Структура естественнонаучного познания

26 Янв 2014 | Автор: | Комментариев нет »

Содержание

 Введение 3

1. Понятие метода. Метод и методология Уровни естественнонаучного познания 4

2. Эмпирические методы естественнонаучного познания 9

3. Теоретические методы естественнонаучного познания 10

4. Совместные методы естественнонаучного познания 13

Заключение 17

Список литературы 18

Введение

Мы движемся вперёд в понимании мира. Его познание невозможно без усвоения накопленных знаний. Это нелёгкий труд, превратившийся в современном мире в процесс, длящийся всю жизнь. Освоение уже существующего знания и сотворение нового, по сути, единый неразрывный процесс. Естественно, что любое новое знание невозможно, если оно не основано на уже существующем знании. Поэтому столь важно освоение традиции.

Само понятие «естествознание» носит обобщающий характер. Очевидно, что оно лишь констатирует факт возникновения совокупности дисциплин, исследующих природу. В основании этой совокупности уже со времён Аристотеля лежит физика. Именно она почти до XX века определяла нормативы научно-исследовательской деятельности в области естествознания, и не только его. Разумеется, современное знание не может быть охарактеризовано только как естественнонаучное и даже как только научное. К началу XXI века вследствие интеграционных процессов, возникших в науке благодаря развитию кибернетики, общей теории систем, синергетики, вследствие глобализации информационных процессов, прежде очевидные и чётко определяемые границы естествознания были размыты.

1. Понятие метода. Метод и методология. Уровни естественнонаучного познания

Современные энциклопедические определения методологии: «Методология (от «метод» и «логия») – учение о структуре, логической организации, методах и средствах деятельности» (Советский энциклопедический словарь).

«Методология – система принципов и способов организации и построения теоретической и практической деятельности, а также учение об этой системе» (Философский энциклопедический словарь).

Если обобщить эти определения и придать большую строгость, то можно дать следующее: методология – это учение об организации деятельности. Такое определение однозначно детерминирует и предмет методологии – организация деятельности [2, c. 177].

В этом случае методологию можно рассматривать очень широко – как учение об организации любой человеческой деятельности: и научной, и любой практической профессиональной деятельности, и художественной, и игровой и т.д. – с одной стороны. С другой стороны – и индивидуальной, и коллективной деятельности.

Познание может быть не только научным. Научная методология познания представляет пусть весьма эффективный, но только один из способов освоения мира. Хотя применение научного метода является основой современного отношения к миру его нельзя признать универсальным, хотя бы уже в силу историчности самой науки. Научное естествознание может быть последний, но, тем не менее, - только этап в истории развития самого естествознания. Соответственно, главное, внесённое наукой в естествознание, связано с понятием методологии. Её внедрение привело к радикальной перестройке естественного языка и способствовало возникновению систем понятий, эффективно описывающих действительность.

В своей основе познание - это сложный творческий процесс. Познание многолико. В некоторых процессах познания преобладают инновационные аспекты и, следовательно, в них творчество играет основную роль, а в некоторых - преобладают традиционные или консервативные аспекты и тогда инновационность отходит на второй план. Первый тип познания характерен для науки, а второй - для образования. Итак, естественнонаучное познание неразрывно связано с творчеством. Творчество по определению предполагает «сотворение» нового знания. Поэтому важно понять, как оно творится.

Творчество не подчиняется каким-либо правилам, его нельзя рационализировать. История открытий показывает, насколько велик в них момент случайности, интуиции, вдохновения, прозрения. Их невозможно вместить в рамки каких-то правил и норм. Особенно велико значение творчества в искусстве. Художник, композитор, писатель используют лишь предельно общие рациональные правила неявным образом. Они достигают результатов, если талантливы. Талант объединяет в себе все трудноуловимые элементы творчества, без которых нет ни таланта, ни самого творчества.

