Naturlig vitenskapelig metode for erkjennelse og dens komponenter. Grunnleggende naturvitenskap (fysikk, kjemi, biologi), deres likheter og forskjeller

Forelesning nr. 1

Tema: Introduksjon

Plan

1. Grunnleggende vitenskaper om naturen (fysikk, kjemi, biologi), deres likheter og forskjeller.

2. Naturvitenskapelig metode for erkjennelse og dens komponenter: observasjon, måling, eksperiment, hypotese, teori.

Grunnleggende vitenskaper om natur (fysikk, kjemi, biologi), deres likheter og forskjeller.

Ordet "naturvitenskap" betyr kunnskap om naturen. Siden naturen er ekstremt mangfoldig, i ferd med å forstå den, ble forskjellige naturvitenskaper dannet: fysikk, kjemi, biologi, astronomi, geografi, geologi og mange andre. Hver av naturvitenskapene studerer noen spesifikke egenskaper ved naturen. Når nye egenskaper ved materie oppdages, dukker det opp nye naturvitenskaper med sikte på å studere disse egenskapene videre, eller i det minste nye seksjoner og retninger i eksisterende naturvitenskap. Slik ble en hel mengde naturvitenskap dannet. Basert på forskningsobjektene kan de deles inn i to store grupper: vitenskaper om levende og livløs natur. De viktigste naturvitenskapene om livløs natur er: fysikk, kjemi, astronomi.

Fysikk– en vitenskap som studerer de mest generelle egenskapene til materie og formene for dens bevegelse (mekanisk, termisk, elektromagnetisk, atomær, kjernefysisk). Fysikk har mange typer og seksjoner (generell fysikk, teoretisk fysikk, eksperimentell fysikk, mekanikk, molekylfysikk, atomfysikk, kjernefysikk, fysikk av elektromagnetiske fenomener, etc.).

Kjemi– vitenskapen om stoffer, deres sammensetning, struktur, egenskaper og gjensidige transformasjoner. Kjemi studerer den kjemiske formen for bevegelse av materie og er delt inn i uorganisk og organisk kjemi, fysisk og analytisk kjemi, kolloidal kjemi, etc.

Astronomi- vitenskapen om universet. Astronomi studerer bevegelsen til himmellegemer, deres natur, opprinnelse og utvikling. De viktigste grenene av astronomi, som i dag i hovedsak har blitt til selvstendige vitenskaper, er kosmologi og kosmogoni.

Kosmologi– fysisk lære om universet som helhet, dets struktur og utvikling.

Kosmogoni– en vitenskap som studerer opprinnelsen og utviklingen til himmellegemer (planeter, sol, stjerner osv.). Den nyeste retningen innen romutforskning er astronautikk.

Biologi- vitenskap om levende natur. Biologifaget er livet som en spesiell form for bevegelse av materie, lovene for utvikling av levende natur. Biologi ser ut til å være den mest forgrenede vitenskapen (zoologi, botanikk, morfologi, cytologi, histologi, anatomi og fysiologi, mikrobiologi, virologi, embryologi, økologi, genetikk, etc.). I skjæringspunktet mellom vitenskaper oppstår relaterte vitenskaper, som fysisk kjemi, fysisk biologi, kjemisk fysikk, biofysikk, astrofysikk, etc.

Så, i prosessen med å forstå naturen, ble det dannet separate naturvitenskaper. Dette er et nødvendig stadium av erkjennelse - stadiet for differensiering av kunnskap, differensiering av vitenskaper. Det er på grunn av behovet for å dekke et stadig større og mer mangfoldig antall naturlige objekter som studeres og trenge dypere inn i detaljene deres. Men naturen er en enkelt, unik, mangefasettert, kompleks, selvstyrende organisme. Hvis naturen er en, bør ideen om den fra et naturvitenskapelig synspunkt også være en. En slik vitenskap er naturvitenskap.

Naturvitenskap– vitenskapen om naturen som en enkelt integritet eller helheten av vitenskaper om naturen, tatt som en helhet. De siste ordene i denne definisjonen understreker nok en gang at dette ikke bare er et sett med vitenskaper, men en generalisert, integrert vitenskap. Dette betyr at i dag erstattes differensieringen av kunnskap om naturen av dens integrering. Denne oppgaven bestemmes for det første av det objektive kurset med kunnskap om naturen og for det andre av det faktum at menneskeheten lærer naturlovene ikke for enkel nysgjerrighet, men for å bruke dem i praktiske aktiviteter, for sin egen livsstøtte .

2. Naturvitenskapelig metode for erkjennelse og dens komponenter: observasjon, måling, eksperiment, hypotese, teori.

Metode- er et sett med teknikker eller operasjoner for praktisk eller teoretisk aktivitet.

Metoder for vitenskapelig kunnskap inkluderer den såkalte universelle metoder , dvs. universelle metoder for tenkning, generelle vitenskapelige metoder og metoder for spesifikke vitenskaper. Metoder kan også klassifiseres etter forholdet empirisk kunnskap (dvs. kunnskap oppnådd som et resultat av erfaring, eksperimentell kunnskap) og teoretisk kunnskap, hvis essens er kunnskap om essensen av fenomener, deres interne forbindelser.

Funksjoner ved den naturvitenskapelige metoden for erkjennelse:

1. Er objektiv av natur

2. Kunnskapsfaget er typisk

3. Historie er ikke nødvendig

4. Kun kunnskap skaper

5. Naturviteren streber etter å være en utenforstående observatør.

6. Stoler på språket til termer og tall

Det er to universelle metoder i kunnskapshistorien: dialektisk og metafysisk. Dette er generelle filosofiske metoder.

Den dialektiske metoden er en metode for å forstå virkeligheten i dens inkonsekvens, integritet og utvikling.

Den metafysiske metoden er en metode som er motsatt av den dialektiske, og vurderer fenomener utenfor deres gjensidige sammenheng og utvikling.

Siden midten av 1800-tallet har den metafysiske metoden blitt stadig mer fortrengt fra naturvitenskapen ved den dialektiske metoden.

Forholdet mellom allmennvitenskapelige metoder kan også presenteres i form av et diagram (fig. 2).

Analyse er den mentale eller reelle dekomponeringen av et objekt i dets bestanddeler.

Syntese er kombinasjonen av elementer lært som et resultat av analyse til en enkelt helhet.

Generalisering er prosessen med mental overgang fra det individuelle til det generelle, fra det mindre generelle til det mer generelle, for eksempel: overgangen fra dommen "dette metallet leder elektrisitet" til dommen "alle metaller leder elektrisitet", fra dommen. : "den mekaniske formen for energi blir til termisk" til påstanden "enhver form for energi blir til varme."

Abstraksjon (idealisering) er den mentale introduksjonen av visse endringer i objektet som studeres i samsvar med målene for studien. Som et resultat av idealisering kan enkelte egenskaper og attributter til objekter som ikke er essensielle for denne studien utelukkes fra vurdering. Et eksempel på slik idealisering innen mekanikk er et materiellt punkt, dvs. et punkt med masse, men uten dimensjoner. Det samme abstrakte (ideelle) objektet er en absolutt stiv kropp.

Induksjon er prosessen med å utlede en generell posisjon fra observasjonen av en rekke spesielle individuelle fakta, dvs. kunnskap fra det spesielle til det generelle. I praksis brukes oftest ufullstendig induksjon, som innebærer å lage en konklusjon om alle objektene i et sett basert på kunnskap om kun en del av objektene. Ufullstendig induksjon, basert på eksperimentell forskning og inkludert teoretisk begrunnelse, kalles vitenskapelig induksjon. Konklusjonene av slik induksjon er ofte sannsynlige av natur. Dette er en risikabel, men kreativ metode. Med et strengt oppsett av eksperimentet, logisk konsistens og strenghet av konklusjoner, er det i stand til å gi en pålitelig konklusjon. I følge den berømte franske fysikeren Louis de Broglie er vitenskapelig induksjon den sanne kilden til virkelig vitenskapelig fremgang.

Deduksjon er prosessen med analytisk resonnement fra det generelle til det spesielle eller mindre generelle. Det er nært knyttet til generalisering. Hvis de innledende generelle bestemmelsene er en etablert vitenskapelig sannhet, vil metoden for deduksjon alltid gi en sann konklusjon. Den deduktive metoden er spesielt viktig i matematikk. Matematikere opererer med matematiske abstraksjoner og baserer sine resonnementer på generelle prinsipper. Disse generelle bestemmelsene gjelder for løsning av private, spesifikke problemer.

I naturvitenskapens historie har det vært forsøk på å absolutte betydningen i vitenskapen av den induktive metoden (F. Bacon) eller den deduktive metoden (R. Descartes), for å gi dem universell mening. Disse metodene kan imidlertid ikke brukes som separate metoder, isolert fra hverandre. hver av dem brukes på et bestemt stadium av kognisjonsprosessen.

Analogi er en sannsynlig, plausibel konklusjon om likheten mellom to objekter eller fenomener i en eller annen egenskap, basert på deres etablerte likhet i andre egenskaper. En analogi med det enkle lar oss forstå det mer komplekse. Således, i analogi med det kunstige utvalget av de beste husdyrrasene, oppdaget Charles Darwin loven om naturlig utvalg i dyre- og planteverdenen.

