Развитие экспериментального метода познания

ДЕПАРТАМЕНТ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ
Реферат
на тему: «Формирование экспериментального метода
познания»
Выполнила:
Работу проверил:
2005
2
Содержание
Введение ……………………………………………………………………
3
Развитие экспериментального метода познания …………………….
4
Заключение …………………………………………………………………
11
Список литературы ………………………………………………………..
12
3
Введение
В науке различают эмпирический и теоретический уровень исследования. Эмпирическое исследование направлено непосредственно на
изучаемый объект и реализуется посредством наблюдений и эксперимента. Теоретическое исследование концентрируется вокруг обобщающих идей, законов, гипотез и принципов. Данные как эмпирического, так
и теоретического исследования фиксируются в виде высказываний, содержащих эмпирические и теоретические термины. Разница между
ними состоит в том, что истинность высказываний, содержащих эмпирические термины, можно проверить экспериментально, а истинность высказываний, содержащих теоретические термины, проверить невозможно.
Взаимонагруженность эмпирических и теоретических данных является важной особенностью научного исследования. Абсолютным образом разделить эмпирические и теоретические факты невозможно. Производя измерение ученый понимает происходящее только потому, что
обладает теоретическими познаниями. В то же время теоретические
знания без экспериментальных данных не имеют научной силы, становясь лишь беспочвенными умозрениями.
Таким образом, эксперимент как метод науки стоит в центре пересечения практических и познавательных деятельностей, включает признаки чувственного и рационального, эмпирического и теоретического,
объективного и субъективного. Другими словами, эксперимент интегрально заключает в себе признаки различных сторон познавательной
деятельности и, именно этим, определяется сложность его природы,
трудности определения.
Важность эксперимента, как метода познания, обусловливает актуальность исследования процессов формирования экспериментальных методов. Вот почему я выбрала данную тему реферата.
4
Развитие экспериментального метода познания
Широкую попытку сблизить науку с философией и обосновать новые материалистические принципы познания природы предпринял в XVI
в. английский философ Ф. Бэкон. Настоящим родоначальником английского материализма и всей современной экспериментирующей науки
назвали его К. Маркс и Ф. Энгельс. Они дали яркую характеристику его
воззрений.
«Целью нашего общества — писал Бэкон, — является познание
причин и скрытых сил всех вещей и расширение власти человека над
природой». Бэкон решительно восставал против средневековой схоластики, суеверий, мистики. Сознание должно быть очищено от предрассудков, ложных понятий, которые Бэкон именует «призраками», «идолами». Не слепое преклонение перед авторитетами, а изучение самой
природы, ее законов, наблюдения и сравнения, опыт (в широком
смысле) и эксперимент, индукция и анализ – вот что, согласно Бэкону,
должно лечь в основу познания природы.1
Выдвинутый Ф. Бэконом опытный, индуктивный, аналитический
метод был важным вкладом в развитие материалистической философии и естественных наук. Вместе с тем взглядам Бэкона были присущи
черты механистической, метафизической ограниченности. Они выражались в одностороннем понимании индукции и анализа, недооценке роли
дедукции, сведении сложных явлений к сумме составляющих их первичных свойств, рассмотрении движения только как перемещения в пространстве, признании внешней по отношению к природе первопричины
движения.
Механистическая трактовка природных явлений и метафизический
способ мышления укрепились в дальнейшем в естествознании и философии XVII-XVIII вв. Идея, что только опытное исследование явлений
1
Быков В. В. Методы науки. – М.: Наука, 1974. – С. 30.
5
может дать истинное знание овладевает умами ученых. Лондонское Королевское общество избирает своим девизом слова «Ничему не верить
на слово». Знаменитая флорентийская Академия дель Чименто берет
своим девизом слова «Проверять, и снова проверять (на опыте)». Известный Французский естествоиспытатель и медик XVII в. К. Перро, отражая настроение своей эпохи, писал, что факты являются единственной силой, которая поможет превозмочь авторитет великих людей. Английский натуралист XVIII в. С. Гейлс говорил о том, что опыт, наблюдения – единственное основание, на которое можно опираться.
