Научните методи на емпирични знания
Наблюдение има сензорна (най-вече - визуално) отражение на обекти и явления от външния свят. Това - на оригиналния метод на емпиричното познание, което позволява да се получи основна информация за обектите на действителността.
Научно наблюдение (за разлика от конвенционалните, всеки ден на наблюдение) се характеризира с редица функции:
целенасоченост (мониторинг трябва да се извърши за решаване на задачите на изследването, както и вниманието на зрителя фиксирани само на явленията, свързани с тази задача);
систематичен (мониторинг трябва да се извършва при стриктно спазване на плана, изготвен въз основа на целите на изследването);
дейност (изследователят следва активно да търси, да му бъдат отпуснати допълнителни точки в наблюдаваното явление, привличайки към този своите знания и опит с помощта на различни средства за обзор). Научно наблюдение винаги се придружава от описание на обекта на познание. Последното е необходимо да се определят свойствата на обектите учи страните на, които са предмет на изследване. Описание на резултатите от наблюденията образуват емпиричната основа на науката, на базата на които учените създават емпирични обобщения, в сравнение с обектите по проучване за някои параметри, за да бъдат класифицирани според някои свойства, характеристики, разберете последователността на етапите на тяхното формиране и развитие.
Почти всяка наука минава каза оригинала "описателно" етап на развитие. В същото време, основните изисквания, които важат за научно описание, имат за цел да даде възможност на по-пълна, точна и обективна. Описанието трябва да се даде точна и адекватна картина на самия обект, точно да отразява явленията. Важно е, че понятията, използвани за описване, винаги са имали ясна и недвусмислена значение. С развитието на науката, променят из основи картографирани инструменти за описване, често създава нова парадигма.
Чрез наблюдение може да бъде пряка и непряка.
Чрез пряко наблюдение или друго свойство, част от обекта се записват, възприема от човешките сетива. Този вид наблюдение даде много полезна информация в историята на науката. Известно е, например, че наблюденията на позицията на планетите и звездите в небето, проведено в продължение на повече от двадесет години, Тихо Brage с несравнима прецизност с невъоръжено око, бяха емпиричната основа за откриване на известните му Кеплер закони.
В момента преки визуални наблюдения се използва широко в космическите изследвания като важна (а понякога и незаменим) метод на научното познание. Визуални наблюдения на борда на пилотирано космическа станция - най-прост и много ефективен метод за изучаване на атмосферата на повърхността на параметрите пространство, суша и океан.
Въпреки пряко наблюдение продължава да играе важна роля в съвременната наука, но по-често, отколкото научно наблюдение е непряк, т.е.. Д. се извършва с помощта на тези или други технически средства. Появата и развитието на тези ресурси се определя до голяма степен от начина на наблюдение на огромни възможности за разширение, което се е случило през последните четири века.
Ако, например, преди началото на XVII век астрономите наблюдават небесни тела с невъоръжено око, изобретението на Галилео през 1608 под оптичен телескоп-nyalo астрономически наблюдения с нов, много по-високо ниво. И създаването на днешните рентгенови телескопи и ги продукция в космоса на борда на орбиталната станция (рентгенови телескопи могат да работят само извън земната атмосфера), ще даде възможност за мониторинг на такива обекти във Вселената (пулсари, квазари), които по някакъв друг начин да учи би било невъзможно.
Подобно на развитието на техническите средства за по-нататъшни наблюдения, създаването на XVII век, светлинен микроскоп, и много по-късно, през ХХ век, и на електронен микроскоп позволи на изследователите да наблюдават в прекрасния свят на микроскопични обекти, микроскопични явления.
Развитието на съвременната наука се дължи на по-голямата роля на така наречените косвени наблюдения. По този начин, обекти и явления изучавани ядрена физика, не може да се наблюдава пряко или с помощта на човешки сетива или с помощта на най-модерните устройства. Фактът, че учените наблюдават в хода на емпирични изследвания в атомната физика - това не е микро-обекти, но само на резултатите от тяхното въздействие върху някои технически средства за разследване. Например, в изследване на свойствата на заредени частици през камерата облак ча частицата, изследователят възприема косвено - вижда на тези дисплеи тях, тъй като образуването на парчета, състоящи се от множество течни капчици.
