metode științifice de cunoaștere empirică

Observarea are senzoriale - reflexie (în principal vizual) a obiectelor și fenomenelor lumii exterioare. Aceasta - metoda originală de cunoștințe empirice, ceea ce permite de a obține unele informații de bază despre obiectele realității.

Observarea științifică (în contrast cu observația convențională, de zi cu zi), se caracterizează printr-un număr de caracteristici:

intenționalitate (monitorizare ar trebui să fie efectuate pentru a rezolva sarcinile cercetării, și atenția privitorului fixat doar asupra fenomenelor asociate cu această sarcină);

sistematică (monitorizare ar trebui să fie efectuate strict în conformitate cu planul elaborat pe baza obiectivelor studiului);

Activitatea (cercetătorul ar trebui să caute în mod activ, să-l aloce punctele necesare fenomenului observat, atragerea la aceste cunoștințe și experiența lor, folosind o varietate de echipamente de supraveghere). Observarea științifică este întotdeauna însoțită de o descriere a obiectului de cunoaștere. Acesta din urmă este necesar să se stabilească proprietățile laturilor obiectul de studiu, care fac obiectul cercetării. Descrierea rezultatelor observațiilor constituie baza empirică a științei, bazată pe care cercetătorii creează generalizări empirice, în comparație cu obiectele aflate în studiu pentru unii parametri, pentru a le clasifica în funcție de unele proprietăți, caracteristici, pentru a afla succesiunea etapelor de formare și dezvoltare a acestora.

Aproape fiecare trece de știință a spus etapa inițială „descriptiv“ de dezvoltare. În același timp, cerințele de bază care se aplică descrierea științifică, sunt destinate pentru a face posibilă o mai completă, corectă și obiectivă. Descrierea ar trebui să dea imagine corectă și adecvată a obiectului în sine, să reflecte cu acuratețe fenomenele. Este important ca conceptele folosite pentru a descrie, a avut întotdeauna o semnificație clară și lipsită de ambiguitate. Odată cu dezvoltarea științei, schimba bazele sale instrumente mapate pentru a descrie, de multe ori creează o nouă paradigmă.

Cu titlu de observație poate fi directă și indirectă.

Prin observarea directă sau altă proprietate, o parte a obiectului sunt înregistrate, percepute de simțuri umane. Acest tip de observație a dat o mulțime de informații utile în istoria științei. Este cunoscut, de exemplu, că observațiile poziției planetelor și a stelelor pe cer, efectuat timp de mai mult de douăzeci de ani, Tiho Brage cu o precizie de neegalat cu ochiul liber, au stat la baza empirică pentru deschiderea legilor sale celebre Kepler.

În prezent, observarea vizuală directă este utilizat pe scară largă în explorarea spațială ca un important (și, uneori, indispensabil) metoda cunoștințelor științifice. Observațiile vizuale la bordul unei stații spațiale cu echipaj uman - metoda cea mai simplă și extrem de eficiente pentru a studia atmosfera a suprafeței parametrilor de spațiu, și uscatului.

Deși observarea directă continuă să joace un rol important în știința modernă, dar mai des decât observație științifică este indirectă, adică. E. se realizează cu ajutorul celor sau alte mijloace tehnice. Apariția și dezvoltarea acestor resurse este determinată în mare măsură de metoda de observare extraordinară oportunități de extindere, care a avut loc de-a lungul ultimelor patru secole.

Dacă, de exemplu, înainte de începerea astronomii din secolul XVII observate corpurile cerești cu ochiul liber, invenția lui Galileo în 1608 sub optic telescop nyalo observații astronomice cu un nivel nou, mult mai mare. Și crearea de astăzi telescoape cu raze X și le puteți introduce în spațiu la bordul stației orbitale (telescoape cu raze X poate lucra numai în afara atmosferei terestre) va permite monitorizarea unor astfel de obiecte în univers (pulsari, quasari), care, în orice alt mod de a studia ar fi fost imposibil.

