Задание 1 ОНИ. Эксперимент, его виды и функции в научном познании
 Скачать 36.65 Kb.
|
|
Основы научных исследований Задание 1. Работу Выполнил Уваров Николай Николаевич студент группы ЭБ – ОЗ- 01-21-03 Дисциплина Философия. Тема курсовой работы: Эксперимент, его виды и функции в научном познании Объектом исследования в данной работе выступает эксперимент как научный метод. Эксперимент можно изучать с различных точек зрения: истории зарождения, эволюции, разделении, обозначение различий и многих других. Среди всевозможных методов, используемых современной наукой, центральное место, безусловно, принадлежит эксперименту, являющемуся одному из самых объективных средств познания. Но, а так как наука является быстро меняющейся частью современного общества, то параллельно с прогрессом трансформируются и средства познания. Таким образом, исследование эксперимента, значение которого в научном познании постоянно увеличивается, крайне важно для понимания современной науки, этим и определяется актуальность и значимость данной темы. Целью данной работы является выяснение основных периодов формирования эксперимента как метода познания, обозначение его роли в современных научных разработках, выявление размаха его корреляций с иными методами практического и теоретического изучения. Для достижения цели исследования предлагается решить следующие задачи: - обозначить связующие моменты эксперимента с различными формами практического познания; - проанализировать этапы исторического формирования эксперимента как метода эмпирического познания; В качестве методов исследования в работе применялись: метод системного анализа, метод индукции, метод обобщения. Ведущими принципами в работе стал принцип научного познания и стремления к объективности. Обращаясь к степени изученности поставленной в заглавие работы проблеме, необходимо отметить, что сформировавшаяся в Новое время наука – эта наука экспериментальная. Далее можно отметить наиболее выдающихся учёных оказавших огромное влияние на развитие научного познания. Как уже отмечалось выше, как метод эксперимент активно начал применяться с XVI века. Становление экспериментальной науки и научного метода как токового неотделимы от имён Н. Коперника, Г. Галилея, И. Кеплера. В это время создаётся экспериментальное естествознание. Происходит отделение науки от религии. В повестку дня встаёт насущная необходимость философского объяснения появившихся научных фактов, создание общей методологии познания. В ходе обсуждения возникших вопросов, выделились два направления: эмпиризм и рационализм. Основателем эмпиризма считают Ф. Бэкона. Его взгляды нашли своё отражение в работах Дж. Локка, Д. Юма, Д. Беркли. Вкратце главный тезис эмпиризма звучит так: чувства и опыт аккумулятор познания, разум лишь синтезирует знания. Ф. Бэкон разрабатывает метод индукции, составной частью которого становятся наблюдение, анализ, сравнение, эксперимент. Иной точки зрения придерживались рационалисты. К ним можно отнести Р. Декарта (разработал дедуктивный метод), Г. Лейбница, Б. Спинозу. Для них напротив, источник знания заключён в мышлении (врождённые идеи). Достаточно вспомнить знаменитые слова Р. Декарта: «Я мыслю, следовательно, существую». Так, чтобы найти истину мышлению необходимо следовать определённым правила, при этом настоящий учёный должен ставить под сомнение все уже известные знания. Сомнение здесь выступает не как преграда к поиску истины, а как проводник к научному осмыслению мира. В XVII веке большое распространение в научных кругах получает метафизический или антидиалектический стиль мышление, результатом которого стала фрагментация знания. Что с одной стороны позволило накопить огромный багаж эмпирических знаний по отдельным вопросам, но с другой стороны, была потеряна общая взаимосвязь вещей в природе. Только во второй половине XIX века всё активнее и активнее назревает потребность в диалектическом взгляде на окружающий нас мир. В XX веке некоторые учёные постпозитивисты попытались использовать критерии научного метода к самой науке. В результате было высказано предположение об отсутствии полностью достоверного метода к боле достоверному знанию.1 Другой ученый XX века Т. Кун полагал, что научное знание развивается скачками, а развитие науки соответствует смене парадигм.2 Большое влияние на развитие научного познания оказал выдающийся ученый и философ К. Поппер. Он разработал принцип фальсифицируемости научного знания, интерсубъективного характера истины и внерациональности научных утверждений.3 Творчески развил идеи К. Поппера другой выдающийся ученый XX века И. Лакатос. Он ввел такое понятие как «утонченный фальсификационизмом».4 Развитие науки не стоит на месте. С уверенностью можно сказать, что сегодня наук играет важнейшую роль в жизни общества и эксперимент, как метод научного познания. Глава первая Определение