Mga konsepto ng modernong natural na agham (CSE). Mga konsepto at pamamaraan ng modernong natural na agham

Novosibirsk State University

Faculty ng Mechanics at Mathematics

Paksa: Mga Konsepto ng Makabagong Likas na Agham

Sa paksa: "Mga pamamaraan ng kaalamang pang-agham"

Panov L.V.

Kurso 3, pangkat 4123

Ang agham ay ang pangunahing dahilan para sa paglipat sa isang post-industrial na lipunan, ang malawakang pagpapakilala ng teknolohiya ng impormasyon, ang paglitaw ng isang "bagong ekonomiya". Ang agham ay may binuong sistema ng mga pamamaraan, prinsipyo at mga pangangailangan ng kaalaman. Ito ang tamang piniling pamamaraan, kasama ang talento ng isang siyentipiko, na tumutulong sa kanya na maunawaan ang malalim na koneksyon ng mga phenomena, ihayag ang kanilang kakanyahan, tumuklas ng mga batas at pattern. Dami siyentipikong pamamaraan ay patuloy na tumataas. Pagkatapos ng lahat, mayroong isang malaking bilang ng mga agham sa mundo at bawat isa sa kanila ay may sariling mga tiyak na pamamaraan at paksa ng pananaliksik.

Ang layunin ng gawaing ito ay isaalang-alang nang detalyado ang mga pamamaraan ng pang-agham na pang-eksperimentong at teoretikal na kaalaman. Lalo na, ano ang pamamaraan, ang mga pangunahing tampok ng pamamaraan, pag-uuri, saklaw, atbp. Isasaalang-alang din ang pamantayan para sa kaalamang siyentipiko.

pagmamasid.

Ang kaalaman ay nagsisimula sa pagmamasid. Ang pagmamasid ay isang sensual na pagmuni-muni ng mga bagay at phenomena ng panlabas na mundo. Ang obserbasyon ay isang may layuning pag-aaral ng mga bagay, pangunahin na batay sa mga kakayahang pandama ng isang tao bilang pandamdam, pang-unawa, representasyon. Ito ang paunang paraan ng empirical na kaalaman, na nagbibigay-daan sa pagkuha ng ilang pangunahing impormasyon tungkol sa mga bagay ng nakapaligid na katotohanan.

Ang pagmamasid sa agham ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang bilang ng mga tampok. Una, sa pamamagitan ng layunin, pagkatapos ng lahat, ang pagmamasid ay dapat isagawa upang malutas ang gawain ng pananaliksik, at ang atensyon ng tagamasid ay dapat na maayos lamang sa mga phenomena na nauugnay sa gawaing ito. Pangalawa, regularity, dahil ang pagmamasid ay dapat na isagawa nang mahigpit ayon sa plano. Pangatlo, aktibidad - ang mananaliksik ay dapat aktibong maghanap, i-highlight ang mga sandali na kailangan niya sa naobserbahang kababalaghan, pagguhit sa kanyang kaalaman at karanasan para dito.

Kapag nagmamasid, walang aktibidad na naglalayong baguhin, baguhin ang mga bagay ng kaalaman. Ito ay dahil sa isang bilang ng mga pangyayari: ang hindi naa-access ng mga bagay na ito para sa praktikal na epekto(halimbawa, pagmamasid sa mga malalayong bagay sa kalawakan), hindi kanais-nais, batay sa mga layunin ng pag-aaral, ng interference sa naobserbahang proseso (phenological, psychological, at iba pang mga obserbasyon), kakulangan ng teknikal, enerhiya, pinansyal at iba pang mga pagkakataon para sa pag-set up mga eksperimentong pag-aaral ng mga bagay ng kaalaman.

Ang mga siyentipikong obserbasyon ay palaging sinasamahan ng isang paglalarawan ng bagay ng kaalaman. Sa tulong ng isang paglalarawan, ang pandama na impormasyon ay isinalin sa wika ng mga konsepto, mga palatandaan, mga diagram, mga guhit, mga graph at mga numero, sa gayon ay kumuha ng isang form na maginhawa para sa karagdagang makatwirang pagproseso. Mahalaga na ang mga konseptong ginamit para sa paglalarawan ay laging may malinaw at hindi malabo na kahulugan. Sa pag-unlad ng agham at mga pagbabago sa mga pundasyon nito, ang mga paraan ng paglalarawan ay nababago, madalas bagong sistema mga konsepto.

Ayon sa paraan ng pagsasagawa ng mga obserbasyon, maaari silang maging direkta at hindi direkta. Sa panahon ng direktang mga obserbasyon, ang ilang mga pag-aari, mga aspeto ng bagay ay makikita, na nakikita ng mga pandama ng tao. Nabatid na ang mga obserbasyon ni Tycho Brahe sa posisyon ng mga planeta at bituin sa kalangitan sa loob ng mahigit dalawampung taon ay nagbigay ng empirikal na batayan para sa pagtuklas ni Kepler sa kanyang mga tanyag na batas. Kadalasan, ang pagmamasid sa agham ay hindi direkta, iyon ay, ito ay isinasagawa gamit ang ilang mga teknikal na paraan. Kung bago ang simula ng siglo XVII. Dahil ang mga astronomo ay nagmamasid sa mga celestial na katawan gamit ang hubad na mata, ang pag-imbento ni Galileo ng optical telescope noong 1608 ay nagtaas ng mga astronomical na obserbasyon sa isang bago, mas mataas na antas. At ang paglikha ng mga X-ray teleskopyo sa ating mga araw at ang kanilang paglulunsad sa outer space sakay ng orbital station ay naging posible upang obserbahan ang mga bagay ng Uniberso bilang pulsar at quasar.

Ang pag-unlad ng modernong natural na agham ay konektado sa lumalaking papel ng tinatawag na hindi direktang mga obserbasyon. Kaya, ang mga bagay at phenomena na pinag-aralan ng nuclear physics ay hindi maaaring direktang maobserbahan alinman sa tulong ng mga pandama ng tao o sa tulong ng mga pinaka advanced na instrumento. Halimbawa, kapag pinag-aaralan ang mga katangian ng mga sisingilin na particle gamit ang isang cloud chamber, ang mga particle na ito ay hindi direktang nakikita ng mananaliksik - sa pamamagitan ng nakikitang mga track na binubuo ng maraming mga droplet na likido.

eksperimento

Eksperimento - mas kumplikadong paraan ng empirical na kaalaman kumpara sa pagmamasid. Ito ay nagsasangkot ng isang aktibo, may layunin at mahigpit na kinokontrol na impluwensya ng mananaliksik sa bagay na pinag-aaralan upang matukoy at mapag-aralan ang ilang aspeto, katangian, relasyon. Kasabay nito, maaaring baguhin ng eksperimento ang bagay na pinag-aaralan, lumikha ng mga artipisyal na kondisyon para sa pag-aaral nito, at makagambala sa natural na kurso ng mga proseso. Sa pangkalahatang istraktura ng siyentipikong pananaliksik, ang eksperimento ay sumasakop sa isang espesyal na lugar. Ito ay ang eksperimento na ang link sa pagitan ng teoretikal at empirical na mga yugto at mga antas ng siyentipikong pananaliksik.

Ang ilang mga siyentipiko ay nangangatwiran na ang isang matalinong dinisenyo at mahusay na ginawang eksperimento ay higit na mataas kaysa sa teorya, dahil ang teorya, hindi katulad ng karanasan, ay maaaring ganap na pabulaanan.

Kasama sa eksperimento, sa isang banda, ang pagmamasid at pagsukat, sa kabilang banda, mayroon itong ilang mahahalagang tampok. Una, ginagawang posible ng eksperimento na pag-aralan ang bagay sa isang "purified" na anyo, ibig sabihin, upang alisin ang lahat ng uri ng side factor, mga layer na humahadlang sa proseso ng pananaliksik. Pangalawa, sa panahon ng eksperimento, ang bagay ay maaaring ilagay sa ilang artipisyal, sa partikular, matinding mga kondisyon, ibig sabihin, pinag-aralan sa napakababang temperatura, sa napakataas na presyon, o, sa kabaligtaran, sa isang vacuum, sa napakalaking intensidad. electromagnetic field atbp. Pangatlo, habang pinag-aaralan ang anumang proseso, ang eksperimento ay maaaring makagambala dito, aktibong maimpluwensyahan ang kurso nito. Ikaapat, isang mahalagang bentahe ng maraming mga eksperimento ay ang kanilang muling paggawa. Nangangahulugan ito na ang mga kundisyong pang-eksperimento ay maaaring ulitin nang maraming beses hangga't kinakailangan upang makakuha ng maaasahang mga resulta.

Ang paghahanda at pagsasagawa ng eksperimento ay nangangailangan ng pagsunod sa ilang kundisyon. Kaya, ipinapalagay ng isang siyentipikong eksperimento ang pagkakaroon ng isang malinaw na nabalangkas na layunin ng pag-aaral. Ang eksperimento ay batay sa ilang paunang teoretikal na probisyon. Ang eksperimento ay nangangailangan ng isang tiyak na antas ng pag-unlad ng mga teknikal na paraan ng pag-unawa na kinakailangan para sa pagpapatupad nito. At sa wakas, dapat itong isagawa ng mga taong may sapat na mataas na kwalipikasyon.

Sa likas na katangian ng mga problemang nireresolba, ang mga eksperimento ay nahahati sa pananaliksik at pagpapatunay. Ginagawang posible ng mga eksperimento sa pananaliksik na tumuklas ng mga bago, hindi kilalang mga katangian sa isang bagay. Ang resulta ng naturang eksperimento ay maaaring mga konklusyon na hindi sumusunod sa umiiral na kaalaman tungkol sa bagay ng pag-aaral. Ang isang halimbawa ay ang mga eksperimento na isinagawa sa laboratoryo ng E. Rutherford, na humantong sa pagkatuklas ng atomic nucleus. Ang mga eksperimento sa pag-verify ay nagsisilbing pagsubok, kumpirmahin ang ilang mga teoretikal na konstruksyon. Halimbawa, ang pagkakaroon ng isang bilang ng mga elementarya na particle (positron, neutrino, atbp.) ay unang hinulaang theoretically, at pagkatapos lamang ay natuklasan ang mga ito sa eksperimentong paraan. Maaaring hatiin ang mga eksperimento sa qualitative at quantitative. Ang mga eksperimento ng husay ay maaari lamang magbunyag ng epekto ng ilang mga kadahilanan sa hindi pangkaraniwang bagay na pinag-aaralan. Ang mga quantitative na eksperimento ay nagtatatag ng mga tiyak na quantitative na relasyon. Tulad ng alam mo, ang koneksyon sa pagitan ng mga electrical at magnetic phenomena ay unang natuklasan ng Danish physicist na si Oersted bilang isang resulta ng isang puro qualitative experiment (sa pamamagitan ng paglalagay ng magnetic compass needle sa tabi ng isang conductor kung saan dumaan ang isang electric current, nalaman niya na ang ang karayom ​​ay lumihis mula sa orihinal nitong posisyon). Sinundan ito ng quantitative experiment ng mga French scientist na sina Biot at Savart, gayundin ang mga eksperimento ng Ampère, kung saan nagmula ang isang mathematical formula. Ayon sa larangan ng pang-agham na kaalaman kung saan isinasagawa ang eksperimento, ang natural na agham, inilapat at sosyo-ekonomikong mga eksperimento ay nakikilala.

Pagsukat at paghahambing.

Ang mga siyentipikong eksperimento at obserbasyon ay kadalasang kinabibilangan ng paggawa ng iba't ibang sukat. Ang pagsukat ay isang proseso na binubuo sa pagtukoy ng dami ng mga halaga ng ilang mga katangian, mga aspeto ng bagay na pinag-aaralan, ang kababalaghan sa tulong ng mga espesyal na teknikal na aparato.

Ang operasyon ng pagsukat ay batay sa paghahambing. Upang makagawa ng paghahambing, kailangan mong matukoy ang mga yunit ng pagsukat ng isang dami. Sa agham, ang paghahambing ay gumaganap din bilang isang paghahambing o paghahambing-historikal na pamamaraan. Sa una, ito ay lumitaw sa philology, literary criticism, pagkatapos ay nagsimula itong matagumpay na inilapat sa jurisprudence, sosyolohiya, kasaysayan, biology, sikolohiya, kasaysayan ng relihiyon, etnograpiya at iba pang larangan ng kaalaman. Buong sangay ng kaalaman ay bumangon na gumagamit ng paraang ito: comparative anatomy, comparative physiology, comparative psychology, at iba pa. Kaya, sa comparative psychology, ang pag-aaral ng psyche ay isinasagawa batay sa paghahambing ng psyche ng isang may sapat na gulang sa pag-unlad ng psyche sa isang bata, pati na rin ang mga hayop.

Ang isang mahalagang aspeto ng proseso ng pagsukat ay ang paraan ng pagpapatupad nito. Ito ay isang hanay ng mga pamamaraan na gumagamit ng ilang mga prinsipyo at paraan ng pagsukat. Sa ilalim ng mga prinsipyo ng pagsukat, ang ibig naming sabihin ay ang mga phenomena na bumubuo sa batayan ng mga sukat.

Ang mga sukat ay nahahati sa static at dynamic. Kasama sa mga static na sukat ang pagsukat ng mga sukat ng mga katawan, pare-pareho ang presyon, atbp. Ang mga halimbawa ng mga dynamic na sukat ay pagsukat ng vibration, pulsating pressures, atbp. Ayon sa paraan ng pagkuha ng mga resulta, ang direkta at hindi direktang mga sukat ay nakikilala. Sa mga direktang pagsukat, ang nais na halaga ng sinusukat na dami ay nakukuha sa pamamagitan ng direktang paghahambing nito sa pamantayan o ibinigay ng aparato sa pagsukat. Sa hindi direktang pagsukat, ang nais na halaga ay tinutukoy batay sa isang kilalang ugnayang matematikal sa pagitan ng halagang ito at iba pang mga dami na nakuha sa pamamagitan ng mga direktang pagsukat. Halimbawa, ang paghahanap ng electrical resistivity ng isang conductor sa pamamagitan ng resistensya, haba at cross-sectional area nito. Ang mga hindi direktang pagsukat ay malawakang ginagamit sa mga kaso kung saan imposible o masyadong mahirap sukatin nang direkta ang nais na halaga.

Sa paglipas ng panahon, sa isang banda, ang mga umiiral na instrumento sa pagsukat ay pinapabuti, sa kabilang banda, ang mga bagong kagamitan sa pagsukat ay ipinakilala. Kaya ang pag-unlad ng quantum physics ay makabuluhang nadagdagan ang posibilidad ng mga sukat na may mataas na antas ng katumpakan. Ang paggamit ng Mössbauer effect ay ginagawang posible na lumikha ng isang device na may resolution ng pagkakasunud-sunod na 10 -13 porsyento ng sinusukat na halaga. Ang mahusay na binuo na instrumentation sa pagsukat, iba't ibang mga pamamaraan at mataas na katangian ng mga instrumento sa pagsukat ay nakakatulong sa pag-unlad sa siyentipikong pananaliksik.

Pangkalahatang katangian ng mga teoretikal na pamamaraan

Ang teorya ay isang sistema ng mga konsepto ng mga batas at prinsipyo na nagpapahintulot sa isa na ilarawan at ipaliwanag ang isang tiyak na grupo ng mga phenomena at magbalangkas ng isang programa ng aksyon para sa kanilang pagbabago. Samakatuwid, ang teoretikal na kaalaman ay isinasagawa sa tulong ng iba't ibang konsepto, mga batas at prinsipyo. Ang mga katotohanan at teorya ay hindi sumasalungat sa isa't isa, ngunit bumubuo ng isang solong kabuuan. Ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawa ay ang mga katotohanan ay nagpapahayag ng isang bagay na isahan, habang ang teorya ay tumatalakay sa pangkalahatan. Tatlong antas ang maaaring makilala sa mga katotohanan at teorya: kaganapan, sikolohikal at lingguwistika. Ang mga antas ng pagkakaisa na ito ay maaaring katawanin tulad ng sumusunod:

Antas ng linggwistika: kabilang sa teorya ang mga unibersal na pahayag, ang mga katotohanan ay iisang pahayag.

Sikolohikal na antas: kaisipan (t) at damdamin (f).

Antas ng kaganapan - kabuuang iisang kaganapan (t) at iisang kaganapan (f)

Ang teorya, bilang panuntunan, ay binuo sa paraang hindi inilalarawan ang nakapaligid na katotohanan, ngunit ang mga perpektong bagay, tulad ng isang materyal na punto, isang perpektong gas, isang ganap na itim na katawan, atbp. Ang ganitong konseptong siyentipiko ay tinatawag na idealisasyon. Ang idealization ay isang mental na nabuong konsepto ng mga bagay, proseso at phenomena na tila wala, ngunit may mga imahe o prototype. Halimbawa, ang isang maliit na katawan ay maaaring magsilbi bilang isang prototype ng isang materyal na punto. Ang mga mainam na bagay, hindi katulad ng mga tunay, ay nailalarawan hindi sa pamamagitan ng isang walang hanggan, ngunit sa pamamagitan ng isang mahusay na tinukoy na bilang ng mga katangian. Halimbawa, ang mga katangian ng isang materyal na punto ay masa at ang kakayahang nasa espasyo at oras.

Bilang karagdagan, ang mga ugnayan sa pagitan ng mga ideal na bagay, na inilarawan ng mga batas, ay tinukoy sa teorya. Ang mga nagmula na bagay ay maaari ding buuin mula sa mga pangunahing ideal na bagay. Bilang resulta, ang isang teorya na naglalarawan sa mga katangian ng mga ideal na bagay, ang relasyon sa pagitan ng mga ito at ang mga katangian ng mga istruktura na nabuo mula sa pangunahing ideal na mga bagay, ay kayang ilarawan ang buong iba't ibang data na nakatagpo ng isang siyentipiko sa antas ng empirikal.

Isaalang-alang natin ang mga pangunahing pamamaraan kung saan ang teoretikal na kaalaman ay natanto. Ang ganitong mga pamamaraan ay: axiomatic, constructivist, hypothetical-inductive at pragmatic.

Kapag ginagamit ang pamamaraang axiomatic, ang isang teoryang pang-agham ay binuo sa anyo ng isang sistema ng mga axiom (tinatanggap ang mga proposisyon nang walang lohikal na patunay) at mga panuntunan sa paghihinuha na ginagawang posible upang makakuha ng mga pahayag ng teoryang ito (teorama) sa pamamagitan ng lohikal na pagbabawas. Ang mga Axiom ay hindi dapat sumalungat sa isa't isa, kanais-nais din na hindi sila umaasa sa isa't isa. Higit pang mga detalye tungkol sa pamamaraang axiomatic ay tatalakayin sa ibaba.

Ang constructivist method, kasama ang axiomatic method, ay ginagamit sa matematikal na agham at computer science. Sa pamamaraang ito, ang pagbuo ng isang teorya ay hindi nagsisimula sa mga axiom, ngunit sa mga konsepto, na ang pagiging lehitimo ay itinuturing na intuitively na makatwiran. Bilang karagdagan, ang mga patakaran para sa pagbuo ng mga bagong teoretikal na istruktura ay itinakda. Tanging ang mga istrukturang aktwal na nagawang itayo ay itinuturing na siyentipiko. Ang pamamaraang ito ay itinuturing na pinakamahusay na lunas laban sa paglitaw ng mga lohikal na kontradiksyon: ang konsepto ay itinayo, samakatuwid, ang paraan ng pagtatayo nito ay pare-pareho.

Sa natural na agham, malawakang ginagamit ang hypothetical-deductive method o ang paraan ng hypotheses. Ang batayan ng pamamaraang ito ay ang hypothesis ng pangkalahatang kapangyarihan, kung saan nagmula ang lahat ng iba pang kaalaman. Hangga't ang hypothesis ay hindi tinatanggihan, ito ay gumaganap bilang isang siyentipikong batas. Ang mga hypotheses, hindi tulad ng mga axiom, ay nangangailangan ng pang-eksperimentong kumpirmasyon. Ang pamamaraang ito ay ilalarawan nang detalyado sa ibaba.

Sa teknikal at pantao na agham, ang pragmatikong pamamaraan ay malawakang ginagamit, ang kakanyahan nito ay ang lohika ng tinatawag na. praktikal na konklusyon. Halimbawa, gustong ipatupad ni subject L ang A, habang naniniwala siya na hindi niya maipapatupad ang A kung hindi niya ipapatupad ang c. Samakatuwid, ang A ay kinuha bilang paggawa ng c. Sa kasong ito, ganito ang hitsura ng mga lohikal na konstruksyon: A-> p-> c. Sa pamamaraang constructivist, ang mga konstruksyon ay magkakaroon ng sumusunod na anyo: A-> c-> p. Kabaligtaran sa hypothetical-deductive inference, kung saan ang impormasyon tungkol sa isang katotohanan ay nasa ilalim ng isang batas, sa praktikal na inference, ang impormasyon tungkol sa isang paraan c ay dapat tumutugma sa layunin p, na naaayon sa ilang mga halaga.

Bilang karagdagan sa mga pamamaraan na isinasaalang-alang, mayroon ding tinatawag na. mga pamamaraang deskriptibo. Ang mga ito ay tinutukoy kung ang mga pamamaraan na tinalakay sa itaas ay hindi katanggap-tanggap. Ang paglalarawan ng mga phenomena na pinag-aaralan ay maaaring berbal, grapiko, eskematiko, pormal-simbolic. Ang mga pamamaraang deskriptibo ay madalas na yugtong iyon siyentipikong pananaliksik, na humahantong sa pagkamit ng mga mithiin ng mas advanced na mga pamamaraang siyentipiko. Kadalasan ang pamamaraang ito ay ang pinaka-sapat, dahil ang modernong agham ay madalas na tumatalakay sa mga naturang phenomena na hindi napapailalim sa masyadong mahigpit na mga kinakailangan.

Abstraction.

Sa proseso ng abstraction, mayroong isang pag-alis mula sa sensually perceived kongkreto bagay sa abstract ideya tungkol sa mga ito. Binubuo ang abstraction sa isang mental abstraction mula sa ilang hindi gaanong mahahalagang katangian, aspeto, tampok ng bagay na pinag-aaralan na may sabay na pagpili, pagbuo ng isa o higit pang mahahalagang aspeto, katangian, tampok ng bagay na ito. Ang resulta na nakuha sa proseso ng abstraction ay tinatawag na abstraction.

Ang paglipat mula sa pandama-konkreto hanggang sa abstract ay palaging nauugnay sa isang tiyak na pagpapasimple ng katotohanan. Kasabay nito, pataas mula sa pandama-konkreto hanggang sa abstract, teoretikal, ang mananaliksik ay nakakakuha ng pagkakataon na mas maunawaan ang bagay na pinag-aaralan, upang ipakita ang kakanyahan nito. Ang proseso ng paglipat mula sa sensory-empirical, visual na representasyon ng mga phenomena na pinag-aaralan hanggang sa pagbuo ng ilang abstract, teoretikal na istruktura na sumasalamin sa kakanyahan ng mga penomena na ito ay sumasailalim sa pag-unlad ng anumang agham.

Dahil ang kongkreto ay isang hanay ng maraming mga katangian, aspeto, panloob at Pakikipag-ugnayang panlabas at mga relasyon, imposibleng malaman ito sa lahat ng pagkakaiba-iba nito, na natitira sa yugto ng sensory cognition, limitado dito. Samakatuwid, mayroong pangangailangan para sa isang teoretikal na pag-unawa sa kongkreto, na karaniwang tinatawag na pag-akyat mula sa pandama-konkreto hanggang sa abstract. Gayunpaman, ang pagbuo ng mga abstract na pang-agham, ang pangkalahatang teoretikal na mga probisyon ay hindi ang pangwakas na layunin ng kaalaman, ngunit isang paraan lamang ng mas malalim, mas maraming nalalaman na kaalaman sa kongkreto. Samakatuwid, ang isang karagdagang paggalaw ng kaalaman mula sa nakamit na abstract pabalik sa kongkreto ay kinakailangan. Ang lohikal-kongkreto na nakuha sa yugtong ito ng pananaliksik ay magiging kwalitatibong naiiba kung ihahambing sa sensual-konkreto. Ang lohikal na konkreto ay ang konkretong teoretikal na ginawa sa pag-iisip ng mananaliksik sa lahat ng kayamanan ng nilalaman nito. Naglalaman ito sa kanyang sarili hindi lamang ang sensuously perceived, ngunit din ng isang bagay na nakatago, hindi naa-access sa sensual perception, isang bagay na mahalaga, regular, naiintindihan lamang sa tulong ng teoretikal na pag-iisip, sa tulong ng ilang mga abstraction.

