Научный эксперимент
Процедуры научного наблюдения и измерения обычно не являются самоцелью, но выступают необходимыми познавательными составляющими эксперимента – научного метода, являющегося базовым для эмпирического уровня познания. Напомним, что именно с появлением эксперимента как метода, преодолевшего созерцательную и умозрительную ограниченность преднауки, теория знания связывает формирование современной, новоевропейской науки (science).
В экспериментальной методологии органично сочетаются практические действия и теоретические установки. Экспериментально полученные результаты (данные) дают информацию, необходимую и нередко достаточную для ответа на вопросы, поставленные развитием теории. В эксперименте как одной из форм сложноорганизованной практической деятельности контролируемо и воспроизводимо совмещаются автономное, объективно-закономерное поведение природных объектов и целенаправленное, инструментально и методически организованное воздействие на объект субъекта познавательной деятельности.
Эксперимент реализует многие познавательные функции (роли), среди которых важнейшими являются следующие.
1. Правильно организованный эксперимент дает возможность исследовать предмет, как говорят, в чистом виде – гарантированно ограничить многообразие отношений и взаимодействий предмета только существенными для поставленной исследовательской задачи взаимодействиями с другими предметами. Решая задачу по вычленению предмета исследования, эксперимент выполняет так называемую конструктивную роль в эмпирическом познании.
2. Эксперимент способен выразить эмпирическими средствами фундаментальные теоретические конструкты, эмпирически представить идеализированные объекты теории. Эксперимент, таким образом, играет в составе развивающейся теории интерпретативную роль.
3. В экспериментальных условиях осуществляется контролируемое и целенаправленное воздействие на предмет в достаточно произвольно изменяемых субъектах познания условиях. Экспериментальный режим познания позволяет тем самым выявить инвариантное поведение объекта в различных, заданных исследователем условиях и обнаружить автоматизмы в его поведении. В этом случае говорят о вариативной роли эксперимента.
4. В эксперименте возможно в достаточно произвольном режиме, изменяя условия существования объекта или оставляя их постоянными, изменять характеристики объекта, воспроизводить исследуемое явление. Решая столь важную для науки проблему воспроизводимости предмета исследования, эксперимент выполняет генерирующую роль.
В структуре экспериментальной процедуры, как правило, различают три элемента: объект экспериментального исследования, технология эксперимента (средства и методики) и цели субъекта исследования–экспериментатора. Если классифицировать эксперименты по основанию их структурных элементов, то можно систематизировать многообразие экспериментальных исследований.
Качественные различия объекта экспериментирования образуют физический, психологический, химический, физиологический и прочие виды экспериментов.
Специфическая технология эксперимента (набор средств и методик) различает лабораторный и полевой, натуральный, прямой и модельный, лабораторный эксперимент.
Различие целей экспериментатора позволяет говорить о поисковых (получение новых сведений об объекте), измерительных и проверочных экспериментах, задачами которых является либо уточнение положений теории, либо проверка гипотезы и подтверждение (опровержение) теории. Зачастую, когда познавательная стратегия соединяет в себе различные цели исследования, возникает классификация по основанию когнитивной стратегии. В этом случае можно говорить об экспериментах методом проб и ошибок (в просторечии «метод тыка») или методом замкнутого алгоритма и т.д.
Эксперимент всегда содержательно связан с теорией, его постановка (часто дорогостоящая) провоцируется ее задачами, состояниями, возможностями, и потому говорить о стихийном, случайном научном эксперименте не корректно. Как форма практической деятельности, эксперимент создает объективные критерии истинности (относительной) гипотетического знания теории. В то же время, устанавливая и систематизируя дисциплинарно специфические факты, эксперимент формирует и систематизирует эмпирическую базу теории, от состояния которой во многом зависит дальнейшая эволюция теоретического знания.
Историческая эволюция науки, как было отмечено в начале данной главы, состояла в формировании парадигмально нового научного знания неклассического и постнеклассического типа. Переход от классического научного знания означал появление существенно отличных от научной классики онтологических, социологических и, что важно в данном случае, методологических оснований знания.
