Metodo scientifico naturale. Metodi di conoscenza delle scienze naturali

Metodi e tecniche di ricerca in scienze naturali

Concetto di metodologia e metodo

Nella comprensione moderna, la metodologia è lo studio della struttura, dell'organizzazione logica, dei metodi e dei mezzi di attività. In particolare, la metodologia delle scienze naturali è la dottrina dei principi di costruzione, delle forme e dei metodi della conoscenza scientifica naturale.

Un metodo è un insieme di tecniche, o operazioni, attività pratiche o teoriche.

Il metodo è indissolubilmente legato alla teoria: qualsiasi sistema di conoscenza oggettiva può diventare un metodo. La connessione inestricabile tra metodo e teoria si esprime nel ruolo metodologico delle leggi scientifiche naturali. Ad esempio, le leggi di conservazione nelle scienze naturali costituiscono un principio metodologico che richiede una stretta aderenza alle corrispondenti operazioni teoriche; La teoria dei riflessi dell'attività nervosa superiore funge da uno dei metodi per studiare il comportamento degli animali e degli esseri umani.

Descrivendo il ruolo del metodo corretto nella conoscenza scientifica, F. Bacon lo ha paragonato a una lampada che illumina la strada di un viaggiatore nell'oscurità. Non puoi aspettarti il ​​successo nello studio di qualsiasi problema seguendo la strada sbagliata.

Il metodo in sé non determina completamente il successo nello studio scientifico naturale della realtà: non è importante solo un buon metodo, ma anche l'abilità della sua applicazione.

Diversi metodi di rami delle scienze naturali: fisica, chimica, biologia, ecc. sono particolari in relazione al metodo dialettico generale della cognizione. Ogni ramo delle scienze naturali, avendo il proprio oggetto di studio e i propri principi teorici, applica i propri metodi speciali risultanti dall'una o dall'altra comprensione dell'essenza del suo oggetto. I metodi speciali utilizzati, ad esempio, in archeologia o geografia, di solito non vanno oltre queste scienze, mentre i metodi fisici e chimici vengono utilizzati non solo in fisica e chimica, ma anche in astronomia, biologia e archeologia. L'applicazione del metodo di qualsiasi branca della scienza nelle sue altre branche viene effettuata perché i loro oggetti obbediscono alle leggi di questa scienza. Ad esempio, i metodi fisici e chimici vengono utilizzati in biologia sulla base del fatto che gli oggetti della ricerca biologica includono, in una forma o nell'altra, forme fisiche e chimiche del movimento della materia.

Confronto, analisi e sintesi

Anche gli antichi pensatori sostenevano: il confronto è la madre della conoscenza. La gente lo esprimeva giustamente nel proverbio: "Se non conosci il dolore, non conoscerai la gioia". Non puoi sapere cosa è bene senza sapere cosa è male, non puoi capire il piccolo senza il grande, ecc. Tutto si impara confrontando.

Per scoprire cos'è un oggetto, devi prima scoprire in che modo è simile ad altri oggetti e in cosa differisce da loro. Ad esempio, per determinare la massa di un corpo è necessario confrontarlo con la massa di un altro corpo preso come campione, cioè come misura campione. Questo processo di confronto viene effettuato pesando su una bilancia.

Il confronto è la creazione di somiglianze e differenze tra oggetti. Il confronto è alla base di molte misurazioni scientifiche naturali che costituiscono parte integrante di qualsiasi esperimento.

Confrontando gli oggetti tra loro, una persona ha l'opportunità di riconoscerli correttamente e quindi navigare correttamente nel mondo che lo circonda e influenzarlo intenzionalmente. Essendo un metodo cognitivo necessario, il confronto gioca un ruolo importante nell'attività pratica umana e nella ricerca scientifica naturale, quando vengono confrontati oggetti veramente omogenei ed essenzialmente simili. Non ha senso confrontare, come si suol dire, i chili con gli Arshin.

Il confronto, come metodo di cognizione molto generale, appare spesso in vari rami delle scienze naturali come metodo comparativo.

Il processo di conoscenza scientifica naturale si svolge in modo tale che osserviamo prima il quadro generale dell'oggetto studiato, in cui i dettagli rimangono nell'ombra. Con tale osservazione è impossibile conoscere la struttura interna dell'oggetto. Per studiarlo, dobbiamo smembrare gli oggetti studiati. L'analisi è la scomposizione mentale o reale di un oggetto nelle sue parti costitutive. Essendo un metodo cognitivo necessario, l'analisi è anche uno degli elementi del processo cognitivo.

È impossibile conoscere l'essenza di un oggetto solo scomponendolo negli elementi di cui è composto: il chimico, secondo Hegel, mette della carne nella sua storta, la sottopone a varie operazioni e poi dice: ho scoperto che è costituito da ossigeno, carbonio, idrogeno, ecc. Ecc. Ma queste cose non mangiano più carne. Ogni ramo delle scienze naturali ha, per così dire, il proprio limite di divisione dell'oggetto, oltre il quale si osserva un altro mondo di proprietà e modelli.

Quando i dettagli sono stati sufficientemente studiati attraverso l'analisi, inizia la fase successiva della cognizione - la sintesi - l'unificazione in un unico insieme di elementi sezionati dall'analisi.

L'analisi cattura principalmente ciò che è specifico che distingue le parti l'una dall'altra. La sintesi rivela quella comunanza che collega le parti in un unico tutto.

Una persona scompone l'oggetto nelle sue parti componenti per scoprire prima le parti stesse, scoprire in cosa consiste l'insieme e quindi considerarlo come costituito da parti, ciascuna delle quali è già stata esaminata separatamente. Analisi e sintesi sono in unità dialettica tra loro: in ogni movimento il nostro pensiero è tanto analitico quanto sintetico.

Analisi e sintesi hanno origine nelle attività pratiche dell'uomo, nel suo lavoro. L'uomo ha imparato ad analizzare e sintetizzare mentalmente solo sulla base dello smembramento pratico, del taglio, della macinazione, dell'unione, della composizione di oggetti nella fabbricazione di strumenti, vestiti, abitazioni, ecc. Solo comprendendo gradualmente cosa succede a un oggetto quando esegue azioni pratiche con esso, l'uomo ha imparato ad analizzare e sintetizzare mentalmente. Analisi e sintesi sono i metodi basilari del pensiero: processi di separazione e connessione, distruzione e creazione, decomposizione e connessione: i corpi si respingono e si attraggono; gli elementi chimici entrano in contatto e si separano; in un organismo vivente si svolgono continuamente processi di assimilazione e dissimilazione; nella produzione, qualcosa viene smembrato per creare un prodotto del lavoro necessario alla società.

Astrazione, idealizzazione e generalizzazione

Ogni oggetto studiato è caratterizzato da molte proprietà ed è collegato da molti fili con altri oggetti. Nel processo di conoscenza scientifica naturale, sorge la necessità di concentrare l'attenzione su un aspetto o proprietà dell'oggetto studiato e di distrarla da una serie di altre sue qualità o proprietà.

L'astrazione è l'isolamento mentale di un oggetto in astrazione dalle sue connessioni con altri oggetti, qualche proprietà di un oggetto in astrazione dalle sue altre proprietà, qualsiasi relazione tra oggetti in astrazione dagli oggetti stessi. Inizialmente, l'astrazione si esprimeva nella selezione di alcuni oggetti con mani, occhi e strumenti e nell'astrazione da altri. Ciò è evidenziato dall'origine stessa della parola "astratto" - dal verbo latino "tagere" (trascinare) e dal prefisso "ab" (di lato). E la parola russa “astratto” deriva dal verbo “voloch” (trascinare).

L'astrazione è una condizione necessaria per l'emergere e lo sviluppo di qualsiasi scienza e conoscenza umana in generale. La questione di cosa nella realtà oggettiva viene evidenziato dal lavoro di astrazione del pensiero e da cosa il pensiero viene distratto viene risolta in ogni caso specifico in diretta dipendenza dalla natura dell'oggetto studiato e dai compiti posti al ricercatore. Ad esempio, in matematica, molti problemi vengono risolti utilizzando equazioni senza considerare le cose specifiche che stanno dietro ad esse. Ai numeri non importa cosa si nasconde dietro di loro: persone o animali, piante o minerali. Questo è il grande potere della matematica e allo stesso tempo i suoi limiti.

Per la meccanica, che studia il movimento dei corpi nello spazio, le proprietà fisiche e cinetiche dei corpi, ad eccezione della massa, sono indifferenti. I. Keplero non si preoccupava del colore rossastro di Marte o della temperatura del Sole per stabilire le leggi della rotazione planetaria. Quando Louis de Broglie cercò la connessione tra le proprietà dell'elettrone come particella e come onda, aveva il diritto di non interessarsi a nessun'altra caratteristica di questa particella.