Modellering er reproduksjonen av egenskapene til et erkjennelsesobjekt på en spesialdesignet analog av det - en modell. Modeller kan være ekte (materielle), for eksempel flymodeller, bygningsmodeller. fotografier, proteser, dukker, etc. og ideal (abstrakt) skapt ved hjelp av språk (både naturlig menneskelig språk og spesielle språk, for eksempel matematikkspråket. I dette tilfellet har vi en matematisk modell. Vanligvis er dette et ligningssystem som beskriver sammenhengene i systemet som studeres.

Den historiske metoden innebærer å gjengi historien til objektet som studeres i all sin allsidighet, med tanke på alle detaljer og ulykker. Den logiske metoden er i hovedsak en logisk gjengivelse av historien til objektet som studeres. Samtidig er denne historien frigjort fra alt tilfeldig og uviktig, d.v.s. det er så å si den samme historiske metoden, men frigjort fra sin historiske form.

Klassifisering er fordelingen av visse objekter i klasser (avdelinger, kategorier) avhengig av deres generelle egenskaper, og fikser de naturlige forbindelsene mellom klasser av objekter i et enhetlig system av en spesifikk kunnskapsgren. Dannelsen av hver vitenskap er assosiert med opprettelsen av klassifiseringer av objektene og fenomenene som studeres.

Klassifisering er prosessen med å organisere informasjon. I prosessen med å studere nye objekter blir det gjort en konklusjon i forhold til hvert slikt objekt: om det tilhører allerede etablerte klassifikasjonsgrupper. I noen tilfeller avslører dette behovet for å gjenoppbygge klassifiseringssystemet. Det er en spesiell teori om klassifisering - taksonomi. Den undersøker prinsippene for klassifisering og systematisering av komplekst organiserte områder av virkeligheten, som vanligvis har en hierarkisk struktur (organisk verden, geografiobjekter, geologi, etc.).

En av de første klassifiseringene innen naturvitenskap var klassifiseringen av flora og fauna av den fremragende svenske naturforskeren Carl Linné (1707-1778). For representanter for levende natur etablerte han en viss gradering: klasse, orden, slekt, art, variasjon.

Observasjon er en målrettet, organisert oppfatning av objekter og fenomener. Vitenskapelige observasjoner utføres for å samle fakta som styrker eller tilbakeviser en bestemt hypotese og danner grunnlaget for visse teoretiske generaliseringer.

Et eksperiment er en forskningsmetode som skiller seg fra observasjon ved sin aktive natur. Dette er observasjon under spesielle kontrollerte forhold. Eksperimentet gjør det for det første mulig å isolere objektet som studeres fra påvirkning av sidefenomener som ikke er signifikante for det. For det andre, under eksperimentet, gjentas prosessen mange ganger. For det tredje lar eksperimentet deg systematisk endre selve løpet av prosessen som studeres og tilstanden til studieobjektet.

Måling er den materielle prosessen med å sammenligne en mengde med en standard, en måleenhet. Tallet som uttrykker forholdet mellom den målte mengden og standarden kalles den numeriske verdien av denne mengden.

Moderne vitenskap tar hensyn til prinsippet om relativiteten til egenskapene til et objekt til midlene for observasjon, eksperimenter og måling. Så hvis du for eksempel studerer lysets egenskaper ved å studere dets passasje gjennom et gitter, vil det vise bølgeegenskapene. Hvis eksperimentet og målingene er rettet mot å studere den fotoelektriske effekten, vil lysets korpuskulære natur manifestere seg (som en strøm av partikler - fotoner).

En vitenskapelig hypotese er slik formodningskunnskap, hvis sannhet eller usannhet ennå ikke er bevist, men som ikke er fremsatt vilkårlig, men underlagt en rekke krav, som inkluderer følgende.

1. Ingen motsetninger. Hovedbestemmelsene i den foreslåtte hypotesen bør ikke motsi kjente og verifiserte fakta. (Det bør huskes at det også er falske fakta som i seg selv må verifiseres).

2. Overensstemmelse av den nye hypotesen med veletablerte teorier. Derfor, etter oppdagelsen av loven om bevaring og transformasjon av energi, vurderes ikke lenger alle nye forslag for å lage en "evig bevegelsesmaskin".

3. Tilgjengelighet av den foreslåtte hypotesen til eksperimentell verifikasjon, i det minste i prinsippet

4. Maksimal enkelhet av hypotesen.

En modell (i vitenskapen) er et erstatningsobjekt for det opprinnelige objektet, et verktøy for erkjennelse som forskeren plasserer mellom seg selv og objektet og ved hjelp av dette studerer han noen av egenskapene til originalen. (id. gass, . .)

En vitenskapelig teori er systematisert kunnskap i sin helhet. Vitenskapelige teorier forklarer mange akkumulerte vitenskapelige fakta og beskriver et visst fragment av virkeligheten (for eksempel elektriske fenomener, mekanisk bevegelse, transformasjon av stoffer, utvikling av arter, etc.) gjennom et system av lover.

Hovedforskjellen mellom en teori og en hypotese er pålitelighet, bevis.

En vitenskapelig teori må utføre to viktige funksjoner, den første er forklaringen av fakta, og den andre er forutsigelsen av nye, fortsatt ukjente fakta og mønstrene som kjennetegner dem.

Vitenskapsteori er en av de mest stabile formene for vitenskapelig kunnskap, men de gjennomgår også endringer etter akkumulering av nye fakta. Når endringer påvirker de grunnleggende prinsippene i en teori, skjer en overgang til nye prinsipper, og følgelig til en ny teori. Endringer i de mest generelle teoriene fører til kvalitative endringer i hele systemet med teoretisk kunnskap. Som et resultat oppstår globale naturvitenskapelige revolusjoner og det vitenskapelige bildet av verden endres.

Innenfor rammen av vitenskapsteori får noen av de empiriske generaliseringene sin forklaring, mens andre transformeres til naturlovene.

En naturlov er en nødvendig forbindelse uttrykt verbalt eller matematisk mellom egenskapene til materielle objekter og/eller omstendighetene til hendelsene som skjer med dem.

For eksempel uttrykker loven om universell gravitasjon den nødvendige forbindelsen mellom massene av kropper og kraften til deres gjensidige tiltrekning; Mendeleevs periodiske lov er forholdet mellom atommassen (mer presist ladningen til atomkjernen) til et kjemisk grunnstoff og dets kjemiske egenskaper; Mendels lover - forholdet mellom egenskapene til foreldreorganismer og deres etterkommere.

I menneskelig kultur er det i tillegg til vitenskap pseudovitenskap eller pseudovitenskap. Pseudovitenskap inkluderer for eksempel astrologi, alkymi, ufologi, parapsykologi. Massebevisstheten ser enten ikke forskjellen mellom vitenskap og pseudovitenskap, eller ser, men oppfatter med stor interesse og sympati pseudovitenskapsmenn som med deres ord opplever forfølgelse og undertrykkelse fra den forbenede «offisielle» vitenskapen.

3. Sammenheng mellom naturvitenskap. Reduksjonisme og holisme.

All forskning på natur i dag kan visuelt representeres som et stort nettverk bestående av grener og noder. Dette nettverket forbinder en rekke grener av fysiske, kjemiske og biologiske vitenskaper, inkludert syntetiske vitenskaper, som oppsto i krysset mellom hovedretningene (biokjemi, biofysikk, etc.).

Selv når vi studerer den enkleste organismen, må vi ta i betraktning at det er en mekanisk enhet, et termodynamisk system og en kjemisk reaktor med flerretningsstrømmer av masse, varme og elektriske impulser; det er på samme tid en slags "elektrisk maskin" som genererer og absorberer elektromagnetisk stråling. Og samtidig er det verken det ene eller det andre, det er en enkelt helhet.

Moderne naturvitenskap er kjennetegnet ved at naturvitenskapene trenger inn i hverandre, men den har også en viss orden og hierarki.

På midten av 1800-tallet kompilerte den tyske kjemikeren Kekule en hierarkisk sekvens av vitenskaper i henhold til graden av økende kompleksitet (eller rettere sagt, i henhold til graden av kompleksitet til objektene og fenomenene de studerer).

Et slikt hierarki av naturvitenskap gjorde det mulig å "utlede" en vitenskap fra en annen. Så fysikk (det ville vært mer korrekt - en del av fysikk, molekylær-kinetisk teori) ble kalt mekanikken til molekyler, kjemi, atomers fysikk, biologi - kjemien til proteiner eller proteinlegemer. Denne ordningen er ganske konvensjonell. Men det lar oss forklare et av vitenskapens problemer – reduksjonismens problem.

Reduksjonisme (<лат. reductio уменьшение). Редукционизм в науке – это стремление описать более сложные явления языком науки, описывающей менее сложные явления

En type reduksjonisme er fysikalisme – et forsøk på å forklare hele mangfoldet i verden i fysikkspråket.

Reduksjonisme er uunngåelig når man analyserer komplekse objekter og fenomener. Men her må vi være godt klar over følgende. Du kan ikke vurdere de vitale funksjonene til en organisme ved å redusere alt til fysikk eller kjemi. Men det er viktig å vite at lovene i fysikk og kjemi er gyldige og må oppfylles også for biologiske objekter. Menneskelig atferd i samfunnet kan ikke bare sees på som et biologisk vesen, men det er viktig å vite at røttene til mange menneskelige handlinger ligger i den dype forhistoriske fortiden og er et resultat av arbeidet med genetiske programmer som er arvet fra dyreforfedre.