Ang paraan ng pag-akyat mula sa abstract hanggang sa kongkreto ay ginagamit sa pagbuo ng iba't ibang mga teoryang siyentipiko at maaaring magamit kapwa sa panlipunan at natural na agham. Halimbawa, sa teorya ng mga gas, na napili ang mga pangunahing batas ng isang perpektong gas - ang mga equation ni Clapeyron, batas ni Avogadro, atbp., ang mananaliksik ay pumupunta sa mga partikular na pakikipag-ugnayan at katangian ng mga tunay na gas, na nagpapakilala sa kanilang mahahalagang aspeto at katangian. Habang lumalalim tayo sa konkreto, parami nang parami ang mga bagong abstraction na ipinakilala, na kumikilos bilang isang mas malalim na pagmuni-muni ng kakanyahan ng bagay. Kaya, sa proseso ng pagbuo ng teorya ng mga gas, natagpuan na ang mga batas ng isang perpektong gas ay nagpapakilala sa pag-uugali ng mga tunay na gas lamang sa mababang presyon. Ang pagsasaalang-alang para sa mga puwersang ito ay humantong sa pagbabalangkas ng batas ng van der Waals.

Idealization. Eksperimento sa pag-iisip.

Ang idealisasyon ay ang mental na pagpapakilala ng ilang mga pagbabago sa bagay na pinag-aaralan alinsunod sa mga layunin ng pananaliksik. Bilang resulta ng naturang mga pagbabago, halimbawa, ang ilang mga katangian, aspeto, katangian ng mga bagay ay maaaring hindi isama sa pagsasaalang-alang. Kaya, ang ideyalisasyon na laganap sa mekanika - ang isang materyal na punto ay nagpapahiwatig ng isang katawan na walang anumang sukat. Ang gayong abstract na bagay, na ang mga sukat nito ay napapabayaan, ay maginhawa sa paglalarawan ng paggalaw ng iba't ibang uri ng materyal na mga bagay mula sa mga atomo at molekula patungo sa mga planeta. solar system. Kapag na-idealize, ang isang bagay ay maaaring pagkalooban ng ilang mga espesyal na katangian na hindi magagawa sa katotohanan. Ang isang halimbawa ay ang abstraction na ipinakilala sa physics sa pamamagitan ng idealization, na kilala bilang isang itim na katawan. Ang katawan na ito ay pinagkalooban ng isang pag-aari na hindi umiiral sa kalikasan upang lubos na sumipsip ng lahat ng nagniningning na enerhiya na nahuhulog dito, na hindi sumasalamin sa anumang bagay at walang dinadaanan sa sarili nito.

Ang idealization ay kapaki-pakinabang kapag ang mga tunay na bagay na pag-aaralan ay sapat na kumplikado para sa magagamit na paraan ng teoretikal, sa partikular na matematikal, pagsusuri. Kapaki-pakinabang na gumamit ng idealization sa mga kasong iyon kung kinakailangan upang ibukod ang ilang mga katangian ng isang bagay na nakakubli sa kakanyahan ng mga prosesong nagaganap dito. Ang isang kumplikadong bagay ay ipinakita sa isang "purified" na anyo, na ginagawang mas madali ang pag-aaral.

Bilang halimbawa, maaari nating ituro ang tatlong magkakaibang konsepto ng "ideal na gas", na nabuo sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang teoretikal at pisikal na konsepto: Maxwell-Boltzmann, Bose-Einstein at Fermi-Dirac. Gayunpaman, ang lahat ng tatlong variant ng idealization na nakuha sa ganitong paraan ay naging mabunga sa pag-aaral ng mga estado ng gas ng iba't ibang kalikasan: ang Maxwell-Boltzmann ideal gas ay naging batayan para sa mga pag-aaral ng mga ordinaryong molekular na rarefied gas sa sapat na mataas na temperatura; ang Bose-Einstein ideal gas ay inilapat upang pag-aralan ang photon gas, at ang Fermi-Dirac ideal gas ay tumulong sa paglutas ng ilang mga problema sa electron gas.

Ang isang mental na eksperimento ay nagsasangkot ng pagpapatakbo gamit ang isang idealized na bagay, na binubuo sa mental na pagpili ng ilang mga posisyon, mga sitwasyon na ginagawang posible upang makita ang ilang mahahalagang katangian ng bagay na pinag-aaralan. Anumang tunay na eksperimento, bago isagawa sa pagsasanay, ay unang ginagawa ng mananaliksik sa pag-iisip sa proseso ng pag-iisip, pagpaplano. Sa pang-agham na kaalaman, maaaring may mga kaso kung kailan, sa pag-aaral ng ilang mga phenomena, mga sitwasyon, ang pagsasagawa ng mga tunay na eksperimento ay karaniwang imposible. Ang puwang na ito sa kaalaman ay mapupunan lamang ng isang eksperimento sa pag-iisip.

Ang aktibidad na pang-agham nina Galileo, Newton, Maxwell, Carnot, Einstein at iba pang mga siyentipiko na naglatag ng mga pundasyon ng modernong natural na agham ay nagpapatotoo sa mahalagang papel ng isang eksperimento sa pag-iisip sa pagbuo ng mga teoretikal na ideya. Ang kasaysayan ng pag-unlad ng pisika ay mayaman sa mga katotohanan tungkol sa paggamit ng mga eksperimento sa pag-iisip. Ang isang halimbawa ay ang mga eksperimento sa pag-iisip ni Galileo, na humantong sa pagkatuklas ng batas ng pagkawalang-galaw.

Ang pangunahing bentahe ng idealization bilang isang pamamaraan ng kaalamang pang-agham ay nakasalalay sa katotohanan na ang mga teoretikal na konstruksyon na nakuha sa batayan nito ay ginagawang posible pagkatapos upang epektibong mag-imbestiga ng mga tunay na bagay at phenomena. Ang mga pagpapasimple na nakamit sa tulong ng idealization ay nagpapadali sa paglikha ng isang teorya na nagpapakita ng mga batas ng pinag-aralan na lugar ng mga phenomena ng materyal na mundo. Kung ang teorya sa kabuuan ay wastong naglalarawan ng mga tunay na penomena, kung gayon ang mga ideyalisasyon na pinagbabatayan nito ay lehitimo rin.

Formalisasyon. Mga Axiom.

Ang pormalisasyon ay isang espesyal na diskarte sa kaalamang pang-agham, na binubuo sa paggamit ng mga espesyal na simbolo na nagpapahintulot sa isa na abstract mula sa pag-aaral ng mga tunay na bagay, mula sa nilalaman ng mga probisyon ng teoretikal na naglalarawan sa kanila, at sa halip ay gumana sa isang tiyak na hanay ng mga simbolo (mga palatandaan ).

Ang pamamaraang ito ng pag-unawa ay binubuo sa pagbuo ng mga abstract na modelo ng matematika na nagpapakita ng kakanyahan ng mga pinag-aralan na proseso ng katotohanan. Kapag nag-formalize, ang pangangatwiran tungkol sa mga bagay ay inililipat sa eroplano ng pagpapatakbo na may mga palatandaan (mga formula). Ang mga relasyon ng mga palatandaan ay pinapalitan ang mga pahayag tungkol sa mga katangian at relasyon ng mga bagay. Sa ganitong paraan, ang isang pangkalahatang modelo ng pag-sign ng isang tiyak na lugar ng paksa ay nilikha, na ginagawang posible upang matuklasan ang istraktura ng iba't ibang mga phenomena at proseso, habang nag-abstract mula sa mga katangian ng husay ng huli. Ang derivation ng ilang mga formula mula sa iba ayon sa mahigpit na mga patakaran ng lohika ay isang pormal na pag-aaral ng mga pangunahing katangian ng istraktura ng iba't ibang mga phenomena, kung minsan ay napakalayo sa kalikasan.

Ang isang halimbawa ng pormalisasyon ay ang matematikal na paglalarawan ng iba't ibang bagay at phenomena na malawakang ginagamit sa agham, batay sa kaukulang mga makabuluhang teorya. Kasabay nito, ang simbolismo ng matematika na ginamit ay hindi lamang nakakatulong upang pagsamahin ang umiiral na kaalaman tungkol sa mga bagay at phenomena na pinag-aaralan, ngunit kumikilos din bilang isang uri ng tool sa proseso ng kanilang karagdagang kaalaman.

Mula sa kurso ng matematikal na lohika, alam na upang makabuo ng isang pormal na sistema, kinakailangan upang itakda ang alpabeto, itakda ang mga patakaran para sa pagbuo ng mga formula, itakda ang mga patakaran para sa pagkuha ng ilang mga formula mula sa iba. Ang isang mahalagang bentahe ng isang pormal na sistema ay ang posibilidad na magsagawa ng pagsisiyasat ng isang bagay sa loob ng balangkas nito sa isang pormal na paraan, gamit ang mga palatandaan. Ang isa pang bentahe ng pormalisasyon ay upang matiyak ang kaiklian at kalinawan ng pagtatala ng siyentipikong impormasyon.

Dapat tandaan na ang mga pormal na artipisyal na wika ay walang kakayahang umangkop at kayamanan ng isang natural na wika. Ngunit kulang sila sa kalabuan ng mga termino (polysemy), na katangian ng natural na mga wika. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mahusay na nabuong syntax at hindi malabo na semantika.

Pagsusuri at synthesis. Induction at deduction. pagkakatulad

Ang empirical analysis ay simpleng pagkabulok ng isang kabuuan sa bahagi nito, mas simpleng elementarya na mga bahagi. . Tulad ng mga bahagi, maaaring mayroong mga tunay na elemento ng bagay o mga katangian nito, mga palatandaan, mga relasyon.

Ang synthesis, sa kabaligtaran, ay ang kumbinasyon ng mga bahagi ng isang kumplikadong kababalaghan. Ang teoretikal na pagsusuri ay nagbibigay para sa pagpili sa bagay ng pangunahin at mahalaga, hindi mahahalata sa empirikal na pananaw. Ang analytical na pamamaraan sa kasong ito ay kinabibilangan ng mga resulta ng abstraction, simplification, formalization. Ang theoretical synthesis ay isang lumalawak na kaalaman na bumubuo ng bago na lumalampas sa umiiral na balangkas.

Sa proseso ng synthesis, ang mga bahagi ng bumubuo (mga gilid, katangian, tampok, atbp.) ng bagay na pinag-aaralan, na pinaghiwa-hiwalay bilang resulta ng pagsusuri, ay pinagsama-sama. Sa batayan na ito, ang karagdagang pag-aaral ng bagay ay nagaganap, ngunit bilang isang solong kabuuan. Kasabay nito, ang synthesis ay hindi nangangahulugang isang simpleng mekanikal na koneksyon ng mga naka-disconnect na elemento sa isang solong sistema. Pangunahing inaayos ng pagsusuri ang partikular na bagay na nagpapakilala sa mga bahagi sa isa't isa. Ang synthesis, sa kabilang banda, ay nagpapakita ng mahalagang karaniwang bagay na nag-uugnay sa mga bahagi sa isang solong kabuuan.

Ang dalawang magkaugnay na pamamaraan ng pananaliksik na ito ay tumatanggap ng kanilang concretization sa bawat sangay ng agham. Maaari silang maging isang espesyal na pamamaraan mula sa isang pangkalahatang pamamaraan: halimbawa, may mga tiyak na pamamaraan ng pagsusuri sa matematika, kemikal, at panlipunan. Ang pamamaraang analitikal ay binuo sa ilang mga pilosopikal na paaralan at direksyon. Ang parehong ay maaaring sinabi tungkol sa synthesis.

Ang induction ay maaaring tukuyin bilang isang paraan ng paglipat mula sa kaalaman ng mga indibidwal na katotohanan tungo sa kaalaman ng pangkalahatan. Ang pagbabawas ay isang paraan ng paglipat mula sa kaalaman sa pangkalahatang mga pattern patungo sa kanilang partikular na pagpapakita.

Ang induction ay malawakang ginagamit sa siyentipikong kaalaman. Ang paghahanap ng mga katulad na tampok, mga katangian sa maraming mga bagay ng isang tiyak na klase, ang mananaliksik ay nagtapos na ang mga tampok na ito, mga katangian ay likas sa lahat ng mga bagay ng klase na ito. Ang inductive na pamamaraan ay may mahalagang papel sa pagtuklas ng ilang mga batas ng kalikasan - unibersal na grabitasyon, presyon ng atmospera, thermal expansion ng mga katawan.

Ang pamamaraan ng induction ay maaaring ipatupad sa anyo ng mga sumusunod na pamamaraan. Ang pamamaraan ng solong pagkakatulad, kung saan sa lahat ng mga kaso ng pagmamasid sa isang kababalaghan, isang karaniwang kadahilanan lamang ang matatagpuan, lahat ng iba ay iba. Ang nag-iisang katulad na kadahilanan ay ang sanhi ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. Ang paraan ng solong pagkakaiba, kung saan ang mga sanhi ng paglitaw ng isang kababalaghan at ang mga pangyayari kung saan hindi ito nangyayari ay magkapareho sa halos lahat at naiiba lamang sa isang kadahilanan na naroroon lamang sa unang kaso. Napagpasyahan na ang kadahilanan na ito ang sanhi ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. Ang pinagsamang pamamaraan ng pagkakatulad at pagkakaiba ay isang kumbinasyon ng dalawang pamamaraan sa itaas. Ang paraan ng magkakasabay na mga pagbabago, kung saan kung ang ilang mga pagbabago sa isang kababalaghan sa bawat oras ay nangangailangan ng ilang mga pagbabago sa isa pang kababalaghan, kung gayon ang isang konklusyon ay ginawa tungkol sa sanhi ng relasyon ng mga phenomena na ito. Ang pamamaraan ng residues, kung saan kung ang isang kumplikadong phenomenon ay sanhi ng isang multifactorial na sanhi, at ang ilan sa mga kadahilanang ito ay kilala bilang sanhi ng ilang bahagi ng hindi pangkaraniwang bagay na ito, kung gayon ang konklusyon ay sumusunod: ang sanhi ng isa pang bahagi ng phenomenon ay ang natitirang mga kadahilanan na kasama sa pangkalahatang sanhi ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. Sa katunayan, ang mga pamamaraan sa itaas ng siyentipikong induction ay pangunahing nagsisilbi upang makahanap ng mga empirikal na relasyon sa pagitan ng mga eksperimentong naobserbahang katangian ng mga bagay at phenomena.

F. Bacon. interpreted induction lubhang malawak, itinuturing na ito ang pinakamahalagang paraan ng pagtuklas ng mga bagong katotohanan sa agham, ang pangunahing paraan ng siyentipikong kaalaman sa kalikasan.

Ang pagbabawas, sa kabaligtaran, ay ang pagtanggap ng mga partikular na konklusyon batay sa kaalaman ng ilang pangkalahatang probisyon. Sa madaling salita, ito ay ang paggalaw ng ating pag-iisip mula sa pangkalahatan tungo sa partikular. Ngunit ang partikular na mahusay na nagbibigay-malay na kabuluhan ng pagbabawas ay ipinakita sa kaso kung ang pangkalahatang premise ay hindi lamang isang inductive generalization, ngunit isang uri ng hypothetical assumption, halimbawa, isang bagong siyentipikong ideya. Sa kasong ito, ang pagbabawas ay ang panimulang punto para sa pagsilang ng isang bagong teoretikal na sistema. Ang teoretikal na kaalaman na nilikha sa ganitong paraan ay paunang natukoy ang karagdagang kurso ng empirikal na pananaliksik at namamahala sa pagbuo ng mga bagong inductive generalizations.

Ang pagkuha ng bagong kaalaman sa pamamagitan ng pagbabawas ay umiiral sa lahat ng natural na agham, ngunit lalo na pinakamahalaga ang deductive method ay mayroon sa matematika. Ang mga mathematician ay madalas na napipilitang gumamit ng deduction. At ang matematika ay, marahil, ang tanging tamang deduktibong agham.

Sa agham ng modernong panahon, ang kilalang matematiko at pilosopo na si R. Descartes ay ang propagandista ng deduktibong paraan ng katalusan.

Ang induction at deduction ay hindi inilalapat bilang hiwalay, hiwalay sa isa't isa. Ang bawat isa sa mga pamamaraang ito ay ginagamit sa isang kaukulang yugto ng proseso ng pag-iisip. Bukod dito, sa proseso ng paggamit ng inductive method, ang pagbabawas ay kadalasang "nakatago" din.

Sa pamamagitan ng pagkakatulad ay nauunawaan ang pagkakatulad, ang pagkakatulad ng ilang mga katangian, tampok o relasyon sa mga bagay na sa pangkalahatan ay naiiba. Ang pagtatatag ng pagkakatulad (o pagkakaiba) sa pagitan ng mga bagay ay isinasagawa bilang resulta ng kanilang paghahambing. Kaya, pinagbabatayan ng paghahambing ang paraan ng pagkakatulad.

Ang pagkuha ng tamang hinuha sa pamamagitan ng pagkakatulad ay nakasalalay sa mga sumusunod na salik. Una, sa bilang ng mga karaniwang katangian ng inihambing na mga bagay. Pangalawa, mula sa kadalian ng pagtuklas ng mga karaniwang katangian. Pangatlo, mula sa lalim ng pag-unawa sa mga koneksyon ng mga katulad na katangian. Kasabay nito, dapat tandaan na kung ang bagay, na may kaugnayan sa kung saan ang isang konklusyon ay ginawa sa pamamagitan ng pagkakatulad sa isa pang bagay, ay may ilang pag-aari na hindi tugma sa ari-arian, ang pagkakaroon nito ay dapat tapusin, kung gayon ang ang pangkalahatang pagkakatulad ng mga bagay na ito ay nawawalan ng lahat ng kahulugan.

Mayroong iba't ibang uri ng mga hinuha ayon sa pagkakatulad. Ngunit kung ano ang mayroon sila sa karaniwan ay na sa lahat ng mga kaso ang isang bagay ay direktang sinisiyasat, at isang konklusyon ay ginawa tungkol sa isa pang bagay. Samakatuwid, ang hinuha sa pamamagitan ng pagkakatulad sa pinaka-pangkalahatang kahulugan ay maaaring tukuyin bilang ang paglipat ng impormasyon mula sa isang bagay patungo sa isa pa. Sa kasong ito, ang unang bagay, na talagang sumasailalim sa pananaliksik, ay tinatawag na isang modelo, at ang iba pang bagay, kung saan ang impormasyon na nakuha bilang resulta ng pag-aaral ng unang bagay (modelo) ay inilipat, ay tinatawag na orihinal. o prototype. Kaya, ang modelo ay palaging gumaganap bilang isang pagkakatulad, ibig sabihin, ang modelo at ang bagay (orihinal) na ipinapakita sa tulong nito ay nasa isang tiyak na pagkakatulad (pagkakatulad).

Ang pamamaraan ng pagkakatulad ay ginagamit sa iba't ibang larangan ng agham: sa matematika, pisika, kimika, cybernetics, sa humanidades, atbp.

Pagmomodelo

Ang paraan ng pagmomodelo ay batay sa paglikha ng isang modelo na isang kapalit para sa isang tunay na bagay dahil sa isang tiyak na pagkakatulad dito. Ang pangunahing pag-andar ng pagmomodelo, kung gagawin natin ito sa pinakamalawak na kahulugan, ay upang maisakatuparan, bigyang-katwiran ang perpekto. Ang pagtatayo at pag-aaral ng isang modelo ay katumbas ng pag-aaral at pagtatayo ng isang kunwa na bagay, na may pagkakaiba lamang na ang pangalawa ay ginawang materyal, at ang una ay perpekto, nang hindi naaapektuhan ang mismong modelong bagay.

Ang paggamit ng pagmomolde ay idinidikta ng pangangailangang ihayag ang mga aspeto ng mga bagay na imposibleng maunawaan sa pamamagitan ng direktang pag-aaral, o hindi kapaki-pakinabang na pag-aralan ang mga ito sa ganitong paraan para sa mga kadahilanang pang-ekonomiya lamang. Ang isang tao, halimbawa, ay hindi maaaring direktang obserbahan ang proseso ng natural na pagbuo ng mga diamante, ang pinagmulan at pag-unlad ng buhay sa Earth, buong linya phenomena ng microcosm at macrocosm. Samakatuwid, ang isang tao ay kailangang gumamit sa artipisyal na pagpaparami ng naturang mga phenomena sa isang form na maginhawa para sa pagmamasid at pag-aaral. Sa ilang mga kaso, ito ay higit na kumikita at matipid upang bumuo at pag-aralan ang modelo nito sa halip na direktang mag-eksperimento sa bagay.

Depende sa likas na katangian ng modelo, mayroong ilang mga uri ng pagmomolde. Kasama sa mental modeling ang iba't ibang representasyon ng kaisipan sa anyo ng ilang mga haka-haka na modelo. Dapat tandaan na ang mental (ideal) na mga modelo ay madalas na maisasakatuparan sa materyal sa anyo ng mga sensually perceived na pisikal na mga modelo. Ang pisikal na pagmomodelo ay nailalarawan sa pamamagitan ng pisikal na pagkakatulad sa pagitan ng modelo at ng orihinal at naglalayong i-reproduce sa modelo ang mga prosesong likas sa orihinal. Ayon sa mga resulta ng pag-aaral ng ilang mga pisikal na katangian ng modelo, ang mga phenomena na nagaganap sa totoong mga kondisyon ay hinuhusgahan.

Sa kasalukuyan, ang pisikal na pagmomolde ay malawakang ginagamit para sa pagbuo at pang-eksperimentong pag-aaral ng iba't ibang istruktura, makina, para sa isang mas mahusay na pag-unawa sa ilang mga natural na phenomena, para sa pag-aaral ng mahusay at ligtas na mga pamamaraan ng pagmimina, atbp.

Ang simbolikong pagmomodelo ay nauugnay sa isang kondisyonal na pag-sign na representasyon ng ilang mga katangian, mga relasyon ng orihinal na bagay. Ang mga simbolikong (sign) na modelo ay kinabibilangan ng iba't ibang topological at graph na representasyon ng mga bagay na pinag-aaralan o, halimbawa, mga modelong ipinakita sa anyo ng mga kemikal na simbolo at sumasalamin sa estado o ratio ng mga elemento sa panahon ng mga kemikal na reaksyon. Ang isang uri ng simbolikong (sign) na pagmomodelo ay ang pagmomolde ng matematika. Ang simbolikong wika ng matematika ay ginagawang posible na ipahayag ang mga katangian, panig, ugnayan ng mga bagay at phenomena ng pinaka magkakaibang kalikasan. Ang mga ugnayan sa pagitan ng iba't ibang dami na naglalarawan sa paggana ng naturang bagay o phenomenon ay maaaring katawanin ng mga katumbas na equation (differential, integral, algebraic) at ng kanilang mga system. Ang numerical modeling ay batay sa isang naunang ginawang mathematical model ng object o phenomenon na pinag-aaralan at ginagamit sa mga kaso ng malaking halaga ng mga kalkulasyon na kinakailangan upang pag-aralan ang modelong ito.

Ang numerical modeling ay lalong mahalaga kung saan ang pisikal na larawan ng phenomenon sa ilalim ng pag-aaral ay hindi lubos na malinaw, at ang panloob na mekanismo ng pakikipag-ugnayan ay hindi alam. Sa pamamagitan ng mga kalkulasyon ng computer iba't ibang mga pagpipilian ang mga katotohanan ay iniipon, na ginagawang posible, sa huli, upang piliin ang pinakatotoo at malamang na mga sitwasyon. Ang aktibong paggamit ng mga pamamaraan ng numerical simulation ay ginagawang posible na lubos na mabawasan ang oras ng mga pag-unlad ng siyentipiko at disenyo.

Ang paraan ng pagmomodelo ay patuloy na nagbabago: ang ilang mga uri ng mga modelo ay pinapalitan ng iba habang umuunlad ang agham. Kasabay nito, ang isang bagay ay nananatiling hindi nagbabago: ang kahalagahan, kaugnayan, at kung minsan ang kailangang-kailangan ng pagmomolde bilang isang paraan ng kaalamang siyentipiko.