Но естественнонаучное познание отличается от художественного аналога. Разумеется, и в нём без таланта и творчества немногого можно достичь. Но, тем не менее, хотя бы немногого достичь можно. В то же время это утверждение неприменимо к искусству. В чём же дело? Оно в том, что процессы познания в естествознании рационализируются в гораздо большей степени, чем в искусстве. В естествознании можно выделить систему общих правил. Они являются общей основой научного мышления. Дифференциация и спецификация норм естественнонаучного познания становится возможной благодаря наличию общей рациональной основы познания [4, c. 87].

Это значит, что можно выделить нормы рационального научного познания общие для всей науки и нормы рационального научного познания для каждой дисциплины. В первом случае мы имеем дело с принципами научного познания, а во втором - с методологией и методикой познания отдельных дисциплин.

В качестве примера общих правил познания приведём метод Декарта:

1. Ничего не принимать за истинное, что не представляется ясным и отчётливым.

2. Трудные вопросы делить на столько частей, сколько нужно для разрешения; начинать исследование с самых простых и удобных для познания вещей и восходить постепенно к познанию трудных и сложных.

3. Останавливаться на всех подробностях, на всё обращать внимание, чтобы быть уверенным, что ничего не упущено.

Очевидно, что эти правила познания могут быть применены в любой сфере. Однако в областях не связанных с применением строгих рациональных норм мышления эти правила не рефлексируются и исполняются неявно, интуитивно, поскольку, по сути, они являются обобщением повседневного опыта и здравого смысла.

В качестве примера принципов научного познания приведём следующие:

 Причинность: выражает один из моментов всеобщего взаимодействия - генетическую связь явлений. Суть причинности в порождении причиной следствия.

 Критерий истины: если под истиной понимается соответствие человеческих знаний действительности, совпадение человеческой мысли и объекта, то под критерием естественнонаучной истины понимается практическая её проверка наблюдениями, опытом, экспериментами.

 Относительность научного знания: научное знание (понятия, идеи, концепции, модели, теории...) относительно и ограничено. Главное - установить границы соответствия знания действительности: установить интервал адекватности [4, c. 89].

В чём смысл существования всех этих принципов, правил, методов научного естествознания? Ответ очевиден: для получения знания. Но в естествознании существующее знание имеет смысл только в том случае, если оно воспроизводит не только самое себя, но и все возможные следствия собственного существования. Такой способ существования естественнонаучного знания реализуется в теории. Её общее определение выглядит так: это мысленные схемы с допущениями, которые подбираются так, чтобы получалось согласие с экспериментальными данными; они содержат умозрительные идеи и общий подход к решению различных проблем. Теория - это конечный результат процесса познания, естественно, познание начинается не с формулирования её конечных положений. Познание начинается с фактов.

Факты - эмпирический базис естествознания. Независимо от наших философских представлений о том, что представляет собой действительность, в естественнонаучном познании мы всё же исходим из «чувственных восприятий» или из «отсчётов на шкале приборов», как из реальных фактов. Мы верим таким фактам, потому что они согласуются между собой, несмотря на то, что их получают независимо друг от друга различные наблюдатели.

Например, в физике факты представляют собой определённые измерения, результаты эксперимента: ускорение свободно падающего тела равно 9.81 м/сек.; атом имеет размеры равные нескольким ангстремам и т. д. Понятно, что для достижения полной ясности каждый из этих фактов нуждается в некоторых комментариях: определение терминов, степень точности, пределы применимости. По мере накопления фактов мы всё дальше и дальше уходим от непосредственных ощущений и наши факты всё в большей степени начинают зависеть от выбора теории, в рамках которой они рассматриваются. Факты, чтобы быть надёжными, должны быть независимы от того, когда в каких лабораториях и какими наблюдателями они получены. «Можете ли вы повторить ваши результаты?» один из главных вопросов, задаваемых исследователю [9, c. 33].