L'astrazione è il movimento del pensiero in profondità nel soggetto, evidenziandone gli elementi essenziali. Ad esempio, affinché una determinata proprietà di un oggetto possa essere considerata chimica, è necessaria la distrazione e l'astrazione. In effetti, le proprietà chimiche di una sostanza non includono il cambiamento della sua forma, quindi il chimico esamina il rame, distraendosi da ciò di cui è fatto esattamente.

Nel tessuto vivente del pensiero logico, le astrazioni consentono di riprodurre un'immagine del mondo più profonda e accurata di quanto si possa fare con l'aiuto delle percezioni.

Un metodo importante di conoscenza scientifica naturale del mondo è l'idealizzazione come un tipo specifico di astrazione. L'idealizzazione è la formazione mentale di oggetti astratti che non esistono e non sono realizzabili nella realtà, ma per i quali esistono prototipi nel mondo reale. L'idealizzazione è il processo di formazione di concetti, i cui prototipi reali possono essere indicati solo con vari gradi di approssimazione. Esempi di concetti idealizzati: “punto”, cioè un oggetto che non ha né lunghezza, né altezza, né larghezza; “linea retta”, “cerchio”, “carica elettrica puntiforme”, “gas ideale”, “corpo nero assoluto”, ecc.

L'introduzione al processo scientifico naturale di studio degli oggetti idealizzati consente la costruzione di diagrammi astratti di processi reali necessari per una penetrazione più profonda nei modelli del loro verificarsi.

Un compito importante della conoscenza scientifica naturale è la generalizzazione: il processo di transizione mentale dall'individuale al generale, dal meno generale al più generale.

Ad esempio, un passaggio mentale dal concetto di “triangolo” al concetto di “poligono”, dal concetto di “forma meccanica del movimento della materia” al concetto di “forma del movimento della materia”, dal giudizio “questo il metallo è elettricamente conduttivo” al giudizio “tutti i metalli sono elettricamente conduttori”, dal giudizio “la forma meccanica dell’energia si trasforma in calore” al giudizio “ogni forma di energia si trasforma in un’altra forma di energia”, ecc.

La transizione mentale dal più generale al meno generale è un processo di limitazione. I processi di generalizzazione e limitazione sono inestricabilmente legati. Senza generalizzazione non esiste teoria. La teoria viene creata per essere applicata nella pratica per risolvere problemi specifici. Ad esempio, per misurare oggetti e creare strutture tecniche, è sempre necessario un passaggio dal più generale al meno generale e individuale, cioè è sempre necessario un processo di limitazione.

Astratti e concreti

Il processo di conoscenza scientifica naturale si svolge in due modi interconnessi: ascendendo dal concreto, dato nella percezione e nella rappresentazione, alle astrazioni, e ascendendo dall'astratto al concreto. Nel primo percorso, la rappresentazione visiva “evapora” al livello dell’astrazione; nel secondo percorso, il pensiero si sposta nuovamente verso la conoscenza concreta, ma verso un insieme ricco di numerose definizioni. L'astratto è inteso come un riflesso unilaterale e incompleto di un oggetto nella coscienza. La conoscenza concreta è un riflesso della relazione reale tra gli elementi di un oggetto nel sistema dell'insieme, considerandolo da tutti i lati, in sviluppo, con tutte le sue contraddizioni intrinseche.

Il concreto è il risultato della ricerca scientifica, un riflesso della realtà oggettiva in un sistema di concetti e categorie, un'unità teoricamente significativa del diverso nell'oggetto della ricerca. Il metodo di conoscenza teorica di un oggetto nel suo insieme è l'ascesa dall'astratto al concreto.

Analogia

Nella natura stessa della comprensione dei fatti c'è un'analogia che collega i fili dell'ignoto con il noto. Il nuovo è più facile da comprendere e comprendere attraverso le immagini e i concetti del vecchio, conosciuto. Un'analogia è una conclusione probabile e plausibile sulla somiglianza di due oggetti in alcune caratteristiche in base alla loro somiglianza stabilita in altre caratteristiche. La conclusione è tanto più plausibile quanto più simili sono le caratteristiche degli oggetti confrontati e tanto più significative sono queste caratteristiche. Nonostante il fatto che le analogie forniscano solo conclusioni probabili, svolgono un ruolo enorme nella conoscenza, poiché portano alla formazione di ipotesi - ipotesi e ipotesi scientifiche, che durante la fase successiva di ricerca e prova possono trasformarsi in teorie scientifiche. Un'analogia con ciò che sappiamo ci aiuta a comprendere ciò che è sconosciuto. L'analogia con il semplice aiuta a comprendere il più complesso. Così, per analogia con la selezione artificiale delle migliori razze di animali domestici, Charles Darwin scoprì la legge della selezione naturale nel mondo animale e vegetale. L'analogia con il flusso del liquido in un tubo ha giocato un ruolo importante nell'emergere della teoria della corrente elettrica. Le analogie con il meccanismo d'azione dei muscoli, del cervello e degli organi sensoriali degli animali e degli esseri umani hanno portato all'invenzione di molte strutture tecniche: escavatori, robot, macchine logiche, ecc.

L'analogia come metodo viene spesso utilizzata nella teoria della somiglianza, su cui si basa la modellazione.

Modellazione

Nella scienza e nella tecnologia moderne, il metodo di modellazione sta diventando sempre più diffuso, la cui essenza è riprodurre le proprietà di un oggetto di conoscenza su un suo analogo appositamente progettato: un modello. Se il modello ha la stessa natura fisica dell'originale, allora abbiamo a che fare con la modellazione fisica. Un modello può essere costruito secondo il principio della modellizzazione matematica se ha natura diversa, ma il suo funzionamento è descritto da un sistema di equazioni identico a quello che descrive l'originale oggetto di studio.

La modellazione è ampiamente utilizzata perché consente di studiare processi caratteristici dell'originale in assenza dell'originale stesso e in condizioni che non richiedono la sua presenza. Ciò è spesso necessario per l'inconveniente di studiare l'oggetto stesso e per altri motivi: costo elevato, inaccessibilità, difficoltà di consegna, vastità, ecc.

Il valore del modello sta nel fatto che è molto più facile da realizzare, è più facile fare esperimenti con esso che con l'originale, ecc.

Recentemente sono stati sviluppati attivamente dispositivi di simulazione elettronica in cui, utilizzando processi elettronici, un processo reale viene riprodotto secondo un determinato programma. Il principio della modellazione costituisce la base della cibernetica. La modellazione viene utilizzata nel calcolo delle traiettorie dei missili balistici, nello studio delle modalità operative di macchine e intere imprese, nella distribuzione delle risorse materiali, ecc.

Induzione e deduzione

Come metodo di ricerca scientifica naturale, l'induzione può essere definita come il processo per derivare una posizione generale dall'osservazione di una serie di fatti individuali particolari.

Solitamente esistono due tipi principali di induzione: completa e incompleta. L'induzione completa è la conclusione di qualsiasi giudizio generale su tutti gli oggetti di un certo insieme basato sulla considerazione di ciascun oggetto di un dato insieme. L'ambito di applicazione di tale induzione è limitato agli oggetti, il cui numero è finito. In pratica, viene spesso utilizzata una forma di induzione, che implica trarre una conclusione su tutti gli oggetti di un insieme basandosi sulla conoscenza solo di una parte degli oggetti. Tali conclusioni di induzione incompleta sono spesso di natura probabilistica. L'induzione incompleta, basata su studi sperimentali e inclusa la giustificazione teorica, è in grado di produrre una conclusione affidabile. Si chiama induzione scientifica. Secondo il famoso fisico francese Louis de Broglie, l'induzione, poiché cerca di ampliare i confini del pensiero già esistenti, è la vera fonte del vero progresso scientifico. Grandi scoperte e balzi in avanti nel pensiero scientifico vengono infine realizzati attraverso l'induzione, un metodo creativo rischioso ma importante.

La deduzione è il processo di ragionamento analitico dal generale al particolare o meno generale. L'inizio (le premesse) della deduzione sono assiomi, postulati o semplicemente ipotesi che hanno la natura di affermazioni generali, e la fine sono le conseguenze delle premesse, dei teoremi. Se le premesse di una deduzione sono vere, allora le sue conseguenze sono vere. La deduzione è il principale mezzo di prova. L'uso della deduzione consente di ricavare da verità evidenti conoscenze che non possono più essere comprese con immediata chiarezza dalla nostra mente, ma che, per la stessa modalità con cui le si ottiene, appaiono del tutto giustificate e quindi attendibili. La detrazione effettuata secondo regole rigorose non può portare ad errori.