Upang matukoy ang pamantayan para sa kaalaman sa natural na agham sa pamamaraan ng agham, ilang mga prinsipyo ang nabuo - ang prinsipyo ng pagpapatunay at ang prinsipyo ng palsipikasyon. Ang pagbabalangkas ng prinsipyo ng pagpapatunay: ang anumang konsepto o paghatol ay makabuluhan kung ito ay mababawasan sa direktang karanasan o mga pahayag tungkol dito, i.e. empirically verified. Kung hindi posible na makahanap ng isang bagay na empirically fixable para sa naturang paghatol, kung gayon ito ay kumakatawan sa isang tautology o walang kahulugan. Dahil ang mga konsepto ng isang binuo na teorya, bilang isang panuntunan, ay hindi mababawasan sa pang-eksperimentong data, isang pagpapahinga ang ginawa para sa kanila: posible rin ang hindi direktang pag-verify. Halimbawa, imposibleng ipahiwatig ang isang pang-eksperimentong analogue ng konsepto ng "quark". Ngunit hinuhulaan ng quark theory ang isang bilang ng mga phenomena na maaari nang maayos sa empirically, experimentally. At sa gayon ay hindi direktang patunayan ang teorya mismo.

Ang prinsipyo ng pag-verify ay nagbibigay-daan, bilang unang pagtatantya, na limitahan ang siyentipikong kaalaman mula sa malinaw na hindi siyentipikong kaalaman. Gayunpaman, hindi siya makakatulong kung saan ang sistema ng mga ideya ay iniayon sa paraang ganap na lahat ng posibleng empirikal na katotohanan ay kayang bigyang-kahulugan sa kanilang pabor - ideolohiya, relihiyon, astrolohiya, atbp.

Sa ganitong mga kaso, kapaki-pakinabang na gumamit ng isa pang prinsipyo ng pagkakaiba sa pagitan ng agham at hindi agham, na iminungkahi ng pinakadakilang pilosopo ng ika-20 siglo. K. Popper, - ang prinsipyo ng palsipikasyon. Ito ay nagsasaad na ang pamantayan para sa pang-agham na katayuan ng isang teorya ay ang falsifiability o pagtanggi nito. Sa madaling salita, ang kaalaman lamang na iyon ang maaaring mag-angkin ng pamagat ng "pang-agham", na sa prinsipyo ay mapabulaanan.

Sa kabila ng panlabas na paradoxical na anyo, ang prinsipyong ito ay may simple at malalim na kahulugan. K. Popper iginuhit ng pansin ang makabuluhang kawalaan ng simetrya ng mga pamamaraan ng pagkumpirma at pagtanggi sa katalusan. Walang sapat na dami ng bumabagsak na mansanas upang sa wakas ay kumpirmahin ang katotohanan ng batas ng unibersal na grabitasyon. Gayunpaman, ang isang mansanas na lumilipad palayo sa Earth ay sapat na upang kilalanin ang batas na ito bilang mali. Samakatuwid, ito ay mga pagtatangka na magsinungaling, i.e. pabulaanan ang isang teorya ay dapat na pinaka-epektibo sa mga tuntunin ng pagkumpirma nito sa katotohanan at siyentipikong katangian.

Ang isang teorya na hindi masasagot sa prinsipyo ay hindi maaaring maging siyentipiko. Ang ideya ng banal na paglikha ng mundo ay, sa prinsipyo, ay hindi maikakaila. Para sa anumang pagtatangkang pabulaanan ito ay maaaring ipakita bilang resulta ng pagkilos ng parehong banal na plano, ang lahat ng pagiging kumplikado at hindi mahuhulaan na kung saan ay napakahirap para sa atin. Ngunit dahil ang ideyang ito ay hindi masasagot, nangangahulugan ito na ito ay nasa labas ng agham.

Mapapansin, gayunpaman, na ang pare-parehong prinsipyo ng falsification ay ginagawang hypothetical ang anumang kaalaman, i.e. inaalis ito ng pagkakumpleto, ganap, hindi nababago. Ngunit ito ay malamang na hindi masama: ito ay ang patuloy na banta ng palsipikasyon na nagpapanatili sa agham na "nasa mabuting kalagayan", hindi pinapayagan itong tumimik, magpahinga sa mga tagumpay nito.

Kaya, ang mga pangunahing pamamaraan ng empirical at teoretikal na antas ng kaalamang pang-agham ay isinasaalang-alang. Kasama sa empirical na kaalaman ang paggawa ng mga obserbasyon at eksperimento. Ang kaalaman ay nagsisimula sa pagmamasid. Upang kumpirmahin ang isang hypothesis o pag-aralan ang mga katangian ng isang bagay, inilalagay ito ng isang siyentipiko sa ilang mga kundisyon - nagsasagawa ng isang eksperimento. Ang bloke ng mga pamamaraan para sa eksperimento at pagmamasid ay kinabibilangan ng paglalarawan, pagsukat, paghahambing. Sa antas ng teoretikal na kaalaman, malawakang ginagamit ang abstraction, idealization, at formalization. Ang simulation ay napakahalaga, at sa pag-unlad ng teknolohiya ng computer - numerical simulation, dahil ang pagiging kumplikado at gastos ng eksperimento ay tumaas.

Inilalarawan ng papel ang dalawang pangunahing pamantayan ng kaalaman sa natural na agham - ang prinsipyo ng pagpapatunay at palsipikasyon.

1. Alekseev P.V., Panin A.V. "Pilosopiya" M.: Prospekt, 2000

2. Leshkevich T.G. "Philosophy of Science: Traditions and Innovations" M.: PRIOR, 2001

3. Ruzavin G.I. "Methodology of scientific research" M.: UNITY-DANA, 1999.

4. Gorelov A.A. "Mga konsepto ng modernong natural na agham" - M .: Center, 2003.

5. http://istina.rin.ru/philosophy/text/3763.html

6. http://vsvcorp.chat.ru/mguie/teor.htm

Ipadala ang iyong mabuting gawa sa base ng kaalaman ay simple. Gamitin ang form sa ibaba

Ang mga mag-aaral, nagtapos na mga estudyante, mga batang siyentipiko na gumagamit ng base ng kaalaman sa kanilang pag-aaral at trabaho ay lubos na magpapasalamat sa iyo.

METODOLOHIYA NG SCIENTIFIC RESEARCH SA NATURAL SCIENCE

• Kabanata 1. Ang papel na ginagampanan ng dialectical na pamamaraan sa pagkamalikhain sa siyensya 3
• Kabanata 2. Sikolohiya ng pagkamalikhain sa siyensya 8
• Kabanata 3. Pangkalahatang siyentipikong pamamaraan ng pananaliksik 12
• Kabanata 4. Ang mga pangunahing yugto ng pagpapatupad at pagtataya ng siyentipikong pananaliksik 20
• Kabanata 5 Aplikasyon mga pamamaraan sa matematika pananaliksik 23
• sa natural na agham 23
• Kasaysayan ng Matematika 23
• Matematika - ang wika ng agham 26
• Gamit ang mathematical method at mathematical result 28
• Matematika at Kapaligiran 30
• Mga Sanggunian 35

Kabanata 1. Ang papel na ginagampanan ng dialectical na pamamaraan sa maka-agham na pagkamalikhain

Ang konsepto ng "pamamaraan" (mula sa Griyego na "methodos" - ang landas patungo sa isang bagay) ay nangangahulugang isang hanay ng mga pamamaraan at operasyon para sa praktikal at teoretikal na pag-unlad ng katotohanan. Ang pamamaraan ay nagbibigay sa isang tao ng isang sistema ng mga prinsipyo, mga kinakailangan, mga patakaran, na ginagabayan kung saan maaari niyang makamit ang nilalayon na layunin. Ang pagkakaroon ng pamamaraan ay nangangahulugang para sa isang tao ang kaalaman kung paano, sa anong pagkakasunud-sunod na magsagawa ng ilang mga aksyon upang malutas ang ilang mga problema, at ang kakayahang magamit ang kaalamang ito sa pagsasanay. Ang doktrina ng pamamaraan ay nagsimulang umunlad sa agham ng modernong panahon. Itinuring ng mga kinatawan nito ang tamang pamamaraan bilang gabay sa kilusan tungo sa maaasahan at tunay na kaalaman. Kaya, isang kilalang pilosopo ng siglo XVII. Inihambing ni F. Bacon ang paraan ng cognition sa isang parol na nagbibigay liwanag sa daan para sa isang manlalakbay na naglalakad sa dilim. At isa pang kilalang siyentipiko at pilosopo sa parehong panahon, si R. Descartes, ay nagbalangkas ng kanyang pag-unawa sa pamamaraan tulad ng sumusunod: "Sa pamamagitan ng pamamaraan, ang ibig kong sabihin ay tiyak at simpleng mga patakaran, ang mahigpit na pagsunod nito, nang hindi nag-aaksaya ng lakas ng kaisipan, ngunit unti-unti. at patuloy na pagtaas ng kaalaman, nag-aambag sa katotohanan na ang isip ay nakakamit ang tunay na kaalaman ng lahat na magagamit sa kanya. Mayroong isang buong larangan ng kaalaman na partikular na nauukol sa pag-aaral ng mga pamamaraan at karaniwang tinatawag na metodolohiya. Ang metodolohiya ay literal na nangangahulugang "ang doktrina ng mga pamamaraan" (ang terminong ito ay mula sa dalawang salitang Griyego: "methodos" - pamamaraan at "logos" - pagtuturo). Sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga pattern ng aktibidad ng cognitive ng tao, ang pamamaraan ay bubuo sa batayan na ito ng mga pamamaraan para sa pagpapatupad nito. Ang pinakamahalagang gawain ng pamamaraan ay pag-aralan ang pinagmulan, kakanyahan, pagiging epektibo at iba pang mga katangian ng mga pamamaraang nagbibigay-malay.

Ang pag-unlad ng agham sa kasalukuyang yugto ay isang rebolusyonaryong proseso. Ang mga lumang ideyang pang-agham ay nasisira, ang mga bagong konsepto ay nabubuo na pinaka-ganap na sumasalamin sa mga katangian at koneksyon ng mga phenomena. Ang papel ng synthesis at isang sistematikong diskarte ay tumataas.

Ang konsepto ng agham ay sumasaklaw sa lahat ng mga lugar ng siyentipikong kaalaman, na kinuha sa kanilang organikong pagkakaisa. Ang teknikal na pagkamalikhain ay iba sa siyentipikong pagkamalikhain. Ang isang tampok ng teknikal na kaalaman ay ang praktikal na aplikasyon ng mga layunin na batas ng kalikasan, ang pag-imbento ng mga artipisyal na sistema. Ang mga teknikal na solusyon ay: isang barko at isang eroplano, isang steam engine at isang nuclear reactor, mga modernong cybernetic device at mga spaceship. Ang mga naturang solusyon ay batay sa mga batas ng hydro, aero, at thermodynamics, nuclear physics, at marami pang iba na natuklasan bilang resulta ng siyentipikong pananaliksik.

Ang agham sa teoretikal na bahagi nito ay isang globo ng espirituwal (perpektong) aktibidad na nagmula sa materyal na mga kondisyon, mula sa produksyon. Ngunit ang agham ay mayroon ding kabaligtaran na epekto sa produksyon - ang mga kilalang batas ng kalikasan ay nakapaloob sa iba't ibang teknikal na solusyon.

Sa lahat ng mga yugto ng gawaing pang-agham, ang paraan ng dialectical materialism ay ginagamit, na nagbibigay ng pangunahing direksyon ng pananaliksik. Ang lahat ng iba pang mga pamamaraan ay nahahati sa mga pangkalahatang pamamaraan ng kaalamang pang-agham (obserbasyon at eksperimento, pagkakatulad at hypothesis, pagsusuri at synthesis, atbp.) at partikular na pang-agham (espesipiko) na mga pamamaraan na ginagamit sa isang makitid na larangan ng kaalaman o sa isang hiwalay na agham. Dialectical at pribado - ang mga pamamaraang pang-agham ay magkakaugnay sa iba't ibang mga diskarte, lohikal na operasyon.

Ang mga batas ng dialectics ay nagpapakita ng proseso ng pag-unlad, ang kalikasan at direksyon nito. Sa siyentipikong pagkamalikhain, ang metodolohikal na pag-andar ng mga batas ng diyalektika ay ipinakita sa pagbibigay-katwiran at interpretasyon ng siyentipikong pananaliksik. Nagbibigay ito ng pagiging komprehensibo, pagkakapare-pareho at kalinawan ng pagsusuri ng buong sitwasyong isinasaalang-alang. Ang mga batas ng dialectics ay nagpapahintulot sa mananaliksik na bumuo ng mga bagong pamamaraan at paraan ng katalusan, mapadali ang oryentasyon sa isang hindi kilalang kababalaghan.

Ang mga kategorya ng dialectics (esensya at kababalaghan, anyo at nilalaman, sanhi at epekto, pangangailangan at pagkakataon, posibilidad at realidad) ay kumukuha ng mahahalagang aspeto ng totoong mundo. Ipinakita nila na ang katalusan ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagpapahayag ng unibersal, pare-pareho, matatag, regular. Sa pamamagitan ng mga kategoryang pilosopikal sa mga kongkretong agham ang mundo ay lumilitaw bilang isa, lahat ng mga phenomena ay magkakaugnay. Halimbawa, ang ugnayan sa pagitan ng mga kategorya ng sanhi at epekto ay tumutulong sa mananaliksik na mag-navigate nang tama sa mga gawain ng pagbuo ng mga modelo ng matematika ayon sa mga ibinigay na paglalarawan ng mga proseso ng input at output, at ang kaugnayan sa pagitan ng mga kategorya ng pangangailangan at pagkakataon - sa masa. ng mga pangyayari at katotohanan gamit ang mga istatistikal na pamamaraan. Sa siyentipikong pagkamalikhain, ang mga kategorya ng dialectics ay hindi kailanman lilitaw sa paghihiwalay. Sila ay magkakaugnay, magkakaugnay. Kaya, ang kategorya ng kakanyahan ay mahalaga sa pagtukoy ng mga pattern sa isang limitadong bilang ng mga obserbasyon na nakuha sa isang mamahaling eksperimento. Kapag pinoproseso ang mga resulta ng eksperimento, ang partikular na interes ay ang paglilinaw ng mga sanhi ng umiiral na mga pattern, ang pagtatatag ng mga kinakailangang koneksyon.

Ang kaalaman sa mga ugnayang sanhi-at-epekto ay nagpapahintulot sa iyo na bawasan ang mga paraan at gastos sa paggawa kapag nagsasagawa ng mga eksperimento.

Kapag nagdidisenyo ng isang pang-eksperimentong setup, nagbibigay ang mananaliksik para sa pagkilos ng iba't ibang aksidente.

Ang papel ng dialectics sa siyentipikong kaalaman ay ipinahayag hindi lamang sa pamamagitan ng mga batas at kategorya, kundi pati na rin sa pamamagitan ng mga prinsipyong pamamaraan (objectivity, knowability, determinism). Ang mga prinsipyong ito, na nakatuon sa mga mananaliksik sa pinakakumpleto at komprehensibong pagmuni-muni sa nabuong mga problemang pang-agham ng mga layunin na katangian, koneksyon, tendensya at batas ng kaalaman, ay may pambihirang kahalagahan para sa pagbuo ng pananaw sa mundo ng mga mananaliksik.

Ang pagpapakita ng dialectical na pamamaraan sa pag-unlad ng agham at pagkamalikhain sa agham ay maaaring masubaybayan sa koneksyon ng mga bagong istatistikal na pamamaraan na may prinsipyo ng determinismo. Ang pagkakaroon ng arisen bilang isa sa mga mahahalagang aspeto ng materyalistikong pilosopiya, ang determinismo ay higit na binuo sa mga konsepto ng I. Newton at P. Laplace. Sa batayan ng mga bagong tagumpay sa agham, ang sistemang ito ay napabuti, at sa halip na isang hindi malabo na koneksyon sa pagitan ng mga bagay at phenomena, isang istatistikal na determinismo ang itinatag, na nagpapahintulot para sa isang random na kalikasan ng mga koneksyon. Ang ideya ng statistic determinism ay malawakang ginagamit sa karamihan iba't ibang larangan pang-agham na kaalaman, pagmamarka bagong yugto pag-unlad ng agham. Ito ay salamat sa prinsipyo ng determinismo na ang siyentipikong pag-iisip ay, sa mga salita ng IP Pavlov, "hula at awtoridad", na nagpapaliwanag ng maraming mga kaganapan sa lohika ng siyentipikong pananaliksik.

Ang isang mahalagang aspeto ng diyalektika ng pagkamalikhain sa agham ay ang pag-iintindi sa kinabukasan, na isang malikhaing pag-unlad ng teorya ng pagmuni-muni. Bilang resulta ng pag-iintindi sa kinabukasan, isang bagong sistema ng mga aksyon ang nilikha o ang mga dating hindi kilalang pattern ay natuklasan. Ginagawang posible ng foresight na bumuo, batay sa naipon na impormasyon, isang modelo ng isang bagong sitwasyon na hindi pa umiiral sa katotohanan. Ang kawastuhan ng foresight ay nasusubok sa pamamagitan ng pagsasanay. Sa yugtong ito ng pag-unlad ng agham, hindi posible na magpakita ng isang mahigpit na pamamaraan na nagmomodelo ng mga posibleng paraan ng pag-iisip na may pang-agham na pananaw. Gayunpaman, kapag nagsasagawa ng gawaing pang-agham, dapat magsikap ang isa na bumuo ng isang modelo ng hindi bababa sa indibidwal, pinaka-malakas na mga fragment ng pag-aaral, upang mailipat ang bahagi ng mga pag-andar sa makina.

Ang pagpili ng isang tiyak na anyo ng teoretikal na paglalarawan ng mga pisikal na phenomena sa isang siyentipikong pag-aaral ay tinutukoy ng ilang mga paunang probisyon. Kaya, kapag ang mga yunit ng pagsukat ay nagbabago, ang mga numerical na halaga ng mga dami na tinutukoy ay nagbabago din. Ang pagpapalit ng mga yunit na ginamit ay humahantong sa paglitaw ng iba pang mga numerical coefficient

sa mga pagpapahayag ng mga pisikal na batas na nauugnay sa iba't ibang dami. Ang invariance (independence) ng mga anyo ng paglalarawan ay kitang-kita. Ang mga ugnayang matematikal na naglalarawan sa naobserbahang kababalaghan ay independyente sa isang tiyak na frame ng sanggunian. Gamit ang pag-aari ng invariance, ang mananaliksik ay maaaring magsagawa ng isang eksperimento hindi lamang sa mga tunay na bagay, kundi pati na rin sa mga sistema na hindi pa umiiral sa kalikasan at na nilikha ng imahinasyon ng taga-disenyo.

Ang dialectical na pamamaraan ay nagbibigay ng espesyal na pansin sa prinsipyo ng pagkakaisa ng teorya at kasanayan. Bilang pampasigla at pinagmumulan ng kaalaman, ang pagsasanay ay nagsisilbi sa parehong oras bilang isang pamantayan para sa pagiging maaasahan ng katotohanan.

Ang mga kinakailangan ng pamantayan ng pagsasanay ay hindi dapat kunin nang literal. Ito ay hindi lamang isang direktang eksperimento na nagpapahintulot sa iyo na subukan ang hypothesis na iniharap, ang modelo ng phenomenon. Ang mga resulta ng pag-aaral ay dapat matugunan ang mga kinakailangan ng pagsasanay, i.e. tumulong na makamit ang mga mithiin ng isang tao.

Sa pagtuklas ng kanyang unang batas, naunawaan ni I. Newton ang mga paghihirap na nauugnay sa interpretasyon ng batas na ito: walang mga kondisyon sa Uniberso para sa isang materyal na katawan na hindi maapektuhan ng mga puwersa. Maraming taon ng praktikal na pagsubok sa batas ang nagpapatunay sa pagiging walang pagkakamali nito.

Kaya, ang dialectical na pamamaraan, na siyang batayan ng pamamaraan ng siyentipikong pananaliksik, ay nagpapakita ng sarili hindi lamang sa pakikipag-ugnayan sa iba pang partikular na pamamaraang pang-agham, kundi pati na rin sa proseso ng katalusan. Ang pag-iilaw sa paraan para sa siyentipikong pananaliksik, ang dialectical na pamamaraan ay nagpapahiwatig ng direksyon ng eksperimento, tinutukoy ang diskarte ng agham, na nag-aambag sa teoretikal na aspeto sa pagbabalangkas ng mga hypotheses, teorya, at sa praktikal na aspeto - mga paraan upang mapagtanto ang mga layunin ng kaalaman. Sa pamamagitan ng pagdidirekta sa agham sa paggamit ng buong kayamanan ng mga pamamaraang nagbibigay-malay, ginagawang posible ng dialectical na pamamaraan na pag-aralan at pagsama-samahin ang mga problemang nilulutas at gumawa ng mga makatwirang pagtataya para sa hinaharap.

Sa konklusyon, binanggit namin ang mga salita ng P. L. Kapitza, kung saan ang kumbinasyon ng dialectical na pamamaraan at ang kalikasan ng siyentipikong pananaliksik ay perpektong ipinahayag: "... ang aplikasyon ng dialectics sa larangan ng natural na agham ay nangangailangan ng isang napakalalim na kaalaman sa eksperimentong katotohanan at ang kanilang teoretikal na paglalahat. ay maaaring magbigay ng solusyon sa problema. Ito ay, kumbaga, isang Stradivarius violin, ang pinakaperpekto sa mga violin, ngunit upang matugunan ito, ang isa ay dapat na isang musikero at marunong ng musika. Kung wala ito, ito ay magiging tulad ng isang ordinaryong biyolin." Kabanata 2. Sikolohiya ng maka-agham na pagkamalikhain

Isinasaalang-alang ang agham bilang isang kumplikadong sistema, ang dialectics ay hindi limitado sa pag-aaral ng interaksyon ng mga elemento nito, ngunit inilalantad ang mga pundasyon ng pakikipag-ugnayan na ito. Ang aktibidad na pang-agham bilang isang sangay ng espirituwal na produksyon ay may kasamang tatlong pangunahing elemento ng istruktura: paggawa, ang object ng kaalaman at nagbibigay-malay na paraan. Sa kanilang mutual conditionality, ang mga bahaging ito ay bumubuo ng isang solong sistema at hindi umiiral sa labas ng sistemang ito. Ang pagsusuri ng mga koneksyon sa pagitan ng mga bahagi ay nagpapahintulot sa iyo na ipakita ang istraktura aktibidad na pang-agham, ang sentrong punto kung saan ay ang mananaliksik, i.e. paksa ng kaalamang siyentipiko.

Ang walang alinlangan na interes sa pag-aaral ng proseso ng pananaliksik ay ang tanong ng sikolohiya ng pagkamalikhain sa agham. Ang proseso ng kognitibo ay isinasagawa ng mga tiyak na tao, at sa pagitan ng mga taong ito ay may ilang mga ugnayang panlipunan na nagpapakita ng kanilang sarili sa iba't ibang paraan. Ang gawain ng isang siyentipikong manggagawa ay hindi mapaghihiwalay sa gawain ng kanyang mga nauna at kapanahon. Sa mga gawa ng isang indibidwal na siyentipiko, tulad ng sa isang patak ng tubig, ang mga kakaibang katangian ng agham ng kanyang panahon ay nababago. Ang pagiging tiyak ng siyentipikong pagkamalikhain ay nangangailangan ng ilang mga katangian ng isang siyentipiko, katangian ng partikular na uri ng aktibidad na nagbibigay-malay.

Ang puwersang nagtutulak para sa kaalaman ay dapat na isang walang interes na pagkauhaw para sa kaalaman, kasiyahan sa proseso ng pananaliksik, ang pagnanais na maging kapaki-pakinabang sa lipunan. Ang pangunahing bagay sa gawaing siyentipiko hindi upang magsikap para sa pagtuklas, ngunit upang malalim at komprehensibong tuklasin ang napiling larangan ng kaalaman. Ang pagtuklas ay nangyayari bilang isang by-product ng eksplorasyon.

Ang plano ng aksyon ng isang siyentipiko, ang pagka-orihinal ng kanyang mga desisyon, ang mga dahilan para sa tagumpay at kabiguan ay higit na nakasalalay sa mga kadahilanan tulad ng pagmamasid, intuwisyon, kasipagan, malikhaing imahinasyon, atbp. Ngunit ang pangunahing bagay ay magkaroon ng lakas ng loob na maniwala sa iyong mga resulta, gaano man sila naiiba sa mga karaniwang tinatanggap. Ang isang malinaw na halimbawa ng isang siyentipiko na alam kung paano masira ang anumang "sikolohikal na mga hadlang" ay ang lumikha ng unang teknolohiya sa espasyo, S.P. Korolev.

