Эксперимент. Его виды и функции в научном познании

Содержание

 

Введение……………………………………………………………….3
Эксперимент, его виды и функции в научном познании…………..4
Заключение…………………………………………………………...15   Список литературы…………………………………………………..16

 

 

Введение

 

Процесс научного познания в самом общем виде представляет собой  решение различного рода задач, возникающих в ходе практической деятельности. Решение возникающих при этом проблем достигается путем использования  особых приемов (методов), позволяющих перейти от того, что уже известно, к новому знанию. Такая система  приемов обычно  и  называется  методом. Метод есть совокупность приемов и операций  практического  и  теоретического  познания действительности.

Каждая наука  использует различные методы, которые  зависят  от  характера решаемых в ней задач. Однако своеобразие научных методов состоит в том,  что они относительно независимы от типа проблем, но зато зависимы  от  уровня  и глубины научного исследования, что проявляется прежде  всего  в  их  роли  в научно-исследовательских процессах. Иными  словами, в каждом научно-исследовательском процессе меняется  сочетание методов и их структура. Благодаря этому возникают особые  формы (стороны) научного познания, важнейшими из которых являются эмпирическая, теоретическая и производственно-техническая.

Эмпирическая сторона предполагает необходимость сбора фактов и информации (установление фактов, их регистрацию, накопление), а  также  их  описание (изложение фактов и их первичная систематизация).

Теоретическая сторона связана с объяснением, обобщением, созданием новых теорий, выдвижением гипотез, открытием новых  законов, предсказанием новых фактов в рамках этих теорий. С их  помощью вырабатывается научная картина мира и тем самым осуществляется мировоззренческая функция науки.

Производственно-техническая сторона проявляет себя как непосредственная производственная сила общества, прокладывая путь развитию  техники,  но  это уже выходит за рамки собственно научных методов, так  как  носит  прикладной характер.

Объектом изучения в  настоящей работе является эмпирическая сторона научного познания, а именно эксперимент, его виды и функции в научном познании.

 

1. Эксперимент, его виды и функции в научном познании

 

Эксперимент (лат. experimentum - проба, опыт) - метод эмпирического познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях (зачастую специально конструируемых) получают знание относительно связей (чаще всего причинных) между явлениями и объектами или обнаруживают новые свойства объектов или явлений.

        Эксперименты могут быть натурными и мысленными. Натурный эксперимент проводится с объектами и в ситуациях самой изучаемой действительности и предполагает, как правило, вмешательство экспериментатора в естественный ход событий. Мысленный эксперимент предполагает задание условной ситуации, проявляющей интересующие исследователя свойства, и оперирование идеализированными объектами (последние зачастую специально конструируются для этих целей). Промежуточный статус носят модельные эксперименты, проводимые с искусственно созданными моделями (которым могут соответствовать, а могут и не соответствовать какие-либо реальные объекты и ситуации), но которые предполагают реальное изменение этих моделей.

Эксперимент как исследовательско-преобразовательная деятельность может быть рассмотрен как особая форма практики, позволяющая устанавливать (не) соответствие концептов и конструктов познания, теоретически обнаруживаемых связей и отношений - действительности. В так называемых решающих экспериментах проверке может подвергаться теория в целом.

Эксперимент представляет собой наиболее сложный и эффективный метод эмпирического познания, с которым связано становление европейской опытной науки и утверждение доминирования объяснительных моделей в естествознании в целом. Он ведет свое начало от исследований Галилея и основанной после его смерти Флорентийской академии опыта.

Теоретически эксперимент  был обоснован впервые в работах  Ф. Бэкона, последующая разработка идей которого связана с именем Милля.

Монопольное положение  эксперимента было поставлено под сомнение только в 20 в., прежде всего в социогуманитарном знании, а также в связи с феноменологическим, а затем и герменевтическим поворотом в философии и науке, с одной стороны, и тенденцией к предельной формализации (математизации) естествознания - с другой (появление и рост удельного веса математических модельных экспериментов).

