Sistemi di controllo automatizzati CPU e sicurezza industriale. Il livello empirico della conoscenza scientifica è caratterizzato da due metodi principali: l'osservazione e l'esperimento

C'è un movimento dall'ignoranza alla conoscenza. Pertanto, la prima fase del processo cognitivo è la definizione di ciò che non sappiamo. È importante definire in modo chiaro e rigoroso il problema, separando ciò che già sappiamo da ciò che ancora non sappiamo. problema(dal greco. problema - compito) è una questione complessa e controversa che deve essere risolta.

Il secondo passo è lo sviluppo di un'ipotesi (dal greco. Ipotesi - assunzione). Ipotesi - questo è un presupposto scientificamente fondato che deve essere testato.

Se l'ipotesi è provata un largo numero fatti, diventa teoria (dal greco theoria - osservazione, ricerca). Teoriaè un sistema di conoscenza che descrive e spiega determinati fenomeni; sono, ad esempio, teoria evoluzionistica, teoria della relatività, teoria quantistica, ecc.

Nella scelta della teoria migliore, il grado della sua verificabilità gioca un ruolo importante. Una teoria è affidabile se è confermata da fatti oggettivi (compresi quelli scoperti di recente) e se si distingue per chiarezza, distinzione e rigore logico.

Fatti scientifici

Distinguere tra oggettivo e scientifico dati. fatto oggettivoè un oggetto, un processo o un evento della vita reale. Ad esempio, la morte di Mikhail Yurievich Lermontov (1814-1841) in un duello è un dato di fatto. fatto scientificoè una conoscenza che viene confermata e interpretata nell'ambito di un sistema di conoscenza generalmente accettato.

Le stime sono contrarie ai fatti e riflettono il significato di oggetti o fenomeni per una persona, il suo atteggiamento di approvazione o disapprovazione nei loro confronti. I fatti scientifici di solito fissano il mondo oggettivo così com'è e le valutazioni riflettono la posizione soggettiva di una persona, i suoi interessi, il livello della sua coscienza morale ed estetica.

La maggior parte delle difficoltà per la scienza sorgono nel processo di passaggio dall'ipotesi alla teoria. Esistono metodi e procedure che consentono di testare un'ipotesi e dimostrarla o rifiutarla come errata.

Metodo(dal greco methodos - il percorso verso la meta) è la regola, il metodo, il metodo della conoscenza. In generale, un metodo è un sistema di regole e regolamenti che consente di esplorare un oggetto. F. Bacon ha definito il metodo "una lampada nelle mani di un viaggiatore che cammina nel buio".

Metodologiaè un concetto più ampio e può essere definito come:

  • un insieme di metodi utilizzati in qualsiasi scienza;
  • dottrina generale del metodo.

Poiché i criteri di verità nella sua comprensione scientifica classica sono, da un lato, esperienza sensoriale e pratica, e dall'altro, chiarezza e distinzione logica, tutti i metodi conosciuti possono essere suddivisi in empirici (sperimentali, metodi pratici di cognizione) e teorici (procedure logiche).

Metodi empirici di conoscenza

base metodi empirici sono cognizione sensoriale (sensazione, percezione, rappresentazione) e dati strumentali. Questi metodi includono:

  • osservazione- percezione mirata dei fenomeni senza interferenze in essi;
  • sperimentare– studio dei fenomeni in ambiente controllato e condizioni gestite;
  • misura - determinazione del rapporto tra il valore misurato e
  • standard (ad esempio un metro);
  • confronto- identificare le somiglianze o differenze di oggetti o le loro caratteristiche.

Non ci sono metodi empirici puri nella conoscenza scientifica, poiché anche per la semplice osservazione sono necessarie basi teoriche preliminari: la scelta di un oggetto per l'osservazione, la formulazione di un'ipotesi, ecc.

Metodi teorici della cognizione

In realtà metodi teorici basato su conoscenze razionali (concetto, giudizio, conclusione) e procedure di inferenza logica. Questi metodi includono:

  • analisi- il processo di smembramento mentale o reale di un oggetto, di un fenomeno in parti (segni, proprietà, relazioni);
  • sintesi - collegamento dei lati del soggetto individuati durante l'analisi in un unico insieme;
  • - combinare vari oggetti in gruppi in base a caratteristiche comuni (classificazione di animali, piante, ecc.);
  • astrazione - distrazione nel processo di cognizione da alcune proprietà di un oggetto con l'obiettivo di approfondire uno specifico aspetto di esso (il risultato dell'astrazione sono concetti astratti come colore, curvatura, bellezza, ecc.);
  • Formalizzazione - mostrare la conoscenza in un segno, in forma simbolica (in formule matematiche, simboli chimici, ecc.);
  • analogia - inferenza sulla somiglianza degli oggetti sotto un certo aspetto sulla base della loro somiglianza sotto un certo numero di altri aspetti;
  • modellazione— creazione e studio di un sostituto (modello) di un oggetto (ad esempio, modellizzazione al computer del genoma umano);
  • idealizzazione- creazione di concetti per oggetti che nella realtà non esistono, ma che contengono un prototipo (punto geometrico, palla, gas ideale);
  • detrazione - passando dal generale al particolare;
  • induzione- il passaggio dal particolare (fatti) all'enunciato generale.

I metodi teorici richiedono fatti empirici. Quindi, sebbene l'induzione stessa sia un'operazione logica teorica, richiede comunque una verifica sperimentale di ogni fatto particolare, e quindi si basa su una conoscenza empirica, e non su quella teorica. Pertanto, i metodi teorici ed empirici esistono nell'unità, completandosi a vicenda. Tutti i metodi sopra elencati sono metodi-tecniche (regole specifiche, algoritmi di azione).

Più ampio metodi-approcci indicare la direzione e modo generale risoluzione dei problemi. I metodi-approcci possono includere molte tecniche diverse. Questi sono il metodo strutturale-funzionale, ermeneutico, ecc. I metodi-approcci più comuni sono i metodi filosofici:

  • metafisico- considerazione dell'oggetto in falciatura, statico, fuori collegamento con altri oggetti;
  • dialettico- divulgazione delle leggi di sviluppo e mutamento delle cose nella loro interconnessione, incoerenza interna e unità.

Assoluto di un metodo come l'unico vero viene chiamato dogma(Per esempio, materialismo dialettico nella filosofia sovietica). Viene chiamato un accumulo acritico di vari metodi non correlati eclettismo.