Ang puwersang nagtutulak ng siyentipikong pagkamalikhain ay hindi dapat ang pagnanais na gumawa ng isang rebolusyon, ngunit ang pagkamausisa, ang kakayahang mabigla. Mayroong maraming mga kaso kung saan ang sorpresa, na binuo bilang isang kabalintunaan, ay humantong sa mga pagtuklas. Kaya, halimbawa, ito ay noong nilikha ni A. Einstein ang teorya ng grabidad. A. Ang pahayag ni Einstein tungkol sa kung paano ginawa ang mga pagtuklas ay kawili-wili din: alam ng lahat na hindi magagawa ang isang bagay, ngunit ang isang tao ay hindi nakakaalam nito kung nagkataon, kaya siya ang gumawa ng pagtuklas.

Ang pambihirang kahalagahan para sa pagkamalikhain ng siyentipiko ay ang kakayahang magalak sa bawat maliit na tagumpay, pati na rin ang pakiramdam ng kagandahan ng agham, na binubuo ng lohikal na pagkakaisa at kayamanan ng mga koneksyon sa hindi pangkaraniwang bagay na pinag-aaralan. Ang konsepto ng kagandahan ay may mahalagang papel sa pagsuri sa kawastuhan ng mga resulta, sa paghahanap ng mga bagong batas. Ito ay repleksyon sa ating kamalayan ng pagkakaisa na umiiral sa kalikasan.

Ang prosesong pang-agham ay isang pagpapakita ng kabuuan ng mga nakalistang salik, isang tungkulin ng personalidad ng mananaliksik.

Ang gawain ng agham ay upang mahanap ang layunin ng mga batas ng kalikasan, at samakatuwid ang huling resulta ay hindi nakasalalay sa mga personal na katangian ng siyentipiko. Gayunpaman, ang mga paraan ng katalusan ay maaaring magkakaiba, ang bawat siyentipiko ay dumating sa isang solusyon sa kanyang sariling paraan. Nabatid na ang M.V. Si Lomonosov, nang hindi gumagamit ng mathematical apparatus, nang walang isang solong pormula, ay nakatuklas ng pangunahing batas ng konserbasyon ng bagay, at ang kanyang kontemporaryong L. Euler ay nag-isip sa mga kategorya ng matematika. Mas gusto ni A. Einstein ang pagkakatugma ng mga lohikal na konstruksyon, at ginamit ni N. Bohr ang eksaktong pagkalkula.

Ang isang modernong siyentipiko ay nangangailangan ng mga katangian tulad ng kakayahang lumipat mula sa isang uri ng problema patungo sa isa pa, ang kakayahang mahulaan ang hinaharap na estado ng bagay na pinag-aaralan o ang kahalagahan ng anumang mga pamamaraan, at higit sa lahat, ang kakayahang tanggihan ang diyalekto (na may pagpapanatili ng lahat ng positibo) mga lumang sistema na nakakasagabal sa isang husay na pagbabago sa kaalaman, dahil nang walang paglabag sa mga hindi na ginagamit na ideya imposibleng lumikha ng mas perpekto. Sa katalusan, ang pagdududa ay gumaganap ng dalawang direktang magkasalungat na tungkulin: sa isang banda, ito ay isang layunin na batayan para sa agnostisismo, sa kabilang banda, ito ay isang malakas na pampasigla para sa katalusan.

Ang tagumpay sa siyentipikong pananaliksik ay kadalasang kasama ng mga tumitingin sa lumang kaalaman bilang isang kondisyon para sa pagsulong. Tulad ng ipinapakita ng pag-unlad ng agham sa mga nakaraang taon, ang bawat bagong henerasyon ng mga siyentipiko ay lumilikha ng karamihan sa mga kaalamang naipon ng sangkatauhan. Ang siyentipikong tunggalian sa mga guro, at hindi bulag na paggaya sa kanila, ay nakakatulong sa pag-unlad ng agham. Para sa isang mag-aaral, ang ideal ay hindi lamang ang nilalaman ng kaalaman na natanggap mula sa superbisor, ngunit ang kanyang mga katangian bilang isang taong gustong tularan.

Ang siyentipikong manggagawa ay napapailalim sa mga espesyal na pangangailangan, kaya dapat niyang sikaping sa lalong madaling panahon na ang kaalamang natanggap niya ay magagamit sa mga kasamahan, ngunit hindi pinapayagan ang mga madaliang publikasyon; maging sensitibo, receptive sa mga bagong bagay at ipagtanggol ang iyong mga ideya, gaano man kalaki ang oposisyon. Dapat niyang gamitin ang gawain ng kanyang mga nauna at kapanahon, na binibigyang pansin ang detalye; isipin bilang kanilang unang tungkulin ang edukasyon ng isang bagong henerasyon ng mga manggagawang siyentipiko. Itinuturing ng mga batang siyentipiko na kaligayahan kung pinamamahalaan nilang dumaan sa paaralan ng apprenticeship kasama ang mga masters ng agham, ngunit sa parehong oras dapat silang maging malaya, makamit ang kalayaan at hindi manatili sa anino ng kanilang mga guro.

Ang pag-unlad ng agham, na katangian ng ating panahon, ay humantong sa isang bagong istilo ng trabaho. Ang pagmamahalan ng sama-samang paggawa ay lumitaw, at ang pangunahing prinsipyo ng pag-aayos ng modernong siyentipikong pananaliksik ay nakasalalay sa kanilang pagiging kumplikado. Ang isang bagong uri ng siyentipiko ay isang scientist-organizer, ang pinuno ng isang malaking pangkat ng siyentipiko, na may kakayahang pamahalaan ang proseso ng paglutas ng mga kumplikadong problemang pang-agham.

Ang mga tagapagpahiwatig ng kadalisayan ng moral na katangian ng mga natitirang siyentipiko ay palaging: pambihirang pagiging matapat, may prinsipyong saloobin sa pagpili ng direksyon ng pananaliksik at ang mga resulta na nakuha. Samakatuwid, ang pinakamataas na awtoridad sa agham ay isang panlipunang kasanayan, ang mga resulta nito ay mas mataas kaysa sa mga opinyon ng mga pinakadakilang awtoridad.

Kabanata 3

Ang proseso ng cognition bilang batayan ng anumang siyentipikong pananaliksik ay isang kumplikadong dialectical na proseso ng unti-unting pagpaparami sa isip ng isang tao ng kakanyahan ng mga proseso at phenomena ng katotohanan na nakapaligid sa kanya. Sa proseso ng katalusan, pinagkadalubhasaan ng isang tao ang mundo, binabago ito upang mapabuti ang kanyang buhay. Ang puwersang nagtutulak at pinakalayunin ng kaalaman ay pagsasanay, na nagbabago sa mundo batay sa sarili nitong mga batas.

Ang teorya ng kaalaman ay isang doktrina ng pagiging regular ng proseso ng katalusan ng nakapaligid na mundo, ang mga pamamaraan at anyo ng prosesong ito, ang katotohanan, ang pamantayan at kundisyon para sa pagiging maaasahan nito. Ang teorya ng kaalaman ay ang pilosopikal at metodolohikal na batayan ng anumang siyentipikong pananaliksik, at samakatuwid ang bawat baguhang mananaliksik ay dapat malaman ang mga pangunahing kaalaman ng teoryang ito. Ang pamamaraan ng siyentipikong pananaliksik ay isang doktrina ng mga prinsipyo ng pagbuo, mga anyo at pamamaraan ng kaalamang pang-agham.

Ang direktang pagmumuni-muni ay ang unang yugto ng proseso ng pag-unawa, ang sensual (nabubuhay) na yugto nito at naglalayong magtatag ng mga katotohanan, pang-eksperimentong data. Sa tulong ng mga sensasyon, pang-unawa at ideya, ang isang konsepto ng mga phenomena at bagay ay nilikha, na nagpapakita ng sarili bilang isang anyo ng kaalaman tungkol dito.

Sa yugto ng abstract na pag-iisip, ang mathematical apparatus at lohikal na konklusyon ay malawakang ginagamit. Ang yugtong ito ay nagbibigay-daan sa agham na tumingin nang maaga sa hindi alam, gumawa ng mahahalagang pagtuklas sa siyensya, at makakuha ng mga kapaki-pakinabang na praktikal na resulta.

Pagsasanay, ang mga aktibidad sa paggawa ng tao ay ang pinakamataas na pag-andar ng agham, isang pamantayan para sa pagiging maaasahan ng mga konklusyon na nakuha sa yugto ng abstract-theoretical na pag-iisip, isang mahalagang hakbang sa proseso ng katalusan. Pinapayagan ka nitong itakda ang saklaw ng mga resulta na nakuha, upang itama ang mga ito. Batay dito, nabuo ang isang mas tamang representasyon. Ang isinasaalang-alang na mga yugto ng proseso ng pang-agham na kaalaman ay nagpapakilala sa mga pangkalahatang diyalektikong prinsipyo ng diskarte sa pag-aaral ng mga batas ng pag-unlad ng kalikasan at lipunan. Sa mga partikular na kaso, ang prosesong ito ay isinasagawa gamit ang ilang mga pamamaraan ng siyentipikong pananaliksik. Ang pamamaraan ng pananaliksik ay isang hanay ng mga pamamaraan o operasyon na nag-aambag sa pag-aaral ng nakapaligid na katotohanan o ang praktikal na pagpapatupad ng isang phenomenon o proseso. Ang pamamaraan na ginamit sa siyentipikong pananaliksik ay nakasalalay sa likas na katangian ng bagay na pinag-aaralan, halimbawa, ang paraan ng spectral analysis ay ginagamit upang pag-aralan ang mga katawan na nag-radiate.

Ang pamamaraan ng pananaliksik ay natutukoy sa pamamagitan ng paraan ng pananaliksik na magagamit sa ibinigay na panahon. Ang mga pamamaraan at paraan ng pananaliksik ay malapit na magkakaugnay, pinasisigla ang pag-unlad ng bawat isa.

Sa bawat siyentipikong pananaliksik, dalawang pangunahing antas ang maaaring makilala: 1) empirikal, kung saan nagaganap ang proseso ng sensory perception, ang pagtatatag at akumulasyon ng mga katotohanan; 2) teoretikal, kung saan nakamit ang synthesis ng kaalaman, na madalas na nagpapakita ng sarili sa anyo ng paglikha ng isang teoryang pang-agham. Kaugnay nito, ang mga pangkalahatang pamamaraan ng pananaliksik na pang-agham ay nahahati sa tatlong grupo:

1) mga pamamaraan ng empirical na antas ng pag-aaral;

2) mga pamamaraan ng teoretikal na antas ng pananaliksik;

3) mga pamamaraan ng empirical at teoretikal na antas ng pananaliksik - pangkalahatang mga pamamaraang pang-agham.

Ang empirical na antas ng pananaliksik ay nauugnay sa pagpapatupad ng mga eksperimento, obserbasyon, at samakatuwid ang papel ng mga pandama na anyo ng pagmuni-muni ng nakapaligid na mundo ay mahusay dito. Ang mga pangunahing pamamaraan ng empirical na antas ng pananaliksik ay pagmamasid, pagsukat at eksperimento.

Ang pagmamasid ay isang may layunin at organisadong pang-unawa sa bagay ng pag-aaral, na ginagawang posible na makakuha ng pangunahing materyal para sa pag-aaral nito. Ang pamamaraang ito ay ginagamit kapwa nang nakapag-iisa at kasama ng iba pang mga pamamaraan. Sa proseso ng pagmamasid, walang direktang impluwensya ng tagamasid sa bagay ng pag-aaral. Sa panahon ng mga obserbasyon, iba't ibang mga instrumento at instrumento ang malawakang ginagamit.

Upang ang isang obserbasyon ay maging mabunga, dapat itong matugunan ang ilang mga kinakailangan.

1. Dapat itong isagawa para sa isang tiyak na malinaw na tinukoy na gawain.

2. Una sa lahat, dapat isaalang-alang ang mga panig ng phenomenon na kinagigiliwan ng mananaliksik.

3. Dapat na aktibo ang pagsubaybay.

4. Ito ay kinakailangan upang tumingin para sa ilang mga tampok ng hindi pangkaraniwang bagay, ang mga kinakailangang bagay.

5. Ang pagmamasid ay dapat isagawa ayon sa binuong plano (scheme).

Ang pagsukat ay isang pamamaraan para sa pagtukoy ng numerical na halaga ng mga katangian ng pinag-aralan na materyal na mga bagay (mass, haba, bilis, puwersa, atbp.). Isinasagawa ang mga pagsukat gamit ang naaangkop na mga instrumento sa pagsukat at ibinababa sa paghahambing ng sinusukat na halaga sa reference na halaga. Ang mga sukat ay nagbibigay ng medyo tumpak na dami ng mga kahulugan ng paglalarawan ng mga katangian ng mga bagay, na makabuluhang nagpapalawak ng kaalaman tungkol sa nakapaligid na katotohanan.

Ang pagsukat gamit ang mga instrumento at kasangkapan ay hindi maaaring ganap na tumpak. Kaugnay nito, sa panahon ng mga pagsukat, malaking kahalagahan ang ibinibigay sa pagtatasa ng error sa pagsukat.

Eksperimento - isang sistema ng mga operasyon, impluwensya at obserbasyon na naglalayong makakuha ng impormasyon tungkol sa bagay sa panahon ng mga pagsubok sa pananaliksik, na maaaring isagawa sa natural at artipisyal na mga kondisyon na may pagbabago sa likas na katangian ng proseso.

Ang eksperimento ay ginagamit sa huling yugto ng pag-aaral at isang pamantayan para sa katotohanan ng mga teorya at hypotheses. Sa kabilang banda, ang eksperimento sa maraming kaso ay pinagmumulan ng mga bagong teoretikal na konsepto na binuo batay sa eksperimental na data.

Maaaring full-scale, modelo at computer ang mga eksperimento. Ang isang buong sukat na eksperimento ay nag-aaral ng mga phenomena at mga bagay sa kanilang natural na estado. Modelo - ang mga modelo ng mga prosesong ito, ay nagbibigay-daan sa iyo upang pag-aralan ang isang mas malawak na hanay ng mga pagbabago sa pagtukoy ng mga kadahilanan.

Sa mechanical engineering, parehong malawak at computer na mga eksperimento ay malawakang ginagamit. Ang isang eksperimento sa computer ay batay sa pag-aaral ng mga modelong matematikal na naglalarawan ng isang tunay na proseso o bagay.

Sa teoretikal na antas ng pananaliksik, ang mga pangkalahatang pamamaraang pang-agham tulad ng idealisasyon, pormalisasyon, pagtanggap ng isang hypothesis, paglikha ng isang teorya ay ginagamit.

Ang idealization ay ang mental na paglikha ng mga bagay at kundisyon na hindi umiiral sa realidad at hindi maaaring likhain nang praktikal. Ginagawa nitong posible na alisin ang mga tunay na bagay sa ilan sa kanilang mga likas na katangian o bigyan sila ng isip ng mga hindi tunay na katangian, na nagpapahintulot sa iyo na makakuha ng solusyon sa problema sa huling anyo nito. Halimbawa, sa teknolohiya ng mechanical engineering, ang konsepto ng isang ganap na matibay na sistema, isang perpektong proseso ng pagputol, atbp ay malawakang ginagamit. Natural, ang anumang ideyalisasyon ay makatwiran lamang sa loob ng ilang mga limitasyon.

Ang pormalisasyon ay isang paraan ng pag-aaral ng iba't ibang bagay, kung saan ang mga pangunahing pattern ng phenomena at proseso ay ipinapakita sa simbolikong anyo gamit ang mga formula o mga espesyal na karakter. Ang Formalization ay nagbibigay ng isang pangkalahatang diskarte sa paglutas ng iba't ibang mga problema, nagbibigay-daan sa iyo upang bumuo ng mga iconic na modelo ng mga bagay at phenomena, at magtatag ng mga regular na koneksyon sa pagitan ng mga pinag-aralan na katotohanan. Ang simbolismo ng mga artipisyal na wika ay nagbibigay ng kaiklian at kalinawan sa pag-aayos ng mga kahulugan at hindi pinapayagan ang mga hindi maliwanag na interpretasyon, na imposible sa ordinaryong wika.

Ang hypothesis ay isang sistema ng mga hinuha na pinatunayan ng siyensya, kung saan, batay sa ilang mga kadahilanan, ang isang konklusyon ay ginawa tungkol sa pagkakaroon ng isang bagay, koneksyon o sanhi ng isang phenomenon. Ang hypothesis ay isang anyo ng paglipat mula sa mga katotohanan tungo sa mga batas, isang interweaving ng lahat ng bagay na maaasahan, sa panimula ay mabe-verify. Dahil sa likas na probabilistic nito, ang hypothesis ay nangangailangan ng pagpapatunay, pagkatapos nito ay binago, tinanggihan o naging isang siyentipikong teorya.

Sa pag-unlad nito, ang hypothesis ay dumaan sa tatlong pangunahing yugto. Sa yugto ng empirical na kaalaman, mayroong isang akumulasyon ng makatotohanang materyal at ang pahayag sa batayan nito ng ilang mga pagpapalagay. Dagdag pa, sa batayan ng mga pagpapalagay na ginawa, nabuo ang isang teorya ng haka-haka - nabuo ang isang hypothesis. Sa huling yugto, ang hypothesis ay sinusuri at pino. Kaya, ang batayan para sa pagbabago ng isang hypothesis sa isang siyentipikong teorya ay kasanayan.

Ang teorya ay ang pinakamataas na anyo ng paglalahat at sistematisasyon ng kaalaman. Ito ay naglalarawan, nagpapaliwanag at hinuhulaan ang kabuuan ng mga phenomena sa isang tiyak na lugar ng katotohanan. Ang paglikha ng isang teorya ay batay sa mga resulta na nakuha sa empirical na antas ng pananaliksik. Pagkatapos ang mga resultang ito ay iniutos sa teoretikal na antas ng pananaliksik, na dinala sa isang magkakaugnay na sistema, na pinagsama ng isang karaniwang ideya. Sa hinaharap, gamit ang mga resultang ito, ang isang hypothesis ay iniharap, na, pagkatapos ng matagumpay na pagsubok sa pamamagitan ng pagsasanay, ay nagiging isang siyentipikong teorya. Kaya, hindi tulad ng isang hypothesis, ang isang teorya ay may layunin na katwiran.

Mayroong ilang mga pangunahing kinakailangan para sa mga bagong teorya. Ang isang siyentipikong teorya ay dapat na sapat sa inilarawan na bagay o kababalaghan, i.e. dapat magparami nang tama. Dapat matugunan ng teorya ang pangangailangan ng pagkakumpleto ng paglalarawan ng ilang lugar ng katotohanan. Ang teorya ay dapat tumugma sa empirikal na datos. Kung hindi, dapat itong pagbutihin o tanggihan.

Maaaring mayroong dalawang independiyenteng yugto sa pagbuo ng isang teorya: isang ebolusyonaryo, kapag ang teorya ay nagpapanatili ng kanyang katiyakang husay, at isang rebolusyonaryo, kapag ang mga pangunahing panimulang prinsipyo nito, isang bahagi ng mathematical apparatus at metodolohiya, ay binago. Sa esensya, ang hakbang na ito ay ang paglikha ng isang bagong teorya; ito ay nagaganap kapag ang mga posibilidad ng lumang teorya ay naubos na.

Ang ideya ay nagsisilbing panimulang kaisipan, na pinagsasama ang mga konsepto at paghatol na kasama sa teorya sa isang integral na sistema. Sinasalamin nito ang pangunahing regularidad na pinagbabatayan ng teorya, habang ang ibang mga konsepto ay sumasalamin sa ilang mahahalagang aspeto at aspeto ng regularidad na ito. Ang mga ideya ay hindi lamang magsisilbing batayan ng isang teorya, ngunit nag-uugnay din ng ilang mga teorya sa agham, isang hiwalay na larangan ng kaalaman.

Ang batas ay isang teorya na may mahusay na pagiging maaasahan at nakumpirma ng maraming mga eksperimento. Ang batas ay nagpapahayag ng mga pangkalahatang relasyon at koneksyon na katangian ng lahat ng phenomena ng isang naibigay na serye, klase. Ito ay umiiral nang malaya sa kamalayan ng mga tao.

Sa teoretikal at empirikal na antas ng pananaliksik, ang pagsusuri, synthesis, induction, deduction, analogy, modelling at abstraction ay ginagamit.

Pagsusuri - isang paraan ng pag-unawa, na binubuo sa paghahati ng kaisipan ng paksa ng pag-aaral o kababalaghan sa bahagi, mas simpleng mga bahagi at ang paglalaan ng mga indibidwal na katangian at relasyon nito. Ang pagsusuri ay hindi ang pangwakas na layunin ng pag-aaral.

Ang synthesis ay isang paraan ng pag-unawa, na binubuo sa koneksyon ng kaisipan ng mga koneksyon ng mga indibidwal na bahagi ng isang kumplikadong kababalaghan at ang pag-unawa ng kabuuan sa pagkakaisa nito. Ang pag-unawa sa panloob na istraktura ng isang bagay ay nakakamit sa pamamagitan ng synthesis ng phenomenon. Ang synthesis ay umaakma sa pagsusuri at ito ay hindi mapaghihiwalay na pagkakaisa dito. Kung walang pag-aaral sa mga bahagi imposibleng malaman ang kabuuan, nang walang pag-aaral ng kabuuan sa tulong ng synthesis imposibleng ganap na malaman ang mga tungkulin ng mga bahagi sa komposisyon ng kabuuan.

Sa natural na agham, ang pagsusuri at synthesis ay maaaring isagawa hindi lamang sa teoretikal, kundi pati na rin sa praktikal: ang mga bagay na pinag-aaralan ay aktwal na hinati at pinagsama, ang kanilang komposisyon, koneksyon, atbp. ay itinatag.

Ang paglipat mula sa pagsusuri ng mga katotohanan hanggang sa teoretikal na synthesis ay isinasagawa sa tulong ng mga espesyal na pamamaraan, kung saan ang pinakamahalaga ay induction at deduction.

Ang induction ay isang paraan ng paglipat mula sa kaalaman ng mga indibidwal na katotohanan patungo sa kaalaman sa pangkalahatan, empirikal na paglalahat at pagtatatag ng isang pangkalahatang posisyon na sumasalamin sa isang batas o iba pang makabuluhang relasyon.

Ang inductive na paraan ay malawakang ginagamit sa derivation ng theoretical at empirical formula sa theory of metalworking.

Ang inductive na paraan ng paglipat mula sa partikular patungo sa pangkalahatan ay maaaring matagumpay na mailapat lamang kung posible na i-verify ang mga resulta na nakuha o magsagawa ng isang espesyal na eksperimento sa kontrol.

Ang pagbabawas ay isang paraan ng paglipat mula sa mga pangkalahatang probisyon patungo sa mga partikular, pagkuha ng mga bagong katotohanan mula sa mga kilalang katotohanan gamit ang mga batas at tuntunin ng lohika. Ang isang mahalagang tuntunin ng pagbabawas ay: "Kung ang proposisyon A ay nagpapahiwatig ng proposisyon B at ang proposisyon A ay totoo, kung gayon ang proposisyon B ay totoo rin."

Ang mga induktibong pamamaraan ay mahalaga sa mga agham kung saan nangingibabaw ang eksperimento, paglalahat nito, at pagbuo ng mga hypotheses. Mga Paraan ng Deduktibo pangunahing inilapat sa teoretikal na agham. Ngunit ang siyentipikong ebidensya ay maaari lamang makuha kung mayroong malapit na koneksyon sa pagitan ng induction at deduction. Itinuro ni F. Engels, sa bagay na ito: "Ang induction at deduction ay magkakaugnay sa parehong kinakailangang paraan tulad ng synthesis at analysis ... Dapat nating subukang ilapat ang bawat isa sa lugar nito, na hindi mawala sa paningin ang kanilang koneksyon sa isa't isa, ang kanilang mutual complementation ng isa't isa na kaibigan."

Analogy - isang paraan ng siyentipikong pananaliksik, kapag ang kaalaman tungkol sa hindi kilalang mga bagay at phenomena ay nakamit batay sa paghahambing sa karaniwang mga tampok mga bagay at penomena na alam ng mananaliksik.

Ang kakanyahan ng konklusyon sa pamamagitan ng pagkakatulad ay ang mga sumusunod: hayaan ang phenomenon A na magkaroon ng mga palatandaan X1, X2, X3, ..., Xn, Xn + 1, at ang phenomenon B ay mga palatandaan X1, X2, X3, ..., Xn. Samakatuwid, maaari nating ipagpalagay na ang phenomenon B ay mayroon ding katangian na Xn+1. Ang ganitong konklusyon ay nagpapakilala ng isang probabilistikong karakter. Posibleng dagdagan ang posibilidad na makakuha ng isang tunay na konklusyon na may malaking bilang ng mga katulad na katangian sa mga pinaghahambing na bagay at ang pagkakaroon ng malalim na ugnayan sa pagitan ng mga tampok na ito.