Большое влияние на развитие всех отраслей естествознания оказали труды современника Бэкона Галилео Галилея. Он вошел в историю
науки и философии как один из основоположников современного естествознания и экспериментального метода познания.
Галилео Галилею принадлежит заслуга введения в научный обиход эксперимента в качестве метода исследования природных явлений.
Под экспериментом Галилей понимал не просто получение каких-либо
результатов в ходе созерцания изучаемых объектов, а целенаправленный поиск интересующих человека свойств этих объектов. Для решения
этой задачи необходимо исключить или уменьшить влияние второстепенных факторов и использовать математику для выявления существенных закономерностей протекания изучаемых процессов. В своих
научных рассуждениях Галилей впервые использовал мысленный эксперимент. Рассмотрение идеализированной ситуации позволило Галилею сформулировать принцип относительности, вошедший в науку вместе с его именем.
Галилей развил и упрочил материалистическое воззрение на природу. Общеизвестны его выдающиеся открытия в области механики,
астрономии, его вклад в защиту и развитие гелиоцентрической системы
Коперника, в открытие и обоснование важнейших принципов механики.
Он утверждал, что бесконечный и вечный мир построен из неизменных
атомов, движущихся по незыблемым законам механики, и его познание
6
в конечном счете сводится к раскрытию количественных математических отношений; математика, естественно, рассматривалась им как высшая форма познания. Выдвигая на первый план метод индукции и анализ, он подчеркивал значение синтетической работы человеческого ума.
Бэкон и Галилей жили и творили примерно в одно время, но Галилей, будучи сам великим естествоиспытателем, пошел дальше в истолковании мироздания в механическом духе и обосновании новых принципов познания природы. Еще дальше в этом направлении продвинулся
их младший современник Рене Декарт, создавший в XVII в. первую систему природы, содержавшую не только учение о строении мироздания,
но и о его происхождении. Эта система, основанная на принципах механики, была ярким выражением механистического материализма той
эпохи.
Декарт оказал огромное влияние на развитие философии и естествознания. Если Бэкон был одним из основоположников эмпиризма, то
Декарт более, чем кто-либо из философов, способствовал развитию рационализма. Его физические воззрения в своей основе были материалистическими, но имели механистический характер и способствовали
распространению механистических взглядов в естествознании.
Одним из самых выдающихся философов Нового времени был
Джон Локк (1632-1704), который положил начало целой полосе в истории
мысли – британскому эмпиризму XVIII в., который развился затем и на
французской почве, придав всей прогрессивности философии этого столетия новый облик. Главный труд Д. Локка «Опыт о человеческом разуме», над которым он работал почти 20 лет и опубликовал в 1790 г., а
также многие другие работы сыграли большую роль в становлении материалистического эмпиризма.
Исходным пунктом гносеологии Локка было положение об опытном
происхождении всякого человеческого знания. В антитезе рационализму
Декарта и Лейбница Локк разработал сенсуалистическую теорию позна-
7
ния. Тезис об опытном происхождении разума, выдвинутый еще Демокритом и Эпикуром, ставший центральным пунктом в гносеологических
разработках Бэкона и Гоббса, получает фундаментальное обоснование
только в творчестве Д. Локка в его «опыте о человеческом разуме».
Локк подвергал критике теорию врожденных идей, которая господствовала в современной ему философии. В своей критике Локк использовал данные медицины, психологии, этнографии. Объясняя богатство
человеческих знаний его происхождением из чувств, из опыта, в которых
человеку дана объективная природа, Локк гносеологически обосновывал материалистический тезис о природе, материи как естественном
предмете человеческих знаний.
Локк различал два вида опыта: внешний, состоящий из совокупности ощущений, и внутренний, образующийся из наблюдений ума над
своей внутренней деятельностью.2 Источник внешнего опыта – реальный мир вне нас. Внутренний опыт – «рефлексия» совокупность проявления всей многообразной деятельности ума.
Таким образом, эксперимент - это наиболее активный способ познания реального мира. В эксперименте ученый вызывает то или иное
явление из его условий и может повторить эту операцию многократно.
