Виды эксперимента

В зависимости от задач эксперимента выделяют исследовательские (задача – формирование новых научных теорий), проверочные эксперименты (проверка существующих гипотез и теорий), решающие (подтверждение одной и опровержение другой из соперничающих теорий).

В зависимости от характера объектов выделяют физические, химические, биологические, социальные и др. эксперименты.

Выделяют также качественные эксперименты, имеющие целью установить наличие или отсутствие предполагаемого явления, и измерительные эксперименты, выявляющие количественную определенность некоторого свойства.

3) Методы теоретического исследования.

На теоретическом этапе используются мысленный эксперимент, идеализация, формализация, аксиоматический, гипотетико-дедуктивный методы, метод восхождения от абстрактного к конкретному, а также методы исторического и логического анализа.

Идеализация – метод исследования, состоящий в мысленном конструировании представления об объекте путем исключения условий, необходимых для его реального существования. По сути, идеализация представляет собой разновидность процедуры абстрагирования, конкретизированной с учетом потребностей теоретического исследования. Результатами такого конструирования являются идеализированные объекты.

Формирование идеализаций может идти разными путями:

- последовательно осуществляемое многоступеньчатое абстрагирование (так, получаются объекты математики – плоскость, прямая, точка и т.д.);

- вычленение и фиксация некоего свойства изучаемого объекта в отрыве от всех других (идеальные объекты естественных наук).

Идеализированные объекты гораздо проще реальных объектов, что позволяет применить к ним математические методы описания. Благодаря идеализации процессы рассматриваются в их наиболее чистом виде, без случайных привнесений извне, что открывает пути к выявлению законов, по которым эти процессы протекают. Идеализированный предмет в отличие от реального характеризуется не бесконечным, а вполне определенным числом свойств и потому исследователь получает возможность полного интеллектуального контроля над ним. Идеализированные предметы моделируют наиболее существенные отношения в реальных предметах.

Поскольку положения теории говорят о свойствах идеальных, а не реальных предметов, существует проблема проверки и принятия этих положений на основе соотнесения с реальным миром. Поэтому для учета привнесенных обстоятельств, влияющих на отклонение показателей, свойственных эмпирической данности, от характеристик идеального предмета, формулируют правила конкретизации: проверка закона с учетом конкретных условий его действия.

Моделирование (метод, тесно связанный с идеализацией) - это метод исследования теоретических моделей, т.е. аналогов (схем, структур, знаковых систем) определенных фрагментов действительности, которые называются оригиналами. Исследователь, преобразуя эти аналоги и управляя ими, расширяет и углубляет знания об оригиналах. Моделирование – это метод опосредованного оперирования объектом, в ходе которого исследуется непосредственно не сам интересующий нас объект, а некоторая промежуточная система (естественная или искусственная), которая:

- находится в некотором объективном соответствии с познаваемым объектом (модель – это, прежде всего, то, с чем сравнивают - необходимо, чтобы между моделью и оригиналом было сходство в каких-то физических характеристиках, или в структуре, или в функциях);

- способна в ходе познания на известных этапах замещать в определенных случаях изучаемый объект (в процессе исследования временное замещение оригинала моделью и работа с нею позволяет во многих случаях не только обнаружить, но и предсказать его новые свойства);

- давать в процессе ее исследования в конечном счете информацию об интересующем нас объекте.

Логической основой метода моделирования являются выводы по аналогии.

Существуют различные виды моделирования. Основные:

- Предметное (прямое) – моделирование, в ходе которого исследование ведется на модели, воспроизводящей определенные физические, геометрические и пр. характеристики оригинала. Предметное моделирование используется как практический метод познания.

- Знаковое моделирование (моделями служат схемы, чертежи, формулы, предложения естественного или искусственного языка и т.д.). Поскольку действия со знаками есть одновременно действия с некоторыми мыслями, постольку всякое знаковое моделирование по своей сути является моделированием мысленным.

