Презентации по дисциплине " основы исследовательской деятельности " для спец 15.02.07

Лекция 3 Методы научных исследований Основные понятия научно-исследовательской работы. Метод. Наблюдение, эксперимент ,анализ и синтез, абстрагирование, индукция и дедукция . Метод моделирования .

• Научное познание, в отличие от обыденного, осуществляется не спонтанно, а использует для достижения своих целей специально разработанные методы. Метод (от греч. мethodos - путь, исследование) - это совокупность средств, приемов и операций, применяемых в ходе познавательной или практической деятельности. Главное требование к методу познания состоит в том, чтобы он соответствовал природе того объекта, для познания которого используется. Методы разнообразны, поскольку разнообразен мир, выступающий в качестве объекта познания и разнообразна человеческая деятельность. Постепенно сформировалось специальное учение о методе, получившее название методологии. Существуют различные классификации методов научного познания. В зависимости от сферы действия того или иного метода различают всеобщие (универсальные), общенаучные и специальные методы.  Универсальные методы имеют философскую природу и характеризуют человеческое мышление в целом. Это метод восхождения от абстрактного к конкретному, метод историзма, метод единства исторического и логического способов рассмотрения.  Общенаучные методы подразделяются на методы эмпирического и теоретического уровней научного познания.  К эмпирическим методам относят наблюдение и эксперимент. 

• Наблюдение - это чувственное восприятие фактов действительности с целью получения знания о внешних сторонах, свойствах и признаках рассматриваемого объекта. Результатом наблюдения является описание объекта, зафиксированное с помощью языка, схем, графиков, диаграмм, рисунков, цифровых данных. Структура наблюдения включает в себя субъекта наблюдения, наблюдаемый объект и средства наблюдения - разнообразные приборы, усиливающие зрение, слух и другие чувства наблюдателя. 

• Наблюдение – преднамеренное, планомерное восприятие, осуществляемое с целью выявить существенные свойства объекта познания . Наблюдение относится к активной форме деятельности, направленной на определенные объекты и предполагающей формулировку целей и задач.
• Наблюдение требует специальной подготовки – предварительного ознакомления с материалами, относящимися к объекту будущего наблюдения: с рисунками, фотографиями, описанием предметов и т. п. Важное место в подготовке наблюдения должно занимать уяснение задач наблюдения, требований, которым оно должно удовлетворять, предварительная разработка плана и способов наблюдения.

• Эксперимент - это активный, целенаправленный метод познания, заключающийся в многократно воспроизводимом наблюдении объекта в специально созданных и контролируемых условиях. По сравнению с наблюдением, где объект ведет себя естественным образом и неподконтролен субъекту, в эксперименте исследуемое явление может воспроизводиться столько раз, сколько посчитает необходимым экспериментатор. Кроме того, в ходе эксперимента могут варьироваться условия его протекания, меняться арсенал используемых средств. В современной науке эксперимент занимает центральное место и выступает в качестве связующего звена между эмпирическим и теоретическим уровнями познания. Главная задача эксперимента заключается в проверке гипотез и прогнозов, выдвигаемых теориями.  Ценность экспериментального метода состоит в том, что он применим не только к познавательной, но и к практической деятельности человека.. 

• Эксперимент – метод, или прием, исследования, с помощью которого объект или воспроизводится искусственно, или ставится в заранее определенные условия . Изменение условий позволяет вскрыть причинную зависимость между заданными условиями и характеристиками исследуемого объекта и одновременно обнаружить те новые свойства объекта, которые не проявляются непосредственно в обычных условиях, проследить характер изменения наблюдаемых свойств в связи с изменением условий. С изменением условий изменяются определенные свойства объекта, а другие при этом не претерпевают существенных изменений, от них мы можем отвлечься.
• Эксперимент, таким образом, не сводится к простому наблюдению – он активно вмешивается в реальность, изменяет условия протекания процесса.