For tiden har det vært en forståelse av behovet for en helhetlig, helhetlig (<англ. whole целый) взгляда на мир. Холизм , или интегратизм можно рассматривать как противоположность редукционизма, как присущее современной науке стремление создать действительно обобщенное, интегрированное знание о природе

3. Grunnleggende og anvendte vitenskaper. Teknologier

Den etablerte forståelsen av grunnleggende og anvendt vitenskap er som følger.

Problemer som stilles til forskere utenfra kalles anvendte. Anvendte vitenskaper har derfor som mål praktisk anvendelse av ervervet kunnskap.

Problemer som oppstår innenfor vitenskapen selv kalles grunnleggende. Dermed er grunnleggende vitenskap rettet mot å skaffe kunnskap om verden som sådan. Egentlig er det grunnforskning som i en eller annen grad er rettet mot å løse verdensmysterier.

Ordet "grunnleggende" skal ikke forveksles her med ordet "stor", "viktig". Anvendt forskning kan være svært viktig både for praktiske aktiviteter og for vitenskapen selv, mens grunnforskning kan være triviell. Det er her svært viktig å forutse hvilken betydning resultatene av grunnforskning kan få i fremtiden. Så tilbake på midten av 1800-tallet ble forskning på elektromagnetisme (grunnforskning) ansett som veldig interessant, men hadde ingen praktisk betydning. (Ved tildeling av midler til vitenskapelig forskning må utvilsomt forvaltere og økonomer til en viss grad styres av moderne naturvitenskap for å ta den rette beslutningen).

Teknologi. Anvendt vitenskap er nært knyttet til teknologi. Det er to definisjoner av teknologi: i snever og vid forstand. "Teknologi er et kunnskapsgrunnlag om metoder og midler for å gjennomføre produksjonsprosesser, for eksempel metallteknologi, kjemisk teknologi, konstruksjonsteknologi, bioteknologi osv., samt selve de teknologiske prosessene, der en kvalitativ endring i behandlet objekt oppstår."

I en bred, filosofisk forstand er teknologi et middel for å oppnå målene satt av samfunnet, betinget av kunnskapstilstanden og sosial effektivitet." Denne definisjonen er ganske omfattende, den lar oss dekke både biokonstruksjon og utdanning (pedagogiske teknologier) , etc. Disse "metodene" kan variere fra sivilisasjon til sivilisasjon, fra epoke til epoke (Det må huskes at i utenlandsk litteratur blir "teknologi" ofte forstått som et synonym for "teknologi" generelt).

4. Oppgaven om to kulturer.

Som et resultat av sine aktiviteter skaper den et sett med materielle og åndelige verdier, dvs. kultur. Verden av materielle verdier (teknikk, teknologi) danner materiell kultur. Vitenskap, kunst, litteratur, religion, moral, mytologi tilhører åndelig kultur. I prosessen med å forstå omverdenen og mennesket selv, dannes ulike vitenskaper.

Naturvitenskap - vitenskap om natur - danner naturvitenskapelig kultur, humaniora - kunstnerisk (humanitær kultur).

På de innledende stadiene av kunnskap (mytologi, naturfilosofi) ble ikke disse to typene vitenskaper og kulturer atskilt. Imidlertid utviklet hver av dem gradvis sine egne prinsipper og tilnærminger. Separasjonen av disse kulturene ble også tilrettelagt av ulike mål: naturvitenskapene søkte å studere naturen og erobre den; Humaniora satte seg som mål å studere mennesket og dets verden.

Det antas at metodene til natur- og humanvitenskapene også er overveiende forskjellige: rasjonelle i naturvitenskapene og emosjonelle (intuitive, fantasifulle) i humaniora. For å være rettferdig bør det bemerkes at det ikke er noen skarp grense her, siden elementer av intuisjon og fantasifull tenkning er integrerte elementer av naturvitenskapelig forståelse av verden, og i humaniora, spesielt innen historie, økonomi og sosiologi, kan man ikke klare seg uten en rasjonell, logisk metode. I antikken rådde en enkelt, udelt kunnskap om verden (naturfilosofi). Det var ikke noe problem med å skille natur- og humanvitenskapene i middelalderen (selv om på den tiden prosessen med differensiering av vitenskapelig kunnskap og identifisering av uavhengige vitenskaper allerede hadde begynt). Men for middelaldermennesket representerte naturen en verden av ting bak som man skulle strebe etter å se Guds symboler, dvs. kunnskap om verden var først og fremst kunnskap om guddommelig visdom. Kognisjonen var ikke så mye rettet mot å identifisere de objektive egenskapene til fenomener i omverdenen, men på å forstå deres symbolske betydninger, dvs. deres forhold til guddommen.

I moderne tid (17-18 århundrer) begynte den ekstremt raske utviklingen av naturvitenskap, ledsaget av prosessen med differensiering av vitenskaper. Suksessene til naturvitenskapen var så store at ideen om deres allmakt oppsto i samfunnet. Meningene og innvendingene til representanter for den humanitære bevegelsen ble ofte ignorert. Den rasjonelle, logiske metoden for å forstå verden er blitt avgjørende. Senere oppsto en slags splittelse mellom den humanitære og naturvitenskapelige kulturen.

En av de mest kjente bøkene om dette emnet var det journalistisk skarpe arbeidet til den engelske vitenskapsmannen og forfatteren Charles Percy Snow, "The Two Cultures and the Scientific Revolution", som dukket opp på 60-tallet. I den uttaler forfatteren en splittelse mellom den humanitære og naturvitenskapelige kulturen i to deler, som representerer så å si to poler, to «galakser». Snow skriver «...På den ene polen er den kunstneriske intelligentsiaen, på den andre er vitenskapsmenn, og, som de mest fremtredende representantene for denne gruppen, fysikere. De er adskilt av en mur av misforståelser og noen ganger (spesielt blant unge) antipati og fiendtlighet, men det viktigste er selvfølgelig misforståelser. De har en merkelig, vridd forståelse av hverandre. De har så forskjellige holdninger til de samme tingene at de ikke kan finne et felles språk selv på følelsesområdet.» * I vårt land har denne motsetningen aldri fått en så antagonistisk karakter, men på 60- og 70-tallet ble den reflektert i en rekke diskusjoner mellom "fysikere" og "lyrikere" (om den moralske siden av biomedisinsk forskning på mennesker og dyr , om den ideologiske essensen av noen funn osv.).

Du kan ofte høre at teknologi og eksakte vitenskaper har en negativ innvirkning på moral. Du kan høre at oppdagelsen av atomenergi og menneskets inntog i verdensrommet er for tidlig. Det hevdes at teknologi i seg selv fører til forringelse av kultur, skader kreativitet og produserer kun kulturell billighet. I dag har biologiens suksesser gitt opphav til heftige diskusjoner om tillatte forskningsarbeid om kloning av høyerestående dyr og mennesker, der problemet med vitenskap og teknologi vurderes fra etikk og religiøs moral.

Den berømte forfatteren og filosofen S. Lem tilbakeviser i sin bok "The Sum of Technology" disse synspunktene, og hevder at teknologi bør anerkjennes som "et verktøy for å oppnå ulike mål, hvis valg avhenger av nivået på utviklingen av sivilisasjonen, sosiale system og som er gjenstand for moralske vurderinger. Teknologien gir midler og verktøy; den gode eller dårlige måten å bruke dem på er vår fortjeneste eller vår feil."

Miljøkrisen, som har brakt menneskeheten på randen av katastrofe, er derfor ikke så mye forårsaket av vitenskapelig og teknologisk fremgang som av utilstrekkelig formidling av vitenskapelig kunnskap og kultur i samfunnet i ordets generelle forstand. Derfor er det nå mye oppmerksomhet til humanitær utdanning og menneskeliggjøring av samfunnet. Moderne kunnskap og tilsvarende ansvar og moral er like viktig for en person.

På den annen side vokser vitenskapens innflytelse på alle livets sfærer raskt. Vi må innrømme at livene våre, sivilisasjonens skjebne, og til syvende og sist, oppdagelsene til forskere og de tekniske prestasjonene knyttet til dem, påvirket mye mer enn alle fortidens politiske skikkelser. Samtidig er nivået på naturvitenskapelig utdanning for folk flest fortsatt lavt. Dårlig eller feil assimilert vitenskapelig informasjon gjør folk mottakelige for antivitenskapelige ideer, mystikk og overtro. Men bare en "kulturmann" kan svare til det moderne sivilisasjonsnivået, og her mener vi en enkelt kultur: både humanitær og naturvitenskap. Dette forklarer introduksjonen av disiplinen "Concepts of moderne naturvitenskap" i læreplanene for humanitære spesialiteter. I fremtiden vil vi vurdere vitenskapelige bilder av verden, problemer, teorier og hypoteser om spesifikke vitenskaper i tråd med global evolusjonisme – en idé som gjennomsyrer moderne naturvitenskap og er felles for hele den materielle verden.

Kontrollspørsmål

1. Naturvitenskapens fag og oppgaver? Hvordan og når oppsto det? Hvilke vitenskaper kan klassifiseres som naturvitenskap?

