Žinių istorijoje yra du universalūs metodai: dialektinis ir metafizinis. Tai bendrieji filosofiniai metodai.

Dialektinis metodas yra būdas suprasti tikrovę, jos nenuoseklumą, vientisumą ir vystymąsi.

Metafizinis metodas yra priešingas dialektiniam metodas, nagrinėjantis reiškinius už jų tarpusavio ryšio ir raidos ribų.

Nuo XIX amžiaus vidurio metafizinį metodą iš gamtos mokslų vis labiau išstumia dialektinis metodas.

Ryšys tarp bendrųjų mokslinių metodų gali būti pateiktas ir diagramos pavidalu (2 pav.).

Analizė yra psichinis arba realus objekto suskaidymas į jo sudedamąsias dalis.

Sintezė – tai analizės metu išmoktų elementų sujungimas į vieną visumą.

Apibendrinimas yra psichinio perėjimo nuo individualaus prie bendro, nuo mažiau bendro prie bendresnio, pavyzdžiui: perėjimas nuo sprendimo „šis metalas laiduoja elektrą“ prie sprendimo „visi metalai laido elektrą“, nuo sprendimo. : „mechaninė energijos forma virsta šilumine“ prie teiginio „kiekviena energijos forma virsta šiluma“.

Abstrakcija (idealizacija) – tai tam tikrų pokyčių protinis įvedimas į tiriamą objektą pagal tyrimo tikslus. Dėl idealizacijos kai kurios objektų savybės ir atributai, kurie nėra esminiai šiam tyrimui, gali būti neįtraukti. Tokio idealizavimo pavyzdys mechanikoje yra materialus taškas, t.y. taškas, turintis masę, bet be jokių matmenų. Tas pats abstraktus (idealus) objektas yra absoliučiai standus kūnas.

Indukcija – tai bendrosios pozicijos išvedimo procesas, stebint tam tikrus atskirus faktus, t.y. žinios nuo konkretaus iki bendro. Praktikoje dažniausiai naudojama nepilna indukcija, kurios metu išvada apie visus aibės objektus daroma remiantis žiniomis tik apie objektų dalį. Nepilna indukcija, pagrįsta eksperimentiniais tyrimais ir apimanti teorinį pagrindimą, vadinama moksline indukcija. Tokios indukcijos išvados dažnai yra tikimybinio pobūdžio. Tai rizikingas, bet kūrybiškas metodas. Turėdamas griežtą eksperimento sąranką, logišką nuoseklumą ir išvadų griežtumą, jis gali pateikti patikimą išvadą. Pasak garsaus prancūzų fiziko Louiso de Broglie, mokslinė indukcija yra tikrasis mokslo pažangos šaltinis.

Dedukcija yra analitinio samprotavimo procesas nuo bendro iki konkretaus ar mažiau bendro. Tai glaudžiai susiję su apibendrinimu. Jei pradinės bendrosios nuostatos yra nustatyta mokslinė tiesa, tada dedukcijos metodas visada pateiks teisingą išvadą. Dedukcinis metodas ypač svarbus matematikoje. Matematikai naudojasi matematinėmis abstrakcijomis ir savo samprotavimus grindžia bendrais principais. Šios bendrosios nuostatos taikomos sprendžiant privačias, specifines problemas.

Gamtos mokslo istorijoje būta bandymų suabsoliutinti indukcinio metodo (F. Bekonas) arba dedukcinio metodo (R. Dekartas) reikšmę moksle, suteikti jiems universalią reikšmę. Tačiau šie metodai negali būti naudojami kaip atskiri metodai, atskirti vienas nuo kito. kiekvienas iš jų naudojamas tam tikrame pažinimo proceso etape.

Analogija yra tikėtina, tikėtina išvada apie dviejų objektų ar reiškinių panašumą pagal tam tikrą požymį, remiantis jų nustatytu panašumu kitomis savybėmis. Analogija su paprastu leidžia suprasti sudėtingesnę. Taigi, pagal analogiją su dirbtine geriausių veislių naminių gyvūnų atranka, Charlesas Darwinas atrado natūralios atrankos dėsnį gyvūnų ir augalų pasaulyje.

Modeliavimas – tai pažinimo objekto savybių atkūrimas ant specialiai sukurto jo analogo – modelio. Modeliai gali būti tikri (medžiaginiai), pavyzdžiui, lėktuvų modeliai, pastatų modeliai. nuotraukos, protezai, lėlės ir kt. ir idealus (abstraktus), sukurtas kalbos priemonėmis (tiek natūralia žmogaus kalba, tiek specialiosiomis kalbomis, pavyzdžiui, matematikos kalba. Šiuo atveju turime matematinį modelį. Paprastai tai yra lygčių sistema, apibūdinanti santykius tiriama sistema.

Istorinis metodas apima tiriamo objekto istorijos atkūrimą visapusiškumu, atsižvelgiant į visas detales ir nelaimingus atsitikimus. Loginis metodas iš esmės yra loginis tiriamo objekto istorijos atkūrimas. Kartu ši istorija išlaisvinama nuo visko atsitiktinio ir nesvarbu, t.y. tai tarsi tas pats istorinis metodas, tik išlaisvintas iš istorinės formos.

Klasifikavimas – tai tam tikrų objektų skirstymas į klases (skyrius, kategorijas), atsižvelgiant į jų bendrąsias charakteristikas, fiksuojant natūralius ryšius tarp objektų klasių vieningoje konkrečios žinių šakos sistemoje. Kiekvieno mokslo formavimasis siejamas su tiriamų objektų ir reiškinių klasifikacijų kūrimu.

Klasifikavimas yra informacijos organizavimo procesas. Tiriant naujus objektus, kiekvieno tokio objekto atžvilgiu daroma išvada: ar jis priklauso jau nustatytoms klasifikavimo grupėms. Kai kuriais atvejais tai atskleidžia būtinybę atkurti klasifikavimo sistemą. Yra speciali klasifikavimo teorija – taksonomija. Jame nagrinėjami kompleksiškai organizuotų tikrovės sričių, kurios dažniausiai turi hierarchinę struktūrą (organinis pasaulis, geografijos objektai, geologija ir kt.), klasifikavimo ir sisteminimo principai.

Viena iš pirmųjų gamtos mokslų klasifikacijų buvo žymaus švedų gamtininko Carlo Linnaeuso (1707–1778) floros ir faunos klasifikacija. Gyvosios gamtos atstovams jis nustatė tam tikrą gradaciją: klasė, tvarka, gentis, rūšis, variacija.

Stebėjimas – tai kryptingas, organizuotas daiktų ir reiškinių suvokimas. Moksliniai stebėjimai atliekami siekiant surinkti faktus, kurie sustiprina arba paneigia tam tikrą hipotezę ir sudaro pagrindą tam tikriems teoriniams apibendrinimams.

Eksperimentas – tai tyrimo metodas, kuris nuo stebėjimo skiriasi savo aktyvia prigimtimi. Tai stebėjimas specialiomis kontroliuojamomis sąlygomis. Eksperimentas leidžia, pirma, atskirti tiriamą objektą nuo jam nereikšmingų šalutinių reiškinių įtakos. Antra, eksperimento metu proceso eiga kartojama daug kartų. Trečia, eksperimentas leidžia sistemingai keisti pačią tiriamo proceso eigą ir tiriamo objekto būseną.

Matavimas yra materialus procesas, kai lyginamas dydis su etalonu, matavimo vienetu. Skaičius, išreiškiantis išmatuoto dydžio santykį su etalonu, vadinamas skaitine šio dydžio verte.

Šiuolaikinis mokslas atsižvelgia į objekto savybių reliatyvumo principą stebėjimo, eksperimento ir matavimo priemonėms. Taigi, pavyzdžiui, jei tirsite šviesos savybes tirdami jos praėjimą per groteles, ji parodys savo bangines savybes. Jei eksperimentu ir matavimais siekiama ištirti fotoelektrinį efektą, pasireikš šviesos korpuskulinė prigimtis (kaip dalelių – fotonų srautas).

Mokslinė hipotezė yra tokios spėlionės žinios, kurių tiesa ar klaidingumas dar neįrodytas, tačiau kurios nėra iškeltos savavališkai, o keliamos tam tikros sąlygos, tarp kurių yra šie.

1. Jokių prieštaravimų. Pagrindinės siūlomos hipotezės nuostatos neturėtų prieštarauti žinomiems ir patikrintiems faktams. (Reikėtų nepamiršti, kad yra ir klaidingų faktų, kuriuos reikia patikrinti).

2. Naujos hipotezės atitikimas nusistovėjusioms teorijoms. Taigi, atradus energijos tvermės ir transformacijos dėsnį, visi nauji pasiūlymai sukurti „amžinąjį variklį“ nebesvarstomi.

3. Siūlomos hipotezės tinkamumas eksperimentiniam patikrinimui, bent jau iš esmės

4. Maksimalus hipotezės paprastumas.

Modelis (moksle) yra originalaus objekto pakaitalas, pažinimo įrankis, kurį tyrėjas deda tarp savęs ir objekto ir kurio pagalba tiria kai kurias originalo savybes. .)

Mokslinė teorija yra susistemintos žinios jų visuma. Mokslinės teorijos aiškina daugybę sukauptų mokslinių faktų ir aprašo tam tikrą tikrovės fragmentą (pavyzdžiui, elektrinius reiškinius, mechaninį judėjimą, medžiagų virsmą, rūšių evoliuciją ir kt.) per dėsnių sistemą.

Pagrindinis skirtumas tarp teorijos ir hipotezės yra patikimumas, įrodymai.

Mokslinė teorija turi atlikti dvi svarbias funkcijas, iš kurių pirmoji yra faktų paaiškinimas, o antroji – naujų, dar nežinomų faktų ir juos apibūdinančių modelių numatymas.

Mokslinė teorija yra viena iš stabiliausių mokslo žinių formų, tačiau jos taip pat keičiasi, kai kaupiasi nauji faktai. Kai pokyčiai paveikia pagrindinius teorijos principus, įvyksta perėjimas prie naujų principų, taigi ir prie naujos teorijos. Bendriausių teorijų pokyčiai lemia kokybinius visos teorinių žinių sistemos pokyčius. Dėl to vyksta pasaulinės gamtos mokslų revoliucijos ir keičiasi mokslinis pasaulio vaizdas.

Mokslinės teorijos rėmuose kai kurie empiriniai apibendrinimai gauna paaiškinimą, o kiti paverčiami gamtos dėsniais.

Gamtos dėsnis yra būtinas ryšys, išreikštas žodžiu arba matematiškai tarp materialių objektų savybių ir (arba) su jais vykstančių įvykių aplinkybių.

Pavyzdžiui, visuotinės traukos dėsnis išreiškia būtiną ryšį tarp kūnų masių ir jų tarpusavio traukos jėgos; Mendelejevo periodinis dėsnis – tai ryšys tarp cheminio elemento atominės masės (tiksliau – atomo branduolio krūvio) ir jo cheminių savybių; Mendelio dėsniai – ryšys tarp pirminių organizmų ir jų palikuonių savybių.

Žmonių kultūroje, be mokslo, yra pseudomokslas arba pseudomokslas. Pseudomokslai apima, pavyzdžiui, astrologiją, alchemiją, ufologiją, parapsichologiją. Masinė sąmonė arba nemato skirtumo tarp mokslo ir pseudomokslo, arba mato, bet su dideliu susidomėjimu ir užuojauta suvokia pseudomokslininkus, kurie, jų žodžiais tariant, patiria persekiojimą ir priespaudą iš sukaulėjusio „oficialaus“ mokslo.

3. Gamtos mokslų tarpusavio ryšys. Redukcionizmas ir holizmas.

Visi gamtos tyrimai šiandien gali būti vizualiai pavaizduoti kaip didelis tinklas, susidedantis iš šakų ir mazgų. Šis tinklas jungia daugybę fizinių, chemijos ir biologijos mokslų šakų, įskaitant sintetinius mokslus, atsiradusius pagrindinių krypčių (biochemijos, biofizikos ir kt.) sandūroje.

Net ir tirdami paprasčiausią organizmą turime atsižvelgti į tai, kad tai mechaninis mazgas, termodinaminė sistema ir cheminis reaktorius, turintis daugiakrypčius masės, šilumos ir elektros impulsų srautus; tai kartu ir savotiška „elektrinė mašina“, kuri generuoja ir sugeria elektromagnetinę spinduliuotę. Ir kartu tai nėra nei vienas, nei kitas, tai yra vientisa visuma.

Šiuolaikiniam gamtos mokslui būdingas gamtos mokslų įsiskverbimas vienas į kitą, tačiau jis turi ir tam tikrą tvarkingumą bei hierarchiją.

XIX amžiaus viduryje vokiečių chemikas Kekule sudarė hierarchinę mokslų seką pagal jų sudėtingumo didėjimo laipsnį (tiksliau, pagal tiriamų objektų ir reiškinių sudėtingumo laipsnį).

Tokia gamtos mokslų hierarchija leido „išvesti“ vieną mokslą iš kito. Taigi fizika (tiksliau būtų – fizikos dalis, molekulinė-kinetinė teorija) buvo vadinama molekulių mechanika, chemija, atomų fizika, biologija – baltymų arba baltyminių kūnų chemija. Ši schema yra gana įprasta. Bet tai leidžia paaiškinti vieną iš mokslo problemų – redukcionizmo problemą.

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

Redukcionizmo rūšis yra fizika – bandymas fizikos kalba paaiškinti visą pasaulio įvairovę.