Per il livello empirico conoscenza scientifica sono caratteristici due metodi principali: l'osservazione e l'esperimento.

L'osservazione è il metodo originario della conoscenza empirica. L'osservazione è uno studio mirato, deliberato e organizzato dell'oggetto in esame, in cui l'osservatore non interferisce con questo oggetto. Si basa principalmente su tali capacità sensoriali di una persona come sensazione, percezione, rappresentazione. Nel corso dell'osservazione acquisiamo conoscenza degli aspetti esterni, delle proprietà, delle caratteristiche dell'oggetto in studio, che devono essere fissati in un certo modo mediante il linguaggio (naturale e (o) artificiale), diagrammi, diagrammi, numeri, eccetera. Per componenti strutturali le osservazioni includono: osservatore, oggetto di osservazione, condizioni e mezzi di osservazione (inclusi dispositivi, strumenti di misura). Tuttavia, l'osservazione può avvenire senza strumenti. L'osservazione ha importanza per conoscenza, ma ha i suoi svantaggi. In primo luogo, le capacità cognitive dei nostri sensi, anche potenziate dai dispositivi, sono ancora limitate. Nell'osservare, non possiamo modificare l'oggetto oggetto di studio, intervenire attivamente nella sua esistenza e nelle condizioni del processo cognitivo. (Si noti tra parentesi che l'attività del ricercatore a volte o non è necessaria - per paura di distorcere il quadro reale, o semplicemente impossibile - per l'inaccessibilità dell'oggetto, ad esempio, o per ragioni morali). In secondo luogo, osservando, otteniamo idee solo sul fenomeno, solo sulle proprietà dell'oggetto, ma non sulla sua essenza.

L'osservazione scientifica, nella sua essenza, è contemplazione, ma contemplazione attiva. Perché attivo? Perché l'osservatore non si limita a fissare i fatti meccanicamente, ma li cerca di proposito, basandosi sulle diverse esperienze, ipotesi, ipotesi e teorie già esistenti. L'osservazione scientifica si svolge con una certa catena, è rivolta a determinati oggetti, implica la scelta di determinati metodi e strumenti, si distingue per risultati sistematici e affidabili e per il controllo della correttezza.

D'altra parte, il secondo metodo principale della conoscenza scientifica empirica si distingue per il suo carattere attivamente trasformativo. Rispetto all'esperimento, l'osservazione è un modo passivo di ricerca. Un esperimento è un metodo attivo e mirato per studiare i fenomeni in determinate condizioni del loro verificarsi, che possono essere sistematicamente ricreati, modificati e controllati dal ricercatore stesso. Cioè, una caratteristica dell'esperimento è che il ricercatore interviene attivamente e sistematicamente nelle condizioni della ricerca scientifica, il che consente di riprodurre artificialmente i fenomeni studiati. L'esperimento permette di isolare il fenomeno in esame da altri fenomeni, di studiarlo, per così dire, nella sua "forma pura", secondo un obiettivo prefissato. In condizioni sperimentali, è possibile rilevare tali proprietà che non possono essere osservate in condizioni naturali. L'esperimento prevede l'uso di un arsenale ancora più grande di strumenti speciali, strumenti di installazione rispetto all'osservazione.

Gli esperimenti possono essere classificati in:

Ø esperimenti diretti e su modello, i primi vengono eseguiti direttamente sull'oggetto e i secondi sul modello, ad es. sul suo oggetto "sostituto", e quindi estrapolato all'oggetto stesso;

Ø esperimenti sul campo e di laboratorio, diversi tra loro per il luogo di condotta;

Ø esperimenti di ricerca, non correlati ad alcuna versione già avanzata, ed esperimenti di verifica, volti a verificare, confermare o confutare una specifica ipotesi;

Ø esperimenti di misurazione, volti a rivelare le esatte relazioni quantitative tra gli oggetti di nostro interesse, i lati e le proprietà di ciascuno di essi.

tipo speciale l'esperimento è un esperimento mentale. In esso, le condizioni per studiare i fenomeni sono immaginarie, lo scienziato opera con immagini sensuali, modelli teorici, ma l'immaginazione dello scienziato è soggetta alle leggi della scienza e della logica. Un esperimento mentale è più un livello di conoscenza teorico che empirico.

Lo svolgimento vero e proprio dell'esperimento è preceduto dalla sua pianificazione (scelta dell'obiettivo, del tipo di esperimento, ragionamento sui suoi possibili risultati, comprensione dei fattori che influenzano questo fenomeno, determinazione delle quantità da misurare). Inoltre, è necessario scegliere i mezzi tecnici per condurre e controllare l'esperimento. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla qualità degli strumenti di misura. L'uso di questi particolari strumenti di misura deve essere giustificato. Dopo l'esperimento, i risultati vengono analizzati statisticamente e teoricamente.

Il confronto e la misurazione possono essere attribuiti anche ai metodi del livello empirico della conoscenza scientifica. Il confronto è un'operazione cognitiva che rivela la somiglianza o la differenza degli oggetti (o le fasi del loro sviluppo). La misurazione è il processo per determinare il rapporto tra una caratteristica quantitativa di un oggetto e un'altra, ad essa omogenea e considerata come unità di misura.

Il risultato della conoscenza empirica (o la forma del livello di conoscenza empirico) sono fatti scientifici. La conoscenza empirica è una raccolta fatti scientifici, che costituiscono la base delle conoscenze teoriche. Un fatto scientifico è una realtà oggettiva fissata in un certo modo - con l'aiuto di linguaggio, figure, numeri, diagrammi, fotografie, ecc. Tuttavia, non tutto ciò che risulta dall'osservazione e dall'esperimento può essere definito un fatto scientifico. Un fatto scientifico nasce come risultato di una certa elaborazione razionale dei dati osservativi e sperimentali: la loro comprensione, interpretazione, ricontrollo, elaborazione statistica, classificazione, selezione, ecc. L'attendibilità di un fatto scientifico si manifesta nel fatto che è riproducibile e può essere ottenuta attraverso nuove sperimentazioni condotte in tempo diverso. Il fatto conserva la sua validità a prescindere da molteplici interpretazioni. L'affidabilità dei fatti dipende in gran parte da come, con quali mezzi sono ottenuti. I fatti scientifici (così come le ipotesi empiriche e le leggi empiriche che rivelano stabili ripetibilità e relazioni tra le caratteristiche quantitative degli oggetti oggetto di studio) rappresentano solo la conoscenza di come procedono processi e fenomeni, ma non spiegano le cause e l'essenza dei fenomeni, processi che alla base di fatti scientifici.