2. Hvilke «verdensmysterier» som utgjør gjenstand for forskning i naturvitenskapen ble diskutert av E. Haeckel og E.G. Dubois-Reymond?

3. Forklar uttrykket "to kulturer".

4. Hva er likhetene og forskjellene mellom humaniora og naturvitenskapenes metoder?

5. Hva kjennetegner utviklingen av naturvitenskapen i Ny Tids æra? Hvilken periode dekker denne epoken?

6. Forklar ordet "teknologi".

7. Hva er årsaken til den negative holdningen til moderne vitenskap og teknologi?

8. Hva er grunnleggende og anvendte vitenskaper?

9. Hva er reduksjonisme og holisme i naturvitenskap?

Litteratur

1. Dubnischeva T.Ya. Konsepter om moderne naturvitenskap. - Novosibirsk: YuKEA, 1997. – 834 s.

2. Diaghilev F.M. Konsepter om moderne naturvitenskap. – M.: IMPE, 1998.

3. Begreper om moderne naturvitenskap / Red. S.I. Samygina. - Rostov n/d: Phoenix, 1999. – 576 s.

4. Lem S. Summen av teknologier. – M. Mir, 1968. – 311 s.

5. Volkov G.N. Kulturens tre ansikter. - M.: Young Guard, 1986. – 335 s.

Haeckel, Ernst (1834-1919) - Tysk evolusjonsbiolog, representant for naturvitenskapelig materialisme, tilhenger og propagandist for læren til Charles Darwin. Han foreslo det første "slektstreet" i den levende verden.

Dubois-Reymond, Emil Heinrich - tysk fysiolog, grunnlegger av en vitenskapelig skole, filosof. Grunnlegger av elektrofysiologi; etablert en rekke mønstre som karakteriserer elektriske fenomener i muskler og nerver. Forfatter av den molekylære teorien om biopotensialer, representant for mekanistisk materialisme og agnostisisme.

Hierarki (<гр. hierarchia < hieros священный + archē власть) - расположение частей или элементов целого в порядке от высшего к низшему.

Holisme (<англ. holism <гр. holos -целое) – философское направление, рассматривающее природу как иерархию «целостностей», понимаемых как духовное единство; в современном естествознании – целостный взгляд на природу, стремление к построению единой научной картины мира.

*sitert i samsvar med, s.11.

Forelesning 1. Naturvitenskap.

Grunnleggende vitenskaper om natur (fysikk, kjemi, biologi), deres likheter og forskjeller. Naturvitenskapelig metode for erkjennelse og dens komponenter: observasjon, måling, eksperiment, hypotese, teori

Siden antikken har mennesket observert verden rundt seg, som livet hans var avhengig av, og prøvd å forstå naturfenomener. Solen ga folk varme og brakte visnende varme, regnet vannet markene med livgivende fuktighet og forårsaket flom, orkaner og jordskjelv førte til utallige katastrofer. Uten å vite årsakene til deres forekomst, tilskrev folk disse handlingene til overnaturlige krefter, men gradvis begynte de å forstå de virkelige årsakene til naturfenomener og bringe dem inn i et visst system. Slik ble naturvitenskapen født.

Siden naturen er ekstremt mangfoldig, i ferd med å forstå den, ble forskjellige naturvitenskaper dannet: fysikk, kjemi, biologi, astronomi, geografi, geologi og mange andre. Slik ble en hel mengde naturvitenskap dannet. Basert på forskningsobjektene kan de deles inn i to store grupper: vitenskaper om levende og livløs natur. De viktigste naturvitenskapene om levende og livløs natur er: fysikk, kjemi, biologi.

Fysikk – en vitenskap som studerer de mest generelle egenskapene til materie og formene for dens bevegelse (mekanisk, termisk, elektromagnetisk, atomær, kjernefysisk). Fysikk har mange typer og seksjoner (generell fysikk, teoretisk fysikk, eksperimentell fysikk, mekanikk, molekylfysikk, atomfysikk, kjernefysikk, fysikk av elektromagnetiske fenomener, etc.).

Kjemi – vitenskapen om stoffer, deres sammensetning, struktur, egenskaper og gjensidige transformasjoner. Kjemi studerer den kjemiske formen for bevegelse av materie og er delt inn i uorganisk og organisk kjemi, fysisk og analytisk kjemi, kolloidal kjemi, etc.

Biologi– vitenskap om levende natur. Biologifaget er livet som en spesiell form for bevegelse av materie, lovene for utvikling av levende natur. Biologi ser ut til å være den mest forgrenede vitenskapen (zoologi, botanikk, morfologi, cytologi, histologi, anatomi og fysiologi, mikrobiologi, virologi, embryologi, økologi, genetikk, etc.). I skjæringspunktet mellom vitenskaper oppstår relaterte vitenskaper, som fysisk kjemi, fysisk biologi, kjemisk fysikk, biofysikk, astrofysikk, etc.

Naturvitenskap – vitenskapen om naturen som en enkelt integritet eller helheten av vitenskaper om naturen, tatt som en helhet.

Fysikk er naturvitenskapen.

I uminnelige tider begynte folk å utføre systematiske observasjoner av naturfenomener, forsøkte å legge merke til sekvensen av forekommende fenomener og lærte å forutse forløpet av mange hendelser i naturen. for eksempel årstidene, tidspunktet for elveflom og mye mer. De brukte denne kunnskapen til å bestemme tidspunktet for såing, høsting osv. Gradvis ble folk overbevist om at det å studere naturfenomener gir uvurderlige fordeler.

På det russiske språket dukket ordet "fysikk" opp på 1700-tallet, takket være Mikhail Vasilyevich Lomonosov, en encyklopedistforsker, grunnleggeren av russisk vitenskap, en enestående utdanningsfigur, som oversatte fra den første tyske læreboken om fysikk. Det var da Russland begynte å for alvor studere denne vitenskapen.

Fysisk kropp– dette er alle gjenstander rundt oss. Hvilke fysiske kropper kjenner du? (penn, bok, skrivebord)

Substans– dette er alt som fysiske kropper er laget av. (som viser fysiske kropper som består av forskjellige stoffer)

Saken- dette er alt som eksisterer i universet uavhengig av vår bevissthet (himmellegemer, planter, dyr, etc.)

Fysiske fenomener- dette er endringer som skjer med fysiske kropper.

De viktigste fysiske fenomenene er:

Mekaniske fenomener

Elektriske fenomener

Magnetiske fenomener

Lysfenomener

Termiske fenomener

Metoder for vitenskapelig kunnskap:

Korrelasjon av allmennvitenskapelige metoder

Analyse- mental eller reell dekomponering av et objekt i dets bestanddeler.

Syntese- å kombinere elementene lært som et resultat av analyse til en enkelt helhet.

Generalisering- prosessen med mental overgang fra individet til det generelle, fra det mindre generelle til det mer generelle, for eksempel: overgangen fra dommen "dette metallet leder elektrisitet" til dommen "alle metaller leder elektrisitet", fra dommen: "den mekaniske formen for energi blir til termisk" til dommen "Hver form for energi blir omdannet til varme."

Abstraksjon(idealisering)- mental introduksjon av visse endringer i objektet som studeres i samsvar med målene for studien. Som et resultat av idealisering kan enkelte egenskaper og attributter til objekter som ikke er essensielle for denne studien utelukkes fra vurdering. Et eksempel på slik idealisering innen mekanikk er materiell poeng, dvs. et punkt med masse, men uten dimensjoner. Det samme abstrakte (ideelle) objektet er helt stiv kropp.

Induksjon - prosessen med å utlede en generell posisjon fra å observere en rekke spesielle individuelle fakta, dvs. kunnskap fra det spesielle til det generelle. I praksis brukes oftest ufullstendig induksjon, som innebærer å lage en konklusjon om alle objektene i et sett basert på kunnskap om kun en del av objektene. Ufullstendig induksjon, basert på eksperimentell forskning og inkludert teoretisk begrunnelse, kalles vitenskapelig induksjon. Konklusjonene av slik induksjon er ofte sannsynlige av natur. Dette er en risikabel, men kreativ metode. Med et strengt oppsett av eksperimentet, logisk konsistens og strenghet av konklusjoner, er det i stand til å gi en pålitelig konklusjon. I følge den berømte franske fysikeren Louis de Broglie er vitenskapelig induksjon den sanne kilden til virkelig vitenskapelig fremgang.

Fradrag I - prosessen med analytisk resonnement fra det generelle til det spesielle eller mindre generelle. Det er nært knyttet til generalisering. Hvis de innledende generelle bestemmelsene er en etablert vitenskapelig sannhet, vil metoden for deduksjon alltid gi en sann konklusjon. Den deduktive metoden er spesielt viktig i matematikk. Matematikere opererer med matematiske abstraksjoner og baserer sine resonnementer på generelle prinsipper. Disse generelle bestemmelsene gjelder for løsning av private, spesifikke problemer.

Analogi - en sannsynlig, plausibel konklusjon om likheten mellom to objekter eller fenomener i en eller annen egenskap, basert på deres etablerte likhet i andre egenskaper. En analogi med det enkle lar oss forstå det mer komplekse. Således, i analogi med det kunstige utvalget av de beste husdyrrasene, oppdaget Charles Darwin loven om naturlig utvalg i dyre- og planteverdenen.