Metodoè un insieme di regole, metodi di attività cognitiva e pratica, determinati dalla natura e dalle leggi dell'oggetto studiato.

Il moderno sistema di metodi cognitivi è altamente complesso e differenziato. La classificazione più semplice dei metodi cognitivi prevede la loro divisione in generale, scientifico generale e scientifico specifico.

1. Metodi generali caratterizzare le tecniche e i metodi di ricerca a tutti i livelli della conoscenza scientifica. Questi includono metodi di analisi, sintesi, induzione, deduzione, confronto, idealizzazione, ecc. Questi metodi sono così universali che funzionano anche a livello della coscienza ordinaria.

Analisiè una procedura di smembramento mentale (o reale), di scomposizione di un oggetto nei suoi elementi componenti al fine di identificarne proprietà e relazioni sistemiche.

Sintesi- l'operazione di combinare gli elementi dell'oggetto studiato, selezionati nell'analisi, in un unico insieme.

Induzione- un metodo di ragionamento o un metodo per acquisire conoscenza in cui si trae una conclusione generale basata sulla generalizzazione di premesse particolari. L'induzione può essere completa o incompleta. L'induzione completa è possibile quando le premesse coprono tutti i fenomeni di una classe particolare. Tuttavia, tali casi sono rari. L'impossibilità di tenere conto di tutti i fenomeni di una determinata classe ci costringe a utilizzare un'induzione incompleta, le cui conclusioni finali non sono del tutto univoche.

Deduzione- un modo di ragionare o un metodo per spostare la conoscenza dal generale allo specifico, vale a dire il processo di transizione logica dalle premesse generali alle conclusioni su casi particolari. Il metodo deduttivo può fornire una conoscenza rigorosa e affidabile, soggetta alla verità delle premesse generali e al rispetto delle regole dell'inferenza logica.

Analogia- un metodo di cognizione in cui la presenza di somiglianza nelle caratteristiche di oggetti non identici ci consente di assumere la loro somiglianza in altre caratteristiche. Pertanto, i fenomeni di interferenza e diffrazione scoperti durante lo studio della luce hanno permesso di trarre una conclusione sulla sua natura ondulatoria, poiché in precedenza le stesse proprietà erano state registrate nel suono, la cui natura ondulatoria era già stata stabilita con precisione. L'analogia è un mezzo indispensabile per chiarezza e visualizzazione del pensiero. Ma Aristotele avvertiva anche che “l’analogia non è una prova”! Può fornire solo conoscenze congetturali.

Astrazione- un metodo di pensiero che consiste nell'astrarre da proprietà non importanti, insignificanti per l'argomento delle proprietà cognitive e delle relazioni dell'oggetto studiato, evidenziando contemporaneamente quelle delle sue proprietà che sembrano importanti e significative nel contesto dello studio.

Idealizzazione- il processo di creazione mentale di concetti su oggetti idealizzati che non esistono nel mondo reale, ma hanno un prototipo. Esempi: gas ideale, corpo assolutamente nero.

2. Metodi scientifici generali– modellazione, osservazione, esperimento.

Viene considerato il metodo iniziale della conoscenza scientifica osservazione, cioè. studio deliberato e mirato degli oggetti, basato sulle capacità sensoriali umane - sensazioni e percezioni. Durante l'osservazione è possibile ottenere informazioni solo sugli aspetti esterni, superficiali, sulle qualità e sulle caratteristiche degli oggetti studiati.

Il risultato delle osservazioni scientifiche è sempre una descrizione dell'oggetto in studio, registrata sotto forma di testi, disegni, diagrammi, grafici, diagrammi, ecc. Con lo sviluppo della scienza, l'osservazione diventa sempre più complessa e indiretta attraverso l'uso di vari dispositivi tecnici, strumenti e strumenti di misurazione.

Un altro importante metodo di conoscenza delle scienze naturali è sperimentare. Un esperimento è un modo di ricerca attiva e mirata di oggetti in condizioni controllate e controllate. Un esperimento include procedure di osservazione e misurazione, ma non si limita ad esse. Dopotutto, lo sperimentatore ha l'opportunità di selezionare le condizioni di osservazione necessarie, combinarle e variarle, raggiungendo la "purezza" della manifestazione delle proprietà studiate, nonché interferire con il corso "naturale" dei processi studiati e riprodurli anche artificialmente.

Il compito principale di un esperimento, di regola, è prevedere una teoria. Tali esperimenti sono chiamati ricerca. Un altro tipo di esperimento è controllo- destinato a confermare alcuni presupposti teorici.

Modellazione- un metodo per sostituire l'oggetto studiato con qualcosa di simile ad esso in una serie di proprietà e caratteristiche di interesse per il ricercatore. I dati ottenuti dallo studio del modello vengono poi, con alcuni aggiustamenti, trasferiti all'oggetto reale. La modellazione viene utilizzata soprattutto quando lo studio diretto di un oggetto è impossibile (ovviamente il fenomeno dell’“inverno nucleare” conseguente all’uso massiccio di armi nucleari è meglio non testarlo se non su un modello), oppure è associato a costi esorbitanti sforzi e costi. È consigliabile studiare prima le conseguenze di importanti interventi nei processi naturali (ad esempio la svolta dei fiumi) utilizzando modelli idrodinamici, e poi sperimentare con oggetti naturali reali.

La modellazione è in realtà un metodo universale. Può essere utilizzato in sistemi di vari livelli. Di solito esistono tipi di modellazione come soggettiva, matematica, logica, fisica, chimica, ecc. La modellazione computerizzata è diventata molto diffusa nelle condizioni moderne.

3.K metodi scientifici specifici rappresentano sistemi di principi formulati di specifiche teorie scientifiche. N: metodo psicoanalitico in psicologia, metodo degli indicatori morfofisiologici in biologia, ecc.

introduzione

La scienza è una delle principali forme di conoscenza umana. Attualmente sta diventando una parte sempre più significativa ed essenziale della realtà. Tuttavia, la scienza non sarebbe produttiva se non disponesse di un sistema di metodi e principi di conoscenza così sviluppato. È il metodo scelto correttamente, insieme al talento dello scienziato, che lo aiuta a comprendere i vari fenomeni, a scoprirne l'essenza, a scoprire leggi e regolarità. Esistono numerosi metodi e il loro numero è in costante aumento. Attualmente esistono circa 15.000 scienze e ciascuna di esse ha i propri metodi specifici e oggetto di ricerca.

Lo scopo di questo lavoro- considerare i metodi della conoscenza scientifica naturale e scoprire cos'è la verità scientifica naturale. Per raggiungere questo obiettivo cercherò di scoprire:

1) Cos'è un metodo.

2) Quali metodi di cognizione esistono.

3) Come vengono raggruppati e classificati.

4) Cos'è la verità.

5) Caratteristiche della verità assoluta e relativa.

Metodi di conoscenza delle scienze naturali

La conoscenza scientifica è la soluzione di vari tipi di problemi che sorgono nel corso dell'attività pratica. I problemi che sorgono in questo caso vengono risolti utilizzando tecniche speciali. Questo sistema di tecniche è solitamente chiamato metodo. Metodoè un insieme di tecniche e operazioni di conoscenza pratica e teorica della realtà.

Ogni scienza utilizza metodi diversi, che dipendono dalla natura dei problemi che risolve. Tuttavia, l’unicità dei metodi scientifici risiede nel fatto che in ogni processo di ricerca cambia la combinazione dei metodi e la loro struttura. Grazie a ciò sorgono forme (lati) speciali della conoscenza scientifica, le più importanti delle quali sono empiriche e teoriche.

Lato empirico (sperimentale).è una raccolta di fatti e informazioni (accertamento dei fatti, loro registrazione, accumulazione), nonché la loro descrizione (esposizione dei fatti e loro sistematizzazione primaria).

Lato teorico associato alla spiegazione, alla generalizzazione, alla creazione di nuove teorie, alla presentazione di ipotesi, alla scoperta di nuove leggi, alla previsione di nuovi fatti nell'ambito di queste teorie. Con il loro aiuto viene sviluppata un'immagine scientifica del mondo e quindi viene svolta la funzione ideologica della scienza.

I mezzi e i metodi di cognizione sopra discussi sono allo stesso tempo fasi dello sviluppo della conoscenza scientifica. Pertanto, la ricerca empirica e sperimentale presuppone un intero sistema di apparecchiature sperimentali e di osservazione (dispositivi, compresi dispositivi informatici, impianti e strumenti di misurazione), con l'aiuto del quale vengono stabiliti nuovi fatti. La ricerca teorica prevede il lavoro di scienziati volto a spiegare fatti (presuntivi - con l'aiuto di ipotesi, testate e provate - con l'aiuto di teorie e leggi della scienza), alla formazione di concetti che generalizzano i dati. Entrambi testano insieme ciò che è noto nella pratica.