Redukcionizmas yra neišvengiamas analizuojant sudėtingus objektus ir reiškinius. Tačiau čia turime gerai žinoti šiuos dalykus. Negalite atsižvelgti į gyvybiškai svarbias organizmo funkcijas, viską redukuodami į fiziką ar chemiją. Tačiau svarbu žinoti, kad fizikos ir chemijos dėsniai galioja ir turi būti vykdomi biologiniams objektams. Žmogaus elgesys visuomenėje negali būti vertinamas tik kaip į biologinę būtybę, tačiau svarbu žinoti, kad daugelio žmogaus veiksmų šaknys glūdi gilioje priešistorinėje praeityje ir yra genetinių programų, paveldėtų iš gyvūnų protėvių, darbo rezultatas.

Šiuo metu suvokiama, kad reikia holistinio, holistinio (<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. Fundamentiniai ir taikomieji mokslai. Technologijos

Nusistovėjęs pagrindinio ir taikomojo mokslo supratimas yra toks.

Problemos, kurios iškeliamos mokslininkams iš išorės, vadinamos taikomosiomis. Todėl taikomųjų mokslų tikslas – įgytų žinių pritaikymas praktikoje.

Problemos, kurios kyla pačiame moksle, vadinamos fundamentaliomis. Taigi fundamentinis mokslas yra skirtas žinių apie pasaulį kaip tokį gauti. Tiesą sakant, tai yra fundamentalūs tyrimai, kuriais vienu ar kitu laipsniu siekiama išspręsti pasaulio paslaptis.

Žodžio „pagrindinis“ čia nereikėtų painioti su žodžiu „didelis“, „svarbus“. Taikomieji tyrimai gali būti labai svarbūs tiek praktinei veiklai, tiek pačiam mokslui, o fundamentiniai tyrimai gali būti nereikšmingi. Čia labai svarbu numatyti, kokią reikšmę fundamentinių tyrimų rezultatai gali turėti ateityje. Taigi dar XIX amžiaus viduryje elektromagnetizmo tyrimai (fundamentalūs tyrimai) buvo laikomi labai įdomiais, bet neturėjo praktinės reikšmės. (Skirdami lėšas moksliniams tyrimams, vadovai ir ekonomistai, neabejotinai, tam tikru mastu turi vadovautis šiuolaikiniu gamtos mokslu, kad priimtų teisingą sprendimą).

Technologijos. Taikomasis mokslas yra glaudžiai susijęs su technologijomis. Yra du technologijos apibrėžimai: siaurąja ir plačiąja prasme. „Technologija – tai visuma žinių apie gamybos procesų vykdymo būdus ir priemones, pavyzdžiui, metalo technologiją, chemijos technologiją, statybos technologiją, biotechnologiją ir kt., taip pat pačius technologinius procesus, kuriuose kokybinis pasikeitimas atsiranda apdorotas objektas“.

Plačiąja, filosofine prasme, technologijos yra visuomenės užsibrėžtų tikslų siekimo priemonė, sąlygota žinių būklės ir socialinio efektyvumo.“ Šis apibrėžimas gana talpus, leidžia aprėpti ir biokonstrukciją, ir švietimą (ugdymo technologijas). tt Šie „metodai“ gali skirtis įvairiose civilizacijose, epochoje (Reikia turėti omenyje, kad užsienio literatūroje „technologija“ dažnai suprantama kaip „technologijos“ sinonimas apskritai).

4. Darbas apie dvi kultūras.

Savo veiklos rezultate ji kuria materialinių ir dvasinių vertybių visumą, t.y. kultūra. Materialinių vertybių pasaulis (technika, technologijos) formuoja materialinę kultūrą. Mokslas, menas, literatūra, religija, moralė, mitologija priklauso dvasinei kultūrai. Supančio pasaulio ir paties žmogaus supratimo procese formuojasi įvairūs mokslai.

Gamtos mokslai – mokslai apie gamtą – formuoja gamtos mokslų kultūrą, humanitariniai mokslai – meninę (humanitarinė kultūra).

Pradinėse pažinimo stadijose (mitologija, gamtos filosofija) šie du mokslo ir kultūros tipai nebuvo atskirti. Tačiau palaipsniui kiekvienas iš jų sukūrė savo principus ir požiūrius. Šių kultūrų atsiskyrimą palengvino ir skirtingi tikslai: gamtos mokslai siekė tyrinėti gamtą ir ją užkariauti; Humanitariniai mokslai išsikėlė tikslą ištirti žmogų ir jo pasaulį.

Manoma, kad gamtos ir humanitarinių mokslų metodai taip pat daugiausia skiriasi: racionalūs gamtos moksluose ir emociniai (intuityvūs, vaizdingi) humanitariniuose moksluose. Teisybės dėlei reikia pažymėti, kad čia nėra ryškios ribos, nes intuicijos ir vaizduotės elementai yra neatsiejami gamtos mokslų pasaulio suvokimo elementai, o humanitariniuose moksluose, ypač istorijoje, ekonomikoje ir sociologijoje, negalima. apsieiti be racionalaus, loginio metodo. Senovėje vyravo vieningas, nedalomas pasaulio pažinimas (gamtos filosofija). Viduramžiais gamtos ir humanitarinių mokslų atskyrimo problemos nebuvo (nors tuo metu jau buvo prasidėjęs mokslo žinių diferencijavimo ir savarankiškų mokslų identifikavimo procesas). Tačiau viduramžių žmogui Gamta reprezentavo daiktų pasaulį, už kurio reikėtų stengtis įžvelgti Dievo simbolius, t.y. pasaulio pažinimas visų pirma buvo dieviškosios išminties pažinimas. Pažinimu buvo siekiama ne tiek identifikuoti objektyvias supančio pasaulio reiškinių savybes, kiek suprasti jų simbolines reikšmes, t.y. jų santykis su dievybe.

Naujųjų laikų epochoje (17-18 a.) prasidėjo itin sparti gamtos mokslų raida, lydima mokslų diferenciacijos proceso. Gamtos mokslų sėkmė buvo tokia didelė, kad visuomenėje kilo mintis apie jų visagalybę. Humanitarinio judėjimo atstovų nuomonės ir prieštaravimai dažnai buvo ignoruojami. Racionalus, logiškas pasaulio supratimo metodas tapo lemiamu. Vėliau atsirado savotiškas skilimas tarp humanitarinės ir gamtos mokslų kultūros.

Viena žinomiausių knygų šia tema buvo 60-aisiais pasirodęs žurnalistiškai aštrus anglų mokslininko ir rašytojo Charleso Percy Snow darbas „Dvi kultūros ir mokslo revoliucija“. Jame autorius konstatuoja humanitarinės ir gamtos mokslų kultūros skilimą į dvi dalis, kurios yra tarsi du poliai, dvi „galaktikos“. Snow rašo „...Viename poliuje yra meninė inteligentija, kitame – mokslininkai ir, kaip ryškiausi šios grupės atstovai, fizikai. Juos skiria nesusipratimų siena, o kartais (ypač tarp jaunų žmonių) – antipatijos ir priešiškumo, bet svarbiausia, žinoma, nesusipratimas. Jie turi keistą, iškreiptą vienas kito supratimą. Jie taip skirtingai žiūri į tuos pačius dalykus, kad net jausmų srityje neranda bendros kalbos. * Mūsų šalyje šis prieštaravimas niekada nebuvo įgijęs tokio priešiško pobūdžio, tačiau 60–70-aisiais jis atsispindėjo daugybėje diskusijų tarp „fizikų“ ir „lyrikų“ (apie moralinę biomedicininių žmonių ir gyvūnų tyrimų pusę). , apie kai kurių atradimų ideologinę esmę ir pan.).

Dažnai galima išgirsti, kad technologijos ir tikslieji mokslai daro neigiamą įtaką moralei. Galima išgirsti, kad atominės energijos atradimas ir žmogaus patekimas į kosmosą yra per anksti. Teigiama, kad pačios technologijos veda į kultūros degradaciją, kenkia kūrybiškumui ir gamina tik kultūrinį pigumą. Šiais laikais biologijos sėkmė sukėlė karštų diskusijų dėl aukštesniųjų gyvūnų ir žmonių klonavimo tyrimų, kuriuose mokslo ir technologijų problema nagrinėjama etikos ir religinės moralės požiūriu, priimtinumo.

Žymus rašytojas ir filosofas S. Lemas savo knygoje „Technologijų suma“ paneigia šias nuomones, teigdamas, kad technologija turi būti pripažinta „įrankiu įvairiems tikslams pasiekti, kurio pasirinkimas priklauso nuo civilizacijos išsivystymo lygio, socialinę sistemą ir kurioms taikomas moralinis vertinimas. Technologijos suteikia priemones ir įrankius; geras ar blogas jų panaudojimo būdas yra mūsų nuopelnas arba mūsų kaltė.

Taigi aplinkos krizę, atvedusią žmoniją prie nelaimės slenksčio, lemia ne tiek mokslo ir technologijų pažanga, kiek nepakankama mokslo žinių ir kultūros sklaida visuomenėje bendrąja to žodžio prasme. Todėl dabar daug dėmesio skiriama humanitariniam ugdymui, visuomenės humanizavimui. Žmogui vienodai svarbios šiuolaikinės žinios ir atitinkama atsakomybė bei moralė.

Kita vertus, mokslo įtaka visoms gyvenimo sferoms sparčiai auga. Turime pripažinti, kad mūsų gyvenimas, civilizacijos likimas ir galiausiai mokslininkų atradimai ir su jais susiję technikos pasiekimai padarė daug daugiau įtakos nei visi praeities politiniai veikėjai. Tuo pačiu metu daugumos žmonių gamtamokslinio išsilavinimo lygis išlieka žemas. Prastai arba neteisingai įsisavinta mokslinė informacija daro žmones jautrius antimokslinėms idėjoms, mistikai ir prietarams. Tačiau šiuolaikinį civilizacijos lygį gali atitikti tik „kultūros žmogus“, ir čia turime omenyje vieną kultūrą: ir humanitarinę, ir gamtos mokslą. Tai paaiškina disciplinos „Šiuolaikinės gamtos mokslų sampratos“ įtraukimą į humanitarinių specialybių programas. Ateityje svarstysime mokslinius pasaulio paveikslus, konkrečių mokslų problemas, teorijas ir hipotezes, atitinkančias globalų evoliucionizmą – idėją, persmelkiančią šiuolaikinį gamtos mokslą ir būdingą visam materialiam pasauliui.

Kontroliniai klausimai

1. Gamtos mokslų dalykas ir uždaviniai? Kaip ir kada tai atsirado? Kokius mokslus galima priskirti prie gamtos mokslų?

2. Kokias „pasaulio paslaptis“, kurios yra gamtos mokslų tyrimo objektas, aptarė E. Haeckel ir E.G. Dubois-Reymond?

3. Paaiškinkite posakį „dvi kultūros“.

4. Kokie yra humanitarinių ir gamtos mokslų metodų panašumai ir skirtumai?

5. Kas charakterizuoja gamtos mokslų raidą Naujojo laiko epochoje? Kokį laikotarpį apima ši era?

6. Paaiškinkite žodį „technologija“.

7. Kokia neigiamo požiūrio į šiuolaikinį mokslą ir technologijas priežastis?

8. Kas yra fundamentiniai ir taikomieji mokslai?

9. Kas yra redukcionizmas ir holizmas gamtos moksle?

Literatūra

1. Dubnischeva T.Ya. Šiuolaikinio gamtos mokslo sampratos. - Novosibirskas: YuKEA, 1997. – 834 p.

2. Diaghilevas F.M. Šiuolaikinio gamtos mokslo sampratos. – M.: IMPE, 1998 m.

3. Šiuolaikinio gamtos mokslo sampratos / Red. S.I. Samygina. - Rostovas n/d: Feniksas, 1999. – 576 p.

4. Lem S. Technologijų suma. – M. Mir, 1968. – 311 p.

5. Volkovas G.N. Trys kultūros veidai. - M.: Jaunoji gvardija, 1986. – 335 p.

Haeckel, Ernst (1834-1919) – vokiečių evoliucinis biologas, gamtos mokslinio materializmo atstovas, Charleso Darwino mokymo rėmėjas ir propaguotojas. Jis pasiūlė pirmąjį gyvojo pasaulio „šeimos medį“.

Dubois-Reymond, Emil Heinrich – vokiečių fiziologas, mokslinės mokyklos įkūrėjas, filosofas. Elektrofiziologijos įkūrėjas; nustatė keletą modelių, apibūdinančių elektrinius reiškinius raumenyse ir nervuose. Molekulinės biopotencialų teorijos autorius, mechanistinio materializmo ir agnosticizmo atstovas.

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

Holizmas (<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.

*cituojama pagal 11 p.

Mokslinės žinios – tai sistema, turinti kelis žinių lygius, besiskiriančius keliais parametrais. Priklausomai nuo dalyko, gautų žinių pobūdžio, rūšies, metodo ir metodo išskiriami empiriniai ir teoriniai žinių lygiai. Kiekvienas iš jų atlieka specifines funkcijas ir turi specifinius tyrimo metodus. Lygiai atitinka tarpusavyje susijusius, bet kartu specifinius pažintinės veiklos tipus: empirinius ir teorinius tyrimus. Atskirdamas empirinį ir teorinį mokslo žinių lygmenis, šiuolaikinis tyrėjas suvokia, kad jei įprastose žiniose yra teisėta atskirti juslinį ir racionalųjį lygmenis, tai moksliniuose tyrimuose empirinis tyrimo lygis niekada neapsiriboja vien tik juslinėmis žiniomis, t. teorinės žinios neatspindi grynojo racionalumo. Net pradinės empirinės žinios, gautos stebint, fiksuojamos naudojant mokslinius terminus. Teorinės žinios taip pat nėra grynas racionalumas. Kuriant teoriją, naudojamos vizualinės reprezentacijos, kurios yra juslinio suvokimo pagrindas. Taigi galima teigti, kad empirinio tyrimo pradžioje vyrauja juslinis, o teoriniame – racionalus. Empirinio tyrimo lygmeniu galima nustatyti priklausomybes ir ryšius tarp reiškinių ir tam tikrų modelių. Bet jei empirinis lygmuo gali užfiksuoti tik išorinį pasireiškimą, tai teorinis lygis ateina paaiškinti esminius tiriamo objekto ryšius.