Действительно, в классической и неклассической (постнеклассической) науке существенно различно понимается закон: динамическая взаимосвязь явлений (классика) и статистические, вероятностные взаимосвязи явлений (неклассическая наука). Эти различия повлияли на направление эволюции эксперимента – системообразующего метода эмпирического уровня науки.
Начиная с ХХ в., эксперименты могут осуществляться как в классической, так и в неклассической форме. Эксперимент классической формы организован и нацелен на выявление однозначных, как говорят, «жестких», каузальных, т.е. причинно-следственных связей, которые в теории знания называют динамическими закономерностями. В этом случае, зная исходное состояние объекта и обеспечив определенные неизменные условия его проявлений, можно однозначно и точно предсказать его поведение: динамические взаимосвязи необходимы и однозначны. Исследователь, наблюдая появление события А (провоцируя явление А), обязательно при соблюдении определенных условий будет наблюдать и появления события Б, поскольку А и Б закономерно (динамически) взаимосвязаны.
Неклассическая экспериментальная методология предполагает существование объектов принципиально иной природы – так называемых стохастических (диффузных, «плохо организованных») системных объектов, в поведении которых отмечается объективная неопределенность, а значит, точно предсказать поведение объектов такого типа принципиально невозможно. В сложноорганизованных, диффузных, системных объектах невозможно дискретно локализовать и описать элементный состав и фиксировать область проявления переменных различной физической природы. Существенное гносеологическое следствие из данной онтологической ситуации состояло в присвоении «случайному» объяснению статуса научности, что и привело научный поиск к широкому использованию статистических методов. Экспериментальные технологии неклассического типа направлены на обеспечение учета максимального разнообразия многочисленных факторов существования стохастического объекта и статистическое обобщение в некотором «коридоре вероятности» инвариантов в поведении сложноорганизованного объекта.
Таким образом, эксперименты в современной науке могут быть проведены как в классической форме, направленной на выявление жестко детерминированных, неизменных, однозначных связей и отношений однофакторного объекта (обычно объекта макромира), так и в неклассической форме, в формате которой объект исследования мыслится многофакторная, сложноорганизованная стохастическая система, в которой возможны как динамические взаимосвязи, так и многозначные отношения, которые существуют в режиме статистической, вероятностной детерминации.
- Содержание
- Предисловие
- Раздел I. Введение Глава 1 предмет, содержание и задачи учебного курса «концепции современного естествознания»
- Наука в системе мировоззрения и современного миропонимания
- Наука в системе культуры
- Концепции естествознания как фактор создания и изменения содержания научной картины мира
- Темы для докладов и рефератов
- Глава 2 естествознание в культуре современной цивилизации Понятие цивилизации, основные типы цивилизаций и их особенности
- Наука, культура, цивилизация
- Ценности цивилизации и ценности научной рациональности
- Естествознание как социокультурный феномен
- Естественнонаучное познание и философия
- Социальные функции естествознания
- Темы докладов и рефератов
- Глава 3 математика и естествознание. Основные концепции математики
- Темы докладов и рефератов
- Глава 4 химия и естествознание «Химический взгляд» на природу: истоки и современное состояние
- Основные структурные уровни химии и ее разделы
- Основные принципы и законы химии
- Химическая связь и химическая кинетика
- Темы докладов и рефератов
- Раздел II. Структура, методы и методология естествознания
- Глава 5
- Структура естественнонаучного познания, его уровни и методы
- Возможные классификации научного знания
- Исходный пункт структурирования научного знания
- Содержание понятия «чувственные данные»
- Особенности языка науки
- Особенности эмпирического и теоретического языка науки
- Способы конструирования идеального объекта. Отличие идеализированного объекта теории от абстрактного эмпирического объекта
- Предметность и объективность научного знания
- «Инструментализм» и «эссенциализм»
- Методы эмпирического познания
- Измерение как метод эмпирического познания
- Особенности процедуры измерения в социально-гуманитарном познании
- Научный эксперимент
- Специфика научных фактов
- Проблема теоретической «нагруженности» фактов. Крайности теоретизма и фактуализма