Modellering - reproduksjon av egenskapene til et erkjennelsesobjekt på en spesialdesignet analog av det - en modell. Modeller kan være ekte (materielle), for eksempel flymodeller, bygningsmodeller. fotografier, proteser, dukker, etc. og ideal (abstrakt) skapt ved hjelp av språk (både naturlig menneskelig språk og spesielle språk, for eksempel matematikkspråket. I dette tilfellet har vi matematisk modell. Vanligvis er dette et ligningssystem som beskriver sammenhengene i systemet som studeres.

Den historiske metoden innebærer å gjengi historien til objektet som studeres i all sin allsidighet, med tanke på alle detaljer og ulykker.

boolsk metode - dette er i hovedsak en logisk gjengivelse av historien til objektet som studeres. Samtidig er denne historien frigjort fra alt tilfeldig og uviktig, d.v.s. den er som den samme historiske metoden, men frigjort fra dens historiske skjemaer.

Klassifisering - fordeling av visse objekter i klasser (avdelinger, kategorier) avhengig av deres generelle egenskaper, og fikser naturlige forbindelser mellom klasser av objekter i et enhetlig system av en spesifikk kunnskapsgren. Dannelsen av hver vitenskap er assosiert med opprettelsen av klassifiseringer av objektene og fenomenene som studeres.

Metoder for empirisk kunnskap

Observasjoner(presentasjon) : vi kan se på trærne, finne ut at noen av dem feller bladene, at en tømmerstokk flyter i vannet, at kompassnålen peker mot nord. Når vi observerer, forstyrrer vi ikke prosessen vi observerer.

Etter å ha samlet visse data om fenomener under observasjoner, prøver vi å finne ut hvordan disse fenomenene oppstår og hvorfor. I løpet av slike refleksjoner fødes ulike antakelser eller hypoteser. For å teste hypotesen, spesiell eksperimenter - eksperimenter. Eksperiment involverer aktiv menneskelig interaksjon med det observerte fenomenet. Under forsøk gjøres det vanligvis målinger. Et eksperiment forutsetter et bestemt mål og en på forhånd gjennomtenkt handlingsplan. Ved å sette frem en eller annen hypotese kan vi bekrefte eller avkrefte hypotesen vår ved hjelp av et eksperiment.

Observasjon- organisert, målrettet, registrert oppfatning av fenomener med det formål å studere dem under visse forhold.

Hypotese- dette ordet er av gresk opprinnelse, bokstavelig talt oversatt som "grunnlag", "antagelse". I moderne forstand, en uprøvd teori eller antagelse. En hypotese fremsettes basert på observasjoner eller eksperimenter.

Erfaring- en metode for å studere et visst fenomen under kontrollerte forhold. Skiller seg fra observasjon ved aktiv interaksjon med objektet som studeres

Noen ganger, under eksperimenter for å studere kjente naturfenomener, oppdages et nytt fysisk fenomen. Slik er det gjort vitenskapelig oppdagelse.

Fysisk mengde er en egenskap som er felles for flere materielle objekter eller fenomener i kvalitativ forstand, men som kan anta individuelle verdier for hver av dem.

Å måle en fysisk mengde betyr å sammenligne den med en homogen mengde tatt som en enhet.

Eksempler på fysiske størrelser er bane, tid, masse, tetthet, kraft, temperatur, trykk, spenning, belysning osv.

Fysiske mengder Det er skalarer og vektorer. Skalare fysiske størrelser karakteriseres kun av en numerisk verdi, mens vektorstørrelser bestemmes av både tall (modul) og retning. Skalare fysiske størrelser er tid, temperatur, masse, vektorer er hastighet, akselerasjon, kraft.

For vitenskapelig kunnskap er metoden av stor betydning, d.v.s. måte å organisere studiet av et objekt på. Metode er et sett med prinsipper, regler og teknikker for praktisk og teoretisk aktivitet. Metoden utstyrer en person med et system av prinsipper, krav, regler, styrt av som en person kan oppnå det tiltenkte målet.

Riktig metode er av stor betydning for å forstå naturen. Metodelæren (metodikk) begynner å utvikle seg i moderne vitenskap. Den kjente engelske filosofen Francis Bacon sammenlignet metoden med en lykt som lyser opp veien for en reisende. En vitenskapsmann som ikke er bevæpnet med den rette metoden, er en reisende som vandrer i mørket og famler i vei. Rene Descartes, den store franske filosofen på 1600-tallet, la også stor vekt på utviklingen av den vitenskapelige metoden: «Med metode mener jeg presise og enkle regler, hvis strenge overholdelse, uten unødvendig sløsing med mental energi, men gradvis og kontinuerlig økende kunnskap, bidrar til at sinnet oppnår den sanne kunnskapen om alt som er tilgjengelig for ham." Det var i denne perioden med rask utvikling av naturvitenskapen at to motstridende metodiske konsepter dukket opp: empirisme og rasjonalisme.

Empiri er en retning i metodikk som anerkjenner erfaring som en kilde til pålitelig kunnskap, og reduserer kunnskapsinnholdet til en beskrivelse av denne erfaringen.

Rasjonalisme er en retning i metodikk, ifølge hvilken pålitelig kunnskap kun leveres av fornuft og logisk tenkning.

Metoder for vitenskapelig kunnskap kan klassifiseres etter graden av generalitet i universelle (filosofiske) og vitenskapelige, som igjen er delt inn i generell vitenskapelig og spesialvitenskapelig.

Private vitenskapelige metoder brukes innenfor rammen av én vitenskap eller forskningsfelt, for eksempel: metoden for spektralanalyse, metoden for fargereaksjoner i kjemi, metoder for elektromagnetisme i fysikk, etc.

Generelle vitenskapelige metoder har et bredt tverrfaglig bruksområde og kan brukes i enhver vitenskap, for eksempel: modellering, eksperiment, logiske metoder, etc.

En av de viktigste egenskapene til vitenskapelig kunnskap er tilstedeværelsen av to nivåer: empirisk og teoretisk, som er forskjellige i metodene som brukes. På det empiriske (eksperimentelle) stadiet brukes hovedsakelig metoder assosiert med sensorisk-visuelle erkjennelsesmetoder, som inkluderer observasjon, måling og eksperimentering.

Observasjon er den første informasjonskilden og er assosiert med beskrivelsen av kunnskapsobjektet. Målrettethet, systematikk og aktivitet er karakteristiske krav for vitenskapelig observasjon. I henhold til metoden for å utføre observasjoner er det direkte og indirekte. Under direkte observasjoner oppfattes egenskapene til et objekt av de menneskelige sansene. Slike observasjoner har alltid spilt en stor rolle i vitenskapelig forskning. For eksempel bidro observasjonen av posisjonene til planeter og stjerner på himmelen, utført i mer enn tjue år av Tycho Brahe med en nøyaktighet uvanlig for det blotte øye, til Keplers oppdagelse av hans berømte lover. Imidlertid er oftest vitenskapelig observasjon indirekte, dvs. utføres ved hjelp av tekniske midler. Oppfinnelsen av det optiske teleskopet av Galileo i 1608 utvidet mulighetene for astronomiske observasjoner, og etableringen av røntgenteleskoper på det tjuende århundre og deres oppskyting i verdensrommet om bord på en orbitalstasjon gjorde det mulig å observere slike romobjekter som kvasarer og pulsarer som ikke kunne observeres på noen annen måte.

Utviklingen av moderne naturvitenskap er forbundet med den økende rollen til såkalte indirekte observasjoner. For eksempel kan objekter studert av kjernefysikk ikke observeres verken direkte, ved hjelp av menneskelige sanser, eller indirekte, ved hjelp av de mest avanserte instrumentene. Det forskere observerer i prosessen med empirisk forskning i atomfysikk er ikke selve mikroobjektene, men bare resultatene av deres innflytelse på visse tekniske midler. Registrering av interaksjoner av elementærpartikler registreres for eksempel kun indirekte ved bruk av tellere (gasslading, halvleder, etc.) eller sporingsenheter (skykammer, boblekammer osv.) Ved å dechiffrere "bildene" av interaksjoner får forskerne informasjon om partikler og deres egenskaper.

Et eksperiment er en mer kompleks metode for empirisk kunnskap; det involverer den aktive, målrettede og strengt kontrollerte innflytelsen fra forskeren på objektet som studeres for å identifisere dets visse aspekter og egenskaper. Fordeler med eksperimentet: For det første lar det deg studere objektet i sin "rene form", dvs. eliminere eventuelle sidefaktorer som kompliserer studien. For det andre lar det deg studere et objekt under noen kunstige, for eksempel ekstreme, forhold, når det er mulig å oppdage de fantastiske egenskapene til objekter, og dermed forstå essensen deres dypere. Veldig interessant og lovende i denne forbindelse er romeksperimenter som gjør det mulig å studere objekter under så spesielle forhold som vektløshet og dypt vakuum, som er uoppnåelige i jordiske laboratorier. For det tredje, når man studerer en prosess, kan en eksperimentator gripe inn i den og aktivt påvirke forløpet. For det fjerde, multiplisitet, repeterbarhet av eksperimentet, som kan gjentas så mange ganger som nødvendig for å oppnå pålitelige resultater.

