано влијание на истражувачот врз предметот што се проучува со цел да се идентификуваат и проучат одредени аспекти, својства и врски. Во овој случај, експериментаторот може да го трансформира предметот што се проучува, да создаде вештачки услови за негово проучување и да се меша во природниот тек на процесите. Во општата структура на научното истражување, експериментот зазема посебно место. Токму експериментот е поврзувачката врска помеѓу теоретската и емпириската фаза и нивоата на научното истражување.

Некои научници тврдат дека паметно обмислен и вешто изведен експеримент е супериорен во однос на теоријата, бидејќи теоријата, за разлика од искуството, може целосно да се побие.

Експериментот вклучува, од една страна, набљудување и мерење, а од друга, има голем број важни карактеристики. Прво, експериментот ви овозможува да проучувате објект во „прочистена“ форма, односно да ги елиминирате сите видови странични фактори и слоеви кои го комплицираат процесот на истражување. Второ, за време на експериментот, предметот може да се постави во некои вештачки, особено екстремни услови, односно да се проучува на ултра ниски температури, при екстремно високи притисоци или, обратно, во вакуум, при огромни јачини на електромагнетно поле итн. Трето, кога проучува процес, експериментаторот може да интервенира во него и активно да влијае на неговиот тек. Четврто, важна предност на многу експерименти е нивната репродуктивност. Ова значи дека експерименталните услови може да се повторат онолку пати колку што е потребно за да се добијат сигурни резултати.

Подготовката и спроведувањето на експеримент бара усогласеност со голем број услови. Така, научен експеримент претпоставува присуство на јасно формулирана истражувачка цел. Експериментот се заснова на некои почетни теоретски принципи. Експериментот бара одредено ниво на развој на технички средства за сознавање неопходни за негово спроведување. И конечно, тоа мора да го спроведат луѓе кои се доволно квалификувани.

Врз основа на природата на проблемите што се решаваат, експериментите се поделени на истражување и тестирање. Истражувачките експерименти овозможуваат откривање на нови, непознати својства во објектот. Резултатот од таквиот експеримент може да бидат заклучоци кои не произлегуваат од постојното знаење за предметот на проучување. Пример се експериментите извршени во лабораторијата на Е. Радерфорд, кои доведоа до откривање на атомското јадро. Експериментите за верификација служат за тестирање и потврдување на одредени теоретски конструкции. На пример, постоењето на голем број елементарни честички (позитрон, неутрино итн.) најпрво било теоретски предвидено, а дури подоцна биле откриени експериментално. Експериментите можат да се поделат на квалитативни и квантитативни. Квалитативните експерименти ни овозможуваат само да го идентификуваме ефектот на одредени фактори врз феноменот што се проучува. Квантитативните експерименти воспоставуваат прецизни квантитативни односи. Како што е познато, врската помеѓу електричните и магнетните феномени првпат ја открил данскиот физичар Оерстед како резултат на чисто квалитативен експеримент (поставувајќи игла со магнетен компас до проводник низ кој поминувала електрична струја, тој открил дека иглата отстапува од првобитната положба). Потоа следеа квантитативни експерименти на француските научници Биот и Саварт, како и експериментите на Ампер, врз основа на кои е изведена математичка формула. Според областа на научните сознанија во кои се спроведува експериментот, се разликуваат природните науки, применетите и социо-економските експерименти.

Мерење и споредба.

Научните експерименти и набљудувања обично вклучуваат правење различни мерења. Мерењето е процес кој вклучува одредување на квантитативните вредности на одредени својства, аспекти на предметот или феноменот што се проучува со помош на специјални технички уреди.

Мерната операција се заснова на споредба. За да направите споредба, треба да ги одредите мерните единици. Во науката, споредбата делува и како компаративен или споредбено-историски метод. Првично се појави во филологијата и книжевната критика, а потоа започна успешно да се применува во правото, социологијата, историјата, биологијата, психологијата, историјата на религијата, етнографијата и други области на знаење. Се појавија цели гранки на знаење кои го користат овој метод: компаративна анатомија, компаративна физиологија, компаративна психологија итн. Така, во компаративната психологија, проучувањето на психата се врши врз основа на споредување на психата на возрасен со развојот на психата на детето, како и на животните.

Важен аспект на процесот на мерење е методологијата за негово спроведување. Тоа е збир на техники кои користат одредени принципи и средства за мерење. Под принципи на мерење ги подразбираме појавите што ја формираат основата на мерењата.

Мерењата се поделени на статични и динамични. Статичките мерења вклучуваат мерење на големини на телото, постојан притисок итн. Примери за динамички мерења се мерење на вибрации, пулсирачки притисок итн. Врз основа на начинот на добивање резултати, се разликуваат директни и индиректни мерења. При директни мерења, саканата вредност на измерената количина се добива со директно споредување со стандардна или се издава со мерниот уред. При индиректно мерење, саканата вредност се одредува врз основа на позната математичка врска помеѓу оваа вредност и другите вредности добиени со директни мерења. На пример, наоѓање на електричната отпорност на проводникот според неговиот отпор, должина и површина на пресек. Индиректните мерења се широко користени во случаи кога саканата количина е невозможна или премногу тешко директно да се измери.

Со текот на времето, од една страна се подобруваат постоечките мерни инструменти, од друга се воведуваат нови мерни уреди. Така, развојот на квантната физика значително ги зголеми можностите за мерења со висок степен на точност. Користењето на ефектот Mössbauer овозможува да се создаде уред со резолуција од околу 10 -13 проценти од измерената вредност. Добро развиените мерни инструменти, разновидните методи и високите карактеристики на мерните инструменти придонесуваат за напредок во научното истражување.

Општи карактеристики на теоретските методи

Теоријата е систем на концепти на закони и принципи што овозможува да се опише и објасни одредена група на појави и да се опише програма за акција за нивна трансформација. Следствено, теоретското знаење се спроведува со помош на различни концепти, закони и принципи. Фактите и теориите не се спротивставуваат една на друга, туку формираат единствена целина. Разликата меѓу нив е во тоа што фактите изразуваат нешто индивидуално, додека теоријата се занимава со општото. Во фактите и теориите може да се разликуваат три нивоа: евентуално, психолошко и лингвистичко. Овие нивоа на единство може да се претстават на следниов начин:

Јазично ниво: теориите вклучуваат универзални изјави, фактите вклучуваат поединечни изјави.

Психолошко ниво: мисли (т) и чувства (ѓ).

Ниво на настан - вкупни поединечни настани (t) и единечни настани (f)

Теоријата, по правило, е изградена на таков начин што не ја опишува околната реалност, туку идеалните објекти, како што се материјална точка, идеален гас, апсолутно црно тело итн. Овој научен концепт се нарекува идеализација. Идеализацијата е ментално конструиран концепт на предмети, процеси и појави кои навидум не постојат, но имаат слики или прототипови. На пример, мало тело може да послужи како прототип на материјална точка. Идеалните објекти, за разлика од реалните, се карактеризираат не со бесконечен, туку со добро дефиниран број својства. На пример, својствата на материјалната точка се маса и способност да се биде во просторот и времето.

Покрај тоа, теоријата ги специфицира односите помеѓу идеалните објекти, опишани со закони. Изведените објекти може да се конструираат и од примарни идеални објекти. Како резултат на тоа, теоријата која ги опишува својствата на идеалните објекти, односите меѓу нив и својствата на структурите формирани од примарните идеални објекти, може да ја опише целата разновидност на податоци со кои се среќава научникот на емпириско ниво.

Да ги разгледаме главните методи со кои се реализира теоретското знаење. Овие методи се: аксиоматски, конструктивистички, хипотетичко-индуктивни и прагматични.

При користење на аксиоматскиот метод, научна теорија се конструира во форма на систем од аксиоми (предлози прифатени без логички доказ) и правила за заклучување кои овозможуваат, преку логичка дедукција, да се добијат тврдења за дадена теорија (теореми). Аксиомите не треба да се контрадикторни една со друга, исто така е пожелно тие да не зависат една од друга. Аксиоматскиот метод ќе биде разгледан подетално подолу.

Конструктивистичкиот метод, заедно со аксиоматскиот, се користи во математичките науки и информатиката. Во овој метод, развојот на теоријата не започнува со аксиоми, туку со концепти, чија легитимност на употреба се смета за интуитивно оправдана. Дополнително, поставени се правила за изградба на нови теоретски структури. Само оние структури кои всушност биле изградени се сметаат за научни. Овој метод се смета за најдобар лек против појавата на логички противречности: концептот е конструиран, затоа, самиот начин на неговата конструкција е конзистентен.

Во природните науки широко се користи хипотетичко-дедуктивниот метод или методот на хипотези. Основата на овој метод се хипотезите за генерализирачка моќ, од кои произлегуваат сите останати знаења. Сè додека не се отфрли хипотезата, таа дејствува како научен закон. Хипотезите, за разлика од аксиомите, бараат експериментална потврда. Овој метод ќе биде детално опишан подолу.

Во техничките и хуманистичките науки, широко се користи прагматичниот метод, чија суштина е логиката на т.н. практичен заклучок. На пример, субјектот L сака да го спроведе А, но тој верува дека нема да може да го изврши А ако не го спроведе в. Според тоа, А се зема дека го направил в. Логичките конструкции изгледаат вака: A-> p-> c. Со конструктивистичкиот метод конструкциите би ја имале следната форма: A-> c-> r. За разлика од хипотетичко-дедуктивното заклучување, во кое информациите за некој факт се подведуваат под закон, во практичното заклучување информациите за средството c мора да одговараат на целта p, која е конзистентна со одредени вредности.

Покрај дискутираните методи, постојат и т.н. описни методи. Тие се решаваат доколку методите дискутирани погоре се неприфатливи. Описот на појавите што се проучуваат може да биде вербален, графички, шематски, формално-симболички. Дескриптивните методи често се фаза на научно истражување што води до идеалите на поразвиените научни методи. Често овој метод е најадекватен, бидејќи модерната наука често се занимава со феномени кои не ги почитуваат премногу строгите барања.

Апстракција.

Во процесот на апстракција, постои отстапување од сензуално перципираните конкретни предмети кон апстрактни идеи за нив. Апстракцијата се состои од ментална апстракција од некои помалку значајни својства, аспекти, карактеристики на предметот што се проучува додека истовремено се истакнува и формира еден или повеќе суштински аспекти, својства, карактеристики на овој објект. Резултатот добиен за време на процесот на апстракција се нарекува апстракција.

Преминот од сетилно-конкретно кон апстрактно е секогаш поврзан со одредено поедноставување на реалноста. Во исто време, искачувајќи се од сетилно-конкретно кон апстрактно, теоретско, истражувачот добива можност подобро да го разбере предметот што се проучува и да ја открие неговата суштина. Процесот на транзиција од сетилно-емпириски, визуелни идеи за феномените што се проучуваат до формирање на одредени апстрактни, теоретски структури кои ја рефлектираат суштината на овие феномени лежи во основата на развојот на секоја наука.