Законы. Мы пытаемся собрать факты в отдельные группы и определить общие свойства, характеризующие их. Например, все металлы хорошо проводят электрический ток; натяжение пружины меняется при изменении веса растягивающего её груза. В итоге проводимых обобщений фактов, мы получаем определённые соотношения, которые называем правилами, принципами или законом. Закон - это конструирование явлений природы, а не приказ, который она получает. Когда мы пытаемся установить некий закон, мы обычно сосредотачиваем внимание на особенностях рассматриваемых явлений. Почти все законы можно выразить с помощью слова «постоянный» как их существенной характеристики. Мы стараемся найти законы, потому что стремимся привести в систему закономерности в поведении природы.

Концепции. В обычном смысле слова концепция - это идея или же общее понятие. В научных дискуссиях ей придаются различные значения. В естествознании концепции обобщают универсальные свойства и отношения. Это научные идеи общего характера, вокруг которых концентрируется научная мысль, например:

1. Теплота как форма молекулярного движения;

2. Теплота как форма энергии;

3. Законы движения Ньютона;

4. Сохранение энергии;

5. Сохранение количества движения.

Математические концепции - полезные понятия, характеризующие предельно общие соотношения, например: понятие о прямой пропорциональности (растяжение - груз); понятие о пределе (давление в данной точке) и т. д.

Научные концепции - полезные понятия, получаемые из эксперимента, например:

1. Векторы складываются;

2. Теплота - причина повышения температуры тел;

3. Молекула как основная частица.

Большинство научных концепций рождается из эксперимента или до некоторой степени связано с экспериментом. Другие области научного мышления - чисто умозрительные. Однако в естествознании они полезны и необходимы в получении нового знания. Гипотезы - это отдельные предположения или догадки, к которым прибегают при построении теории или при постановке эксперимента, имеющего целью непосредственную проверку какой-либо теории в том случае, когда это представляется возможным [9, c. 36].

Таково восхождение естественнонаучного познания от фактов до теории. Однако путь, пройденный познанием от факта до теории, сам по себе не может быть гарантией качества теории. Сформулированная теория развивается и доказывает своё право на существование. Далеко не все теории выдерживают испытание временем. Лишь по мере того как теория постепенно превращается в некую общую форму знания, которая может удовлетворительно объяснить многие наблюдаемые явления, мы начинаем всё больше и больше ей доверять. Так возникают теории, которые называются «хорошими». Они определяются последовательностью своих положений, простотой оснований, малочисленностью принятых аксиом, полезностью, способностью предсказывать, наконец, той глубиной чувства уверенности, которую она даёт.

2. Эмпирические методы естественнонаучного познания

К эмпирическому уровню относятся приемы, методы и формы познания, связанные с непосредственным отражением объекта, материально-чувственным взаимодействием с ним человека. На этом уровне происходят накопление, фиксация, группировка и обобщение исходного материала для построения опосредованного теоретического знания.

Наблюдение - целенаправленное восприятие явлений объективной действительности; 2) описание - фиксация средствами естественного или искусственного языка сведений об объектах; 3) измерение - сравнение объектов по каким-либо сходным свойствам или сторонам; 4) эксперимент - наблюдение в специально создаваемых и контролируемых условиях, что позволяет восстановить ход явления при повторении условий.

К эмпирическому уровню относят такие методы, как наблюдение, различные формы экспериментирования, предметное моделирование, описание полученных результатов, измерение и др. На эмпирическом уровне познания складываются основные формы знания - научный факт и закон. Закон - высшая цель эмпирического уровня познания - является результатом мыслительной деятельности по обобщению, группировке, систематизации фактов, в которой применяются различные приемы мышления (аналитические и синтетические, индуктивные и дедуктивные и пр.). Закон отражает устойчивое, повторяющееся в явлении.