Nella lezione precedente abbiamo definito sensazionalismo, e in questa lezione chiariremo il concetto di "empirismo". L'empirismo è una direzione nella teoria della conoscenza che riconosce l'esperienza sensoriale come fonte di conoscenza e crede che il contenuto della conoscenza possa essere presentato o come una descrizione di questa esperienza, o ridotto ad essa. L'empirismo riduce la conoscenza razionale a combinazioni dei risultati dell'esperienza. F. Bacon (secoli XVI-XVII) è considerato il fondatore dell'empirismo. F. Bacon riteneva che tutta la scienza precedente (antica e medievale) avesse un carattere contemplativo e trascurasse le esigenze della pratica, essendo in preda al dogma e all'autorità. E "la verità è figlia del Tempo, non dell'Autorità". E cosa dice il tempo (Nuovo tempo)? In primo luogo, quel “sapere è potere” (aforisma anche di F. Bacon): compito comune a tutte le scienze è accrescere il potere dell'uomo sulla natura e portarne benefici. In secondo luogo, che chi l'ascolta domina la natura. La natura è conquistata dalla sottomissione a lei. Cosa significa questo, secondo F. Bacon? Che la conoscenza della natura deve partire dalla natura stessa e basarsi sull'esperienza, cioè passare dallo studio dei singoli fatti all'esperienza disposizioni generali. Ma F. Bacon non era un tipico empirista, era, per così dire, un empirista intelligente, perché il punto di partenza della sua metodologia era l'unione di esperienza e ragione. L'esperienza autoguidata sta brancolando. Il vero metodo sta nell'elaborazione mentale dei materiali dall'esperienza.

I metodi logici generali della conoscenza scientifica sono utilizzati sia a livello empirico che teorico. Questi metodi includono: astrazione, generalizzazione, analisi e sintesi, induzione e deduzione, analogia, ecc.

Abbiamo parlato di astrazione e generalizzazione, di induzione e deduzione, di analogia nella lezione del primo argomento "Filosofia della conoscenza".

L'analisi è metodo di conoscenza(ricezione del pensiero), che consiste nello smembramento mentale di un oggetto nelle sue parti costituenti allo scopo di autodidatta. La sintesi implica la riunione mentale parti costitutive oggetto in studio. La sintesi permette di presentare l'oggetto di studio nella relazione e nell'interazione dei suoi elementi costitutivi.

Lascia che ti ricordi che l'induzione è un metodo di cognizione basato su inferenze dal particolare (singolo) al generale, quando il filo del pensiero è diretto dallo stabilire le proprietà dei singoli oggetti all'identificazione proprietà comuni, inerente all'intera classe di oggetti; dalla conoscenza del particolare, conoscenza dei fatti, alla conoscenza del generale, conoscenza delle leggi. L'induzione si basa sul ragionamento induttivo, che non fornisce una conoscenza affidabile, ma solo, per così dire, "suggeriscono" il pensiero alla scoperta di schemi generali. La deduzione si basa su inferenze dal generale al particolare (singolare). A differenza del ragionamento induttivo, il ragionamento deduttivo fornisce una conoscenza affidabile, a condizione che tale conoscenza fosse contenuta nelle premesse iniziali. I metodi di pensiero induttivo e deduttivo sono interconnessi. L'induzione conduce il pensiero umano a ipotesi sulle cause e sui modelli generali dei fenomeni; la deduzione ci permette di derivare conseguenze empiricamente verificabili da ipotesi generali. F. Bacon, invece della deduzione comune nell'antichità nel Medioevo, proponeva l'induzione, e R. Descartes era un aderente al metodo della deduzione (sebbene con elementi di induzione), considerando tutta la conoscenza scientifica come un unico sistema logico, dove un la proposizione è derivata da un'altra.

4. Lo scopo del livello teorico di conoscenza scientifica è conoscere l'essenza degli oggetti oggetto di studio, o ottenere verità oggettive - leggi, principi che consentono di sistematizzare, spiegare, prevedere fatti scientifici stabiliti a livello empirico di conoscenza ( o quelli che verranno stabiliti). Al momento della loro elaborazione teorica, i fatti scientifici sono già elaborati a livello empirico: sono inizialmente generalizzati, descritti, classificati ... La conoscenza teorica riflette fenomeni, processi, cose, eventi dal lato delle loro connessioni e modelli interni comuni, cioè. la loro essenza.

Le principali forme di conoscenza teorica sono il problema scientifico, l'ipotesi e la teoria. La necessità di spiegare le nuove fantasie scientifiche ottenute nel corso della cognizione costituisce una situazione problematica. Il problema scientifico è la consapevolezza delle contraddizioni sorte tra la vecchia teoria ei nuovi fantasmi scientifici che devono essere spiegati, ma la vecchia teoria non può più farlo. (Pertanto, è spesso scritto che il problema è la conoscenza dell'ignoranza.) Ai fini di un ipotetico spiegazione scientifica l'essenza dei fatti scientifici che hanno portato alla formulazione del problema, viene avanzata un'ipotesi. Questa è una conoscenza probabilistica sui possibili modelli di qualsiasi oggetto. L'ipotesi deve essere verificabile empiricamente, non deve contenere contraddizioni logiche formali, deve avere armonia interna, compatibilità con i principi fondamentali di questa scienza. Uno dei criteri per valutare un'ipotesi è la sua capacità di spiegare il numero massimo di fatti scientifici e di conseguenze che ne derivano. Un'ipotesi che spieghi solo quei fatti che hanno portato alla formulazione di un problema scientifico non è scientificamente valida. Una conferma convincente dell'ipotesi è la scoperta nell'esperienza di nuovi fatti scientifici che confermano le conseguenze previste dall'ipotesi. Cioè, l'ipotesi deve avere anche potere predittivo, cioè prevedere l'emergere di nuovi fatti scientifici che non sono stati ancora scoperti dall'esperienza. L'ipotesi non dovrebbe includere ipotesi inutili. Un'ipotesi, ampiamente verificata e confermata, diventa una teoria.(in altri casi, viene specificato e modificato o scartato). La teoria è un sistema di conoscenza ordinata, generalizzata e affidabile dell'essenza di una certa area della realtà, logicamente comprovato, testato nella pratica, integrale e in via di sviluppo. La teoria si forma come risultato della scoperta di leggi generali che rivelano l'essenza dell'area studiata dell'essere. Questa è la forma più alta e più evoluta di riflessione della realtà e di organizzazione della conoscenza scientifica. L'ipotesi dà una spiegazione al livello del possibile, della teoria - al livello del reale, dell'attendibile. La teoria non solo descrive e spiega lo sviluppo e il funzionamento vari fenomeni, processi, cose, ecc., ma prevede anche fenomeni, processi e il loro sviluppo ancora sconosciuti, diventando fonte di nuovi fatti scientifici. La teoria snellisce il sistema dei fatti scientifici, li include nella sua struttura e trae nuovi fatti come conseguenze dalle leggi e dai principi che lo formano.