Бидејќи бетонот е збир од многу својства, аспекти, внатрешни и надворешни врски и врски, невозможно е да се знае во сета своја различност, останувајќи во фазата на сетилно спознание и ограничувајќи се на него. Затоа, се наметнува потребата од теоретско разбирање на конкретното, кое обично се нарекува искачување од сетилно-конкретно кон апстрактно. Сепак, формирањето на научни апстракции и општи теоретски позиции не е крајната цел на знаењето, туку е само средство за подлабоко, посестрано познавање на конкретното. Затоа, потребно е дополнително да се придвижи знаењето од постигнатото апстрактно назад кон конкретното. Логичко-конкрет добиен во оваа фаза од студијата ќе биде квалитативно различен во споредба со сетилно-бетонот. Логичко-конкретното е конкретното, теоретски репродуцирано во размислувањето на истражувачот, во целото богатство на неговата содржина. Содржи не само нешто сензуално воочено, туку и нешто скриено, недостапно за сетилната перцепција, нешто суштинско, природно, сфатено само со помош на теоретско размислување, со помош на одредени апстракции.

Методот на искачување од апстрактно кон конкретно се користи во изградбата на различни научни теории и може да се користи и во општествените и во природните науки. На пример, во теоријата на гасовите, откако ги идентификуваше основните закони на идеалниот гас - равенките на Клапејрон, законот на Авогадро итн., истражувачот оди на специфичните интеракции и својства на реалните гасови, карактеризирајќи ги нивните суштински аспекти и својства. Како што навлегуваме подлабоко во конкретното, се воведуваат нови апстракции, кои делуваат како подлабок одраз на суштината на објектот. Така, во процесот на развивање на теоријата за гасови, беше откриено дека идеалните закони за гас го карактеризираат однесувањето на вистинските гасови само при низок притисок. Земањето предвид на овие сили доведе до формулирање на законот на Ван дер Валс.

Идеализација. Мислен експеримент.

Идеализацијата е ментално воведување на одредени промени на предметот што се проучува во согласност со целите на истражувањето. Како резултат на таквите промени, на пример, некои својства, аспекти или карактеристики на објектите може да бидат исклучени од разгледување. Така, раширената идеализација во механиката - материјална точка подразбира тело лишено од какви било димензии. Таков апстрактен објект, чии димензии се занемарени, е погоден кога се опишува движењето на широк спектар на материјални објекти од атоми и молекули до планетите на Сончевиот систем. Кога е идеализиран, објектот може да биде обдарен со некои посебни својства кои не се остварливи во реалноста. Пример е апстракцијата воведена во физиката преку идеализација, позната како апсолутно црно тело. Ова тело е обдарено со својство, кое не постои во природата, да ја апсорбира апсолутно целата зрачна енергија што паѓа врз него, без да рефлектира ништо и да не дозволува ништо да помине низ него.

Идеализацијата е соодветна кога вистинските предмети што треба да се изучуваат се доволно сложени за достапните средства за теоретска, особено математичка анализа. Препорачливо е да се користи идеализација во случаи кога е неопходно да се исклучат одредени својства на објектот што ја заматуваат суштината на процесите што се случуваат во него. Комплексен објект е претставен во „прочистена“ форма, што го олеснува проучувањето.

Како пример, можеме да посочиме три различни концепти на „идеален гас“, формирани под влијание на различни теоретски и физички концепти: Максвел-Болцман, Бозе-Ајнштајн и Ферми-Дирак. Сепак, сите три опции за идеализација добиени во овој случај се покажаа како плодни во проучувањето на гасните состојби од различна природа: идеалниот гас Максвел-Болцман стана основа за проучување на обичните ретки молекуларни гасови лоцирани на прилично високи температури; Идеалниот гас Бозе-Ајнштајн се користел за проучување на фотонскиот гас, а идеалниот гас Ферми-Дирак помогнал да се решат голем број проблеми со електронскиот гас.

Мисловниот експеримент вклучува работа со идеализиран објект, кој се состои во ментален избор на одредени позиции и ситуации кои овозможуваат откривање на некои важни карактеристики на предметот што се проучува. Секој вистински експеримент, пред да се спроведе во пракса, истражувачот прво го спроведува ментално во процесот на размислување и планирање. Во научното знаење, може да има случаи кога, при проучување на одредени појави и ситуации, спроведувањето на вистински експерименти се покажува како целосно невозможно. Оваа празнина во знаењето може да се пополни само со мисловен експеримент.

Научната активност на Галилео, Њутн, Максвел, Карно, Ајнштајн и други научници кои ги поставија темелите на модерната природна наука сведочи за значајната улога на мисловните експерименти во формирањето на теоретските идеи. Историјата на развојот на физиката е богата со факти за употребата на мисловни експерименти. Пример се мисловните експерименти на Галилео, кои доведоа до откривање на законот за инерција.

Главната предност на идеализацијата како метод на научно знаење е тоа што теоретските конструкции добиени врз основа на тоа овозможуваат ефективно проучување на вистинските предмети и феномени. Поедноставувањата постигнати преку идеализација го олеснуваат создавањето на теорија која ги открива законите на проучуваната област на феномени на материјалниот свет. Ако теоријата како целина правилно ги опишува реалните феномени, тогаш идеализациите што се во основата на неа се исто така легитимни.

Формализација. Аксиоми.

Формализацијата е посебен пристап во научното знаење, кој се состои во употреба на специјални симболи, кои овозможуваат да се избега од проучувањето на вистинските предмети, од содржината на теоретските одредби што ги опишуваат и наместо тоа да се оперира со одреден сет на симболи. (знаци).

Овој метод на сознание се состои во конструирање апстрактни математички модели кои ја откриваат суштината на процесите на реалноста што се проучуваат. При формализирање, расудувањето за предметите се пренесува на рамнината на работење со знаци (формули). Односите на знаците ги заменуваат изјавите за својствата и односите на предметите. На овој начин се создава генерализиран знаковен модел на одредена предметна област, што овозможува да се открие структурата на различните појави и процеси, притоа да се апстрахира од квалитативните карактеристики на второто. Изведувањето на некои формули од други според строгите правила на логиката претставува формално проучување на главните карактеристики на структурата на различни, понекогаш многу далечни по природа, феномени.

Пример за формализирање се математичките описи на различни предмети и појави кои се широко користени во науката, врз основа на релевантни суштински теории. Во исто време, користената математичка симболика не само што помага да се консолидираат постојните знаења за предметите и феномените што се проучуваат, туку и делува како еден вид алатка во процесот на понатамошно знаење за нив.

Од текот на математичката логика се знае дека за да се изгради формален систем потребно е да се постави азбука, да се постават правилата за формирање на формули, да се постават правила за изведување на некои формули од други. Важна предност на формалниот систем е можноста во неговите рамки да се спроведе проучување на кој било предмет на чисто формален начин, користејќи знаци. Друга предност на формализирањето е да се осигура дека научните информации се запишуваат концизно и јасно.

Треба да се напомене дека формализираните вештачки јазици ја немаат флексибилноста и богатството на природниот јазик. Но, им недостасува полисемија на термини карактеристични за природните јазици. Тие се карактеризираат со прецизно конструирана синтакса и недвосмислена семантика.

Анализа и синтеза. Индукција и дедукција. Аналогија

Емпириската анализа е едноставно разложување на една целина на нејзините составни, поедноставни елементарни делови. . Таквите делови можат да бидат материјалните елементи на објектот или неговите својства, карактеристики, односи.

Синтезата, напротив, е комбинација на компоненти на комплексен феномен. Теоретската анализа вклучува истакнување на основното и суштинското во објектот, незабележливо за емпириската визија. Аналитичкиот метод ги вклучува резултатите од апстракција, поедноставување и формализирање. Теоретската синтеза е проширување на знаењето кое конструира нешто ново што оди подалеку од постоечката рамка.

Во процесот на синтеза, компонентите (страни, својства, карактеристики итн.) на предметот што се проучува, сецирани како резултат на анализа, се споени заедно. Врз основа на тоа се одвива понатамошно проучување на објектот, но како единствена целина. Во исто време, синтезата не значи едноставно механичко поврзување на исклучените елементи во еден систем. Анализата главно го доловува она што е специфично што ги разликува деловите едни од други. Синтезата ја открива таа суштинска заедништво што ги поврзува деловите во една целина.

Овие два меѓусебно поврзани истражувачки методи добиваат своја спецификација во секоја гранка на науката. Од општа техника, тие можат да се претворат во посебен метод: на пример, постојат специфични методи на математичка, хемиска и социјална анализа. Аналитичкиот метод е развиен и во некои филозофски школи и насоки. Истото може да се каже и за синтезата.

Индукцијата може да се дефинира како метод на преминување од знаење за поединечни факти кон знаење за општи факти. Дедукцијата е метод на преминување од познавање на општите закони до нивната конкретна манифестација.

Индукцијата е широко користена во научното знаење. Со откривање слични знаци и својства во многу објекти од одредена класа, истражувачот заклучува дека овие знаци и својства се својствени за сите објекти од дадена класа. Индуктивниот метод одигра важна улога во откривањето на некои природни закони - универзална гравитација, атмосферски притисок, термичко проширување на телата.

Индукцискиот метод може да се имплементира во форма на следните методи. Методот на единечна сличност, во кој во сите случаи на набљудување на феномен се наоѓа само еден заеднички фактор, сите други се различни. Овој единствен сличен фактор е причината за овој феномен. Методот на единечна разлика, во кој причините за појавата на некоја појава и околностите под кои таа не се јавува се слични во речиси сите погледи и се разликуваат само во еден фактор, присутен само во првиот случај. Заклучено е дека овој фактор е причина за оваа појава. Комбинираниот метод на сличност и разлика е комбинација од горенаведените два методи. Методот на придружни промени, во кој ако одредени промени во една појава секој пат повлекуваат одредени промени во друга појава, тогаш се донесува заклучок за причинско-последичната врска на овие појави. Методот на резидуали, во кој ако сложена појава е предизвикана од мултифакторна причина, а некои од овие фактори се познати како причина за некој дел од оваа појава, тогаш следи заклучокот: причина за друг дел од феноменот е преостанатите фактори вклучени во општата причина за оваа појава. Всушност, горенаведените методи на научна индукција служат главно за пронаоѓање емпириски врски помеѓу експериментално набљудуваните својства на предметите и појавите.

Ф. Бекон. ја толкуваше индукцијата исклучително широко, сметајќи ја за најважниот метод за откривање на нови вистини во науката, главно средство за научно познавање на природата.

Дедукцијата, напротив, е добивање конкретни заклучоци врз основа на познавање на некои општи одредби. Со други зборови, ова е движење на нашето размислување од општото кон специфичното. Но, особено големото когнитивно значење на дедукцијата се манифестира во случај кога општата премиса не е само индуктивна генерализација, туку некаква хипотетичка претпоставка, на пример, нова научна идеја. Во овој случај, дедукцијата е почетна точка за појавата на нов теоретски систем. Вака создаденото теоретско знаење го предодредува натамошниот тек на емпириското истражување и води кон изградбата на нови индуктивни генерализации.

Добивањето нови знаења преку дедукција постои во сите природни науки, но дедуктивниот метод е особено важен во математиката. Математичарите се принудени најчесто да користат дедукција. А математиката е, можеби, единствената навистина дедуктивна наука.

Во модерната наука, истакнатиот математичар и филозоф Р. Декарт бил промотор на дедуктивниот метод на сознавање.