I metodi delle scienze naturali si basano sull'unità dei suoi aspetti empirici e teorici. Sono interconnessi e si completano a vicenda. Il loro divario, o sviluppo ineguale, chiude la strada alla corretta conoscenza della natura: la teoria diventa inutile e l'esperienza diventa cieca.

I metodi delle scienze naturali possono essere suddivisi nei seguenti gruppi:

1. Metodi generali relativi a qualsiasi materia e a qualsiasi scienza. Si tratta di vari metodi che consentono di collegare tra loro tutti gli aspetti della conoscenza, ad esempio il metodo di ascesa dall'astratto al concreto, l'unità del logico e dello storico. Questi sono, piuttosto, metodi filosofici generali di cognizione.

2. Metodi privati ​​- Si tratta di metodi speciali che operano solo all'interno di un particolare ramo della scienza o al di fuori del ramo da cui hanno avuto origine. Questo è il metodo di inanellamento degli uccelli utilizzato in zoologia. E i metodi di fisica utilizzati in altri rami delle scienze naturali hanno portato alla creazione di astrofisica, geofisica, fisica dei cristalli, ecc. Per studiare una materia viene spesso utilizzato un complesso di metodi privati ​​interconnessi. Ad esempio, la biologia molecolare utilizza contemporaneamente i metodi della fisica, della matematica, della chimica e della cibernetica.

3. Metodi speciali riguardano solo un lato dell'argomento studiato o una determinata tecnica di ricerca: analisi, sintesi, induzione, deduzione. I metodi speciali includono anche l'osservazione, la misurazione, il confronto e l'esperimento.

Nelle scienze naturali metodi speciali alla scienza viene data estrema importanza. Consideriamo la loro essenza.

Osservazione - Questo è un processo mirato di percezione degli oggetti della realtà senza alcun intervento. Storicamente, il metodo di osservazione si sviluppa come parte integrante di un'operazione lavorativa, che include la determinazione della conformità del prodotto del lavoro con il suo modello pianificato.

L'osservazione come metodo per comprendere la realtà viene utilizzata sia laddove l'esperimento è impossibile o molto difficile (in astronomia, vulcanologia, idrologia), sia quando il compito è studiare il funzionamento o il comportamento naturale di un oggetto (in etologia, psicologia sociale, ecc. ). L'osservazione come metodo presuppone l'esistenza di un programma di ricerca formato sulla base di credenze passate, fatti accertati e concetti accettati. Casi particolari del metodo di osservazione sono la misurazione e il confronto.

Esperimento - un metodo di cognizione con l'aiuto del quale i fenomeni della realtà vengono studiati in condizioni controllate e controllate. Differisce dall'osservazione mediante intervento sull'oggetto studiato. Quando conduce un esperimento, il ricercatore non si limita all'osservazione passiva dei fenomeni, ma interviene consapevolmente nel corso naturale del loro verificarsi influenzando direttamente il processo in studio o modificando le condizioni in cui avviene questo processo.

La specificità dell'esperimento sta anche nel fatto che in condizioni normali i processi in natura sono estremamente complessi e intricati e non possono essere completamente controllati e controllati. Si pone quindi il compito di organizzare uno studio in cui sia possibile tracciare lo svolgimento del processo in forma “pura”. A tal fine, l'esperimento separa i fattori essenziali da quelli non importanti e quindi semplifica notevolmente la situazione. Di conseguenza, tale semplificazione contribuisce a una comprensione più profonda dei fenomeni e crea l’opportunità di controllare i pochi fattori e quantità essenziali per un dato processo.

Lo sviluppo delle scienze naturali solleva il problema del rigore dell'osservazione e dell'esperimento. Il fatto è che hanno bisogno di strumenti e dispositivi speciali, che recentemente sono diventati così complessi che essi stessi iniziano a influenzare l'oggetto dell'osservazione e dell'esperimento, il che, a seconda delle condizioni, non dovrebbe avvenire. Ciò vale soprattutto per la ricerca nel campo della fisica dei micromondi (meccanica quantistica, elettrodinamica quantistica, ecc.).

Analogia - un metodo di cognizione in cui il trasferimento della conoscenza ottenuta durante la considerazione di un qualsiasi oggetto avviene ad un altro, meno studiato e attualmente in fase di studio. Il metodo dell'analogia si basa sulla somiglianza degli oggetti secondo una serie di caratteristiche, che consente di ottenere una conoscenza completamente affidabile dell'argomento studiato.

L'uso del metodo dell'analogia nella conoscenza scientifica richiede una certa cautela. Qui è estremamente importante identificare chiaramente le condizioni in cui funziona nel modo più efficace. Tuttavia, nei casi in cui è possibile sviluppare un sistema di regole chiaramente formulate per trasferire la conoscenza dal modello al prototipo, i risultati e le conclusioni utilizzando il metodo dell'analogia acquisiscono forza probatoria.

Modellazione - un metodo di conoscenza scientifica basato sullo studio di oggetti qualsiasi attraverso i loro modelli. L'emergere di questo metodo è causato dal fatto che a volte l'oggetto o il fenomeno studiato risulta inaccessibile all'intervento diretto del soggetto cognitivo, o tale intervento è inappropriato per una serie di ragioni. La modellazione implica il trasferimento delle attività di ricerca su un altro oggetto, agendo come sostituto dell'oggetto o del fenomeno di nostro interesse. L'oggetto sostitutivo è chiamato modello e l'oggetto di ricerca è chiamato originale o prototipo. In questo caso il modello funge da sostituto del prototipo, consentendo di ottenere determinate conoscenze su quest'ultimo.

Pertanto, l'essenza della modellazione come metodo di cognizione è sostituire l'oggetto di studio con un modello e come modello possono essere utilizzati oggetti sia di origine naturale che artificiale. La capacità di modellare si basa sul fatto che il modello, in un certo senso, riflette alcuni aspetti del prototipo. Quando si modella, è molto importante disporre di una teoria o ipotesi appropriata che indichi rigorosamente i limiti e i confini delle semplificazioni consentite.

La scienza moderna conosce diversi tipi di modellizzazione:

1) modellistica di soggetto, in cui si effettua la ricerca su un modello che riproduca determinate caratteristiche geometriche, fisiche, dinamiche o funzionali dell'oggetto originale;

2) modellazione simbolica, in cui diagrammi, disegni e formule fungono da modelli. Il tipo più importante di tale modellazione è la modellazione matematica, prodotta per mezzo della matematica e della logica;

3) modellazione mentale, in cui, invece dei modelli di segni, vengono utilizzate rappresentazioni visive mentali di questi segni e operazioni con esse.

Recentemente si è diffuso un esperimento modello che utilizza i computer, che sono sia mezzo che oggetto di ricerca sperimentale, in sostituzione dell'originale. In questo caso, l'algoritmo (programma) per il funzionamento dell'oggetto funge da modello.

Analisi - un metodo di conoscenza scientifica, che si basa sul procedimento di divisione mentale o reale di un oggetto nelle sue parti costitutive. Lo scopo dello smembramento è il passaggio dallo studio del tutto allo studio delle sue parti.

L'analisi è una componente organica di qualsiasi ricerca scientifica, che di solito ne costituisce la prima fase, quando il ricercatore passa dalla descrizione indifferenziata dell'oggetto studiato all'identificazione della sua struttura, composizione, nonché delle sue proprietà e caratteristiche.

Sintesi - Questo è un metodo di conoscenza scientifica, che si basa sulla procedura per combinare vari elementi di una materia in un unico insieme, un sistema, senza il quale la conoscenza veramente scientifica di questa materia è impossibile. La sintesi non agisce come un metodo per costruire il tutto, ma come un metodo per rappresentare il tutto sotto forma di unità di conoscenza ottenuta attraverso l'analisi. In sintesi non c'è solo un'unificazione, ma una generalizzazione delle caratteristiche di un oggetto. Le disposizioni ottenute per risultato della sintesi vengono incluse nella teoria dell'oggetto, che, arricchita e raffinata, determina il percorso di nuove ricerche scientifiche.

Induzione - un metodo di conoscenza scientifica, che è la formulazione di una conclusione logica riassumendo dati osservativi e sperimentali (un metodo per costruire dal particolare al più generale).

La base immediata dell'inferenza induttiva è la conclusione sulle proprietà generali di tutti gli oggetti basata sull'osservazione di una varietà sufficientemente ampia di fatti individuali. Tipicamente, le generalizzazioni induttive sono viste come verità empiriche o leggi empiriche.