и виды экспериментов Прежде чем говорить об эксперименте как об инструменте эмпирического познания, и о том как экспериментальное исследование осуществляется, необходимо иметь представление о его отличительных признаках, и как он может взаимодействовать с другими различными методами познания. Также необходимо дать определение что же такое эксперимент. Несмотря на множество возможных определений эксперимента, остановимся на следующем, на мой взгляд наиболее полно его отражающем в контексте названия данного реферата. Эксперимент (лат. experimentum - проба, опыт) - метод эмпирического познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях (зачастую специально конструируемых) получают знание относительно связей (чаще всего причинных) между явлениями и объектами или обнаруживают новые свойства объектов или явлений. Эксперименты могут быть натурными и мысленными. Натурный эксперимент проводится с объектами и в ситуациях самой изучаемой действительности и предполагает, как правило, вмешательство экспериментатора в естественный ход событий. Мысленный эксперимент предполагает задание условной ситуации, проявляющей интересующие исследователя свойства, и оперирование идеализированными объектами (последние зачастую специально конструируются для этих целей). Промежуточный статус носят модельные эксперименты, проводимые с искусственно созданными моделями (которым могут соответствовать, а могут и не соответствовать какие-либо реальные объекты и ситуации), но которые предполагают реальное изменение этих моделей. Особый тип экспериментов составляют социальные эксперименты (в частности эксперименты в социологии). По сути, каждое человеческое действие, предпринятое для достижения определенного результата, может быть рассмотрено как своего рода эксперимент. По логической структуре эксперименты делятся на параллельные (когда процедура экспериментирования основана на сравнении двух групп объектов или явлений, одна из которых испытала воздействие экспериментального фактора - экспериментальная группа, а другая нет - контрольная группа) и последовательные (в которых нет контрольной группы, а замеры делаются на одной и той же группе до и после введения экспериментального фактора). Эксперимент — наиболее сложный метод эмпирического познания. Он предполагает целенаправленное, активное и строго контролируемое воздействие исследователя на изучаемый объект для изучения и выявления тех или иных свойств, связей, сторон. При этом ученый, проводящий эксперимент или попросту экспериментатор может преобразовывать исследуемый объект, создавать искусственные условия его изучения, вмешиваться в естественное течение процессов. «В общей структуре научного исследования эксперимент занимает особое место. С одной стороны, именно эксперимент является связующим звеном между теоретическим и эмпирическим этапами и уровнями научного исследования. По своему замыслу эксперимент всегда опосредован предварительным теоретическим знанием: он задумывается на основании соответствующих теоретических знаний и его целью зачастую является подтверждение или опровержение научной теории или гипотезы. Сами результаты эксперимента нуждаются в определенной теоретической интерпретации. Вместе с тем метод эксперимента по характеру используемых познавательных средств принадлежит к эмпирическому этапу познания. Итогом экспериментального исследования прежде всего является достижение фактуального знания и установление эмпирических закономерностей». Эксперимент может включать в себя другие методы эмпирического исследования такие как наблюдение и измерения. В то же время ему присущи некоторые важные особенности. Во-первых, эксперимент позволяет изучать объект в «чистом» виде, т. е. устранять различные побочные факторы, наслоения, усложняющие процесс исследования. Во-вторых, в ходе эксперимента объект может быть поставлен в некоторые искусственные или же экстремальные условия. Например изучаться при сверхвысоких или сверхнизких температурах, при чрезмерно высоких давлениях, в вакууме, при гигантских напряженностях электромагнитного поля и т. п. В таких искусственно созданных условиях удается обнаружить удивительные порой неожиданные свойства объектов и тем самым глубже постигать их сущность. В-третьих, изучая какой-либо процесс, экспериментатор может вмешиваться в него, активно влиять на его протекание. Как отмечал академик И.