Воспроизводимость того или иного эксперимента, как, впрочем, и
наблюдения, есть одно из необходимых, обязательных требований, предъявляемых к любому научному исследованию. Эксперимент или
наблюдение, которые невозможно повторить и тем самым невозможно
проверить, фактически лежат за пределами науки.
Значение и преимущество экспериментального метода познания
хорошо иллюстрируется развитием представлений об электричестве и
магнетизме. Так, например, закон взаимодействия электрических зарядов был открыт в 1784 г. французским военным инженером Шарлем
2
Воробьев В. Я. Елсуков А. Н. Теория и эксперимент. – Мн.: Высш. шк., 1989. – С. 17.
8
Огюстеном Кулоном. В течение нескольких лет он проводил эксперименты с помощью прибора, который вначале был предназначен для изучения законов закручивания шелковых и волосяных нитей, а также металлических проволок. Кулон установил, что сила кручения пропорциональна углу закручивания. Он решил использовать этот прибор для измерения малых электрических и магнитных сил.
В результате многочисленных экспериментов он установил, что
сила взаимодействия наэлектризованных тел пропорциональна количеству электричества заряженных тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Этот закон Кулон распространил и на взаимодействие магнитных полюсов. Кулоном аналитически и экспериментально было доказано, что электричество распространяется по поверхности проводника, а также равномерно распределяется по поверхности
изолированной проводящей сферы. Исследования Кулона способствовали применению математического анализа в теории электричества и
магнетизма.
В 1800 г. члены Лондонского королевского общества Антони Карлейль и Вильям Никольсон произвели ряд опытов с вольтовым столбом,
которые привели их к открытию нового явления: при прохождении тока
через воду имело место выделение пузырьков газа; исследовав выделявшиеся газы, они установили, что это кислород и водород. Таким образом, впервые был осуществлен электролиз воды и установлено химическое действие тока.
Д. Ф. Араго было обнаружено новое явление - намагничивание проводника протекающим по нему током. Если медная проволока, соединенная с полюсами вольтова столба, погружалась в железные опилки,
то последние равномерно к ней прилипали. При выключении тока опилки
отставали. Когда Араго брал вместо медной проволоки железную, то она
временно намагничивалась. Кусочек стали при таком намагничивании
становился постоянным магнитом.
9
Опыты Араго впервые доказали электрическую природу магнетизма и возможность намагничивания стали электрическим током. В
процессе исследований Араго обнаружил (в 1824 г.) еще одно новое явление, названное им ''магнетизмом вращения'' и заключавшееся в том,
что при вращении металлической пластины, находящейся над магнитной стрелкой (или под ней), последняя также приходит во вращение.
Объяснить это явление не смогли ни сам Араго, ни Ампер. Правильное
объяснение этого явления было дано Фарадеем только после открытия
явления электромагнитной индукции.3
Большое значение имели исследования Ампером взаимодействий
круговых и линейных токов. К этим исследованиям он подошел, основываясь на следующих рассуждениях: если магнит по своим свойствам
аналогичен катушке или кольцевому проводнику, обтекаемым током, то
два круговых тока должны действовать друг на друга подобно двум магнитам. Открыв взаимодействие круговых токов, Ампер начал исследование линейных токов. С этой целью он построил так называемый ''станок Ампера'', в котором один проводник мог изменять положение относительно другого проводника. В ходе этих опытов было установлено, что
два линейных тока притягивают или отталкивают друг друга в зависимости от того, имеют ли токи одинаковое направление или различное.
Экспериментальные методы познания зарекомендовали себя с положительной стороны не только в физике, но и в других областях знаний, например, в психологии. В прошлом веке известный советский ученый С. Л. Рубинштейн не только эффективно применял эксперимент в
психологических исследованиях, но и активно пропагандировал этот метод в своих научных работах.
По мнению Рубинштейна, основные особенности эксперимента,
обусловливающие его силу, заключаются в следующем:
3
Дягилев Ф. М. Из истории физики и истории ее творцов. - М.: Просвещение, 1986. – С. 45.
10
 В эксперименте исследователь сам вызывает изучаемое им явление,
вместо того чтобы ждать, как при объективном наблюдении, пока случайный поток явлений доставит ему возможность его наблюдать.