Индукцијата и дедукцијата не се користат како изолирани, одвоени едни од други. Секој од овие методи се користи во соодветната фаза од когнитивниот процес. Покрај тоа, во процесот на користење на индуктивниот метод, дедукцијата често е присутна „во скриена форма“.

Аналогијата се подразбира како сличност, сличност на некои својства, карактеристики или односи на општо различни предмети. Воспоставувањето сличности (или разлики) помеѓу предметите се врши како резултат на нивната споредба. Така, споредбата е основа на методот на аналогија.

Добивањето точен заклучок по аналогија зависи од следните фактори. Прво, за бројот на заеднички својства на споредените објекти. Второ, од леснотијата на откривање заеднички својства. Трето, за длабочината на разбирањето на врските помеѓу овие слични својства. Во исто време, мора да се има предвид дека ако предметот за кој се прави заклучок по аналогија со друг предмет има некакво својство кое е некомпатибилно со својството чие постоење треба да се заклучи, тогаш општата сличност на овие предмети го губат секое значење.

Постојат различни видови на заклучоци по аналогија. Но, заедничко им е тоа што во сите случаи директно се испитува еден предмет, а за друг предмет се донесува заклучок. Затоа, заклучувањето по аналогија во најопшта смисла може да се дефинира како пренос на информации од еден објект на друг. Во овој случај, првиот објект, кој всушност е предмет на истражување, се нарекува модел, а другиот објект, на кој се пренесуваат информациите добиени како резултат на проучувањето на првиот објект (модел), се нарекува оригинал или прототип. . Така, моделот секогаш делува како аналогија, односно моделот и предметот (оригиналот) прикажан со негова помош се во одредена сличност (сличност).

Методот на аналогија се користи во различни области на науката: математика, физика, хемија, кибернетика, хуманитарни науки итн.

Моделирање

Методот на моделирање се заснова на создавање модел кој е замена за реален објект поради одредена сличност со него. Главната функција на моделирањето, ако го земеме во најширока смисла, е да го материјализира, да го објективизира идеалот. Градењето и проучувањето на модел е еквивалентно на истражување и конструирање на моделиран објект, со единствена разлика што вториот е направен материјално, а првиот е направен идеално, без да влијае на самиот моделиран објект.

Употребата на моделирање е диктирана од потребата да се откријат аспекти на предметите кои или не можат да се сфатат преку директно проучување, или се неисплатливи да се проучуваат на овој начин од чисто економски причини. Едно лице, на пример, не може директно да го набљудува процесот на природно формирање на дијаманти, потеклото и развојот на животот на Земјата, голем број феномени на микросветот и макрокосмосот. Затоа, мораме да прибегнеме кон вештачка репродукција на таквите појави во форма погодна за набљудување и проучување. Во некои случаи, многу попрофитабилно и поекономично е да се изгради и проучува неговиот модел наместо директно да се експериментира со некој објект.

Во зависност од природата на моделот, се разликуваат неколку видови на моделирање. Менталното моделирање вклучува различни ментални претстави во форма на одредени имагинарни модели. Треба да се забележи дека менталните (идеални) модели често може да се реализираат материјално во форма на сетилно-перцептивни физички модели. Физичкото моделирање се карактеризира со физичка сличност помеѓу моделот и оригиналот и има за цел да ги репродуцира во моделот процесите својствени на оригиналот. Врз основа на резултатите од проучувањето на одредени физички својства на моделот, се оценуваат феномените што се случуваат во реални услови.

Во моментов, физичкото моделирање нашироко се користи за развој и експериментално проучување на различни структури, машини, за подобро разбирање на некои природни феномени, за проучување на ефективни и безбедни методи на рударство итн.

Симболичкото моделирање е поврзано со конвенционално симболично претставување на некои својства, односи на оригиналниот објект. Симболичните (знаци) модели вклучуваат различни тополошки и графички прикази на предметите што се испитуваат или, на пример, модели претставени во форма на хемиски симболи и кои ја одразуваат состојбата или односот на елементите за време на хемиските реакции. Еден вид симболично (знаковно) моделирање е математичкото моделирање. Симболичкиот јазик на математиката овозможува да се изразат својствата, аспектите, односите на предметите и појавите од многу различна природа. Односите помеѓу различните величини кои го опишуваат функционирањето на таков објект или феномен може да се претстават со соодветните равенки (диференцијални, интегрални, алгебарски) и нивните системи. Нумеричкото моделирање се заснова на претходно креиран математички модел на предметот или феноменот што се проучува и се користи во случаи на големи количини на пресметки потребни за проучување на овој модел.

Нумеричкото моделирање е особено важно кога физичката слика на феноменот што се проучува не е целосно јасна и не е познат внатрешниот механизам на интеракција. Со пресметување на различни опции на компјутер, се акумулираат факти, што овозможува, во крајна линија, да се изберат најреалните и најверојатните ситуации. Активната употреба на методите за нумеричко моделирање може драматично да го намали времето потребно за научен и дизајн развој.

Методот на моделирање постојано се развива: некои типови модели се заменуваат со други како што напредува науката. Во исто време, една работа останува непроменета: важноста, релевантноста, а понекогаш и незаменливоста на моделирањето како метод на научно знаење.

За да се утврдат критериумите на природно-научното знаење, во методологијата на науката се формулирани повеќе принципи - принципот на верификација и принципот на фалсификување. Формулирање на принципот на верификација: секој концепт или суд има значење ако може да се сведе на директно искуство или изјави за него, т.е. емпириски проверливи. Ако не е можно да се најде нешто емпириски фиксирано за таков суд, тогаш тоа или претставува тавтологија или е бесмислено. Бидејќи концептите на развиена теорија, по правило, не се сведуваат на експериментални податоци, за нив е направено релаксација: можна е и индиректна верификација. На пример, невозможно е да се наведе експериментален аналог на концептот „кварк“. Но, теоријата на кваркови предвидува голем број феномени кои веќе може да се откријат експериментално. И со тоа индиректно да ја потврди самата теорија.

Принципот на верификација овозможува, до прво приближување, да се разликува научното знаење од јасно ненаучното знаење. Меѓутоа, не може да помогне таму каде што системот на идеи е скроен на таков начин што може да ги толкува апсолутно сите можни емпириски факти во негова корист - идеологија, религија, астрологија итн.

Во такви случаи, корисно е да се прибегне кон друг принцип на диференцијација меѓу науката и ненауката, предложен од најголемиот филозоф на 20 век. К. Попер, - принципот на фалсификување. Во него се наведува: критериумот за научниот статус на една теорија е нејзината фалсификливост или фалсификливост. Со други зборови, само тоа знаење може да ја преземе титулата „научен“ што, во принцип, може да се побие.

И покрај неговата навидум парадоксална форма, овој принцип има едноставно и длабоко значење. К. Попер го привлече вниманието на значајната асиметрија во постапките на потврдување и побивање во сознанието. Ниту еден број на јаболка што паѓаат не е доволен за дефинитивно да се потврди вистината на законот за универзална гравитација. Сепак, доволно е само едно јаболко кое лета подалеку од Земјата за овој закон да се препознае како лажен. Затоа, тоа се токму обиди за фалсификување, т.е. да се побие теоријата треба да биде најефективна во смисла на потврдување на нејзината вистинитост и научен карактер.

Теоријата која во принцип е непобитна не може да биде научна. Идејата за божественото создавање на светот во принцип е непобитна. За секој обид да се побие може да се претстави како резултат на истиот божествен план, чија комплексност и непредвидливост е едноставно премногу за нас да се справиме. Но, бидејќи оваа идеја е непобитна, тоа значи дека е надвор од науката.

Сепак, може да се забележи дека доследно применетиот принцип на фалсификување го прави секое знаење хипотетичко, т.е. го лишува од комплетноста, апсолутноста, непроменливоста. Но, ова веројатно не е лоша работа: постојаната закана од фалсификување е таа што ја држи науката „на прсти“ и ја спречува да стагнира и да се потпира на своите ловорики.

Така, беа разгледани главните методи на емпириското и теориското ниво на научно знаење. Емпириското знаење вклучува правење набљудувања и експерименти. Знаењето започнува со набљудување. За да потврди хипотеза или да ги проучи својствата на објектот, научникот го става под одредени услови - спроведува експеримент. Блокот на експериментални и постапки за набљудување вклучува опис, мерење и споредба. На ниво на теоретско знаење, широко се користат апстракцијата, идеализацијата и формализирањето. Моделирањето е од големо значење, а со развојот на компјутерската технологија - нумеричкото моделирање, бидејќи комплексноста и трошоците за спроведување на експеримент се зголемуваат.

Работата опишува два главни критериуми на природно научно знаење – принципот на верификација и фалсификување.

1. Алексеев П.В., Панин А.В. „Филозофија“ М.: Проспект, 2000 година

2. Лешкевич Т.Г. „Филозофија на науката: традиции и иновации“ М.: ПРЕТХОДНО, 2001 г.

3. Ружавин Г.И. „Методологија на научно истражување“ М.: ЕДИНСТВО-ДАНА, 1999 г.

4. Горелов А.А. „Концепти на модерната природна наука“ - М.: Центар, 2003 година.

5. http://istina.rin.ru/philosofy/text/3763.html

6. http://vsvcorp.chat.ru/mguie/teor.htm

Испратете ја вашата добра работа во базата на знаење е едноставна. Користете ја формата подолу

Студентите, дипломираните студенти, младите научници кои ја користат базата на знаење во нивните студии и работа ќе ви бидат многу благодарни.

МЕТОДОЛОГИЈА НА НАУЧНО ИСТРАЖУВАЊЕ ВО ПРИРОДНАТА НАУКА

• Поглавје 1. Улогата на дијалектичкиот метод во научното творештво 3
• Поглавје 2. Психологија на научната креативност 8
• Поглавје 3. Општи методи на научно истражување 12
• Поглавје 4. Главни фази на имплементација и предвидување на научно истражување 20
• Поглавје 5. Примена на методи на математичко истражување 23
• по природни науки 23
• Историја на математиката 23
• Математика - јазик на науката 26
• Користење на математички метод и математички резултат 28
• Математика и животна средина 30
• Библиографија 35

Поглавје 1. Улогата на дијалектичкиот метод во научното творештво

Концептот на „метод“ (од грчкиот „methodos“ - патот до нешто) значи збир на техники и операции за практичен и теоретски развој на реалноста. Методот го опремува човекот со систем на принципи, барања, правила, водени од кои може да ја постигне зацртаната цел. Совладувањето на методот значи за една личност да знае како, во која секвенца да изврши одредени активности за да реши одредени проблеми и способност да го примени ова знаење во пракса. Доктрината на методот почна да се развива во модерната наука. Нејзините претставници сметаа дека правилниот метод е водич во движењето кон сигурно, вистинско знаење. Така, истакнат филозоф од 17 век. Ф. Бејкон го спореди методот на сознавање со фенер што го осветлува патот на патникот што оди во темнината. А друг познат научник и филозоф од истиот период, Р. Декарт, го образложил своето разбирање на методот на следниов начин: „Под метод мислам на прецизни и едноставни правила, строго придржување кон кои, без непотребно трошење на менталната сила, но постепено и континуирано зголемувањето на знаењето, придонесува умот да постигне вистинско знаење за сè што му е достапно“. Постои цела област на знаење што конкретно се занимава со проучување на методите и која обично се нарекува методологија. Методологија буквално значи „проучување методи“ (овој термин доаѓа од два грчки збора: „методос“ - метод и „логос“ - доктрина). Со проучување на обрасците на човековата когнитивна активност, методологијата развива врз основа на тоа методи за нејзино спроведување. Најважната задача на методологијата е да ги проучува потеклото, суштината, ефективноста и другите карактеристики на методите на сознавање.

