Teoretyczny poziom badań naukowych to racjonalny (logiczny) etap wiedzy. Na poziomie teoretycznym, za pomocą myślenia, następuje przejście od zmysłowo-konkretnej idei przedmiotu badań do logicznej-konkretnej idei. Konkret logiczny to teoretycznie odtworzona w myśleniu badacza konkretna idea przedmiotu w całym bogactwie jego treści. Na poziomie teoretycznym stosowane są następujące metody poznania: abstrakcja, idealizacja, eksperyment myślowy, indukcja, dedukcja, analiza, synteza, analogia, modelowanie.

Abstrakcja- jest to mentalne odwrócenie uwagi od pewnych mniej istotnych właściwości, aspektów, cech badanego obiektu lub zjawiska z równoczesnym doborem, uformowaniem jednego lub więcej istotnych aspektów, właściwości, cech. Wynik uzyskany w procesie abstrakcji nazywamy abstrakcją.

Idealizacja- jest to szczególny rodzaj abstrakcji, mentalne wprowadzenie pewnych zmian w badanym obiekcie zgodnie z celami badań. Podajemy przykłady idealizacji.

Punkt materialny- ciało pozbawione jakichkolwiek wymiarów. Jest to obiekt abstrakcyjny, którego wymiary są zaniedbane, jest wygodny w opisie ruchu.

Całkowicie czarne ciało- jest obdarzony nieistniejącą w naturze właściwością pochłaniania absolutnie całej energii promieniowania, która na nią spada, nie odbijając niczego i nie przechodząc przez siebie. Widmo emisyjne ciała doskonale czarnego jest idealnym przypadkiem, ponieważ nie ma na nie wpływu charakter substancji emitera ani stan jego powierzchni.

eksperyment myślowy to metoda wiedzy teoretycznej, która polega na operowaniu idealnym przedmiotem. To mentalny wybór pozycji, sytuacji, które pozwalają wykryć ważne cechy badanego obiektu. W tym przypomina prawdziwy eksperyment. Ponadto poprzedza prawdziwy eksperyment w postaci procedury planistycznej.

Formalizowanie- jest to metoda poznania teoretycznego, polegająca na wykorzystaniu specjalnej symboliki, która pozwala abstrahować od badania obiektów rzeczywistych, od treści zapisów teoretycznych, które je opisują, a zamiast tego operować określonym zbiorem symboli , oznaki.

Aby zbudować dowolny system formalny, konieczne jest:

1. ustawienie alfabetu, czyli określonego zestawu znaków;

2. ustalenie zasad, według których „słowa”, „wzory” można uzyskać z początkowych znaków tego alfabetu;

3. ustalenie zasad, na jakich można przejść od jednego słowa, formuły danego systemu do innych słów i formuł.

W efekcie powstaje formalny system znaków w postaci pewnego sztucznego języka. Istotną zaletą tego systemu jest możliwość przeprowadzenia w jego ramach badania przedmiotu w sposób czysto formalny (operując znakami) bez bezpośredniego odwoływania się do tego przedmiotu.

Kolejną zaletą formalizacji jest zapewnienie zwięzłości i jasności zapisu informacji naukowej, co otwiera ogromne możliwości operowania nią.

Wprowadzenie- (z łac. indukcja - kierownictwo, motywacja) to metoda poznania oparta na formalnym wniosku logicznym, który prowadzi do wniosku ogólnego opartego na przesłankach prywatnych. Innymi słowy, jest to ruch naszego myślenia od pojedynczego, indywidualnego do ogólnego. Znajdując podobne cechy, własności w wielu obiektach pewnej klasy, badacz dochodzi do wniosku, że te cechy, własności są nieodłączne we wszystkich obiektach tej klasy.

Popularyzatorem klasycznej indukcyjnej metody poznania był Francis Bacon. Interpretował jednak indukcję zbyt szeroko, uważając ją za najważniejszą metodę odkrywania nowych prawd w nauce, główny środek naukowego poznania przyrody. W rzeczywistości powyższe metody indukcji naukowej służą głównie do znajdowania empirycznych związków między obserwowanymi eksperymentalnie właściwościami obiektów i zjawisk. Systematyzują najprostsze formalne techniki logiczne, które spontanicznie wykorzystali przyrodnicy we wszelkich badaniach empirycznych.

Odliczenie- (od łac. dedukcja - wyprowadzenie) to otrzymywanie prywatnych wniosków opartych na znajomości pewnych ogólnych przepisów. Innymi słowy, jest to ruch naszego myślenia od ogółu do szczegółu.

Jednak pomimo podejmowanych w dziejach nauki i filozofii prób oddzielenia indukcji od dedukcji, przeciwstawienia się im, w rzeczywistym procesie poznania naukowego, obie te dwie metody są stosowane na odpowiednim etapie procesu poznawczego. Co więcej, w procesie stosowania metody indukcyjnej często „ukryta” jest dedukcja. Uogólniając fakty zgodnie z niektórymi ideami, pośrednio wyprowadzamy uogólnienia, jakie otrzymujemy z tych idei i nie zawsze jesteśmy tego świadomi. Wydaje się, że nasza myśl przechodzi bezpośrednio od faktów do uogólnień, to znaczy, że jest tu czysta indukcja. W rzeczywistości, zgodnie z niektórymi ideami, domyślnie kierowanymi przez nie w procesie uogólniania faktów, nasza myśl pośrednio przechodzi od idei do tych uogólnień, a w konsekwencji następuje tu również dedukcja ... Możemy powiedzieć, że we wszystkich przypadkach, gdy dokonujemy uogólnień zgodnie z pewnymi twierdzeniami filozoficznymi, nasze wnioski są nie tylko indukcją, ale także ukrytą dedukcją.

