Материальное моделирование
Научные методы исследования
Уровни научного познания
Принято выделять два основных уровня научного познания: эмпирический и теоретический.Это деление связано с тем, что субъект может получать знания опытным путем (эмпирическим) и путем сложных логических операций, то есть теоретически.
Эмпирический уровень познания включает в себя
-наблюдение явлений,
-накопление и отбор фактов
- установление связей между ними.
Эмпирический уровень - это этап сбора данных (фактов) о социальных и природных объектах. На эмпирическом уровне изучаемый объект отражается преимущественно со стороны внешних связей и проявлений. Главным для этого уровня является фактифицирующая деятельность. Эти задачи решаются с помощью соответствующих методов.
Теоретический уровень познания связан с преобладанием мыслительной деятельности, с осмыслением эмпирического материалов, его переработкой. На теоретическом уровне раскрывается
- внутренняя структура и закономерности развития систем и явлений
- их взаимодействие и обусловленность.
Для получения теоретических знаний используются свои методы.
Общие методы научного познания
Методы научного познания принято делить на общие и специальные.
Большинство специальных научных проблем и даже отдельные этапы исследования требуют применения специальных методов решения. Разумеется, такие методы имеют весьма специфический характер. Они никогда не бывают произвольными, т. к. определяются характером исследуемого объекта.
Помимо специальных методов, характерных для определенных областей научного знания, существуют общие методы научного познания, которые в отличие от специальных используются на всем протяжении исследовательского процесса и в самых различных по предмету науках.
Общие методы научного познания обычно делят на две большие группы:
· методы эмпирического исследования (наблюдение, сравнение, измерение, эксперимент);
· методы теоретического исследования (абстрагирование, анализ и синтез, идеализация, индукция и дедукция, мысленное моделирование, восхождение от абстрактного к конкретному и др.).
Методы эмпирического исследования
· наблюдение,
· сравнение,
· измерение,
· эксперимент
· материальное моделирование
Наблюдение
Оно представляет собой активный познавательный процесс, опирающийся, прежде всего, на работу органов чувств человека и его предметную материальную деятельность, преднамеренное и целенаправленное восприятие явлений внешнего мира с целью изучения и отыскания смысла в явлениях. Суть его состоит в том, что изучаемый объект не должен подвергаться воздействию со стороны наблюдателя, то есть юбъект должен находится в обычных, естественных условиях. Это наиболее простой метод, выступающий, как правило, в качестве одного из элементов в составе других эмпирических методов.
Различают наблюдение прямое (визуальное), когда информацию получают без помощи приборов и наблюдение косвенное - информация получается при помощи приборов или автоматически при помощи регистрирующей аппаратуры.
Наблюдение как средство познания дает в форме совокупности эмпирических утверждений первичную информацию о мире.
В повседневности и в науке наблюдения должны приводить к результатам, которые не зависят от воли, чувств и желаний субъектов. Чтобы стать основой последующих теоретических и практических действий, эти наблюдения должны информировать нас об объективных свойствах и отношениях реально существующих предметов и явлений.
Для того чтобы быть плодотворным методом познания, наблюдение должно удовлетворять ряд требований, важнейшими из которых являются:
· планомерность;
· целенаправленность;
· активность;
· систематичность.
Сравнение
Oдин из наиболее распространенных методов познания. Недаром говорится, что «все познается в сравнении». Оно позволяет установить сходство и различие между предметами и явлениями.
Для того чтобы сравнение было плодотворным, оно должно удовлетворять двум основным требованиям.
· сравниваться должны лишь такие явления, между которыми может существовать определенная объективная общность.
· для познания объектов их сравнение должно осуществляться по наиболее важным, существенным (в плане конкретной познавательной задачи) признакам.
С помощью сравнения информация об объекте может быть получена двумя различными путями. Вопервых, она может выступать в качестве непосредственного результата сравнения. Во-вторых, очень часто получение первичной информации не выступает в качестве главной цели сравнения, этой целью является получение вторичной, или производной информации, являющейся результатом обработки первичных данных. Наиболее распространенным и важным способом такой обработки является умозаключение по аналогии.
Измерение
B отличие от сравнения является более точным познавательным средством. Измерение есть процедура определения численного значения некоторой величины посредством единицы измерения. Ценность этой процедуры в том, что она дает точные, количественно определенные сведения об окружающей действительности. Важнейшим показателем качества измерения, его научной ценности является точность, которая зависит от усердия ученого, от применяемых им методов, но главным образом — от имеющихся измерительных приборов. В числе эмпирических методов научного познания измерение занимает примерно такое же место, как наблюдение и сравнение.
Эксперимент
Частным случаем наблюдения является эксперимент. Эксперимент предполагает вмешательство в естественные условия существования предметов и явлений или воспроизведение их определенных сторон в специально созданных условиях.
Экспериментальное изучение объектов по сравнению с наблюдением имеет ряд преимуществ:
1) в процессе эксперимента становится возможным изучение того или иного явления в «чистом виде»;
2) эксперимент позволяет исследовать свойства объектов действительности в экстремальных условиях;
3) важнейшим достоинством эксперимента является его повторяемость.
Любой эксперимент может осуществляться как непосредственно с объектом, так и с «заместителем» этого объекта — моделью.
Использование моделей позволяет применять экспериментальный метод исследования к таким объектам, непосредственное оперирование с которыми затруднительно или даже невозможно. Поэтому моделирование является особым методом и широко распространено в науке.
Материальное моделирование
Моделирование - метод изучения объектов на моделях, позволяющий получать знания при помощи заменителей (моделей) реальных объектов. Модель - мысленная или материально реализованная система, замещающая другую систему, с которой она находится в состоянии сходства. Модель заменяет объект исследования и имеет некоторые общие свойства с изучаемым объектом. Материальные модели выполняются из вещественныз материалов. Метод моделирования позволяет получить информацию о различных свойствах изучаемых явлений на основе опытов с моделями.
Существует несколько видов материальных моделей:
· Пространственно подобные (геометрически подобные) - макеты или муляжи.
· Физически подобные.
· Математически подобные.