Развојот на науката во сегашната фаза е револуционерен процес. Се разбиваат старите научни концепти, се формираат нови концепти кои најцелосно ги одразуваат својствата и врските на појавите. Се зголемува улогата на синтезата и систематскиот пристап.

Концептот на науката ги опфаќа сите области на научното знаење земено во нивното органско единство. Техничката креативност се разликува од научната креативност. Карактеристика на техничкото знаење е практичната примена на објективни закони на природата, измислувањето на вештачки системи. Технички решенија се: брод и авион, парна машина и нуклеарен реактор, современи кибернетски уреди и вселенски бродови. Ваквите одлуки се засноваат на законите на хидро-, аеро- и термодинамиката, нуклеарната физика и многу други откриени како резултат на научни истражувања.

Науката во својот теоретски дел е сферата на духовната (идеална) дејност, која произлегува од материјалните услови, од производството. Но, науката има и спротивен ефект врз производството - познатите закони на природата се отелотворени во различни технички решенија.

Во сите фази на научната работа се користи методот на дијалектички материјализам, кој ја дава главната насока на истражување. Сите други методи се поделени на општи методи на научно знаење (набљудување и експеримент, аналогија и хипотеза, анализа и синтеза итн.) и приватни научни (специфични) методи кои се користат во тесно поле на знаење или во посебна наука. Дијалектичките и посебните научни методи се меѓусебно поврзани во различни техники и логички операции.

Законите на дијалектиката го откриваат процесот на развој, неговата природа и насока. Во научното творештво методолошката функција на законите на дијалектиката се манифестира во оправдувањето и толкувањето на научното истражување. Обезбедува сеопфатност, конзистентност и јасност на анализата на целата ситуација што се разгледува. Законите на дијалектиката му овозможуваат на истражувачот да развие нови методи и средства за сознавање и да ја олесни ориентацијата во претходно непознат феномен.

Категориите на дијалектиката (суштина и феномен, форма и содржина, причина и последица, неопходност и случајност, можност и реалност) доловуваат важни аспекти од реалниот свет. Тие покажуваат дека сознанието се карактеризира со изразување на универзалното, постојаното, стабилното и природното. Преку филозофските категории во специфичните науки, светот се појавува обединет, сите појави се меѓусебно поврзани. На пример, врската помеѓу категориите на причина и последица му помага на истражувачот правилно да се движи во задачите за конструирање математички модели врз основа на дадени описи на процесите на влез и излез, и односот помеѓу категориите на неопходност и случајност - во масата на настани и факти со користење на статистички методи. Во научното творештво, категориите на дијалектиката никогаш не се појавуваат изолирано. Тие се меѓусебно поврзани и меѓусебно зависни. Така, категоријата на суштината е важна кога се идентификуваат обрасците во ограничен број на набљудувања добиени во скап експеримент. При обработката на резултатите од експериментот, од особен интерес е да се дознаат причините за постоечките обрасци и да се воспостават потребните врски.

Познавањето на причинско-последичните односи ви овозможува да ги намалите средствата и трошоците за работна сила при спроведување на експерименти.

При дизајнирање на експериментално поставување, истражувачот обезбедува работа на различни непредвидени ситуации.

Улогата на дијалектиката во научното знаење се открива не само преку законите и категориите, туку и преку методолошките принципи (објективност, спознание, детерминизам). Овие принципи, кои ги водат истражувачите кон најцелосно и сеопфатно одразување на објективни својства, врски, трендови и закони на знаење во научните проблеми што се развиваат, се од исклучителна важност за обликувањето на светогледот на истражувачите.

Манифестацијата на дијалектичкиот метод во процесот на развој на науката и научното творештво може да се следи во поврзувањето на новите статистички методи со принципот на детерминизам. Откако се појави како еден од суштинските аспекти на материјалистичката филозофија, детерминизмот беше дополнително развиен во концептите на И. Њутн и П. Лаплас. Врз основа на новите научни достигнувања, овој систем беше подобрен и наместо недвосмислена врска помеѓу предметите и појавите, беше воспоставен статистички детерминизам, овозможувајќи случајна природа на врските. Идејата за статистички детерминизам е широко користена во различни области на научното знаење, означувајќи нова фаза во развојот на науката. Благодарение на принципот на детерминизам, научната мисла има, според зборовите на И.П. Павлов, „предвидување и моќ“, објаснувајќи многу настани во логиката на научното истражување.

Важен аспект на дијалектиката на научното творештво е предвидливоста, што е креативен развој на теоријата на размислување. Како резултат на предвидливоста, се создава нов систем на дејства или се откриваат претходно непознати обрасци. Предвидувањето ви овозможува да формирате, врз основа на акумулираните информации, модел на нова ситуација што сè уште не постои во реалноста. Исправноста на предвидливоста се проверува со пракса. Во оваа фаза од развојот на науката, не е возможно да се претстави ригорозна шема која ќе ги моделира можните начини на размислување во научното предвидување. Меѓутоа, при извршувањето на научната работа, мора да се настојува да се изгради модел на барем поединечни, најмногу трудоинтензивни фрагменти од истражувањето, со цел да се пренесат некои од функциите на машината.

Изборот на специфичен облик на теоретски опис на физичките појави во научното истражување е определен со одредени првични одредби. Така, кога се менуваат мерните единици, се менуваат и нумеричките вредности на количините што се одредуваат. Промената на употребените мерни единици доведува до појава на други нумерички коефициенти

во изразите на физичките закони кои поврзуваат различни величини. Очигледна е непроменливоста (независноста) на овие форми на опис. Математичките односи кои го опишуваат набљудуваниот феномен се независни од конкретниот референтен систем. Користејќи го својството на непроменливост, истражувачот може да спроведе експерименти не само со навистина постоечки објекти, туку и со системи кои сè уште не постојат во природата и кои се создадени од имагинацијата на дизајнерот.

Дијалектичкиот метод посветува посебно внимание на принципот на единство на теоријата и практиката. Како мотиватор и извор на знаење, практиката истовремено служи и како критериум за веродостојноста на вистината.

Барањата од критериумот за практика не треба да се сфаќаат буквално. Ова не е само директен експеримент кој ви овозможува да тестирате хипотеза, модел на феномен. Резултатите од студијата мора да ги исполнуваат барањата на практиката, т.е. помогне да се постигнат целите кон кои личноста се стреми.

Откривајќи го својот прв закон, И. Њутн ги разбра тешкотиите поврзани со толкувањето на овој закон: во Универзумот не постојат услови за да не дејствуваат сили на материјално тело. Долгогодишното практично тестирање на законот ја потврди неговата беспрекорност.

Така, дијалектичкиот метод кој лежи во основата на методологијата на научното истражување се манифестира не само во интеракција со други приватни научни методи, туку и во процесот на сознавањето. Осветлувајќи го патот за научно истражување, дијалектичкиот метод укажува на насоката на експериментот, ја одредува стратегијата на науката, придонесувајќи во теоретски аспект во формулирањето на хипотезите и теориите, а во практичниот аспект - начините за реализација на целите на знаењето. Со насочување на науката да го користи целото богатство на когнитивни техники, дијалектичкиот метод овозможува анализа и синтеза на проблемите што се решаваат и правење разумни предвидувања за иднината.

Како заклучок, ги наведуваме зборовите на П. фактите и нивната теоретска генерализација. музика. Поглавје 2. Психологија на научната креативност

Сметајќи ја науката како сложен систем, дијалектиката не е ограничена на проучување на интеракцијата на нејзините елементи, туку ги открива основите на оваа интеракција. Научната дејност како гранка на духовното производство вклучува три главни структурни елементи: работа, предмет на знаење и когнитивни средства. Во нивната меѓусебна зависност, овие компоненти формираат единствен систем и не постојат надвор од овој систем. Анализата на врските помеѓу компонентите ни овозможува да ја откриеме структурата на научната активност, чија централна точка е истражувачот, т.е. предмет на научни сознанија.

Од несомнен интерес при проучувањето на истражувачкиот процес е прашањето за психологијата на научната креативност. Когнитивниот процес го спроведуваат конкретни луѓе, а меѓу овие луѓе постојат одредени општествени врски кои се манифестираат на различни начини. Работата на научникот е неразделна од работата на неговите претходници и современици. Во делата на поединечен научник, како во капка вода, се прекршуваат особеностите на науката од неговото време. Специфичноста на научната креативност бара одредени квалитети на научникот карактеристични за овој конкретен тип на когнитивна активност.

Силата што го мотивира некој да знае мора да биде незаинтересирана жед за знаење, уживање во процесот на истражување и желба да се биде корисен за општеството. Главната работа во научната работа не е да се стремиме кон откривање, туку длабоко и сеопфатно да го истражиме избраното поле на знаење. Откривањето се јавува како спореден елемент на истражувањето.

Планот за акција на научникот, уникатноста на одлуките што ги носи, причините за успесите и неуспесите во голема мера зависат од фактори како што се набљудување, интуиција, напорна работа, креативна имагинација итн. Но, главната работа е да имате храброст да верувате во вашите резултати, без разлика колку тие се разликуваат од општоприфатените. Впечатлив пример на научник кој знаел да ги скрши сите „психолошки бариери“ е креаторот на првата вселенска технологија, С.П. Королев.

Движечката сила на научната креативност не треба да биде желбата да се направи револуција, туку љубопитноста и способноста да се биде изненаден. Има многу случаи каде изненадувањето, формулирано во форма на парадокс, доведе до откритија. Така се случи, на пример, кога А. Ајнштајн ја создаде теоријата за гравитација. Интересна е и изјавата на А. Ајнштајн за тоа како се прават откритија: секој знае дека нешто не може да се направи, но едно лице случајно не го знае ова, па прави откритие.

Од исклучителна важност за научното творештво е способноста да се радуваме на секој мал успех, како и чувството за убавината на науката, што лежи во логичката хармонија и богатството на врските во феноменот што се проучува. Концептот на убавина игра важна улога во проверката на исправноста на резултатите и во изнаоѓањето на нови закони. Тој претставува одраз во нашата свест за хармонијата што постои во природата.

Научниот процес е манифестација на севкупноста на наведените фактори, функција на личноста на истражувачот.

Задачата на науката е да пронајде објективни закони на природата, и затоа конечниот резултат не зависи од личните квалитети на научникот. Сепак, методите на сознавање може да бидат различни, секој научник доаѓа до решение на свој начин. Познато е дека М.В. Ломоносов, без употреба на математички апарат, без единствена формула, можеше да го открие основниот закон за зачувување на материјата, а неговиот современ Л. Ојлер размислуваше во математички категории. А. Ајнштајн ја претпочитал хармонијата на логичките конструкции, а Н. Бор користел прецизни пресметки.