La teoria serve come base per l'attività pratica delle persone.

Esiste un gruppo di metodi che sono di primaria importanza proprio per il livello teorico di conoscenza. Si tratta di metodi assiomatici, ipotetico-deduttivi, di idealizzazione, il metodo dell'ascesa dall'astratto al concreto, il metodo dell'unità dell'analisi storica e logica, ecc.

Il metodo assiomatico è un modo di costruire teoria scientifica, in cui si basa su alcune disposizioni iniziali - assiomi, o postulati, da cui tutte le altre disposizioni di questa teoria derivano logicamente (secondo regole rigorosamente definite).

Il metodo assiomatico è associato al metodo ipotetico-deduttivo - un metodo di ricerca teorica, la cui essenza è creare un sistema di ipotesi deduttivamente interconnesse, da cui, in definitiva, derivano affermazioni su fatti empirici. In primo luogo, viene creata un'ipotesi (ipotesi), che viene poi sviluppata deduttivamente in un sistema di ipotesi; poi questo sistema viene sottoposto a verifica sperimentale, durante la quale viene affinato e concretizzato.

Una caratteristica del metodo di idealizzazione è che lo studio teorico introduce il concetto di oggetto ideale che non esiste nella realtà (i concetti di “punto”, “punto materiale”, “linea retta”, “assolutamente corpo nero”, “gas ideale”, ecc.). Nel processo di idealizzazione, c'è un'astrazione estrema da tutte le proprietà reali dell'oggetto con l'introduzione simultanea nel contenuto dei concetti formati di caratteristiche che non si realizzano nella realtà (Alekseev P.V., Panin A.V. Philosophy. - P.310 ).

Prima di considerare il metodo di ascesa dall'astratto al concreto, chiariamo i concetti di "astratto" e "concreto". L'astratto è una conoscenza unilaterale, incompleta e povera di contenuti su un oggetto. Il calcestruzzo è una conoscenza completa, completa e significativa di un oggetto. Il concreto appare in due forme: 1) nella forma di un concreto-sensoriale, da cui inizia la ricerca, che porta poi alla formazione di astrazioni (mentalmente astratte), e 2) nella forma di un mentale-concreto, finale basato sulla ricerca sulla sintesi di astrazioni precedentemente identificate (Alekseev P .V., Panin A.V. Philosophy. - P.530). Il sensuale-concreto è un oggetto di cognizione che appare davanti al soggetto nella sua completezza (integrità) ancora sconosciuta proprio all'inizio del processo cognitivo. La cognizione ascende dalla “contemplazione vivente” di un oggetto ai tentativi di costruire astrazioni teoriche e da queste alla ricerca di astrazioni veramente scientifiche che consentano di costruire un concetto scientifico di un oggetto (cioè mentalmente concreto), riproducendo tutte le connessioni regolari interne essenziali di un dato oggetto nel suo insieme. Cioè, questo metodo, infatti, consiste nel movimento del pensiero verso una percezione sempre più completa, comprensiva e olistica di un oggetto, da meno significativo a più significativo.

Un oggetto in via di sviluppo nel suo sviluppo passa attraverso un numero di fasi (stadi), un numero di forme, ad es. ha una sua storia. La conoscenza di un oggetto è impossibile senza studiarne la storia. Rappresentare storicamente un oggetto significa rappresentare mentalmente l'intero processo della sua formazione, l'intera varietà delle successive forme (stadi) dell'oggetto. Tuttavia, tutte queste fasi storiche (forme, stadi) sono naturalmente connesse internamente. L'analisi logica permette di identificare queste interrelazioni e porta alla scoperta di una legge che determina lo sviluppo di un oggetto. Senza comprendere i modelli di sviluppo di un oggetto, la sua storia sembrerà una raccolta o anche un mucchio di singole forme, stati, fasi...

Tutti i metodi del livello teorico sono interconnessi.

Come giustamente sottolineano molti scienziati, nella creatività spirituale, insieme ai momenti razionali, ci sono anche momenti non razionali (non “ir-”, ma “non-”). Uno di questi momenti è l'intuizione. La parola "intuizione" deriva dal lat. "Sto guardando da vicino." L'intuizione è la capacità di comprendere la verità senza una prova preliminare dettagliata, come se fosse il risultato di un'intuizione improvvisa, senza una chiara consapevolezza delle vie e dei mezzi che portano a questo.

Nella scienza, ci sono livelli di ricerca empirici e teorici. empirico la ricerca è diretta direttamente all'oggetto oggetto di studio e si realizza attraverso l'osservazione e la sperimentazione. teorico la ricerca si concentra sulla generalizzazione di idee, ipotesi, leggi, principi. I dati della ricerca sia empirica che teorica sono registrati sotto forma di affermazioni contenenti termini empirici e teorici. I termini empirici sono inclusi nelle affermazioni la cui verità può essere verificata in un esperimento. Tale, ad esempio, è l'affermazione: "La resistenza di un dato conduttore aumenta quando viene riscaldata da 5 a 10 ° C". La verità delle affermazioni contenenti termini teorici non può essere stabilita sperimentalmente. Per confermare la veridicità dell'affermazione "La resistenza dei conduttori aumenta quando vengono riscaldati da 5 a 10 ° C", dovrebbero essere eseguiti un numero infinito di esperimenti, il che in linea di principio è impossibile. "Resistenza di un dato conduttore" è un termine empirico, un termine di osservazione. "Resistenza dei conduttori" è un termine teorico, un concetto ottenuto per generalizzazione. Le affermazioni con concetti teorici non sono verificabili, ma sono, secondo Popper, falsificabili.