Analiza i synteza. Pod analiza zrozumieć podział obiektu na cząstki składowe w celu oddzielnego ich zbadania. Takimi częściami mogą być niektóre materialne elementy przedmiotu lub jego właściwości, znaki, relacje itp. Analiza jest niezbędnym i ważnym krokiem w poznaniu przedmiotu. Ale to dopiero pierwszy etap procesu poznania. Aby pojąć przedmiot jako jedną całość, nie można ograniczyć się do badania tylko jego części składowych. W procesie poznania konieczne jest ujawnienie obiektywnie istniejących powiązań między nimi, rozważenie ich razem, w jedności. Przeprowadzenie tego drugiego etapu w procesie poznania - przejście od badania poszczególnych części składowych obiektu do badania go jako jednej połączonej całości - jest możliwe tylko wtedy, gdy metodę analizy uzupełni się inną metodą - syntezą . W trakcie synteza części składowe badanego obiektu, wypreparowane w wyniku analizy, są ze sobą połączone. Na tej podstawie odbywa się dalsze badanie obiektu, ale już jako jednej całości. Jednocześnie synteza nie oznacza prostego mechanicznego połączenia rozłączonych elementów w jeden układ. Ujawnia miejsce i rolę każdego elementu w systemie całości, ustala ich wzajemne powiązania i współzależności.

Analiza i synteza są również z powodzeniem stosowane w sferze aktywności umysłowej człowieka, czyli w wiedzy teoretycznej. Ale tutaj, podobnie jak na empirycznym poziomie poznania, analiza i synteza nie są dwiema oddzielonymi od siebie operacjami. W istocie są to dwie strony jednej analityczno-syntetycznej metody poznania.

Analogia i modelowanie. Pod analogia podobieństwo, rozumiane jest podobieństwo niektórych właściwości, cech lub relacji przedmiotów, które są ogólnie różne. Ustalenie podobieństw (lub różnic) między obiektami następuje w wyniku porównania. Porównanie leży więc u podstaw metody analogii.

Metodę analogii stosuje się w różnych dziedzinach nauki: w matematyce, fizyce, chemii, cybernetyce, naukach humanistycznych itp. Przez analogię są różne rodzaje wniosków. Łączy ich jednak to, że we wszystkich przypadkach jeden obiekt jest bezpośrednio badany i wyciąga się wniosek na temat innego obiektu. Dlatego wnioskowanie przez analogię w najogólniejszym sensie można zdefiniować jako przekazywanie informacji z jednego obiektu do drugiego. W tym przypadku pierwszy obiekt, który jest aktualnie badany, nazywany jest modelem, a drugi obiekt, do którego przekazywane są informacje uzyskane w wyniku badania pierwszego obiektu (modelu) nazywany jest oryginałem ( czasami prototyp, próbka itp.). Model działa więc zawsze jako analogia, tzn. model i obiekt (oryginał) ukazany za jego pomocą są w pewnym podobieństwie (podobieństwie).

Granice metody naukowej.

Ograniczenia metody naukowej związane są głównie z obecnością elementu subiektywnego w poznaniu i wynikają z następujących przyczyn.

Doświadczenie człowieka, będące źródłem i środkiem poznania otaczającego świata, jest ograniczone. Zmysły człowieka pozwalają mu jedynie na ograniczoną orientację w otaczającym go świecie. Możliwości doświadczalnego poznania otaczającego świata przez człowieka są ograniczone. Możliwości umysłowe człowieka są wielkie, ale też ograniczone.

Dominujący paradygmat, religia, filozofia, warunki społeczne i inne elementy kultury nieuchronnie wpływają na światopogląd naukowców, a co za tym idzie na wynik naukowy.

Chrześcijański światopogląd wywodzi się z faktu, że pełnia wiedzy zostaje objawiona przez Stwórcę i człowiek otrzymuje możliwość jej posiadania, ale zniszczony stan ludzkiej natury ogranicza jego zdolność poznania. Niemniej jednak człowiek jest zdolny do poznania Boga, to znaczy do poznania siebie i otaczającego go świata, dostrzeżenia przejawów cech Stwórcy w sobie iw otaczającym go świecie. Nie należy zapominać, że metoda naukowa jest tylko narzędziem wiedzy iw zależności od tego, w czyich rękach się znajduje, może być pożyteczna lub szkodliwa.

Abstrakcja i formalizacja

Abstrakcja - Jest to metoda badań naukowych polegająca na tym, że badając dany obiekt, odwraca się jego uwagę od jego stron i cech, które w danej sytuacji nie są istotne. Pozwala to na uproszczenie obrazu badanego zjawiska i rozważenie go w „czystej” formie. Abstrakcja kojarzy się z ideą względnej niezależności zjawisk i ich aspektów, co umożliwia oddzielenie aspektów istotnych od nieistotnych. W tym przypadku co do zasady pierwotny przedmiot badań zastępowany jest innym – ekwiwalentnym, opartym na warunkach tego zadania. Na przykład podczas badania działania mechanizmu analizowany jest schemat obliczeniowy, który wyświetla główne, istotne właściwości mechanizmu.