Ang pagmomodelo ay isang paraan ng siyentipikong kaalaman, na binubuo sa pagpapalit ng bagay o kababalaghan sa ilalim ng pag-aaral ng isang espesyal na modelo na nagpaparami ng mga pangunahing tampok ng orihinal, at ang kasunod na pag-aaral nito. Kaya, kapag nagmomodelo, ang eksperimento ay isinasagawa sa modelo, at ang mga resulta ng pag-aaral ay pinalawak sa orihinal gamit ang mga espesyal na pamamaraan.

Ang mga modelo ay maaaring pisikal at mathematical. Sa bagay na ito, ang pisikal at matematikal na pagmomodelo ay nakikilala.

Sa pisikal na pagmomolde, ang modelo at ang orihinal ay may parehong pisikal na katangian. Ang anumang pang-eksperimentong setup ay isang pisikal na modelo ng ilang proseso. Ang paglikha ng mga pasilidad na pang-eksperimento at paglalahat ng mga resulta ng isang pisikal na eksperimento ay isinasagawa batay sa teorya ng pagkakatulad.

Sa pagmomodelo ng matematika ang modelo at ang orihinal ay maaaring may pareho o magkaibang pisikal na katangian. Sa unang kaso, ang isang kababalaghan o proseso ay pinag-aaralan batay sa kanilang modelo ng matematika, na isang sistema ng mga equation na may kaukulang mga kondisyon ng pagiging natatangi; sa pangalawa, ginagamit nila ang katotohanan na ang matematikal na paglalarawan ng mga phenomena ng iba't ibang pisikal na kalikasan ay magkapareho sa panlabas na anyo.

Ang abstraction ay isang paraan ng siyentipikong kaalaman, na binubuo sa mental abstracting mula sa isang bilang ng mga katangian, koneksyon, relasyon ng mga bagay at pag-highlight ng ilang mga katangian o tampok na interes sa mananaliksik.

Ginagawang posible ng abstraction na palitan ang isang kumplikadong proseso sa pag-iisip ng tao, na gayunpaman ay nagpapakilala sa mga pinakamahalagang katangian ng isang bagay o kababalaghan, na lalong mahalaga para sa pagbuo ng maraming mga konsepto. Kabanata 4

Isinasaalang-alang ang gawaing pananaliksik, maaaring isa-isa ng isa ang pundamental at inilapat na pananaliksik, pati na rin ang eksperimentong disenyo.

Ang unang yugto ng siyentipikong pananaliksik ay isang detalyadong pagsusuri ng kasalukuyang kalagayan ng problemang isinasaalang-alang. Isinasagawa ito batay sa pagkuha ng impormasyon na may malawak na paggamit ng mga kompyuter. Batay sa mga resulta ng pagsusuri, ang mga pagsusuri, mga abstract ay pinagsama-sama, isang pag-uuri ng mga pangunahing lugar ay ginawa, at ang mga tiyak na layunin ng pananaliksik ay itinakda.

Ang ikalawang yugto ng siyentipikong pananaliksik ay binabawasan sa paglutas ng mga gawaing itinakda sa unang yugto gamit ang matematikal o pisikal na pagmomolde, gayundin ang kumbinasyon ng mga pamamaraang ito.

Ang ikatlong yugto ng siyentipikong pananaliksik ay ang pagsusuri ng mga nakuhang resulta at ang kanilang pagpaparehistro. Ang isang paghahambing ng teorya at eksperimento ay ginawa, isang pagsusuri sa pagiging epektibo ng pag-aaral, ang posibilidad ng mga pagkakaiba ay ibinigay.

Sa kasalukuyang yugto ng pag-unlad ng agham, ang pagtataya ay partikular na kahalagahan. mga natuklasang siyentipiko at mga teknikal na solusyon.

Sa pang-agham at teknikal na pagtataya, tatlong agwat ang nakikilala: mga pagtataya ng una, pangalawa at pangatlong eselon. Ang mga pagtataya ng unang echelon ay kinakalkula para sa 15-20 taon at pinagsama-sama sa batayan ng ilang mga uso sa pag-unlad ng agham at teknolohiya. Sa panahong ito, mayroong isang matalim na pagtaas sa bilang ng mga siyentipiko at ang dami ng pang-agham at teknikal na impormasyon, ang siklo ng produksyon ng agham ay magtatapos, at isang bagong henerasyon ng mga siyentipiko ang mauuna. Ang mga pagtataya ng pangalawang eselon ay sumasakop sa isang panahon ng 40-50 taon batay sa mga pagtatantya ng husay, dahil sa mga taong ito ay magkakaroon ng halos pagdodoble ng dami ng mga konsepto, teorya at pamamaraan na tinatanggap sa modernong agham. Ang layunin ng pagtataya na ito, batay sa isang malawak na sistema ng mga ideyang siyentipiko, ay hindi mga pagkakataong pang-ekonomiya, ngunit ang mga pangunahing batas at prinsipyo ng natural na agham. Para sa mga pagtataya ng ikatlong eselon, na hypothetical sa kalikasan, ang mga panahon ng 100 taon o higit pa ay tinutukoy. Sa ganoong panahon, maaaring maganap ang isang radikal na pagbabago ng agham, at lilitaw ang mga ideyang pang-agham, na maraming aspeto na hindi pa nalalaman. Ang mga pagtataya na ito ay batay sa malikhaing imahinasyon ng mga dakilang siyentipiko, na isinasaalang-alang ang pinaka-pangkalahatang mga batas ng natural na agham. Ang kasaysayan ay nagdala sa atin ng sapat na mga halimbawa kung kailan maaaring mahulaan ng mga tao ang paglitaw ng mahahalagang pangyayari.

Foresight M.V. Lomonosov, D.I. Mendeleev, K.E. Si Tsiolkovsky at iba pang mga kilalang siyentipiko ay batay sa malalim na pagsusuri sa agham.

Mayroong tatlong bahagi ng pagtataya: ang pagpapakalat ng mga nasimulang pagbabago; pagpapatupad ng mga tagumpay na lumampas sa mga pader ng mga laboratoryo; direksyon ng pangunahing pananaliksik. Ang pagtataya ng agham at teknolohiya ay kinukumpleto ng pagtatasa ng panlipunan at pang-ekonomiyang kahihinatnan ng kanilang pag-unlad. Kapag nagtataya, ginagamit ang mga istatistikal at heuristic na pamamaraan para sa pagtataya ng mga pagtatantya ng eksperto. Ang mga pamamaraan ng istatistika ay binubuo sa pagbuo ng isang modelo ng pagtataya batay sa magagamit na materyal, na ginagawang posible na i-extrapolate ang mga uso na naobserbahan sa nakaraan hanggang sa hinaharap. Ang dynamic na serye na nakuha sa ganitong paraan ay ginagamit sa pagsasanay dahil sa kanilang pagiging simple at sapat na pagiging maaasahan ng forecast para sa maikling panahon. Iyon ay, mga istatistikal na pamamaraan na nagbibigay-daan sa iyo upang matukoy ang average na mga halaga na nagpapakilala sa buong hanay ng mga paksang pinag-aralan. "Gamit ang istatistikal na paraan, hindi natin mahuhulaan ang pag-uugali ng isang indibidwal sa isang populasyon. Mahuhulaan lamang natin ang posibilidad na kumilos siya sa ilang partikular na paraan. Ang mga batas sa istatistika ay maaari lamang ilapat sa malalaking populasyon, ngunit hindi sa mga indibidwal na indibidwal na bumuo ng mga populasyon na ito" (A. Einstein, L. Infeld).

Ang mga pamamaraang heuristic ay batay sa pagtataya sa pamamagitan ng pakikipanayam sa mga highly qualified na espesyalista (eksperto) sa isang makitid na larangan ng agham, teknolohiya, at produksyon.

Ang isang katangian ng modernong natural na agham ay din na ang mga pamamaraan ng pananaliksik ay lalong nakakaimpluwensya sa mga resulta nito.

Kabanata 5

sa natural na agham

Ang matematika ay isang agham na matatagpuan, kumbaga, sa mga hangganan ng natural na agham. Bilang isang resulta, kung minsan ay isinasaalang-alang ito sa loob ng balangkas ng mga konsepto ng modernong natural na agham, ngunit karamihan sa mga may-akda ay higit pa sa balangkas na ito. Ang matematika ay dapat isaalang-alang kasama ng iba pang natural - siyentipikong mga konsepto, dahil ito ay gumanap ng isang nagkakaisang papel sa loob ng maraming siglo para sa mga indibidwal na agham. Sa papel na ito, nakakatulong din ang matematika sa pagbuo ng matatag na ugnayan sa pagitan ng natural na agham at pilosopiya.

Kasaysayan ng matematika

Sa paglipas ng millennia ng pagkakaroon nito, ang matematika ay dumating sa isang mahaba at mahirap na landas, kung saan ang kalikasan, nilalaman at istilo ng pagtatanghal nito ay paulit-ulit na nagbago. Mula sa primitive na sining ng pagbibilang, ang matematika ay naging isang malawak na siyentipikong disiplina na may sariling paksa ng pag-aaral at isang tiyak na paraan ng pananaliksik. Bumuo siya ng kanyang sariling wika, napakatipid at tumpak, na napatunayang napakabisa hindi lamang sa loob ng matematika, kundi pati na rin sa maraming lugar ng mga aplikasyon nito.

Ang primitive mathematical apparatus ng mga panahong iyon ay naging hindi sapat noong nagsimulang umunlad ang astronomiya at ang malalayong paglalakbay ay nangangailangan ng mga pamamaraan ng oryentasyon sa kalawakan. Ang pagsasanay sa buhay, kabilang ang pagsasanay ng pagbuo ng mga natural na agham, ay nagpasigla sa karagdagang pag-unlad ng matematika.

AT Sinaunang Greece may mga paaralan kung saan pinag-aralan ang matematika bilang isang lohikal na binuong agham. Siya, tulad ng isinulat ni Plato sa kanyang mga akda, ay dapat na naglalayon sa kaalaman na hindi "araw-araw", ngunit "umiiral". Napagtanto ng sangkatauhan ang kahalagahan ng kaalaman sa matematika, tulad nito, anuman ang mga gawain ng isang partikular na kasanayan.

Ang mga kinakailangan para sa isang bagong mabagyo na pag-akyat at ang kasunod na patuloy na pagtaas ng pag-unlad ng kaalaman sa matematika ay nilikha ng panahon ng paglalakbay sa dagat at pag-unlad ng produksyon ng pabrika. Ang Renaissance, na nagbigay sa mundo ng kamangha-manghang pamumulaklak ng sining, ay naging sanhi din ng pag-unlad ng eksaktong mga agham, kabilang ang matematika, at ang mga turo ni Copernicus ay lumitaw. Ang simbahan ay mahigpit na nakipaglaban sa pag-unlad ng natural na agham.

Ang huling tatlong siglo ay nagdala ng maraming ideya at resulta sa matematika, gayundin ang pagkakataon para sa isang mas kumpleto at malalim na pag-aaral ng mga natural na phenomena. Ang nilalaman ng matematika ay patuloy na nagbabago. Ito ay isang natural na proseso, dahil sa pag-aaral ng kalikasan, ang pag-unlad ng teknolohiya, ekonomiya at iba pang mga lugar ng kaalaman, lumitaw ang mga bagong problema, para sa solusyon kung saan ang mga nakaraang konsepto ng matematika at mga pamamaraan ng pananaliksik ay hindi sapat. May pangangailangan para sa karagdagang pagpapabuti ng agham ng matematika, pagpapalawak ng arsenal ng mga tool sa pananaliksik nito.

Applied Mathematics

Napagtanto ng mga astronomo at pisiko bago ang iba na ang mga pamamaraan ng matematika para sa kanila ay hindi lamang mga paraan ng pagkalkula, kundi isa rin sa mga pangunahing paraan ng pagtagos sa kakanyahan ng mga pattern na kanilang pinag-aaralan. Sa ating panahon, maraming mga agham at mga lugar ng natural na agham, na hanggang kamakailan ay malayo sa paggamit ng mga paraan ng matematika, ay masinsinang ngayon.

Sikaping makabawi sa nawalang oras. Ang dahilan para sa pagtutok na ito sa matematika ay ang katotohanan na ang isang husay na pag-aaral ng mga phenomena ng kalikasan, teknolohiya, ekonomiya ay madalas na hindi sapat. Paano ka makakagawa ng isang awtomatikong gumaganang makina kung mayroon lamang mga pangkalahatang ideya tungkol sa tagal ng epekto ng mga ipinadalang impulses sa mga elemento? Paano mo ma-automate ang proseso ng pagtunaw ng bakal o pag-crack ng langis nang hindi nalalaman ang eksaktong dami ng mga batas ng mga prosesong ito? Iyon ang dahilan kung bakit ang automation ay nagdudulot ng karagdagang pag-unlad ng matematika, na hinahasa ang mga pamamaraan nito upang malutas ang isang malaking bilang ng mga bago at mahihirap na problema.

Ang papel ng matematika sa pag-unlad ng iba pang mga agham at sa mga praktikal na larangan ng aktibidad ng tao ay hindi maitatag sa lahat ng panahon. Hindi lamang ang mga isyu na nangangailangan ng agarang paglutas ay nagbabago, kundi pati na rin ang likas na katangian ng mga gawaing nilulutas. Paglikha ng isang matematikal na modelo ng isang tunay na proseso, hindi natin maiiwasang gawing simple ito at pag-aaralan lamang ang tinatayang pamamaraan nito. Habang bumubuti ang aming kaalaman at nagiging mas malinaw ang papel ng dati nang hindi natukoy na mga salik, nagagawa naming gawing mas kumpleto ang mathematical na paglalarawan ng proseso. Ang pamamaraan ng pagpipino ay hindi maaaring limitado, tulad ng pag-unlad ng kaalaman mismo ay hindi maaaring limitado. Ang mathematization ng agham ay hindi binubuo sa pagbubukod ng obserbasyon at eksperimento mula sa proseso ng cognition. Ang mga ito ay kailangang-kailangan na mga bahagi ng isang ganap na pag-aaral ng mga phenomena ng mundo sa paligid natin. Ang kahulugan ng mathematization ng kaalaman ay ang paghihinuha ng mga kahihinatnan mula sa tiyak na nabuong mga panimulang lugar na hindi naa-access sa direktang pagmamasid; gamit ang mathematical apparatus, hindi lamang upang ilarawan ang itinatag na mga katotohanan, kundi pati na rin upang hulaan ang mga bagong pattern, hulaan ang kurso ng mga phenomena, at sa gayon ay makakuha ng kakayahang kontrolin ang mga ito.

Ang mathematization ng ating kaalaman ay binubuo hindi lamang sa paggamit ng mga nakahandang pamamaraan at resulta ng matematika, ngunit sa pagsisimula sa paghahanap para sa partikular na kagamitang pangmatematika na magbibigay-daan sa atin na lubos na ilarawan ang hanay ng mga phenomena na interesante sa atin, upang makakuha ng mga bagong kahihinatnan mula sa ang paglalarawang ito upang kumpiyansa na magamit ang mga tampok ng mga phenomena na ito sa pagsasanay. Nangyari ito sa isang panahon kung kailan ang pag-aaral ng paggalaw ay naging isang kagyat na pangangailangan, at natapos nina Newton at Leibniz ang paglikha ng mga prinsipyo ng mathematical analysis. Ang mathematical apparatus na ito ay isa pa rin sa mga pangunahing kasangkapan ng inilapat na matematika. Sa ngayon, ang pagbuo ng teorya ng kontrol ay humantong sa isang bilang ng mga natitirang pag-aaral sa matematika, na naglalatag ng mga pundasyon para sa pinakamainam na kontrol ng mga deterministiko at random na mga proseso.

Ang ika-20 siglo ay kapansin-pansing nagbago sa paniwala ng inilapat na matematika. Kung mas maaga ang arsenal ng inilapat na matematika ay kasama ang aritmetika at mga elemento ng geometry, kung gayon ang ikalabing walong at ikalabinsiyam na siglo ay nagdagdag ng makapangyarihang mga pamamaraan ng pagsusuri sa matematika sa kanila. Sa ating panahon, mahirap pangalanan ang hindi bababa sa isang makabuluhang sangay ng modernong matematika, na, sa isang antas o iba pa, ay hindi makakahanap ng mga aplikasyon sa malaking karagatan ng mga inilapat na problema. Ang matematika ay isang kasangkapan para maunawaan ang kalikasan, ang mga batas nito.

Kapag nilulutas ang mga praktikal na problema, ang mga pangkalahatang pamamaraan ay binuo na nagbibigay-daan sa pagsakop sa isang malawak na hanay ng iba't ibang mga isyu. Ang pamamaraang ito ay lalong mahalaga para sa pag-unlad ng agham. Nakikinabang ito hindi lamang sa lugar na ito ng aplikasyon, kundi pati na rin sa lahat ng iba pa, at una sa lahat ng teoretikal na matematika mismo. Ito ang diskarte sa matematika na gumagawa ng isang paghahanap para sa mga bagong pamamaraan, mga bagong konsepto na maaaring sumaklaw sa isang bagong hanay ng mga problema, ito ay nagpapalawak sa larangan ng matematikal na pananaliksik. Ang mga huling dekada ay nagbigay sa atin ng maraming halimbawa ng ganitong uri. Upang kumbinsihin ito, sapat na upang alalahanin ang hitsura sa matematika ng mga sentral na sangay na ngayon tulad ng teorya ng mga random na proseso, teorya ng impormasyon, teorya ng pinakamainam na kontrol sa proseso, teorya ng queuing, at ilang mga lugar na nauugnay sa mga elektronikong computer.

Ang matematika ay ang wika ng agham

Sa kauna-unahang pagkakataon, malinaw at malinaw na sinabi ng dakilang Galileo Galilei tungkol sa matematika, bilang wika ng agham, apat na raang taon na ang nakalilipas: "Ang pilosopiya ay nakasulat sa isang dakilang aklat na laging bukas para sa lahat at sa lahat - Pinag-uusapan ko ang tungkol sa kalikasan Ngunit ang mga natutong umunawa lamang nito ang makakaintindi nito sa wika at mga palatandaan kung saan ito nakasulat, ngunit ito ay nakasulat sa isang wikang matematika, at ang mga palatandaan ay ang mga pormula ng matematika nito. Walang alinlangan na mula noon ang agham ay gumawa ng napakalaking pag-unlad at ang matematika ay naging tapat na katulong nito. Kung walang matematika, ang maraming pag-unlad sa agham at teknolohiya ay magiging imposible. Hindi kataka-taka na ang isa sa mga pinakadakilang pisiko na si W. Heisenberg ay inilarawan ang lugar ng matematika sa teoretikal na pisika sa sumusunod na paraan: "Ang pangunahing wika na binuo sa proseso ng siyentipikong asimilasyon ng mga katotohanan ay karaniwang ang wika ng matematika sa teoretikal na pisika, ibig sabihin, isang eksperimento sa matematika."

Para sa komunikasyon at para sa pagpapahayag ng kanilang mga saloobin, ang mga tao ay lumikha ng pinakadakilang paraan ng pakikipag-usap - isang buhay na sinasalitang wika at ang nakasulat na rekord nito. Ang wika ay hindi nananatiling hindi nagbabago, umaangkop ito sa mga kondisyon ng buhay, nagpapayaman sa sarili bokabularyo, bubuo ng mga bagong paraan para sa pagpapahayag ng mga banayad na lilim ng pag-iisip.

Sa agham, ang kalinawan at katumpakan ng pagpapahayag ng mga kaisipan ay lalong mahalaga. Ang siyentipikong presentasyon ay dapat na maikli, ngunit medyo tiyak. Iyon ang dahilan kung bakit obligado ang agham na bumuo ng sarili nitong wika, na may kakayahang maihatid ang mga likas na katangian nito nang tumpak hangga't maaari. kilalang sabi Pranses physicist Louis de Broglie: "... kung saan posible na mag-aplay ng isang matematikal na diskarte sa mga problema, ang agham ay napipilitang gumamit ng isang espesyal na wika, isang simbolikong wika, isang uri ng shorthand para sa abstract na pag-iisip, ang mga formula kung saan, kapag sila ay tama. nakasulat, tila walang puwang para sa anumang kawalan ng katiyakan, hindi para sa anumang hindi tumpak na interpretasyon." Ngunit dapat itong idagdag na ang simbolismo ng matematika ay hindi lamang nag-iiwan ng puwang para sa hindi tumpak na pagpapahayag at hindi malinaw na interpretasyon, ang simbolismo ng matematika ay nagpapahintulot din sa iyo na i-automate ang pag-uugali ng mga aksyon na kinakailangan upang makakuha ng mga konklusyon.

Ang simbolismo ng matematika ay nagpapahintulot sa iyo na bawasan ang pag-record ng impormasyon, gawin itong nakikita at maginhawa para sa karagdagang pagproseso.

Sa mga nagdaang taon, isang bagong linya ang lumitaw sa pagbuo ng mga pormal na wika na nauugnay sa teknolohiya ng computer at ang paggamit ng mga elektronikong computer upang kontrolin ang mga proseso ng produksyon. Kinakailangan na makipag-usap sa makina, kinakailangan na bigyan ito ng pagkakataon sa bawat sandali upang malayang pumili ng tamang aksyon sa ilalim ng mga ibinigay na kondisyon. Ngunit hindi naiintindihan ng makina ang ordinaryong pagsasalita ng tao, kailangan mong "kausapin" ito sa isang wika na naa-access dito. Hindi dapat pahintulutan ng wikang ito ang mga pagkakaiba, labo, kakulangan o labis na kalabisan ng iniulat na impormasyon. Sa kasalukuyan, maraming mga sistema ng mga wika ang binuo, sa tulong ng kung saan ang makina ay hindi malinaw na nakikita ang impormasyong ipinarating dito at kumikilos na isinasaalang-alang ang nilikha na sitwasyon. Ito ang dahilan kung bakit nababaluktot ang mga elektronikong computer kapag nagsasagawa ng pinakamasalimuot na computational at lohikal na operasyon.

Gamit ang mathematical method at mathematical result

Walang ganoong mga phenomena ng kalikasan, teknikal o panlipunang mga proseso na magiging paksa ng pag-aaral ng matematika, ngunit hindi nauugnay sa pisikal, biyolohikal, kemikal, inhinyero o panlipunang phenomena. Ang bawat natural - siyentipikong disiplina: biology at pisika, kimika at sikolohiya - ay tinutukoy ng materyal na katangian ng paksa nito, ang mga tiyak na tampok ng lugar ng totoong mundo na pinag-aaralan nito. Ang mismong bagay o phenomenon ay maaaring pag-aralan iba't ibang pamamaraan, kabilang ang mga matematikal, ngunit, binabago ang mga pamamaraan, nananatili pa rin tayo sa loob ng mga limitasyon ng disiplinang ito, dahil ang nilalaman ng agham na ito ay isang tunay na paksa, at hindi isang paraan ng pananaliksik. Para sa matematika, ang materyal na paksa ng pananaliksik ay hindi napakahalaga; ang inilapat na pamamaraan ay mahalaga. Halimbawa, ang mga trigonometriko function ay maaaring gamitin kapwa upang pag-aralan ang oscillatory motion at upang matukoy ang taas ng isang bagay na hindi naa-access. At anong mga phenomena ng totoong mundo ang masisiyasat gamit ang mathematical method? Ang mga phenomena na ito ay natutukoy hindi sa pamamagitan ng kanilang materyal na kalikasan, ngunit eksklusibo sa pamamagitan ng mga pormal na katangian ng istruktura at, higit sa lahat, sa pamamagitan ng mga quantitative na relasyon at spatial na anyo kung saan sila umiiral.

Ang isang resulta ng matematika ay may pag-aari na hindi lamang ito magagamit sa pag-aaral ng isang partikular na kababalaghan o proseso, ngunit magagamit din upang pag-aralan ang iba pang mga phenomena, ang pisikal na katangian nito ay sa panimula ay naiiba sa mga naunang isinasaalang-alang. Kaya, ang mga alituntunin ng aritmetika ay naaangkop sa mga problema ng ekonomiya, at sa mga teknolohikal na proseso, at sa paglutas ng mga problema ng agrikultura, at sa siyentipikong pananaliksik.