3. Теоретические методы естественнонаучного познания

К теоретическому уровню относятся все те формы, методы и способы организации знания, которые характеризуются той или иной степенью опосредованности и обеспечивают создание, построение и разработку научной теории (логически организованного знания о законах, необходимых связях и отношениях предметной области данной науки). Сюда относятся теория и такие ее элементы и составные части, как научные абстракции, идеализации и мысленные модели; научная идея и гипотеза; различные методы оперирования с научными абстракциями и построения теорий, логические средства организации знания и т.д. [5, c. 29]

Теория - это высшая форма познания. Естественнонаучные теории нацелены на описание некой целостной предметной области, объяснение и систематизацию эмпирически выявленных ее закономерностей и предсказание новых закономерностей. Теория обладает особым достоинством - возможностью получать знание об объекте, не вступая с ним в непосредственный чувственный контакт.

Если продолжить процесс конкретизации познавательных форм, то от принципов следует перейти к общим методам естественнонаучного познания. Это именно общие методы, то есть они пригодны и желательны для применения в естественнонаучных дисциплинах.

Индуктивный метод. Разработка индуктивного метода традиционно связывается с именем английского мыслителя Фрэнсиса Бэкона. Считается, что он и Галилео Галилей сделали революционный гносеологический вклад в виде развитого ими эмпирического метода. Но, если быть точным, то эмпирический или индуктивный метод не являлся, конечно, только их изобретением. Основы его были заложены Аристотелем и его комментаторами; в XII и XIII вв. мастера логики подняли его на неизмеримо более высокий уровень, а период католической контрреформации совпал с триумфом метода, предложившего рациональное знание в обстановке расцвета скептицизма, астрологии и магии эпохи Возрождения.

Итак, Ф. Бэкон, если выразить это в предельно общей форме, следующим образом сформулировал суть индуктивного метода:

1. Производить наблюдения и регистрировать факты.

2. Проводить возможно большее количество экспериментов и сводить результаты в таблицы.

3. Извлекать правила и законы методом индукции.

Современную интерпретацию индуктивного метода можно представить следующим образом:

1. Производить наблюдения и эксперименты для извлечения из них правил и законов

2. Формулировать гипотезы.

3. Выводить следствия из гипотезы и уже известных законов.

4. Производить эксперименты для проверки этих следствий.

Дедуктивный метод. Другой общий метод естественнонаучного познания называется дедуктивным. Суть его заключается в следующем: мы исходим из каких-то общих правил или представлений, а затем путём логических рассуждений выводим из них частные следствия или предсказания. Если эксперимент подтверждает предсказания, то мы продолжаем развивать свою схему. Если же результаты эксперимента расходятся с нашими выводами, мы подвергаем сомнению первоначальные предположения и пытаемся видоизменить их. Например, мы могли бы предположить, что затмения Луны вызываются тем, что Земля оказывается на пути солнечных лучей и отбрасывает тень на Луну; затем мы делаем предположение о характере движения Солнца и Луны и затем путём дедукции приходим к выводу, что затмение снова должно произойти через промежуток времени достаточный для того, чтобы Солнце и Луна вернулись в то же самое положение. Так комбинируя простые наблюдения и разумные предположения, мы могли бы сделать дедуктивный вывод о восемнадцатилетнем цикле повторения затмений. Хороший пример использования дедуктивного метода в науке даёт исследовательская деятельность И. Ньютона. Он начинал исследование с того, что обращался к какой-то идее, но сразу же отбрасывал её, если её положения приходили в противоречие с наблюдаемыми фактами [5, c. 32].

Аналогия - метод познания, при котором происходит перенос знания, полученного при рассмотрении какого-то одного объекта на другой, менее изученный, в данный момент изучаемый.

Моделирование - научный метод, основанный на изучении объектов посредством их моделей. Применяется в случаях, когда изучаемый объект или явление оказываются недоступными для изучения. В науке используются следующие типы моделирования:

 предметное моделирование - исследование ведется на модели, воспроизводящей определенные геометрические, физические, динамические или функциональные характеристики объекта-оригинала.

 знаковое моделирование - в качестве моделей выступают схемы, чертежи, формулы. Важным видом такого моделирования является математическое моделирование.