 Имея возможность вызывать изучаемое явление, экспериментатор
может варьировать, изменять условия, при которых протекает явление, вместо того чтобы, как при простом наблюдении, брать их такими, какими ему их доставляет случай.
 Изолируя отдельные условия и изменяя одно из них при сохранении
неизменными остальные, эксперимент тем самым выявляет значение
отдельных условий и устанавливает закономерные связи, определяющие изучаемый им процесс. Эксперимент, таким образом, очень
мощное методическое средство для выявления закономерностей.
 Выявляя закономерные связи между явлениями, экспериментатор
может варьировать не только сами условия в смысле их наличия или
отсутствия, но и их количественные соотношения. В результате эксперимента устанавливаются допускающие математическую формулировку количественные закономерности.
Рубинштейн считал, что именно благодаря эксперименту естествознание пришло к открытию законов природы. Основная задача психологического эксперимента заключается в том, чтобы сделать доступными
для объективного внешнего наблюдения существенные особенности
внутреннего психического процесса. Для этого нужно, варьируя условия
протекания внешней деятельности, найти ситуацию, при которой внешнее протекание акта адекватно отражало бы его внутреннее психологическое содержание. Задача экспериментального варьирования условий
заключается в том, чтобы вскрыть правильность одной - единственной
психологической интерпретации действия или поступка, исключив возможность всех остальных.
11
Заключение
Коренные социально-экономические сдвиги, совершавшиеся в период перехода от феодального к капиталистическому обществу, связанные с ними изменениями в духовной жизни и прежде всего великие открытия в области естествознания в XVII-XVIII в. обусловили возникновение новой философии. В связи с разложением феодальных отношений,
свершением буржуазной революции, развитием капитализма складывался в европейской жизни новый тип человека с новыми духовными запросами и идеалами. Представители новой идеологии и культуры
начали беспощадную войну со схоластикой, царившей в философии и
науке со времен средневековья.
Великие географические открытия конца XV – начала XVI вв., новые данные астрономии, геологии, ботаники оказали революционирующее влияние на научную жизнь вообще и на философию в частности. В
упорной борьбе со схоластикой и религиозной идеологией вырабатывались новые научные методы изучения природы, основанные на опыте и
применении математики для обработки и обобщения данных опыта.
Особенно велики были достижения астрономии и механики, научный
прогресс которых подвел вплотную к созданию основ теоретической механики земных и небесных тел.
К началу XVIII в. были прочно заложены основы нового естествознания, развитие которого принесло невиданные доселе успехи в деле
познания материального мира и использования науки в интересах человека.
Одно из главных явлений Нового времени – эмпиризм. Эмпиризм
– концепция в гносеологии науки согласно которой главным основанием
и источником научного знания является эмпирия (методически организованная чувственность), чувственный опыт. На базе эмпиризма возник
и стал быстро развиваться экспериментальный метод познания природы, который сейчас является одним из главных.
12
Список литературы
1. Быков В. В. Методы науки. – М.: Наука, 1974.
2. Веселовский О. Н., Шнейберг Я. А., Очерки по истории электротехники. - М.: Издательство МЭИ, 1993.
3. Воробьев В. Я. Елсуков А. Н. Теория и эксперимент. – Мн.: Высш.
шк., 1989.
4. Дягилев Ф. М. Из истории физики и истории ее творцов. - М.: Просвещение, 1986.
5. Извозчиков В. А., Кюнбергер Л., Лехнер Г. Вопросы методологии
ознакомления учащихся с экспериментальным методом познания в
физике. Школьный физический эксперимент.// Сборник научных трудов. - Курск, 1986.
6. Подкорытов Г. А. О природе научного метода. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1988.
7. Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии. - СПб.: Питер, 1998.
8. Рузавин Г. И. Концепции современного естествознания: Учебник для
вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997.
9. Рузавин Г. И. Методология научного исследования. Учебное пособие. - М.: ЮНИТИ, 1999.
10. Шодиев Д. Мысленный эксперимент в преподавании физики: Кн. для
учителя. - М.: Просвещение, 1987.