- Структура научного факта
- Методы обработки и систематизации фактуального эмпирического знания
- Познавательные функции мысленного эксперимента
- Содержание процедуры формализации
- Гипотетико-дедуктивный метод: достоинства и недостатки
- Методы теоретического воспроизведения исторически развивающегося объекта
- Проблемы логики и методологии науки
- Общенаучные методологические принципы
- Здравый смысл как социокультурное основание науки
- Научная картина мира
- «Научная картина мира» и основные исторические этапы развития науки
- Темы докладов и рефератов:
- Глава 6 научное объяснение, понимание и интерпретация явлений природы Объяснение как универсальная познавательная процедура
- Сильное и слабое объяснение
- Объяснение и понимание: различие и взаимосвязь
- Логическая структура понимания
- Понимание явлений природы
- Содержание понятия «герменевтический круг» и естествознание
- Процедура интерпретации
- Темы докладов и рефератов
- Глава 7 научная рациональность: особенности, способы существования и выражения Научная рациональность: специфика и типы
- Соотношение понятий «рациональное», «иррациональное», «внерациональное»
- Соотношение рационального и иррационального
- Рациональное, иррациональное: гносеологические истоки
- Соотношение рационального и иррационального (внерационального) в человеческой жизнедеятельности
- Темы докладов и рефератов
- Глава 8 рефлексия – форма развития самосознания науки Понятие и структура рефлексии
- Взаимосвязь философской и научной рефлексии
- Рефлексия и развитие форм самосознания науки
- Рефлексия и научная картина мира
- Функции рефлексии как формы развития самосознания науки
- Темы докладов и рефератов
- Раздел III. История и логика развития естествознания Глава 9 динамика развития естествознания. Зависимость изменчивости оснований науки от исторической практики
- Развитие естествознания как социального института и специфического вида человеческой деятельности
- Внутренняя логика развития естествознания
- Новое в науке и критерии научной новизны
- Темы докладов и рефератов:
- Глава 10 механистическая картина природы Понятие «научная картина мира». Становление и основные особенности первой научной картины мира
- Картины мира в истории человечества: мифологическая, религиозная, натурфилософская
- Исторические формы научной картины мира
- Механистическая картина мира
- Темы докладов и рефератов
- Глава 11 предпосылки неклассического естествознания; революция в естествознании конца XIX – начала хх вв. Предпосылки неклассического естествознания
- Революция в естествознании конца XIX – начала хх вв.
- Темы докладов и рефератов
- Глава 12 переход к постнеклассической картине мира
- Темы докладов и рефератов
- Глава 13 естествознание и научно-технический прогресс
- Техника как опредмеченное знание и наука
- Научно-технический прогресс
- Технологические перевороты в истории общества и их современная форма
- Технологические перевороты и логика развития общества
- Темы докладов и рефератов
- Раздел IV современные научные представления о материальных основах природы
- Глава 14
- Структурные уровни материи и типы материальных систем
- Представления о микро-, макро- и мегамирах
- Многообразие материальных систем
- Темы докладов и рефератов
- Глава 15 космологическая и космогоническая концепции Космология и космогония: понятие и общая характеристика
- Космологические модели Вселенной
- Формирование классической космологической модели
- Космологические парадоксы
- Релятивистская модель Вселенной
- Модель расширяющейся Вселенной
- Происхождение Вселенной – концепция Большого взрыва
- «Начало» Вселенной
- Ранний этап эволюции Вселенной
- Структурная самоорганизация Вселенной
- Рождение и эволюция галактик
- Рождение и эволюция звезд
- Дальнейшее усложнение вещества во Вселенной
- Состав Солнечной системы
- Образование Солнечной системы
- Темы рефератов и докладов
- Глава 16 космические исследования и научное познание Человек и космос: познание, освоение, гуманизация
- Геокосмический характер взаимодействия общества и природы
- Космизация современной науки
- Жизнь и разум во Вселенной. Проблема seti
- Темы докладов и рефератов:
- Роль принципа энтропии
- Симметрия и асимметрия
- Темы докладов и рефератов
- Глава 18 всеобщие законы природы и принципы естествознания Природа как сущность и уровни ее организации
- Частные и всеобщие законы Природы
- Физические «всеобщие» законы
- Изменчивость самой Природы
- О познаваемости окружающего мира
- Истина: феномен или ноумен?
