К особенным эмпирическим методам относятся: наблюдение, измерение и эксперимент.


Сущностью наблюдения является чувственное отражение предметов и явлений объективного мира, в ходе которого мы получаем некую первичную информацию о них. Поэтому исследование любых объектов окружающего нас мира чаще всего начинается с наблюдения и лишь потом переходит к другим методам изучения интересующих ученого объектов.

Наблюдениеэто целенаправленный процесс восприятия предметов действительности, которые не должны быть изменены.

Наблюдение должно быть целенаправленным, т.е. оно ведется для решения определенной задачи, для чего внимание ученого фиксируется только на тех сторонах объекта, которые связаны с этой задачей. Планомерность – еще одно качество научного наблюдения, так как отсутствие плана, поиски наобум не могут привести к решению поставленной проблемы. При этом не следует забывать, что наблюдение не связано с преобразованием, изменением объектов познания.

Наблюдение является первоначальным источником информации, но в науке оно существенным образом зависит от теории, предполагает наличие программы исследования, формирующейся на базе прошлых убеждений, установленных фактов, принятых концепций. Ведь прежде чем что-то наблюдать, необходимо располагать какой-либо идеей, предположением или просто догадкой о том, что следует искать. Поэтому в науке редко бывают открытия, связанные со случайными, заранее не предусмотренными наблюдениями.

Результаты наблюдения должны фиксироваться в описании, отражающем те свойства и стороны изучаемого объекта, которые являются предметом исследования ученого. Такое описание должно быть максимально полным, точным и объективным, поскольку должно дать достоверную и адекватную картину изучаемого явления. Именно описания результатов наблюдения составляют эмпирический базис науки, на их основе создаются эмпирические обобщения, систематизации и классификации.

Наблюдение является важнейшим методом познания в тех науках, которые ставят задачу изучить естественное функционирование или поведение объекта (в этологии, социальной психологии и т.п.). Также этот метод применяется там, где невозможен или очень затруднен эксперимент (в астрономии, вулканологии, гидрологии и т.д.).

По способу проведения наблюдения выделяются непосредственные и опосредованные наблюдения.

Непосредственные наблюдения связаны с отражением различных сторон или свойств объекта посредством органов чувств человека. Особенно большое значение при этом имеет зрение (визуальное наблюдение). Это важнейший метод исследования в астрономии, с помощью которого еще в древности была составлена карта звездного неба, звезды получили свои названия и были объединены в созвездия.

Больших результатов ученым удается достигнуть при помощи опосредованных наблюдений, которые проводятся с помощью технических средств. Так, в астрономии важнейшим этапом стало создание телескопа, многократно расширившего возможности человеческого глаза и позволившего сделать уникальные открытия. С тех пор помимо оптических телескопов появились радиотелескопы, рентгеновские телескопы, с помощью которых удалось получить информацию о таких необычных космических объектах, как квазары и пульсары. Не следует забывать, что естествознание Нового времени не могло бы занять того места в истории мировой цивилизации, если бы не постоянное совершенствование и изобретение новых приборов и инструментов, без которых невозможно представить себе современную науку. Многие разделы современного естествознания (например, физика микромира или молекулярная генетика) просто не смогли бы появиться без соответствующих технических средств.

Для получения значимых результатов чаще всего требуется большое количество наблюдений, так как при однократном наблюдении велика вероятность ошибки. Так, чтобы мы смогли услышать утром привычный для нас прогноз погоды, на Земле работают свыше 10 тысяч метеостанций, а также, многочисленные зонды и метеоспутники, использование которых позволяет вести глобальный мониторинг состояния земной атмосферы, поверхности суши и океана. Частным случаем наблюдения являются измерение и сравнение.

Измерениеэто определение количественных значений (характеристик) изучаемых сторон или свойств объекта исследования с помощью специальных технических устройств.

Эти устройства могут работать как в руках человека, так и в автоматическом режиме. Современные компьютеры позволяют проводить не только процедуру измерения, но и обрабатывать полученные данные.

Большую роль в исследовании играют единицы измерения – эталоны, с которыми сравниваются полученные данные. Они могут быть основными (базисными) и производными, выводимыми из них с помощью математических операций.

Считается, что методика построения основных и производных единиц измерения принадлежит К. Гауссу. В 1832 г. он ввел три основных независимых друг от друга единицы измерения: длины – миллиметр, массы – миллиграмм, времени – секунда. Остальные единицы выводились из этих трех. Позже по этому принципу были построены и другие системы физических единиц.

За последние четыре века бурного развития естествознания было создано множество различных систем единиц измерения, что затрудняло работу ученых. Поэтому в 1960 г. Генеральная конференция по мерам и весам приняла Международную систему единиц – СИ. Она базируется на семи основных единицах: метр (м) – единица длины, килограмм (кг) – единица массы, секунда (с) – единица времени, ампер (А) – сила электрического тока, кельвин (К)– термодинамическая температура в градусах, кандела (кд) – сила света, моль – количество вещества и двух дополнительных: радиан (рад) – плоский угол, стерадиан (ср) – телесный угол. Сегодня большая часть измерительных приборов градуируется в этих единицах.