 мыслительное моделирование - при этом типе вместо знаковых моделей используются мыслительно-наглядные представления этих операций. В последнее время в науке получил большое распространение модельный эксперимент с использованием компьютеров. В этом случае в качестве модели выступает программа функционирования изучаемого объекта.

Анализ - метод научного познания, в основу которого положена процедура мыслительного или реального расчленения предмета на составляющие части. Анализ обычно является начальной стадией любого исследования.

Синтез - метод научного исследования, основанный на соединении различных элементов предмета в единое целое, в систему. Синтез выступает не как метод конструирования целого, а как метод представления целого в форме единства знаний, полученных при анализе. При синтезе происходит не просто объединение, а обобщение аналитически выделенных и изученных особенностей объекта.

4. Совместные методы естественнонаучного познания

После триумфа классической механики Ньютона химия в лице Лавуазье, положившего начало систематическому применению весов, встала на количественный путь, а вслед за ней и другие естественные науки. «Таково первое основание, по которому физик не может обойтись без математики; она дает ему единственный язык, на котором он в состоянии изъясняться.

Дифференциальное и интегральное исчисление хорошо подходит для описания изменения скоростей движений, а вероятностные методы - для необратимости и создания нового. Все можно описать количественно, и тем не менее остается проблемой отношение математики к реальности. По мнению одних методологов, чистая математика и логика используют доказательства, но не дают нам никакой информации о мире (почему А. Пуанкаре и считал, что законы природы конвенциальны), а только разрабатывают средства его описания.

Однако, еще Аристотель писал, что число есть промежуточное между частным предметом и идеей, а Галилей полагал, что Книга Природы написана языком математики.

Не имея непосредственного отношения к реальности, математика не только описывает эту реальность, но и позволяет, как в уравнениях Максвелла, делать новые интересные и неожиданные выводы о реальности из теории, которая представлена в математической форме. Как же объяснить непостижимую истинность математики и ее пригодность для естествознания? Может все дело в том, что «механизм математического творчества, например, не отличается существенно от механизма какого бы то ни было иного творчества». Или более пригодны более сложные, системные объяснения?

По мнению некоторых методологов, законы природы не сводятся к написанным на бумаге математическим соотношениям. Их надо понимать как любой вид организованности идеальных прообразов вещей, или пси-функций.

Есть три вида организованности: простейший - числовые соотношения; более сложный - ритмика 1-го порядка, изучаемая математической теорией групп; самый сложный - ритмика 2-го порядка - «слово». Два первых вида организованности наполняют Вселенную мерой и гармонией, третий - смыслом. В рамках этого объяснения математика занимает свое особое место в познании.

Так или иначе, подобные методологические разработки тесно связаны с дискуссиями по основаниям математики и перспективам ее развития, сводящимися к следующим основным темам: 1) как математика соотносится с миром и дает возможность познавать его; 2) какой способ познания преобладает в математике - дискурсивный или интуитивный; 3) как устанавливаются математические истины - путем конвенции, как полагал

Пуанкаре, или с помощью более объективных критериев.

Развитие науки определяется внешними и внутренними факторами. К первым относится влияние государства, экономических, культурных, национальных параметров, ценностных установок ученых. Вторые определяют и определяются внутренней логикой и динамикой развития науки. Не всегда первые можно четко отделить от вторых, и тем не менее данное разделение полезно.

Внутренняя динамика развития науки имеет свои особенности на каждом из уровней исследования. Эмпирическому уровню присущ кумулятивный характер, поскольку даже отрицательный результат наблюдения или эксперимента вносит свой вклад в накопление знаний. Теоретический уровень отличается более скачкообразным характером, так как каждая новая теория представляет собой качественное преобразование системы знания. Новая теория, пришедшая на смену старой, не отрицает ее полностью (хотя в истории науки имели место случаи, когда приходилось отказываться от ложных концепций теплорода, электрической жидкости и т. п.), но чаще ограничивает сферу ее применимости, что позволяет говорить о преемственности в развитии теоретического знания.