Ang matematika bilang isang malikhaing puwersa ay ang layunin nito ang pagbuo ng mga pangkalahatang tuntunin na dapat gamitin sa maraming espesyal na kaso. Ang lumikha ng mga panuntunang ito, lumikha ng bago, lumilikha. Ang isa na nag-aaplay ng mga yari na panuntunan sa matematika mismo ay hindi na lumilikha, ngunit lumilikha ng mga bagong halaga sa iba pang mga lugar ng kaalaman sa tulong ng mga panuntunan sa matematika. Ngayon, ang data mula sa interpretasyon ng mga imahe ng satellite, pati na rin ang impormasyon tungkol sa komposisyon at edad ng mga bato, geochemical, geographical at geophysical anomalya ay pinoproseso gamit ang isang computer. Walang alinlangan, ang paggamit ng mga kompyuter sa geological na pananaliksik ay nag-iiwan sa mga pag-aaral na ito na geological. Ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga computer at ang kanilang software ay binuo nang hindi isinasaalang-alang ang posibilidad ng kanilang paggamit sa mga interes ng geological science. Ang posibilidad na ito mismo ay tinutukoy ng katotohanan na ang mga katangian ng istruktura ng geological data ay alinsunod sa lohika ng ilang mga programa sa computer.

Ang mga konsepto ng matematika ay kinuha mula sa totoong mundo at nauugnay dito. Sa esensya, ipinapaliwanag nito ang kamangha-manghang kakayahang magamit ng mga resulta ng matematika sa mga phenomena ng mundo sa paligid natin.

Ang matematika, bago pag-aralan ang anumang kababalaghan na may sariling mga pamamaraan, ay lumilikha ng modelo ng matematika nito, i.e. naglilista ng lahat ng mga tampok ng phenomenon na isasaalang-alang. Pinipilit ng modelo ang mananaliksik na piliin ang mga kasangkapang pangmatematika na lubos na maghahatid ng mga tampok ng hindi pangkaraniwang bagay na pinag-aaralan at ang ebolusyon nito.

Bilang halimbawa, kunin natin ang isang modelo ng isang planetary system. Ang araw at mga planeta ay itinuturing na mga materyal na punto na may katumbas na masa. Ang pakikipag-ugnayan ng bawat dalawang punto ay tinutukoy ng puwersa ng pagkahumaling sa pagitan nila. Ang modelo ay simple, ngunit sa loob ng higit sa tatlong daang taon na ito ay nagpapadala nang may mahusay na katumpakan ng mga tampok ng paggalaw ng mga planeta ng solar system.

Ginagamit ang mga modelong matematikal sa pag-aaral ng biyolohikal at pisikal na phenomena ng kalikasan.

Matematika at ang Kapaligiran

Kahit saan tayo ay napapaligiran ng paggalaw, mga variable at kanilang mga pagkakaugnay. Ang iba't ibang uri ng paggalaw at ang kanilang mga pattern ay bumubuo sa pangunahing bagay ng pag-aaral ng mga partikular na agham: pisika, heolohiya, biology, sosyolohiya, at iba pa. Samakatuwid, ang isang eksaktong wika at naaangkop na mga pamamaraan para sa paglalarawan at pag-aaral ng mga variable ay naging kinakailangan sa lahat ng mga lugar ng kaalaman sa halos kaparehong lawak ng mga numero at aritmetika ay kinakailangan sa paglalarawan ng mga quantitative na relasyon. Ang pagsusuri sa matematika ay bumubuo ng batayan ng wika at mga pamamaraan ng matematika para sa paglalarawan ng mga variable at ang kanilang mga relasyon. Ngayon, nang walang pagsusuri sa matematika, imposibleng hindi lamang kalkulahin ang mga trajectory sa espasyo, ang pagpapatakbo ng mga nuclear reactor, ang pagpapatakbo ng alon ng karagatan at ang mga pattern ng pag-unlad ng bagyo, kundi pati na rin ang matipid na pamahalaan ang produksyon, pamamahagi ng mapagkukunan, organisasyon ng mga teknolohikal na proseso, hulaan ang takbo ng mga reaksiyong kemikal o pagbabago sa bilang ng iba't ibang uri ng hayop at halaman na magkakaugnay sa kalikasan, dahil ang lahat ng ito ay mga dinamikong proseso.

Ang isa sa mga pinaka-kagiliw-giliw na aplikasyon ng modernong matematika ay tinatawag na teorya ng sakuna. Ang lumikha nito ay isa sa mga natatanging mathematician ng mundo, si Rene Thom. Ang teorya ni Tom - sa katunayan, teorya ng matematika mga proseso ng pagtalon. Ipinapakita nito na ang paglitaw ng mga "jumps" sa tuluy-tuloy na mga sistema ay maaaring ilarawan sa matematika at ang mga pagbabago sa anyo ay maaaring mahulaan nang may husay. Ang mga modelong batay sa teorya ng sakuna ay humantong na sa mga kapaki-pakinabang na insight sa maraming totoong buhay na mga kaso: physics (halimbawa, breaking waves on water), physiology (ang pagkilos ng heartbeats o nerve impulses), at ang mga social science. Ang mga prospect para sa aplikasyon ng teoryang ito, malamang sa biology, ay napakalaki.

Ginawang posible ng matematika na harapin ang iba pang praktikal na isyu na nangangailangan hindi lamang ng paggamit ng mga umiiral na kasangkapang pangmatematika, kundi pati na rin ang pag-unlad ng agham ng matematika mismo.

Mga Katulad na Dokumento

Empirical, teoretikal at produksyon-teknikal na anyo ng kaalamang siyentipiko. Paglalapat ng mga espesyal na pamamaraan (pagmamasid, pagsukat, paghahambing, eksperimento, pagsusuri, synthesis, induction, deduction, hypothesis) at pribadong siyentipikong pamamaraan sa natural na agham.

abstract, idinagdag noong 03/13/2011


Ang kakanyahan ng prinsipyo ng pagkakapare-pareho sa natural na agham. Paglalarawan ng fresh water ecosystem, deciduous forest at mga mammal nito, tundra, karagatan, disyerto, steppe, ravine lands. Mga rebolusyong siyentipiko sa natural na agham. Pangkalahatang pamamaraan ng kaalamang pang-agham.

pagsubok, idinagdag noong 10/20/2009


Ang pag-aaral ng konsepto ng rebolusyong siyentipiko, pagbabagong pandaigdig sa proseso at nilalaman ng sistema ng kaalamang siyentipiko. Geocentric system ng mundo ni Aristotle. Pag-aaral ni Nicolaus Copernicus. Ang mga batas ni Johannes Kepler sa paggalaw ng planeta. Ang mga pangunahing tagumpay ng I. Newton.

pagtatanghal, idinagdag noong 03/26/2015


Ang mga pangunahing pamamaraan ng paghihiwalay at pagsasaliksik ng isang empirikal na bagay. Pagmamasid ng empirical na pang-agham na kaalaman. Mga pamamaraan para sa pagkuha ng dami ng impormasyon. Mga pamamaraan na nagsasangkot ng pagtatrabaho sa impormasyong natanggap. Mga siyentipikong katotohanan ng empirical na pananaliksik.

abstract, idinagdag noong 03/12/2011


Pamamaraan ng natural na agham bilang isang sistema ng aktibidad ng nagbibigay-malay ng tao. Mga pangunahing pamamaraan ng siyentipikong pag-aaral. Pangkalahatang mga pang-agham na diskarte bilang mga prinsipyo ng pamamaraan ng pagkilala ng mga mahalagang bagay. Mga modernong uso sa pag-unlad ng mga natural na agham.

abstract, idinagdag 06/05/2008


Synergetics bilang isang teorya ng self-organizing system sa modernong siyentipikong mundo. Ang kasaysayan at lohika ng paglitaw ng isang synergetic na diskarte sa natural na agham. Ang impluwensya ng pamamaraang ito sa pag-unlad ng agham. Metodolohikal na kahalagahan ng synergetics sa modernong agham.

abstract, idinagdag noong 12/27/2016


Paghahambing, pagsusuri at synthesis. Ang mga pangunahing tagumpay ng NTR. Ang konsepto ni Vernadsky sa noosphere. Ang pinagmulan ng buhay sa lupa, ang pangunahing mga probisyon. Mga problema sa ekolohiya ng rehiyon ng Kurgan. Ang halaga ng natural na agham para sa sosyo-ekonomikong pag-unlad ng lipunan.

pagsubok, idinagdag noong 11/26/2009


Ang kakanyahan ng proseso ng kaalaman sa natural na agham. Mga espesyal na anyo (panig) ng kaalamang siyentipiko: empirical, teoretikal at produksiyon-teknikal. Ang papel na ginagampanan ng siyentipikong eksperimento at ang mathematical apparatus ng pananaliksik sa sistema ng modernong natural na agham.

ulat, idinagdag noong 02/11/2011


Paglalapat ng mga pamamaraan sa matematika sa natural na agham. Pana-panahong batas D.I. Mendeleev, ang modernong pagbabalangkas nito. Mga pana-panahong katangian ng mga elemento ng kemikal. Teorya ng istraktura ng mga atomo. Ang mga pangunahing uri ng ecosystem ayon sa kanilang pinagmulan at pinagmumulan ng enerhiya.

abstract, idinagdag noong 03/11/2016


Ang pag-unlad ng agham sa ikadalawampu siglo. sa ilalim ng impluwensya ng rebolusyon sa natural na agham sa pagliko ng ika-19–20 na siglo: mga pagtuklas, ang kanilang praktikal na aplikasyon - telepono, radyo, sinehan, mga pagbabago sa pisika, kimika, pag-unlad ng mga interdisiplinaryong agham; Psyche, talino sa mga teoryang pilosopikal.

2. Structural level ng matter organization at ang structure ng natural science

Ang pinakamahalagang katangian ng bagay ay istruktura at sistematiko. Ang bagay ay nakabalangkas sa isang tiyak na paraan sa lahat ng antas ng scale-time: mula sa elementarya na mga particle hanggang sa Uniberso sa kabuuan. Ang pagkakapare-pareho ay nangangahulugan ng pagkakasunud-sunod ng isang hanay ng mga magkakaugnay na elemento na may integridad na may kaugnayan sa iba pang mga bagay o panlabas na kondisyon. Kaya, ang sistema ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga panloob na koneksyon na mas malakas kaysa sa mga koneksyon sa kapaligiran.

Ipinahihiwatig nito ang pangangailangan hindi lamang upang i-systematize, pag-uri-uriin ang iba't ibang mga bagay ng kalikasan, ngunit din upang pag-aralan ang mga koneksyon sa pagitan ng mga ito, o mga pakikipag-ugnayan. Ang pinaka-kawili-wili mula sa isang pangunahing punto ng view ay ang tinatawag na pangunahing mga pakikipag-ugnayan na sumasailalim sa buong iba't ibang nakikita at kilala sa agham na puwersa ng pagkilos ng isang katawan sa isa pa. Ang bawat isa sa kanila ay may sariling pisikal na larangan. Ang kanilang bilang ay maliit (kasalukuyang tatlo: gravitational, electroweak at malakas), at may pag-asa na bilang resulta ng paglikha ng isang pangkalahatang teorya (superunification) maaari silang mabawasan sa isang Universal Force of Nature. Ang pandaigdigang problemang ito ay nasa agenda mula pa noong panahon ni A. Einstein, na ang henyo ay hindi sapat upang malutas ito, bagaman gumugol siya ng humigit-kumulang 30 sa mga huling taon ng kanyang buhay dito. Ang mga pag-asa para sa gayong posibilidad ay konektado sa katotohanan na mayroon nang isang unibersal na diskarte sa paglalarawan ng lahat ng mga uri ng mga pangunahing pakikipag-ugnayan, ibig sabihin, ang diskarte sa larangan ng quantum. Sa eskematiko, ang anumang pakikipag-ugnayan ng dalawang particle (katawan) sa vacuum (i.e., nang walang anumang transmitting media) ay maaaring ilarawan bilang pagpapalitan ng mga particle na ito sa pamamagitan ng quanta ng katumbas na field na ibinubuga ng isa sa mga ito at hinihigop ng isa pa. Kasabay nito, ang field quanta, na nagpapalaganap sa isang may hangganan na bilis (sa vacuum sa bilis ng liwanag), ay naglilipat ng enerhiya at momentum, na nadarama ng mga particle na sumisipsip sa kanila bilang pagkilos ng isang puwersa. Kaugnay ng may hangganang bilis ng pagpapalaganap ng field quanta sa kalawakan, ang konsepto ng "short-range interaction" ay itinatag. Nangangahulugan ito na ang anumang aksyon, anumang impormasyon ay ipinadala mula sa isang katawan patungo sa isa pa hindi kaagad, ngunit sunud-sunod mula sa punto hanggang punto na may isang may hangganan na bilis. Ang kabaligtaran na pananaw na nanaig noon - "malayuang aksyon" - intuitively, isang priori na ipagpalagay na ang impormasyon tungkol sa posisyon ng anumang particle at ang posisyon nito ay agad na kumakalat sa buong Uniberso, ay hindi nakayanan ang pagsubok ng karanasan at ngayon ay para lamang sa makasaysayang halaga.

Ang mga particle ay may rest mass, habang ang field quanta ay wala nito. Ang mga particle ay naisalokal sa isa o ibang rehiyon ng espasyo, at ang mga patlang ay ipinamamahagi sa loob nito. Ngunit sa parehong oras, pareho silang nagtataglay ng parehong mga katangian ng mga alon at mga katangian ng mga particle (ang tinatawag na "particle-wave dualism"). Ang posibilidad ng mga pagbabagong bagay - larangan - bagay sa mundo ng mga elementarya na particle ay sumasalamin sa panloob na pagkakaisa ng bagay.

Ang istraktura ng natural na agham. Ang pinakamahalagang mga yunit ng istruktura ng bagay ay maaaring ihanay ayon sa kanilang mga katangian na laki. Dito mahalagang maunawaan na pinag-uusapan lamang natin ang tungkol sa mga order ng magnitude na nagpapakilala sa lawak ng isang tipikal na kinatawan sa espasyo at ang tagal ng mga tipikal na proseso sa loob nito. Sa kabila ng pangkalahatang metodolohikal na pagkakaisa ng natural na agham (tingnan ang susunod na modyul), kapag ang mga katangiang dimensyon at oras ay nagbabago ng napakalaking bilang ng mga order ng magnitude, ito ay nagiging kinakailangan upang bumuo ng mga tiyak na pamamaraan para sa pananaliksik at pagsusuri. Sa isang pinalaki at napaka-kondisyon na batayan (sa kahulugan ng posisyon ng mga hangganan), ang kalikasan ay maaaring nahahati sa tatlong "palapag" (o "mga mundo"): micro-, macro- at mega-.

Ang una ay ang mundo ng elementarya na mga particle, pangunahing mga patlang at mga sistema na naglalaman ng isang maliit na bilang ng mga naturang particle. Ito ang mga ugat ng natural na agham, at ang pinakapangunahing mga problema ng uniberso ay puro sa kanila. Ang macroworld ay ang antas ng mga bagay at phenomena sa paligid natin na pamilyar sa atin. Kahit na ito ay tila napakalaki at lubhang magkakaibang, bagaman ito ay isang maliit na bahagi lamang ng kalikasan. Sa wakas, ang megaworld ay binubuo ng mga bagay na maihahambing sa laki sa Uniberso, ang mga sukat nito ay hindi pa naitatag kahit sa pagkakasunud-sunod ng magnitude. Ang isang mas detalyado at napaka-kondisyonal na dibisyon ng mga antas na ito ay humantong sa paglitaw ng mga kaukulang agham sa natural na agham: pisika, kimika, biology, atbp. Ang bawat isa sa kanila ay naglalaman ng humigit-kumulang isang daang mas makitid na partikular na mga disiplina (halimbawa, mechanics, thermodynamics, organic chemistry, zoology, botany, plant physiology, atbp.). Mayroon ding mga interdisciplinary na sangay ng agham, halimbawa, ang synergetics (mula sa salitang Griyego na joint, acting in concert) ay isang teorya ng self-organization sa bukas na non-equilibrium system, na sumasaklaw sa lahat ng antas ng istruktura ng bagay at isinasaalang-alang ang kalikasan bilang isang kumplikadong self-organizing system.

Ang macrocosm ay naa-access sa direktang pagmamasid, ang mga kaganapan dito ay pamilyar sa amin, nakikipag-ugnayan at nakikipag-ugnayan kami dito sa bawat sandali ng oras. Ito ay pinag-aralan ng tao sa loob ng maraming millennia at ang kaalaman tungkol dito ay may direktang praktikal na gamit. Gayunpaman, maraming mga hindi nalutas na misteryo ng kalikasan sa loob nito, at ang karamihan sa mga modernong siyentipiko ay patuloy na nagtatrabaho sa lugar na ito ng agham.

Ang mga kababalaghan sa micro at mega na mundo ay halos hindi nagpapakita ng kanilang sarili sa pang-araw-araw na antas, kaya maraming tao ang walang kamalayan sa kanilang pag-iral. Iniisip ng iba na sa praktikal na kahulugan ay wala silang kahulugan. Sa isang bahagi, ang puntong ito ng pananaw ay maaaring maunawaan, dahil sa katunayan, hindi lamang ang impluwensya, kundi pati na rin ang mismong pagkakaroon ng elementarya na mga particle o, sabihin nating, ang mga itim na butas sa kailaliman ng Uniberso, ay hindi maitatag nang walang sopistikadong mga instrumento. Kahit na ang mga ideya ng husay tungkol sa mga ito ay hindi maaaring makuha mula sa pang-araw-araw na karanasan, sa pamamagitan ng pagkakatulad sa mga kilalang macroscopic na kaganapan. Gayunpaman, tayo mismo, bilang mga macroscopic na bagay, ay binubuo ng 100% ng isang set ng elementarya na mga particle na nakaayos at magkakaugnay sa isang tiyak na paraan, at bahagi ng isang napakalaking Uniberso. Kaya't ang bagong kaalaman tungkol sa micro- at mega-worlds ay mahalaga hindi lamang sa cognitive o ideological sense, ngunit humahantong din sa mas malalim at mas malinaw na pag-unawa sa esensya ng mga prosesong nagaganap sa macro-world.

3. Pamamaraan at pamamaraan ng natural na agham

Pamamaraan - ito ay isang sistema ng pinakamahalagang mga prinsipyo at pamamaraan ng pag-oorganisa at pagpapatupad ng anumang uri ng aktibidad, pati na rin ang doktrina ng sistemang ito. Ang bawat uri ng aktibidad ay may sariling pamamaraan, na umiiral sa tahasan o implicit na anyo, na binuo at naayos sa anumang anyo o inilapat nang kusang at intuitive. Ang mga prinsipyo ay ang mga pangunahing probisyon ng pamamaraan, at ang mga pamamaraan ay isang hanay ng mga tiyak na pamamaraan kung saan ito o ganoong uri ng aktibidad ay isinasagawa (mula sa Greek na "methodos" - ang landas patungo sa isang bagay).

Ang pamamaraan ng agham sa pangkalahatan at lahat ng mga pamamaraang pang-agham ay nagmula sa prinsipyo ng causality . Ang nilalaman nito ay nagbago sa pag-unlad ng agham, ngunit ang pangunahing posisyon kung saan ang Pamamaraang makaagham, ay nananatiling hindi nagbabago: anuman ang nangyayari sa kalikasan ay dahil sa sarili nitong mga sanhi. Ang pandaigdigang gawain ng agham ay alamin ang lahat ng makabuluhang ugnayang sanhi-at-epekto sa nakapaligid na mundo. Maaaring sila ay non-one-dimensional, kumplikado, hindi kilala, ngunit hindi nito pinababayaan ang kanilang pag-iral. Ang kalikasan ay hindi nag-iiwan ng anumang lugar para sa arbitrariness, para sa supernatural na interbensyon ng ibang mga puwersa sa mundo.

Napakahalagang maunawaan na ang prinsipyo ng causality ay pangunahing hindi lamang para sa "eksaktong" mga agham, kundi pati na rin para sa kasaysayan, sosyolohiya, jurisprudence, atbp. Sa katunayan, mahirap isipin, halimbawa, ang isang imbestigador na nag-iimbestiga ng isang kriminal na pagkakasala at pinahihintulutan ang "mga himala" sa anyo ng ebidensya na lumilitaw o nawala nang walang dahilan mula sa isang pinangyarihan ng krimen, isang "supernatural" na instinct para sa pagdadala ng pera sa isang bangko, o isang biglaang pagbaba sa presyo ng ilang mga bahagi.

Ang tanyag na pilosopo, pisiko, matematiko at physiologist ng Pransya noong ika-17 siglo, si R. Descartes, ay bumalangkas ng konsepto ng pamamaraan tulad ng sumusunod: “Sa pamamaraan, ang ibig kong sabihin ay tiyak at simpleng mga tuntunin, mahigpit na pagsunod kung saan ... nang hindi nag-aaksaya ng lakas ng kaisipan, ngunit ang unti-unti at patuloy na pagtaas ng kaalaman, ay nag-aambag sa katotohanan na ang isip ay nakakamit ng tunay na kaalaman sa lahat ng bagay na magagamit nito. Sa ating panahon, ang terminong "algorithm" ay tumutugma sa pag-unawang ito.

Kadalasan mayroong ilang mga grupo (mga antas) pamamaraan ng kaalaman , sa partikular, sa halos lahat ng klasipikasyon mayroong:

 Pangkalahatang siyentipikong pamamaraan

 Pribadong siyentipikong pamamaraan

 Mga espesyal na pamamaraan

Ayon sa iba pang pamantayan, maaari silang nahahati sa empirical, theoretical at modelling na pamamaraan .

Sa turn, lahat ng mga ito ay maaaring iba-iba pa. Kaya, ang mga pangkalahatang siyentipikong empirikal na pamamaraan ay kinabibilangan pagmamasid, eksperimento, pagsukat.

Ang pagmamasid ay ang pinakasimple sa kanila. Sa mga unang yugto ng pag-unlad ng anumang agham, ang mga obserbasyon ay may mahalagang papel at bumubuo ng empirikal na batayan ng agham. Pinapayagan ka nitong maghanap, maghambing, mag-uri-uriin ang mga bagay, atbp., gayunpaman, habang umuunlad ang agham, bumababa ang halaga nito. Ang isang mas nagbibigay-kaalaman na eksperimento ay ang may layuning epekto sa isang bagay sa ilalim ng mahigpit na kinokontrol na mga kondisyon at ang pag-aaral ng pag-uugali nito sa ilalim ng mga kundisyong ito.

Ang sining ng eksperimento, una sa lahat, ay tiyak sa paglikha ng gayong mga pang-eksperimentong kondisyon na nagbibigay-daan sa iyo na "i-clear" ang sitwasyon mula sa impluwensya ng isang malaking bilang ng mga side factor at mag-iwan ng isa o dalawa na maaari mong sinasadyang kontrolin at sadyang maimpluwensyahan ang object, pinag-aaralan ang mga tugon nito sa mga kinokontrol na impluwensyang ito. . Kasabay nito, madalas na hindi alam nang maaga kung aling mga salik ang mahalaga at kung alin ang hindi gaanong mahalaga, kung ang lahat ng hindi nakokontrol na mga epekto ay hindi kasama at kung sila ay lumikha ng interference na maihahambing o mas malaki pa kaysa sa tugon ng bagay sa isang kinokontrol na epekto. Sa mismong pagbabalangkas ng eksperimento, na naglilimita sa antas ng kalayaan ng bagay at ang hanay ng mga salik na kumikilos dito, mayroong isang malaking panganib ng "pagtapon ng sanggol sa labas ng paliguan na may bula".

Ang mga eksperimento ay maaaring qualitative o quantitative. Ang una ay makakatulong sa paglutas ng mga pangunahing katanungan: umiiral ba ang gayong epekto sa kalikasan? Tumataas o bumababa ba ang rate ng proseso habang tumataas ang presyon? Talagang pare-pareho ba ang halagang ito kapag nagbabago ang mga kondisyon sa isang malawak na hanay (halimbawa, ang singil ng isang electron, ang bilis ng liwanag sa isang vacuum, atbp.)? atbp. Ang mga quantitative na eksperimento na kinasasangkutan ng mga sukat ay higit na nagbibigay-kaalaman. Kaya, ang bantog na Ingles na pisiko na si W. Thomson (Lord Kelvin), kung saan pinangalanan ang sukat ng ganap na temperatura, ay sumulat ng "lahat ng bagay ay kilala lamang hangga't maaari itong masukat." Ang pagsukat ay ang proseso ng pagtukoy ng mga quantitative na katangian ng isang bagay o proseso, na ipinahayag sa naunang tinanggap na mga yunit ng pagsukat ng isang naibigay na halaga (halimbawa, sa metro, segundo, gramo, Volts, degrees, atbp.).