На современиот научник му требаат такви квалитети како што се способноста да се пресели од еден вид проблем во друг, способност да ја предвиди идната состојба на предметот што се проучува или значењето на какви било методи, и што е најважно, способноста за дијалектички негирање (со зачувување сè позитивно) стари системи кои се мешаат во квалитативната промена на знаењето, затоа што Без да се разбијат застарените идеи, невозможно е да се создадат посовршени. Во спознанието, сомнежот врши две директно спротивни функции: од една страна, тој е објективна основа за агностицизам, од друга, тој е моќен поттик за сознание.

Успехот во научното истражување често ги придружува оние кои гледаат на старото знаење како услов за движење напред. Како што покажува развојот на науката во последниве години, секоја нова генерација на научници создава најголем дел од знаењето акумулирано од човештвото. Научниот натпревар со наставниците, а не слепото имитирање на нив, придонесува за напредокот на науката. За студентот, идеалот не треба да биде толку содржината на знаењето добиено од претпоставениот, туку неговите квалитети како личност која сака да ја имитира.

На научникот му се поставуваат посебни барања, па затоа треба да се труди знаењето што го стекнал да го направи достапно на своите колеги што е можно побрзо, но да не дозволува избрзани публикации; бидете чувствителни, приемчиви за нови работи и бранете ги своите идеи, без разлика колку е голема опозицијата. Тој мора да ја користи работата на неговите претходници и современици, обрнувајќи прецизно внимание на деталите; го доживуваат како своја прва одговорност образованието на новата генерација научници. Младите научници сметаат дека е среќа ако успеат да поминат стажирање кај магистрите на науки, но во исто време мора да се осамостојат, да постигнат независност и да не останат во сенка на своите учители.

Напредокот на науката, карактеристичен за нашето време, доведе до нов стил на работа. Се појави романтиката на колективната работа, а главниот принцип на организирање на современите научни истражувања е неговата сложеност. Нов тип на научник е научник-организатор, водач на голем научен тим, способен да управува со процесот на решавање на сложени научни проблеми.

Показатели за чистотата на моралниот карактер на извонредните научници отсекогаш биле: исклучителната совесност, принципиелниот однос кон изборот на насоката на истражувањето и добиените резултати. Затоа, конечниот авторитет во науката е општествената практика, чии резултати се повисоки од мислењата на најголемите авторитети.

Поглавје 3. Општи методи на научно истражување

Процесот на сознавање како основа на секое научно истражување е сложен дијалектички процес на постепена репродукција во човечкиот ум на суштината на процесите и појавите на околната реалност. Во процесот на сознавањето, човекот владее со светот, го трансформира за да го подобри својот живот. Движечката сила и крајната цел на знаењето е практиката која го трансформира светот врз основа на сопствените закони.

Теоријата на знаење е доктрина за законите на процесот на сознавање на околниот свет, методите и формите на овој процес, за вистината, критериумите и условите на неговата веродостојност. Теоријата на знаење е филозофска и методолошка основа на секое научно истражување и затоа секој истражувач-почетник треба да ги знае основите на оваа теорија. Методологијата на научното истражување е доктрина за принципите на конструкцијата, формите и методите на научното знаење.

Директната контемплација е првата фаза од процесот на сознавање, неговата сетилна (жива) фаза и е насочена кон утврдување на факти и експериментални податоци. Со помош на сензации, перцепции и идеи се создава концепт на појави и предмети, кој се манифестира како форма на знаење за тоа.

Во фазата на апстрактно размислување, широко се користат математички апарати и логички заклучоци. Оваа фаза ѝ овозможува на науката да гледа напред во доменот на непознатото, да направи важни научни откритија и да добие корисни практични резултати.

Практиката и човековата производна активност се највисоката функција на науката, критериум за веродостојноста на заклучоците добиени во фазата на апстрактно теориско размислување, важна фаза во процесот на сознавањето. Тоа ви овозможува да го утврдите опсегот на примена на добиените резултати и да ги поправите. Врз основа на него се создава поправилна идеја. Разгледаните фази на процесот на научно знаење ги карактеризираат општите дијалектички принципи на пристапот кон проучувањето на законите на развојот на природата и општеството. Во конкретни случаи, овој процес се спроведува со користење на одредени методи на научно истражување. Метод на истражување е збир на техники или операции кои го олеснуваат проучувањето на околната реалност или практичното спроведување на кој било феномен или процес. Методот што се користи во научното истражување зависи од природата на предметот што се проучува, на пример, методот на спектрална анализа се користи за проучување на телата што зрачат.

Методот на истражување се одредува според истражувачките алатки достапни за даден период. Истражувачките методи и алатки се тесно меѓусебно поврзани и го стимулираат развојот на едни со други.

Во секое научно истражување може да се издвојат две главни нивоа: 1) емпириско, на кое се јавува процесот на сетилна перцепција, утврдување и акумулација на факти; 2) теоретски, во кој се постигнува синтеза на знаење, најчесто манифестирана во форма на создавање на научна теорија. Во овој поглед, општите методи на научно истражување се поделени во три групи:

1) методи на емпириско истражување;

2) методи на теоретско ниво на истражување;

3) методи на емпириски и теоретски нивоа на истражување - универзални научни методи.

Емпириското ниво на истражување е поврзано со изведување експерименти и набљудувања, и затоа улогата на сетилните форми на рефлексија на околниот свет овде е голема. Главните методи на емпириско истражување вклучуваат набљудување, мерење и експеримент.

Набљудувањето е намерна и организирана перцепција на предметот на проучување, што овозможува да се добие примарен материјал за неговото проучување. Овој метод се користи и независно и во комбинација со други методи. Во текот на процесот на набљудување, нема директно влијание на набљудувачот врз предметот на проучување. За време на набљудувањата, широко се користат разни уреди и инструменти.

За набљудувањето да биде плодно, мора да задоволува голем број барања.

1. Мора да се спроведе за одредена, јасно дефинирана задача.

2. Пред сè, треба да се земат предвид аспектите на феноменот што го интересираат истражувачот.

3. Набљудувањето мора да биде активно.

4. Мора да бараме одредени карактеристики на феноменот, потребните предмети.

5. Набљудувањето мора да се изврши според развиениот план (шема).

Мерењето е постапка за определување на нумеричката вредност на карактеристиките на материјалните предмети што се испитуваат (маса, должина, брзина, сила и сл.). Мерењата се вршат со помош на соодветни мерни инструменти и се сведуваат на споредување на измерената вредност со референтна вредност. Мерењата обезбедуваат прилично точни квантитативни дефиниции за описот на својствата на предметите, значително проширувајќи го знаењето за околната реалност.

Мерењето со помош на инструменти и алатки не може да биде апсолутно точно. Во овој поглед, при мерењата се придава големо значење на проценката на мерната грешка.

Експериментот е систем на операции, влијанија и набљудувања насочени кон добивање информации за објект за време на истражувачки тестови, кои можат да се изведат во природни и вештачки услови кога се менува природата на процесот.

Експериментот се користи во последната фаза од студијата и е критериум за вистинитоста на теориите и хипотезите. Од друга страна, експериментот во многу случаи е извор на нови теоретски концепти развиени врз основа на експериментални податоци.

Експериментите можат да бидат во целосен обем, модел или компјутерски. Природен експеримент ги проучува феномените и предметите во нивната природна состојба. Модел - ги симулира овие процеси, ви овозможува да проучувате поширок опсег на промени во одредувачките фактори.

Во механичкото инженерство, широко се користат и целосни и компјутерски експерименти. Компјутерскиот експеримент се заснова на проучување на математички модели кои опишуваат реален процес или објект.

На теоретско ниво на истражување, се користат такви општи научни методи како идеализација, формализирање, прифаќање хипотези и создавање теорија.

Идеализацијата е ментално создавање на предмети и услови кои не постојат во реалноста и не можат практично да се создадат. Тоа овозможува да се лишат вистинските предмети од некои од нивните вродени својства или ментално да се обдарат со нереални својства, овозможувајќи му да се добие решение за проблемот во неговата конечна форма. На пример, во машинската технологија широко се користи концептот на апсолутно крут систем, идеален процес на сечење итн. Секако, секоја идеализација е легитимна само во одредени граници.

Формализацијата е метод на проучување на различни предмети, во кои основните обрасци на појавите и процесите се прикажуваат во симболична форма користејќи формули или специјални симболи. Формализацијата обезбедува генерализиран пристап за решавање на различни проблеми, ви овозможува да формирате иконски модели на предмети и феномени и да воспоставите природни врски помеѓу фактите што се проучуваат. Симболиката на вештачките јазици дава краткост и јасност на снимањето на значењата и не дозволува двосмислени толкувања, што е невозможно во обичниот јазик.

Хипотеза е научно заснован систем на заклучоци, преку кој врз основа на голем број фактори се донесува заклучок за постоење на објект, врска или причина за појава. Хипотезата е форма на премин од факти кон закони, преплет на сè што е доверливо и фундаментално проверливо. Поради својата веројатност, хипотезата бара тестирање, по што се менува, отфрла или станува научна теорија.

Во својот развој, хипотезата поминува низ три главни фази. Во фазата на емпириско знаење се акумулира фактички материјал и врз негова основа се прават одредени претпоставки. Следно, врз основа на направените претпоставки, се развива претпоставена теорија - се формира хипотеза. Во последната фаза, хипотезата се тестира и разјаснува. Така, основата за трансформација на хипотезата во научна теорија е практиката.

Теоријата претставува највисок облик на генерализација и систематизација на знаењето. Опишува, објаснува и предвидува збир на појави во одредена област на реалноста. Создавањето на теоријата се заснова на резултатите добиени на емпириско ниво на истражување. Потоа овие резултати на теоретско ниво на истражување се подредени и внесени во кохерентен систем, обединет со заедничка идеја. Последователно, користејќи ги овие резултати, се поставува хипотеза, која, по успешното тестирање од практиката, станува научна теорија. Така, за разлика од хипотезата, теоријата има објективна основа.

Новите теории имаат неколку основни барања. Научната теорија мора да биде адекватна на предметот или феноменот што се опишува, т.е. мора правилно да ги репродуцира. Теоријата мора да го задоволи барањето за комплетноста на описот на одредена област на реалноста. Теоријата мора да биде конзистентна со емпириски податоци. Во спротивно, мора да се подобри или отфрли.

Може да има две независни фази во развојот на една теорија: еволутивна, кога теоријата ја задржува својата квалитативна сигурност и револуционерна, кога нејзините основни почетни принципи, компонентите на математичкиот апарат и методологијата се менуваат. Во суштина, овој скок е создавање на нова теорија; тој се случува кога се исцрпени можностите на старата теорија.

Идејата делува како почетна мисла која ги обединува концептите и судовите вклучени во теоријата во интегрален систем. Тоа го одразува фундаменталниот образец кој лежи во основата на теоријата, додека другите концепти одразуваат одредени суштински аспекти и аспекти на оваа шема. Идеите не само што можат да послужат како основа на една теорија, туку и да поврзат голем број теории во наука, посебно поле на знаење.

Закон е теорија која е многу веродостојна и потврдена со бројни експерименти. Законот изразува општи односи и врски кои се карактеристични за сите појави од дадена серија или класа. Таа постои независно од свеста на луѓето.