П. Павлов, «опыт как бы берет явления в свои руки и пускает в ход то одно, то другое и таким образом в искусственных, упрощенных комбинациях определяет истинную связь между явлениями. Иначе говоря, наблюдение собирает то, что ему предлагает природа, опыт же берет у природы то, что хочет». В-четвертых, важным достоинством многих экспериментов является их воспроизводимость. Это означает, что условия эксперимента, а соответственно и проводимые при этом наблюдения, измерения могут быть повторены столько раз, сколько это необходимо для получения достоверных результатов. Эксперимент подразумевает воспроизведение искусственных систем позволяющих воздействовать на них методом перегруппировки их частей или подмены иными. Отслеживая при этом изменения в системе (которые квалифицируются как следствия предпринятых действий), можно раскрыть определенные реальные взаимосвязи между элементами и тем самым обнаружить новейшие характеристики и закономерности изучаемых явлений. В естествознании видоизменение критериев и контроль за ними осуществляются за счет применения устройств разного уровня сложности (от звонка в опытах Павлова по условным рефлексам вплоть до синхрофазотронов и т.п. устройств). Эксперимент проводится для решения определенных познавательных задач, продиктованных состоянием теории, однако и сам порождает новые трудности, требующие собственного разрешения в последующих экспериментах, т.е. является и мощным генератором нового знания. Эксперимент позволяет: 1) изучать явление в "чистом" виде, когда искусственно устраняются побочные (фоновые) факторы; 2) исследовать свойства предмета в искусственно создаваемых экстремальных условиях или вызывать явления, в естественных режимах слабо или вообще не проявляющиеся; 3) планомерно изменять и варьировать различные условия для получения искомого результата; 4) многократно воспроизводить ход процесса в строго фиксируемых и повторяющихся условиях. К эксперименту обычно обращаются: 1) когда пытаются обнаружить у объекта не известные ранее свойства для продуцирования знания, не вытекающего из наличного (исследовательские эксперименты); 2) когда необходимо проверить правильность гипотез или каких-либо теоретических построений (проверочные эксперименты); 3) когда в учебных целях "показывают" какое-либо явление (демонстрационные эксперименты). Подготовка и проведение эксперимента требуют соблюдения ряда условий. Так, научный эксперимент предполагает наличие четко сформулированной цели исследования. Эксперимент базируется на каких-то исходных теоретических положениях. Он требует определенного уровня развития технических средств познания, необходимого для его реализации. И наконец он должен проводиться людьми, имеющими достаточно высокую квалификацию. По характеру решаемых проблем эксперименты подразделяются на исследовательские и проверочные. Исследовательские эксперименты дают возможность обнаружить у объекта новые, неизвестные свойства. Результатом такого эксперимента могут быть выводы, не вытекающие из имевшихся знаний об объекте исследования. Примером могут служить эксперименты, поставленные в лаборатории Э. Резерфорда, которые привели к обнаружению ядра атома. Проверочные эксперименты служат для проверки, подтверждения тех или иных теоретических построений. Например, существование целого ряда элементарных частиц (позитрона, нейтрино и др.) было вначале предсказано теоретически, и лишь позднее они были обнаружены экспериментальным путем. Эксперименты можно разделить на качественные и количественные. Качественные эксперименты позволяют лишь выявить действие тех или иных факторов на изучаемое явление. Количественные эксперименты устанавливают точные количественные зависимости. Как известно, связь между электрическими и магнитными явлениями была впервые открыта датским физиком Эрстедом в результате чисто качественного эксперимента (поместив магнитную стрелку компаса рядом с проводником, через который пропускался электрический ток, он обнаружил, что стрелка отклоняется от первоначального положения). После последовали количественные эксперименты французских ученых Био и Савара, а также опыты Ампера, на основе которых была выведена математическая формула. По области научного знания, в которой ставиться эксперимент, различают естественнонаучный, прикладной и социально-экономический эксперименты. Из вышесказанного можно сделать вывод, что эксперимент достаточно сложное понятие, имеет непростую структуру и множество видов и классификации. Более подробно, в частности об истории возникновения и развитии эксперимента, а также о его месте в эмпирическом познании и взаимодействии с другими методами остановимся в следующем пункте. Глава вторая Эксперимент как эмпирическое познание Рассматривая эксперимент как один из видов эмпирического познания невозможно не обратить внимания на другие тесно связанные с ним методы. К этим методам относятся наблюдение, описание и измерение. Наблюдение является чувственным отражением явлений и предметов внешнего мира. «Наблюдение — это целенаправленное изучение предметов, опирающееся в основном на такие чувственные способности человека, ощущение, восприятие, представление: в ходе наблюдения мы получаем знание о внешних сторонах, свойствах и признаках рассматриваемого объекта». Научное наблюдение отличается от чувственного