Всички научни наблюдения, въпреки че те се основават главно върху работата на сетивата, настоявайки в същото време участието и теоретично мислене. Изследовател, позовавайки се на своите знания и опит, трябва да се реализират в сетивните възприятия и да ги (описват), или от гледна точка на обикновения език, или да изразят - по-точно, и в съкратен вид. - в някои научни термини, а в някои диаграми, таблици, фигури и т.н. N ,
Наблюдения често могат да играят важна роля в евристичен научни знания. напълно нов феномен може да бъде открита в наблюденията позволяват да се оправдае тази или онази научна хипотеза. За да се вземе само един пример от историята на космическите изследвания. Участници дълги експедиции в космоса орбита "Салют-6" станция, проведени наблюдения на океаните, заради него, а дори и в дълбините му се формират от времето на планетата. така наречените синоптични вихри са открити в резултат на тези наблюдения. Последните са специфични образувания в океана, когато размерът и се предлагат в различни цветове. Някои от тях имат зеленикав цвят, който характеризира надигане на повърхността, а други са различни син цвят - тук водата от повърхността на листа дълбоки. Тези наблюдения потвърждават хипотезата на академик GI Марчук, според която световните океани са енергийни активни зони, е един вид "Генератор време". Това беше по тези аномалии и започва формирането на циклони.
За някои изводи за това явление в процес на разследване за откриване на нещо значимо в него често изисква много голям брой наблюдения. Например, за още по-краткосрочна прогноза за времето, трябва да притежава огромен брой наблюдения на различни метеорологични параметри на атмосферата. Този мониторинг се извършва в света днес повече от 10 хиляди метеорологични станции, получаване на необходимите данни в областта на повърхността на земята, и около 800 на radiosonde станции, които събират данни по време на цялата дебелина на атмосферата. Към това можем да добавим информация за времето, което е в резултат на извършени наблюдения със специално оборудване, оборудван с кораби и самолети, безпилотни метеорологични спътници и пилотирани космически станции. Това целия огромен комплекс от технически средства предоставя глобални наблюдения на атмосферата, земята и океанската повърхност, за да се учат на физичните процеси, които определят климатични аномалии на планетата.
От изложеното по-горе, че наблюдението е много важен метод на емпирични знания, осигуряващи огромна колекция от информация за света. Както историята на науката, при правилно използване на този метод е много възнаграждаване.
Експериментирайте - един по-сложен метод на емпиричното познание, в сравнение с наблюдение. Това предполага активна, целенасочена и строго контролирано излагане на изследовател в обекта в процес на проучване за идентифициране и проучване на една от страните му, имоти, връзки. В този случай, експериментаторът може да конвертира обекта в процес на проучване, за да се създадат изкуствени условия на кабинета си, за да се намеси в естествения ход на процесите.
Експериментът включва други методи на емпирични изследвания (наблюдение, измерване). В същото време тя има редица важни функции са уникални за него.
На първо място, експериментът ни позволява да изучават предмета в "пречистен" форма, т.е.. Д. Елиминирайте всякакви неблагоприятни фактори, слоеве, които затрудняват процеса на разследване. Например, извършване някои експерименти изисква специално оборудвани помещения, защитени (защитени) от външни електромагнитни влияния върху обект на изследване.
На второ място, по време на изпитвания обект могат да бъдат поставени в някои изкуствени, особено екстремни условия, т.е.. Д. се изучава при много ниски температури, при изключително високи налягания, или, обратно, във вакуум, при най-силните страни на електромагнитното поле и така нататък. N . В такива изкуствени условия е възможно да се откриват невероятни и понякога неочаквани свойства на обекти, и по този начин дълбоко разбере същността им. Изключително интересна и обещаваща в това отношение са опитите пространство, за да изучават предмети, такива единични явления, необичайни условия (безтегловност, висок вакуум), които са недостижим в наземни лаборатории.
На трето място, проучването на един процес, експериментаторът може да се намесва с нея, активно да повлияе на курса. Както беше отбелязано от академик IP Павлов "наблюдение събира това, което предлага природата, изпитате същото отнеме от природата, което той иска."
Четвърто, важно предимство на много експерименти е тяхната възпроизводимост. Това означава, че условията на експеримента и, съответно, извършвани с наблюдението, измерването може да се повтаря толкова пъти, колкото е необходимо, за да се получат надеждни резултати.
Подготовка и провеждане на експерименти изискват спазването на определени условия. По този начин, един научен експеримент:
- Никога не слагам "на случаен принцип", изисква наличието на ясно дефинирана цел на проучването;
- не е направено "сляпо", тя винаги се основава на някои първоначални теоретични позиции;
- не се провежда непланирана, хаотично; предварително изследовател очертава на пътя;
- Тя изисква определено ниво на развитие на средствата за знания, необходими за нейното изпълнение;
- Тя трябва да се извършва от хора с относително висока квалификация.