Empirinės žinios yra tiesioginės tyrėjo sąveikos su tikrove stebint ar eksperimentuojant rezultatas. Empiriniu lygmeniu vyksta ne tik faktų kaupimasis, bet ir pirminis jų sisteminimas bei klasifikavimas, leidžiantis nustatyti empirines taisykles, principus ir dėsnius, kurie transformuojasi į stebimus reiškinius. Šiame lygmenyje tiriamas objektas pirmiausia atsispindi išoriniuose ryšiuose ir apraiškose. Mokslinių žinių sudėtingumą lemia tai, kad jose yra ne tik pažinimo lygiai ir metodai, bet ir formos, kuriomis jos fiksuojamos ir plėtojamos. Pagrindinės mokslo žinių formos yra faktai, problemos, hipotezės Ir teorijos. Jų prasmė – bet kurio objekto tyrinėjimo ir tyrimo eigoje atskleisti pažinimo proceso dinamiką. Faktų nustatymas yra būtina gamtos mokslų tyrimų sėkmės sąlyga. Norint sukurti teoriją, faktai turi būti ne tik patikimai nustatyti, susisteminti ir apibendrinti, bet ir apsvarstyti kartu. Hipotezė yra spėjamos žinios, kurios yra tikimybinio pobūdžio ir kurias reikia patikrinti. Jei hipotezės turinys tikrinimo metu nesutampa su empiriniais duomenimis, tada ji atmetama. Jei hipotezė pasitvirtina, galime apie ją kalbėti su skirtinga tikimybe. Tikrinant ir įrodant, vienos hipotezės tampa teorijomis, kitos tikslinamos ir patikslinamos, o kitos atmetamos, jei jų patikrinimas duoda neigiamą rezultatą. Pagrindinis hipotezės teisingumo kriterijus yra praktika įvairiomis formomis.

Mokslinė teorija yra apibendrinta žinių sistema, kuri suteikia holistinį natūralių ir reikšmingų ryšių atspindį tam tikroje objektyvios tikrovės srityje. Pagrindinis teorijos uždavinys – aprašyti, susisteminti ir paaiškinti visą empirinių faktų rinkinį. Teorijos klasifikuojamos kaip aprašomasis, mokslinis Ir dedukcinis. Aprašomosiose teorijose tyrėjai formuluoja bendrus modelius, remdamiesi empiriniais duomenimis. Aprašomosios teorijos nereikalauja loginės analizės ir konkrečių įrodymų (I. Pavlovo fiziologinė teorija, Charleso Darwino evoliucijos teorija ir kt.). Mokslinėse teorijose konstruojamas modelis, kuris pakeičia realų objektą. Teorijos pasekmės patikrinamos eksperimentu (fizinėmis teorijomis ir kt.). Dedukcinėse teorijose buvo sukurta speciali formalizuota kalba, kurios visi terminai yra interpretuojami. Pirmasis iš jų yra Euklido „Elementai“ (suformuluojama pagrindinė aksioma, tada prie jos pridedamos logiškai išvestos nuostatos ir tuo remiantis atliekami visi įrodymai).

Pagrindiniai mokslinės teorijos elementai yra principai ir dėsniai. Principai pateikia bendrus ir svarbius teorijos patvirtinimus. Teoriškai principai atlieka pirminių prielaidų, kurios sudaro jos pagrindą, vaidmenį. Savo ruožtu kiekvieno principo turinys atskleidžiamas įstatymų pagalba. Juose patikslinami principai, atskleidžiamas jų veikimo mechanizmas, santykių logika, iš jų kylančios pasekmės. Dėsniai – tai teorinių teiginių forma, atskleidžianti bendras tiriamų reiškinių, objektų ir procesų sąsajas. Formuluodamas principus ir dėsnius, tyrėjui gana sunku už daugybės, dažnai visiškai skirtingų išoriškai faktų, įžvelgti esmines tiriamų objektų ir reiškinių savybių bei savybių savybes. Sunkumas slypi tame, kad tiesioginio stebėjimo metu sunku užfiksuoti esmines tiriamo objekto charakteristikas. Todėl neįmanoma tiesiogiai pereiti nuo empirinio žinių lygio prie teorinio. Teorija nėra kuriama tiesiogiai apibendrinant patirtį, todėl kitas žingsnis yra suformuluoti problemą. Ji apibrėžiama kaip žinių forma, kurios turinys yra sąmoningas klausimas, į kurį atsakyti neužtenka turimų žinių. Problemų paieška, formulavimas ir sprendimas yra pagrindiniai mokslinės veiklos bruožai. Savo ruožtu problemos buvimas suprantant nepaaiškinamus faktus reiškia preliminarią išvadą, kuri reikalauja eksperimentinio, teorinio ir loginio patvirtinimo. Aplinkinio pasaulio pažinimo procesas – tai įvairių problemų, kylančių žmogaus praktinės veiklos metu, sprendimas. Šios problemos sprendžiamos naudojant specialias technikas – metodus.

– praktinių ir teorinių tikrovės pažinimo metodų ir operacijų rinkinys.

Tyrimo metodai optimizuoja žmogaus veiklą ir aprūpina juos racionaliausiais veiklos organizavimo būdais. A. P. Sadokhinas, klasifikuodamas mokslinius metodus, ne tik išryškina žinių lygius, bet ir atsižvelgia į metodo pritaikomumo kriterijų ir nustato bendruosius, specialiuosius ir konkrečius mokslo žinių metodus. Tyrimo metu pasirinkti metodai dažnai derinami ir derinami.

Bendrieji metodaižinios liečia bet kurią discipliną ir leidžia susieti visus pažinimo proceso etapus. Šie metodai taikomi bet kurioje tyrimų srityje ir leidžia nustatyti tiriamų objektų sąsajas bei charakteristikas. Mokslo istorijoje prie tokių metodų tyrinėtojai priskiria metafizinius ir dialektinius metodus. Privatūs metodai mokslinės žinios yra metodai, naudojami tik tam tikroje mokslo šakoje. Įvairūs gamtos mokslų metodai (fizika, chemija, biologija, ekologija ir kt.) yra ypatingi bendrojo dialektinio pažinimo metodo atžvilgiu. Kartais privatūs metodai gali būti naudojami už gamtos mokslų šakų, iš kurių jie atsirado, ribų. Pavyzdžiui, fiziniai ir cheminiai metodai naudojami astronomijoje, biologijoje ir ekologijoje. Neretai tyrėjai vieno dalyko studijoms taiko tarpusavyje susijusių privačių metodų kompleksą. Pavyzdžiui, ekologija vienu metu naudoja fizikos, matematikos, chemijos ir biologijos metodus. Tam tikri pažinimo metodai siejami su specialiais metodais. Specialūs metodai ištirti tam tikrus tiriamo objekto požymius. Jie gali pasireikšti empiriniu ir teoriniu žinių lygiais ir būti universalūs.

Tarp specialūs empiriniai pažinimo metodai atskirti stebėjimą, matavimą ir eksperimentą.

Stebėjimas– tai kryptingas tikrovės objektų suvokimo procesas, jutiminis objektų ir reiškinių atspindys, kurio metu žmogus gauna pirminę informaciją apie jį supantį pasaulį. Todėl tyrimai dažniausiai pradedami nuo stebėjimo, o tik tada tyrėjai pereina prie kitų metodų. Stebėjimai nėra siejami su jokia teorija, tačiau stebėjimo tikslas visada yra susijęs su kokia nors problemine situacija. Stebėjimas suponuoja konkretaus tyrimo plano egzistavimą, prielaidą, kuri yra analizuojama ir patikrinama. Stebėjimai naudojami ten, kur negalima atlikti tiesioginių eksperimentų (vulkanologijoje, kosmologijoje). Stebėjimo rezultatai įrašomi į aprašą, pažymint tuos tiriamo objekto požymius ir savybes, kurie yra tyrimo objektas. Aprašymas turi būti kuo išsamesnis, tikslesnis ir objektyvesnis. Būtent stebėjimo rezultatų aprašymai sudaro empirinį mokslo pagrindą, jų pagrindu kuriami empiriniai apibendrinimai, sisteminimas ir klasifikavimas.

Matavimas– tai tirtų objekto aspektų ar savybių kiekybinių verčių (charakteristikos) nustatymas naudojant specialius techninius prietaisus. Svarbų vaidmenį tyrime atlieka matavimo vienetai, su kuriais lyginami gauti duomenys.

Eksperimentas – sudėtingesnis empirinių žinių metodas, palyginti su stebėjimu. Tai yra tikslinga ir griežtai kontroliuojama tyrėjo įtaka dominančiam objektui ar reiškiniui tirti įvairius jo aspektus, ryšius ir ryšius. Eksperimentinių tyrimų metu mokslininkas kišasi į natūralią procesų eigą ir transformuoja tyrimo objektą. Eksperimento specifika taip pat yra ta, kad jis leidžia pamatyti objektą ar procesą gryna forma. Taip atsitinka dėl maksimalaus pašalinių veiksnių poveikio pašalinimo. Eksperimentuotojas atskiria esminius faktus nuo nesvarbių ir taip labai supaprastina situaciją. Toks supaprastinimas padeda giliai suvokti reiškinių ir procesų esmę ir sukuria galimybę kontroliuoti daugelį faktorių ir dydžių, kurie yra svarbūs konkrečiam eksperimentui. Šiuolaikiniam eksperimentui būdingi šie bruožai: padidėjęs teorijos vaidmuo parengiamajame eksperimento etape; techninių priemonių sudėtingumas; eksperimento mastu. Pagrindinis eksperimento tikslas – patikrinti hipotezes ir teorijų išvadas, kurios turi esminę ir taikomąją reikšmę. Eksperimentiniame darbe, aktyviai veikiant tiriamą objektą, dirbtinai izoliuojamos tam tikros jo savybės, kurios yra tiriamos natūraliomis ar specialiai sukurtomis sąlygomis. Gamtos mokslų eksperimentų metu jie dažnai griebiasi fizinio tiriamo objekto modeliavimo ir sukuria jam įvairias kontroliuojamas sąlygas. S. X. Karpenkovas eksperimentines priemones pagal jų turinį skirsto į tokias sistemas:

S. Kh. Karpenkovas pažymi, kad priklausomai nuo atliekamos užduoties šios sistemos atlieka skirtingą vaidmenį. Pavyzdžiui, nustatant medžiagos magnetines savybes, eksperimento rezultatai labai priklauso nuo instrumentų jautrumo. Tuo pačiu, tiriant medžiagos savybes, kurių gamtoje įprastomis sąlygomis ir net žemoje temperatūroje nėra, svarbios visos eksperimentinių priemonių sistemos.

Bet kuriame gamtos mokslų eksperimente išskiriami šie etapai:

Parengiamasis etapas – eksperimento teorinis pagrindimas, jo planavimas, tiriamo objekto pavyzdžio pagaminimas, tyrimo sąlygų ir techninių priemonių parinkimas. Rezultatai, gauti gerai paruoštu eksperimentiniu pagrindu, paprastai yra lengviau pritaikomi sudėtingam matematiniam apdorojimui. Eksperimento rezultatų analizė leidžia įvertinti tam tikras tiriamo objekto charakteristikas ir gautus rezultatus palyginti su hipoteze, o tai labai svarbu nustatant galutinių tyrimo rezultatų teisingumą ir patikimumo laipsnį.

Norint padidinti gautų eksperimentinių rezultatų patikimumą, būtina:

Tarp specialūs teoriniai mokslo žinių metodai atskirti abstrakcijos ir idealizacijos procedūras. Abstrakcijos ir idealizacijos procesuose formuojasi visose teorijose vartojamos sąvokos ir terminai. Sąvokos atspindi esminę reiškinių pusę, kuri atsiranda apibendrinant tyrimą. Šiuo atveju išryškinamas tik koks nors objekto ar reiškinio aspektas. Taigi „temperatūros“ sąvokai galima pateikti operatyvinį apibrėžimą (kūno įkaitimo laipsnio rodiklis tam tikroje termometro skalėje), o molekulinės kinetikos teorijos požiūriu temperatūra yra reikšmė, proporcinga vidutinei kinetikai. dalelių, sudarančių kūną, judėjimo energija. Abstrakcija - psichinis išsiblaškymas nuo visų tiriamo objekto savybių, ryšių ir santykių, kurie laikomi nesvarbiais. Tai taško, tiesės, apskritimo, plokštumos modeliai. Abstrakcijos proceso rezultatas vadinamas abstrakcija. Realūs objektai kai kuriose problemose gali būti pakeisti šiomis abstrakcijomis (Žemė gali būti laikoma materialiu tašku judant aplink Saulę, bet ne judant jos paviršiumi).