La caratteristica più importante della ricerca scientifica è il caricamento reciproco di dati empirici e teorici. In linea di principio, è impossibile separare i fatti empirici da quelli teorici in modo assoluto. Nell'affermazione di cui sopra con un termine empirico, sono stati utilizzati i concetti di temperatura e numero, e sono concetti teorici. Chi misura la resistenza dei conduttori capisce cosa sta succedendo perché ha conoscenze teoriche. D'altra parte, la conoscenza teorica senza dati sperimentali non ha forza scientifica e si trasforma in speculazione infondata. La coerenza, il carico reciproco di empirico e teorico è la caratteristica più importante della scienza. Se l'accordo armonico specificato viene violato, per ripristinarlo, la ricerca di nuovo concetti teorici. Naturalmente, anche in questo caso i dati sperimentali vengono perfezionati. Considerare, alla luce dell'unità dell'empirico e del teorico, i principali metodi di ricerca empirica.

Sperimentare- il nucleo della ricerca empirica. La parola latina "experimentum" significa letteralmente prova, esperienza. Un esperimento è un'approvazione, un test dei fenomeni studiati in condizioni controllate e controllate. Lo sperimentatore cerca di isolare il fenomeno in esame nella sua forma pura, in modo che ci siano meno ostacoli possibili nell'ottenere le informazioni desiderate. L'impostazione dell'esperimento è preceduta dal corrispondente lavoro preparatorio. È in corso di elaborazione un programma sperimentale; se necessario, vengono fabbricati dispositivi speciali e apparecchiature di misurazione; viene affinata la teoria, che funge da strumento necessario per l'esperimento.



I componenti dell'esperimento sono: lo sperimentatore; il fenomeno in esame; elettrodomestici. Nel caso dei dispositivi, non si tratta di dispositivi tecnici come computer, micro e telescopi, progettati per potenziare le capacità sensuali e razionali di una persona, ma di dispositivi rivelatori, dispositivi intermedi che registrano dati sperimentali e sono direttamente influenzati da i fenomeni studiati. Come puoi vedere, lo sperimentatore è "completamente armato", dalla sua parte, tra l'altro, esperienza professionale e, soprattutto, padronanza della teoria. A condizioni moderne l'esperimento è il più delle volte condotto da un gruppo di ricercatori che agiscono di concerto, misurando i propri sforzi e le proprie capacità.

Il fenomeno in esame viene inserito nell'esperimento in condizioni in cui reagisce ai dispositivi rivelatori (se non esiste un dispositivo rivelatore speciale, gli organi di senso dello stesso sperimentatore agiscono come tali: occhi, orecchie, dita). Questa reazione dipende dalle condizioni e dalle caratteristiche del dispositivo. A causa di questa circostanza, lo sperimentatore non può ottenere informazioni sul fenomeno oggetto di studio in quanto tale, cioè in isolamento da tutti gli altri processi e oggetti. Pertanto, i mezzi di osservazione sono coinvolti nella formazione dei dati sperimentali. In fisica, questo fenomeno è rimasto sconosciuto fino agli esperimenti nel campo della fisica quantistica e alla sua scoperta negli anni '20 - '30 del XX secolo. era una sensazione. a lungo La spiegazione di N. Bora che i mezzi di osservazione influiscono sui risultati dell'esperimento, è stato preso con ostilità. Gli oppositori di Bohr credevano che l'esperimento potesse essere ripulito dall'influenza perturbante del dispositivo, ma ciò si rivelò impossibile. Il compito del ricercatore non è presentare l'oggetto come tale, ma spiegarne il comportamento in tutte le situazioni possibili.

Va notato che anche negli esperimenti sociali la situazione non è semplice, perché i soggetti reagiscono a sentimenti, pensieri, mondo spirituale ricercatore. Riassumendo i dati sperimentali, il ricercatore non dovrebbe astrarre dalla propria influenza, vale a dire, tenendone conto, essere in grado di identificare il generale, l'essenziale.

I dati dell'esperimento devono in qualche modo essere portati a recettori umani noti, ad esempio questo accade quando lo sperimentatore legge le letture degli strumenti di misura. Lo sperimentatore ha l'opportunità e allo stesso tempo è costretto a utilizzare le sue intrinseche (tutte o alcune) forme di cognizione sensoriale. Tuttavia, la cognizione sensoriale è solo uno dei momenti di un complesso processo cognitivo svolto dallo sperimentatore. La conoscenza empirica non può essere ridotta a conoscenza sensoriale.

Tra i metodi di conoscenza empirica sono spesso chiamati osservazione che a volte si oppone anche al metodo della sperimentazione. Questo non significa l'osservazione come fase di qualsiasi esperimento, ma l'osservazione come un modo speciale e olistico di studiare i fenomeni, l'osservazione di processi astronomici, biologici, sociali e di altro tipo. La differenza tra sperimentazione e osservazione si riduce sostanzialmente a un punto: nell'esperimento le sue condizioni sono controllate, mentre nell'osservazione i processi sono lasciati al corso naturale degli eventi. Da un punto di vista teorico, la struttura dell'esperimento e dell'osservazione è la stessa: il fenomeno studiato - il dispositivo - lo sperimentatore (o osservatore). Pertanto, la comprensione di un'osservazione non è molto diversa dalla comprensione di un esperimento. L'osservazione può essere considerata una specie di esperimento.

Un'interessante possibilità di sviluppo del metodo di sperimentazione è la cosiddetta sperimentazione del modello. A volte sperimentano non sull'originale, ma sul suo modello, cioè su un'altra entità simile all'originale. Il modello può essere fisico, matematico o di altra natura. È importante che le manipolazioni con esso consentano di trasmettere le informazioni ricevute all'originale. Questo non è sempre possibile, ma solo quando le proprietà del modello sono rilevanti, cioè corrispondono realmente alle proprietà dell'originale. Non si ottiene mai una corrispondenza completa tra le proprietà del modello e l'originale, e per un motivo molto semplice: il modello non è l'originale. Come hanno scherzato A. Rosenbluth e N. Wiener, un altro gatto sarebbe il miglior modello materiale di un gatto, ma sarebbe preferibile che fosse esattamente lo stesso gatto. Uno dei significati della barzelletta è questo: è impossibile ottenere una conoscenza così completa sul modello come nel processo di sperimentazione con l'originale. Ma a volte ci si può accontentare di un successo parziale, soprattutto se l'oggetto in esame è inaccessibile a un esperimento non modello. Gli idrocostruttori, prima di costruire una diga su un fiume in tempesta, condurranno un esperimento modello all'interno delle mura del loro istituto natale. Per quanto riguarda la modellazione matematica, consente di "perdere" in tempi relativamente brevi varie opzioni sviluppo dei processi studiati. Modellazione matematica- un metodo che è all'incrocio tra empirico e teorico. Lo stesso vale per i cosiddetti esperimenti mentali, quando si considerano le situazioni possibili e le loro conseguenze.