Само комбинацията от всички тези условия зависи успехът в експериментални проучвания.
В зависимост от естеството на проблемите, за да бъдат решени в рамките на експеримента, той обикновено се разделя на научните изследвания и проверка.
Изследователски експерименти дават възможност за откриване на обект, нови, непознати свойства. Резултатът от този експеримент може да бъде изводи не следват от наличните знания за обекта на изследване.
експерименти за проверка се използват за проверка, проверка на различни теоретични конструкции.
Въз основа на методологията и резултатите от експериментите могат да бъдат разделени в количествено и качествено. Качествени експерименти са проучвателен в природата и не водят до всяко количествено съотношение. Те позволяват само разкрива ефекта на различни фактори върху явлението под изследване. Количествените експерименти, насочени към създаване на точни количествени отношения в явлението в процес на разследване. На практика пилотното проучване, и двете от тези видове експерименти се изпълняват, обикновено под формата на последователни етапи от развитието на познанието.
Заключителни разглеждането му на експерименталния метод на научните изследвания, трябва да споменем много важния въпрос за експериментален дизайн. През първата половина на този век, всички от експерименталното изследване е да се извърши така наречената еднократна фактор експеримент, когато промените всеки един от факторите на процеса на тестване и всичко останало остава непроменен. Но развитието на науката, за да поиска разследване на процесите, които зависят от различни фактори, променящи се. Използването на техниките в този случай еднопосочен експеримент е безсмислена, тъй като се изисква прилагането на един астрономически брой експерименти.
По-голямата част от научните експерименти и наблюдения включва изпълнението на различни измервания. Измерване - е процес, състоящ се в определяне на количествените стойности на определени свойства на изследваната страна обект, явление със специални технически устройства.
Важен аспект от процеса на оценяване е методологията на срещата. Това е набор от методи, използвайки определени принципи и средства за измерване. Съгласно принципите на измерване в този случай означава всички явления, които са в основата на измервания (например, температура на измерване с използване на цис-термоелектрически ефект).
Резултатът от измерването се получава под формата на брой на единици. Unit - стандартен, с което да се сравни измерва страна обект или явление (стандартът определя числена стойност «Аз»), има множество дялове, съответстващи на множеството предмети, събития и техните свойства, страните, връзки, които трябва да бъдат измерени в процеса на научното познание. В този случай единиците са разделени в основната избран като основа за изграждането на система единици, и производно на изхода от други единици с помощта на някои математически отношения.
В момента, естествени науки, основно действа Международната система единици (SI), приета през 1960 г. XI Генералната конференция по мерки и Wi-себе си. Международната система единици се основава на седем основни (метър, килограм, секунда, ампер, келвин, кандела, мол) и две допълнителни (радиана, стерадиан) единици. Специално маса на префикси и множители може да образува множители и делители (например, с фактор от 10 -3 и представката "Milli" на името на всяка от единиците, посочени по-горе може да се образува кратни размер на една хилядна от оригинала).
Международната система единици на физични величини е най-авангардната и гъвкав на всички съществуващи до момента. Тя обхваща физически количества, механика, термодинамиката, електродинамика и оптика, които са свързани помежду си чрез физични закони.
Необходимостта от единна международна система на мерните единици в съвременния научно-техническата революция е много голям. Ето защо, международни организации като ЮНЕСКО и Международната организация по законова метрология, призова всички държави, които са членове на тези организации да поемат по-горе Международната система единици и завършващи в тези звена всички уреди.
Съществуват няколко вида на измервания. Въз основа на естеството на зависимостта на измерено количество от времето на измерване е разделена на статични и динамични. При статични измервания количество, което ние измерване остава постоянно във времето (размери измерване на органите на постоянно налягане и г. Н.). За да включва такъв динамичен измерване, през който измерената стойност варира с времето (измерване на вибрации пулсиращи натиск и т. П.).
разграничение между преки и косвени измервания по метода на получаване на резултатите. Преките измерванията на желаната стойност на измерената стойност, получена чрез директно я сравнява с референтна или се издава измервателен уред. В индиректно измерване на желаната стойност се определя на базата на известни математически връзка между тази стойност и други стойности, получени чрез директно измерване (например чрез намиране на специфично електрическо съпротивление на неговото съпротивление проводник, надлъжно и напречно сечение). Косвени измервания са широко използвани в случаите, когато желаната стойност е невъзможно или много трудно да се измери пряко или когато директно измерване дава по-малко точни резултати.