Idealizavimas reiškia operaciją, kai psichiškai atpažįstama vienai teorijai svarbi savybė ar santykis ir psichiškai konstruojamas objektas, kuriam suteikta ši savybė (santykis). Dėl to idealus objektas turi tik šią savybę (santykį). Mokslas tikrovėje nustato bendrus modelius, kurie yra reikšmingi ir pasikartoja įvairiuose dalykuose, todėl turime daryti abstrakcijas nuo realių objektų. Taip formuojasi tokios sąvokos kaip „atomas“, „rinkinys“, „absoliutus juodas kūnas“, „idealios dujos“, „nepertraukiama terpė“. Tokiu būdu gauti idealūs objektai iš tikrųjų neegzistuoja, nes gamtoje negali būti objektų ir reiškinių, kurie turėtų tik vieną savybę ar savybę. Taikant teoriją, reikia dar kartą palyginti gautus ir panaudotus idealius bei abstrakčius modelius su tikrove. Todėl svarbu pasirinkti abstrakcijas pagal jų tinkamumą tam tikrai teorijai ir tada jas atmesti.

Tarp specialūs universalūs tyrimo metodai nustatyti analizę, sintezę, palyginimą, klasifikavimą, analogiją, modeliavimą. Gamtos mokslo žinių procesas vykdomas taip, kad pirmiausia stebime bendrą tiriamo objekto vaizdą, kuriame detalės lieka šešėlyje. Su tokiu stebėjimu neįmanoma žinoti vidinės objekto struktūros. Norėdami jį ištirti, turime atskirti tiriamus objektus.

Analizė– vienas iš pradinių tyrimo etapų, kai nuo pilno objekto aprašymo pereinama prie jo struktūros, sudėties, savybių ir savybių. Analizė yra mokslinio pažinimo metodas, pagrįstas protiniu arba realiu objekto padalijimu į jo sudedamąsias dalis ir atskiru jų tyrimu. Neįmanoma pažinti objekto esmės tik išryškinant elementus, iš kurių jis susideda. Kai tiriamo objekto detalės tiriamos per analizę, ją papildo sintezė.

Sintezė - mokslo žinių metodas, pagrįstas analizės metu nustatytų elementų deriniu. Sintezė veikia ne kaip visumos konstravimo metodas, o kaip visumos vaizdavimo metodas vienintelių žinių, gautų analizuojant, pavidalu. Ji parodo kiekvieno elemento vietą ir vaidmenį sistemoje, ryšį su kitais komponentais. Analizė daugiausia fiksuoja tą konkretų dalyką, kuris skiria dalis viena nuo kitos, sintezė – apibendrina analitiškai identifikuotus ir tiriamus objekto požymius. Analizė ir sintezė kyla iš praktinės žmogaus veiklos. Žmogus išmoko mintyse analizuoti ir sintetinti tik praktinio atskyrimo pagrindu, pamažu suvokdamas, kas atsitinka su objektu, atliekant su juo praktinius veiksmus. Analizė ir sintezė yra analitinio-sintetinio pažinimo metodo komponentai.

Atlikdami kiekybinį tiriamų savybių, objektų ar reiškinių parametrų palyginimą, kalbame apie palyginimo metodą. Palyginimas– mokslo žinių metodas, leidžiantis nustatyti tiriamų objektų panašumus ir skirtumus. Palyginimas yra daugelio gamtos mokslų matavimų, kurie yra neatsiejama bet kurio eksperimento dalis, pagrindas. Lygindamas objektus vienas su kitu, žmogus įgyja galimybę teisingai juos pažinti ir taip teisingai naršyti jį supantį pasaulį bei kryptingai jį paveikti. Palyginimas yra svarbus, kai lyginami objektai, kurie yra tikrai vienarūšiai ir panašūs iš esmės. Palyginimo metodas išryškina skirtumus tarp tiriamų objektų ir sudaro bet kokių matavimų, tai yra eksperimentinio tyrimo, pagrindą.

klasifikacija– mokslo žinių metodas, sujungiantis į vieną klasę objektus, kurie esminėmis savybėmis yra kuo panašesni vienas į kitą. Klasifikavimas leidžia sukauptą įvairią medžiagą sutrumpinti iki palyginti nedidelio klasių, tipų ir formų skaičiaus ir nustatyti pradinius analizės vienetus, atrasti stabilias charakteristikas ir ryšius. Paprastai klasifikacijos išreiškiamos natūralios kalbos tekstais, diagramomis ir lentelėmis.

Analogija – pažinimo metodas, kurio metu žinios, gautos tiriant objektą, perkeliamos į kitą, mažiau ištirtą, tačiau kai kuriomis esminėmis savybėmis panašią į pirmąjį. Analogijos metodas pagrįstas objektų panašumu pagal daugybę charakteristikų, o panašumas nustatomas lyginant objektus tarpusavyje. Taigi, analogijos metodo pagrindas yra palyginimo metodas.

Analoginis metodas yra glaudžiai susijęs su metodu modeliavimas, kuris yra bet kokių objektų tyrimas naudojant modelius su tolesniu gautų duomenų perkėlimu į originalą. Šis metodas pagrįstas dideliu originalaus objekto ir jo modelio panašumu. Šiuolaikiniuose tyrimuose naudojami įvairūs modeliavimo tipai: dalykinis, mentalinis, simbolinis, kompiuterinis. Tema modeliavimas – tai modelių, atkuriančių tam tikras objekto savybes, naudojimas. psichikos Modeliavimas – tai įvairių mentalinių reprezentacijų naudojimas įsivaizduojamų modelių pavidalu. Simboliška modeliuojant kaip modeliai naudojami brėžiniai, diagramos ir formulės. Jie simboliniu pavidalu atspindi tam tikras originalo savybes. Simbolinio modeliavimo rūšis yra matematinis modeliavimas, sukurtas naudojant matematiką ir logiką. Tai apima lygčių sistemų, apibūdinančių tiriamą gamtos reiškinį, sudarymą ir jų sprendimą įvairiomis sąlygomis. Kompiuteris modeliavimas pastaruoju metu plačiai paplito (Sadokhin A.P., 2007).

Dėl mokslinių žinių metodų įvairovės sunku juos taikyti ir suprasti jų vaidmenį. Šias problemas sprendžia speciali žinių sritis – metodika. Pagrindinis metodologijos tikslas – ištirti pažinimo metodų kilmę, esmę, efektyvumą ir raidą.

Įvadas

Mokslas yra viena iš pagrindinių žmogaus žinių formų. Šiuo metu ji tampa vis reikšmingesnė ir esminė tikrovės dalis. Tačiau mokslas nebūtų produktyvus, jei jame nebūtų tokios išvystytos pažinimo metodų ir principų sistemos. Būtent teisingai parinktas metodas kartu su mokslininko talentu padeda suprasti įvairius reiškinius, išsiaiškinti jų esmę, atrasti dėsnius ir dėsningumus. Metodų yra labai daug, ir jų skaičius nuolat didėja. Šiuo metu yra apie 15 000 mokslų ir kiekvienas iš jų turi savo specifinius tyrimo metodus ir dalyką.

Šio darbo tikslas- apsvarstykite gamtos mokslų pažinimo metodus ir išsiaiškinkite, kas yra gamtos mokslinė tiesa. Siekdamas šio tikslo pabandysiu išsiaiškinti:

1) Kas yra metodas.

2) Kokie pažinimo metodai egzistuoja.

3) Kaip jie grupuojami ir klasifikuojami.

4) Kas yra tiesa.

5) Absoliučios ir santykinės tiesos bruožai.

Gamtos mokslų žinių metodai

Mokslo žinios – tai įvairių problemų, kylančių praktinės veiklos metu, sprendimas. Šiuo atveju iškylančios problemos sprendžiamos naudojant specialią techniką. Ši technikų sistema paprastai vadinama metodu. Metodas yra praktinių ir teorinių tikrovės pažinimo metodų ir operacijų rinkinys.

Kiekvienas mokslas taiko skirtingus metodus, kurie priklauso nuo sprendžiamų problemų pobūdžio. Tačiau mokslinių metodų išskirtinumas slypi tame, kad kiekviename tyrimo procese kinta metodų derinys ir jų struktūra. To dėka atsiranda specialios mokslo žinių formos (pusės), iš kurių svarbiausios yra empirinės ir teorinės.

Empirinė (eksperimentinė) pusė yra faktų ir informacijos rinkinys (faktų nustatymas, jų registravimas, kaupimas), taip pat jų aprašymas (faktų konstatavimas ir pirminis jų sisteminimas).

Teorinė pusė susiję su paaiškinimu, apibendrinimu, naujų teorijų kūrimu, hipotezių iškėlimu, naujų dėsnių atradimu, naujų faktų numatymu šių teorijų rėmuose. Jų pagalba kuriamas mokslinis pasaulio vaizdas ir taip vykdoma ideologinė mokslo funkcija.

Aukščiau aptartos pažinimo priemonės ir metodai kartu yra ir mokslo žinių raidos etapai. Taigi empirinis, eksperimentinis tyrimas suponuoja visą eksperimentinės ir stebėjimo įrangos (prietaisų, įskaitant skaičiavimo prietaisus, matavimo instaliacijas ir prietaisus) sistemą, kurios pagalba nustatomi nauji faktai. Teoriniai tyrimai apima mokslininkų darbą, kurio tikslas - paaiškinti faktus (prielaidas - hipotezių pagalba, patikrintas ir įrodytas - remiantis teorijomis ir mokslo dėsniais), formuoti duomenis apibendrinančias sąvokas. Abu kartu išbando tai, kas žinoma praktiškai.

Gamtos mokslo metodai remiasi jo empirinės ir teorinės pusės vienove. Jie yra tarpusavyje susiję ir papildo vienas kitą. Jų spraga, arba netolygus vystymasis, uždaro kelią į teisingą gamtos pažinimą – teorija tampa beprasmiška, o patirtis akla.

Gamtos mokslų metodus galima suskirstyti į šias grupes:

1. Bendrieji metodai susijusius su bet kokiu dalyku ir bet kokiu mokslu. Tai įvairūs metodai, leidžiantys sujungti visus žinių aspektus, pavyzdžiui, pakilimo nuo abstrakčios prie konkretaus, loginio ir istorinio vienovės metodas. Tai veikiau bendrieji filosofiniai pažinimo metodai.

2. Privatūs metodai - Tai yra specialūs metodai, kurie veikia arba tik tam tikroje mokslo šakoje, arba už šakos, kurioje jie atsirado, ribų. Toks paukščių žiedavimo būdas naudojamas zoologijoje. O kitose gamtos mokslų šakose naudojami fizikos metodai paskatino sukurti astrofiziką, geofiziką, kristalų fiziką ir kt. Vienam dalykui tirti dažnai naudojamas tarpusavyje susijusių konkrečių metodų kompleksas. Pavyzdžiui, molekulinėje biologijoje vienu metu naudojami fizikos, matematikos, chemijos ir kibernetikos metodai.

3. Specialūs metodai susieti tik su viena tiriamo dalyko puse arba tam tikra tyrimo technika: analize, sinteze, indukcija, dedukcija. Specialūs metodai taip pat apima stebėjimą, matavimą, palyginimą ir eksperimentą.

Gamtos moksle specialius metodus mokslui teikiama ypatinga reikšmė. Panagrinėkime jų esmę.

Stebėjimas - Tai kryptingas tikrovės objektų suvokimo procesas be jokio įsikišimo. Istoriškai stebėjimo metodas vystosi kaip neatsiejama darbo operacijos dalis, kuri apima darbo produkto atitikties suplanuotam modeliui nustatymą.

Stebėjimas kaip tikrovės supratimo metodas naudojamas ten, kur eksperimentas neįmanomas arba labai sunkus (astronomijoje, vulkanologijoje, hidrologijoje), arba ten, kur tiriamas natūralų objekto funkcionavimą ar elgseną (etologijoje, socialinėje psichologijoje ir kt.). ). Stebėjimas kaip metodas suponuoja tyrimo programos, suformuotos remiantis praeities įsitikinimais, nustatytais faktais ir priimtomis koncepcijomis, egzistavimą. Ypatingi stebėjimo metodo atvejai yra matavimas ir palyginimas.

Eksperimentas – pažinimo metodas, kurio pagalba tiriami tikrovės reiškiniai kontroliuojamomis ir kontroliuojamomis sąlygomis. Nuo stebėjimo jis skiriasi įsikišimu į tiriamą objektą. Atlikdamas eksperimentą tyrėjas neapsiriboja pasyviu reiškinių stebėjimu, o sąmoningai įsikiša į natūralią jų atsiradimo eigą, tiesiogiai darydamas įtaką tiriamam procesui arba keisdamas sąlygas, kuriomis šis procesas vyksta.

Eksperimento specifika taip pat slypi tame, kad normaliomis sąlygomis gamtoje vykstantys procesai yra itin sudėtingi ir sudėtingi ir negali būti visiškai kontroliuojami ir kontroliuojami. Todėl iškyla užduotis organizuoti tyrimą, kuriame būtų galima „gryna“ forma atsekti proceso eigą. Šiuo tikslu eksperimentas atskiria esminius veiksnius nuo nesvarbių ir taip žymiai supaprastina situaciją. Dėl to toks supaprastinimas prisideda prie gilesnio reiškinių supratimo ir sukuria galimybę kontroliuoti kelis veiksnius ir kiekius, kurie yra būtini tam tikram procesui.

Gamtos mokslų raida iškelia stebėjimo ir eksperimento griežtumo problemą. Faktas yra tas, kad jiems reikia specialių įrankių ir prietaisų, kurie pastaruoju metu tapo tokie sudėtingi, kad jie patys pradeda daryti įtaką stebėjimo ir eksperimento objektui, o tai, atsižvelgiant į sąlygas, neturėtų būti. Visų pirma tai taikoma mikropasaulio fizikos (kvantinės mechanikos, kvantinės elektrodinamikos ir kt.) tyrimams.

Analogija – pažinimo metodas, kai nagrinėjant bet kurį vieną objektą gautos žinios perduodamos kitam, mažiau tyrinėtam ir šiuo metu tiriamam. Analogijos metodas pagrįstas objektų panašumu pagal daugybę savybių, leidžiančių gauti visiškai patikimų žinių apie tiriamą dalyką.