Viene fatta una distinzione tra induzione completa e incompleta. L'induzione completa costruisce una conclusione generale basata sullo studio di tutti gli oggetti o fenomeni di una determinata classe. Come risultato dell'induzione completa, la conclusione risultante ha il carattere di una conclusione affidabile. L'essenza dell'induzione incompleta è che costruisce una conclusione generale basata sull'osservazione di un numero limitato di fatti, se tra questi ultimi non ce n'è nessuno che contraddica la conclusione induttiva. È quindi naturale che la verità così ottenuta sia incompleta; qui otteniamo una conoscenza probabilistica che necessita di ulteriori conferme.

Detrazione - un metodo di conoscenza scientifica, che consiste nel passaggio da alcune premesse generali a risultati e conseguenze particolari.

L’inferenza per deduzione è costruita secondo il seguente schema:

Tutti gli oggetti della classe “A” hanno la proprietà “B”; l'elemento "a" appartiene alla classe "A"; Ciò significa che "a" ha la proprietà "B". In generale, la deduzione come metodo di cognizione si basa su leggi e principi già noti. Pertanto, il metodo della detrazione non ci consente di ottenere nuove conoscenze significative. La deduzione è solo un modo per identificare contenuti specifici in base alla conoscenza iniziale.

La soluzione a qualsiasi problema scientifico comporta la presentazione di varie ipotesi, ipotesi e molto spesso ipotesi più o meno comprovate, con l'aiuto delle quali il ricercatore cerca di spiegare fatti che non rientrano nelle vecchie teorie. Le ipotesi sorgono in situazioni incerte, la cui spiegazione diventa rilevante per la scienza. Inoltre, a livello della conoscenza empirica (così come a livello della sua spiegazione), ci sono spesso giudizi contraddittori. Per risolvere questi problemi sono necessarie ipotesi.

Sherlock Holmes ha utilizzato metodi di ricerca simili. Nelle sue indagini ha utilizzato sia metodi induttivi che deduttivi. Pertanto, il metodo induttivo si basa sull'identificazione delle prove e dei fatti più insignificanti, che successivamente formano un unico quadro inestricabile. La deduzione si basa sul seguente principio: quando esiste già un generale - l'immagine di un crimine commesso - allora si cerca lo specifico - il criminale, cioè dal generale allo specifico.

Ipotesiè qualsiasi ipotesi, ipotesi o previsione avanzata per eliminare una situazione di incertezza nella ricerca scientifica. Pertanto, un'ipotesi non è una conoscenza affidabile, ma una conoscenza probabile, la cui verità o falsità non è stata ancora stabilita.

Qualsiasi ipotesi deve essere giustificata dalla conoscenza acquisita di una determinata scienza o da nuovi fatti (la conoscenza incerta non viene utilizzata per comprovare l'ipotesi). Deve avere la proprietà di spiegare tutti i fatti che riguardano un dato campo di conoscenza, sistematizzandoli, così come i fatti al di fuori di questo campo, prevedendo l'emergere di nuovi fatti (ad esempio, l'ipotesi quantistica di M. Planck, avanzata a all'inizio del XX secolo, portò alla creazione della meccanica quantistica, dell'elettrodinamica quantistica e di altre teorie). Inoltre, l'ipotesi non dovrebbe contraddire i fatti esistenti.

Un'ipotesi deve essere confermata o confutata. Per fare ciò deve possedere le proprietà di falsificabilità e verificabilità. Falsificazione - una procedura che stabilisce la falsità di un'ipotesi come risultato di una verifica sperimentale o teorica. Il requisito della falsificabilità delle ipotesi significa che oggetto della scienza può essere solo la conoscenza fondamentalmente falsificabile. La conoscenza inconfutabile (ad esempio, le verità della religione) non ha nulla a che fare con la scienza. Tuttavia, i risultati sperimentali stessi non possono confutare l’ipotesi. Ciò richiede un’ipotesi o una teoria alternativa che fornisca un ulteriore sviluppo della conoscenza. Altrimenti la prima ipotesi non è da scartare. Verifica - il processo di stabilire la verità di un'ipotesi o di una teoria attraverso test empirici. È anche possibile una verificabilità indiretta, basata su conclusioni logiche da fatti direttamente verificati.

Lezione n. 1

Argomento: Introduzione

Piano

1. Scienze di base sulla natura (fisica, chimica, biologia), loro somiglianze e differenze.

2. Metodo di cognizione scientifico naturale e sue componenti: osservazione, misurazione, esperimento, ipotesi, teoria.

Scienze di base sulla natura (fisica, chimica, biologia), loro somiglianze e differenze.

La parola "scienze naturali" significa conoscenza della natura. Poiché la natura è estremamente diversificata, nel processo di comprensione si sono formate varie scienze naturali: fisica, chimica, biologia, astronomia, geografia, geologia e molte altre. Ciascuna delle scienze naturali studia alcune proprietà specifiche della natura. Quando vengono scoperte nuove proprietà della materia, appaiono nuove scienze naturali con l'obiettivo di studiare ulteriormente queste proprietà, o almeno nuove sezioni e direzioni nelle scienze naturali esistenti. È così che si è formato un intero corpo di scienze naturali. In base agli oggetti di ricerca, possono essere divisi in due grandi gruppi: scienze della natura vivente e inanimata. Le scienze naturali più importanti sulla natura inanimata sono: fisica, chimica, astronomia.

Fisica– una scienza che studia le proprietà più generali della materia e le forme del suo movimento (meccanico, termico, elettromagnetico, atomico, nucleare). La fisica ha molti tipi e sezioni (fisica generale, fisica teorica, fisica sperimentale, meccanica, fisica molecolare, fisica atomica, fisica nucleare, fisica dei fenomeni elettromagnetici, ecc.).

Chimica– la scienza delle sostanze, la loro composizione, struttura, proprietà e trasformazioni reciproche. La chimica studia la forma chimica del movimento della materia e si divide in chimica inorganica e organica, chimica fisica e analitica, chimica colloidale, ecc.

Astronomia- scienza dell'Universo. L'astronomia studia il movimento dei corpi celesti, la loro natura, origine e sviluppo. Le branche più importanti dell'astronomia, che oggi si sono trasformate essenzialmente in scienze indipendenti, sono la cosmologia e la cosmogonia.

Cosmologia– dottrina fisica sull'Universo nel suo insieme, sulla sua struttura e sviluppo.

Cosmogonia– una scienza che studia l’origine e lo sviluppo dei corpi celesti (pianeti, Sole, stelle, ecc.). La direzione più recente nell'esplorazione spaziale è l'astronautica.

Biologia- scienza della natura vivente. Il tema della biologia è la vita come forma speciale di movimento della materia, le leggi dello sviluppo della natura vivente. La biologia sembra essere la scienza più ramificata (zoologia, botanica, morfologia, citologia, istologia, anatomia e fisiologia, microbiologia, virologia, embriologia, ecologia, genetica, ecc.). All'intersezione delle scienze sorgono scienze correlate, come la chimica fisica, la biologia fisica, la fisica chimica, la biofisica, l'astrofisica, ecc.

Quindi, nel processo di comprensione della natura, si formarono scienze naturali separate. Questa è una fase necessaria della cognizione: la fase di differenziazione della conoscenza, differenziazione delle scienze. Ciò è dovuto alla necessità di coprire un numero sempre più ampio e diversificato di oggetti naturali studiati e di penetrare più a fondo nei loro dettagli. Ma la natura è un organismo unico, unico, sfaccettato, complesso e autonomo. Se la natura è una, allora dovrebbe esserlo anche l'idea dal punto di vista delle scienze naturali. Una tale scienza è la scienza naturale.

Scienze naturali– la scienza della natura come integrità unitaria o l'insieme delle scienze della natura, prese nel loro insieme. Le ultime parole di questa definizione sottolineano ancora una volta che non si tratta solo di un insieme di scienze, ma di una scienza generalizzata e integrata. Ciò significa che oggi la differenziazione della conoscenza sulla natura viene sostituita dalla sua integrazione. Questo compito è determinato, in primo luogo, dal corso oggettivo della conoscenza della natura e, in secondo luogo, dal fatto che l'umanità apprende le leggi della natura non per semplice curiosità, ma per utilizzarle in attività pratiche, per il proprio supporto vitale. .

2. Metodo di cognizione scientifico naturale e sue componenti: osservazione, misurazione, esperimento, ipotesi, teoria.

Metodo- è un insieme di tecniche o operazioni di attività pratica o teorica.