Avhengig av oppgavenes art deles eksperimenter inn i forskning og testing. Forskningseksperimenter lar deg gjøre funn og oppdage nye, tidligere ukjente egenskaper i et objekt. For eksempel viste eksperimenter i laboratoriet til E. Rutherford den merkelige oppførselen til alfapartikler når de bombarderte gullfolie: de fleste partiklene passerte gjennom folien, et lite antall partikler ble avbøyd og spredt, og noen partikler ble ikke bare avbøyd. , men spratt tilbake, som en ball fra et nett. Dette bildet, ifølge beregninger, ble oppnådd på grunn av det faktum at hele massen av atomet er konsentrert i kjernen, som opptar en ubetydelig del av volumet til atomet, og alfapartikler som kolliderer med kjernen spretter tilbake. Dermed førte Rutherfords forskningseksperiment til oppdagelsen av atomkjernen, og dermed til fødselen av kjernefysikk.

Verifikasjonseksperimenter tjener til å bekrefte noen teoretiske konstruksjoner. For eksempel ble eksistensen av en rekke elementærpartikler (positron, nøytrino, etc.) i utgangspunktet spådd teoretisk.

Måling er en prosess som består av å bestemme de kvantitative verdiene til egenskapene eller sidene til objektet som studeres ved hjelp av spesielle tekniske enheter. Måleresultatet oppnås i form av et visst antall måleenheter. En måleenhet er en standard som objektet som måles sammenlignes med. Måleenheter er delt inn i grunnleggende, brukt som basisenheter når man konstruerer et system av enheter, og deriverte, avledet fra de grunnleggende ved bruk av visse matematiske sammenhenger. Metodikken for å konstruere et system av enheter ble først foreslått i 1832 av Carl Gauss. Det foreslåtte systemet er basert på tre vilkårlige enheter: lengde (millimeter), masse (milligram), tid (sekund). Alle andre enheter kunne fås fra disse tre. Deretter, med utviklingen av vitenskap og teknologi, dukket det opp andre systemer med enheter av fysiske mengder, bygget i henhold til Gauss-prinsippet. I tillegg dukket det opp såkalte naturlige enhetssystemer i fysikken, der de grunnleggende enhetene ble bestemt ut fra naturlovene. Et eksempel er enhetssystemet foreslått av Max Planck, som var basert på "verdenskonstantene": lysets hastighet i et vakuum, gravitasjonskonstanten, Boltzmanns konstant og Plancks konstant. Basert på dem (og likestilte dem med "1") oppnådde Planck en rekke avledede enheter: lengde, masse, tid, temperatur. For tiden brukes det internasjonale enhetssystem (SI), som ble vedtatt i 1960 av General Conference on Weights and Meters, hovedsakelig innen naturvitenskap. Dette systemet er det mest avanserte og universelle av alt som har eksistert til dags dato og dekker fysiske mengder av mekanikk, termodynamikk, elektrodynamikk og optikk, som er sammenkoblet av fysiske lover.

På det teoretiske stadiet tyr de til abstraksjoner og begrepsdannelse, bygger hypoteser og teorier og oppdager vitenskapens lover. Generelle vitenskapsteoretiske metoder inkluderer sammenligning, abstraksjon, idealisering, analyse, syntese, deduksjon, induksjon, analogi, generalisering, oppstigning fra det abstrakte til det konkrete. Hovedtrekket deres er at dette er logiske teknikker, dvs. operasjoner med tanker, kunnskap.

Sammenligning er en mental operasjon for å identifisere likhetene og forskjellene til objektene som studeres. Et spesielt tilfelle av sammenligning er analogi: en konklusjon om tilstedeværelsen av et bestemt trekk i objektet som studeres er gjort på grunnlag av oppdagelsen av en rekke lignende trekk i det med et annet objekt.

Abstraksjon er det mentale utvalget av egenskapene til et objekt og betraktning av dem separat fra selve objektet og dets andre egenskaper. Idealisering er den mentale konstruksjonen av en situasjon (objekt, fenomen) som egenskaper eller relasjoner tilskrives i det "begrensende" tilfellet. Resultatet av en slik konstruksjon er idealiserte objekter, slik som: et punkt, et materialpunkt, en absolutt svart kropp, en absolutt stiv kropp, en ideell gass, en inkompressibel væske, etc. Takket være idealisering blir prosesser betraktet i sin "rene" form», som gjør det mulig å identifisere lovene som disse prosessene lekker. For eksempel: la oss si at noen går nedover stien med en bagasjevogn og plutselig slutter å dytte den. Vognen vil fortsette å bevege seg en stund, tilbakelegge en kort avstand, og deretter stoppe. Vi kan tenke på mange måter å forlenge avstanden som vognen dekker etter å ha dyttet. Det er imidlertid umulig å eliminere all ytre påvirkning på veilengden. Men med tanke på bevegelsen til en kropp i det "begrensende" tilfellet, kan vi konkludere med at hvis ytre påvirkninger på en bevegelig kropp elimineres fullstendig, vil den bevege seg uendelig og samtidig jevnt og rettlinjet. Denne konklusjonen ble gjort av Galileo og ble kalt "treghetsprinsippet", og ble tydeligst formulert av Newton i form av treghetsloven.

Assosiert med idealisering er en så spesifikk metode som et tankeeksperiment, som innebærer å operere med et idealisert objekt som erstatter et reelt objekt i abstraksjon.

Analyse er en forskningsmetode som består i å dele opp helheten i deler for deres uavhengige studie.

Syntese er kombinasjonen av tidligere identifiserte deler til en helhet for å identifisere deres forhold og interaksjon. Forbindelsen mellom analyse og syntese følger av selve naturen til objekter som representerer helheten og dens deler. Analyse og syntese bestemmer hverandre.

Induksjon er en logisk metode basert på tankens bevegelse fra det individuelle eller det spesielle til det generelle. I induktiv slutning garanterer ikke sannheten til premissene (fakta) sannheten til den resulterende konklusjonen; den vil bare være sannsynlighetsovervekt. Metoden for vitenskapelig induksjon er basert på å belyse årsakssammenhengen til fenomenene som studeres. Kausalitet er et slikt internt forhold mellom to fenomener, når det ene av dem genererer eller forårsaker det andre. Denne relasjonen inneholder: et fenomen som hevder å være en årsak; fenomenet som vi tillegger handlingens (virkningens) natur, og omstendighetene der samspillet mellom årsak og handling oppstår.

En årsakssammenheng er preget av:

· årsaken går alltid før virkningen i tid; dette betyr at årsaken til et gitt fenomen bør søkes blant omstendighetene som går foran det i tid, under hensyntagen til det faktum at en viss sameksistens i tid for årsak og virkning.

· Årsak gir opphav til handling, bestemmer dens utseende; dette betyr at forrang i tid alene ikke er nok for en årsakssammenheng, en anledning er en tilstand som går forut for opptreden av et fenomen, men som ikke gir opphav til det.

· Sammenhengen mellom årsak og virkning er nødvendig; dette betyr at det er mulig å bevise fraværet av årsakssammenheng i et tilfelle hvor virkningen inntreffer og den påståtte årsaken ikke ble observert.

· Sammenhengen mellom årsak og virkning er universell; dette betyr at hvert fenomen har en årsak, derfor kan tilstedeværelsen av en årsakssammenheng som regel ikke fastslås på grunnlag av et enkelt fenomen; det er nødvendig å studere et visst sett med fenomener, der den ønskede årsakssammenhengen er systematisk manifestert.

· Når intensiteten av årsaken endres, endres også intensiteten av effekten. Dette observeres når årsak og virkning eksisterer samtidig i en viss tid.

Metodene for å oppdage årsakssammenhenger, utviklet av F. Bacon (1561-1626), og deretter forbedret av den engelske filosofen, logikeren og økonomen John Stuart Mill (1806-1873), er basert på disse egenskapene. Disse metodene kalles metoder for vitenskapelig induksjon. Det er fem av dem totalt:

1. Enkeltlikhetsmetode: hvis en omstendighet hele tiden går forut for fenomenet som studeres mens andre omstendigheter endres, så er denne tilstanden sannsynligvis årsaken til dette fenomenet.

2. Enkeltforskjellsmetode: Hvis en tilstand er tilstede når fenomenet som studeres inntreffer og fraværende når fenomenet ikke oppstår, og alle andre forhold forblir uendret, er det sannsynlig at denne tilstanden representerer årsaken til fenomenet som studeres.

3. Kombinert metode for likhet og forskjell: hvis to eller flere tilfeller der et gitt fenomen forekommer, er like bare i én tilstand, mens to eller flere tilfeller der et gitt fenomen er fraværende skiller seg fra det første bare ved at denne tilstanden er fraværende , så er denne tilstanden sannsynligvis årsaken til det observerte fenomenet.

4. Metode for å følge endringer: hvis et visst fenomen endres i samme grad med en endring i forholdene, og andre omstendigheter forblir uendret, så er denne tilstanden sannsynligvis årsaken til det observerte fenomenet.

5. Restmetode: hvis komplekse forhold produserer en kompleks handling og det er kjent at en del av tilstandene forårsaker en viss del av denne handlingen, så forårsaker den gjenværende delen av tilstanden den gjenværende delen av handlingen.