Analogijos metodo naudojimas mokslinėse žiniose reikalauja tam tikro atsargumo. Čia nepaprastai svarbu aiškiai nustatyti sąlygas, kuriomis jis veikia efektyviausiai. Tačiau tais atvejais, kai įmanoma sukurti aiškiai suformuluotų taisyklių sistemą žinių perkėlimui iš modelio į prototipą, rezultatai ir išvados taikant analogijos metodą įgyja įrodomąją galią.

Modeliavimas - mokslo žinių metodas, pagrįstas bet kokių objektų tyrimu per jų modelius. Šio metodo atsiradimą lemia tai, kad kartais tiriamas objektas ar reiškinys pasirodo esąs neprieinamas tiesioginiam pažįstančio subjekto įsikišimui arba toks įsikišimas yra netinkamas dėl daugelio priežasčių. Modeliavimas apima tyrimo veiklos perkėlimą į kitą objektą, veikiantį kaip mus dominančio objekto ar reiškinio pakaitalas. Pakaitinis objektas vadinamas modeliu, o tyrimo objektas – originalu arba prototipu. Šiuo atveju modelis veikia kaip prototipo pakaitalas, leidžiantis įgyti tam tikrų žinių apie pastarąjį.

Taigi modeliavimo, kaip pažinimo metodo, esmė – tyrimo objektą pakeisti modeliu, o modeliu galima naudoti tiek natūralios, tiek dirbtinės kilmės objektus. Galimybė modeliuoti yra pagrįsta tuo, kad modelis tam tikru atžvilgiu atspindi tam tikrą prototipo aspektą. Modeliuojant labai svarbu turėti atitinkamą teoriją ar hipotezę, kuri griežtai nurodytų leistinų supaprastinimų ribas ir ribas.

Šiuolaikinis mokslas žino keletą modeliavimo tipų:

1) dalykinis modeliavimas, kurio metu tiriamas modelis, atkuriantis tam tikras geometrines, fizines, dinamines ar funkcines originalaus objekto charakteristikas;

2) simbolinis modeliavimas, kuriame diagramos, brėžiniai ir formulės veikia kaip modeliai. Svarbiausias tokio modeliavimo tipas yra matematinis modeliavimas, sukurtas matematikos ir logikos priemonėmis;

3) mentalinis modeliavimas, kai vietoj ženklų modelių naudojami mentaliniai vizualiniai šių ženklų atvaizdavimai ir operacijos su jais.

Pastaruoju metu plačiai paplito modelio eksperimentas naudojant kompiuterius, kurie yra ir eksperimentinio tyrimo priemonė, ir objektas, pakeičiantis originalą. Šiuo atveju objekto funkcionavimo algoritmas (programa) veikia kaip modelis.

Analizė – mokslo žinių metodas, pagrįstas protinio arba realaus objekto padalijimo į jo sudedamąsias dalis procedūra. Išskaidymo tikslas – perėjimas nuo visumos tyrimo prie jos dalių tyrimo.

Analizė yra organinis bet kurio mokslinio tyrimo komponentas, kuris paprastai yra pirmasis jo etapas, kai tyrėjas pereina nuo nediferencijuoto tiriamo objekto aprašymo prie jo struktūros, sudėties, taip pat savybių ir savybių nustatymo.

Sintezė - Tai mokslo žinių metodas, pagrįstas įvairių dalyko elementų sujungimo į vientisą visumą, sistemą, be kurios neįmanomas tikrai mokslinis šio dalyko pažinimas, procedūra. Sintezė veikia ne kaip visumos konstravimo metodas, o kaip visumos vaizdavimo metodas analizės būdu gautų žinių vienybės pavidalu. Sintezėje vyksta ne tik objekto ypatybių suvienodinimas, bet ir apibendrinimas. Sintezės metu gautos nuostatos įtraukiamos į objekto teoriją, kuri, praturtinta ir išgryninta, nulemia naujų mokslinių tyrimų kelią.

Indukcija - mokslo žinių metodas, kuris yra loginės išvados formulavimas apibendrinant stebėjimo ir eksperimentinius duomenis (konstravimo nuo konkretaus prie bendresnio metodo).

Tiesioginis indukcinės išvados pagrindas yra išvada apie bendras visų objektų savybes, pagrįsta pakankamai įvairių atskirų faktų stebėjimu. Paprastai indukciniai apibendrinimai laikomi empirinėmis tiesomis arba empiriniais dėsniais.

Skiriama visiška ir nepilna indukcija. Visiška indukcija sukuria bendrą išvadą, pagrįstą visų tam tikros klasės objektų ar reiškinių tyrimu. Dėl visiškos indukcijos gauta išvada turi patikimos išvados pobūdį. Nepilnios indukcijos esmė ta, kad ji sukuria bendrą išvadą, pagrįstą riboto skaičiaus faktų stebėjimu, jei tarp pastarųjų nėra tokių, kurie prieštarautų indukcinei išvadai. Todėl natūralu, kad tokiu būdu gauta tiesa yra neišsami, čia gauname tikimybines žinias, kurioms reikia papildomo patvirtinimo.

Atskaita - mokslo žinių metodas, kurį sudaro perėjimas nuo tam tikrų bendrų prielaidų prie konkrečių rezultatų ir pasekmių.

Išvada dedukcija sudaroma pagal šią schemą:

Visi „A“ klasės daiktai turi „B“ savybę; punktas "a" priklauso "A" klasei; Tai reiškia, kad „a“ turi savybę „B“. Apskritai dedukcija kaip pažinimo metodas remiasi jau žinomais dėsniais ir principais. Todėl dedukcijos metodas neleidžia mums gauti prasmingų naujų žinių. Išskaičiavimas yra tik būdas nustatyti konkretų turinį remiantis pradinėmis žiniomis.

Bet kurios mokslinės problemos sprendimas apima įvairių spėlionių, prielaidų, o dažniausiai daugiau ar mažiau pagrįstų hipotezių iškėlimą, kurių pagalba tyrėjas bando paaiškinti faktus, kurie netelpa į senas teorijas. Neaiškiose situacijose kyla hipotezės, kurių paaiškinimas tampa aktualus mokslui. Be to, empirinių žinių lygmenyje (taip pat ir jų paaiškinimo lygmenyje) dažnai būna prieštaringų sprendimų. Norint išspręsti šias problemas, reikia pateikti hipotezes.

Šerlokas Holmsas naudojo panašius tyrimo metodus. Savo tyrimuose jis naudojo ir indukcinius, ir dedukcinius metodus. Taigi indukcinis metodas pagrįstas įrodymų ir pačių nereikšmingiausių faktų identifikavimu, kurie vėliau sudaro vientisą, neatskiriamą vaizdą. Išskaičiavimas statomas tokiu principu: kai jau yra bendras – padaryto nusikaltimo vaizdas – tuomet ieškoma konkretaus – nusikaltėlio, tai yra nuo bendro prie konkretaus.

Hipotezė yra bet kokia prielaida, spėjimas ar prognozė, pateikta siekiant pašalinti neapibrėžtumo situaciją moksliniuose tyrimuose. Todėl hipotezė yra ne patikimos žinios, o tikėtinos žinios, kurių tiesa ar klaidingumas dar nėra nustatytas.

Bet kuri hipotezė turi būti pagrįsta arba gautomis tam tikro mokslo žiniomis, arba naujais faktais (neaiškios žinios hipotezei pagrįsti nenaudojamos). Ji turi turėti savybę paaiškinti visus faktus, susijusius su tam tikra žinių sritimi, juos susisteminti, taip pat faktus už šios srities ribų, nuspėti naujų faktų atsiradimą (pavyzdžiui, M. Plancko kvantinė hipotezė, iškelta 2012 m. pradžios, paskatino sukurti kvantinės mechanikos, kvantinės elektrodinamikos ir kitas teorijas). Be to, hipotezė neturėtų prieštarauti esamiems faktams.

Hipotezė turi būti patvirtinta arba paneigta. Norėdami tai padaryti, jis turi turėti falsifikuojamumo ir patikrinimo savybių. Falsifikacija - procedūra, kuri nustato hipotezės klaidingumą, atlikus eksperimentinį ar teorinį patikrinimą. Hipotezių klastojimo reikalavimas reiškia, kad mokslo dalyku gali būti tik iš esmės falsifikuojamos žinios. Nenuginčijamos žinios (pavyzdžiui, religijos tiesos) neturi nieko bendra su mokslu. Tačiau patys eksperimentiniai rezultatai negali paneigti hipotezės. Tam reikia alternatyvios hipotezės ar teorijos, kuri suteikia tolesnį žinių tobulinimą. Priešingu atveju pirmoji hipotezė neatmetama. Patvirtinimas – hipotezės ar teorijos tiesos nustatymo procesas empiriniu testavimu. Galimas ir netiesioginis patikrinamumas, pagrįstas loginėmis išvadomis iš tiesiogiai patikrintų faktų.

1 paskaita. Gamtos mokslas.

Pagrindiniai gamtos mokslai (fizika, chemija, biologija), jų panašumai ir skirtumai. Gamtosmokslinis pažinimo metodas ir jo komponentai: stebėjimas, matavimas, eksperimentas, hipotezė, teorija

Nuo seniausių laikų žmogus stebėjo jį supantį pasaulį, nuo kurio priklausė jo gyvybė, ir bandė suprasti gamtos reiškinius. Saulė teikė žmonėms šilumos ir atnešė nykstančią šilumą, lietūs laistė laukus gyvybę teikiančia drėgme ir sukėlė potvynius, uraganus ir žemės drebėjimus atnešė begalę nelaimių. Nežinodami jų atsiradimo priežasčių, žmonės šiuos veiksmus priskyrė antgamtinėms jėgoms, tačiau pamažu pradėjo suprasti tikrąsias gamtos reiškinių priežastis ir suvesti juos į tam tikrą sistemą. Taip gimė gamtos mokslai.

Kadangi gamta yra be galo įvairi, ją suprantant formavosi įvairūs gamtos mokslai: fizika, chemija, biologija, astronomija, geografija, geologija ir daugelis kitų. Taip susiformavo ištisas gamtos mokslų būrys. Pagal tyrimo objektus juos galima suskirstyti į dvi dideles grupes: mokslus apie gyvąją ir negyvąją gamtą. Svarbiausi gamtos mokslai apie gyvąją ir negyvąją gamtą yra: fizika, chemija, biologija.

Fizika – mokslas, tiriantis bendriausias materijos savybes ir jos judėjimo formas (mechanines, šilumines, elektromagnetines, atomines, branduolines). Fizika turi daug rūšių ir skyrių (bendroji fizika, teorinė fizika, eksperimentinė fizika, mechanika, molekulinė fizika, atomų fizika, branduolių fizika, elektromagnetinių reiškinių fizika ir kt.).

Chemija – mokslas apie medžiagas, jų sudėtį, struktūrą, savybes ir tarpusavio transformacijas. Chemija tiria cheminę medžiagos judėjimo formą ir skirstoma į neorganinę ir organinę chemiją, fizikinę ir analitinę chemiją, koloidinę chemiją ir kt.

Biologija– mokslas apie gyvąją gamtą. Biologijos dalykas – gyvybė kaip ypatinga materijos judėjimo forma, gyvosios gamtos raidos dėsniai. Atrodo, kad biologija yra labiausiai išsišakojęs mokslas (zoologija, botanika, morfologija, citologija, histologija, anatomija ir fiziologija, mikrobiologija, virusologija, embriologija, ekologija, genetika ir kt.). Mokslų sankirtoje iškyla giminingi mokslai, tokie kaip fizikinė chemija, fizinė biologija, cheminė fizika, biofizika, astrofizika ir kt.

Gamtos mokslai – mokslas apie gamtą kaip vieną vientisumą arba mokslų apie gamtą visuma, paimta kaip vientisa visuma.

Fizika yra gamtos mokslas.

Nuo neatmenamų laikų žmonės pradėjo sistemingai stebėti gamtos reiškinius, siekė pastebėti vykstančių reiškinių seką ir išmoko numatyti daugelio įvykių gamtoje eigą. pavyzdžiui, metų laikų kaita, upių potvynių metas ir daug daugiau. Šiomis žiniomis jie nustatė sėjos, derliaus nuėmimo ir kt. Pamažu žmonės įsitikino, kad gamtos reiškinių tyrinėjimas duoda neįkainojamos naudos.

Rusų kalboje žodis „fizika“ atsirado XVIII amžiuje, dėka Michailo Vasiljevičiaus Lomonosovo, mokslininko enciklopedisto, Rusijos mokslo pradininko, iškilaus švietimo veikėjo, išvertusio iš pirmojo vokiečių kalbos fizikos vadovėlio. Būtent tada Rusija pradėjo rimtai studijuoti šį mokslą.

Fizinis kūnas– tai kiekvienas mus supantis objektas. Kokius fizinius kūnus žinote? (rašiklis, knyga, stalas)

Medžiaga- tai viskas, iš ko susideda fiziniai kūnai. (Rodomi fiziniai kūnai, susidedantys iš skirtingų medžiagų)

Reikalas- tai viskas, kas egzistuoja Visatoje, nepaisant mūsų sąmonės (dangaus kūnai, augalai, gyvūnai ir kt.)

Fiziniai reiškiniai– tai pokyčiai, atsirandantys su fiziniais kūnais.

Pagrindiniai fiziniai reiškiniai yra šie:

Mechaniniai reiškiniai

Elektros reiškiniai

Magnetiniai reiškiniai

Šviesos reiškiniai

Šiluminiai reiškiniai

Mokslinių žinių metodai:

Bendrųjų mokslinių metodų koreliacija

Analizė- protinis arba realus objekto suskaidymas į jo sudedamąsias dalis.