I metodi di conoscenza scientifica includono il cosiddetto metodi universali , cioè. metodi universali di pensiero, metodi scientifici generali e metodi delle scienze specifiche. I metodi possono anche essere classificati in base al rapporto conoscenza empirica (cioè conoscenza ottenuta come risultato dell'esperienza, conoscenza sperimentale) e conoscenza teorica, la cui essenza è la conoscenza dell'essenza dei fenomeni, delle loro connessioni interne.

Caratteristiche del metodo di cognizione scientifico naturale:

1. È di natura oggettiva

2. L'oggetto della conoscenza è tipico

3. La storicità non è richiesta

4. Solo la conoscenza crea

5. Lo scienziato naturale si sforza di essere un osservatore esterno.

6. Si basa sul linguaggio dei termini e dei numeri

Esistono due metodi universali nella storia della conoscenza: dialettico e metafisico. Questi sono metodi filosofici generali.

Il metodo dialettico è un metodo per comprendere la realtà nella sua incoerenza, integrità e sviluppo.

Il metodo metafisico è un metodo opposto a quello dialettico, che considera i fenomeni al di fuori della loro reciproca connessione e sviluppo.

Dalla metà del XIX secolo il metodo metafisico è stato sempre più sostituito dalle scienze naturali dal metodo dialettico.

La relazione tra metodi scientifici generali può anche essere presentata sotto forma di diagramma (Fig. 2).

L'analisi è la scomposizione mentale o reale di un oggetto nelle sue parti costitutive.

La sintesi è la combinazione di elementi appresi come risultato dell'analisi in un unico insieme.

La generalizzazione è il processo di transizione mentale dall'individuale al generale, dal meno generale al più generale, ad esempio: il passaggio dal giudizio “questo metallo conduce elettricità” al giudizio “tutti i metalli conducono elettricità”, dal giudizio : “la forma meccanica dell’energia si trasforma in termica” alla proposizione “ogni forma di energia si trasforma in calore”.

L'astrazione (idealizzazione) è l'introduzione mentale di alcune modifiche all'oggetto studiato in conformità con gli obiettivi dello studio. Come risultato dell'idealizzazione, alcune proprietà e attributi degli oggetti che non sono essenziali per questo studio possono essere esclusi dalla considerazione. Un esempio di tale idealizzazione in meccanica è un punto materiale, ad es. un punto dotato di massa ma senza dimensioni. Lo stesso oggetto astratto (ideale) è un corpo assolutamente rigido.

L'induzione è il processo per derivare una posizione generale dall'osservazione di una serie di fatti individuali particolari, ad es. conoscenza dal particolare al generale. In pratica, viene spesso utilizzata l'induzione incompleta, che implica trarre una conclusione su tutti gli oggetti di un insieme basata sulla conoscenza solo di una parte degli oggetti. L'induzione incompleta, basata sulla ricerca sperimentale e inclusa la giustificazione teorica, è chiamata induzione scientifica. Le conclusioni di tale induzione sono spesso di natura probabilistica. Questo è un metodo rischioso ma creativo. Con una rigorosa impostazione dell'esperimento, coerenza logica e rigore delle conclusioni, è in grado di fornire una conclusione affidabile. Secondo il famoso fisico francese Louis de Broglie, l'induzione scientifica è la vera fonte del vero progresso scientifico.

La deduzione è il processo di ragionamento analitico dal generale al particolare o meno generale. È strettamente correlato alla generalizzazione. Se le disposizioni generali iniziali sono una verità scientifica accertata, il metodo di deduzione produrrà sempre una conclusione vera. Il metodo deduttivo è particolarmente importante in matematica. I matematici operano con astrazioni matematiche e basano il loro ragionamento su principi generali. Queste disposizioni generali si applicano alla risoluzione di problemi privati ​​e specifici.

Nella storia delle scienze naturali, ci sono stati tentativi di assolutizzare il significato scientifico del metodo induttivo (F. Bacon) o del metodo deduttivo (R. Descartes), per dare loro un significato universale. Tuttavia, questi metodi non possono essere utilizzati come metodi separati, isolati l’uno dall’altro. ciascuno di essi viene utilizzato in una determinata fase del processo cognitivo.

L'analogia è una conclusione probabile e plausibile sulla somiglianza di due oggetti o fenomeni in alcune caratteristiche, basata sulla loro somiglianza stabilita in altre caratteristiche. Un'analogia con il semplice ci permette di comprendere il più complesso. Così, per analogia con la selezione artificiale delle migliori razze di animali domestici, Charles Darwin scoprì la legge della selezione naturale nel mondo animale e vegetale.

La modellazione è la riproduzione delle proprietà di un oggetto cognitivo su un suo analogo appositamente progettato: un modello. I modelli possono essere reali (materiali), ad esempio modelli di aeroplani, modelli di edifici. fotografie, protesi, bambole, ecc. e ideale (astratto) creato per mezzo del linguaggio (sia il linguaggio umano naturale che i linguaggi speciali, ad esempio il linguaggio della matematica. In questo caso, abbiamo un modello matematico. Di solito si tratta di un sistema di equazioni che descrive le relazioni nel sistema oggetto di studio.

Il metodo storico prevede la riproduzione della storia dell'oggetto studiato in tutta la sua versatilità, tenendo conto di tutti i dettagli e gli incidenti. Il metodo logico è, in sostanza, una riproduzione logica della storia dell'oggetto studiato. Allo stesso tempo, questa storia è liberata da tutto ciò che è accidentale e senza importanza, ad es. è, per così dire, lo stesso metodo storico, ma liberato dalla sua forma storica.

La classificazione è la distribuzione di determinati oggetti in classi (divisioni, categorie) in base alle loro caratteristiche generali, fissando le connessioni naturali tra classi di oggetti in un sistema unificato di uno specifico ramo della conoscenza. La formazione di ciascuna scienza è associata alla creazione di classificazioni degli oggetti e dei fenomeni studiati.

La classificazione è il processo di organizzazione delle informazioni. Nel processo di studio di nuovi oggetti, viene fatta una conclusione in relazione a ciascuno di questi oggetti: se appartiene a gruppi di classificazione già stabiliti. In alcuni casi, ciò rivela la necessità di ricostruire il sistema di classificazione. Esiste una teoria speciale della classificazione: la tassonomia. Esamina i principi di classificazione e sistematizzazione di aree della realtà organizzate in modo complesso, che di solito hanno una struttura gerarchica (mondo organico, oggetti di geografia, geologia, ecc.).

Una delle prime classificazioni nelle scienze naturali fu la classificazione della flora e della fauna da parte dell'eccezionale naturalista svedese Carl Linnaeus (1707-1778). Per i rappresentanti della natura vivente stabilì una certa gradazione: classe, ordine, genere, specie, variazione.

L'osservazione è una percezione mirata e organizzata di oggetti e fenomeni. Le osservazioni scientifiche vengono effettuate per raccogliere fatti che rafforzano o confutano una particolare ipotesi e costituiscono la base per determinate generalizzazioni teoriche.

Un esperimento è un metodo di ricerca che differisce dall'osservazione per la sua natura attiva. Questa è l'osservazione in speciali condizioni controllate. L'esperimento consente, in primo luogo, di isolare l'oggetto studiato dall'influenza di fenomeni collaterali per esso non significativi. In secondo luogo, durante l'esperimento il corso del processo viene ripetuto più volte. In terzo luogo, l'esperimento consente di modificare sistematicamente il corso stesso del processo studiato e lo stato dell'oggetto di studio.

La misurazione è il processo materiale di confronto di una quantità con uno standard, un'unità di misura. Il numero che esprime il rapporto tra la quantità misurata e lo standard è chiamato valore numerico di questa quantità.

La scienza moderna tiene conto del principio della relatività delle proprietà di un oggetto rispetto ai mezzi di osservazione, esperimento e misurazione. Quindi, ad esempio, se studi le proprietà della luce studiando il suo passaggio attraverso un reticolo, mostrerà le sue proprietà ondulatorie. Se l'esperimento e le misurazioni mirano allo studio dell'effetto fotoelettrico, si manifesterà la natura corpuscolare della luce (come un flusso di particelle - fotoni).

Un'ipotesi scientifica è una conoscenza congetturale, la cui verità o falsità non è stata ancora dimostrata, ma che non viene avanzata arbitrariamente, ma soggetta a una serie di requisiti, tra cui i seguenti.

1. Nessuna contraddizione. Le principali disposizioni dell'ipotesi proposta non dovrebbero contraddire fatti noti e verificati. (Va tenuto presente che esistono anche fatti falsi che necessitano di essere verificati).