Вопрос о смене научных концепций является одним из наиболее злободневных в современной методологии науки. В первой половине XX в. основной структурной единицей исследования признавалась теория, и вопрос о ее смене ставился в зависимость от ее верификации (эмпирического подтверждения) или фальсификации (эмпирического опровержения). Главной методологической проблемой считалась проблема сведения теоретического уровня исследований к эмпирическому, что, в конечном счете, оказалось невозможным.

В начале 60-х годов XX в. американский ученый Т. Кун выдвинул концепцию, в соответствии с которой теория до тех пор остается принятой научным сообществом, пока не подвергается сомнению основная парадигма

(установка, образ) научного исследования в данной области. Динамика науки была представлена Куном следующим образом:

Старая парадигма – нормальная стадия развития науки – революция в науке – новая парадигма,

Парадигмальная концепция развития научного знания затем была конкретизирована с помощью понятия «исследовательской программы» как структурной единицы более высокого порядка, чем отдельная теория. В рамках исследовательской программы и обсуждается вопрос об истинности научных теорий.

Заключение

Методология – это учение об организации деятельности. Такое определение однозначно детерминирует и предмет методологии – организация деятельности.

Познание может быть не только научным. Научная методология познания представляет пусть весьма эффективный, но только один из способов освоения мира. Хотя применение научного метода является основой современного отношения к миру его нельзя признать универсальным, хотя бы уже в силу историчности самой науки.

К эмпирическому уровню относятся приемы, методы и формы познания, связанные с непосредственным отражением объекта, материально-чувственным взаимодействием с ним человека. На этом уровне происходят накопление, фиксация, группировка и обобщение исходного материала для построения опосредованного теоретического знания.

К теоретическому уровню относятся все те формы, методы и способы организации знания, которые характеризуются той или иной степенью опосредованности и обеспечивают создание, построение и разработку научной теории (логически организованного знания о законах, необходимых связях и отношениях предметной области данной науки). Сюда относятся теория и такие ее элементы и составные части, как научные абстракции, идеализации и мысленные модели; научная идея и гипотеза; различные методы оперирования с научными абстракциями и построения теорий, логические средства организации знания и т.д.

Список литературы

1. Аруцев В. Концепции современного естествознания. – М.: Владос, 1998.

2. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. – М.: Академия, 2000.

3. Концепции современного естествознания / Под ред. С. И. Самагина. 3-е изд. Ростов-на-Дону: Феникс, 2001.

4. Кузнецов Б. Г. Развитие физических идей от Галилея до Эйнштейна в свете современной науки. – СПб.: Петрополис, 1991.

5. Рузавин Г. И. Концепции современного естествознания: Учеб. для вузов. М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997.

6. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учеб. 2-е изд, перераб. и доп. М.: Альфа-М, ИНФАРА-М, 2003.

7. Рябенко В.И. История естествознания. Курс лекций. – Магнитогорск, 2002.

8. Филатов В. И. Научное познание и мир человека. М.: Политиздат, 1989.

9. Фолта Я., Новак Л. История естествознания в датах. - М.: Просвещение, 1987.

 © Размещение материала на других электронных ресурсах только в сопровождении активной ссылки

Контрольная работа по КСЕ (Естествознание)

Вы можете заказать оригинальную авторскую работу на эту и любую другую тему.

(19.2 KiB, 61 downloads)
Здесь вы можете написать комментарий

* Обязательные для заполнения поля
Все отзывы проходят модерацию.
Навигация
Связаться с нами
Наши контакты

vadimmax1976@mail.ru

8-908-07-32-118

8-902-89-18-220

О сайте

Magref.ru - один из немногих образовательных сайтов рунета, поставивший перед собой цель не только продавать, но делиться информацией. Мы готовы к активному сотрудничеству!