КСЕ

К методам эмпирического уровня относят наблюдение, описание, сравнение, счет, измерение, анкетный опрос, собеседование, тестирование, эксперимент, моделирование и т.д.

К методам теоретического уровня причисляют аксиоматический, гипотетический (гипотетико-дедуктивный), формализацию, абстрагирование, общелогические методы (анализ, синтез, индукцию, дедукцию, аналогию) и др.

Методами  метатеоретического уровня являются диалектический, метафизический, герменевтический и др.

В зависимости от сферы применения и степени общности различают  методы:

1) всеобщие (философские), действующие  во всех науках и на всех  этапах познания;

2) общенаучные, которые могут применяться в гуманитарных, естественных и технических науках;

3) частные – для родственных  наук;

4) специальные – для конкретной  науки, области научного познания. Подобную классификацию методов  можно встретить и в юридической  литературе.

Основные  этапы исследований в естественных науках.

Любое научное исследование проходит ряд рабочих этапов:

1) подготовительный (планировочный)  этап, постановка задач исследования,

2) сбор полевого материала, то  есть наблюдения в природе, 

3) текущая предварительная обработка  собранных данных,

4) окончательная обработка наблюдений, обобщения и выводы,

5) написание отчета о проделанной  работе.

Общенаучные и специальные методы познания

Общенаучные метода применяются в большинстве наук. К ним относятся – наблюдение, сравнение, анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия, моделирование, формализация, логический метод, исторический, системный, структурный, функциональный и т.п.

Выбор метода зависит от выбора изучаемого предмета (характера), условия познания (микромир, макромир), технической вооруженности.

Специальные методы – в нескольких или одной науке. Методы математической статистики, оптимизация, техника экономического анализа, математические методы.

Эмпирические  методы исследования.

1. Наблюдение - целенаправленное планомерное восприятие изучаемого объекта: признаки, свойства, факторы деятельности, поведение наблюдаемого объекта, их повторяемость и типичность.

2. Эксперимент - информация об изменении показателей деятельности в результате воздействия на него заданных и контролируемых факторов. Задача: поверка гипотезы и доказательство теории.

3. Сравнение – метод основанный на вычислении сходств и различий явлений. Принципы: сравнивать только взаимосвязанные и однородные предметы; сравнение осуществляется на основе определённых принципов и характеристик.

4. Измерение

 

Теоретические методы исследования .

1. Анализ и синтез
2. Дедукция и индукция.
3. Структурный подход (выявление основных частей структуры)
4. Функциональный подход (исследование на основе функций выполняемых объектом)
5. Модельный подход (замена объекта его действующей моделью)

Понятие модели. Научно познавательные модели природы.

Модель (от лат. — «мера, аналог, образец») — это упрощенное представление реального устройства и/или протекающих в нем процессов, явлений.

Первой познавательной моделью, по аналогии с которой мыслится весь мир, была модель живого организма. По его образу и подобию рассматривались  Вселенная и природные явления.

Огонь, вода, воздух, земля.

Основные этапы процесса моделирования.

Моделирование - построение моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений.

1 этап. Постановка задачи

На этапе  постановки задачи необходимо отразить три основных момента: описание задачи, определение целей моделирования  и анализ объекта или процесса. На этом этапе, отталкиваясь от общей  формулировки задачи, четко выделяют моделируемый объект и его основные свойства.

2 этап. Разработка модели

На этом этапе  выясняются свойства, состояния, действия и другие характеристики элементарных объектов в любой форме: устно, в  виде схем, таблиц. Формулируется представление  об элементарных объектах, составляющих исходный предмет, т. е. информационная модель.

3 этап. Компьютерный эксперимент

Информационная  модель, как правило, представляется в той или иной знаковой форме, которая может быть либо компьютерной, либо некомпьютерной. Прежде чем взяться  за компьютерное моделирование, человек  делает предварительные наброски чертежей либо схем на бумаге, выводит расчетные  формулы.

4 этап. Анализ результатов моделирования

Конечная цель моделирования - принятие решения, которое  должно быть выработано на основе всестороннего  анализа полученных результатов. Этот этап решающий - либо вы продолжаете  исследование, либо заканчиваете. Полученные выводы часто способствуют проведению дополнительной серии экспериментов, а подчас и изменению модели.

Корпускулярная концепция описания природы.

Аристотель, Фалес, Гераклит, Анаксимен – атомисты, 6-5 век до нашей эры.

Идея: любое вещество в  природе состоит из мельчайших частиц, сочетание этих частиц – материя.

В 14 веке Ньютон характеризовал атомы: твёрдость, вес, непроницаемость, подвижность.

Возможность корпускулярной теории ограничена, т.к. волновые явления (сейсмические и световые волны) с  помощью неё невозможно.

Континуальная (корпускулярно-волновая) концепция описания природы.

Мир состоит из атомов и волн. Волны означают процесс  изменения и распространения  энергии

Корпускулярно-волновой дуализм

Корпускулярно-волновой дуализм— принцип, согласно которому любой объект может проявлять как волновые, так и корпускулярные свойства. Был введён при разработке квантовой механики для интерпретации явлений, наблюдаемых в микромире, с точки зрения классических концепций. Как классический пример, свет можно трактовать как поток корпускул (фотонов), которые во многих физических эффектах проявляют свойства электромагнитных волн.

Порядок и хаос в природе. Их взаимодействие.

Порядок – регулярное (периодическое) расположение частиц, объектов, предметов по всему занимаемому пространству (объему); последовательный ход чего-нибудь; правила, по которым совершается что-нибудь.