2. Conformità della nuova ipotesi con teorie consolidate. Pertanto, dopo la scoperta della legge di conservazione e trasformazione dell'energia, tutte le nuove proposte per la creazione di una “macchina a moto perpetuo” non vengono più prese in considerazione.

3. Disponibilità dell'ipotesi proposta alla verifica sperimentale, almeno in linea di principio

4. Massima semplicità dell'ipotesi.

Un modello (in scienza) è un oggetto sostitutivo dell'oggetto originale, uno strumento di conoscenza che il ricercatore pone tra sé e l'oggetto e con l'aiuto del quale studia alcune proprietà dell'originale (id. gas, . .)

Una teoria scientifica è conoscenza sistematizzata nella sua totalità. Le teorie scientifiche spiegano molti fatti scientifici accumulati e descrivono un certo frammento della realtà (ad esempio fenomeni elettrici, movimento meccanico, trasformazione delle sostanze, evoluzione delle specie, ecc.) attraverso un sistema di leggi.

La differenza principale tra una teoria e un'ipotesi è l'affidabilità, l'evidenza.

Una teoria scientifica deve svolgere due importanti funzioni, la prima delle quali è la spiegazione dei fatti, e la seconda è la previsione di fatti nuovi, ancora sconosciuti e dei modelli che li caratterizzano.

La teoria scientifica è una delle forme più stabili di conoscenza scientifica, ma subisce anche cambiamenti in seguito all'accumulo di nuovi fatti. Quando i cambiamenti influenzano i principi fondamentali di una teoria, avviene una transizione verso nuovi principi e, di conseguenza, verso una nuova teoria. I cambiamenti nelle teorie più generali portano a cambiamenti qualitativi nell'intero sistema di conoscenza teorica. Di conseguenza, si verificano rivoluzioni globali nelle scienze naturali e il quadro scientifico del mondo cambia.

Nell'ambito della teoria scientifica alcune generalizzazioni empiriche ricevono la loro spiegazione, mentre altre vengono trasformate in leggi della natura.

Una legge di natura è una connessione necessaria espressa verbalmente o matematicamente tra le proprietà degli oggetti materiali e/o le circostanze degli eventi che si verificano con essi.

Ad esempio, la legge di gravitazione universale esprime la necessaria connessione tra le masse dei corpi e la forza della loro reciproca attrazione; La legge periodica di Mendeleev è la relazione tra la massa atomica (più precisamente, la carica del nucleo atomico) di un elemento chimico e le sue proprietà chimiche; Le leggi di Mendel: la relazione tra le caratteristiche degli organismi genitori e dei loro discendenti.

Nella cultura umana, oltre alla scienza, esiste la pseudoscienza o pseudoscienza. Le pseudoscienze includono, ad esempio, l'astrologia, l'alchimia, l'ufologia, la parapsicologia. La coscienza di massa o non vede la differenza tra scienza e pseudoscienza, oppure vede, ma percepisce con grande interesse e simpatia gli pseudoscienziati che, nelle loro parole, sperimentano la persecuzione e l'oppressione da parte della scienza “ufficiale” ossificata.

3. Interrelazione delle scienze naturali. Riduzionismo e olismo.

Tutta la ricerca sulla natura oggi può essere rappresentata visivamente come una grande rete composta da rami e nodi. Questa rete collega numerosi rami delle scienze fisiche, chimiche e biologiche, comprese le scienze sintetiche, sorte all'incrocio delle direzioni principali (biochimica, biofisica, ecc.).

Anche studiando l'organismo più semplice, dobbiamo tenere conto che si tratta di un'unità meccanica, di un sistema termodinamico e di un reattore chimico con flussi multidirezionali di massa, calore e impulsi elettrici; è, allo stesso tempo, una sorta di “macchina elettrica” che genera e assorbe la radiazione elettromagnetica. E, allo stesso tempo, non è né l'uno né l'altro, è un tutto unico.

La scienza naturale moderna è caratterizzata dalla compenetrazione delle scienze naturali l'una nell'altra, ma ha anche un certo ordine e gerarchia.

A metà del XIX secolo, il chimico tedesco Kekule compilò una sequenza gerarchica delle scienze in base al grado di aumento della loro complessità (o meglio, in base al grado di complessità degli oggetti e dei fenomeni che studiano).

Una tale gerarchia delle scienze naturali ha permesso di “dedurre” una scienza da un’altra. Quindi la fisica (sarebbe più corretto - parte della fisica, teoria cinetica molecolare) era chiamata meccanica delle molecole, chimica, fisica degli atomi, biologia - chimica delle proteine ​​o corpi proteici. Questo schema è abbastanza convenzionale. Ma ci permette di spiegare uno dei problemi della scienza: il problema del riduzionismo.

Riduzionismo (<лат. reductio уменьшение). Редукционизм в науке – это стремление описать более сложные явления языком науки, описывающей менее сложные явления

Un tipo di riduzionismo è il fisicalismo: un tentativo di spiegare l’intera diversità del mondo nel linguaggio della fisica.

Il riduzionismo è inevitabile quando si analizzano oggetti e fenomeni complessi. Tuttavia, qui dobbiamo essere ben consapevoli di quanto segue. Non si possono considerare le funzioni vitali di un organismo riducendo tutto alla fisica o alla chimica. Ma è importante sapere che le leggi della fisica e della chimica valgono e devono essere rispettate anche per gli oggetti biologici. È impossibile considerare il comportamento umano nella società solo come un essere biologico, ma è importante sapere che le radici di molte azioni umane affondano nel profondo passato preistorico e sono il risultato del lavoro di programmi genetici ereditati dagli antenati animali.

Attualmente, c'è stata una comprensione della necessità di un approccio olistico, olistico (<англ. whole целый) взгляда на мир. Холизм , или интегратизм можно рассматривать как противоположность редукционизма, как присущее современной науке стремление создать действительно обобщенное, интегрированное знание о природе

3. Scienze fondamentali e applicate. Tecnologie

La comprensione consolidata della scienza di base e applicata è la seguente.

I problemi che vengono posti agli scienziati dall’esterno si chiamano problemi applicati. Le scienze applicate, quindi, hanno come obiettivo l'applicazione pratica delle conoscenze acquisite.

I problemi che sorgono all'interno della scienza stessa sono chiamati fondamentali. Pertanto, la scienza fondamentale mira a ottenere la conoscenza del mondo in quanto tale. In realtà, si tratta di una ricerca fondamentale che mira, in un modo o nell'altro, a risolvere i misteri del mondo.

La parola “fondamentale” qui non va confusa con la parola “grande”, “importante”. La ricerca applicata può essere molto importante sia per le attività pratiche che per la scienza stessa, mentre la ricerca fondamentale può essere banale. È molto importante qui anticipare quale significato potranno avere in futuro i risultati della ricerca di base. Quindi, a metà del XIX secolo, la ricerca sull'elettromagnetismo (ricerca fondamentale) era considerata molto interessante, ma non aveva alcun significato pratico. (Quando stanziano fondi per la ricerca scientifica, manager ed economisti devono, senza dubbio, essere guidati in una certa misura dalle moderne scienze naturali per prendere la decisione giusta).

Tecnologia. La scienza applicata è strettamente correlata alla tecnologia. Esistono due definizioni di tecnologia: in senso stretto e in senso ampio. “La tecnologia è un insieme di conoscenze sui metodi e sui mezzi per eseguire i processi produttivi, ad esempio la tecnologia dei metalli, la tecnologia chimica, la tecnologia delle costruzioni, la biotecnologia, ecc., nonché i processi tecnologici stessi, in cui un cambiamento qualitativo nel si verifica l'oggetto elaborato."

In un senso ampio e filosofico, la tecnologia è un mezzo per raggiungere gli obiettivi fissati dalla società, condizionato dallo stato delle conoscenze e dall'efficienza sociale." Questa definizione è abbastanza ampia, ci permette di coprire sia la biocostruzione, sia l'educazione (tecnologie educative) , ecc. Questi "metodi" possono variare da civiltà a civiltà, da epoca a epoca (va tenuto presente che nella letteratura straniera “tecnologia” è spesso intesa come sinonimo di “tecnologia” in generale).

4. La tesi sulle due culture.

Come risultato delle sue attività, crea un insieme di valori materiali e spirituali, ad es. cultura. Il mondo dei valori materiali (tecnica, tecnologia) forma la cultura materiale. La scienza, l'arte, la letteratura, la religione, la moralità, la mitologia appartengono alla cultura spirituale. Nel processo di comprensione del mondo circostante e dell'uomo stesso, si formano varie scienze.

Le scienze naturali - scienze sulla natura - formano la cultura delle scienze naturali, le discipline umanistiche - artistiche (cultura umanitaria).