Istnieją następujące rodzaje abstrakcji:

- identyfikacja (tworzenie pojęć poprzez łączenie obiektów powiązanych ich właściwościami w specjalną klasę). To znaczy, na podstawie podobieństwa pewnego zbioru obiektów, które są pod pewnym względem podobne, konstruowany jest obiekt abstrakcyjny. Na przykład w wyniku uogólnienia - właściwość urządzeń elektronicznych, magnetycznych, elektrycznych, przekaźnikowych, hydraulicznych, pneumatycznych do wzmacniania sygnałów wejściowych, powstała taka uogólniona abstrakcja (obiekt abstrakcyjny) jako wzmacniacz. Jest on przedstawicielem utożsamianych pod pewnym względem właściwości przedmiotów o różnej jakości.

- izolacja (wybór właściwości nierozerwalnie związanych z obiektami). Abstrakcja izolująca ma na celu wyizolowanie i wyraźne utrwalenie badanego zjawiska. Przykładem jest abstrakcja rzeczywistej siły całkowitej działającej na granicy poruszającego się elementu płynu. Liczba tych sił, podobnie jak liczba właściwości elementu ciekłego, jest nieskończona. Z tej odmiany można jednak wyodrębnić siły nacisku i tarcia poprzez mentalne oddzielenie elementu powierzchniowego na granicy przepływu, przez który czynnik zewnętrzny oddziałuje na przepływ z określoną siłą (w tym przypadku badacza nie interesują przyczyny wystąpienie takiej siły). Po mentalnym rozłożeniu siły na dwie składowe, siłę nacisku można zdefiniować jako normalną składową oddziaływania zewnętrznego, a siłę tarcia jako styczną.

- idealizacja odpowiada celowi zastąpienia rzeczywistej sytuacji wyidealizowanym schematem w celu uproszczenia badanej sytuacji i bardziej efektywnego wykorzystania metod i narzędzi badawczych. Proces idealizacji polega na mentalnym konstruowaniu pojęć dotyczących nieistniejących i niewykonalnych obiektów, ale mających prototypy w rzeczywistym świecie. Na przykład gaz doskonały, ciało absolutnie sztywne, punkt materialny itp. W wyniku idealizacji obiekty realne są pozbawione niektórych przyrodzonych im właściwości i nadane im właściwości hipotetyczne.

Współczesny badacz często od samego początku stawia sobie za zadanie uproszczenie badanego zjawiska i zbudowanie jego abstrakcyjnego wyidealizowanego modelu. Idealizacja działa tu jako punkt wyjścia w konstruowaniu teorii. Kryterium owocności idealizacji jest zadowalająca zgodność w wielu przypadkach wyników teoretycznych i empirycznych badania.

Formalizowanie- metoda badania określonych obszarów wiedzy w systemach sformalizowanych z wykorzystaniem języków sztucznych. Takimi są na przykład sformalizowane języki chemii, matematyki i logiki. Języki sformalizowane umożliwiają zwięzłe i jasne rejestrowanie wiedzy, unikając niejednoznaczności terminów języka naturalnego. Formalizację, która opiera się na abstrakcji i idealizacji, można uznać za rodzaj modelowania (modelowania znakowego).

Do szczególnych metod poznania naukowego należą procedury abstrakcji i idealizacji, podczas których powstają koncepcje naukowe.

abstrakcja- abstrakcji myślowej od wszystkich właściwości, powiązań i relacji badanego obiektu, które wydają się nieistotne dla tej teorii.

Wynik procesu abstrakcji nazywa się abstrakcja. Przykładem abstrakcji są takie pojęcia jak punkt, prosta, zbiór itp.

Idealizacja- jest to operacja umysłowego doboru dowolnej właściwości lub relacji ważnej dla danej teorii (nie jest konieczne, aby ta właściwość istniała w rzeczywistości) i umysłowego skonstruowania przedmiotu obdarzonego tą właściwością.

To przez idealizację powstają takie pojęcia, jak „ciało absolutnie czarne”, „gaz idealny”, „atom” w fizyce klasycznej itp. Uzyskane w ten sposób idealne obiekty w rzeczywistości nie istnieją, ponieważ w przyrodzie nie mogą istnieć obiekty i zjawiska, które mają tylko jedną właściwość lub właściwość. To główna różnica między obiektami idealnymi a abstrakcyjnymi.

Formalizowanie- użycie specjalnych symboli zamiast rzeczywistych obiektów.

Uderzającym przykładem formalizacji jest powszechne stosowanie symboli matematycznych i metod matematycznych w naukach przyrodniczych. Formalizacja umożliwia badanie obiektu bez bezpośredniego odwoływania się do niego oraz zapisanie uzyskanych wyników w zwięzłej i czytelnej formie.