Хаос – полный беспорядок, нарушение последовательности, стройности, неразбериха, неопределенное состояние вещества.

По существу порядок и хаос это лишь крайние  состояния одного и того же явления  – состояние эволюционирующей материи, которая беспрерывно и направлено самоорганизуется. Сама эволюция носит  сложный характер и не является ни полностью упорядоченным, ни полностью  разупорядоченным процессом. В этом смысле она как бы подчиняется  законам гармонии между порядком и хаосом, смысл которых отражает понятие "золотого сечения".

Понятие «состояние» в естествознание.

Мир состоит  из элементов, элементы взаимодействуют  между собой, возникает система.

Состояние –  характеристика, специфика системы определяемая параметрами. Описание определённого компонента в данное время математическим или социальным языком. Состояние системы обределяет её развитие во времени.

Детерминизм –  учение о причинно-следственных связях.

Для определения  состояния системы необходимо:

• исследовать основные параметры состояния системы.
• сравнить эти параметры с должными.
• выяснить степень соответствия и отклонения
• вывод, в соответствии со степенью отклонения.

Понятие энтропии основные свойства.

Энтропия - мера беспорядка системы, состоящей из многих элементов.

Фундаментальные свойства:

• энтропия является величиной аддитивной: энтропия сложной системы равна сумме энтропий ее частей.
• равенство нулю при абсолютном нуле температуры.
• закона возрастания энтропии: в замкнутых системах энтропия никогда не убывает - она или увеличивается, или, в предельном случае, постоянна.

Пространство и время в естествознании.

Пространство – форма существования материи, которая является средой развития материальных объектов и процессов. Характеристики: протяжённость, положение относительно друг друга, расстояние, координаты предметов, пространственно временной континуум.

Время — это объективная форма существования материи выражающая длительность существования и последовательность сменяющих друг друга состояний объектов, систем и процессов.

Тория относительности А.Эйнштейна  о свойствах пространства и времени.

Исходным пунктом  этой теории стал принцип относительности. Классический принцип относительности  был сформулирован еще Г. Галилеем: «Если законы механики справедливы  в одной системе координат, то они справедливы и в любой  другой системе, движущейся прямолинейно и равномерно относительно первой». Такие системы называются инерциальными, поскольку движение в них подчиняется  закону инерции: «Всякое тело сохраняет  состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если только оно не вынуждено изменить его  под влиянием движущихся сил».

В соответствии со специальной теорией относительности, которая объединяет пространство и  время в единый четырехмерный  пространственно-временной континуум, пространственно-временные свойства тел зависят от скорости их движения. Пространственные размеры сокращаются  в направлении движения при приближении  скорости тел к скорости света  в вакууме (300 000 км/с), временные процессы замедляются в быстродвижущихся системах, масса тела увеличивается.

Специальная теория относительности базируется на расширенном принципе относительности Галилея. Кроме того, она использует еще одно новое положение: скорость распространения света (в пустоте) одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Скорость света - это верхний предел для скорости перемещения любых тел в природы, для скорости распространения любых волн, любых сигналов. Она максимальна - это абсолютный рекорд скорости.

Теория относительности  установила не только искривление пространства под действием полей тяготения, но и замедление хода времени в  сильных гравитационных полях. Даже тяготение Солнца - достаточно небольшой  звезды по космическим меркам - влияет на темп протекания времени, замедляя его вблизи себя.

Понятие симметрии, её признаки.

Симметрия –  общенаучное понятие для выражения  степени гармоничности, упорядоченности  предмета.

Среди элементов  симметрии различают следующие:

• плоскость симметрии — плоскость, делящая объект на две равные (зеркально симметричные) половины;
• ось симметрии — прямая линия, при повороте вокруг которой на некоторых угол, меньший 360о, объект совпадает сам с собой;
• центр симметрии — точка, делящая пополам все прямые линии, соединяющие подобные точки объекта.

Принцип неопределённости и его  место в квантовой теории.

Принцип неопределенности Гейзенберга заключается в том, он разрабатывает свой вариант квантовой теории в виде матричной механики, отталкиваясь при этом от принципа соответствия.

Суть принципа неопределенности Гейзенберга состоит  в замене физических величин, имеющих  место в атомной теории, матрицам - таблицам чисел. Результаты, к которым  приводили методы, используемые в  волновой и матричной механике, оказались  одинаковыми, поэтому обе концепции  и входят в единую квантовую теорию как эквивалентные. Методы матричной  механики, в силу своей большей  компактности часто быстрее приводят к нужным результатам.

Гейзенберг  сформулировал принцип неопределенности, в соответствии с которым координаты и импульс не могут одновременно принимать точные значения. Для предсказания положения и скорости частицы  важно иметь возможность точно  измерять ее положение и скорость. При этом чем точнее измеряется положение частицы (ее координаты), тем менее точными оказываются измерения скорости.

Принцип неопределенности свидетельствует о том, что частицы  могут вести себя как волны - они  как бы "размазаны" в пространстве, поэтому можно говорить не об их точных координатах, а лишь о вероятности  их обнаружения в определенном пространстве.

Динамические и статистические закономерности в науке.

Две основные формы закономерной связи явлений, которые отличаются по характеру вытекающих из них предсказаний. В законах динамического типа предсказания имеют точно определённый, однозначный характер. Так, в механике, если известен закон движения тела и заданы его координаты и скорость, то по ним можно точно определить положение и скорость движения тела в любой др. момент времени. Динамические законы характеризуют поведение относительно изолированных систем, состоящих из небольшого числа элементов и в которых можно абстрагироваться от целого ряда случайных факторов.