На теоретско и емпириско ниво на истражување се користат анализи, синтеза, индукција, дедукција, аналогија, моделирање и апстракција.

Анализата е метод на сознавање кој се состои во ментална поделба на предметот на истражување или појава на компоненти, поедноставни делови и идентификација на неговите поединечни својства и врски. Анализата не е крајната цел на истражувањето.

Синтезата е метод на сознание, кој се состои во ментално поврзување на врските помеѓу поединечните делови на сложениот феномен и познавање на целината во неговото единство. Разбирањето на внатрешната структура на објектот се постигнува преку синтеза на феноменот. Синтезата ја надополнува анализата и е во нераскинливо единство со неа. Без проучување на деловите, невозможно е да се знае целината; без проучување на целината преку синтеза, невозможно е целосно да се разберат функциите на деловите во составот на целината.

Во природните науки, анализата и синтезата може да се вршат не само теоретски, туку и практично: предметите што се проучуваат всушност се сецираат и комбинираат, се воспоставуваат нивниот состав, врски итн.

Преминот од анализа на факти до теоретска синтеза се врши со помош на специјални методи, меѓу кои најважни се индукцијата и дедукцијата.

Индукцијата е метод на премин од познавање на поединечни факти кон општо знаење, емпириско генерализирање и воспоставување на општа позиција што одразува закон или друга суштинска врска.

Индуктивниот метод е широко користен при изведување на теоретски и емпириски формули во теоријата на обработка на метали.

Индуктивниот метод на движење од конкретното кон општото може успешно да се користи само ако е можно да се потврдат добиените резултати или да се спроведе посебен контролен експеримент.

Дедукцијата е метод на преминување од општи одредби кон одредени, добивање нови вистини од познати вистини користејќи ги законите и правилата на логиката. Важно правило за дедукција е следново: „Ако изјавата А имплицира изјава Б, а изјавата А е точно, тогаш изјавата Б е исто така вистинита“.

Индуктивните методи се важни во науките каде што доминираат експериментот, неговата генерализација и развојот на хипотези. Дедуктивните методи првенствено се користат во теоретските науки. Но, научни докази може да се добијат само ако постои тесна врска помеѓу индукцијата и дедукцијата. Ф. Енгелс, во овој поглед, истакна: „Индукцијата и дедукцијата се поврзани една со друга на ист неопходен начин како и синтезата и анализата... Мора да се обидеме да го примениме секое на свое место, да не ја изгубиме од вид нивната поврзаност со секој друго, нивната меѓусебна комплементарност.“ пријател“.

Аналогијата е метод на научно истражување кога сознанијата за непознати предмети и појави се постигнуваат врз основа на споредба со општите карактеристики на предметите и појавите кои му се познати на истражувачот.

Суштината на заклучокот по аналогија е следна: нека феноменот А има знаци X1, X2, X3, ..., Xn, Xn+1, а феноменот B има знаци X1, X2, X3, ..., Xn. Според тоа, можеме да претпоставиме дека феноменот B ја има и карактеристиката Xn+1. Овој заклучок воведува веројатен карактер. Веројатноста да се добие вистински заклучок може да се зголеми ако има голем број слични карактеристики во предметите што се споредуваат и ако постои длабока врска помеѓу овие карактеристики.

Моделирањето е метод на научно знаење, кој се состои во замена на предметот или феноменот што се проучува со посебен модел кој ги репродуцира главните карактеристики на оригиналот и неговото последователно проучување. Така, при моделирање, се врши експеримент на модел, а резултатите од истражувањето се прошируваат на оригиналот со помош на специјални методи.

Моделите можат да бидат физички или математички. Во овој поглед, се прави разлика помеѓу физичко и математичко моделирање.

Во физичкото моделирање, моделот и оригиналот имаат иста физичка природа. Секое експериментално поставување е физички модел на процес. Создавањето на експериментални инсталации и генерализацијата на резултатите од физичките експерименти се врши врз основа на теоријата на сличност.

Во математичкото моделирање, моделот и оригиналот можат да имаат иста или различна физичка природа. Во првиот случај, феномен или процес се проучува врз основа на неговиот математички модел, кој е систем од равенки со соодветни услови на недвосмисленост; во вториот, фактот дека математичкиот опис на појавите од различна физичка природа е идентичен. во надворешна форма се користи.

Апстракцијата е метод на научно спознание, кој се состои во ментална апстракција од голем број својства, врски, односи на предмети и избор на повеќе својства или карактеристики од интерес за истражувачот.

Апстракцијата ни овозможува да замениме во човечкиот ум сложен процес кој сепак ги карактеризира најсуштинските карактеристики на некој предмет или феномен, што е особено важно за формирање на многу концепти. Поглавје 4. Главни фази на имплементација и предвидување на научното истражување

Со оглед на научноистражувачката работа, можеме да ги разликуваме фундаменталните и применетите истражувања, како и развојот на експерименталниот дизајн.

Првата фаза од научното истражување е детална анализа на моменталната состојба на проблемот што се разгледува. Се врши врз основа на пребарување на информации со широка употреба на компјутери. Врз основа на резултатите од анализата, се составуваат прегледи и апстракти, се врши класификација на главните насоки и се поставуваат конкретни цели на истражување.

Втората фаза од научното истражување се сведува на решавање на проблемите поставени во првата фаза со помош на математичко или физичко моделирање, како и комбинација од овие методи.

Третата фаза на научното истражување е анализа на добиените резултати и нивна презентација. Направена е споредба на теоријата и експериментот, се прави анализа на ефективноста на студијата и се дава можност за отстапувања.

Во сегашната фаза на развој на науката, од особена важност е прогнозирањето на научни откритија и технички решенија.

Во научното и техничкото прогнозирање се разликуваат три интервали: прогнози на првиот, вториот и третиот ешалон. Првостепените предвидувања се дизајнирани за 15-20 години и се составени врз основа на утврдените трендови во развојот на науката и технологијата. Во овој период се забележува нагло зголемување на бројот на научници и обемот на научно-технички информации, научно-производствениот циклус е завршен, а нова генерација научници ќе дојде до првите редови. Прогнозите од втор ред покриваат период од 40-50 години врз основа на квалитативни проценки, бидејќи со текот на овие години обемот на концепти, теории и методи прифатени во современата наука практично ќе се удвои. Целта на оваа прогноза, заснована на широк систем на научни идеи, не се економските можности, туку основните закони и принципи на природните науки. За прогнозите од трето ниво кои се хипотетички по природа, се одредуваат периоди од 100 години или повеќе. Во таков период може да дојде до радикална трансформација на науката и ќе се појават научни идеи, чии многу аспекти се уште не се познати. Овие прогнози се засноваат на креативната имагинација на истакнати научници, земајќи ги предвид најопштите закони на природните науки. Историјата ни донесе доволно примери кога луѓето можеа да предвидат појава на важни настани.

Предвидувања М.В. Ломоносова, Д.И. Менделеев, К.Е. Циолковски и другите големи научници се засноваа на длабока научна анализа.

Постојат три дела во прогнозата: ширење на веќе воведените иновации; имплементација на достигнувања што ги надминаа ѕидовите на лабораториите; насока на фундаментално истражување. Прогнозата на науката и технологијата се надополнува со проценка на социјалните и економските последици од нивниот развој. При прогнозирање се користат статистички и хеуристички методи за прогнозирање на стручни проценки. Статистичките методи вклучуваат конструирање на модел за прогноза врз основа на достапниот материјал, кој овозможува екстраполирање на трендовите забележани во минатото во иднината. Добиените временски серии се користат во пракса поради нивната едноставност и доволна веродостојност на прогнозите за кратки временски периоди. Тоа е, статистички методи кои овозможуваат да се одредат просечните вредности што го карактеризираат целиот сет на предмети што се изучуваат. „Користејќи статистички метод, не можеме да го предвидиме однесувањето на еден поединец во популацијата. Можеме само да ја предвидиме веројатноста дека тој ќе се однесува на одреден начин. Статистичките закони можат да се применат само за големи популации, но не и за поединечни поединци кои ги формираат овие популации“ (А. Ајнштајн, Л. Инфелд).

Хеуристичките методи се засноваат на прогноза преку интервјуирање на висококвалификувани специјалисти (експерти) во тесно поле на науката, технологијата и производството.

Карактеристична карактеристика на современата природна наука е и тоа што методите на истражување сè повеќе влијаат на нејзините резултати.

Поглавје 5. Примена на методи на математичко истражување

во природните науки

Математиката е наука која се наоѓа, како да е, на границите на природните науки. Како резултат на тоа, понекогаш се смета во рамките на концептите на модерната природна наука, но повеќето автори го земаат надвор од оваа рамка. Математиката треба да се разгледува заедно со другите природни природни концепти, бидејќи таа игра обединувачка улога за одделните науки многу векови. Во оваа улога, математиката придонесува за формирање на стабилни врски помеѓу природните науки и филозофијата.

Историја на математиката

Во текот на милениумите од своето постоење, математиката помина долг и сложен пат, во текот на кој нејзината природа, содржина и стил на презентација постојано се менуваа. Од примитивната уметност на пресметување, математиката еволуираше во широка научна дисциплина со свој предмет на проучување и специфичен метод на истражување. Таа разви свој јазик, многу економичен и прецизен, кој се покажа како исклучително ефикасен не само во математиката, туку и во многу области на нејзината примена.

Примитивниот математички апарат од тие далечни времиња се покажа како недоволен кога астрономијата почна да се развива и за патување на долги растојанија беа потребни методи за ориентација во вселената. Животната практика, вклучително и практиката на развивање природни науки, го стимулираше понатамошниот развој на математиката.

Во Античка Грција постоеле училишта во кои се изучувала математиката како логично развиена наука. Таа, како што напиша Платон во своите дела, треба да биде насочена кон знаење не „сè“, туку „постоење“. Човештвото ја сфати важноста на математичкото знаење како такво, без оглед на задачите на конкретната практика.

Предусловите за нов брз наплив и последователниот сè поголем напредок на математичкото знаење беа создадени од ерата на поморските патувања и развојот на производственото производство. Ренесансата, која му даде на светот неверојатно цветање на уметноста, исто така предизвика развој на егзактните науки, вклучително и математиката, а се појави и учењето на Коперник. Црквата жестоко се бореше со напредокот на природните науки.

Последните три века донесоа многу идеи и резултати во математиката, како и можност за поцелосно и подлабоко проучување на природните појави. Содржината на математиката постојано се менува. Ова е природен процес, бидејќи додека ја проучуваме природата, развиваме технологија, економија и други области на знаење, се појавуваат нови проблеми, за чие решавање не се доволни претходните математички концепти и методи на истражување. Постои потреба од понатамошно подобрување на математичката наука, проширување на арсеналот на нејзините истражувачки алатки.