Сравнение

• Еще древние мыслители утверждали: сравнение – мать познания Нельзя узнать, что такое хорошо, не зная плохого, нельзя понять малого без большого и т. п. Все познается в сравнении. Чтобы узнать, что представляет собой тот или иной предмет, необходимо прежде всего выяснить, в чем он сходен с другими предметами и чем отличается от них. Например, для определения массы какого-либо тела необходимо сравнить ее с массой другого тела, принятого за эталон, т. е. за образец меры. Такой процесс сравнения осуществляется путем взвешивания на весах.

Сравнение есть установление сходства и различия объектов . Сравнение лежит в основе многих естественно-научных измерений, составляющих неотъемлемую часть любых экспериментов. Сравнивая объекты между собой, человек получает возможность правильно познавать их и тем самым правильно ориентироваться в окружающем мире, целенаправленно воздействовать на него. Будучи необходимым приемом познания, сравнение играет важную роль в практической деятельности человека и в естественно-научном исследовании, когда сравниваются действительно однородные и близкие по своей сущности объекты. Нет смысла сравнивать, как говорят, фунты с аршинами.

• Анализ представляет собой мысленное или реальное разложение объекта на составляющие его части.  Будучи необходимым приемом познания, анализ – также и один из элементов процесса познания. Невозможно познать сущность объекта, только разлагая его на элементы, из которых он состоит: химик, по словам Гегеля, помещает мясо в свою реторту, подвергает его разнообразным операциям и затем говорит: я нашел, что он состоит из кислорода, углерода, водорода и т. д. Но эти вещи уже не есть мясо. В каждой отрасли естествознания есть как бы свой предел членения объекта, за которым наблюдается иной мир свойств и закономерностей. Когда путем анализа частности достаточно изучены, наступает следующая стадия познания –  синтез – объединение в единое целое расчлененных анализом элементов. Анализ фиксирует в основном то специфическое, что отличает части друг от друга. Синтез вскрывает то общее, что связывает части в единое целое. Человек разлагает объект на составные части для того, чтобы сначала обнаружить сами части, узнать, из чего состоит целое, а затем рассмотреть его как состоящее из частей, каждая из которых уже обследована в отдельности.
• Анализ и синтез находятся в диалектическом единстве между собой: в каждом своем движении наше мышление столь же аналитично, сколь и синтетично. Анализ и синтез берут свое начало в практической деятельности человека, в его труде. Человек научился мысленно анализировать и синтезировать лишь на основе практического расчленения, разрубания, размалывания, соединения, составления предметов при изготовлении орудий труда, одежды, жилища и т. П
• Анализ и синтез – основные приемы мышления: процессы разъединения и соединения, разрушения и созидания, разложения и соединения: тела отталкиваются и притягиваются; химические элементы вступают в связь и разъединяются;

• Абстрагирование – мысленное выделение какого-либо предмета, в отвлечении от его связей с другими предметами, какого-либо свойства предмета в отвлечении от других его свойств, какого-либо отношения предметов в отвлечении от самих предметов . Первоначально абстрагирование выражалось в выделении руками, взором, орудиями труда одних предметов и отвлечении от других.
• Об этом свидетельствует и происхождение самого слова «абстрактный» – от латинского глагола «tagere» (тащить) и приставки «ab» (в сторону). Да и русское слово «отвлеченный» происходит от глагола «волочь» (тащить). Например, в математике многие задачи решаются с помощью уравнений без рассмотрения конкретных вещей, стоящих за ними. Числам нет дела до того, что стоит за ними: люди или животные, растения или минералы. В этом и состоит великая сила математики, а вместе с тем и ее ограниченность. Для механики, изучающей перемещение тел в пространстве, безразличны физико-кинетические свойства тел, кроме массы. И. Кеплеру были неважны красноватый цвет Марса или температура Солнца для установления законов обращения планет. Когда Луи де Бройль искал связь между свойствами электрона как частицы и как волны, он имел право не интересоваться никакими другими характеристиками этой частицы.