Il punto più importante gli esperimenti sono misurazioni, consentono di ottenere dati quantitativi. Durante la misurazione, vengono confrontate caratteristiche qualitativamente identiche. Qui ci troviamo di fronte a una situazione del tutto tipica della ricerca scientifica. Il processo di misurazione stesso è senza dubbio un'operazione sperimentale. Ma qui l'accertamento della somiglianza qualitativa delle caratteristiche confrontate nel processo di misurazione appartiene già al livello teorico di conoscenza. Per scegliere un'unità di grandezza standard, è necessario sapere quali fenomeni sono equivalenti tra loro; in tal caso verrà data preferenza alla norma applicabile al maggior numero possibile di processi. La lunghezza è stata misurata da gomiti, piedi, gradini, metro di legno, metro di platino, e ora sono guidati dalle lunghezze d'onda delle onde elettromagnetiche nel vuoto. Il tempo è stato misurato dal movimento delle stelle, della Terra, della Luna, del polso, dei pendoli. Ora il tempo è misurato secondo lo standard accettato del secondo. Un secondo è pari a 9.192.631.770 periodi di irraggiamento della corrispondente transizione tra due livelli specifici della struttura iperfine dello stato fondamentale dell'atomo di cesio. Sia nel caso della misura delle lunghezze che nel caso della misura del tempo fisico, sono state scelte come standard di misura le oscillazioni elettromagnetiche. Questa scelta è spiegata dal contenuto della teoria, ovvero l'elettrodinamica quantistica. Come puoi vedere, la misura è teoricamente caricata. La misurazione può essere eseguita in modo efficace solo una volta che il significato di ciò che viene misurato e come viene compreso. Per spiegare meglio l'essenza del processo di misurazione, considera la situazione con la valutazione delle conoscenze degli studenti, ad esempio su una scala di dieci punti.

L'insegnante parla con molti studenti e dà loro dei voti: 5 punti, 7 punti, 10 punti. Gli studenti rispondono a domande diverse, ma l'insegnante porta tutte le risposte "sotto un denominatore comune". Se la persona che ha superato l'esame informa qualcuno del suo voto, allora da questo brevi informazioniè impossibile stabilire quale fosse l'argomento della conversazione tra l'insegnante e lo studente. Non interessato alle specificità delle commissioni di esame e borsa di studio. Misurare e valutare le conoscenze degli studenti è caso speciale di questo processo, fissa gradazioni quantitative solo nell'ambito di una data qualità. L'insegnante "porta" risposte diverse agli studenti con la stessa qualità e solo allora stabilisce la differenza. 5 e 7 punti come punti sono equivalenti, nel primo caso questi punti sono semplicemente inferiori rispetto al secondo. L'insegnante, valutando la conoscenza degli studenti, procede dalle sue idee sull'essenza di questa disciplina accademica. Lo studente sa anche generalizzare, conta mentalmente i suoi fallimenti e successi. Alla fine, tuttavia, l'insegnante e lo studente possono giungere a conclusioni diverse. Come mai? Innanzitutto, poiché lo studente e l'insegnante capiscono in modo diseguale il problema della valutazione delle conoscenze, entrambi generalizzano, ma uno di loro è più bravo in questa operazione mentale. La misura, come già notato, è teoricamente caricata.

Riassumiamo quanto sopra. Misurare A e B comporta: a) stabilire l'identità qualitativa di A e B; b) l'introduzione di un'unità di grandezza (secondo, metro, chilogrammo, punto); c) l'interazione di A e B con un dispositivo che ha le stesse caratteristiche qualitative di A e B; d) lettura delle letture dello strumento. Le regole di misurazione fornite sono utilizzate nello studio di aspetti fisici, biologici e processi sociali. Nel caso di processi fisici dispositivo di misurazioneè spesso un dispositivo tecnico ben definito. Questi sono termometri, voltmetri, orologi al quarzo. Nel caso dei processi biologici e sociali, la situazione è più complicata, in accordo con la loro natura sistemico-simbolica. Il suo significato sovrafisico significa che anche il dispositivo deve avere questo significato. Ma i dispositivi tecnici hanno solo una natura fisica e non simbolica del sistema. In tal caso, non sono adatti per la misurazione diretta del biologico e caratteristiche sociali. Ma questi ultimi sono misurabili e sono effettivamente misurati. Insieme agli esempi già citati, il meccanismo del mercato monetario-merce, mediante il quale si misura il valore delle merci, è al riguardo altamente indicativo. Non esiste un tale dispositivo tecnico che non misuri direttamente il costo delle merci, ma indirettamente, tenendo conto di tutte le attività di acquirenti e venditori, questo può essere fatto.

Dopo aver analizzato il livello empirico della ricerca, dobbiamo considerare il livello teorico della ricerca organicamente associato ad essa.

Il livello empirico è un riflesso dei segni esterni, degli aspetti delle relazioni. Acquisizione di fatti empirici, loro descrizione e sistematizzazione

Basato sull'esperienza come unica fonte di conoscenza.

Il compito principale della conoscenza empirica è raccogliere, descrivere, accumulare fatti, eseguire la loro elaborazione primaria, rispondere alle domande: cos'è cosa? cosa succede e come?

Questa attività è fornita da: osservazione, descrizione, misurazione, esperimento.

Osservazione:

    questa è una percezione deliberata e diretta dell'oggetto della conoscenza al fine di ottenere informazioni sulla sua forma, proprietà e relazioni.

    Il processo di osservazione non è contemplazione passiva. Questa è una forma attiva e diretta della relazione epistemologica del soggetto in relazione all'oggetto, rafforzata da ulteriori mezzi di osservazione, fissazione dell'informazione e sua traduzione.