Применета математика

Астрономите и физичарите сфатија порано од другите дека математичките методи за нив не се само методи на пресметување, туку и еден од главните начини да навлезат во суштината на законите што ги проучуваат. Во нашево време, многу науки и области на природните науки, кои до неодамна беа далеку од употребата на математички средства, сега се интензивно

Ќе брзаат да стигнат. Причината за таквото внимание на математиката е дека квалитативното проучување на природните појави, технологијата и економијата често е недоволно. Како можете да создадете машина што работи автоматски ако има само општи идеи за времетраењето на последователниот ефект на пренесените импулси врз елементите? Како може да се автоматизира процесот на топење челик или пукање масло без да се знаат точните квантитативни закони на овие процеси? Затоа автоматизацијата предизвикува понатамошен развој на математиката, усовршувајќи ги нејзините методи за решавање на огромен број нови и тешки проблеми.

Улогата на математиката во развојот на другите науки и во практичните области на човековата активност не може да се утврди за сите времиња. Не се менуваат само оние прашања кои бараат брзо решавање, туку и природата на проблемите што се решаваат. Со создавање на математички модел на реален процес, ние неизбежно го поедноставуваме и ја проучуваме само неговата приближна шема. Бидејќи нашето знаење е рафинирано и се разјаснува улогата на претходно неодредените фактори, математичкиот опис на процесот може да биде поцелосен. Постапката за појаснување не може да биде ограничена, како што не може да се ограничи самиот развој на знаењето. Математизацијата на науката не се состои во исклучување на набљудувањето и експериментот од процесот на знаење. Тие се незаменливи компоненти на полноправно проучување на феномените на светот околу нас. Значењето на математизацијата на знаењето е да се извлечат последици кои се недостапни за директно набљудување од прецизно формулирани почетни премиси; користејќи го математичкиот апарат, не само што ги опишуваат утврдените факти, туку и предвидуваат нови обрасци, го предвидуваат текот на појавите и со тоа стекнуваат способност да ги контролираат.

Математизацијата на нашето знаење не се состои само во користење на готови математички методи и резултати, туку и во започнување на потрагата по тој специфичен математички апарат кој би ни овозможил најцелосно да го опишеме опсегот на појави што не интересираат и да извлечеме нови последици од ова. опис со цел самоуверено да се искористат карактеристиките на овие појави во пракса. Ова се случи во време кога проучувањето на движењето стана итна потреба, а Њутн и Лајбниц го завршија создавањето на принципите на математичката анализа. Овој математички апарат сè уште е една од главните алатки на применетата математика. Во денешно време, развојот на теоријата на контрола доведе до голем број на извонредни математички студии, кои ги поставуваат основите за оптимална контрола на детерминистичките и случајните процеси.

Дваесеттиот век драматично ги промени идеите за применетата математика. Ако порано арсеналот на применета математика вклучуваше аритметика и елементи на геометријата, тогаш осумнаесеттиот и деветнаесеттиот век им додадоа моќни методи на математичка анализа. Во нашево време, тешко е да се именува барем една значајна гранка на модерната математика која, до еден или друг степен, не би наоѓала примена во големиот океан на применети проблеми. Математиката е алатка за разбирање на природата и нејзините закони.

Кога се решаваат практични проблеми, се развиваат општи техники кои овозможуваат покривање на широк опсег на различни прашања. Овој пристап е особено важен за напредокот на науката. Ова е од корист не само за оваа област на апликации, туку и за сите други, а пред сè самата теоретска математика. Токму овој пристап кон математиката го тера човекот да бара нови методи, нови концепти кои можат да опфатат нов опсег на проблеми; го проширува полето на математичкото истражување. Последните децении ни дадоа многу примери од ваков вид. За да се увериме во ова, доволно е да се потсетиме на појавата во математиката на такви сега централни гранки како што се теоријата на случајни процеси, теоријата на информации, теоријата за оптимална контрола на процесите, теоријата на редици и голем број области поврзани со електронските компјутери.

Математиката е јазик на науката

За математиката, како јазик на науката, за прв пат, великиот Галилео Галилеј, пред четиристотини години јасно и јасно кажа: „Филозофијата е напишана во една грандиозна книга, која е секогаш отворена за сите - зборувам за природата. Но, можат да го разберат само оние што научиле да го разбираат.“ јазикот и знаците со кои е напишано. Напишан е на математички јазик, а знаците се неговите математички формули“. Несомнено е дека оттогаш науката постигна огромен напредок, а математиката е нејзин верен помошник. Без математика, многу напредок во науката и технологијата едноставно би биле невозможни. Не за џабе еден од водечките физичари, В. Хајзенберг, го опишал местото на математиката во теориската физика вака: „Примарниот јазик што се развива во процесот на научна асимилација на фактите е обично јазикот на математиката во теоретската физика, имено математичка шема која им овозможува на физичарите да ги предвидат резултатите од идните експерименти“.

За да комуницираат и да ги изразат своите мисли, луѓето ги создале најголемите говорни средства - жив говорен јазик и негово писмено снимање. Јазикот не останува непроменет, се прилагодува на условите за живеење, се збогатува со вокабулар и развива нови средства за изразување на најсуптилните нијанси на мислата.

Во науката, јасноста и прецизноста во изразувањето на мислите се особено важни. Научната презентација треба да биде кратка, но сосема дефинитивна. Затоа науката е должна да развие свој јазик, способен да ги пренесе неговите особености што е можно попрецизно. Познатиот француски физичар Луј де Броље прекрасно рекол: „... каде што може да се примени математички пристап кон проблемите, науката е принудена да користи посебен јазик, симболичен јазик, еден вид стенографија за апстрактна мисла, чии формули кога е правилно напишано, очигледно не оставајте Нема простор за каква било несигурност или какво било непрецизно толкување“. Но, на ова мора да додадеме дека математичката симболика не само што не остава простор за неточност во изразувањето и нејасно толкување, математичката симболика исто така овозможува автоматизирање на спроведувањето на оние дејства што се неопходни за да се добијат заклучоци.

Математичката симболика ви овозможува да го намалите снимањето на информациите, правејќи ги видливи и погодни за последователна обработка.

Во последниве години, се појави нова линија во развојот на формализирани јазици, поврзана со компјутерската технологија и употребата на електронски компјутери за контрола на производните процеси. Неопходно е да се комуницира со машината, неопходно е да се даде можност во секој момент самостојно да го избере правилното дејство под дадените услови. Но, машината не го разбира обичниот човечки говор; треба да „разговарате“ со неа на јазик што таа го разбира. Овој јазик не треба да дозволува различни толкувања, несигурност, недоволност или прекумерна вишок на дадените информации. Во моментов, развиени се неколку јазични системи со помош на кои машината недвосмислено ги согледува информациите доставени до неа и дејствува земајќи ја предвид моменталната ситуација. Тоа е она што ги прави електронските компјутери толку флексибилни кога вршат сложени пресметковни и логички операции.

Употреба на математички метод и математички резултат

Не постојат природни феномени, технички или општествени процеси кои би биле предмет на изучување на математиката, но не би биле поврзани со физички, биолошки, хемиски, инженерски или општествени појави. Секоја природна научна дисциплина: биологија и физика, хемија и психологија - е одредена од материјалните карактеристики на нејзиниот предмет, специфичните карактеристики на областа на реалниот свет што ја проучува. Самиот објект или феномен може да се проучува со различни методи, вклучително и математички, но со менување на методите, сепак остануваме во границите на оваа дисциплина, бидејќи содржината на оваа наука е вистинскиот објект, а не методот на истражување. За математиката, материјалниот предмет на истражување не е од одлучувачко значење, важен е методот што се користи. На пример, тригонометриските функции може да се користат и за проучување на осцилаторното движење и за одредување на висината на недостапниот објект. Кои феномени од реалниот свет можат да се изучуваат со помош на математичкиот метод? Овие појави не се детерминирани од нивната материјална природа, туку исклучиво од нивните формални структурни својства и, пред сè, од квантитативните односи и просторните форми во кои постојат.

Математичкиот резултат има својство дека не само што може да се користи при проучување на еден конкретен феномен или процес, туку може да се користи и за проучување на други појави, чија физичка природа е фундаментално различна од претходно разгледаните. Така, правилата за аритметика се применливи во економските проблеми, во технолошките процеси, во решавањето на земјоделските проблеми и во научното истражување.

Математиката како креативна сила има за цел развој на општи правила кои треба да се користат во бројни посебни случаи. Оној што ги создава овие правила создава нешто ново, создава. Секој што применува готови правила во самата математика повеќе не создава, туку создава нови вредности во други области на знаење со помош на математички правила. Во денешно време, со помош на компјутер се обработуваат податоци за интерпретација од вселенски слики, како и информации за составот и староста на карпите, геохемиските, географските и геофизичките аномалии. Несомнено е дека употребата на компјутери во геолошките истражувања ги остава овие студии геолошки. Принципите на компјутерската работа и нивниот софтвер беа развиени без да се земе предвид можноста за нивна употреба во интерес на геолошката наука. Самата оваа можност се определува со фактот што структурните својства на геолошките податоци се во согласност со логиката на одредени компјутерски програми.

Математичките концепти се земени од реалниот свет и се поврзани со него. Во суштина, ова ја објаснува неверојатната применливост на резултатите од математиката на феномените на светот околу нас.

Математиката, пред да проучува која било појава користејќи свои методи, го создава својот математички модел, т.е. ги наведува сите карактеристики на појавата што ќе се земат предвид. Моделот го принудува истражувачот да ги избере оние математички алатки кои ќе му овозможат адекватно да ги пренесе карактеристиките на феноменот што се проучува и неговата еволуција.

Ајде да земеме модел на планетарен систем како пример. Сонцето и планетите се сметаат за материјални точки со соодветни маси. Интеракцијата на секои две точки е одредена од силата на привлекување меѓу нив. Моделот е едноставен, но повеќе од триста години со голема точност ги пренесува карактеристиките на движењето на планетите од Сончевиот систем.

Во проучувањето на биолошките и физичките природни феномени се користат математички модели.

Математика и животна средина

Секаде сме опкружени со движење, променливи и нивните односи. Различни видови движења и нивните обрасци го сочинуваат главниот предмет на изучување на специфични науки: физика, геологија, биологија, социологија и други. Затоа, прецизниот јазик и соодветните методи за опишување и проучување на променливите величини се покажаа неопходни во сите области на знаење во приближно иста мера колку што се неопходни броевите и аритметиката во описот на квантитативните односи. Математичката анализа ја формира основата на јазикот и математичките методи за опишување на променливите и нивните односи. Во денешно време, без математичка анализа, невозможно е не само да се пресметаат вселенските траектории, работата на нуклеарните реактори, движењето на океанските бранови и моделите на развој на циклонот, туку и економично да се управува со производството, дистрибуцијата на ресурси, организацијата на технолошките процеси, да се предвиди курсот. на хемиски реакции или промени во бројот на различни видови животни и растенија меѓусебно поврзани во природата, бидејќи сето тоа се динамични процеси.

Една од најинтересните примени на модерната математика се нарекува теорија на катастрофа. Неговиот творец е еден од извонредните математичари во светот, Рене Том. Томовата теорија во суштина е математичка теорија на процеси со „скокови“. Тоа покажува дека појавата на „скокови“ во континуирани системи може да се опише математички и промените во типот може да се предвидат квалитативно. Моделите изградени врз основа на теоријата на катастрофа веќе доведоа до корисни сознанија за многу случаи од реалниот живот: во физиката (пример е кршењето на брановите на водата), физиологијата (дејството на срцевите контракции или нервните импулси) и општествените науки. Изгледите за примена на оваа теорија, најверојатно во биологијата, се огромни.