В исторических исследованиях выделяют отражательно-измерительные модели («как было») и имитационно-прогностические («как могло быть»).

Мысленный эксперимент – метод исследования, основанный на комбинации образов, материальная реализация которых невозможна. Данный метод формируется на основе идеализации и моделирования. Модель при этом оказывается воображаемым объектом, преобразуемым в соответствии с правилами, пригодными для данной ситуации. Недоступные практическому эксперименту состояния раскрываются с помощью его продолжения – мысленного эксперимента.

В качестве иллюстрации можно взять модель, построенную К.Марксом и позволившую ему основательно исследовать капиталистический способ производства середины ХIХ века. Построение этой модели было связано с рядом идеализирующих допущений. В частности, было предположено, что в экономике отсутствует монополия; отменены всякие установления, препятствующие перемещению рабочей силы из одного места или из одной сферы производства в другую; труд во всех сферах производства редуцирован к простому труду; норма прибавочной стоимости одинакова во всех сферах производства; среднее органическое строение капитала во всех отраслях производства одинаково; спрос на каждый товар равен его предложению; длительность рабочего дня и денежная цена рабочей силы постоянны; сельское хозяйство осуществляет производство так же, как и любая иная отрасль производства; отсутствует торговый и банковый капитал; экспорт и импорт сбалансированы; существуют только два класса - капиталистов и наемных рабочих; капиталист постоянно стремится к максимальной прибыли, действуя при этом всегда рационально. В результате получилась модель некоего “идеального” капитализма. Мысленное экспериментирование с ней позволило сформулировать законы капиталистического общества, в частности, важнейший из них — закон стоимости, согласно которому производство и обмен товаров совершаются на основе затрат общественно необходимого труда.

Мысленный эксперимент позволяет ввести в контекст научной теории новые понятия, сформулировать основополагающие принципы научной концепции.

В последнее время для осуществления моделирования и проведения мысленного эксперимента все чаще применяется вычислительный эксперимент. Главное преимущество компьютера состоит в том, что с его помощью при исследовании весьма сложных систем удается глубоко проанализировать не только их наличные, но и возможные, в том числе будущие состояния. Сущность вычислительного эксперимента состоит в том, что проводится эксперимент над некоторой математической моделью объекта при помощи компьютера. По одним параметрам модели вычисляются другие ее характеристики и на этой основе делаются выводы о свойствах явлений, представленных математической моделью. Основные этапы вычислительного эксперимента:

1) построение математической модели изучаемого объекта в тех или иных условиях (как правило, она представлена системой уравнений высокого порядка);

2) определение вычислительного алгоритма решения базовой системы уравнений;

3) построение программы реализации поставленной задачи для ЭВМ.

Вычислительный эксперимент на основе накопленного опыта математического моделирования, банка вычислительных алгоритмов и программного обеспечения позволяет быстро и эффективно решать задачи практически в любой области математизированного научного знания. Обращение к вычислительному эксперименту в ряде случаев позволяет резко снизить стоимость научных разработок и интенсифицировать процесс научного поиска, что обеспечивается многовариантностью выполняемых расчетов и простотой модификаций для имитации тех или иных условий эксперимента.

Формализация – метод исследования, в основе которого лежит отображение содержательного знания в знаково-символическом виде (формализованном языке). Последний создается для точного выражения мыслей с целью исключения возможности для неоднозначного понимания. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами), что связано с построением искусственных языков. Использование специальной символики позволяет устранить многозначность и неточность, образность слов естественного языка. В формализованных рассуждениях каждый символ строго однозначен. Формализация служит основой для процессов алгоритмизации и программирования вычислительных устройств, а тем самым и компьютеризации знания.

Главное в процессе формализации состоит в том, что над формулами искусственных языков можно производить операции, получать из них новые формулы и соотношения. Тем самым операции с мыслями заменяются действиями со знаками и символами (границы метода).