Requisiti: scopo dell'osservazione; scelta della metodologia; piano di osservazione; controllo sulla correttezza e affidabilità dei risultati ottenuti; elaborazione, comprensione e interpretazione delle informazioni ricevute (richiede particolare attenzione).

Descrizione:

La descrizione, per così dire, continua l'osservazione, è una forma per fissare l'informazione dell'osservazione, la sua fase finale.

Con l'aiuto della descrizione, le informazioni degli organi di senso vengono tradotte nel linguaggio dei segni, concetti, diagrammi, grafici, acquisendo una forma conveniente per la successiva elaborazione razionale (sistematizzazione, classificazione, generalizzazione, ecc.).

La descrizione viene effettuata non sulla base di un linguaggio naturale, ma sulla base di un linguaggio artificiale, che si distingue per rigore logico e non ambiguità.

La descrizione può essere orientata alla certezza qualitativa o quantitativa.

Una descrizione quantitativa richiede procedure di misurazione fisse, che richiedono l'espansione dell'attività di fissazione dei fatti del soggetto di cognizione includendo tale operazione di cognizione come misurazione.

Misura:

Le caratteristiche qualitative di un oggetto, di regola, sono fissate da strumenti, la specificità quantitativa di un oggetto è stabilita mediante misurazioni.

    una tecnica cognitiva, con l'aiuto della quale viene effettuato un confronto quantitativo di quantità della stessa qualità.

    è un sistema di fornire conoscenza.

    D. I. Mendeleev ne ha sottolineato il significato: la conoscenza della misura e del peso è l'unico modo per scoprire le leggi.

    rivela alcune connessioni comuni tra gli oggetti.

Sperimentare:

A differenza dell'osservazione ordinaria, in un esperimento, il ricercatore interviene attivamente nel corso del processo studiato per acquisire ulteriori conoscenze.

    questa è una tecnica (metodo) speciale di cognizione, che rappresenta un'osservazione sistemica e ripetutamente riproducibile di un oggetto nel processo di effetti deliberati e controllati del soggetto sull'oggetto di studio.

Nell'esperimento, il soggetto della cognizione studia la situazione del problema al fine di ottenere informazioni complete.

    l'oggetto è controllato in condizioni appositamente specificate, il che consente di correggere tutte le proprietà, le connessioni, le relazioni modificando i parametri delle condizioni.

    l'esperimento è la forma più attiva di relazione epistemologica nel sistema "soggetto-oggetto" a livello di cognizione sensoriale.

8. Livelli di conoscenza scientifica: livello teorico.

Il livello teorico della conoscenza scientifica è caratterizzato dalla predominanza del momento razionale: concetti, teorie, leggi e altre forme di pensiero e "operazioni mentali". La contemplazione vivente, la cognizione sensoriale non viene qui eliminata, ma diventa un aspetto subordinato (ma molto importante) del processo cognitivo. La conoscenza teorica riflette fenomeni e processi dal punto di vista delle loro connessioni e modelli interni universali, compresi dall'elaborazione razionale dei dati della conoscenza empirica.

Una caratteristica della cognizione teorica è la sua focalizzazione su se stessa, la riflessione intrascientifica, cioè lo studio del processo stesso della cognizione, delle sue forme, tecniche, metodi, apparato concettuale, ecc. Sulla base della spiegazione teorica e delle leggi apprese, la previsione, viene effettuata la previsione scientifica del futuro.

1. Formalizzazione - mostrare conoscenze significative in una forma simbolica segnica (linguaggio formalizzato). Durante la formalizzazione, il ragionamento sugli oggetti viene trasferito sul piano dell'operare con i segni (formule), che è associato alla costruzione di linguaggi artificiali (il linguaggio della matematica, della logica, della chimica, ecc.).

È l'uso di simboli speciali che consente di eliminare l'ambiguità delle parole nel linguaggio ordinario e naturale. Nel ragionamento formale, ogni simbolo è rigorosamente inequivocabile.

La formalizzazione, quindi, è una generalizzazione delle forme di processi che differiscono per contenuto, l'astrazione di queste forme dal loro contenuto. Chiarisce il contenuto identificandone la forma e può essere svolto con diversi gradi di completezza. Ma, come ha mostrato il logico e matematico austriaco Godel, in una teoria rimane sempre un residuo non rivelato, non formalizzabile. La formalizzazione sempre più profonda del contenuto della conoscenza non raggiungerà mai la completezza assoluta. Ciò significa che la formalizzazione è internamente limitata nelle sue capacità. È dimostrato che non esiste un metodo generale che consenta di sostituire qualsiasi ragionamento con un calcolo. I teoremi di Gödel hanno fornito una giustificazione abbastanza rigorosa della fondamentale impossibilità di una completa formalizzazione del ragionamento scientifico e della conoscenza scientifica in generale.

2. Metodo assiomatico - metodo di costruzione di una teoria scientifica, in cui si basa su alcune disposizioni iniziali - assiomi (postulati), da cui derivano tutte le altre affermazioni di questa teoria in modo puramente logico, ü attraverso la dimostrazione.

3. Metodo ipotetico-deduttivo - un metodo di conoscenza scientifica, la cui essenza è creare un sistema di ipotesi deduttivamente interconnesse, da cui derivano in definitiva affermazioni su fatti empirici. La conclusione ottenuta sulla base di questo metodo avrà inevitabilmente un carattere probabilistico.

La struttura generale del metodo ipotetico-deduttivo:

a) familiarizzazione con materiale fattuale che richiede una spiegazione teorica e un tentativo di farlo con l'aiuto di teorie e leggi già esistenti. In caso contrario, allora:

b) avanzare ipotesi (ipotesi, ipotesi) sulle cause e gli schemi di questi fenomeni utilizzando una varietà di tecniche logiche;

c) la valutazione della solidità e gravità delle ipotesi e la selezione di quelle più probabili dall'insieme delle stesse;

d) deduzione dall'ipotesi (solitamente per via deduttiva) di conseguenze con specificazione del suo contenuto;

e) verifica sperimentale delle conseguenze derivate dall'ipotesi. Qui l'ipotesi o riceve conferma sperimentale o viene confutata. Tuttavia, la conferma delle singole conseguenze non garantisce la sua verità (o falsità) nel suo insieme. L'ipotesi che si basa meglio sui risultati del test va in teoria.