Użycie symboli zapewnia pełny przegląd pewnego obszaru problemów, zwięzłość i jasność utrwalania wiedzy oraz pozwala uniknąć niejednoznaczności terminów. Wartość poznawcza formalizacji polega na tym, że jest ona środkiem usystematyzowania i wyjaśnienia logicznej struktury teorii. Jedną z najcenniejszych zalet formalizacji są jej możliwości heurystyczne, w szczególności możliwość odkrywania i udowadniania nieznanych wcześniej właściwości badanych obiektów. Istnieją dwa rodzaje sformalizowanych teorii: w pełni sformalizowane i częściowo sformalizowane. W pełni sformalizowane teorie budowane są w formie aksjomatycznie dedukcyjnej z wyraźnym wskazaniem języka formalizacji i użyciem jasnych środków logicznych. W częściowo sformalizowanych teoriach język i środki logiczne wykorzystywane do rozwijania danej dyscypliny naukowej nie są jednoznacznie ustalone. Na obecnym etapie rozwoju nauki dominują w niej teorie częściowo sformalizowane. Metoda formalizacji ma duże możliwości heurystyczne. Proces formalizacji jest twórczy. Wychodząc z pewnego poziomu uogólnienia faktów naukowych, formalizacja przekształca je, ujawnia w nich takie cechy, które nie zostały utrwalone na poziomie treściowo-intuicyjnym. Idealizacja, abstrakcja - zastąpienie poszczególnych właściwości przedmiotu lub całego przedmiotu symbolem lub znakiem, mentalne odwrócenie uwagi od czegoś w celu podkreślenia czegoś innego. Obiekty idealne w nauce odzwierciedlają stabilne połączenia i właściwości obiektów: masę, prędkość, siłę itp. Jednak obiekty idealne mogą nie mieć prawdziwych prototypów w świecie obiektywnym, tj. w miarę rozwoju wiedzy naukowej niektóre abstrakcje mogą być tworzone z innych bez odwoływania się do praktyki. W związku z tym rozróżnia się obiekty empiryczne od idealnych obiektów teoretycznych. Idealizacja jest koniecznym warunkiem wstępnym do zbudowania teorii, ponieważ system wyidealizowanych, abstrakcyjnych obrazów determinuje specyfikę tej teorii.

Modelowanie. Model - mentalna lub materialna substytucja najważniejszych aspektów badanego obiektu. Model to specjalnie stworzony przez osobę obiekt lub system, urządzenie, które pod pewnym względem imituje, odtwarza rzeczywiste obiekty lub systemy będące przedmiotem badań naukowych. Modelowanie opiera się na analogii właściwości i relacji między oryginałem a modelem. Po przestudiowaniu relacji, które istnieją między wielkościami opisującymi model, są one następnie przenoszone do oryginału i w ten sposób wyciągają wiarygodne wnioski dotyczące zachowania tego ostatniego. Modelowanie jako metoda poznania naukowego opiera się na zdolności osoby do wyabstrahowania badanych cech lub właściwości różnych obiektów, zjawisk i ustalenia między nimi określonych relacji. Chociaż naukowcy od dawna stosują tę metodę, dopiero od połowy XIX wieku. symulacja zyskuje trwałą akceptację naukowców i inżynierów. W związku z rozwojem elektroniki i cybernetyki modelowanie staje się niezwykle skuteczną metodą badawczą. Dzięki zastosowaniu modelowania wzorców rzeczywistości, które w oryginale można było badać jedynie poprzez obserwację, stają się one dostępne dla badań eksperymentalnych. Istnieje możliwość powtarzania się w modelu zjawisk odpowiadających unikalnym procesom przyrody czy życia społecznego. Jeśli spojrzymy na historię nauki i techniki z punktu widzenia zastosowania określonych modeli, to możemy stwierdzić, że na początku rozwoju nauki i techniki stosowano modele materiałowe, wizualne. Następnie stopniowo tracili jeden po drugim specyficzne cechy oryginału, ich korespondencja z oryginałem nabierała coraz bardziej abstrakcyjnego charakteru. Obecnie coraz większego znaczenia nabiera poszukiwanie modeli opartych na podstawach logicznych. Istnieje wiele opcji klasyfikacji modeli. Naszym zdaniem najbardziej przekonująca jest opcja: a) modele naturalne (istniejące w przyrodzie w swojej naturalnej postaci). Jak dotąd żadna ze struktur tworzonych przez człowieka nie może konkurować ze strukturami naturalnymi pod względem złożoności rozwiązywanych zadań. Istnieje nauka o bionice, której celem jest badanie unikalnych modeli naturalnych w celu dalszego wykorzystania wiedzy zdobytej przy tworzeniu sztucznych urządzeń. Wiadomo na przykład, że twórcy modelu kształtu łodzi podwodnej przyjęli za analogię kształt ciała delfina, przy projektowaniu pierwszego samolotu wykorzystano model rozpiętości skrzydeł ptaków itp. ; b) modele materiałowo-techniczne (w formie pomniejszonej lub powiększonej, w pełni odwzorowujące oryginał). Jednocześnie eksperci wyróżniają: a) modele stworzone w celu odtworzenia właściwości przestrzennych badanego obiektu (modele domów, zabudowy osiedlowej itp.); b) modele odwzorowujące dynamikę badanych obiektów, regularne zależności, wielkości, parametry (modele samolotów, statków, platany itp.). Wreszcie istnieje trzeci typ modeli - c) modele znakowe, w tym matematyczne. Modelowanie znakowe umożliwia uproszczenie badanego przedmiotu, wyodrębnienie w nim tych zależności strukturalnych, które najbardziej interesują badacza. Przegrywając z modelami realno-technicznymi w wizualizacji, modele znakowe wygrywają dzięki głębszej penetracji w strukturę badanego fragmentu obiektywnej rzeczywistości. W ten sposób za pomocą systemów znaków można zrozumieć istotę tak złożonych zjawisk, jak budowa jądra atomowego, cząstki elementarne, Wszechświat. Dlatego wykorzystanie modeli znakowych jest szczególnie ważne w tych obszarach nauki i techniki, gdzie zajmują się badaniem niezwykle ogólnych powiązań, relacji, struktur. Możliwości modelowania znaków zostały szczególnie rozszerzone w związku z pojawieniem się komputerów. Pojawiły się opcje konstruowania złożonych modeli znakowo-matematycznych, które umożliwiają wybór najbardziej optymalnych wartości dla wartości badanych złożonych procesów rzeczywistych i przeprowadzanie na nich długotrwałych eksperymentów. W toku badań często konieczne staje się budowanie różnych modeli badanych procesów, począwszy od modeli materialnych, a skończywszy na modelach pojęciowych i matematycznych. Ogólnie rzecz biorąc, „konstrukcja nie tylko wizualnych, ale także konceptualnych modeli matematycznych towarzyszy procesowi badań naukowych od początku do końca, umożliwiając ujęcie głównych cech badanych procesów w jednym systemie wizualnym i abstrakcyjnym. obrazy” (70, s. 96). Metoda historyczna i logiczna: pierwsza odtwarza rozwój obiektu, biorąc pod uwagę wszystkie działające na niego czynniki, druga odtwarza tylko ogólną, najważniejszą rzecz w podmiocie w procesie rozwoju.