La fel ca și dezvoltarea mijloacelor tehnice de observații suplimentare, stabilirea în secolul al XVII-lea, lumina microscopului, și mult mai târziu, în secolul XX, iar microscopul electronic a permis cercetatorilor sa observe lumea minunata a obiectelor microscopice, fenomene microscopice.

Dezvoltarea științei moderne, datorită rolului crescut al așa-numitelor observații indirecte. Astfel, obiectele și fenomenele studiate fizica nucleară, nu pot fi observate în mod direct sau folosind simțurile umane sau cu ajutorul dispozitivelor de cele mai avansate. Faptul că oamenii de știință observă în cursul cercetării empirice în fizica atomică - nu este micro-obiecte, ci doar rezultatele impactului lor asupra unor mijloace tehnice de investigare. De exemplu, în studierea proprietăților particulelor încărcate prin camera de nor cha particula, cercetătorul perceput în mod indirect - vizibil pe astfel de display-uri le-ar fi formarea de piese constând dintr-o multitudine de picături de lichid.

Orice observații științifice, cu toate că acestea se bazează în principal pe activitatea simțurilor, cerând în același timp participarea și gândirea teoretică. Cercetător, bazându-se pe cunoștințele și experiența lor, ar trebui să realizeze percepțiile senzoriale și le (descrieți) sau în termeni de limbaj obișnuit, sau exprimă - mai precis, și într-o formă prescurtată - în anumiți termeni științifici, în unele diagrame, tabele, figuri, și așa mai departe. .

Observațiile pot juca de multe ori un rol important euristică în cunoașterea științifică. complet nou fenomen poate fi deschis în observațiile permit să justifice acest lucru sau că ipoteza științifică. Pentru a lua doar un exemplu din istoria explorării spațiului. Participanții expediții lungi pe orbita spațială „Salyut-6“ stație, a efectuat observații ale oceanelor, din cauza lui, și chiar și în adâncurile sale este format din vremea planetei. așa-numitele vârtejuri sinoptice au fost descoperite ca urmare a acestor observații. Acestea din urmă sunt formațiuni specifice în ocean, în cazul în care vin dimensiunea și în culori diferite. Unele dintre ele au o culoare verzuie, care caracterizează upwelling la suprafață, în timp ce altele sunt diferite de culoare albastra - aici apa de pe suprafața frunzelor adânci. Aceste observații au confirmat ipoteza GI academician Marchuk, potrivit căruia oceanele lumii au zone active de energie, este un fel de „Generatorul pentru vremea“. A fost pe astfel de anomalii și începe formarea de cicloane.

Pentru unele concluzii cu privire la fenomenul cercetat pentru detectarea ceva semnificativ în ea de multe ori necesită un număr foarte mare de observații. De exemplu, pentru prognoza meteo chiar și pe termen scurt trebuie să dețină un număr foarte mare de observații de diferiți parametri meteorologici ai atmosferei. O astfel de monitorizare este realizată în lume, astăzi mai mult de 10 mii de stații meteorologice, primind datele necesare în zona de suprafața pământului, și aproximativ 800 de stații de radiosonda care colectează date pe intreaga grosime a atmosferei. La aceasta trebuie să adăugăm informațiile meteo care este rezultatul observațiilor efectuate cu echipamente speciale, dotate cu nave și aeronave, sateliți meteorologici fără pilot și stații spațiale cu echipaj uman. Acest complex întreg vast de mijloace tehnice observații globale ale atmosferei, pământul și suprafața oceanului, în scopul de a studia procesele fizice care determină anomalii meteorologice de pe planeta.

Rezultă din cele de mai sus rezultă că observația este o metodă foarte importantă de cunoștințe empirice, oferind o vastă colecție de informații despre lume. Ca istoria științei, atunci când se utilizează în mod corespunzător această metodă este foarte plină de satisfacții.