восприятия целенаправленностью, планомерностью, активностью и организованностью. Связано оно с решением определенной научной проблемы или задачи. Целенаправленность наблюдения связана с наличием предварительных идей, предложений, которые вызывают необходимость в наблюдении. Научные наблюдения всегда происходят вместе с описанием объекта познания. Эмпирическое описание – это фиксация средствами естественного или искусственного языка сведений об объектах, данных в наблюдении. С помощью описания чувственная информация переводится на язык понятий, знаков, схем, рисунков, графиков и цифр, принимая тем самым форму, удобную для дальнейшей рациональной обработки. Последнее необходимо для фиксирования тех свойств, сторон изучаемого объекта, которые составляют предмет исследования. Ещё одним методом эмпирического познания является измерение, хотя его можно вполне считать разновидностью наблюдения как метода познания. Измерение – операция, посредством которой определяется отношение одной (измеряемой) величины к другой однородной величине (принимаемой за единицу); число, выражающее такое отношение, называется численным значение измеряемой величины. Измерения могут быть прямыми и косвенными. Прямые измерения заключаются в непосредственном измерении самой величины (например, измерение массы тела при помощи гирь), косвенные основаны на известной зависимости между искомой величиной и непосредственно измеряемыми величинами. Объединяет эти методы эмпирического познания то, что несмотря на то, что они тесно связаны теоретическими соображениями, они всё же являются разновидностью практической деятельности. Осуществляя рассмотренные эмпирические процедуры мы выходим за рамки чисто логических рассуждений и обращаемся к материальному действию с реальными вещами. В конечном итоге только через посредство такого действия получают подтверждение или опровержение наши представления о действительности. В эмпирических познавательных процедурах наука вступает в непосредственный контакт с отображаемой ею действительностью — именно в этом заключается громадное значение наблюдения, измерения и эксперимента для научного познания. Но вернемся к эксперименту. Отличие его от вышеперечисленных методов научного исследования в том, что сначала формируется гипотеза, а все наблюдения и измерения направлены на её подтверждение или опровержение. Зарождение экспериментального метода наблюдалось ещё в работах Леонардо да Винчи, но для его развития у него не было соответствующих технических возможностей и условий, как и не была разработана четкая логическая структура этого метода. Тем не менее его можно считать предшественником Галилея, который дал начало экспериментальному методу Нового времени. Положил начало этому он изобретением двух важнейших инструментов: сложного микроскопа (около 1590 г.) и телескопа (около 1608 г.). Галилей в отличие от натурфилософов отказался объяснять явления природы с помощью скрытых сил и натурфилософских принципов, уходя при этом от умозрительности к специальным экспериментам, и как бы при помощи их «задавая» вопросы природе путем выдвижения определенных гипотез. Чтобы получить на них ответы, необходимо так сформулировать вопрос, чтобы получить на него вполне однозначный и определенный ответ. Для этого следует так построить эксперимент, чтобы по возможности максимально изолироваться от воздействия посторонних факторов, которые мешают наблюдению изучаемого явления в "чистом виде". В свою очередь гипотеза, представляющая собой вопрос к природе, должна допускать эмпирическую проверку выводимых из нее некоторых следствий. В этих целях, начиная с Галилея, стали широко использовать математику для количественной оценки результатов экспериментов. Таким образом, новое экспериментальное естествознание в отличие от натурфилософских догадок и умозрений прошлого стало развиваться в тесном взаимодействии теории и опыта, когда каждая гипотеза или теоретическое предположение систематически проверяются опытом и измерениями. Именно благодаря этому Галилею удалось опровергнуть прежнее предположение, высказанное еще Аристотелем, что путь падающего тела пропорционален его скорости. Предприняв эксперименты с падением тяжелых тел (пушечных ядер), Галилей убедился, что этот путь пропорционален их ускорению, равному 9,81 м/с2. Из астрономических достижений Галилея следует отметить открытие спутников Юпитера, а также обнаружение пятен на Солнце и гор на Луне, что подрывало прежнюю веру в совершенство небесного космоса. Галилей обратился к математической обработке, чем и положил начало экспериментальному методу, благодаря чему ему удалось опровергнуть предположение о том, что путь падающего тела пропорционален скорости, хотя в действительности он пропорционален ускорению. По средствам понятия инерции Галилей показал также, что совершенным или идеальным движением должно