100 r bonus za pierwsze zamówienie

Wybierz rodzaj pracy Praca dyplomowa Streszczenie Praca magisterska Sprawozdanie z praktyki Artykuł Raport Recenzja Praca testowa Monografia Rozwiązywanie problemów Biznesplan Odpowiedzi na pytania Praca twórcza Esej Rysowanie Utwory Przekłady Prezentacje Pisanie Inne Zwiększanie unikatowości tekstu Praca kandydata Praca laboratoryjna Pomoc na- linia

Zapytaj o cenę

Metody konstruowania teorii

1. Prywatne, używane tylko na określonym terenie (np. metoda wykopaliskowa w archeologii)

2. Ogólnonaukowe, wykorzystywane przez różne nauki, umożliwiające powiązanie ze sobą wszystkich aspektów procesu poznania:

– ogólne metody logiczne (analiza, synteza, indukcja, dedukcja, analogia)

– metody wiedzy empirycznej (obserwacja, eksperyment, pomiar, modelowanie)

– metody wiedzy teoretycznej (abstrakcja, idealizacja, formalizacja)

4. Uniwersalne (dialektyka, metafizyka, próba i błędy)

abstrakcja- mentalne odwrócenie uwagi od nieistotnych właściwości, połączenia rozpoznawalnego obiektu z jednoczesną koncentracją uwagi na tych aspektach, które są w danej chwili ważne.

Rezultatem abstrakcji jest abstrakcja.

Abstrakcja identyfikacyjna - pojęcie, które uzyskuje się w wyniku zidentyfikowania określonego zestawu obiektów i połączenia ich w specjalną grupę (w świecie żywym - oddziały, klasy).

Abstrakcja izolująca - podział pewnych właściwości związanych z obiektami świata materialnego na niezależne byty („stabilność”, „rozpuszczalność”, „przewodność elektryczna”).

Tworzenie abstrakcji naukowych nie jest ostatecznym celem wiedzy, ale środkiem do głębszego poznania konkretu. Dlatego następuje powrót do konkretu. Konkret na początku i na końcu procesu poznawczego zasadniczo różni się od siebie. W efekcie badacz otrzymuje pełny obraz badanego obiektu.

Formalizacja (metoda strukturalna)– identyfikacja relacji między częściami, elementami charakteryzującymi kształt przedmiotu. Formalizacja odzwierciedla strukturę przedmiotu w formie symbolicznej w języku matematyki.

Idealizacja- rodzaj abstrakcji, mentalne wprowadzenie pewnych zmian w badanym obiekcie zgodnie z celami badań, wyłączenie z rozważania niektórych właściwości, cech obiektów. (punkt materialny pozbawiony jest jakichkolwiek wymiarów), pozwala na zastąpienie rzeczywistego. badane obiekty (atomy wokół jądra = planety wokół Słońca). Można również przypisać właściwości, które nie istnieją w rzeczywistości (abs. ciało doskonale czarne). Ważne dla eksperymentu myślowego.

eksperyment myślowy– operowanie wyidealizowanym obiektem. Eksperyment myślowy działa jako wstępny idealny plan dla prawdziwego eksperymentu, ale odgrywa również niezależną rolę w nauce.

Specyfika i podstawowe metody poznania teoretycznego: abstrakcja, idealizacja, formalizacja, eksperyment myślowy.