Nelle fasi iniziali della conoscenza (mitologia, filosofia naturale), questi due tipi di scienze e culture non erano separati. Tuttavia, gradualmente ciascuno di essi ha sviluppato i propri principi e approcci. La separazione di queste culture fu facilitata anche da obiettivi diversi: le scienze naturali cercarono di studiare la natura e di conquistarla; Le discipline umanistiche si prefiggono l'obiettivo di studiare l'uomo e il suo mondo.

Si ritiene che anche i metodi delle scienze naturali e umane siano prevalentemente diversi: razionali nelle scienze naturali ed emotivi (intuitivi, fantasiosi) nelle discipline umanistiche. Per essere onesti, va notato che qui non esiste un confine netto, poiché elementi di intuizione e pensiero immaginativo sono elementi integranti della comprensione del mondo da parte delle scienze naturali, e nelle discipline umanistiche, specialmente nella storia, nell'economia e nella sociologia, non è possibile fare a meno di un metodo razionale e logico. Nell'antichità prevaleva un'unica e indivisa conoscenza del mondo (filosofia naturale). Nel Medioevo non vi era alcun problema di separazione tra scienze naturali e scienze umane (anche se a quel tempo era già iniziato il processo di differenziazione delle conoscenze scientifiche e di individuazione di scienze indipendenti). Tuttavia, per l’uomo medievale, la Natura rappresentava un mondo di cose dietro il quale bisogna sforzarsi di vedere i simboli di Dio, cioè la conoscenza del mondo era, prima di tutto, conoscenza della sapienza divina. La cognizione mirava non tanto a identificare le proprietà oggettive dei fenomeni nel mondo circostante, ma a comprenderne i significati simbolici, ad es. il loro rapporto con la divinità.

Nell'era dei tempi moderni (XVII-XVIII secolo) iniziò lo sviluppo estremamente rapido delle scienze naturali, accompagnato dal processo di differenziazione delle scienze. I successi delle scienze naturali furono così grandi che nella società nacque l'idea della loro onnipotenza. Le opinioni e le obiezioni dei rappresentanti del movimento umanitario sono state spesso ignorate. Il metodo razionale e logico per comprendere il mondo è diventato decisivo. Successivamente è emersa una sorta di divisione tra la cultura umanitaria e quella delle scienze naturali.

Uno dei libri più famosi su questo argomento è stato il lavoro giornalisticamente incisivo dello scienziato e scrittore inglese Charles Percy Snow, “Le due culture e la rivoluzione scientifica”, apparso negli anni ’60. In esso l’autore afferma una divisione tra la cultura umanitaria e quella delle scienze naturali in due parti, che rappresentano, per così dire, due poli, due “galassie”. Snow scrive: “...Da un lato ci sono gli intellettuali artistici, dall'altro ci sono gli scienziati e, come rappresentanti più importanti di questo gruppo, i fisici. Sono separati da un muro di incomprensioni e talvolta (soprattutto tra i giovani) di antipatia e ostilità, ma la cosa principale, ovviamente, è l'incomprensione. Hanno una strana e contorta comprensione l'uno dell'altro. Hanno atteggiamenti così diversi verso le stesse cose che non riescono a trovare un linguaggio comune nemmeno nell’ambito dei sentimenti”. * Nel nostro Paese questa contraddizione non ha mai assunto un carattere così antagonistico, tuttavia negli anni '60 e '70 si è riflessa in numerose discussioni tra “fisici” e “parolieri” (sul lato morale della ricerca biomedica sull'uomo e sugli animali , sull'essenza ideologica di alcune scoperte, ecc.).

Spesso puoi sentire che la tecnologia e le scienze esatte hanno un impatto negativo sulla moralità. Si sente dire che la scoperta dell'energia atomica e l'ingresso dell'uomo nello spazio sono prematuri. Si sostiene che la tecnologia stessa porti al degrado della cultura, danneggi la creatività e produca solo convenienza culturale. Al giorno d'oggi, i successi della biologia hanno dato origine ad accese discussioni sull'ammissibilità dei lavori di ricerca sulla clonazione di animali superiori e di esseri umani, in cui il problema della scienza e della tecnologia è considerato dal punto di vista dell'etica e della moralità religiosa.

Il famoso scrittore e filosofo S. Lem nel suo libro “The Sum of Technology” confuta queste opinioni, sostenendo che la tecnologia dovrebbe essere riconosciuta come “uno strumento per raggiungere vari obiettivi, la cui scelta dipende dal livello di sviluppo della civiltà, dal sistema sociale e che sono soggetti a valutazioni morali. La tecnologia fornisce i mezzi e gli strumenti; il modo buono o cattivo di usarli è merito nostro o colpa nostra."

Pertanto, la crisi ambientale, che ha portato l'umanità sull'orlo del disastro, è causata non tanto dal progresso scientifico e tecnologico quanto dall'insufficiente diffusione della conoscenza e della cultura scientifica nella società nel senso generale del termine. Pertanto, ora viene prestata molta attenzione all'educazione umanitaria e all'umanizzazione della società. La conoscenza moderna e la corrispondente responsabilità e moralità sono ugualmente importanti per una persona.

D'altra parte, l'influenza della scienza su tutte le sfere della vita sta crescendo rapidamente. Dobbiamo ammettere che le nostre vite, il destino della civiltà e, in ultima analisi, le scoperte degli scienziati e le conquiste tecniche ad esse associate, hanno influenzato molto più di tutte le figure politiche del passato. Allo stesso tempo, il livello di istruzione in scienze naturali della maggior parte delle persone rimane basso. Le informazioni scientifiche scarsamente o erroneamente assimilate rendono le persone suscettibili a idee antiscientifiche, misticismo e superstizioni. Ma solo un “uomo di cultura” può corrispondere al livello moderno di civiltà, e qui intendiamo un'unica cultura: sia quella umanitaria che quella naturale. Ciò spiega l'introduzione della disciplina “Concetti di scienze naturali moderne” nei curricula delle specialità umanitarie. In futuro considereremo le immagini scientifiche del mondo, i problemi, le teorie e le ipotesi di scienze specifiche in linea con l'evoluzionismo globale, un'idea che permea la scienza naturale moderna ed è comune all'intero mondo materiale.

Domande di controllo

1. Oggetto e compiti delle scienze naturali? Come e quando è nato? Quali scienze possono essere classificate come scienze naturali?

2. Quali “misteri del mondo” costituiscono oggetto di ricerca nelle scienze naturali sono stati discussi da E. Haeckel e E.G. Dubois-Reymond?

3. Spiega l'espressione “due culture”.

4. Quali sono le somiglianze e le differenze tra i metodi delle scienze umane e naturali?

5. Cosa caratterizza lo sviluppo delle scienze naturali nell'era del Nuovo Tempo? Quale periodo copre questa epoca?

6. Spiega la parola “tecnologia”.

7. Qual è la ragione dell'atteggiamento negativo nei confronti della scienza e della tecnologia moderne?

8. Cosa sono le scienze fondamentali e applicate?

9. Cosa sono il riduzionismo e l'olismo nelle scienze naturali?

Letteratura

1. Dubnischeva T.Ya. Concetti delle scienze naturali moderne. - Novosibirsk: YuKEA, 1997. – 834 pag.

2. Diaghilev F.M. Concetti delle scienze naturali moderne. – M.: IMPE, 1998.

3. Concetti della scienza naturale moderna / Ed. S.I. Samigina. - Rostov n/d: Phoenix, 1999. – 576 p.

4. Lem S. Somma delle tecnologie. – M. Mir, 1968. – 311 pag.

5. Volkov G.N. Tre volti della cultura. - M.: Giovane Guardia, 1986. – 335 p.

Haeckel, Ernst (1834-1919) – biologo evoluzionista tedesco, rappresentante del materialismo scientifico naturale, sostenitore e propagandista degli insegnamenti di Charles Darwin. Ha proposto il primo “albero genealogico” del mondo vivente.

Dubois-Reymond, Emil Heinrich - fisiologo tedesco, fondatore di una scuola scientifica, filosofo. Fondatore dell'elettrofisiologia; stabilito una serie di modelli che caratterizzano i fenomeni elettrici nei muscoli e nei nervi. Autore della teoria molecolare dei biopotenziali, rappresentante del materialismo meccanicistico e dell'agnosticismo.

Gerarchia (<гр. hierarchia < hieros священный + archē власть) - расположение частей или элементов целого в порядке от высшего к низшему.

Olismo (<англ. holism <гр. holos -целое) – философское направление, рассматривающее природу как иерархию «целостностей», понимаемых как духовное единство; в современном естествознании – целостный взгляд на природу, стремление к построению единой научной картины мира.

*citato secondo p.11.