Deduksjon er tankebevegelsen fra generelle forslag til spesielle eller individuelle. Deduksjon er en generell vitenskapelig metode, men den deduktive metoden er spesielt viktig i matematikk. I moderne vitenskap utviklet og forplantet den fremragende filosofen og matematikeren R. Descartes den deduktiv-aksiomatiske erkjennelsesmetoden. Hans metodikk var den direkte motsatte av Bacons empiriske induktivisme.

Fra den generelle posisjonen at alle metaller har elektrisk ledningsevne, kan vi trekke en konklusjon om den elektriske ledningsevnen til en bestemt kobbertråd, vel vitende om at kobber er et metall. Hvis de innledende generelle bestemmelsene er sanne, vil fradrag alltid gi en sann konklusjon.

Den vanligste typen deduksjon er den enkle kategoriske syllogismen, der forholdet mellom to ekstreme termer S og P etableres basert på deres forhold til mellomleddet M. For eksempel:

Alle metaller (M) leder elektrisk strøm (P).

Betinget kategorisk slutning inntar også en viktig plass i teorien om deduktiv resonnement.

Bekreftende modus (modus ponens):

Hvis en person har feber (a), er han syk (b). Denne personen har feber (a). Så han er syk (b).

Som du kan se, beveger tanken seg her fra redegjørelsen om årsaken til uttalelsen om konsekvensen: (a -› b, a) -› b.

Avvisningsmodus (modus tollens):

Hvis en person har feber (a), er han syk (b). Denne personen er ikke syk (ikke-b). Dette betyr at han ikke har feber (ikke-a).

Som du kan se, beveger tanken seg her fra negasjonen av konsekvensen til negasjonen av grunnen: (a -› b, ikke-b) -› ikke-a.

Deduktiv logikk spiller en viktig rolle i å underbygge vitenskapelig kunnskap og bevise teoretiske påstander.

Analogi og modellering. Begge disse metodene er basert på å identifisere likheter i objekter eller relasjoner mellom objekter. En modell er en kunstig skapt enhet som i en viss henseende reproduserer virkelige objekter som er gjenstand for vitenskapelig forskning. Modellering er basert på å abstrahere lignende trekk fra forskjellige objekter og etablere et visst forhold mellom dem. Ved hjelp av modellering er det mulig å studere slike egenskaper og sammenhenger til fenomenene som studeres som kan være utilgjengelige for direkte studier.

I den velkjente planetmodellen av atomet sammenlignes strukturen med strukturen til solsystemet. Rundt den massive kjernen i forskjellige avstander fra den beveger lyselektroner seg langs lukkede baner, akkurat som planetene kretser rundt solen. I denne analogien etableres som vanlig likhet, men ikke av objektene i seg selv, men av relasjonene mellom dem. Atomkjernen er ikke som solen, og elektronene er ikke som planeter. Men forholdet mellom kjernen og elektronene er omtrent som forholdet mellom solen og planetene.

Analogien mellom levende organismer og tekniske enheter ligger til grunn for bionikk. Denne grenen av kybernetikk studerer strukturer og vitale funksjoner til organismer; oppdagede mønstre og oppdagede egenskaper brukes deretter til å løse tekniske problemer og bygge tekniske systemer som nærmer seg levende systemer i sine egenskaper.

Dermed gjør analogi det ikke bare mulig å forklare mange fenomener og gjøre uventede og viktige oppdagelser, det fører til og med til opprettelsen av nye vitenskapelige retninger eller en radikal transformasjon av gamle.

Typer modellering.

Mental (ideell) modellering er konstruksjonen av ulike mentale representasjoner i form av imaginære modeller. For eksempel, i den ideelle modellen av det elektromagnetiske feltet skapt av Maxwell, ble kraftlinjene representert i form av rør med forskjellige tverrsnitt som en imaginær væske strømmer gjennom, som ikke har treghet og kompressibilitet.

Fysisk modellering er reproduksjonen i en modell av prosesser som er karakteristiske for originalen, basert på deres fysiske likhet. Det er mye brukt for utvikling og eksperimentell studie av forskjellige strukturer (kraftverksdammer, etc.), maskiner (for eksempel de aerodynamiske kvalitetene til fly studeres på deres modeller blåst av en luftstrøm i en vindtunnel), for å studere effektive og sikre metoder for gruvedrift etc.

Symbolsk (tegn) modellering er assosiert med representasjon av ulike diagrammer, grafer, tegninger og formler som modeller. En spesiell type symbolsk modellering er matematisk modellering. Matematikkens symbolspråk lar en uttrykke egenskapene, aspektene og relasjonene til gjenstander av svært forskjellig natur. Forholdet mellom ulike størrelser som beskriver funksjonen til objektet som studeres, uttrykkes ved de tilsvarende ligningene.

Numerisk modellering på en datamaskin er basert på en matematisk modell av objektet som studeres og brukes i tilfeller med store mengder beregninger som kreves for å studere denne modellen, som det er laget et spesielt program for. I dette tilfellet er modellen en algoritme (dataprogram) for funksjonen til objektet som studeres.



Se også...
Filosofi-jukseark for kandidaten minimum Del 1
Filosofi og naturvitenskap: begreper om forhold (metafysisk, transcendental, anti-metafysisk, dialektisk).
Naturen som objekt for filosofering. Egenskaper ved kunnskap om naturen.
Naturvitenskap: dens emne, essens, struktur. Naturvitenskapens plass i vitenskapssystemet
Vitenskapelig bilde av verden og dens historiske former. Naturvitenskapelig bilde av naturen
Problemet med objektivitet av kunnskap i moderne naturvitenskap
Moderne vitenskap og endringer i dannelsen av verdensbilder av teknogene sivilisasjoner
Samspill av naturvitenskap med hverandre. Vitenskaper om livløs natur og vitenskaper om levende natur
Konvergens av naturvitenskap og samfunns- og humaniorakunnskap i ikke-klassisk vitenskap
Metoder for naturvitenskap og deres klassifisering.
Matematikk og naturfag. Muligheter for bruk av matematikk og datamodellering
Evolusjon av begrepene rom og tid i naturvitenskapens historie
Filosofi og fysikk. Heuristiske muligheter for naturfilosofi
Problemet med diskret materie
Ideer om determinisme og indeterminisme i naturvitenskap
Komplementaritetsprinsippet og dets filosofiske tolkninger. Dialektikk og kvantemekanikk
Antropisk prinsipp. Universet som en "økologisk nisje" for menneskeheten.
Problemet med universets opprinnelse. Modeller av universet.
Problemet med søket etter utenomjordiske sivilisasjoner som en tverrfaglig retning for vitenskapelig forskning. Konsepter om nookosmologi (I. Shklovsky, F. Drake, K. Sagan).
. Filosofiske problemer med kjemi. Forholdet mellom fysikk og kjemi.
. Problemet med biologiens lover
Evolusjonsteori: dens utvikling og filosofiske tolkninger.
Filosofi om økologi: forutsetninger for dannelse.
Stadier av utviklingen av den vitenskapelige teorien om biosfæren.
Samspill mellom menneske og natur: måter å harmonisere den på.
Medisinfilosofi og medisin som vitenskap. Filosofiske kategorier og begreper innen medisin
Problemet med livets opprinnelse og essens i moderne vitenskap og filosofi
Begrepet informasjon. Informasjonsteoretisk tilnærming i moderne vitenskap.
Kunstig intelligens og bevissthetsproblemet i moderne vitenskap og filosofi
Kybernetikk og generell systemteori, deres forbindelse med naturvitenskap.
Rollen til ideer om ikke-lineær dynamikk og synergetikk i utviklingen av moderne naturvitenskap.
Den moderne naturvitenskapens rolle i å overvinne globale kriser.
Post-ikke-klassisk naturvitenskap og jakten på en ny type rasjonalitet. Historisk utviklende objekter i menneskestørrelse, komplekse systemer som objekter for forskning i post-ikke-klassisk naturvitenskap
Etiske problemer i moderne naturvitenskap. Krisen til idealet om verdinøytral vitenskapelig forskning
Naturvitenskap, teknisk vitenskap og teknologi
Alle sider

Metoder for naturvitenskap og deres klassifisering.

Med fremveksten av behovet for å innhente kunnskap ble det behov for å analysere og vurdere ulike metoder – f.eks. i metodikk.

Spesifikke vitenskapelige metoder reflekterer forskningstaktikk, og generelle vitenskapelige metoder reflekterer strategi.

Erkjennelsesmetoden er en måte å organisere midler og teknikker for teoretisk og praktisk aktivitet.

Metoden er det viktigste teoretiske verktøyet for å innhente og organisere vitenskapelig kunnskap.

Typer naturvitenskapelige metoder:

– generelt (gjelder enhver vitenskap) – enheten av det logiske og historiske, oppstigningen fra det abstrakte til det konkrete;

– spesiell (angående kun én side av objektet som studeres) – analyse, syntese, sammenligning, induksjon, deduksjon, etc.;

– private, som bare opererer i et visst kunnskapsområde.