1. Abstrakcja. Wznoszenie się od abstrakcji do konkretu.

Proces poznania zawsze zaczyna się od rozważenia konkretnych, zmysłowo postrzeganych przedmiotów i zjawisk, ich cech zewnętrznych, właściwości, powiązań. Dopiero w wyniku badania konkretu sensorycznego człowiek dochodzi do pewnego rodzaju uogólnionych idei, pojęć, do takiego lub innego stanowiska teoretycznego, tj. do abstrakcji naukowych. Uzyskanie tych abstrakcji wiąże się ze złożoną abstrakcyjną czynnością myślenia.

W procesie abstrakcji następuje odejście (wzniesienie) od zmysłowo postrzeganych konkretnych przedmiotów (ze wszystkimi ich właściwościami, aspektami itp.) do abstrakcyjnych wyobrażeń na ich temat reprodukowanych w myśleniu. Jednocześnie percepcja zmysłowo-konkretna niejako „wyparowuje do poziomu abstrakcyjnej definicji” 1 . Abstrakcja polega więc na wyabstrahowaniu myślowym od pewnych - mniej istotnych - właściwości, aspektów, cech badanego przedmiotu, z jednoczesnym doborem, ukształtowaniem jednego lub więcej istotnych aspektów, właściwości, cech tego przedmiotu. Wynik uzyskany w procesie abstrakcji nazywamy abstrakcją (lub używamy terminu „abstrakcyjny” - w przeciwieństwie do konkretu).

W wiedzy naukowej szeroko stosowane są np. abstrakcje identyfikujące i izolujące. Abstrakcja identyfikacji to pojęcie, które uzyskuje się w wyniku zidentyfikowania pewnego zbioru obiektów (jednocześnie są one wyabstrahowane z szeregu indywidualnych właściwości, cech tych obiektów) i połączenia ich w specjalną grupę. Przykładem jest pogrupowanie całej mnogości roślin i zwierząt żyjących na naszej planecie w specjalne gatunki, rodzaje, rzędy itp. Wyizolowanie abstrakcji uzyskuje się poprzez wyodrębnienie pewnych właściwości, relacji nierozerwalnie związanych z obiektami świata materialnego, na niezależne podmioty („stabilność”, „rozpuszczalność”, „przewodność elektryczna” itp.).

Przejście od konkretu zmysłowego do abstrakcji zawsze wiąże się z pewnym uproszczeniem rzeczywistości. Jednocześnie, wznosząc się od zmysłowo-konkretnego do abstrakcyjnego, teoretycznego, badacz otrzymuje możliwość lepszego zrozumienia badanego obiektu, ujawnienia jego istoty. Jednocześnie badacz najpierw odnajduje główne powiązanie (związek) badanego obiektu, a następnie krok po kroku śledząc, jak zmienia się on w różnych warunkach, odkrywa nowe powiązania, ustala ich interakcje i w ten sposób wyświetla istota badanego obiektu w całości.

Proces przechodzenia od zmysłowo-empirycznych, wizualnych reprezentacji badanych zjawisk do tworzenia pewnych abstrakcyjnych, teoretycznych struktur, które odzwierciedlają istotę tych zjawisk, leży u podstaw rozwoju każdej nauki.

Ponieważ konkret (tj. realne przedmioty, procesy materialnego świata) jest zbiorem wielu właściwości, aspektów, wewnętrznych i zewnętrznych powiązań i relacji, nie sposób poznać go w całej jego różnorodności, pozostając na etapie poznania zmysłowego, ogranicza się do tego. Potrzebne jest zatem teoretyczne rozumienie konkretu, czyli przejście od konkretu zmysłowego do abstrakcji.

Ale tworzenie abstrakcji naukowych, ogólnych twierdzeń teoretycznych nie jest ostatecznym celem poznania, lecz jest jedynie środkiem do głębszego, bardziej wszechstronnego poznania konkretu. Dlatego konieczny jest dalszy ruch (wznoszenie się) wiedzy od osiągniętego abstraktu z powrotem do konkretu. Wiedza o betonie uzyskana na tym etapie badań będzie jakościowo odmienna od tej, która była dostępna na etapie poznania sensorycznego. Innymi słowy, konkret na początku procesu poznania (konkret sensoryczny, który jest jego punktem wyjścia) i konkret, rozumiany na końcu procesu poznania (nazywa się to konkretem logicznym, podkreślając rolę abstrakcji). myślenie w swoim rozumieniu), różnią się zasadniczo od siebie.

Konkret logiczny to beton teoretycznie reprodukowany w myśleniu badacza w całym bogactwie jego treści.

Zawiera w sobie nie tylko to, co zmysłowo postrzegane, ale także coś ukrytego, niedostępnego zmysłowej percepcji, coś istotnego, regularnego, rozumianego tylko za pomocą teoretycznego myślenia, za pomocą pewnych abstrakcji.

Metoda wznoszenia się od abstrakcji do konkretu jest wykorzystywana przy konstruowaniu różnych teorii naukowych i może być stosowana zarówno w naukach społecznych, jak i przyrodniczych. Na przykład w teorii gazów, wyodrębniając podstawowe prawa gazu doskonałego - równania Clapeyrona, prawo Avogadro itp., badacz przechodzi do konkretnych oddziaływań i właściwości gazów rzeczywistych, charakteryzując ich istotne aspekty i właściwości. W miarę zagłębiania się w konkret wprowadza się coraz więcej nowych abstrakcji, które działają jako głębsze odzwierciedlenie istoty przedmiotu. Tak więc w procesie opracowywania teorii gazów stwierdzono, że prawa gazu doskonałego charakteryzują zachowanie gazów rzeczywistych tylko przy niskich ciśnieniach. Wynikało to z faktu, że abstrakcja gazu doskonałego pomija siły przyciągania cząsteczek. Uwzględnienie tych sił doprowadziło do sformułowania prawa van der Waalsa. W porównaniu z prawem Clapeyrona, prawo to bardziej konkretnie i głębiej wyraża istotę zachowania gazów.