Ang abstraction, thought experiment, induction, deduction, atbp. ay maaaring makilala sa mga pangkalahatang siyentipikong teoretikal na pamamaraan. abstraction Binubuo ang pagpapasimple ng kaisipan ng bagay sa pamamagitan ng pagwawalang-bahala sa isang bilang ng mga hindi gaanong kahalagahan nito (sa ibinigay na pagbabalangkas ng problema) na mga tampok at pinagkalooban ito ng ilang (minsan isa, dalawa) na pinakamahalaga, halimbawa, isang materyal na punto, isang birch, isang hindi matatag na estado. Sa unang halimbawa, ang lahat ng geometriko at pisikal na katangian ng isang tunay na katawan (volume, hugis, materyal at mga pisikal na katangian nito) ay binabalewala, maliban sa masa, na kung saan ay puro isip sa gitna ng masa. Sa pangalawa, sa kabila ng katotohanan na walang dalawang ganap na magkaparehong birch sa mundo, malinaw pa rin nating naiintindihan na pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang uri ng puno na may sariling katangian ng arkitektura, hugis at istraktura ng mga dahon, atbp., sa ang ikatlong halimbawa ay nangangahulugan ng ilang abstract na sistema (nang hindi isinasaalang-alang ang istraktura at komposisyon nito), na, sa ilalim ng impluwensya ng hindi gaanong maliit na random na mga sanhi, ay maaaring umalis sa paunang estado nito, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na hanay ng mga parameter, at kusang pumasa sa isa pa, na may ibang hanay ng mga katangian. Siyempre, sa pagsasaalang-alang na ito nawalan tayo ng maraming mga detalye na nagpapakilala sa tunay na bagay, ngunit bilang kapalit ay nakakakuha tayo ng isang simpleng pamamaraan na nagbibigay-daan para sa malawak na mga generalization. Sa katunayan, hindi namin maaaring itakda sa ating sarili ang gawain ng pag-aaral ng bawat birch sa Earth, kahit na lahat sila ay naiiba sa bawat isa sa ilang paraan.

Ang isang materyal na punto sa iba't ibang mga gawain ay maaaring mangahulugan ng isang molekula, isang kotse, ang Buwan, ang Earth, ang Araw, atbp. Ang ganitong abstraction ay maginhawa para sa paglalarawan ng mekanikal na paggalaw, ngunit ito ay ganap na hindi produktibo kapag sinusuri, sabihin, ang pisikal o kemikal na mga katangian ng isang tunay na solidong katawan. Maraming mga lubhang kapaki-pakinabang na abstraction ang nakaligtas sa mga siglo at millennia (atom, geometric point at tuwid na linya), bagama't sila ay puno ng iba't ibang kahulugan sa iba't ibang panahon. Ang iba - (caloric, world ether) ay hindi tumayo sa pagsubok ng oras at karanasan.

Ang isa pang paraan ng teoretikal na pagsusuri ay eksperimento sa pag-iisip . Isinasagawa ito gamit ang mga ideyal na bagay na sumasalamin sa pinakamahalagang katangian ng mga tunay, at sa ilang mga kaso ay ginagawang posible, sa pamamagitan ng mga lohikal na pagbabawas, upang makakuha ng ilang mga paunang resulta na makakatulong upang gawing simple at paliitin ang saklaw para sa karagdagang detalyadong pag-aaral. . Maraming mga pangunahing problema sa natural na agham ang nalutas sa pamamaraang ito. Kaya, natuklasan ni Galileo ang batas ng pagkawalang-galaw, pagpapababa ng kaisipan, at pagkatapos ay ganap na hindi kasama ang mga puwersa ng friction sa panahon ng paggalaw, at nilinaw ni Maxwell ang kakanyahan ng pinakamahalagang batas para sa pag-unawa sa kalikasan - ang pangalawang batas ng thermodynamics - sa pamamagitan ng paglalagay ng mental na hypothetical na "demonyo. ” sa landas ng mga lumilipad na molekula, pinagbubukod-bukod ang mga ito ayon sa bilis .

Induction (mula sa Latin na inductio - patnubay, pagganyak, paggulo) ay isang paraan ng pag-unawa, na binubuo sa pagkuha, pagkuha ng mga pangkalahatang paghuhusga, panuntunan, batas batay sa mga indibidwal na katotohanan. Yung. Ang induction ay ang paggalaw ng kaisipan mula sa partikular tungo sa pangkalahatan at higit na pangkalahatan. Sa mahigpit na pagsasalita, karamihan sa mga pinaka-pangkalahatang batas ng kalikasan ay nakuha sa pamamagitan ng induction, dahil ganap na hindi makatotohanang pag-aralan nang lubusan ang lahat ng bagay ng ganitong uri. Karaniwan, ang tanong ay kung gaano karaming mga espesyal na kaso ang kailangang isaalang-alang at pagkatapos ay isaalang-alang upang makagawa ng isang nakakumbinsi na pangkalahatang konklusyon sa batayan na ito. Naniniwala ang mga may pag-aalinlangan na imposibleng mapagkakatiwalaang patunayan ang anuman sa ganitong paraan, dahil ni isang libo, o isang milyon, o isang bilyong katotohanan na nagpapatunay sa isang pangkalahatang konklusyon ay ginagarantiyahan na ang libo at una o milyon at unang katotohanan ay hindi sasalungat dito.

Ang pamamaraan na kabaligtaran sa direksyon ng paggalaw ng pag-iisip - mula sa pangkalahatan hanggang sa partikular - ay tinatawag bawas (mula sa Latin na deductio - derivation). Alalahanin ang sikat na paraan ng deductive ng detective na si Sherlock Holmes. Yung. Ang pagbabawas at induction ay mga pantulong na pamamaraan para sa pagbuo ng mga lohikal na hinuha.

Humigit-kumulang sa parehong ratio sa kanilang mga sarili ang mga pamamaraan pagsusuri at synthesis , ginamit sa parehong empirikal at teoretikal na pag-aaral. Ang pagsusuri ay ang mental o tunay na paghahati ng isang bagay sa mga bahaging bahagi nito at ang pag-aaral ng mga ito nang hiwalay. Alalahanin ang isang ordinaryong polyclinic - isang institusyon para sa pagsusuri at paggamot ng mga sakit ng tao at istraktura nito, na kinakatawan ng mga tanggapan ng isang oculist, neuropathologist, cardiologist, urologist, atbp. Dahil sa pambihirang kumplikado ng katawan ng tao, mas madaling turuan ang isang doktor na kilalanin ang mga sakit ng mga indibidwal na organo o sistema, at hindi ang buong organismo sa kabuuan. Sa ilang mga kaso, ang diskarte na ito ay nagbibigay ng nais na resulta, sa mas kumplikadong mga kaso ay hindi. Samakatuwid, ang mga pamamaraan ng pagsusuri ay pupunan ng paraan ng synthesis, i.e. pinagsasama-sama ang lahat ng kaalaman tungkol sa mga partikular na katotohanan sa isang magkakaugnay na kabuuan.

Sa nakalipas na ilang dekada, ang mga pamamaraan ay masinsinang binuo pagmomodelo , na mas bata, ngunit mas maunlad na mga kapatid ng pamamaraan mga pagkakatulad . Ang konklusyon "sa pamamagitan ng pagkakatulad" ay isinasagawa sa pamamagitan ng paglilipat ng mga resulta na nakuha sa isang bagay patungo sa isa pa - "katulad". Ang antas ng pagkakatulad na ito ay tinutukoy ng iba't ibang pamantayan, karamihan sa sistematikong ipinakilala sa tinatawag na "Teorya ng Pagkakatulad".

Ang pagmomodelo ay karaniwang nahahati sa mental, pisikal at numerical (computer). Ang mental modeling ng isang tunay na bagay o proseso sa pamamagitan ng mga ideal na bagay at koneksyon ay ang pinakamahalagang paraan ng agham. Kung walang mental model, imposibleng maunawaan, bigyang-kahulugan ang mga resulta ng isang eksperimento, "idisenyo" ang isang matematikal o computer na modelo ng isang phenomenon, o mag-set up ng isang kumplikadong full-scale na eksperimento. Kilala hindi lamang para sa kanyang makikinang na mga resulta sa pisika, kundi pati na rin sa kanyang nakakatawang mga pahayag, minsang sinabi ng Academician na si A. Migdal: "Kung ang matematika ay ang sining ng pag-iwas sa mga kalkulasyon ("purong", hindi inilapat na matematika, bilang panuntunan, ay hindi nakikitungo na may mga kalkulasyon), kung gayon ang teoretikal na pisika ay ang sining ng pagkalkula nang walang matematika." Siyempre, dito ang salitang "kalkulahin" ay walang literal na kahulugan - paggawa ng maingat, tumpak na mga kalkulasyon. Ito ay nagpapahiwatig ng sining ng paghula ng resulta sa loob ng balangkas ng isang matagumpay, sapat na modelo sa pagkakasunud-sunod ng magnitude, o sa anyo ng isang ratio: kung ang isang halaga ay umabot sa isang tiyak na halaga, kung gayon ang isa ay magiging katumbas ng iyon, o ang nais ang halaga ay dapat na mas malaki kaysa sa ilang kritikal na halaga, o nasa isang partikular na halaga ng pagitan. Bilang isang patakaran, sa karamihan ng mga gawain at tunay na mga problema, ang isang mataas na kwalipikadong siyentipiko ay maaaring magkaroon ng gayong mga konklusyon nang hindi nagsasagawa ng anumang mga eksperimento, ngunit sa pamamagitan lamang ng pagbuo sa kanyang isip ng ilang husay na modelo ng hindi pangkaraniwang bagay. Ang sining ay nakasalalay sa paggawa ng modelong makatotohanan at sa parehong oras ay simple.

Ang pisikal (paksa) na pagmomodelo ay isinasagawa sa mga kaso kung saan imposible o mahirap (para sa mga teknolohikal o pinansyal na dahilan) na magsagawa ng eksperimento sa orihinal na bagay. Halimbawa, upang matukoy ang mahirap kalkulahin na aerodynamic drag ng isang sasakyang panghimpapawid, kotse, tren, o hydrodynamic na drag ng isang barko, ang isang pinaliit na laki na modelo ay karaniwang itinatayo sa yugto ng disenyo at tinatangay ito sa mga espesyal na wind tunnel o hydraulic. mga channel. Sa isang kahulugan, ang anumang natural na eksperimento ay maaaring ituring bilang isang pisikal na modelo ng ilang mas kumplikadong sitwasyon.

Ang pagmomodelo ng matematika ay ang pinakamahalagang uri ng simbolikong pagmomolde. (Kabilang din ang mga ito ng iba't ibang graph at topological na representasyon, simbolikong talaan ng istruktura ng mga molekula at kemikal na reaksyon, at marami pang iba). Sa esensya, ang isang mathematical model ay isang sistema ng mga equation na dinagdagan ng mga kundisyon ng inisyal at hangganan at iba pang data na kinuha mula sa karanasan. Upang maging mabisa ang naturang pagmomodelo, kinakailangan, una, na bumuo ng isang mental model na sapat sa kababalaghan na pinag-aaralan, na sumasalamin sa lahat ng mahahalagang aspeto ng phenomenon, at pangalawa, upang malutas ang isang puro matematikal na problema, na kadalasang may napakataas na antas ng pagiging kumplikado.

Sa wakas, sa nakalipas na mga dekada, ang mga pamamaraan ng computer simulation ay naging napakapopular. Kadalasan, ito ay mga numerical na pamamaraan, i.e. hindi nagbibigay ng solusyon sa problema sa pangkalahatang anyo, gaya ng pagmomodelo ng matematika. Nangangahulugan ito na ang bawat partikular na numerical na bersyon ng parehong problema ay nangangailangan ng bagong kalkulasyon.

Ang mga partikular at espesyal na pamamaraan ay interesado sa mga kinatawan ng mga partikular na disiplinang pang-agham, at hindi namin isasaalang-alang ang mga ito.

Metodolohikal na pundasyon ng natural na agham. Magpatuloy tayo ngayon sa isang talakayan ng pinakamahalaga at pangkalahatang mga prinsipyong pamamaraan para sa natural na agham. mga prinsipyo ng siyentipikong pagkamalikhain, mga mithiin, pamantayan at pamantayan ng agham . Ang pinakamahalaga sa kanila ay ang mga sumusunod:

1. Ang materyalistikong batayan ng pananaw sa mundo, kawalang-kinikilingan, paniniwala sa pagkakakilanlan ng kalikasan sa pamamagitan ng mga makatwirang pamamaraan. Sa turn, ang mga kinakailangang ito ay direktang nauugnay sa pinakamahalagang konsepto ng metodolohikal ng kondisyon ng lahat ng nangyayari sa katotohanan sa pamamagitan ng mga ugnayang sanhi.

2. Ang paggamit ng mahigpit na tinukoy na mga konsepto, katangian, halaga. Kasabay nito, kinakailangang maunawaan na imposibleng ganap na tukuyin ang anumang bagay o proseso. Ano ang ballpen na kasalukuyan mong ginagamit para salungguhitan ang teksto? Nasaan ang hangganan sa pagitan niya at ng nakapaligid na hangin sa labas at sa pagitan niya at ng tinta sa loob sa papel? Ano ang proseso ng salungguhit sa teksto? Ito ba ang pisikal na proseso ng paglilipat ng tinta sa papel, o ang kemikal na proseso ng pakikipag-ugnayan ng mga molekula ng tinta sa mga molekula ng papel, o ang intelektwal na proseso ng pagpili at pag-highlight ng pinakamahalagang mga fragment ng teksto? Malinaw na ang pagpili ay nakasalalay sa likas na katangian ng gawain at ang hanay ng mga inaasahang resulta. Malaki ang panganib ng subjectivism dito, dahil ang mismong pagbabalangkas ng problema ay naglalaman na ng limitadong hanay ng mga posibleng solusyon.

3. Reproducibility ng mga resulta sa ilalim ng mga katulad na kondisyon. Ang prinsipyong ito ay nagpapahiwatig na kung ang mga kondisyon para sa pag-obserba ng isang tiyak na kababalaghan ay muling nilikha sa ibang lugar (laboratoryo, produksyon) o sa parehong lugar, ngunit pagkatapos ng ilang oras, ang phenomenon o proseso ay mauulit muli. Yung. ang tanging tanong ay ang kalubhaan ng mga kundisyong pang-eksperimento, ang katumpakan ng pagpaparami ng lahat ng mga pangyayari. Tulad ng nabanggit na, imposibleng magparami at sukatin ang anumang bagay na ganap na eksakto, ngunit ang abstracting mula sa hindi gaanong mahalagang mga detalye, maaari mong ulitin ang pangunahing, pangunahing resulta nang maraming beses hangga't gusto mo.

4. Ang huling halimbawa sa pakikibaka ng mga teorya, ideya, konsepto ay karanasan (eksperimento). Siya lamang ang pinakamataas na hukom sa tanong kung ano ang Katotohanan, at hindi ang pinaka-elegante, lohikal o makapangyarihang mga paghatol. Hindi kailangang makita dito ang pagsalungat ng teorya at karanasan. Puro theoretically, maraming mga bagay, mga batas ang natuklasan (halimbawa, mga electromagnetic wave, maraming elementarya na particle, astronomical na bagay, atbp.), Ngunit ang lahat ng mga pagtuklas na ito ay nakatanggap ng katayuan ng mahigpit na siyentipikong mga katotohanan pagkatapos lamang ng eksperimentong kumpirmasyon. Ang ganitong pag-unawa sa kaugnayan sa pagitan ng papel ng teorya at praktika sa natural na agham ay hindi kaagad lumitaw. Sa unang bahagi lamang ng Middle Ages, sa paglaban sa mga pamamaraan ng eskolastiko, ang pangangailangan para sa eksperimentong pagpapatunay ng anumang mga konklusyon ay pinalakas, gaano man ang mga awtoridad na ipinahayag nila at lohikal na magkakasuwato at hindi masisisi. Ang prinsipyong ito ay pinaka-malinaw at maigsi na binuo, marahil, ng English thinker noong ika-16-17 na siglo, si Francis Bacon: "Ang pamantayan ng katotohanan ay kasanayan" sa kanyang akdang "The New Organon" (1620), na isinulat, parang , sa pagpapatuloy at pag-unlad ng sikat na gawain ni Aristotle , mas tiyak, isang koleksyon ng mga lohikal at pamamaraan na gawa na "Organon" (mula sa Latin na instrumento, tool) noong ika-4 na siglo BC. Sa isang mas masining na anyo, ang parehong prinsipyo ay ipinahayag sa sikat na parirala ni J. Goethe: "Ang teorya, aking kaibigan, ay tuyo, ngunit ang puno ng buhay ay berde."

5. Sa nakaraang modyul, napag-usapan na natin ang pagnanais na mabilang at mailarawan ang nakapaligid na katotohanan. Sa modernong natural na agham, ang mga quantitative na pamamaraan at mathematical apparatus ay gumaganap ng malaki at patuloy na tumataas na papel. Kaya't ang "mathematization" ng kaalaman tungkol sa kalikasan ay maaaring ituring na halos sapilitan na pangangailangan.

6. Sa simula ng modyul na ito, tinalakay ang papel na ginagampanan ng pagmomolde bilang pangkalahatang siyentipikong pamamaraan ng pag-aaral ng Kalikasan. Kaugnay ng pagnanais na "mathematize" ang natural na agham, ang paglikha ng mga modelo ng isang uri o iba pa ay halos sapilitan sa lahat ng mga yugto ng pananaliksik, kung ito ay nag-iisip tungkol sa isang ideya o isang pag-iisip na eksperimento, isang buong sukat na eksperimentong pag-setup at karanasan. , pagproseso at pagbibigay-kahulugan sa mga resultang nakuha. Sinusubukang ipahayag ang sitwasyong ito sa isang laconic form ng isang aphorism, maaaring sabihin ng isa "Ang modernong natural na agham ay isang mundo ng dami ng mga modelo." Kung walang makatwiran, maingat, kwalipikadong pagpapasimple ng isang tunay na sitwasyon, proseso, bagay, imposibleng gumawa ng anumang epektibong pamamaraang matematikal.

7. Nasa Middle Ages na, malinaw na ang paglaki ng avalanche ng iba't ibang mga katotohanan, datos, teorya ay nangangailangan ng kanilang sistematisasyon at pangkalahatan. Kung hindi, ang daloy ng impormasyon ay matatalo at lulunurin ang pangunahing, pangunahing mga probisyon sa isang dagat ng mga detalye. Kasabay nito, ang mga bagong konsepto, bagay, prinsipyo, "mga kakanyahan" ay dapat na ipakilala sa agham na may pinakadakilang pangangalaga, maingat na suriin kung ang mga ito ay nabawasan sa mga kilala, kung sila ay kanilang mga uri lamang. Pinoprotektahan ng mahigpit na filter na ito ang agham mula sa hindi makatarungang pamamaga, ginagawa ito malawak na kahulugan"internasyonal", transparent, naa-access para sa pag-unawa at mastering ng iba't ibang mga layer ng lipunan. Ang panganib ng kabaligtaran na diskarte ay naging maliwanag din sa bukang-liwayway ng klasikal na natural na agham, at sa aphoristic na anyo na likas sa oras na iyon, ang pangangailangan para sa laconism, pangkalahatan, universality ay binuo ng Ingles na pilosopo noong ika-14 na siglo. Occam: "Hindi dapat paramihin ang mga entity maliban kung talagang kinakailangan" o sa isang mas maluwag na pagsasalin " huwag mag-imbento ng mga hindi kinakailangang entidad ". Kadalasan ang pinakamahalagang metodolohikal na prinsipyong ito ng agham ay tinatawag na " Ang labaha ni Occam ", pinutol ang hindi kailangan, hindi produktibo at artipisyal na ipinakilala na "mga kakanyahan" na nakakalat sa agham.

8. Ang pangangailangan para sa integrasyon, unibersalisasyon ng kaalaman, na binabawasan ang mga ito sa pinakamaliit na posibleng bilang ng mga pangunahing prinsipyo ay isang ideyal na sinisikap ng mga palaisip mula pa noong sinaunang Greece. Kasabay nito, ito ay nakita bilang ang pinakamataas na aesthetics ng agham, na sumasalamin sa pagkakaisa ng istraktura ng mundo. "Ang pagbawas ng marami sa isa ay ang pangunahing prinsipyo ng kagandahan," binuo ni Pythagoras ang prinsipyong ito nang napakaikli noong ika-5 siglo BC.

9. Dahil ang agham ay hindi isang hanay ng mga ossified na panuntunan, batas, teorya, ngunit isang dinamikong umuunlad at patuloy na nagpapanibagong buhay na organismo, ang tanong ay regular na lumilitaw tungkol sa kaugnayan sa pagitan ng itinatag na "lumang" kaalaman at umuusbong na "bagong" kaalaman. Sa isang banda, kung ang isang tiyak na batas, teorya, doktrina, sa pamamagitan ng maraming mga pagsusuri, mga eksperimento sa pagkontrol, mga aplikasyon sa mga praktikal na problema, ay nakatanggap ng katayuan na hindi isang hypothesis, ngunit isang maaasahang katotohanan, kung gayon nakapasok na sila sa gintong pondo ng agham. Sa kabilang banda, kung may lumitaw na mga bagong data o teorya na sumasalungat sa mga luma, ngunit naglalarawan ng mga kaugnay na phenomena nang mas mahusay, mas ganap, o ang mga hindi maipaliwanag sa loob ng balangkas ng mga lumang ideya, ang huli ay dapat magbigay daan sa bago . Ngunit paano sumuko? Tahimik lang na magretiro sa mga archive ng kasaysayan ng agham, nagpapalaya sa isang angkop na lugar, o manatili sa mga ranggo, ngunit sa ibang kapasidad, nakikipag-ugnayan sa isang tiyak na paraan sa mga bagong ideya? Mahirap isipin na, sabihin nating, ang napakalakas na teorya gaya ng klasikal na mekanika ni Sir I. Newton, na nagpapatunay ng bisa at pagiging mabunga nito sa loob ng tatlong siglo (kapwa sa mundo ng paggalaw ng mga particle ng alikabok, bola, makina ng singaw, barko, at sa mundo ng mga planeta) ay magiging mali o hindi kailangan pagkatapos ng paglikha ng quantum mechanics. Si Niels Bohr, isang napakatalino na Danish na physicist, isa sa mga tagapagtatag ng quantum mechanics, na nag-iisip tungkol sa problemang ito, ay binuo noong 1918 ang pinakamahalagang pamamaraang pamamaraan: prinsipyo ng pagsang-ayon . Sa madaling salita, ito ay nakasalalay sa katotohanan na ang isang mas unibersal na bagong konsepto, isang teorya (kung ito ay hindi haka-haka, ngunit totoo sa katotohanan), ay hindi dapat i-cross out ang mahusay na pinagkadalubhasaan at paulit-ulit na nasubok na lumang pagtuturo, ngunit sumipsip ito bilang isang espesyal na. kaso (Larawan 3.3). Sa kasong ito, kadalasan ay madaling bumalangkas ng mga kundisyon (mga limitasyon ng pagkakalapat) kung saan ang luma (karaniwang mas simpleng teorya) ay magbibigay ng mga tamang resulta. Siyempre, maaari rin silang makuha mula sa isang mas pangkalahatan ngunit mas kumplikadong bagong teorya, ngunit hindi ito makatwiran mula sa punto ng view ng mga gastos sa paggawa. Hindi lamang classical at quantum mechanics, kundi pati na rin, halimbawa, thermodynamics ng equilibrium system at synergetics (theory of self-organization in open non-equilibrium systems), classical Faraday-Maxwell electromagnetism at quantum electrodynamics, motion mechanics na may maliit (kumpara sa ang bilis ng liwanag) mga tulin at ang espesyal na teorya ng relativity ni Einstein (mekanika ng paggalaw sa malapit-liwanag na bilis), Darwinismo at genetika, at marami pang ibang sangay ng natural na agham. Ito, siyempre, ay hindi ibinubukod ang pagkalanta at pagkalimot ng mga ideya, konsepto, teorya na hindi nakapasa sa pagsubok ng eksperimento (halimbawa, ang teorya ng caloric, panghabang-buhay na paggalaw, atbp.), ngunit sa napakalaking karamihan ng mga kaso , ang mga kontradiksyon sa agham ay inalis alinsunod sa prinsipyo ng pagsusulatan.