Эксперимент предполагает создание искусственных систем (или "обискусствливание" естественных), позволяющих влиять на них путем  перегруппировки их элементов, их элиминирования или замены другими. Отслеживая при этом изменения в системе (которые квалифицируются как следствия предпринятых действий), можно раскрыть определенные реальные взаимосвязи между элементами и тем самым выявить новые свойства и закономерности изучаемых явлений.

В естествознании изменение условий и контроль за ними осуществляются за счет использования приборов разного уровня сложности (от звонка в опытах Павлова по условным рефлексам вплоть до синхрофазотронов и т.п. устройств).

Эксперимент проводится для решения определенных познавательных задач, продиктованных состоянием теории, но и сам порождает новые проблемы, требующие своего разрешения в последующих экспериментах, т.е. является и мощным генератором нового знания.

Эксперимент позволяет:

1) изучать явление  в "чистом" виде, когда искусственно устраняются побочные (фоновые) факторы;

2) исследовать свойства  предмета в искусственно создаваемых  экстремальных условиях или вызывать  явления, в естественных режимах  слабо или вообще не проявляющиеся;

3) планомерно изменять  и варьировать различные условия для получения искомого результата;

4) многократно воспроизводить  ход процесса в строго фиксируемых  и повторяющихся условиях.

К эксперименту обычно обращаются:

1) когда пытаются обнаружить  у объекта не известные ранее  свойства для продуцирования знания, не вытекающего из наличного (исследовательские эксперименты);

2) когда необходимо  проверить правильность гипотез  или каких-либо теоретических  построений (проверочные эксперименты);

3) когда в учебных  целях "показывают" какое-либо явление (демонстрационные эксперименты).

Особый тип экспериментов  составляют социальные эксперименты (в  частности эксперименты в социологии). По сути, каждое человеческое действие, предпринятое для достижения определенного  результата, может быть рассмотрено как своего рода эксперимент.

По логической структуре  эксперименты делятся на параллельные (когда процедура экспериментирования  основана на сравнении двух групп  объектов или явлений, одна из которых  испытала воздействие экспериментального фактора - экспериментальная группа, а другая нет - контрольная группа) и последовательные (в которых нет контрольной группы, а замеры делаются на одной и той же группе до и после введения экспериментального фактора).

Эмпирическая форма  научного познания включает также данные систематические и случайные наблюдения. Различие между данными наблюдения и эмпирическими фактами как особыми типами эмпирического знания было зафиксировано еще в позитивистской философии науки 30-х годов. В это время шла довольно напряженная дискуссия относительно того, что может служить эмпирическим базисом науки. Вначале предполагалось, что ими являются непосредственные результаты опыта - данные наблюдения. В языке науки они выражаются в форме особых высказываний - записей в протоколах наблюдения, которые были названы протокольными предложениями.

В протоколе наблюдения указывается, кто наблюдал, время  наблюдения, описываются приборы, если они применялись в наблюдении, а протокольные предложения формулируются  как высказывания типа: "NN наблюдал, что после включения тока стрелка на приборе показывает цифру 5", "NN наблюдал в телескоп на участке неба (с координатами x, y) яркое световое пятнышко" и т.п.

Если, например, проводился социологический опрос, то в роли протокола наблюдения выступает  анкета с ответом опрашиваемого. Если же в процессе наблюдения осуществлялись измерения, то каждая фиксация результата измерения эквивалентна протокольному предложению.

Анализ смысла протокольных предложений показал, что они  содержат не только информацию об изучаемых явлениях, но и, как правило, включают ошибки наблюдателя, наслоения внешних возмущающих воздействий, систематические и случайные ошибки приборов и т.п. Но тогда стало очевидным, что данные наблюдения, в силу того, что они отягощены субъективными наслоениями, не могут служить основанием для теоретических построений.

В результате была поставлена проблема выявления таких форм эмпирического  знания, которые бы имели интерсубъективный  статус, содержали бы объективную  и достоверную информацию об изучаемых  явлениях.