считаться не движение по окружности, а равномерное движение по прямой линии. Открытия Галилея стали завершающими в построении механической картины мира, в основе которой легло представление о том, что окружающий мир человека управляется универсальными детерминическими законами. Принцип механического детерминизма выражает суть механической картины мира. Согласно этому принципу мир – механическая система, каждое состояние которой точно определено предыдущим состоянием. Поэтому стали полагать, что в мире нет ничего случайного, а если некоторые явления кажутся случайными, это означает, что его причины пока не открыты. Стало считаться что в самом мире всё связано непрерывными причинами и следствиями и поэтому всё предопределено. Именно идеи закономерности связей которые господствовали в астрономии, механике и физике оказали огромное влияние на поиск ответов в области социологии. Первым это озаботило Огюста Конта, который стал родоначальником нового научного понимания общества – позитивизма, пытавшегося поставить философии в ряд частных наук. Он пришел к заключению, что необходимо и в общественных науках отказаться от умозрительности и начать изучение конкретных фактов социальной жизни, тщательно их систематизировать, обобщать и описывать как естествознание. Этим путем он предполагал и надеялся создать социологию как своеобразную социальную физику. Конт выразил мысль, что традиционные проблемы метафизики являются принципиально не решаемыми и не приносят никакой пользы науке, поэтому задачами позитивной философии он считал описание, систематизацию и классификацию конкретных результатов и выводов научного познания. Но все же позитивизм возник в 19 веке, а до него благодаря трудам Галилея было совершено немало грандиозных открытий и изобретений к которым можно отнести изготовленную в 17 веке выдающимся астрономом Гевелием первую карту Луны, усовершенствование Тихо Браге техники наблюдений и измерений астрономических явлений, открытие закона функционирования линз Кеплером, исследования давления атмосферы Торричелли, установление причины цветов тела Ньютоном, а также разработка им эмиссионной и волновой теории света. Применения экспериментального метода дало серьёзный толчок бурному расцвету анатомических исследований Везалия и Гарвея, заложившего основы экспериментальной физиологии, учению о гелиоцентрической системе Коперника и созданию классической механики Ньютоном. Без эксперимента не обошлось и развитие биологии в 18 веке. Г. Мендель открыл законы наследственности, скрещивая семена гороха в течение восьми лет, исследуя бактерии Луи Пастер показал, что они присутствуют в атмосфере, распространяются капельным путем и их можно разрушить высокой температурой. Исследования Фарадея по электрическим явлениям, работы Максвелла и Герца по электродинамике, изучение явления радиоактивности Беккерелем, открытие первой элементарной частицы (электрона) Томпсоном, создание специальной теории относительности Эйнштейном – все эти открытия обязаны своей природой экспериментальному методу исследования. Итак, теоретически эксперимент был обоснован впервые в работах Ф. Бэкона, последующая разработка идей которого связана с именем Милля. Монопольное положение эксперимента было поставлено под сомнение только в 20 в., прежде всего в социогуманитарном знании, а также в связи с феноменологическим, а затем и герменевтическим поворотом в философии и науке, с одной стороны, и тенденцией к предельной формализации (математизации) естествознания - с другой (появление и рост удельного веса математических модельных экспериментов). Заключение В ходе написания работы были определены основные этапы развития эксперимента как метода эмпирического познания, выявлено его место в современных научных исследованиях и определена глубина взаимосвязи с другими методами эмпирического и теоретического познания. Был проведен анализ исторического становления эксперимента как метода эмпирического познания, выявлена роль эксперимента в современной науке Таким образом, была выявлена сущность эксперимента, заключающаяся в том, что в нем сочетаются приёмы практического, чувственного и рационального познания. Как выяснилось, в познавательном цикле осуществляется сложная система взаимодействий, при этом элементы процесса познания испытывают воздействие окружающей среды, а исследователь – также и различных компонентов общества. Анализ всех этих сторон позволил раскрыть природу эксперимента – научного познания. Эксперимент является одной из важнейших составляющих современной науки. 1 Порус В. Н. Принципы рациональной критики//Философия науки. – М.:ИФ РАН, 1995. – Вып.1: Проблемы рациональности. 2 Кун Т. Логика и методология науки. Структура научных революций. М., 2000. 3 Поппер К. Логика научного исследования. М., 1979. 4 Лакатос И. Методолоия исследовательских прогарам. М., 2003. |