4. Salire dall'astratto al concreto - un metodo di ricerca e presentazione teorica, consistente nel movimento del pensiero scientifico dall'astrazione originaria attraverso fasi successive di approfondimento ed espansione della conoscenza fino al risultato - una riproduzione olistica della teoria della materia in fase di studio. Come prerequisito questo metodo comprende l'ascesa dal concreto-sensoriale all'astratto, all'allocazione nel pensiero degli aspetti individuali del soggetto e al loro “fissarsi” nelle corrispondenti definizioni astratte. Il movimento della cognizione dal concreto-sensoriale all'astratto è precisamente il movimento dall'individuo al generale; qui prevalgono metodi logici come l'analisi e l'induzione. L'ascesa dall'astratto al mentale-concreto è il processo di passaggio dalle singole astrazioni generali alla loro unità, il concreto-universale; qui dominano i metodi di sintesi e di deduzione.

L'essenza della conoscenza teorica non è solo la descrizione e la spiegazione della varietà di fatti e modelli individuati nel processo di ricerca empirica in una particolare area disciplinare, basata su un piccolo numero di leggi e principi, ma si esprime anche nel desiderio di scienziati per rivelare l'armonia dell'universo.

Le teorie possono essere espresse in vari modi. Non di rado incontriamo la tendenza degli scienziati a costruire teorie assiomaticamente, che imita il modello di organizzazione della conoscenza creato in geometria da Euclide. Tuttavia, il più delle volte le teorie vengono enunciate geneticamente, introducendosi gradualmente nell'argomento e svelandolo in sequenza dagli aspetti più semplici a quelli sempre più complessi.

Indipendentemente dalla forma accettata di presentazione della teoria, il suo contenuto, ovviamente, è determinato dai principi di base che ne sono alla base.

Ha lo scopo di spiegare la realtà oggettiva, non descrive direttamente la realtà circostante, ma oggetti ideali che sono caratterizzati non da un infinito, ma da un numero ben definito di proprietà:

    teorie fondamentali

    teorie specifiche

Metodi del livello teorico di conoscenza:

    L'idealizzazione è una relazione epistemologica speciale, in cui il soggetto costruisce mentalmente un oggetto, il cui prototipo è nel mondo reale.

    Metodo assiomatico - Questo è un modo di produrre nuova conoscenza quando si basa su assiomi, da cui tutte le altre affermazioni derivano in modo puramente logico, seguito da una descrizione di questa conclusione.

    Metodo ipotetico-deduttivo - Questa è una tecnica speciale per la produzione di nuove, ma probabili conoscenze.

    Formalizzazione - Questa tecnica consiste nella costruzione di modelli astratti, con l'aiuto dei quali vengono esaminati oggetti reali.

    L'unità dello storico e del logico - Ogni processo della realtà si scompone in un fenomeno e in un'essenza, nella sua storia empirica e nella sua principale linea di sviluppo.

    Metodo dell'esperimento mentale. Un esperimento mentale è un sistema di procedure mentali eseguite su oggetti idealizzati.

Il livello empirico di conoscenza nella scienza corrisponde in una certa misura al livello sensoriale della ricerca, mentre il livello teorico corrisponde a quello razionale o logico. Naturalmente, non c'è corrispondenza assoluta tra di loro. È stato stabilito che il livello empirico della cognizione include non solo la ricerca sensoriale, ma anche logica. Allo stesso tempo, qui vengono sottoposte le informazioni ricevute con il metodo sensuale lavorazione primaria mezzi concettuali (razionali).

conoscenza empirica, quindi, non sono solo un riflesso della realtà, formata empiricamente. Rappresentano un'unità specifica dell'espressione mentale e sensuale della realtà. Allo stesso tempo, la riflessione sensoriale è al primo posto e il pensiero svolge un ruolo ausiliario subordinato all'osservazione.

I dati empirici forniscono fatti alla scienza. La loro istituzione è parte integrante di qualsiasi ricerca. Pertanto, il livello empirico di conoscenza contribuisce all'instaurazione e all'accumulazione

Un fatto è un evento stabilito in modo affidabile, un incidente non fittizio. Queste conoscenze empiriche fisse sono sinonimo di concetti come "risultati", "eventi".

Va notato che i fatti non sono solo fonte di informazione e ragionamento "sensuale". Sono anche il criterio di verità e affidabilità.

Il livello empirico di conoscenza permette di stabilire fatti vari metodi. Questi metodi, in particolare, includono l'osservazione, l'esperimento, il confronto, la misurazione.

L'osservazione è la percezione mirata e sistematica di fenomeni e oggetti. Lo scopo di questa percezione è determinare le relazioni e le proprietà dei fenomeni o degli oggetti studiati. L'osservazione può essere effettuata sia direttamente che indirettamente (usando strumenti: un microscopio, una fotocamera e altri). Si precisa che per scienza moderna tale ricerca diventa più complessa e indiretta nel tempo.

Il confronto è una procedura cognitiva. È la base in base alla quale viene eseguita la differenza o la somiglianza degli oggetti. Il confronto consente di identificare le proprietà e le caratteristiche quantitative e qualitative degli oggetti.

Va detto che il metodo del confronto è utile per determinare i segni di fenomeni omogenei o oggetti che formano classi. Proprio come l'osservazione, questo può essere effettuato indirettamente o direttamente. Nel primo caso, il confronto viene effettuato confrontando due oggetti con il terzo, che è lo standard.

La misurazione è la creazione di un indicatore numerico di un certo valore utilizzando un'unità specifica (watt, centimetri, chilogrammi, ecc.). Questo metodo è stato utilizzato sin dall'emergere della nuova scienza europea. Grazie alla sua ampia applicazione, la misurazione è diventata un elemento organico

Tutti i metodi di cui sopra possono essere utilizzati sia indipendentemente che in combinazione. Nel complesso, l'osservazione, la misurazione e il confronto fanno parte di un metodo empirico di cognizione più complesso: l'esperimento.

Questo metodo di ricerca prevede di collocare l'oggetto in condizioni ben definite o di riprodurlo artificialmente per identificare determinate caratteristiche. Un esperimento è un modo di fare Attività attiva in questo caso, implica la capacità del soggetto di intervenire durante il processo o il fenomeno oggetto di studio.