Naturvitenskapelige metoder:

observasjon - den første informasjonskilden, en målrettet prosess for å oppfatte objekter eller fenomener, brukes der det er umulig å utføre et direkte eksperiment, for eksempel i kosmologi (spesielle tilfeller av observasjon - sammenligning og måling);

analyse - basert på den mentale eller reelle inndelingen av et objekt i deler, når man beveger seg fra en fullstendig beskrivelse av objektet til dets struktur, sammensetning, egenskaper og egenskaper;

syntese - basert på å kombinere ulike elementer av et objekt til en enkelt helhet og generalisere de identifiserte og studerte egenskapene til objektet;

induksjon – består i å formulere en logisk konklusjon basert på generaliseringer av eksperimentelle og observasjonsdata; logisk resonnement går fra det spesielle til det generelle, og gir bedre forståelse og overgang til et mer generelt nivå av vurdering av problemet;

deduksjon er en erkjennelsesmetode som består i overgangen fra visse generelle bestemmelser til bestemte resultater;

en hypotese er en antagelse fremsatt for å løse en usikker situasjon; den er ment å forklare eller systematisere noen fakta knyttet til et gitt kunnskapsfelt eller plassert utenfor dets grenser, men ikke å motsi eksisterende. Hypotesen må bekreftes eller avkreftes;

sammenligningsmetode - brukes til kvantitativ sammenligning av egenskapene, parameterne til objekter eller fenomener som studeres;

eksperiment - eksperimentell bestemmelse av parametrene til objektene eller objektene som studeres;

modellering - lage en modell av et emne eller objekt av interesse for en forsker og utføre et eksperiment på det, gjøre observasjoner og videre bruke resultatene oppnådd på objektet som studeres.

Generelle erkjennelsesmetoder relaterer seg til enhver disiplin og gjør det mulig å koble sammen alle stadier av kognisjonsprosessen. Disse metodene brukes i ethvert forskningsfelt og gjør det mulig å identifisere sammenhenger og egenskaper ved objektene som studeres. I vitenskapens historie inkluderer forskere metafysiske og dialektiske metoder blant slike metoder. Private metoder for vitenskapelig kunnskap er metoder som bare brukes i en bestemt gren av vitenskapen. Ulike naturvitenskapelige metoder (fysikk, kjemi, biologi, økologi, etc.) er spesielle i forhold til den generelle dialektiske erkjennelsesmetoden. Noen ganger kan private metoder brukes utenfor de grenene av naturvitenskapen de oppsto i. For eksempel brukes fysiske og kjemiske metoder innen astronomi, biologi og økologi. Ofte bruker forskere et kompleks av innbyrdes beslektede private metoder for å studere ett emne. For eksempel bruker økologi samtidig metodene i fysikk, matematikk, kjemi og biologi. Spesielle metoder for erkjennelse er forbundet med spesielle metoder. Spesielle metoder undersøker visse egenskaper ved objektet som studeres. De kan manifestere seg på det empiriske og teoretiske kunnskapsnivået og være universelle.

Observasjon er en målrettet prosess for å oppfatte objekter av virkeligheten, en sensorisk refleksjon av objekter og fenomener, der en person mottar primær informasjon om verden rundt seg. Derfor begynner forskningen oftest med observasjon, og først da går forskerne over til andre metoder. Observasjoner er ikke forbundet med noen teori, men hensikten med observasjon er alltid knyttet til en eller annen problemsituasjon. Observasjon forutsetter at det finnes en spesifikk forskningsplan, en forutsetning som er gjenstand for analyse og verifikasjon. Observasjoner brukes der direkte eksperimenter ikke kan utføres (i vulkanologi, kosmologi). Resultatene av observasjonen er nedtegnet i en beskrivelse, og merker de tegnene og egenskapene til objektet som studeres som er gjenstand for studier. Beskrivelsen skal være så fullstendig, nøyaktig og objektiv som mulig. Det er beskrivelsene av observasjonsresultater som utgjør vitenskapens empiriske grunnlag, på grunnlag av disse skapes empiriske generaliseringer, systematisering og klassifisering.

Måling er bestemmelse av kvantitative verdier (karakteristikk) av de studerte aspektene eller egenskapene til et objekt ved hjelp av spesielle tekniske enheter. Måleenhetene som de innhentede data sammenlignes med spiller en viktig rolle i studien.

Et eksperiment er en mer kompleks metode for empirisk kunnskap sammenlignet med observasjon. Det representerer en målrettet og strengt kontrollert innflytelse fra forskeren på et objekt eller fenomen av interesse for å studere dets ulike aspekter, sammenhenger og relasjoner. Under eksperimentell forskning forstyrrer forskeren det naturlige forløpet til prosesser og transformerer forskningsobjektet. Spesifisiteten til eksperimentet er også at det lar deg se objektet eller prosessen i sin rene form. Dette skjer på grunn av maksimal utelukkelse av eksponering for fremmede faktorer.

Abstraksjon er en mental distraksjon fra alle egenskapene, forbindelsene og relasjonene til objektet som studeres, som anses som uviktige. Dette er modellene av et punkt, en rett linje, en sirkel, et plan. Resultatet av abstraksjonsprosessen kalles abstraksjon. Virkelige objekter i noen problemer kan erstattes av disse abstraksjonene (Jorden kan betraktes som et materiell punkt når den beveger seg rundt solen, men ikke når den beveger seg langs overflaten).

Idealisering representerer operasjonen med å mentalt fremheve en egenskap eller relasjon som er viktig for en gitt teori, og mentalt konstruere et objekt utstyrt med denne egenskapen (forholdet). Som et resultat har det ideelle objektet bare denne egenskapen (relasjonen). Vitenskapen identifiserer generelle mønstre i virkeligheten som er betydningsfulle og gjentas i ulike fag, så vi må gjøre abstraksjoner fra virkelige objekter. Dette er hvordan slike begreper som "atom", "sett", "absolutt svart kropp", "ideell gass", "kontinuerlig medium" dannes. De ideelle objektene oppnådd på denne måten eksisterer faktisk ikke, siden det i naturen ikke kan være objekter og fenomener som bare har én egenskap eller kvalitet. Når du anvender teorien, er det nødvendig å igjen sammenligne de oppnådde og brukte ideelle og abstrakte modellene med virkeligheten. Derfor er det viktig å velge abstraksjoner i samsvar med deres egnethet til en gitt teori og deretter ekskludere dem.

Blant de spesielle universelle forskningsmetodene er analyse, syntese, sammenligning, klassifisering, analogi og modellering.

Analyse er en av de innledende stadiene av forskning, når man går fra en fullstendig beskrivelse av et objekt til dets struktur, sammensetning, egenskaper og egenskaper. Analyse er en metode for vitenskapelig kunnskap, som er basert på prosedyren for mental eller reell oppdeling av et objekt i dets bestanddeler og deres separate studie. Det er umulig å vite essensen av et objekt bare ved å fremheve elementene det består av. Når detaljene til objektet som studeres studeres gjennom analyse, blir det supplert med syntese.

Syntese er en metode for vitenskapelig kunnskap, som er basert på kombinasjonen av elementer identifisert ved analyse. Syntese fungerer ikke som en metode for å konstruere helheten, men som en metode for å representere helheten i form av den eneste kunnskapen oppnådd gjennom analyse. Den viser stedet og rollen til hvert element i systemet, deres forbindelse med andre komponenter. Analyse fanger hovedsakelig den spesifikke tingen som skiller deler fra hverandre, syntese – generaliserer de analytisk identifiserte og studerte egenskapene til et objekt. Analyse og syntese har sitt utspring i menneskets praktiske aktiviteter. Mennesket har lært å mentalt analysere og syntetisere bare på grunnlag av praktisk separasjon, gradvis å forstå hva som skjer med et objekt når man utfører praktiske handlinger med det. Analyse og syntese er komponenter i den analytisk-syntetiske metoden for erkjennelse.

Sammenligning er en metode for vitenskapelig kunnskap som lar oss fastslå likhetene og forskjellene til objektene som studeres. Sammenligning ligger til grunn for mange naturvitenskapelige målinger som utgjør en integrert del av ethvert eksperiment. Ved å sammenligne gjenstander med hverandre, får en person muligheten til å kjenne dem riktig og dermed korrekt navigere i verden rundt seg og målrettet påvirke den. Sammenligning er viktig når objekter som er virkelig homogene og i hovedsak like, sammenlignes. Sammenligningsmetoden fremhever forskjellene mellom objektene som studeres og danner grunnlaget for eventuelle målinger, det vil si grunnlaget for eksperimentell forskning.

Klassifisering er en metode for vitenskapelig kunnskap som kombinerer til én klasse objekter som er mest mulig like hverandre i essensielle egenskaper. Klassifisering gjør det mulig å redusere det akkumulerte mangfoldige materialet til et relativt lite antall klasser, typer og former og identifisere de første analyseenhetene, oppdage stabile egenskaper og sammenhenger. Klassifikasjoner uttrykkes typisk i form av naturspråklige tekster, diagrammer og tabeller.

Analogi er en erkjennelsesmetode der kunnskap oppnådd ved å undersøke et objekt overføres til en annen, mindre studert, men lik den første i noen vesentlige egenskaper. Analogimetoden er basert på likheten mellom objekter i henhold til en rekke egenskaper, og likheten etableres som et resultat av å sammenligne objekter med hverandre. Derfor er grunnlaget for analogimetoden sammenligningsmetoden.

Analogimetoden er nært knyttet til modelleringsmetoden, som er studiet av objekter som bruker modeller med videre overføring av de oppnådde dataene til originalen. Denne metoden er basert på den betydelige likheten mellom det opprinnelige objektet og dets modell. I moderne forskning brukes ulike typer modellering: subjekt, mental, symbolsk, datamaskin.