Метод формализации открывает возможности для использования более сложных методов теоретического исследования, например метода математической гипотезы, где в качестве гипотезы выступают некоторые уравнения, представляющие модификацию ранее известных и проверенных состояний. Изменяя последние, составляют новое уравнение, выражающее гипотезу, которая относится к новым явлениям. Часто исходная математическая формула заимствуется из смежной и даже не смежной области знания, в нее подставляются значения, иной природы, а затем проверяют, совпадение рассчитанного и реального поведения объекта. Разумеется, применимость этого метода ограничена теми дисциплинами, которые уже накопили, достаточно богатый математический арсенал.

Аксиоматический метод – способ построении научной теории, при котором за ее основу принимаются некоторые положения, не требующие специального доказательства (аксиомы или постулаты), из которых все остальные положения выводятся при помощи формально-логических доказательств. Совокупность аксиом и выведенных на их основе положений образует аксиоматически построенную теорию, включающую в себя абстрактные знаковые модели. Такая теория может быть использована для модельного представления не одного, а нескольких классов явлений, для характеристики не одной, а нескольких предметных областей. Для вывода положений из аксиом формулируются особые правила вывода – положения математической логики. Отыскание правил соотнесения аксиом формально построенной системы знания с определенной предметной областью называют интерпретацией. В современном естествознании примерами формальных аксиоматических теорий являются фундаментальные физические теории, что влечет за собой ряд специфических проблем их интерпретации и обоснования (особенно для теоретических построений неклассической и постнеклассической науки).

В силу специфики аксиоматически построенных систем теоретического знания для их обоснования особое значение приобретают внутритеоретические критерии истинности: требование непротиворечивости и полноты теории и требование достаточных оснований для доказательства или опровержения любого положения, сформулированного в рамках такой теории.

Данный метод широко применяется в математике, а также в тех естественных науках, где применяется метод формализации. (Ограниченность метода).

Гипотетико-дедуктивный метод – способ построения научной теории, в основе которого лежит создание системы взаимосвязанных гипотез, из которых затем путем дедуктивного развертывания выводится система частных гипотез, подлежащая опытной проверке. Тем самым этот метод основан на дедукции (выведении) заключений из гипотез и других посылок, истинное значение которых неизвестно. А это значит, что заключение, полученное на основе данного метода, неизбежно будет иметь вероятностный характер.

Структура гипотетико-дедуктивного метода:

1) выдвижение гипотезы о причинах и закономерностях данных явлений с помощью разнообразных логических приемов;

2) оценка основательности гипотез и выбор из их множества наиболее вероятной;

3) выведение из гипотезы дедуктивным путем следствий с уточнением ее содержания;

4) экспериментальная проверка выведенных из гипотезы следствий. Тут гипотеза или получает экспериментальное подтверждение или опровергается. Однако подтверждение отдельных следствий не гарантирует ее истинности или ложности в целом. Лучшая по результатам проверки гипотеза переходит в теорию.

Метод восхождения от абстрактного к конкретному – метод, заключающийся в том, что первоначально находится исходная абстракция (главная связь (отношение) изучаемого объекта), а затем, шаг за шагом, через последовательные этапы углубления и расширения познания, прослеживается, как она видоизменяется в различных условиях, открываются новые связи, устанавливаются их взаимодействия и, таким образом, отображается во всей полноте сущность изучаемого объекта.

Метод исторического и логического анализа. Исторический метод требует описания фактической истории объекта во всем разнообразии его существования. Логический метод – это мысленная реконструкция истории объекта, очищенная от всего случайного, несущественного и сосредоточенная на выявлении сущности. Единство логического и исторического анализа.

4 ) Методы систематизации научных знаний (типологизация, классификация).

Классификация - от лат. classis – разряд + facere – делать) – научный метод, заключающийся в разъединении всего множества изучаемых объектов и последующем их объединении в группы на основе какого-л. признака. Признак, наличие, отсутствие или степень выраженности которого выступают критерием отнесения объекта к той или иной группе, называется основанием классификации.