2. Idealizacja. Eksperyment myślowy.

Aktywność umysłowa badacza w procesie poznania naukowego obejmuje szczególny rodzaj abstrakcji, który nazywamy idealizacją. Idealizacja to mentalne wprowadzenie pewnych zmian w badanym obiekcie zgodnie z celami badań.

W wyniku takich zmian np. niektóre właściwości, aspekty, atrybuty obiektów mogą zostać wyłączone z rozważań. Tak więc rozpowszechniona w mechanice idealizacja, zwana punktem materialnym, zakłada ciało pozbawione jakichkolwiek wymiarów. Taki abstrakcyjny obiekt, którego wymiary są pomijane, jest wygodny w opisywaniu ruchu szerokiej gamy obiektów materialnych od atomów i molekuł do planet Układu Słonecznego.

Zmiany w przedmiocie, osiągnięte w procesie idealizacji, mogą być również dokonywane przez nadanie mu pewnych szczególnych właściwości, które w rzeczywistości nie są możliwe. Przykładem jest abstrakcja wprowadzona do fizyki przez idealizację, zwaną ciałem absolutnie czarnym (ciało takie posiada nieistniejącą w naturze właściwość pochłaniania absolutnie całej energii promienistej, która na nie spada, niczego nie odbijając i nie przepuszczając samo).

O celowości wykorzystania idealizacji decydują następujące okoliczności:

Po pierwsze, „idealizacja jest celowa, gdy badane obiekty rzeczywiste są dość złożone dla dostępnych środków teoretycznych, w szczególności matematycznych, analizy, a w odniesieniu do przypadku wyidealizowanego, przy ich zastosowaniu można zbudować i rozwinąć teorię, która w określonych warunkach i celach jest skuteczna, aby opisać właściwości i zachowanie tych rzeczywistych obiektów. Ta ostatnia w istocie zaświadcza o płodności idealizacji, odróżnia ją od bezowocnej fantazji” 2 .

Po drugie, wskazane jest stosowanie idealizacji w tych przypadkach, gdy konieczne jest wykluczenie pewnych właściwości, połączeń badanego obiektu, bez których nie może on istnieć, ale które przesłaniają istotę zachodzących w nim procesów. Obiekt złożony przedstawiony jest jakby w „oczyszczonej” formie, co ułatwia jego badanie.

Po trzecie, zastosowanie idealizacji jest wskazane, gdy wyłączone z rozważań właściwości, strony i powiązania badanego obiektu nie wpływają na jego istotę w ramach niniejszego opracowania. W tym przypadku właściwy wybór dopuszczalności takiej idealizacji odgrywa bardzo ważną rolę.

Należy zauważyć, że natura idealizacji może być bardzo różna, jeśli istnieją różne podejścia teoretyczne do badania zjawiska. Jako przykład możemy wskazać trzy różne koncepcje „gazu doskonałego”, powstałe pod wpływem różnych koncepcji teoretycznych i fizycznych: Maxwella-Boltzmanna, Bosego-Einsteina i Fermi-Diraca. Jednak wszystkie trzy warianty idealizacji uzyskane w ten sposób okazały się owocne w badaniu stanów gazowych o różnym charakterze: gaz doskonały Maxwella-Boltzmanna stał się podstawą do badań zwykłych rozrzedzonych gazów molekularnych w wystarczająco wysokich temperaturach; Do badania gazu fotonowego zastosowano gaz doskonały Bosego-Einsteina, a gaz doskonały Fermiego-Diraca pomógł rozwiązać szereg problemów z gazem elektronowym.

Będąc rodzajem abstrakcji, idealizacja dopuszcza element wizualizacji sensorycznej (zwykły proces abstrakcji prowadzi do powstania abstrakcji myślowych, które nie mają żadnej wizualizacji). Ta cecha idealizacji jest bardzo istotna dla realizacji tak specyficznej metody poznania teoretycznego jak eksperyment myślowy (nazywana jest też mentalnym, subiektywnym, wyobrażeniowym, wyidealizowanym).

Eksperyment myślowy polega na operowaniu z wyidealizowanym obiektem (zastępując w abstrakcji rzeczywisty obiekt), polegającym na mentalnym wyborze pewnych pozycji, sytuacji, które pozwalają wykryć pewne istotne cechy badanego obiektu. Pokazuje to pewne podobieństwo między eksperymentem mentalnym (wyidealizowanym) a rzeczywistym. Co więcej, każdy prawdziwy eksperyment, zanim zostanie przeprowadzony w praktyce, jest najpierw „odgrywany” przez badacza mentalnie w procesie myślenia, planowania. W tym przypadku eksperyment myślowy działa jako wstępny idealny plan dla prawdziwego eksperymentu.