Sintezė- analizės metu išmoktų elementų sujungimas į vieną visumą.

Apibendrinimas- psichinio perėjimo nuo individualaus prie bendro, nuo mažiau bendro prie bendresnio, pavyzdžiui: perėjimas nuo sprendimo „šis metalas laiduoja elektrą“ prie sprendimo „visi metalai laido elektrą“, nuo sprendimo: „Mechaninė energijos forma virsta šilumine“ sprendimu „Kiekviena energijos forma paverčiama šiluma“.

Abstrakcija(idealizacija)- protinis tam tikrų pakeitimų įvedimas į tiriamą objektą pagal tyrimo tikslus. Dėl idealizacijos kai kurios objektų savybės ir atributai, kurie nėra esminiai šiam tyrimui, gali būti neįtraukti. Tokio idealizavimo pavyzdys mechanikoje yra materialus taškas, t.y. taškas, turintis masę, bet be jokių matmenų. Tas pats abstraktus (idealus) objektas yra visiškai kietas korpusas.

Indukcija - bendrosios pozicijos išvedimo procesas stebint tam tikrus atskirus faktus, t.y. žinios nuo konkretaus iki bendro. Praktikoje dažniausiai naudojama nepilna indukcija, kurios metu išvada apie visus aibės objektus daroma remiantis žiniomis tik apie objektų dalį. Nepilna indukcija, pagrįsta eksperimentiniais tyrimais ir apimanti teorinį pagrindimą, vadinama moksline indukcija. Tokios indukcijos išvados dažnai yra tikimybinio pobūdžio. Tai rizikingas, bet kūrybiškas metodas. Turėdamas griežtą eksperimento sąranką, logišką nuoseklumą ir išvadų griežtumą, jis gali pateikti patikimą išvadą. Pasak garsaus prancūzų fiziko Louiso de Broglie, mokslinė indukcija yra tikrasis mokslo pažangos šaltinis.

Atskaita I – analitinio samprotavimo procesas nuo bendro iki konkretaus ar mažiau bendro. Tai glaudžiai susiję su apibendrinimu. Jei pradinės bendrosios nuostatos yra nustatyta mokslinė tiesa, tada dedukcijos metodas visada pateiks teisingą išvadą. Dedukcinis metodas ypač svarbus matematikoje. Matematikai naudojasi matematinėmis abstrakcijomis ir savo samprotavimus grindžia bendrais principais. Šios bendrosios nuostatos taikomos sprendžiant privačias, specifines problemas.

Analogija - tikėtina, tikėtina išvada apie dviejų objektų ar reiškinių panašumą pagal kurią nors požymį, remiantis nustatyta jų panašumu kitomis savybėmis. Analogija su paprastu leidžia suprasti sudėtingesnę. Taigi, pagal analogiją su dirbtine geriausių veislių naminių gyvūnų atranka, Charlesas Darwinas atrado natūralios atrankos dėsnį gyvūnų ir augalų pasaulyje.

Modeliavimas - pažinimo objekto savybių atgaminimas ant specialiai sukurto jo analogo – modelio. Modeliai gali būti tikri (medžiaginiai), pavyzdžiui, lėktuvų modeliai, pastatų modeliai. nuotraukos, protezai, lėlės ir kt. ir idealus (abstraktus), sukurtas kalbos priemonėmis (tiek natūralia žmogaus kalba, tiek specialiosiomis kalbomis, pavyzdžiui, matematikos kalba. Šiuo atveju turime matematinis modelis. Paprastai tai yra lygčių sistema, apibūdinanti ryšius tiriamoje sistemoje.

Istorinis metodas apima tiriamo objekto istorijos atkūrimą visapusiškumu, atsižvelgiant į visas detales ir nelaimingus atsitikimus.

Būlio metodas - iš esmės tai yra logiškas tiriamo objekto istorijos atkūrimas. Kartu ši istorija išlaisvinama nuo visko atsitiktinio ir nesvarbu, t.y. tai tarsi tas pats istorinis metodas, bet išlaisvintas iš istorinio formų.

klasifikacija - tam tikrų objektų paskirstymas į klases (skyrius, kategorijas), atsižvelgiant į jų bendrąsias charakteristikas, fiksuojant natūralius ryšius tarp objektų klasių vieningoje konkrečios žinių šakos sistemoje. Kiekvieno mokslo formavimasis siejamas su tiriamų objektų ir reiškinių klasifikacijų kūrimu.

Empirinių žinių metodai

Stebėjimai(pristatymas) : galime stebėti medžius, sužinoti, kad kai kurie meta lapus, kad vandenyje plaukia rąstas, kad kompaso adata rodo į šiaurę. Stebėdami mes nesikišame į procesą, kurį stebime.

Stebėjimų metu sukaupę tam tikrų duomenų apie reiškinius, stengiamės išsiaiškinti, kaip šie reiškiniai atsiranda ir kodėl. Tokių apmąstymų metu gimsta įvairios prielaidos arba hipotezes. Hipotezei patikrinti specialus eksperimentai – eksperimentai. Eksperimentuokite apima aktyvią žmogaus sąveiką su stebimu reiškiniu. Eksperimentų metu dažniausiai atliekami matavimai. Eksperimentas suponuoja konkretų tikslą ir iš anksto apgalvotą veiksmų planą. Iškeldami vieną ar kitą hipotezę, eksperimento pagalba galime patvirtinti arba paneigti savo hipotezę.

Stebėjimas- organizuotas, kryptingas, fiksuotas reiškinių suvokimas, siekiant juos ištirti tam tikromis sąlygomis.

Hipotezė- šis žodis yra graikų kilmės, pažodžiui išverstas kaip „pagrindas“, „prielaida“. Šiuolaikine prasme – neįrodyta teorija ar prielaida. Hipotezė iškeliama remiantis stebėjimais ar eksperimentais.

Patirtis- tam tikro reiškinio tyrimo kontroliuojamomis sąlygomis metodas. Nuo stebėjimo skiriasi aktyvi sąveika su tiriamu objektu

Kartais eksperimentų metu, tiriant žinomus gamtos reiškinius, atrandamas naujas fizikinis reiškinys. Štai kaip tai daroma mokslinis atradimas.

Fizinis kiekis yra savybė, kuri būdinga keliems materialiems objektams ar reiškiniams kokybine prasme, tačiau kiekvienam iš jų gali įgyti individualias vertybes.

Išmatuoti fizinį dydį reiškia palyginti jį su vienarūšiu dydžiu, imamu vienetu.

Fizinių dydžių pavyzdžiai yra kelias, laikas, masė, tankis, jėga, temperatūra, slėgis, įtampa, apšvietimas ir kt.

Fiziniai kiekiai Yra skaliariniai ir vektoriniai. Skaliariniai fizikiniai dydžiai apibūdinami tik skaitine reikšme, o vektoriniai – tiek skaičiumi (moduliu), tiek kryptimi. Skaliariniai fizikiniai dydžiai yra laikas, temperatūra, masė, vektoriniai – greitis, pagreitis, jėga.

Gamtos mokslų pažinimo metodai 1 psl

Didelę reikšmę mokslo žinių supratimui turi žinių gavimo ir saugojimo priemonių analizė. Žinių gavimo priemonės yra mokslo žinių metodai. Kas yra metodas?

Metodo sąvoka (iš graikų kalbos „methodos“ - kelias į kažką) reiškia praktinio ir teorinio tikrovės tobulinimo metodų ir operacijų rinkinį.

Literatūroje yra vienodų metodo apibrėžimų. Naudosime tą, kuri, mūsų nuomone, tinkama gamtos mokslų analizei. Metodas – subjekto veikimo metodas, skirtas teoriniam ir praktiniam objekto įsisavinimui.

Subjektas plačiąja to žodžio prasme suprantamas kaip visa žmonija jos raidoje. Siaurąja to žodžio prasme subjektas yra atskira asmenybė, apsiginklavusi žiniomis ir priemonėmis pažinti savo epochą.

Metodas suteikia žmogui principų, reikalavimų, taisyklių sistemą, kuria vadovaudamasis jis gali pasiekti užsibrėžtą tikslą. Metodo įvaldymas žmogui reiškia žinojimą, kaip, kokia seka atlikti tam tikrus veiksmus sprendžiant tam tikras problemas, ir gebėjimą šias žinias pritaikyti praktikoje.

Metodo doktrina pradėjo vystytis šiuolaikiniame moksle. Jos atstovai teisingu metodu laikė kelrodį einant patikimų, tikrų žinių link. Taigi žymus XVII amžiaus filosofas F. Baconas pažinimo metodą palygino su žibintu, nušviečiančiu kelią tamsoje vaikštančiam keliautojui. O kitas žymus to paties laikotarpio mokslininkas ir filosofas R. Dekartas savo metodo supratimą išdėstė taip: „Metodu turiu galvoje tikslias ir paprastas taisykles, kurių griežtą laikymąsi... be nereikalingo proto energijos švaistymo, bet palaipsniui. ir nuolat didinant žinias, prisideda prie to, kad protas įgytų tikrą žinojimą apie viską, kas jam prieinama.

Yra visa žinių sritis, kuri konkrečiai susijusi su metodų tyrimu ir kuri paprastai vadinama metodika. Metodologija pažodžiui reiškia „metodų tyrimą“ (šis terminas kilęs iš dviejų graikų kalbos žodžių: „methodos“ – metodas ir „logos“ – doktrina). Tiriant žmogaus pažintinės veiklos modelius, metodika kuria remiantis jos įgyvendinimo metodus. Svarbiausias metodikos uždavinys – ištirti pažinimo metodų kilmę, esmę, efektyvumą ir kitas charakteristikas.

Mokslinių žinių metodai paprastai skirstomi pagal jų bendrumo laipsnį, tai yra pagal pritaikymo mokslinių tyrimų procese mastą.

Žinių istorijoje žinomi du universalūs metodai: dialektinis ir metafizinis.Tai bendrieji filosofiniai metodai. Nuo XIX amžiaus vidurio metafizinį metodą iš gamtos mokslų pradėjo vis labiau išstumti dialektinis metodas.

Antroji pažinimo metodų grupė susideda iš bendrųjų mokslo metodų, kurie taikomi pačiose įvairiausiose mokslo srityse, tai yra, turi labai platų tarpdisciplininį pritaikymo spektrą. Bendrųjų mokslo metodų klasifikacija glaudžiai susijusi su mokslo žinių lygių samprata.

Yra du mokslo žinių lygiai: empirinis ir teorinis.Kai kurie bendrieji moksliniai metodai taikomi tik empiriniu lygmeniu (stebėjimas – tikslingas objektyvios tikrovės reiškinių suvokimas; aprašymas – informacijos apie objektus fiksavimas naudojant natūralią arba dirbtinę kalbą; matavimas – lyginimas). objektai pagal kai kurias panašias savybes ar partijas; eksperimentas-stebėjimas specialiai sukurtomis ir kontroliuojamomis sąlygomis, leidžiančiomis atkurti reiškinio eigą, kai sąlygos kartojasi, kiti - tik teoriniu lygmeniu (idealizavimas, formalizavimas) ir kai kurie (pavyzdžiui, modeliavimas) – tiek empiriniu, tiek teoriniu lygmenimis .

Empiriniam mokslo žinių lygiui būdingas tiesioginis realiai egzistuojančių, juslinių objektų tyrimas. Šiame lygmenyje informacijos apie tiriamus objektus ir reiškinius kaupimo procesas vykdomas atliekant stebėjimus, atliekant įvairius matavimus, nustatant eksperimentus. Čia taip pat atliekamas pirminis gautų faktinių duomenų sisteminimas lentelių, diagramų, grafikų ir pan., Be to, jau antrajame mokslo žinių lygmenyje, kaip mokslinių faktų apibendrinimo pasekmė. galima suformuluoti kai kuriuos empirinius modelius.

Teorinis mokslinio tyrimo lygis atliekamas racionaliojoje (loginėje) pažinimo stadijoje. Šiame lygmenyje atskleidžiami giliausi, reikšmingiausi tiriamiems objektams ir reiškiniams būdingi aspektai, ryšiai, modeliai. Teorinis lygis yra aukštesnis mokslo žinių lygis. Teorinių žinių rezultatai yra hipotezės, teorijos, dėsniai.

Tačiau išskiriant šiuos du skirtingus mokslinio tyrimo lygius, nereikėtų jų atskirti ir supriešinti. Juk empirinis ir teorinis žinių lygiai yra tarpusavyje susiję. Empirinis lygis veikia kaip pagrindas, pagrindas teoriniam mokslinių faktų ir statistinių duomenų, gautų empiriniu lygmeniu, supratimui. Be to, teorinis mąstymas neišvengiamai remiasi jusliniais-vaizdiniais vaizdais (įskaitant diagramas, grafikus ir kt.), su kuriais susiduria empirinis tyrimų lygis.

Savo ruožtu empirinis mokslo žinių lygis negali egzistuoti be pasiekimų teoriniame lygmenyje. Empirinis tyrimas dažniausiai grindžiamas tam tikru teoriniu konstruktu, kuris lemia šio tyrimo kryptį, nustato ir pagrindžia taikomus metodus.

