Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
Общенаучные методы, применяемые на эмпирическом и теоретическом уровнях познания

Общенаучные методы, применяемые на эмпирическом и теоретическом уровнях познания

План

1. Анализ и синтез

2. Аналогия и моделирование

Анализ и синтез

Под анализом понимают разделение объекта (мысленно или реально) на составные части с целью их отдельного изучения. Такими частями могут быть какие-то материальные элементы объекта или его свойства, признаки, связи и т.п.

Анализ необходимый этап в познании объекта. С древнейших времен анализ применялся, например, для разложения на составляющие некоторых веществ. В частности, уже в Древнем Риме анализ использовался для проверки качества золота и серебра способом так называемого купеляции (рассматриваемая вещество решалась до и после нагрева). Постепенно формировалась аналитическая химия, которую с полным правом можно назвать матерью современной химии: ведь прежде чем применять то или иное вещество для конкретных целей, необходимо выяснить ее химический состав.

В науке Нового времени аналитический метод был абсолютизированным. В указанный период ученые, изучая природу, "рассекали ее на части" (по словам Ф. Бэкона) и, исследуя части, не замечали значение целого. Это было следствием метафизического метода мышления, господствовавшего тогда среди натуралистов.

Несомненно, анализ занимает важное место в изучении объектов материального мира. Но он является лишь первым этапом процесса познания. Если бы, скажем, химики ограничивались только анализом, то есть выделением и изучением отдельных химических элементов, то они не смогли бы изучать все те сложные вещества, в состав которых входят эти элементы. Как бы глубоко ни было изучено, например, свойства углерода и водорода, по этим сведениям еще ничего нельзя сказать о многочисленных вещества, состоящие из различного сочетания этих химических элементов.

Для понимания объекта как единого целого нельзя ограничиваться изучением только йогв составных частей. В процессе познания необходимо раскрывать объективно существующие связи между ними, рассматривать их в совокупности, в единстве. Осуществить этот второй этап в процессе познания перейти от изучения отдельных составных частей объекта к изучению его как единого неразрывного целого можно только в том случае, если метод анализа дополняется другим методом синтезом.

В процессе синтеза происходит соединение воедино составных частей (свойств, признаков, связей и т.п.) исследуемого объекта, расчлененных в результате анализа. На основе этого происходит дальнейшее изучение объекта, но уже как единого целого. При этом синтез не означает простого механического соединения разобщенных элементов в единую систему. Он раскрывает место и роль каждого элемента в целостной системе, устанавливает взаимосвязь и взаимозависимость между ними, то есть позволяет понять истинную диалектическое единство изучаемого объекта.

Анализ и синтез с успехом используются также в сфере умственной деятельности человека, то есть в теоретическом познании. Но и здесь, как и на эмпирическом уровне познания, анализ и синтез это не две оторванные друг от друга операции. По своей сути они две стороны единого аналитико-синтетического метода познания.

Аналогия и моделирование

Во аналогии следует понимать сходство, сходство каких-то свойств, признаков или взаимосвязей в различных самом деле объектов. Установления сходства (или различия) между объектами осуществляется способом их сравнения. Таким образом, в основе метода аналогии лежит сравнение.

Если логический вывод о наличии какого-либо свойства, признаки, взаимосвязи исследуемого объекта производится на основании установления его сходства с другими, то этот вывод называют умозаключением по аналогии. Ход такого умозаключения можно представить следующим образом. Возьмем, например, два объекта: А и В. Известно, что объект А обладает свойствами Изучение объекта В показало, что он присущости & nbsp ;, совпадающие соответственно со свойствами объекта А. На основании сходства ряда свойств () в обоих объектов можно сделать предположение о наличии свойства у объекта В.

Степень вероятности получения правильного умозаключения по аналогии будет тем выше:

1) чем больше известно о совместных свойства сравниваемых объектов;

2) чем существенными являются их общие свойства;

3) чем глубже изучено взаимное закономерная связь между этими подобными свойствами.

При этом следует иметь в виду, что если объект, в отношении которого делается умозаключение по аналогии с другим объектом, имеет какую-либо свойство, несовместимую с тем свойством, о существовании которой нужно сделать вывод, то общее сходство этих объектов теряет всякий смысл.

Указанные соображения о умозаключение по аналогии можно дополнить следующими правилами:

1) общие свойства должны быть любыми свойствами сравниваемых объектов, то есть добираться "без предубеждения" относительно свойств

какого-либо типа;

2) свойство & nbsp ;, должна быть того же типа, что и общие свойства & nbsp ;;

3) общие свойства должны быть по возможности более специфичными для сравниваемых объектов, то есть принадлежать как можно меньшем количестве объектов;

4) свойство & nbsp ;, наоборот, должна быть менее специфической, то есть принадлежать как можно большему количеству объектов.

Метод аналогии применяется в самых различных областях науки: в математике, физике, химии, кибернетике, в гуманитарных дисциплинах и т.д. О познавательную ценность метода аналогии метко сказал известный ученый-энергетик В. А. Веников: "Иногда говорят:" Аналогия не доказательство "... Но если разобраться, можно легко понять, что ученые и не стремятся только таким образом доказать что-либо. Разве мало того, что верно подмеченная сходство дает мощный импульс творчества? .. Аналогия способна скачкообразно выводить мнение на новые, неизведанные орбиты, и, безусловно, правильнымявляется положение о том, что аналогия, если обращаться с ней с надлежащей осторожностью, наиболее простой и понятный путь от старого к новому ».

