Общенаучные методы, применяемые на эмпирическом и теоретическом уровнях познания

Анализ и синтез

Под анализом понимают разделение объекта (мысленно или реально) на составные части с целью их отдельного изучения. Примером использование анализа является изучение химического состава веществ (выяснение свойств их отдельных частей – ионов, анионов).

В науке Нового времени аналитический метод был абсолютизирован. В указанный период ученые, изучая природу, по выражению Ф. Бэко­на, «рассекали ее на части» и, исследуя части, не замечали значения целого.

Несомненно, анализ занимает важное место в изучении объектов материального мира. Но он составляет лишь первый этап процесса познания. Если бы, скажем, химики огра­ничивались только анализом, т.е. выделением и изучением отдельных химических элементов, то они не смогли бы познать все те сложные вещества, в состав которых входят эти элементы. Сколь бы глубоко ни были изучены, например, свойства углерода и водорода, по этим сведениям еще ничего нельзя сказать о многочисленных веществах, состоящих из различного сочетания этих химических элементов.

Для постижения объекта как единого целого нельзя ограничиваться изучением лишь его составных частей. В процессе познания необходимо вскрывать объективно существующие связи между ними, рассматривать их в совокупности, в единстве. Осуществить этот второй этап в процессе познания – перейти от изучения отдельных составных частей объекта к изучению его как единого связанного целого – возможно только в том случае, если метод анализа дополняется другим методом – синтезом.

В процессе синтеза производится соединение воедино составных частей (сторон, свойств, признаков и т.п.) изучаемого объекта, расчлененных в результате анализа. На этой основе происходит дальнейшее изучение объекта, но уже как единого целого. При этом синтез не означает про­стого механического соединения разъединенных элемен­тов в единую систему. Он раскрывает место и роль каждо­го элемента в системе целого, устанавливает их взаимо­связь и взаимообусловленность, т.е. позволяет понять под­линное диалектическое единство изучаемого объекта.

Аналогия

Аналогия – прием познания, при котором на основании сходства объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других свойствах. Однако при использовании аналогии необходимо отдавать себе отчет, что как бы ни было значительно найденное сходство признаков рассматриваемых вещей, выводы по аналогии всегда бывают только вероятностными.

Степень вероятности получения правильного умозаключения по аналогии будет тем выше: 1) чем больше известно общих свойств у сравниваемых объектов; 2) чем существеннее обнаруженные у них общие свойства и 3) чем глубже познана взаимная закономерная связь этих сходных свойств.

Аналогия лежит в основе палеонтологических исследований, когда по обнаруженной кости или зубу ученые реконструируют облик и образ жизни давно вымершего животного. Опираясь на аналогии с искусственным отбором, Ч. Дарвин сформулировал представления о естественном отборе, как ключевом эволюционном факторе.

Моделирование

Моделирование – это замена изучения интересующего нас явления в натуре изучением аналогичного явления на мо­дели меньшего или большего масштаба, обычно в специаль­ных лабораторных условиях. Основной смысл моделирования заключается в том, чтобы по результатам опытов с моделями можно было дать необходимые ответы о характере эффектов и о различных величинах, связанных с явлением в натурных усло­виях.

При модели­ровании решается три задачи: 1. Построение (материальное или мысленное) модели, воспроизводящей образец. 2. Экспери­ментальное (тоже материальное или идеальное) исследование модели. 3. Экстраполяция (перенос) информации, получен­ной при манипулировании с моделью, на подлинный объект исследования.

Моделирование применяется тогда, когда труд­но или невозможно изучать объект в естественных условиях (напр., при изучении человечес­кого мышления, функционирования мозга, социальных явле­ний с помощью быстродействующих электронных машин). В зависимости от характера используемых в научном исследовании моделей различают несколько видов моделирования.

1. Мысленное (идеальное) моделирование. К этому виду моделирования относятся самые различные мыслен­ные представления в форме тех или иных воображаемых моделей. Например, модель атома, предложенная Э. Резерфордом, напоминала Солнечную систему: вокруг ядра («Солнца») обращались электроны («планеты»). Сле­дует заметить, что мысленные (идеальные) модели нередко могут быть реализованы материально в виде чувственно воспринимаемых физических моделей.

2. Физическое моделирование. Оно характеризуется физическим подобием между моделью и оригиналом и имеет целью воспроизведение в модели процессов, свойственных оригиналу. По результатам исследования тех или иных физических свойств модели судят о явлениях, происходящих (или могущих произойти) в, так называемых, «натуральных условиях». Пренебрежение результатами таких модельных исследований может иметь тяжелые последствия. Поучительным примером этого является гибель английского корабля-броненосца «Кэптэн», построенного в 1870 г. Исследования известного ученого-кораблестроителя В. Рида, проведенные на модели корабля, выявили серьезные дефекты в его конструкции. Но заявление ученого, обоснованное опытом с «игрушечной моделью», не было приня­то во внимание английским Адмиралтейством. В результате при выходе в море «Кэптэн» перевернулся, что повлекло за собой гибель более 500 моряков.

В настоящее время физическое моделирование широко используется для разработки и экспериментального изуче­ния различных сооружений (плотин электростанций, оросительных систем и т.п.), машин (аэродинамические каче­ства самолетов, например, исследуются на их моделях, обдуваемых воздушным потоком в аэродинамической трубе).

3. Символическое (знаковое) моделирование. Оно связано с условно-знаковым представлением каких-то свойств, отношений объекта-оригинала. К символическим (знаковым) моделям относятся разнообразные топологи­ческие и графовые представления (в виде графиков, номограмм, схем и т.п.) исследуемых объектов или, например, модели, представленные в виде химической символики и отражающие состояние или соотношение элементов во время химических реакций (химические уравнения).

Особой и очень важной разновидностью символического (знакового) моделирования является математическое моделирование – выражение свойств объектов и явлений различной природы с помощью соответствующих математических уравнений (дифференциальных, интегральных, интегро-дифференциальных, алгебраических).

4. Численное моделирование на электронных вычислительных машинах (ЭВМ). Эта разновидность моделирования основывается на ранее созданной математической модели изучаемого объекта или явления и применяется в случаях больших объемов вычислений, необходимых для исследования данной модели. Численное моделирование особенно важно там, где не совсем ясна физическая картина изучаемого явления, не познан внутренний механизм взаимодействия. Путем расчетов на ЭВМ различных вариантов ведется накопление фактов, что дает возможность, в конечном счете, произвести отбор наиболее реальных и вероятных ситуаций.

Дата добавления: 2014-01-07