• Абстрагирование – это движение мысли вглубь предмета, выделение его существенных элементов. Например, чтобы данное свойство объекта рассматривалось как химическое, необходимо отвлечение, абстракция. В самом деле, к химическим свойствам вещества не относится изменение его формы, поэтому химик исследует медь, отвлекаясь от того, что именно из нее изготовлено.

Абстрагирование - один из основных способов нашего мышления. Его результат - образование наиболее общих понятий и суждений (абстракций). В декоративном искусстве абстрагирование - это процесс стилизации природных форм. Особое направление в изобразительном искусстве XX в., для которого характерны: отказ от изображения реальных объектов, предельное обобщение или полный отказ от формы, беспредметные композиции (из линий, точек, пятен, плоскостей и др.), эксперименты с цветом, спонтанное выражение внутреннего мира художника, его подсознания в хаотических, неорганизованных абстрактных формах. К этому направлению можно отнести живопись русского художника В.Кандинского

• В природе самого понимания фактов лежит аналогия, связывающая нити неизвестного с известным. Новое легче осмысливается и понимается через образы и понятия старого, известного.  Аналогией называется вероятное, правдоподобное заключение о сходстве двух предметов в каком-либо признаке на основании установленного их сходства в других признаках.
• Заключение оказывается тем более правдоподобным, чем больше сходных признаков у сравниваемых предметов и чем эти признаки существеннее. Несмотря на то, что аналогии дают лишь вероятные заключения, они играют огромную роль в познании, так как ведут к образованию гипотез – научных догадок и предположений, которые в ходе последующего этапа исследований и доказательств могут превратиться в научные теории. Аналогия с тем, что нам известно, помогает понять то, что неизвестно. Аналогия с простым помогает понять более сложное. Так, по аналогии с искусственным отбором лучших пород домашних животных Ч. Дарвин открыл закон естественного отбора в животном и растительном мире. Аналогия с течением жидкости в трубке сыграла важную роль в появлении теории электрического тока. Аналогии с механизмом действия мышц, мозга, органов чувств животных и человека подтолкнули к изобретению многих технических сооружений: экскаваторов, роботов, логических машин и т. п. Аналогия как метод чаще всего применяется в теории подобия, на которой основано моделирование.

• В качестве метода естественно-научного исследования  индукцию можно определить как процесс выведения общего положения из наблюдения ряда частных единичных фактов . Обычно различают два основных вида индукции: полную и неполную. Полная индукция – вывод какого-либо общего суждения о всех объектах некоторого множества на основании рассмотрения каждого объекта данного множества. Сфера применения такой индукции ограничена объектами, число которых конечно. На практике чаще применяется форма индукции, которая предполагает вывод о всех объектах множества на основании познания лишь части объектов. Такие выводы неполной индукции часто носят вероятностный характер. Неполная индукция, основанная на экспериментальных исследованиях и включающая теоретическое обоснование, способна давать достоверное заключение. Она называется научной индукцией. По словам известного французского физика Луи де Бройля, индукция, поскольку она стремится раздвинуть уже существующие границы мысли, является истинным источником действительно научного прогресса. Великие открытия, скачки научной мысли вперед создаются в конечном счете индукцией – рискованным, но важным творческим методом.

• Дедукция — метод мышления, при котором частное положение логическим путём выводится из общего, вывод по правилам логики; цепь умозаключений, звенья которой связаны отношением логического следования. ...

• Дедукция – это процесс аналитического рассуждения от общего к частному или менее общему.  Началом (посылками) дедукции являются аксиомы, постулаты или просто гипотезы, имеющие характер общих утверждений, а концом – следствия из посылок, теорем. Если посылки дедукции истинны, то истинны и ее следствия. Дедукция – основное средство доказательства. Применение дедукции позволяет вывести из очевидных истин знания, которые уже не могут с непосредственной ясностью постигаться нашим умом, однако представляются в силу самого способа их получения вполне обоснованными и тем самым достоверными. Дедукция, проводящаяся по строгим правилам, не может приводить к заблуждениям.