- Принципы естествознания
- Принцип аналогии
- Принцип динамического равновесия
- Принципы симметрии
- Темы докладов и рефератов
- Раздел V. Жизнь и человек
- Глава 19
- Учение о жизни
- Современная биология и становление ее рациональности
- Становление рациональной биологии
- Сущность жизни и свойства живых организмов
- Основные концепции происхождения жизни
- Эволюционное учение. Дарвинизм
- Генетика и синтетическая теория эволюции. Коэволюция
- Темы докладов и рефератов
- Глава 20 место человека в природе к вопросу об эволюции и истоках человека
- Гениальное животное
- Периодичность в становлении человека как вида
- Культурные эпохи в истории становления человека, тыс. Лет
- Где прародина человечества?
- Периодичность истории развития человека. Ускорение эволюции культуры
- Генетические аспекты человека
- Ускоренная эволюция человека. Миф или реальность?
- Закономерно ли появление жизни и разума в развитии материи?
- Зигзаги развития
- Темы докладов и рефератов
- Глава 21 эволюция homo sapiens Происхождение человека
- Причины и движущие силы антропосоциогенеза
- Предшественники человека
- Древнейшие люди (архантропы)
- Древние люди (палеоантропы)
- Современные люди (неоантропы)
- Проблема эволюции человека на современном этапе
- Биологическое и социальное в сущности и существовании человека
- Темы докладов и рефератов
- Раздел VI. Наука в современном мире
- Глава 22
- Особенности современного развития естествознания
- Неклассический этап в развитии естествознания
- Постнеклассический этап в развитии естествознания
- Постмодернизм
- Концепция развития научного знания к. Поппера
- Концепция развития науки т. Куна
- Концепция развития науки и. Лакатоса
- Концепция развития науки п. Фейерабенда
- Темы докладов и рефератов
- Глава 23 личность ученого
- Темы докладов и рефератов
- Раздел VII. Приложение учебно-методический комплекс «концепции современного естествознания» программа курса «концепции современного естествознания»
- Предмет, социальные функции и задачи курса «Концепции современного естествознания»
- Тема 2 Структура, методы и методология естествознания. Особенности развития естествознания и его место в культуре, тенденции развития
- Тема 3 История и логика развития естествознания. Созерцательно-натуралистическая модель природы. Предпосылки становления науки и научной модели природы
- Тема 4. Современные естественнонаучные представления о материальных основах природы
- Тема 5. Учение о жизни
- Тема 6. Учение о человеке
- Тема 7. Современное развитие науки; проблемы развития современной российской науки
- Учебно-тематический план курса «Концепции современного естествознания»
- Учебники и учебные пособия
- Планы семинарских занятий Семинар 1. Особенности развития естествознания и его место в культуре
- Семинар 2. Структура естественнонаучного познания, его уровни и научный метод
- Семинар 3. Динамика науки как процесс порождения нового знания
- Семинар 4. Созерцательно-материалистическая модель природы; предпосылки становления науки и научной модели природы
- Семинар 5. Механистическая картина природы
- Семинар 6. Предпосылки неклассического естествознания. Революция в естествознании конца XIX – начала XX вв.
- Семинар 7. Неклассическая картина природы
- Семинар 8. Научные традиции и научные революции. Типы научной рациональности
- Тема 7. Структурные уровни, способы и формы бытия материального мира
- Тема 10. Космологические и космогонические концепции описания материального мира
- Тема 11. Порядок и беспорядок в природе, хаос, симметрия и асимметрия, эволюция материального мира
- Тема 12. Всеобщие законы природы и принципы естествознания
- Тема 13. Учение о жизни
- Тема 14. Учение о человеке (собеседование)
- Тема 15. Роль науки в реализации социально-экономического прогресса современного общества
- Тема 16. Современное развитие науки; проблемы развития современной российской науки
- Вопросы к экзаменам
- Тесты (для самостоятельной проработки) по курсу «Концепции современного естествознания»
- Словарь основных терминов
- Крупнейшие исследователи естествознания
- Сведения об авторах
- Авторский коллектив
- Концепции современного естествознания Учебное пособие
- 344002 Ростов н/д., ул. Пушкинская, 70
- 344000 Ростов н/д., ул. Красноармейская, 157. Тел. /факс: (863) 264-38-77