Mayroong mas mahahalagang bagay sa mundo
kahanga-hangang mga pagtuklas ay kaalaman
ang paraan ng ginawa nila.
G. Sa Leibniz

Ano ang isang pamamaraan? Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng pagsusuri at synthesis, induction at deduction?

Lesson-lecture

Ano ang isang pamamaraan. Pamamaraan sa agham ay tinatawag nilang paraan ng pagbuo ng kaalaman, isang anyo ng praktikal at teoretikal na pag-unlad ng realidad. Inihambing ni Francis Bacon ang pamamaraan sa isang lampara na nag-iilaw sa daan para sa isang manlalakbay sa dilim: "Kahit na ang pilay na naglalakad sa kalsada ay nauuna sa taong walang daan." Ang tamang napiling paraan ay dapat na malinaw, lohikal, humantong sa isang tiyak na layunin, at magbunga ng mga resulta. Ang doktrina ng isang sistema ng mga pamamaraan ay tinatawag na metodolohiya.

Ang mga pamamaraan ng katalusan na ginagamit sa aktibidad na pang-agham ay empirical(praktikal, eksperimental) - pagmamasid, eksperimento at teoretikal(logical, rational) - pagsusuri, synthesis, paghahambing, pag-uuri, sistematisasyon, abstraction, generalization, pagmomodelo, induction, deduction. Sa totoong siyentipikong kaalaman, ang mga pamamaraang ito ay palaging ginagamit sa pagkakaisa. Halimbawa, kapag bumubuo ng isang eksperimento, kinakailangan ang isang paunang teoretikal na pag-unawa sa problema, ang pagbabalangkas ng isang hypothesis ng pananaliksik, at pagkatapos ng eksperimento, kinakailangan na iproseso ang mga resulta gamit ang mga pamamaraan ng matematika. Isaalang-alang ang mga tampok ng ilang teoretikal na pamamaraan ng katalusan.

Halimbawa, ang lahat ng mga mag-aaral sa high school ay maaaring hatiin sa mga subclass - "babae" at "lalaki". Maaari ka ring pumili ng isa pang feature, gaya ng taas. Sa kasong ito, ang pag-uuri ay maaaring isagawa sa iba't ibang paraan: halimbawa, pumili ng limitasyon sa taas na 160 cm at uriin ang mga mag-aaral sa mga subclass na "mababa" at "mataas" o hatiin ang sukat ng paglago sa mga segment na 10 cm, pagkatapos ay ang pag-uuri. ay magiging mas detalyado. Kung ihahambing natin ang mga resulta ng naturang pag-uuri sa loob ng ilang taon, ito ay magbibigay-daan sa atin na empirikal na magtatag ng mga uso sa pisikal na pag-unlad ng mga mag-aaral.

CLASSIFICATION AT SYSTEMATIZATION. Ang pag-uuri ay nagbibigay-daan sa iyo upang ayusin ang materyal na pinag-aaralan, pagsama-samahin ang hanay (klase) ng mga bagay na pinag-aaralan sa mga subset (subclass) alinsunod sa napiling tampok.

Ang pag-uuri bilang isang paraan ay maaaring gamitin upang makakuha ng bagong kaalaman at maging batayan sa pagbuo ng mga bagong teoryang siyentipiko. Sa agham, ang mga pag-uuri ng parehong mga bagay ay karaniwang ginagamit ayon sa iba't ibang pamantayan, depende sa mga layunin. Gayunpaman, ang tanda (ang batayan para sa pag-uuri) ay palaging pinipili nang mag-isa. Halimbawa, hinahati ng mga chemist ang klase na "mga acid" sa mga subclass pareho sa antas ng dissociation (malakas at mahina), at sa pagkakaroon ng oxygen (na naglalaman ng oxygen at walang oxygen), at sa pamamagitan ng mga pisikal na katangian (volatile - non-volatile. ; natutunaw - hindi matutunaw), at iba pang mga tampok.

Ang pag-uuri ay maaaring magbago sa kurso ng pag-unlad ng agham. Sa kalagitnaan ng XX siglo. ang pag-aaral ng iba't ibang mga reaksyong nuklear ay humantong sa pagkatuklas ng mga elementarya (non-fissile) na mga particle. Sa una, nagsimula silang uriin ayon sa masa; ganito ang hitsura ng mga lepton (maliit), meson (intermediate), baryon (malaki) at hyperon (superlarge). Ang karagdagang pag-unlad ng pisika ay nagpakita na ang pag-uuri ayon sa masa ay may maliit na pisikal na kahulugan, ngunit ang mga termino ay napanatili, na nagreresulta sa paglitaw ng mga lepton, na mas malaki kaysa sa mga baryon.

Ang pag-uuri ay maginhawang makikita sa anyo ng mga talahanayan o diagram (mga graph). Halimbawa, ang pag-uuri ng mga planeta ng solar system, na kinakatawan ng isang diagram ng graph, ay maaaring magmukhang ganito:

Pakitandaan na ang planetang Pluto sa klasipikasyong ito ay kumakatawan sa isang hiwalay na subclass, hindi kabilang sa alinman sa mga terrestrial na planeta o mga higanteng planeta. Ito ay isang dwarf planeta. Napansin ng mga siyentipiko na ang Pluto ay katulad ng mga katangian sa isang asteroid, na maaaring marami sa paligid ng solar system.

Sa pag-aaral ng mga kumplikadong sistema ng kalikasan, ang pag-uuri ay aktwal na nagsisilbing unang hakbang patungo sa pagbuo ng isang natural na teoryang siyentipiko. Susunod, higit pa mataas na lebel ay sistematisasyon (systematics). Ang systematization ay isinasagawa batay sa pag-uuri ng isang sapat na malaking halaga ng materyal. Kasabay nito, ang pinakamahalagang mga tampok ay pinili, na nagbibigay-daan sa pagpapakita ng naipon na materyal bilang isang sistema na sumasalamin sa lahat ng iba't ibang mga ugnayan sa pagitan ng mga bagay. Ito ay kinakailangan sa mga kaso kung saan mayroong iba't ibang mga bagay at ang mga bagay mismo ay kumplikadong mga sistema. Ang resulta ng systematization ng siyentipikong datos ay taxonomy, o, sa madaling salita, taxonomy. Ang sistematiko, bilang isang larangan ng agham, ay binuo sa mga larangan ng kaalaman gaya ng biology, heolohiya, linggwistika, at etnograpiya.

Ang isang yunit ng taxonomy ay tinatawag na isang taxon. Sa biology, ang taxa ay, halimbawa, isang uri, klase, pamilya, genus, order, atbp. Ang mga ito ay pinagsama sa isang solong sistema ng taxa ng iba't ibang ranggo ayon sa isang hierarchical na prinsipyo. Ang ganitong sistema ay nagsasama ng isang paglalarawan ng lahat ng umiiral at extinct na mga organismo, nalaman ang mga paraan ng kanilang ebolusyon. Kung nakahanap ang mga siyentipiko ng isang bagong species, dapat nilang kumpirmahin ang lugar nito sa pangkalahatang sistema. Maaaring gumawa ng mga pagbabago sa system mismo, na nananatiling umuunlad at pabago-bago. Pinapadali ng systematics ang pag-navigate sa buong iba't ibang mga organismo - halos 1.5 milyong species ng mga hayop lamang ang kilala, at higit sa 500 libong mga species ng mga halaman, hindi binibilang ang iba pang mga grupo ng mga organismo. Ang modernong biological systematics ay sumasalamin sa batas ni Saint-Hilaire: "Ang lahat ng pagkakaiba-iba ng mga anyo ng buhay ay bumubuo ng isang natural na sistema ng taxonomic na binubuo ng mga hierarchical na grupo ng taxa ng iba't ibang ranggo."

INDUCTION AT DEDUKSYON. Ang landas ng kaalaman, kung saan, batay sa sistematisasyon ng naipon na impormasyon - mula sa partikular hanggang sa pangkalahatan - gumawa sila ng konklusyon tungkol sa umiiral na pattern, ay tinatawag na sa pamamagitan ng induction. Ang pamamaraang ito bilang paraan ng pag-aaral ng kalikasan ay binuo ng pilosopong Ingles na si Francis Bacon. Sumulat siya: “Kailangang kumuha ng pinakamaraming kaso hangga't maaari - kapuwa yaong kung saan naroroon ang hindi pangkaraniwang bagay na pinag-aaralan, at yaong kung saan wala ito, ngunit kung saan inaasahan ng isa na matugunan ito; pagkatapos ay dapat isa ayusin ang mga ito sa pamamaraan ... at magbigay ng pinaka-malamang na paliwanag; sa wakas, subukang i-verify ang paliwanag na ito sa pamamagitan ng karagdagang paghahambing sa mga katotohanan.

Ang induction ay hindi lamang ang paraan upang makakuha ng siyentipikong kaalaman tungkol sa mundo. Kung ang pang-eksperimentong pisika, kimika at biology ay binuo bilang mga agham pangunahin dahil sa induction, kung gayon ang teoretikal na pisika, ang modernong matematika ay karaniwang mayroong isang sistema ng mga axiom - pare-pareho, haka-haka, maaasahang mga pahayag mula sa punto ng view ng sentido komun at ang antas ng makasaysayang pag-unlad ng agham. Kung gayon ang kaalaman ay maaaring itayo sa mga axiom na ito sa pamamagitan ng pagkuha ng mga hinuha mula sa pangkalahatan hanggang sa partikular, sa pamamagitan ng paglipat mula sa premise patungo sa mga kahihinatnan. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na bawas. Ito ay binuo ni Rene Descartes, isang Pranses na pilosopo at siyentipiko.

Isang kapansin-pansing halimbawa ng pagkuha ng kaalaman tungkol sa isang paksa sa iba't ibang paraan ay ang pagtuklas ng mga batas ng paggalaw ng mga celestial body. I. Kepler, batay sa isang malaking halaga ng data ng pagmamasid sa paggalaw ng planetang Mars sa maagang XVII sa. natuklasan sa pamamagitan ng induction ang mga empirical na batas ng planetary motion sa solar system. Sa pagtatapos ng parehong siglo, deduktibong ihinuha ni Newton ang mga pangkalahatang batas ng paggalaw ng mga celestial body batay sa batas ng unibersal na grabitasyon.

Mga larawan nina F. Bacon at V. Livanov sa larawan ni S. Holmes Bakit ang mga larawan ng isang siyentipiko at bayaning pampanitikan matatagpuan sa malapit?

Sa totoong aktibidad ng pananaliksik, ang mga pamamaraan ng siyentipikong pananaliksik ay magkakaugnay.

• Gamit ang sangguniang literatura, hanapin at isulat ang mga kahulugan ng mga sumusunod na teoretikal na pamamaraan ng pananaliksik: pagsusuri, synthesis, paghahambing, abstraction, generalization.
• Uri at gumuhit ng diagram ng mga empirical at teoretikal na pamamaraan ng kaalamang pang-agham na alam mo.
• Sumasang-ayon ka ba sa pananaw ng manunulat na Pranses na si Wownart: "Hindi pinapalitan ng isip ang kaalaman"? Pangatwiranan ang sagot.

Panimula

« Matuto na parang lagi kang kulang sa eksaktong kaalaman, at natatakot kang mawala ito.»

(Confucius)

Ang pagnanais ng tao para sa kaalaman sa nakapaligid na mundo ay walang katapusan. Ang isa sa mga paraan ng pag-unawa sa mga misteryo ng kalikasan ay ang natural na agham. Ang agham na ito ay aktibong kasangkot sa paghubog ng pananaw sa mundo ng bawat tao nang hiwalay at ng lipunan sa kabuuan. Tinukoy ng iba't ibang mananaliksik ang konsepto ng "natural na agham" sa iba't ibang paraan: ang ilan ay naniniwala na ang natural na agham ay ang kabuuan ng mga agham ng kalikasan, habang ang iba ay naniniwala na ito ay pinag-isang agham. Sa pagbabahagi ng pangalawang pananaw, naniniwala kami na ang istruktura ng natural na agham ay hierarchical. Bilang isang solong sistema ng kaalaman, ito ay binubuo ng isang tiyak na bilang ng mga agham na kasama sa sistemang ito, na kung saan ay binubuo ng higit pang mga fractional na sangay ng kaalaman.

Sa pangkalahatan, ang isang tao ay tumatanggap ng kaalaman tungkol sa kalikasan mula sa kimika, pisika, heograpiya, biology. Ngunit ang mga ito ay mosaic, dahil ang bawat agham ay nag-aaral ng ilang "sariling" mga bagay. Samantala, iisa ang kalikasan. Ang isang holistic na larawan ng kaayusan ng mundo ay maaaring malikha ng isang espesyal na agham, na kumakatawan sa isang sistema ng kaalaman tungkol sa pangkaraniwang katangian kalikasan. Ang ganitong agham ay maaaring natural na agham.

Sa lahat ng kahulugan ng natural na agham mayroong dalawang pangunahing konsepto - "kalikasan" at "agham". Sa pinakamalawak na kahulugan ng salitang "kalikasan" - lahat ito ay mga esensya sa walang katapusang pagkakaiba-iba ng kanilang mga pagpapakita (ang Uniberso, bagay, tisyu, mga organismo, atbp.). Ang agham ay karaniwang nauunawaan bilang ang globo ng aktibidad ng tao, kung saan ang layunin ng kaalaman tungkol sa katotohanan ay binuo at sistematiko.

Ang layunin ng natural na agham ay upang ipakita ang kakanyahan ng mga natural na phenomena, upang malaman ang kanilang mga batas at ipaliwanag ang mga bagong phenomena sa kanilang batayan, at din upang ipahiwatig ang mga posibleng paraan ng paggamit ng mga kilalang batas ng pag-unlad ng materyal na mundo sa pagsasanay.

"Napakatao ang likas na agham, napakatotoo, na nais kong swertehin ang lahat na nagbibigay ng kanilang sarili dito"

Ang paksa at pamamaraan ng natural na agham

likas na agham - ito ay isang independiyenteng agham tungkol sa larawan ng nakapaligid na mundo at ang lugar ng tao sa sistema ng kalikasan, ito ay isang pinagsamang larangan ng kaalaman tungkol sa mga layunin na batas ng pagkakaroon ng kalikasan at lipunan. Pinagsasama nito ang mga ito sa isang siyentipikong larawan ng mundo. Sa huli, dalawang uri ng mga bahagi ang nakikipag-ugnayan: natural na agham at humanitarian. Medyo kumplikado ang kanilang relasyon.

Ang kulturang Europeo ay higit na hinubog noong Renaissance at nag-ugat sa sinaunang natural na pilosopiya. Ang mga likas na agham ay hindi lamang nagbibigay ng pang-agham at teknolohikal na pag-unlad, ngunit bumubuo rin ng isang tiyak na uri ng pag-iisip, na napakahalaga para sa pananaw sa mundo ng modernong tao. Ito ay tinukoy siyentipikong kaalaman at kakayahang maunawaan ang kapaligiran. Kasabay nito, ang bahagi ng humanitarian ay kinabibilangan ng sining, panitikan, mga agham tungkol sa mga layunin na batas ng pag-unlad ng lipunan at ang panloob na mundo ng isang tao. Ang lahat ng ito ay bumubuo sa kultural, ideolohikal na bagahe ng modernong tao.

Mula noong una, dalawang anyo ng organisasyon ng kaalaman ang pumasok sa sistema ng agham: encyclopedic at disciplinary.

Ang Encyclopedism ay isang katawan ng kaalaman sa buong bilog (encyclical) ng mga agham. Ang K.A. Timiryazev ay nagmamay-ari ng kahulugan ng isang sukatan ng edukasyon ng isang tao: "Ang isang edukadong tao ay dapat malaman ang isang bagay tungkol sa lahat, at lahat ng bagay tungkol sa isang bagay."

Ang pinakatanyag na encyclopedia sa natural na kasaysayan ng sinaunang mundo, na isinulat ni Gaius Pliny the Elder (23-73), ay nagsisimula sa isang pangkalahatang-ideya ng sinaunang larawan ng mundo: ang mga pangunahing elemento ng uniberso, ang istraktura ng Uniberso, ang lugar ng Earth sa loob nito. Pagkatapos ay darating ang impormasyon tungkol sa heograpiya, botany, zoology, agrikultura, gamot, atbp. Ang makasaysayang pananaw sa nakapaligid na mundo ay binuo ni Georges Louis Leclerc de Buffon (1707 - 1788) sa kanyang pangunahing gawain na "Natural History", kung saan sinuri ng may-akda ang kasaysayan ng Uniberso at ng Earth, ang pinagmulan at pag-unlad ng buhay sa pangkalahatan. , flora at fauna, ang lugar ng tao sa kalikasan. Noong dekada ikapitumpu ng ikadalawampu siglo, ang aklat ng Aleman na natural na pilosopo na si Kraus Starni "Werden at Vergehen" ay nai-publish, at noong 1911 ito ay nai-publish sa Russia sa ilalim ng pamagat na "Evolution of the World". Sa sampung kabanata ng encyclopedic na gawaing ito, ang mga problema ng macrostructure ng Uniberso ay sunud-sunod na isinasaalang-alang, komposisyong kemikal mga bituin, nebula, atbp.; ang istraktura ng solar system at ang Earth ("talaarawan ng Earth"), ang paglitaw at pag-unlad ng buhay sa Earth, ang mga flora at fauna ay inilarawan.

Kaya, ang encyclopedic na organisasyon ng kaalaman ay nagbibigay ng isang epistemological na pagpapakita ng larawan ng mundo, batay sa mga pilosopikal na ideya tungkol sa istraktura ng uniberso, tungkol sa lugar ng Tao sa tungkol sa sansinukob, tungkol sa makita isip at integridad awn ng pagkatao niya ness.

Ang disciplinary form ng kaalaman ay nagmula sa sinaunang Roma (tulad ng batas ng Roman sa jurisprudence). Ito ay konektado sa paghahati ng nakapaligid na mundo sa mga paksa at paksa ng pananaliksik. Ang lahat ng ito ay humantong sa isang mas tumpak at sapat na pagpili ng maliliit na fragment ng uniberso.

Ang modelong "Circle of Knowledge" na likas sa encyclopedia ay pinalitan ng "hagdan" ng mga disiplina. Kasabay nito, ang nakapaligid na mundo ay nahahati sa mga paksa ng pag-aaral, at ang isang solong larawan ng mundo ay nawala, ang kaalaman tungkol sa kalikasan ay nakakakuha ng isang mosaic na karakter.

Sa kasaysayan ng agham, ang encyclopedism o ang integrasyon ng kaalaman ay naging batayan ng pilosopikal na pag-unawa sa isang medyo malaking bilang ng mga katotohanan. Sa kalagitnaan ng siglo, simula sa Renaissance, ang kaalamang empirikal ay mabilis na naipon, na nagpatindi sa pagkapira-piraso ng agham sa magkakahiwalay na mga paksa. Nagsimula ang panahon ng "pagkalat" ng mga agham. Gayunpaman, mali na ipagpalagay na ang pagkakaiba-iba ng agham ay hindi sinamahan ng sabay-sabay na mga proseso ng pagsasama-sama na nangyayari dito. Ito ay humantong sa pagpapalakas ng interdisciplinary connections. Ang huling, ikadalawampu siglo, ay nailalarawan sa pamamagitan ng mabilis na pag-unlad ng mga disiplina na nag-aaral ng walang buhay at buhay na kalikasan na ang kanilang malapit na koneksyon ay nahayag.

Bilang isang resulta, ang buong mga lugar ng kaalaman ay nahiwalay, kung saan ang ilan sa mga seksyon ng natural na siklo ng agham ay isinama: astrophysics, biochemistry, biophysics, ekolohiya, atbp. Ang pagkakakilanlan ng mga interdisciplinary na koneksyon ay minarkahan ang simula ng modernong pagsasama ng mga sangay na pang-agham. Bilang isang resulta, ang isang ensiklopediko na anyo ng organisasyon ng kaalaman ay lumitaw sa isang bagong antas, ngunit may parehong gawain - upang malaman ang pinaka-pangkalahatang mga batas ng uniberso at matukoy ang lugar ng tao sa kalikasan.

Kung sa ilang sangay ng agham ay mayroong akumulasyon ng makatotohanang materyal, kung gayon sa pinagsama-samang kaalamang ensiklopediko, mahalagang makuha ang pinakamaraming impormasyon mula sa pinakamaliit na bilang ng mga katotohanan upang gawing posible ang pag-iisa ng mga pangkalahatang pattern na ginagawang posible. upang maunawaan ang iba't ibang mga phenomena mula sa isang pinag-isang punto ng view. Sa likas na katangian, ang isang tao ay makakahanap ng napakaraming tila magkakaibang kalidad na mga phenomena, na, gayunpaman, ay ipinaliwanag ng isang pangunahing batas, isang teorya.

Isaalang-alang natin ang ilan sa mga ito. Kaya ang teorya ng molekular-cellular ay nagpapatunay sa ideya ng discreteness ng mga sangkap at ipinapaliwanag ang kurso ng mga reaksiyong kemikal, ang pagkalat ng mga amoy, ang mga proseso ng paghinga ng iba't ibang mga organismo, turgor, osmosis, atbp. Ang lahat ng mga phenomena na ito ay nauugnay sa pagsasabog dahil sa patuloy na magulong paggalaw ng mga atomo at molekula.

Isa pang halimbawa. Narito ang mga katotohanan: gumagalaw ang mga bituin at planeta sa kalangitan, isang lobo ang tumataas at pumailanlang sa kalangitan, at isang bato ang bumagsak sa Lupa; sa karagatan, ang mga labi ng mga organismo ay dahan-dahang naninirahan sa ilalim; ang daga ay may manipis na mga binti, at ang elepante ay may malalaking paa; ang mga hayop sa lupa ay hindi umabot sa laki ng isang balyena.

Ang tanong ay lumitaw, ano ang karaniwan sa pagitan ng lahat ng mga katotohanang ito? Lumalabas na ang kanilang timbang ay resulta ng pagpapakita ng batas ng unibersal na grabitasyon.

Kaya, ang natural na agham ay bumubuo ng isang siyentipikong larawan ng mundo sa isang tao, bilang isang agham ng uri ng ensiklopediko. Ito ay batay sa mga nagawa ng iba't ibang natural at human sciences.

Ang bawat agham ay may sariling paksa ng pag-aaral. Halimbawa, sa botany - mga halaman, sa zoology - mga hayop, ang paksa ng genetika ay ang pamana ng mga katangian sa isang bilang ng mga henerasyon, sa astronomiya - ang istraktura ng Uniberso, atbp.

Ang konsepto na nagsasaad ng paksa ng pag-aaral ng natural na agham ay dapat na pangkalahatan. Dapat itong isama ang parehong atom at tao, at ang Uniberso. Ang konseptong ito ay ipinakilala ni V.I. Vernadsky noong dekada thirties ng huling siglo. Ito ay isang natural na natural na katawan: "Ang bawat bagay ng natural na agham ay isang natural na katawan o isang natural na kababalaghan na nilikha ng mga natural na proseso."

SA AT. Tinukoy ni Vernadsky ang tatlong uri ng natural (natural) na mga katawan: inert, living at bio-inert.

Sa pangkalahatan, ang mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga nabubuhay at hindi gumagalaw na katawan ay hindi nauugnay sa mga proseso ng materyal-enerhiya. Ang mga bioinert na katawan ay resulta ng natural na pakikipag-ugnayan ng mga hindi gumagalaw at nabubuhay na natural na katawan. Ang mga ito ay katangian ng biosphere ng Earth. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng biogenic migration ng mga elemento ng kemikal. Ang bio-inert ay ang karamihan sa mga tubig sa lupa, lupa, atbp.

Kaya, ang paksa ng natural na agham ay natural na katawan at natural na phenomena. Ang mga ito ay medyo kumplikado at magkakaibang; ang kanilang pag-iral at pag-unlad ay nangyayari sa batayan ng marami o mas kaunting mga partikular na regularidad (molecular-kinetic phenomena, thermal properties ng mga katawan, ang pagpapakita ng gravity, atbp.)

Ang pinaka-pangkalahatang batas ng pagkakaroon at pag-unlad ng nakapaligid na mundo ay dalawang batas lamang: acon ng ebolusyon at batas na may proteksyon bagay ako stva at enerhiya.

Talahanayan 1.

©2015-2019 site
Lahat ng karapatan ay pagmamay-ari ng kanilang mga may-akda. Hindi inaangkin ng site na ito ang pagiging may-akda, ngunit nagbibigay ng libreng paggamit.
Petsa ng paggawa ng page: 2018-01-31