Experiment - o metodă mai sofisticată a cunoașterii empirice, în comparație cu observația. Aceasta presupune o expunere activă, orientată și strict controlate la un cercetător la obiect în studiu pentru a identifica și studiul uneia dintre laturile sale, proprietăți, conexiuni. În acest caz, experimentatorul poate converti obiectul în studiu, pentru a crea condiții artificiale ale studiului său, să intervină în cursul natural al proceselor.

Experimentul include și alte metode de cercetare empirice (observare, măsurare). În același timp, are o serie de caracteristici importante sunt unice pentru el.

În primul rând, experimentul ne permite studierea obiectului în forma „purificată“, adică. E. elimina toate tipurile de factori nefavorabili, straturi care împiedică procesul de investigare. De exemplu, efectuarea unor experimente necesită un local special echipate, protejate (ecranate) de influențe electromagnetice externe asupra obiectului în studiu.

În al doilea rând, în timpul obiectul test poate fi pus în unele artificiale, în special condiții extreme, de ex., E. fi studiate la temperaturi foarte scăzute, la presiuni extrem de mari, sau, dimpotrivă, în vid, la puteri mari ale câmpului electromagnetic și așa mai departe. N . În aceste condiții artificiale este posibil să se descopere proprietățile uimitoare și, uneori, neașteptate de obiecte, și să înțeleagă profund, astfel, esența lor. Un foarte interesant și promițător în acest sens sunt experimentele spațiale pentru a studia obiecte, astfel de fenomene singulare, condiții neobișnuite (imponderabilitate, vid înalt), care sunt imposibil de atins în laboratoarele terestre.

În al treilea rând, studiul unui proces, care experimentatorul poate interfera cu ea, să influențeze în mod activ cursul. După cum sa menționat de către academicianul IP Pavlov „observație colectează ce oferă natura, experiența aceeași lua de natură ceea ce vrea.“

În al patrulea rând, un avantaj important al multor experimente este reproductibilitatea lor. Aceasta înseamnă că condițiile experimentale și, în consecință, efectuate cu observația, măsurarea se poate repeta de câte ori este necesar pentru a obține rezultate fiabile.

Pregătirea și realizarea de experimente necesită respectarea anumitor condiții. Astfel, un experiment științific:

- niciodată nu a pus „la întâmplare“, aceasta presupune existența unui scop clar definit al studiului;

- nu este făcut „orb“, se bazează întotdeauna pe unele poziții teoretice inițiale;

- nu a efectuat neplanificate, haotic; cercetător pre contururile calea;

- Este nevoie de un anumit nivel de dezvoltare a mijloacelor de cunoștințe necesare pentru punerea sa în aplicare;

- Ar trebui să fie efectuată de către persoanele cu calificări relativ ridicate.

Numai combinația dintre toate aceste condiții determină succesul în studii experimentale.

În funcție de natura problemelor care trebuie rezolvate în cursul experimentelor, acestea din urmă sunt de obicei împărțite în cercetare și verificare.

Experimentele de cercetare fac posibilă detectarea unui obiect, noi, proprietăți necunoscute. Rezultatul acestui experiment poate fi concluzii nu urmați de cunoștințele disponibile cu privire la obiectul cercetării.

Experimentele de verificare sunt utilizate pentru a verifica, verificarea diferitelor constructe teoretice.

Pe baza metodologiei și rezultatele experimentelor pot fi împărțite în cantitativ și calitativ. Experimentele calitative sunt exploratorie în natură și nu duc la nici un raport cantitativ. Ele permit dezvăluie doar efectul diferiților factori asupra fenomenului studiat. Experimentele cantitative în vederea stabilirii unor relații cantitative precise în fenomenul în curs de investigare. În practica actuală, studiul pilot, ambele aceste tipuri de experimente sunt puse în aplicare, de obicei sub forma unor etape succesive de dezvoltare a cunoașterii.