Типология – такой вид классификации в основе которого лежит существенный признак классификации объектов. Это наиболее ценный и сложный вид классификации. Систематика – приведение в систему представлений о некоторой совокупности объектов, части всех объектов, охваченных типологией. Таксономия – теория классификации сложноорганизованных областей действительности, имеющих обычно иерархическое строение. В ботанике и биологии таксономия считается разделом систематики, учением о системе таксономических категорий, описывающих соподчиненные группы объектов – таксоны. Если основанием для классификации является существенный признак объектов, то она называется естественной. Если в исследовательских и др. целях необходимо просто систематизировать, то в качестве основания выбираются признаки, удобные для этого. Они могут быть несущественными для самих объектов. Такая классификация называется искусственной. Система понятий в данном словаре организована по искусственному признаку – алфавиту.

.

5.

Частнонаучная методология представляет собой совокупность знаний о принципах и методах, применяемых в той или иной специальной научной дисциплине. В ее рамках формируются специальные научные картины мира. Каждая наука имеет свой специфический набор методологических средств. В то же время методы одних наук могут транслироваться в другие науки. Возникают междисциплинарные научные методы.

Частными методами исторического познания являются:

– конкретно-исторический или идеографический метод; суть его – в описании фактов, явлений и событий, без чего невозможно ни одно историческое исследование;

– сравнительно-исторический метод; подразумевает, что явление изучается не само по себе, но в контексте подобных явлений, разнесенных во времени и пространстве; сопоставление с ними дает возможность глубже понять исследуемый феномен;

– историко-генетический метод; связан с прослеживанием генезиса – т.е. зарождения и развития изучаемого явления;

– ретроспективный метод; заключается в последовательном проникновении в прошлое с целью выявления причин событий;

– историко-типологический метод; связан с классификацией объектов познания по избранному признаку (признакам) для облегчения их анализа (в чистом виде предстает, например, в археологии, где обширные классификации и хронологии строятся на определенных видах орудий труда, керамики, украшений, форме погребений и пр.)

– хронологический метод; предусматривает изложение исторического материала в хронологической последовательности

К нетрадиционным специальным историческим методам относят:

- количественные (математические) методы;

- социально-психологические методы;

- лингвистические методы;

- методы семиотики;

Кроме того, в исторических исследованиях используются методы других наук, приходящих на помощь истории в рамках междисциплинарного взаимодействия: лингвистики, антропологии, биологии, медицины, социологии, психологии, географии, геологии, физики, химии, математики (статистики).

ТЕМА 4. МЕТОДИКА И СТРУКТУРА НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Методика написания научного исследования. Структура и основные этапы исследования.

2. Оформление результатов научных работ.

1.

Методологию научного исследования следует отличать от методики. Методика – это техника научного исследования, то звено научного мышления и конкретно – исторического анализа, посредством которого реализуется методология. Теория(методология) – методы – методика – такова структура и последовательность научного мышления при реализации конкретных исследовательских задач.

При проведении научного исследования важнейшую роль играет его организационный план: с чего нужно начать, какую последовательность действий выбрать? Разные авторы предлагают различный алгоритм исследования. Мы рассмотрим самый распространенный, применяемый как при написании научных монографий, диссертаций, так и при написании студенческих курсовых и дипломных работ. Выделяются следующие этапы (компоненты) научного исследования:

- Постановка проблемы исследования;

- Определение объекта и предмета исследования;

- Определение темы исследования;

- Актуальность и научная новизна исследования;

- Теоретическая и практическая значимость темы;

- Формулировка целей и задач;

- Гипотеза исследования;

- Хронологические и территориальные рамки исследования;

- Оценка уровня научной разработанности темы;

- Источниковая база исследования;

- Выбор методологии и методов исследования;

- Определение структуры исследования;

- Оформление текста.