Bendrieji metodai, naudojami ne tik moksle, bet ir kitose žmogaus veiklos srityse, apima:

analizė – vientiso objekto padalijimas į jo sudedamąsias dalis (puses, charakteristikas, savybes ar ryšius), siekiant visapusiško jų tyrimo;

sintezė – anksčiau identifikuotų objekto dalių sujungimas į vieną visumą;

abstrakcija - abstrakcija iš daugybės tiriamo reiškinio savybių ir santykių, kurie nėra esminiai šiam tyrimui, kartu išryškinant mus dominančias savybes ir ryšius;

apibendrinimas – mąstymo metodas, kurio pasekoje nustatomos bendrosios objektų savybės ir charakteristikos;

indukcija yra tyrimo metodas ir samprotavimo metodas, kai remiantis tam tikromis prielaidomis daroma bendra išvada;

dedukcija yra samprotavimo metodas, per kurį tam tikra išvada būtinai išplaukia iš bendrųjų prielaidų;

analogija – pažinimo metodas, kai, remdamiesi daiktų panašumu pagal kai kurias savybes, jie daro išvadą, kad jie panašūs ir kitomis savybėmis;

modeliavimas – objekto (originalo) tyrimas kuriant ir tiriant jo kopiją (modelį), pakeičiant originalą iš tam tikrų tyrėją dominančių aspektų;

klasifikacija – visų studijuojamų dalykų suskirstymas į atskiras grupes pagal kokią nors tyrėjui svarbią charakteristiką (ypač dažnai naudojama aprašomuosiuose moksluose – daug biologijos, geologijos, geografijos, kristalografijos ir kt. sekcijų).

Trečiajai mokslo žinių metodų grupei priskiriami metodai, naudojami tik konkretaus mokslo ar konkretaus reiškinio tyrimo rėmuose. Tokie metodai vadinami privačiais moksliniais metodais. Kiekvienas specialus mokslas (biologija, chemija, geologija ir kt.) turi savo specifinius tyrimo metodus.

Tuo pačiu metu privatūs mokslo metodai, kaip taisyklė, apima tam tikrus bendruosius mokslinius pažinimo metodus įvairiais deriniais. Konkretūs moksliniai metodai gali apimti stebėjimus, matavimus, indukcines ar dedukcines išvadas ir kt. Jų derinimo ir naudojimo pobūdis priklauso nuo tyrimo sąlygų ir tiriamų objektų pobūdžio. Taigi konkretūs moksliniai metodai nėra atskirti nuo bendrųjų mokslinių metodų. Jie yra glaudžiai susiję su jais ir apima specifinį bendrųjų mokslinių pažinimo metodų taikymą, tiriant konkrečią objektyvaus pasaulio sritį.

Konkretūs moksliniai metodai taip pat yra susiję su bendruoju dialektiniu metodu, kuris, atrodo, lūžta per juos. Pavyzdžiui, universalus dialektinis vystymosi principas pasireiškė biologijoje Čarlzo Darvino atrasto gamtos istorinio gyvūnų ir augalų rūšių evoliucijos dėsnio pavidalu.

Šiuolaikiniame moksle didelę reikšmę įgijo statistiniai metodai, leidžiantys nustatyti vidutines vertes, apibūdinančias visą tiriamų dalykų rinkinį. „Naudodami statistinį metodą, negalime numatyti vieno individo elgesio populiacijoje. Galime tik nuspėti tikimybę, kad jis elgsis kokiu nors konkrečiu būdu.

Statistiniai dėsniai gali būti taikomi tik sistemoms, turinčioms daug elementų, bet ne individams ar objektams.

Būdingas šiuolaikiniam gamtos mokslui būdingas bruožas yra ir tai, kad tyrimo metodai vis labiau įtakoja jo rezultatus (vadinamoji „instrumentų problema“ kvantinėje mechanikoje).

Reikia pridurti, kad bet koks metodas pats savaime nenulemia sėkmės suprasti tam tikrus materialios tikrovės aspektus. Taip pat svarbu mokėti teisingai pritaikyti mokslinį metodą pažinimo procese.

1.3 Gamtos mokslų žinių struktūra

Mokslinių tyrimų struktūra plačiąja prasme yra mokslo žinių būdas arba pats mokslinis metodas.

Taigi, pradėjome mokslinius tyrimus, užfiksavome pirmąjį empirinį faktą, kuris tapo moksliniu faktu.

Šiuos faktus lydi stebėjimas, o kai kuriose gamtos mokslų srityse šis metodas išlieka vieninteliu ir pagrindiniu empiriniu tyrimo metodu. Pavyzdžiui, astronomijoje.

Galime pagreitinti tyrimą, t.y. atlikti eksperimentą, išbandyti tyrimo objektą. Mokslinio eksperimento ypatumas yra tas, kad jį bet kada gali atgaminti bet kuris tyrėjas.

Eksperimento metu verta pagalvoti, ar iš pirmo žvilgsnio visiškai skirtingai besielgiančių objektų elgesyje yra kažkas bendro? Skirtumų analogijų paieška yra būtinas mokslinio tyrimo etapas.

Ne su visais kūnais galima eksperimentuoti. Pavyzdžiui, dangaus kūnus galima tik stebėti. Tačiau jų elgesį galime paaiškinti tų pačių jėgų, nukreiptų ne tik į Žemę, bet ir nuo jos, veikimu. Taigi elgesio skirtumą galima paaiškinti jėgos dydžiu, kuris lemia dviejų ar daugiau kūnų sąveiką.

Jei eksperimentą vis tiek laikome būtinu, galime jį atlikti modeliais, t.y. ant kūnų, kurių dydis ir masė yra proporcingai mažesni, palyginti su tikrais kūnais. Modelinių eksperimentų rezultatus galima laikyti proporcingais realių kūnų sąveikos rezultatams.

Be modelio eksperimento, galimas ir minties eksperimentas. Norėdami tai padaryti, turėsite įsivaizduoti kūnus, kurių realybėje iš viso nėra, ir mintyse atlikti su jais eksperimentą.

Šiuolaikiniame moksle reikia būti pasiruošus idealizuotiems eksperimentams, t.y. minties eksperimentai naudojant idealizavimą, nuo kurių (būtent Galilėjaus eksperimentų) prasidėjo naujųjų laikų fizika. Atvaizdavimas ir vaizduotė (vaizdų kūrimas ir naudojimas) moksle turi didelę reikšmę, tačiau skirtingai nei menas, tai ne galutinis, o tarpinis tyrimo tikslas. Pagrindinis mokslo tikslas yra iškelti hipotezes ir teoriją kaip empiriškai patvirtintą hipotezę.

Sąvokos moksle atlieka ypatingą vaidmenį. Aristotelis taip pat tikėjo, kad apibūdindami esmę, kurią reiškia terminas, paaiškiname jo reikšmę. Ir jo vardas yra daikto ženklas. Taigi termino paaiškinimas (o tai yra sąvokos apibrėžimas) leidžia suprasti šį dalyką giliausia jo esme („sąvoka“ ir „suprasti“ yra tie patys šakniniai žodžiai). Moksliniai terminai ir ženklai yra ne kas kita, kaip įprasti įrašų, kurie kitu atveju užimtų daug daugiau vietos, santrumpos.

Sąvokų formavimas priklauso kitam tyrimo lygiui, kuris yra ne empirinis, o teorinis. Tačiau pirmiausia turime užsirašyti empirinio tyrimo rezultatus, kad kiekvienas galėtų juos patikrinti ir įsitikinti, ar jie teisingi.

Iš empirinių tyrimų galima daryti empirinius apibendrinimus, kurie yra savaime prasmingi. Moksluose, kurie vadinami empiriniais arba aprašomaisiais, pavyzdžiui, geologija, tyrimą užbaigia empiriniai apibendrinimai; eksperimentiniuose, teoriniuose moksluose tai tik pradžia. Norėdami judėti į priekį, turite pateikti patenkinamą hipotezę, kuri paaiškintų reiškinį. Tam neužtenka vien empirinių faktų. Būtinos visos ankstesnės žinios.

Teoriniame lygmenyje, be empirinių faktų, reikalingos sąvokos, kurios kuriamos iš naujo arba paimtos iš kitų (dažniausiai šalia esančių) mokslo šakų. Šios sąvokos turi būti apibrėžtos ir glaustai pateiktos žodžių (moksle vadinamų terminais) arba ženklų (įskaitant matematinius) pavidalu, kurių kiekvienas turi griežtai fiksuotą reikšmę.

Keliant bet kokią hipotezę, atsižvelgiama ne tik į jos atitiktį empiriniams duomenims, bet ir į tam tikrus metodinius principus, vadinamus paprastumo, grožio, mąstymo ekonomiškumo kriterijais ir kt.

Iškėlus tam tikrą hipotezę (mokslinę prielaidą, paaiškinančią tam tikro reiškinių rinkinio priežastis), tyrimas vėl grįžta į empirinį lygmenį, kad ją patikrintų. Tikrinant mokslinę hipotezę, turi būti atliekami nauji eksperimentai, kurie, remiantis suformuluota hipoteze, užduoda gamtai naujus klausimus. Tikslas yra patikrinti šios hipotezės, apie kurią nieko nebuvo žinoma prieš ją iškeliant, pasekmes.

Jei hipotezė atlaiko empirinį patikrinimą, ji įgyja gamtos dėsnio (arba, silpnesne forma – dėsningumo) statusą. Jei ne, tai laikoma paneigta, ir toliau ieškoma kito, priimtinesnio. Taigi mokslinė prielaida lieka hipoteze tol, kol dar nėra aišku, ar ji empiriškai patvirtinta, ar ne. Hipotezės etapas moksle negali būti galutinis, nes visi moksliniai teiginiai iš esmės yra empiriškai paneigiami ir anksčiau ar vėliau hipotezė arba tampa dėsniu, arba atmetama.

Bandomieji eksperimentai atliekami taip, kad ne tiek patvirtintų, kiek paneigtų šią hipotezę. Eksperimentas, kuriuo siekiama paneigti šią hipotezę, vadinamas lemiamu eksperimentu. Būtent tai yra svarbiausia hipotezei priimti arba atmesti, nes vien to pakanka hipotezę pripažinti klaidinga.

Gamtos dėsniai apibūdina nekintančius dėsningumus, kurie arba yra, arba ne. Jų savybės yra bet kurios reiškinių klasės periodiškumas ir universalumas, t.y. jų atsiradimo būtinybė tam tikromis tiksliai suformuluotomis sąlygomis.

Taigi gamtos mokslas tyrinėja pasaulį, siekdamas sukurti jo, kaip žmogaus veiklos produktų, veikimo dėsnius, atspindinčius periodiškai pasikartojančius tikrovės faktus.

Kelių dėsnių rinkinys, susijęs su viena pažinimo sritimi, vadinamas teorija. Jei teorija kaip visuma negauna įtikinamo empirinio patvirtinimo, ji gali būti papildyta naujomis hipotezėmis, kurių vis dėlto neturėtų būti per daug, nes tai kenkia teorijos patikimumui.

Praktikoje patvirtinta teorija laikoma teisinga iki to momento, kai pasiūloma nauja teorija, kuri geriau paaiškina žinomus empirinius faktus, taip pat nauji empiriniai faktai, kurie tapo žinomi po šios teorijos priėmimo ir pasirodė jai prieštaraujantys.

Taigi mokslas yra kuriamas iš stebėjimų, eksperimentų, hipotezių, teorijų ir argumentų. Mokslas savo turiniu yra empirinių apibendrinimų ir teorijų, patvirtintų stebėjimu ir eksperimentu, visuma. Be to, kūrybinis teorijų kūrimo ir argumentavimo jas remiantis procesas moksle vaidina ne mažesnį vaidmenį nei stebėjimas ir eksperimentas.

Mokslinių žinių struktūrą galima schematiškai pavaizduoti taip:

Empirinis faktas → mokslinis faktas → stebėjimas → tikras eksperimentas → modelio eksperimentas → minties eksperimentas → empirinio tyrimo lygio rezultatų fiksavimas → empirinis apibendrinimas → naudojant esamas teorines žinias → vaizdas → hipotezės formulavimas → eksperimentinis patikrinimas → naujų sąvokų formulavimas → įvedimas terminai ir ženklai → jų reikšmės nustatymas → dėsnio išvedimas → teorijos kūrimas → eksperimentinis jos patikrinimas → prireikus papildomų hipotezių priėmimas.

Kuo jus domina gamtos mokslai? Problemos, kylančios šiame labai plačiame žinių lauke, yra labai įvairios – nuo ​​Visatos sandaros ir kilmės iki unikalaus Žemiško reiškinio – Gyvybės – egzistavimo molekulinių mechanizmų žinojimo.

Kaip vadinami gamtos mokslų srityje dirbantys mokslininkai? Senovėje Aristotelis (384-322 m. pr. Kr.) juos vadino fizikais arba fiziologais, nes senovės graikų kalbos žodis physis, labai artimas rusiškam žodžiui gamta, iš pradžių reiškė kilmę, kūrybą.

Šiuo metu gamtos mokslų mokslinių tyrimų spektras neįprastai platus. Gamtos mokslų sistema, be pagrindinių mokslų: fizikos, chemijos ir biologijos, apima ir daugybę kitų – geografiją, geologiją, astronomiją ir netgi mokslus, kurie stovi ant ribos tarp gamtos ir humanitarinių mokslų – pavyzdžiui, psichologiją. Psichologų tikslas – tirti žmonių ir gyvūnų elgesį. Viena vertus, psichologija remiasi biologų, dirbančių aukštesnės nervinės veiklos fiziologijos srityje ir stebinčių smegenų veiklą, mokslo pasiekimais. Kita vertus, šis mokslas nagrinėja ir socialinius, t.y., socialinius reiškinius, remdamasis žiniomis iš sociologijos srities. Pavyzdžiui, socialinė psichologija tiria santykius tarp žmonių grupių visuomenėje. Psichologija, kaupianti visų gamtos mokslų žinias, yra tarsi tiltas, numestas nuo aukščiausio gamtos žinių lygio į mokslus, kurių tikslas – Žmogus ir visuomenė.