Математиката овозможи да се справи со други практични прашања кои бараа не само употреба на постојните математички алатки, туку и развој на самата математичка наука.

Слични документи

Емпириски, теоретски и производно-технички форми на научно знаење. Употреба на специјални методи (набљудување, мерење, споредба, експеримент, анализа, синтеза, индукција, дедукција, хипотеза) и приватни научни методи во природните науки.

апстракт, додаден на 13.03.2011 година


Суштината на принципот на систематичност во природните науки. Опис на екосистемот на слатководно тело, листопадна шума и нејзините цицачи, тундра, океан, пустина, степски, долови. Научни револуции во природните науки. Општи методи на научно знаење.

тест, додаден на 20.10.2009 година


Проучување на концептот на научна револуција, глобални промени во процесот и содржината на системот на научно знаење. Аристотеловиот геоцентричен систем на светот. Студии на Никола Коперник. Законите на Јоханес Кеплер за планетарно движење. Главните достигнувања на I. Newton.

презентација, додадена 26.03.2015


Основни методи на изолирање и проучување на емпириски објект. Набљудување на емпириски научни сознанија. Техники за добивање квантитативни информации. Методи кои вклучуваат работа со добиените информации. Научни факти за емпириско истражување.

апстракт, додаден 03/12/2011


Методологија на природните науки како систем на човековата когнитивна активност. Основни методи на научно проучување. Општи научни пристапи како методолошки принципи на сознавање на интегралните објекти. Современи трендови во развојот на природните науки.

апстракт, додаден на 05.06.2008 година


Синергетиката како теорија на самоорганизирачките системи во современиот научен свет. Историја и логика на појавата на синергетски пристап во природните науки. Влијанието на овој пристап врз развојот на науката. Методолошко значење на синергетиката во современата наука.

апстракт, додаден на 27.12.2016


Споредба, анализа и синтеза. Главните достигнувања на научната и технолошката револуција. Концептот на Вернадски за ноосферата. Потеклото на животот на земјата, основни принципи. Еколошки проблеми на регионот Курган. Важноста на природните науки за општествено-економскиот развој на општеството.

тест, додаден на 26.11.2009 година


Суштината на процесот на природно-научното знаење. Посебни форми (страни) на научни сознанија: емпириски, теоретски и производствени и технички. Улогата на научниот експеримент и математичкиот истражувачки апарат во системот на модерната природна наука.

извештај, додаден на 11.02.2011 година


Примена на математички методи во природните науки. Периодично право Д.И. Менделеев, неговата модерна формулација. Периодични својства на хемиски елементи. Теорија на атомска структура. Главни типови на екосистеми според нивното потекло и извор на енергија.

апстракт, додаден 03/11/2016


Развој на науката во дваесеттиот век. под влијание на револуцијата во природните науки на крајот од 19-20 век: откритија, нивна практична примена - телефон, радио, кино, промени во физиката, хемијата, развој на интердисциплинарни науки; Психа, интелигенција во филозофските теории.

Научните методи се збир на техники и операции за практично и теоретско познавање на реалноста.

Истражувачките методи ги оптимизираат човековите активности и ги опремуваат со најрационални начини на организирање активности. А.П. Избраните методи често се комбинираат и комбинираат во текот на истражувачкиот процес.

Општите методи на сознавање се однесуваат на која било дисциплина и овозможуваат поврзување на сите фази од процесот на сознавање. Овие методи се користат во секое поле на истражување и овозможуваат да се идентификуваат врските и карактеристиките на предметите што се проучуваат. Во историјата на науката, истражувачите вклучуваат метафизички и дијалектички методи меѓу таквите методи. Приватни методи на научно знаење се методи кои се користат само во одредена гранка на науката. Различни методи на природните науки (физика, хемија, биологија, екологија итн.) се посебни во однос на општиот дијалектички метод на сознавање. Понекогаш приватните методи може да се користат и надвор од гранките на природните науки од кои настанале.

На пример, физичките и хемиските методи се користат во астрономијата, биологијата и екологијата. Често истражувачите применуваат комплекс на меѓусебно поврзани приватни методи за проучување на една тема. На пример, екологијата истовремено ги користи методите на физиката, математиката, хемијата и биологијата. Посебни методи на сознавање се поврзани со посебни методи. Посебните методи испитуваат одредени карактеристики на предметот што се проучува. Тие можат да се манифестираат на емпириско и теоретско ниво на знаење и да бидат универзални.

Меѓу посебните емпириски методи на сознавање се набљудувањето, мерењето и експериментот.

Набљудувањето е намерен процес на согледување на предметите на реалноста, сетилен одраз на предмети и феномени, при што едно лице добива примарни информации за светот околу него. Затоа, истражувањето најчесто започнува со набљудување, а дури потоа истражувачите преминуваат на други методи. Набљудувањата не се поврзани со ниту една теорија, но целта на набљудувањето е секогаш поврзана со некоја проблемска ситуација.

Набљудувањето претпоставува постоење на конкретен план за истражување, претпоставка која е предмет на анализа и верификација. Набљудувањата се користат таму каде што не можат да се извршат директни експерименти (во вулканологија, космологија). Резултатите од набљудувањето се запишуваат во опис, забележувајќи ги оние знаци и својства на предметот што се изучува што се предмет на проучување. Описот мора да биде што е можно поцелосен, точен и објективен. Токму описите на резултатите од набљудувањето ја сочинуваат емпириската основа на науката, врз основа на нив се создаваат емпириски генерализации, систематизација и класификација.

Мерењето е определување на квантитативните вредности (карактеристики) на проучуваните аспекти или својства на објектот со помош на специјални технички уреди. Мерните единици со кои се споредуваат добиените податоци играат важна улога во студијата.

Експериментот е метод на сознание со кој феномените на реалноста се проучуваат под контролирани и контролирани услови. Се разликува од набљудувањето со интервенција во предметот што се проучува, односно активност во однос на него. При спроведување на експеримент, истражувачот не е ограничен на пасивно набљудување на појавите, туку свесно интервенира во природниот тек на нивното настанување преку директно влијание врз процесот што се проучува или менувајќи ги условите во кои се одвива овој процес.

Развојот на природните науки го покренува проблемот со строгоста на набљудувањето и експериментот. Факт е дека им требаат специјални алатки и уреди, кои неодамна станаа толку сложени што самите почнуваат да влијаат на објектот на набљудување и експеримент, што, според условите, не би требало да биде случај. Ова првенствено се однесува на истражувањата од областа на физиката на микросветот (квантна механика, квантна електродинамика итн.).

Аналогијата е метод на сознание во кој преносот на знаењето добиено при разгледување на кој било објект се случува на друг, помалку проучен и кој моментално се проучува. Методот на аналогија се заснова на сличноста на предметите според голем број карактеристики, што овозможува да се добие целосно веродостојно знаење за предметот што се изучува.

Употребата на методот на аналогија во научното знаење бара одредена претпазливост. Овде е исклучително важно јасно да се идентификуваат условите под кои функционира најефективно. Меѓутоа, во случаи кога е можно да се развие систем на јасно формулирани правила за пренос на знаење од модел на прототип, резултатите и заклучоците со помош на методот на аналогија добиваат доказна сила.

Анализата е метод на научно знаење, кој се заснова на постапката на ментална или реална поделба на објектот на неговите составни делови. Распарчувањето има за цел да премине од проучување на целината кон проучување на неговите делови и се врши со апстрахирање од поврзувањето на деловите едни со други.

Синтезата е метод на научно знаење, кој се заснова на постапката на комбинирање на различни елементи на предметот во една целина, систем, без кој е невозможно вистинското научно познавање на оваа тема. Синтезата не делува како метод на конструирање на целината, туку како метод на претставување на целината во форма на единство на знаење добиено преку анализа. Во синтезата, не постои само обединување, туку генерализација на аналитички идентификуваните и проучуваните карактеристики на објектот. Одредбите добиени како резултат на синтеза се вклучени во теоријата на објектот, која збогатена и префинета го одредува патот на новото научно истражување.

Индукцијата е метод на научно знаење, кој е формулација на логичен заклучок преку сумирање на набљудувачки и експериментални податоци.
Дедукцијата е метод на научно знаење, кој се состои во премин од одредени општи премиси кон одредени резултати и последици.
Решението на кој било научен проблем вклучува изнесување на различни претпоставки, претпоставки и најчесто повеќе или помалку поткрепени хипотези, со помош на кои истражувачот се обидува да објасни факти кои не се вклопуваат во старите теории. Хипотезите се јавуваат во неизвесни ситуации, чие објаснување станува релевантно за науката. Покрај тоа, на ниво на емпириско знаење (како и на ниво на неговото објаснување), често има контрадикторни судови. За да се решат овие проблеми, потребни се хипотези.

Хипотеза е секоја претпоставка, претпоставка или предвидување дадено за да се елиминира ситуацијата на несигурност во научното истражување. Според тоа, хипотезата не е веродостојно знаење, туку веројатно знаење, чија вистинитост или неточност сè уште не е утврдена.
Секоја хипотеза мора да се оправда или со постигнатото знаење за дадена наука или со нови факти (несигурното знаење не се користи за да се поткрепи хипотезата). Таа мора да има својство да ги објаснува сите факти кои се однесуваат на дадено поле на знаење, да ги систематизира, како и факти надвор од ова поле, да предвидува појава на нови факти (на пример, квантната хипотеза на М. Планк, изнесена на почетокот на 20 век, доведе до создавање на квантна механика, квантна електродинамика и други теории). Покрај тоа, хипотезата не треба да противречи на постоечките факти. Хипотезата мора или да се потврди или да се побие.

в) приватните методи се методи кои функционираат или само во рамките на одредена гранка на природната наука или надвор од гранката на природната наука каде што настанале. Ова е методот на ѕвонење на птиците што се користи во зоологијата. И методите на физиката што се користат во другите гранки на природните науки доведоа до создавање на астрофизика, геофизика, кристална физика итн. За проучување на еден предмет често се користи комплекс на меѓусебно поврзани приватни методи. На пример, молекуларната биологија истовремено ги користи методите на физиката, математиката, хемијата и кибернетиката.

Моделирањето е метод на научно знаење засновано на проучување на реални предмети преку проучување на модели на овие објекти, т.е. со проучување на заменски предмети од природно или вештачко потекло кои се подостапни за истражување и (или) интервенција и имаат својства на вистински предмети.

Својствата на кој било модел не треба, и не можат точно и целосно да одговараат на апсолутно сите својства на соодветниот реален објект во сите ситуации. Во математичките модели, секој дополнителен параметар може да доведе до значителна компликација на решавањето на соодветниот систем на равенки, до потреба од примена на дополнителни претпоставки, отфрлање мали поими итн., со нумеричко моделирање, времето на обработка на проблемот од страна на компјутер непропорционално се зголемува, а грешката во пресметката се зголемува.

Разновидноста на методите на научното знаење создава тешкотии во нивната примена и разбирање на нивната улога. Овие проблеми се решаваат со посебно поле на знаење - методологија. Главната цел на методологијата е да го проучи потеклото, суштината, ефективноста и развојот на методите на сознавање.