На основании данных единиц измерения введены производные единицы – площадь, объем, частота, скорость, ускорение и др.

Для метра, килограмма и секунды созданы воспроизводимые эталоны, которые все время менялись, уточнялись и совершенствовались. Так, эталоном метра считается длина, равная 1 650 763,73 длины волны излучения в вакууме, соответствующего переходу между уровнями 2р5 и 5d10 атома криптона-86; эталон килограмма – гиря из платино-иридиевого сплава, имеющая форму цилиндра высотой и диаметром 39 мм; эталон секунды – время, равное 9 192 631 660 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия 133Cs.

Существует несколько видов измерений. В зависимости от времени измерения бывают статические и динамические. В статических измерениях измеряемая величина остается неизменной во времени (например, размеры тела). В динамических измерениях интересующая ученого величина меняется (например, вибрации). По способу получения результатов различают прямые и косвенные измерения. Прямые измерения получаются при сравнении объекта с эталоном или выдаются измерительным прибором. Косвенные измерения осуществляются на основе математических расчетов.

Частным случаем измерения является сравнение. Оно позволяет оценить различные объекты и соотнести их друг с другом.

Эксперимент– более сложный метод эмпирического познания по сравнению с наблюдением, без которого он не обходится. Эксперимент представляет собой целенаправленное и строго контролируемое воздействие исследователя на интересующий его объект для изучения различных его сторон, связей и отношений.

Таким образом, в ходе эксперимента ученый может вмешиваться в естественный ход процессов, преобразовывать объект исследования, помещать его в искусственные условия.

Специфика эксперимента состоит также в том, что он позволяет увидеть объект или процесс в «чистом» виде. Это достигается за счет максимального исключения воздействия посторонних факторов. Ведь в обычных условиях все природные процессы крайне сложны и запутанны, не поддаются полному контролю и управлению. Поэтому экспериментатор отделяет существенные факторы от несущественных и тем самым значительно упрощает ситуацию. Такое упрощение способствует более глубокому пониманию сути явлений и процессов и дает возможность контролировать немногие важные для данного эксперимента факторы и величины. В этом смысле эксперимент может быть уподоблен процедуре абстрагирования, рассмотренной нами выше.

Многие эксперименты ставят изучаемый объект в некоторые искусственные, нередко экстремальные условия (сверхнизкие или сверхвысокие температуры, давления и т.д.). При этом нередко обнаруживаются необычные, неожиданные свойства, позволяющие в ином ракурсе взглянуть на привычные всем предметы и явления.

Эксперимент вошел в число важнейших методов науки со времен Г. Галилея, благодаря которому естествознание совершило гигантский скачок в своем развитии. Но с того времени эксперименты стали значительно сложнее как по своей технической оснащенности, так и по взаимодействию с теорией. Ведь эксперименты не ставятся «вслепую», они всегда базируются на каких-то теоретических положениях, имеют четко определенную цель и план исследования. Поэтому в наши дни все более важной становится проблема строгости эксперимента (наблюдения). Дело в том, что используемые в ходе эксперимента сложнейшие приборы и инструменты сами влияют на объект исследования, чего быть не должно. Это прежде всего относится к исследованиям в области физики микромира.

В зависимости от характера проблем, решаемых в ходе эксперимента, они подразделяются на исследовательские и проверочные.

Исследовательские эксперименты дают возможность обнаружить у объекта новые, неизвестные ранее свойства. При этом могут быть получены выводы, не предсказанные существующими гипотезами или теориями. Так, Э. Резерфорд в ходе своих экспериментов по изучению альфа-частиц обнаружил существование атомного ядра, что привело к рождению ядерной физики.

Проверочные эксперименты служат для проверки, подтверждения существующих гипотез или теорий. Так, существование многих элементарных частиц вначале было предсказано теоретически, и лишь позднее были получены экспериментальные подтверждения их существования.

Исходя из методики проведения и получаемых результатов, эксперименты можно разделить на качественные и количественные.

Качественные эксперименты являются поисковыми и позволяют выявить влияние каких-то внешних факторов на объект исследования. Нередко они становятся прологом количественного эксперимента, направленного на установление точных количественных зависимостей замеченного явления. Так, в ходе качественного эксперимента Эрстед открыл связь электричества и магнетизма. Позднее Ампер в количественном эксперименте сформулировал закон для силы взаимодействия токов.

В зависимости от области применения эксперименты бывают естественно-научные, прикладные и социально-экономические.

Естественно-научные эксперименты ставят перед собой задачу подтверждения каких-то теоретических положений, поиска новых фактов.

Прикладные эксперименты всегда имеют целью поиск практического применения уже известных фактов и теорий. Так, открытие электромагнитных волн в 1888 г. связано с именем Г. Герца, который сумел в естественно-научном эксперименте получить радиоволны. Опыты А.С. Попова по использованию волн Герца, в результате которых появилось радио, являются прикладным экспериментом.

Социально-экономические эксперименты непосредственно касаются жизни человека и общества и связаны с проверкой различных новаций в общественной жизни.



Дата добавления: 2022-04-12; просмотров: 194;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.01 сек.