В ходе дискуссий было установлено, что такими знаниями выступают  эмпирические факты. Именно они образуют эмпирический базис, на который опираются  научные теории.

Факты фиксируются в языке науки  в высказываниях типа: "сила тока в цепи зависит от сопротивления проводника"; "в созвездии Девы вспыхнула сверхновая звезда"; "более половины опрошенных в городе недовольны экологией городской среды" и т.п.

Уже сам характер фактофиксирующих высказываний подчеркивает их особый объективный статус, по сравнению  с протокольными предложениями. Но тогда возникает новая проблема: как осуществляется переход от данных наблюдения к эмпирическим фактам и что гарантирует объективный статус научного факта?

Постановка этой проблемы была важным шагом на пути к выяснению структуры эмпирического познания. Эта проблема активно разрабатывалась в методологии науки XX столетия. В конкуренции различных подходов и концепций она выявила многие важные характеристики научной эмпирии, хотя и на сегодняшний день проблема далека от окончательного решения.

Определенный вклад в ее разработку был внесен и позитивизмом, хотя нелишне подчеркнуть, что его  стремление ограничиться только изучением  внутренних связей научного знания и  абстрагироваться от взаимоотношения  науки и практики резко суживали возможности адекватного описания исследовательских процедур и приемов формирования эмпирического базиса науки.

Нам представляется, что деятельностный подход открывает больше возможностей для анализа. С позиций этого  подхода мы и будем рассматривать  структуру и функции каждого из отмеченных слоев эмпирического уровня познания. Начнем с более детального анализа подуровня наблюдений, который обеспечивает непосредственный контакт субъекта с исследуемыми процессами. Важно сразу же уяснить, что научное наблюдение носит деятельностный характер, предполагая не просто пассивное созерцание изучаемых процессов, а их особую предварительную организацию, обеспечивающую контроль за их протеканием.

Деятельностная природа эмпирического  исследования на уровне наблюдений наиболее отчетливо проявляется в ситуациях, когда наблюдение осуществляется в ходе реального эксперимента. По традиции эксперимент противопоставляется наблюдению вне эксперимента. Не отрицая специфики этих двух видов познавательной деятельности, мы хотели бы тем не менее обратить внимание на их общие родовые признаки.

Для этого целесообразно вначале  более подробно рассмотреть, в чем  заключается особенность экспериментального исследования как практической деятельности, структура которой реально выявляет те или иные интересующие исследователя связи и состояния действительности.

Предметная структура экспериментальной  практики может быть рассмотрена  в двух аспектах: во-первых, как взаимодействие объектов, протекающее по естественным законам, и, во-вторых, как искусственное, человеком организованное действие. В первом аспекте мы можем рассматривать взаимодействие объектов как некоторую совокупность связей и отношений действительности, где ни одна из этих связей актуально не выделена в качестве исследуемой. В принципе, объектом познания может служить любая из них. Лишь учет второго аспекта позволяет выделить ту или иную связь по отношению к целям познания и тем самым зафиксировать ее в качестве предмета исследования. Но тогда явно или неявно совокупность взаимодействующих в опыте объектов как бы организуется в системе определенной цепочки отношений: целый ряд их реальных связей оказывается несущественным, и функционально выделяется лишь некоторая группа отношений, характеризующих изучаемый "срез" действительности.

Проиллюстрируем это на простом примере. Допустим, что в рамках классической механики изучается движение относительно поверхности земли массивного тела небольших размеров, подвешенного на длинной нерастягивающейся нити. Если рассматривать такое движение только как взаимодействие природных объектов, то оно предстает в виде суммарного итога проявления самых различных законов. Здесь как бы "накладываются" друг на друга такие связи природы, как законы колебания, свободного падения, трения, аэродинамики (обтекание газом движущегося тела), законы движения в неинерциальной системе отсчета (наличие сил Кориолиса вследствие вращения Земли) и т.д. Но как только описанное взаимодействие природных объектов начинает рассматриваться в качестве эксперимента по изучению, например, законов колебательного движения, то тем самым из природы вычленяется определенная группа свойств и отношений этих объектов.