Существуют различные типы выводов по аналогии. Но общим для них является то, что во всех случаях непосредственно исследуется один объект, а вывод делается о другой объект. Поэтому вывод по аналогии в самом общем смысле можно определить как перенос информации с одного объекта на другой. При этом первый объект, который, собственно, и исследуется, называется моделью, а второй объект, на который переносится информация, полученная в результате исследования первого объекта (модели), называется оригиналом (иногда прототипом, образцом и т.д.). Таким образом, модель всегда выступает как аналогия; есть модель и объект (оригинал), который отображается с помощью модели, в определенной степени похожи (подобные) между собой.

В зависимости от характера моделей, используемых в научном исследовании, различают несколько видов моделирования.

1. Мысленное (идеальное) моделирование. К этому виду моделирования относятся самые разнообразные представления в форме тех или иных воображаемых моделей. Например, в идеальной модели электромагнитного поля, созданной Дж. Максвеллом, силовые линии представлялись в виде трубок различного сечения, по которым течет воображаемая жидкость, несжимаема и лишена инертности. Модель атома, предложенная Э. Резерфордом, напоминала Солнечную систему: вокруг ядра ( «Солнца») обращались электроны ( «планеты»). Следует отметить, что мнимые (идеальные) модели нередко реализуются материально в виде физических моделей, которые воспринимаются органами чувств.

2. Физическое моделирование характеризуется физической сходством между моделью и оригиналом и имеет целью воспроизвести с помощью модели процессы, присущие оригиналу. По результатам исследования тех или иных физических свойств модели делают выводы о явлениях, происходящих (или могут произойти) в так называемых "натуральных условиях". Пренебрежительное отношение к результатам таких модельных исследованийможет иметь негативные последствия. Поучительным примером является исторический факт гибели английского корабля-броненосца "Кептен", построенного в 1870. Исследования известного ученого-судостроителя В. Рида, проведенные на модели корабля, выявили серьезные дефекты в его конструкции. Однако адмиралтейство Англии не приняло во внимание заявление ученого, в которой тот ссылался на опыт с "игрушечной моделью". В результате "Кептен", выходя в море, перевернулся, погибли более 500 моряков.

В наше время физическое моделирование широко применяется в конструировании и экспериментальном изучении различных сооружений (плотин электростанций, оросительных систем и т.п.), машин (аэродинамические качества самолетов, например, исследуются на их моделях, обдуваются воздушным потоком в аэродинамической трубе ), для лучшего понимания каких-то природных явлений, для изучения эффективных и безопасных способов проведения горных работ и т.д.

3. Символическое (знаковое) моделирование связано с представлением определенных свойств, взаимосвязей объекта-оригинал а с помощью условных знаков. К символическим (знаковых) моделей относятся разнообразные топологические и графические представления (в виде графиков, номограмм, схем и т.п.) исследуемых объектов или, например, модели в виде химической символики, отражающих состояние или соотношение элементов во время химических реакций .

Особым и очень важной разновидностью символического (знакового) моделирования является математическое моделирование. Символический язык математики позволяет выражать свойства, признаки, взаимосвязи объектов и явлений любой природы. Взаимосвязи между различными величинами, описывающими функционирование такого объекта или явления, можно представить в виде соответствующих уравнений (дифференциальных, интегральных, интегрально-дифференциальных, алгебраических) и их систем. Полученная система уравнений вместе с известными данными, необходимыми для ее решения (начальные условия, граничные условия, значения коэффициентов уравнений и т.п.), называется математической моделью явления.

математичНЕ моделирование может применяться в особом сочетании с физическим моделированием. Такое сочетание, получившего название материально-математического (или предметно-математического) моделирования, позволяет исследовать определенные процессы в объекте-оригинале, заменяя их на изучение процессов совсем другой природы (протекающих в модели), которые, однако, описываются с помощью тех же математических соотношений, и выходные процессы. Так, механические колебания могут моделироваться с помощью электрических колебаний на основании полной идентичности дифференциальных уравнений, которые описывают.

В наше время материально-математическое моделирование нередко реализуется с помощью электронных аналоговых устройств, которые позволяют установить математическую аналогию между процессами, протекающими в объекте-оригинале и в специально созданной электронной схеме. Последняя и обеспечивает получение новой информации о процессах, происходящих в исследуемом объекте.

4. Численное моделирование с помощью электронно-вычислительных машин (ЭВМ) компьютеров. Эта разновидность моделирования основывается на ранее созданной математической модели изучаемого объекта или явления и применяется тогда, когда для исследования данной модели необходимо осуществить большие объемы вычислений. Причем, для того, чтобы решить системы уравнений, содержащиеся в ней, с помощью компьютеров, необходимо предварительно составить программы (совокупность предписаний для вычислительной машины). Эти программы компьютер выполняет как последовательность элементарных математических и логических операций. В данном случае компьютер вместе с введенной в него программой представляет собой материальную систему, осуществляющую численное моделирование изучаемого объекта или явления.

Численное моделирование особенно важно в том случае, когда не совсем понятна физическая картина изучаемого явления, не изучено внутренний механизм взаимодействия. С помощью компьютера исчисляются различные варианты, осуществляется накопление фактов, дает возможность, в конечном итоге, сделать

Загрузка...