1. Проблема исследования. Любое научное исследование начинается с определения проблемы, которая выделяется для специального изучения. Научную проблему можно рассматривать как вопрос, ответ на который должен быть получен на завершающем этапе исследования с помощью научных средств и методов. Проблема является как формой выражения целевой установки, так и исходным пунктом научной деятельности. Научная проблема должна быть связана с конкретным, реальным объектом, не должна быть надуманной. Неясное понимание проблемы мешает разработке стратегии исследования. Научная проблема должна быть разрешимой, должна быть обеспечена необходимыми источниками и методикой.

2. Объект и предмет исследования. Ученый в своей работе ориентируется на получение конечного результата. А для этого необходимо с самого начала четко определить, что собственно будет исследоваться, выделить главный, ключевой пункт и сосредоточить на нем внимание, чтобы не пойти сразу во всех направлениях. Объект исследования – это определенная совокупность свойств и отношений, которая существует независимо от познающего и служит источником необходимой информации, полем научного поиска. Объектом исследования может быть лишь существующая в действительности (не воображаемая) совокупность феноменов, явлений, процессов. Эта совокупность выделяется из окружающей среды по объективному объединяющему признаку. Предмет исследования – это те свойства объекта, которые подлежат непосредственному изучению в данной работе, это то, на что направлено конкретное исследование, определенный аспект, грань реального объекта. Если объект не зависит от познающего субъекта, то предмет выбирается в зависимости от целей и задач исследования

3. Тема исследования. Должна отражать проблему во всей ее сложности. В формулировке темы следует показать движение от уже достигнутого наукой к неизвестному.

4. Актуальность и научная новизна. Все рассматриваемые характеристики научного исследования взаимосвязаны, как бы дополняют и корректируют друг друга. Выдвижение проблемы и формулирование темы сами по себе предполагают обоснование актуальности и научной новизны исследования, потребности ответить на вопрос - почему данную проблему необходимо изучать именно в настоящее время. Исследование можно считать актуальным если его тема во-первых отвечает насущной потребности практики, во – вторых заполняет пробел в науке, которая в настоящее время не располагает научными средствами для решения этой задачи. Естественно, что эти положения должны быть достаточно обоснованы. Критерий научной новизны характеризует содержательную сторону результатов исследования (новые теоретические положения и практические рекомендации, которые ранее не были известны и зафиксированы в исторической науке и практике).

5. Теоретическая и практическая значимость темы. Критерий теоретической значимости определяет влияние результатов исследования на имеющиеся концепции, идеи, теоретические представления в области исторической науки. Критерий практической значимости определяет изменения, которые могут быть достигнуты посредством внедрения результатов исследования в практику.

6. Формулировка целей и задач исследования. Цель и задачи исследования определяются исходя из актуальности исследуемой проблемы, избранных объекта и предмета исследования. Целенаправленность – важнейшая характеристика любой деятельности человека. Прежде чем достигнуть чего – то, он создает мысленный образ потребного ему будущего (опережающее отражение действительности). Подлинная исследовательская деятельность возникает лишь когда действия ученого целенаправленны. Цель исследования – обоснованное представление об общих конечных результатах научного поиска. В цели формулируется общий замысел исследования. Поэтому она должна быть сформулирована лаконично и предельно точно в смысловом отношении. Исходя из логики исследования, автор формулирует ряд частных исследовательских задач (не более пяти – шести), которые в совокупности должны дать представление о том, что нужно сделать для достижения цели. Как правило, эти задачи совпадают с названиями глав работы. Нужно выстроить такую последовательность задач, которая определяла бы маршрут исследования, его логику и структуру.

7. Гипотеза исследования. Гипотезы – это предполагаемые, но еще не доказанные ответы на вопросы исследования. Гипотеза – это научное предположение, призванное объяснить или предсказать какие – либо исторические факты или явления, но пока не подтвержденное и непроверенное. Основные требования к формулировке гипотез – это ясность, непротиворечивость и проверяемость. Гипотезы влияют на формирование методики, так как их верификация может быть основана на использовании определенных приемов и методов.