Studijuodami humanitarinius mokslus studentai turėtų įsivaizduoti savo santykį su gamtą tyrinėjančiais mokslais. Ekonomistai neapsieina be geografijos ir matematikos žinių, filosofai – be gamtos filosofijos pagrindų; sociologai bendrauja su psichologais, o senovinės tapybos restauratoriai pasitelkia šiuolaikinę chemiją ir pan. Tokių pavyzdžių begalė.

Yra du plačiai pripažinti gamtos mokslo sąvokos apibrėžimai.

1). Gamtos mokslas yra mokslas apie gamtą kaip vientisą vientisumą. 2). Gamtos mokslas – tai mokslų apie gamtą visuma, laikoma viena visuma.

Skirtumas tarp gamtos mokslų kaip mokslo ir specialiųjų gamtos mokslų yra tas, kad jis nagrinėja tuos pačius gamtos reiškinius iš kelių mokslų pozicijų vienu metu, „ieškodamas“ bendriausių dėsningumų ir tendencijų, o Gamtą nagrinėja tarsi iš viršaus. Gamtos mokslas, pripažindamas jį sudarančių mokslų specifiškumą, kartu turi pagrindinį tikslą ištirti visą gamtą.

Kodėl verta studijuoti gamtos mokslus? Norint aiškiai įsivaizduoti tikrąją gamtos vienybę, vienintelį pamatą, ant kurio pastatyta visa gamtos objektų ir reiškinių įvairovė ir iš kurio kyla pagrindiniai dėsniai, jungiantys mikro ir makro pasaulius: Žemę ir Kosmosą, fizinius ir cheminius reiškinius. save, gyvenimą, protą. Studijuojant atskirus gamtos mokslus neįmanoma suprasti Gamtos kaip visumos. Todėl dalykų studijavimas atskirai – fizikos, chemijos ir biologijos – yra tik pirmas žingsnis į Gamtos pažinimą visu jos vientisumu, t.y. jos dėsnių pažinimas iš bendros gamtos mokslų pozicijos. Iš to kyla gamtos mokslų tikslai, kurie yra dviguba užduotis.

Gamtos mokslų tikslai:

1. Paslėptų ryšių, sukuriančių organinę visų fizinių, cheminių ir biologinių reiškinių vienybę, nustatymas.

2. Gilesnis ir tikslesnis pačių šių reiškinių pažinimas.

Tyrimo objektų vienybė lemia naujų, vadinamųjų tarpdalykinių mokslų, stovinčių kelių tradicinių gamtos mokslų sankirtoje, atsiradimą. Tarp jų yra biofizika, fizikinė chemija, fizikinė-cheminė biologija, psichofizika ir kt.

Tokio gamtos mokslų žinių vienijimo ar integravimo tendencijos ėmė ryškėti labai seniai. Dar 1747-1752 metais M.V.Lomonosovas (1711-1765) pagrindė, kad cheminiams reiškiniams paaiškinti reikia įtraukti fiziką. Jis sugalvojo naujam mokslui pavadinimą, pavadinęs jį fizikine chemija.

Be fizikos, chemijos ir biologijos, gamtos mokslai taip pat apima kitus, pavyzdžiui, geologiją ir geografiją, kurios yra sudėtingos. Geologija tiria mūsų planetos sudėtį ir struktūrą, kai ji vystėsi per milijardus metų. Pagrindinės jos dalys yra mineralogija, petrografija, vulkanologija, tektonika ir kt. - tai kristalografijos, kristalų fizikos, geofizikos, geochemijos ir biogeochemijos dariniai. Taip pat geografija yra „persmelkta“ fizinių, cheminių ir biologinių žinių, kurios įvairiai pasireiškia pagrindinėse jos dalyse, tokiose kaip fizinė geografija, dirvožemio geografija ir kt. Taigi visi gamtos tyrimai šiandien gali būti pavaizduoti kaip didžiulis tinklas, jungiantis daugybę fizinių, chemijos ir biologijos mokslų šakų.

2.2 Šiuolaikinio gamtos mokslo raidos tendencijos

Mokslo integracija, naujų giminingų disciplinų atsiradimas gamtos moksle – visa tai žymi dabartinį mokslo raidos etapą. Iš viso (mokslo istorijos požiūriu) žmonija savo Gamtos pažinimu perėjo tris etapus ir žengia į ketvirtą.

Pirmajame iš jų bendros idėjos apie mus supantį pasaulį formavosi kaip kažkas vientiso, vieningo. Atsirado vadinamoji gamtos filosofija, kuri buvo idėjų ir spėjimų saugykla. Tai tęsėsi iki XV a.

Nuo XV-XVI amžių prasidėjo analitinis etapas, t.y. detalių, kurios paskatino fizikos, chemijos ir biologijos, taip pat daugelio kitų, konkretesnių gamtos mokslų, atsiradimą ir vystymąsi, išskaidymas ir identifikavimas.

Galiausiai, šiuo metu bandoma pagrįsti esminį viso gamtos mokslo vientisumą ir atsakyti į klausimą: kodėl būtent fizika, chemija, biologija ir psichologija tapo pagrindinėmis ir tarsi savarankiškomis gamtos mokslo sekcijomis?

Taip pat yra mokslo diferenciacija, t.y. siaurų bet kurio mokslo sričių kūrimas, tačiau bendra tendencija yra mokslo integracijos link. Todėl paskutinis etapas (ketvirtoji), kuris pradeda vykti, vadinamas integraliniu-diferenciniu.

Šiuo metu nėra nei vienos gamtos mokslinių tyrimų srities, kuri būtų susijusi tik su fizika, chemija ar biologija gryna forma. Visi šie mokslai yra „persmelkti“ jiems bendrų Gamtos dėsnių.

1.3. Matematika yra universali tiksliųjų mokslų kalba

Žymus italų fizikas ir astronomas, vienas tiksliųjų gamtos mokslų kūrėjų Galilėjus Galilėjus (1564-1642) sakė: „Kas nori išspręsti gamtos mokslų problemas be matematikos pagalbos, kyla neišsprendžiama problema. Reikia išmatuoti, kas yra išmatuojamas, o išmatuojamas tai, kas nėra“.

Tiksliam gamtos mokslui reikalinga matematika prasideda nuo paprasčiausių skaičiavimų ir visokių paprastų matavimų. Besivystant tikslieji gamtos mokslai naudoja vis sudėtingesnį matematinį vadinamosios aukštosios matematikos arsenalą.

Matematika, kaip logiška išvada ir gamtos supratimo priemonė, yra senovės graikų kūrinys, kurį jie pradėjo rimtai studijuoti šešis šimtmečius prieš Kristų. Nuo VI a. pr. Kr. Graikai suprato, kad gamta yra racionaliai struktūrizuota ir visi reiškiniai vyksta pagal tikslų planą, „matematinį“.

Vokiečių filosofas Immanuelis Kantas (1724–1804) savo „Metafiziniuose gamtos mokslų principuose“ teigė, kad: „Kiekviename konkrečiame gamtos mokslų mokyme galima rasti mokslo tikrąja prasme (ty gryną, pagrindinį) tik tiek, kiek jo yra. matematika jame“. Čia verta paminėti Karlo Markso (1818–1883) teiginį: „Mokslas pasiekia tobulumą tik tada, kai sugeba panaudoti matematiką“.

Kurdamas bendrąją reliatyvumo teoriją ir ateityje, A. Einšteinas (1879-1955) nuolat tobulino matematikos, naujausių ir sudėtingiausių jos skyrių studijas ir taikymą.

Iš visų didžių žmonių teiginių matyti, kad matematika yra „cementas“, sujungiantis į gamtos mokslus įtrauktus mokslus ir leidžiantis pažvelgti į jį kaip į vientisą mokslą.

3 Gamtos mokslo raidos etapai

3.1 Bandymas moksliškai susisteminti pasaulio vaizdą. Aristotelio gamtos mokslų revoliucija

Gamtos mokslą lengviau įsisavinti tyrinėjant jo raidą laikui bėgant. Faktas yra tai, kad šiuolaikinio gamtos mokslo sistema, kartu su naujais gamtos mokslais, apima ir tokias istorines žinių sritis kaip senovės graikų gamtos filosofija, viduramžių gamtos mokslas, šiuolaikinis mokslas ir klasikinis gamtos mokslas iki pat pasaulio pradžios. 20 a. Tai tikrai bedugnelis visų žinių, kurias žmonija įgijo per daugelį savo egzistavimo mūsų planetoje metų, lobynas.

Pirmieji senovės graikai bandė suprasti ir paaiškinti pasaulį neįtraukiant paslaptingų jėgų. VII–VI a. pr. Kr. Senovės Graikijoje atsirado pirmosios mokslo institucijos: Platono akademija, Aristotelio licėjus, Aleksandrijos muziejus. Būtent Graikijoje pirmą kartą buvo iškelta idėja apie vieną materialų pagrindą pasauliui ir jo plėtrai. Išradingiausia idėja buvo materijos atominės struktūros idėja, kurią pirmą kartą išreiškė Leukipas (500–400 m. pr. Kr.), o išplėtojo jo mokinys Demokritas (460–370 m. pr. Kr.).

Demokrito mokymo esmė yra tokia:

1. Nieko neegzistuoja, išskyrus atomus ir gryną erdvę (t.y. tuštumą, nieką).

2. Atomų yra begalinis skaičius ir be galo įvairios formos.

3. Niekas neatsiranda iš „nieko“.

4. Niekas nevyksta atsitiktinai, o tik dėl tam tikrų priežasčių ir dėl būtinybės.

5. Skirtumas tarp daiktų atsiranda dėl to, kad skiriasi jų atomų skaičius, dydis, forma ir tvarka.

Plėtodamas Demokrito mokymą, Epikūras (341-270 m. pr. Kr.) bandė paaiškinti visus gamtos, psichinius ir socialinius reiškinius, remdamasis atominėmis sąvokomis. Jei apibendrintume visas Demokrito ir Epikūro pažiūras, tai, turėdami gerą vaizduotę, jų darbuose galime įžvelgti atominės ir molekulinės kinetinės teorijos užuomazgas. Senovės graikų atomistų mokymai mus pasiekė per garsiąją Lukrecijaus (99–56 m. pr. Kr.) eilėraštį „Apie daiktų prigimtį“.

Besikaupiant žinioms apie pasaulį, jų sisteminimo užduotis tapo vis aktualesnė. Šią užduotį atliko vienas didžiausių antikos mąstytojų, Platono mokinys – Aristotelis (384-322 m. pr. Kr.). Aristotelis buvo Aleksandro Makedoniečio mentorius iki jo mirties. Aristotelis parašė daug kūrinių. Viename iš jų – „Fizikoje“ jis svarsto klausimus apie materiją ir judėjimą, apie erdvę ir laiką, apie baigtinį ir begalinį, apie esamas priežastis.

Kitame savo darbe „Apie dangų“ jis pateikė du įtikinamus argumentus, patvirtinančius, kad Žemė yra ne plokščia plokštė (kaip tuo metu buvo tikima), o apvalus rutulys.

Pirma, Aristotelis spėjo, kad Mėnulio užtemimai įvyksta, kai Žemė yra tarp Mėnulio ir Saulės. Žemė visada meta į Mėnulį apvalų šešėlį, ir tai gali atsitikti tik tuo atveju, jei Žemė yra sferinė.

Antra, iš savo kelionių patirties graikai žinojo, kad pietiniuose regionuose Šiaurinė žvaigždė yra žemiau danguje nei šiauriniuose. Šiaurinė žvaigždė Šiaurės ašigalyje yra tiesiai virš stebėtojo galvos. Žmogui prie pusiaujo atrodo, kad jis yra horizonto linijoje. Žinodamas skirtumą tarp tariamos Šiaurės žvaigždės vietos Egipte ir Graikijoje, Aristotelis sugebėjo apskaičiuoti pusiaujo ilgį! Tiesa, šis ilgis pasirodė kiek ilgesnis (apie du kartus), bet vis tiek tais laikais tai buvo didelis mokslo atradimas.

Aristotelis manė, kad Žemė yra nejudanti, o Saulė, Mėnulis, planetos ir žvaigždės sukasi aplink ją žiedinėmis orbitomis.

Įdomu tai, kad pirmuosius pasaulinius mokslinius atradimus mokslininkai padarė ne antžeminėje, o Visuotinėje, kosminėje srityje. Būtent iš šių astronominių žinių gimė naujas Visatos sandaros vaizdas, sunaikinęs visas senas pažįstamas idėjas apie žmones supantį pasaulį. Šios žinios taip pakeitė pačią visų tuo metu gyvenusių žmonių pasaulėžiūrą, kad jų įtakos protui galią galima palyginti tik su revoliucija – staigiu požiūrio į pasaulio sandarą pasikeitimu. Tokios mokslo pasaulio žinių pagrindų „revoliucijos“ vadinamos gamtos mokslų revoliucijomis.

Kiekviena pasaulinė gamtos mokslų revoliucija prasideda nuo astronomijos (didžiausias pavyzdys – reliatyvumo teorijos sukūrimas). Spręsdami grynai astronomines problemas, mokslininkai pradeda aiškiai suprasti, kad šiuolaikinis mokslas neturi pakankamai pagrindo jį paaiškinti. Toliau prasideda radikalus visų esamų kosmologinių idėjų apie pasaulį ir visatą peržiūra. Gamtos mokslinė revoliucija baigiasi (jei tai susiję) sukūrus naują fizinį pagrindą naujoms, radikaliai persvarstytoms kosmologinėms idėjoms apie visą visatą.