Jednocześnie eksperyment myślowy odgrywa również niezależną rolę w nauce. Jednocześnie zachowując podobieństwo do rzeczywistego eksperymentu, jednocześnie znacząco się od niego różni.

W wiedzy naukowej mogą wystąpić przypadki, gdy w badaniu pewnych zjawisk, sytuacji przeprowadzenie prawdziwych eksperymentów jest ogólnie niemożliwe. Tę lukę w wiedzy można wypełnić jedynie eksperymentem myślowym.

Działalność naukowa Galileusza, Newtona, Maxwella, Carnota, Einsteina i innych naukowców, którzy położyli podwaliny pod nowoczesne nauki przyrodnicze, świadczy o istotnej roli eksperymentu myślowego w formowaniu idei teoretycznych. Historia rozwoju fizyki jest bogata w fakty dotyczące wykorzystania eksperymentów myślowych. Przykładem są eksperymenty myślowe Galileusza, które doprowadziły do ​​odkrycia prawa bezwładności. „... Prawa bezwładności”, napisali A. Einstein i L. Infeld, „nie można wydedukować bezpośrednio z eksperymentu, można je wywnioskować spekulatywnie - poprzez myślenie związane z obserwacją. Tego eksperymentu nigdy nie można przeprowadzić w rzeczywistości, chociaż prowadzi do głębokiego zrozumienia rzeczywistych eksperymentów” 3 .

Eksperyment myślowy może mieć wielką wartość heurystyczną, pomagając interpretować nową wiedzę uzyskaną w sposób czysto matematyczny. Potwierdzają to liczne przykłady z historii nauki.

Metoda idealizacji, która w wielu przypadkach okazuje się bardzo owocna, ma jednocześnie pewne ograniczenia. Ponadto wszelka idealizacja ogranicza się do określonego obszaru zjawisk i służy rozwiązaniu tylko niektórych problemów. Widać to wyraźnie choćby na przykładzie powyższej idealizacji „absolutnie czarnego ciała”.

Główna pozytywna wartość idealizacji jako metody poznania naukowego polega na tym, że uzyskane na jej podstawie konstrukcje teoretyczne pozwalają na efektywne badanie rzeczywistych obiektów i zjawisk. Uproszczenia osiągnięte za pomocą idealizacji ułatwiają stworzenie teorii ujawniającej prawa badanego obszaru zjawisk świata materialnego. Jeśli teoria jako całość poprawnie opisuje rzeczywiste zjawiska, to leżące u jej podstaw idealizacje są również uzasadnione.

3. Formalizacja.

Formalizacja rozumiana jest jako szczególne podejście w wiedzy naukowej, które polega na stosowaniu specjalnych symboli, które pozwalają abstrahować od badania przedmiotów rzeczywistych, od treści opisujących je zapisów teoretycznych, a zamiast tego operować pewnym zbiorem symbole (znaki).

Technika ta polega na konstruowaniu abstrakcyjnych modeli matematycznych, które ujawniają istotę badanych procesów rzeczywistości. Przy formalizowaniu wnioskowanie o przedmiotach przenosi się na płaszczyznę operowania znakami (wzory). Relacje znaków zastępują wypowiedzi o właściwościach i relacjach przedmiotów. W ten sposób powstaje uogólniony model znakowy określonego obszaru tematycznego, który pozwala odkryć strukturę różnych zjawisk i procesów, abstrahując od cech jakościowych tych ostatnich. Wyprowadzanie jednych wzorów z innych według ścisłych reguł logiki i matematyki jest formalnym studium głównych cech struktury różnych zjawisk, niekiedy bardzo odległych.

Uderzającym przykładem formalizacji są matematyczne opisy różnych obiektów i zjawisk szeroko stosowane w nauce, oparte na odpowiadających im znaczących teoriach. Jednocześnie zastosowana symbolika matematyczna nie tylko pomaga utrwalić istniejącą już wiedzę o badanych obiektach i zjawiskach, ale także stanowi swego rodzaju narzędzie w procesie ich dalszego poznawania.

Aby zbudować dowolny system formalny, konieczne jest: a) określenie alfabetu, czyli określonego zestawu znaków; b) ustalenie zasad, według których „słowa”, „wzory” można uzyskać z początkowych znaków tego alfabetu; c) ustalenie reguł, według których można przejść od jednego słowa, formuły danego systemu do innych słów i formuł (tzw. reguły wnioskowania).

W efekcie powstaje formalny system znaków w postaci pewnego sztucznego języka. Istotną zaletą tego systemu jest możliwość przeprowadzenia w jego ramach badania przedmiotu w sposób czysto formalny (operując znakami) bez bezpośredniego odwoływania się do tego przedmiotu.

Kolejną zaletą formalizacji jest zapewnienie zwięzłości i jasności zapisu informacji naukowej, co otwiera ogromne możliwości operowania nią.

Opis pracy

Proces poznania zawsze zaczyna się od rozważenia konkretnych, zmysłowo postrzeganych przedmiotów i zjawisk, ich cech zewnętrznych, właściwości, powiązań. Dopiero w wyniku badania konkretu sensorycznego człowiek dochodzi do pewnego rodzaju uogólnionych idei, pojęć, do takiego lub innego stanowiska teoretycznego, tj. do abstrakcji naukowych. Uzyskanie tych abstrakcji wiąże się ze złożoną abstrakcyjną czynnością myślenia.