Concluzii examinarea metodei experimentale de cercetare, ar trebui să menționăm foarte importantă problema de design experimental. În prima jumătate a acestui secol, toate studiului experimental este de a efectua un așa-numitul experiment cu un singur factor, atunci când modificați oricare factor al procesului de testare, iar restul au rămas neschimbate. Dar dezvoltarea științei de a cere investigarea proceselor care depind de o varietate de factori de schimbare. Folosind tehnici în acest caz, într-un fel de experiment a fost lipsit de sens, deoarece este necesar punerea în aplicare a unui număr astronomic de experimente.

Majoritatea experimentelor științifice și observații implică efectuarea unei varietăți de măsurători. Măsurarea - este un proces care constă în determinarea valorilor cantitative ale anumitor proprietăți ale laturii obiectului studiat, fenomen cu dispozitive tehnice speciale.

Un aspect important al procesului de măsurare este metodologia reuniunii. Acesta este un set de metode care folosesc anumite principii și mijloace de măsurare. În conformitate cu principiile de măsurare în acest caz înseamnă orice fenomen care formează baza măsurătorilor (de exemplu, măsurarea temperaturii cu utilizarea efectului-cis termoelectric).

Rezultatul măsurătorilor este obținut sub forma unui număr de unități. Unitatea - un standard cu care să compare obiectul lateral măsurat sau de un fenomen (standardul atribuit o valoare numerică «I»), Există o multitudine de unități corespunzătoare cu multitudinea de obiecte, evenimente, și proprietățile lor, părțile, conexiunile care trebuie să fie măsurate în procesul cunoașterii științifice. În acest caz, unitățile sunt împărțite în principal selectate ca bază construcția sistemului de unități, și de ieșire derivat din celelalte unități prin utilizarea unor relații matematice.

În prezent, știința naturală operează în principal Sistemul Internațional de Unități (SI), adoptat în 1960 XI Conferința generală privind măsurile și-wi în sine. Sistemul internațional de unități se bazează pe șapte de bază (metru, kilogram, în al doilea rând, amperaj, kelvin, candelă, mol) și două unități suplimentare (radian, steradian). Un tabel special de prefixe și multiplicatori pot forma multipli și submultipli (de exemplu, cu un factor de 10 -3 și prefixul „Milli“ la numele oricăreia dintre unitățile menționate mai sus pot fi formate dimensiune submultipli de o miime din original).

Sistemul internațional de unități de cantități fizice este cel mai avansat și versatil din toate existente până în prezent. Acesta acoperă mecanica, termodinamica mărimile fizice, electrodinamica și optice, care sunt conectate între ele prin legile fizice.

Necesitatea unui sistem internațional unificat de unități de măsură în revoluția științifică și tehnologică modernă este foarte mare. Prin urmare, organizațiile internaționale precum UNESCO și Organizația Internațională de Metrologie Legală, a solicitat statelor care sunt membre ale acestor organizații pentru a lua Sistemul International de mai sus-menționat de unități și a absolvit în aceste unități toate calibre.

Există mai multe tipuri de măsurători. În funcție de natura dependenței cantității măsurate în timpul măsurării este împărțit în statică și dinamică. Când măsurătorile statice cantitatea pe care măsurăm rămâne constantă în timp (dimensiuni de măsurare a corpurilor de presiune constantă și r. N.). Pentru a include o astfel de măsurătoare dinamică, în timpul căreia valoarea măsurată variază în funcție de timp (presiunea pulsatorii de măsurare a vibrațiilor și m. P.).

distinge între măsurarea directă și indirectă prin metoda de obținere a rezultatelor. Măsurătorile directe ale valorii dorite a valorii măsurate obținute prin aceasta compararea directă cu o referință sau se emite un instrument de măsurare. La măsurarea indirectă valoarea dorită este determinată pe baza unei relații matematice cunoscute între această valoare și alte valori primite prin măsurarea directă (de exemplu, prin găsirea rezistența electrică specifică a acesteia rezistivității conductorului, lungimea și suprafața secțiunii transversale). Măsurătorile indirecte sunt utilizate pe scară largă în acele cazuri în care valoarea dorită este imposibilă sau foarte dificil de măsurat în mod direct sau atunci când măsurarea directă dă rezultate mai puțin precise.