Взаимодействие эмпирического и теоретического уровней исследования. Понятия, образующие структуру эмпирического уровня исследования: факт, эмпирическое обобщение и эмпирические законы.

Эмпирический уровень исследования характеризуется преобладанием чувственного познания. На этом уровне формы теоретического познания присутствуют, но имеют подчиненное значение. Взаимодействие теоретического и эмпирического уровней исследования заключается в том, что:

1 совокупность фактов составляет практическую основу разрабатываемой теории или выдвигаемой гипотезы

2 факты могут подтверждать теорию или опровергать ее

3 научный факт всегда пронизан теорией, поскольку он не может быть сформулирован без использования системы понятий, истолкован без теоретических представлений.

4 эмпирическое исследование в современной науке предопределяется и направляется теорией.

 

Структуру эмпирического уровня исследования составляют:

1 факт:

Это объективное событие, результат, относящийся к объективной реальности либо к сфере сознания и познания

Это знание о каком-либо событии, явлении, достоверность которого доказана.

Это предложение, фиксирующее знание, полученное в ходе наблюдений и экспериментов

2 эмпирическое обобщение - система определенных научных фактов

3 эмпирические законы - законы, которые отражают регулярность в явлениях и устойчивость в отношениях между наблюдаемыми явлениями. Эти законы не явл теоретическим знанием. В отличие от теоретических законов, которые раскрывают существенные связи действительности, они отражают более поверхностный уровень зависимости.

9. Методика постановки задачи исследования: предварительная постановка задачи, её основные этапы, понятие прототипа.

Научное познание по своей сущности ориентировано на решение проблем. Для постановки проблемы должна быть осознана конкретная проблемная ситуация, отражающая несоответствие между старыми теоретическими представлениями, новыми фактами и результатами развития научного знания. Нельзя не учитывать то обстоятельство, что определяющую роль в развитии научного познания играют потребности материального производства и какой-то жизни.

Методика постановки широкого класса исследовательских задач включает несколько операций.

Целью поставленной задачи является улучшение известного объекта, называемого прототипом, внеся в него определенные изменения.

Этап 1 предварительная постановка задачи.

Описание проблемной ситуации.

Предварительная формулировка задачи с ответами на следующие вопросы:

1 в чем состоит проблемная ситуация и какова ее предыстория

2 Что требуется сделать, чтобы устранить проблемную ситуацию

3 что мешает устранению проблемной ситуации

4 что дает решение задачи предприятию (практическая значимость)

Этап 2. Описание функций объекта исследования.

Этап 3. Выбор прототипа и составление списка требований.

Прототип — работающая модель, опытный образец устройства или детали в дизайне, конструировании, моделировании.

Кроме основного прототип выбирают 1-2 дополнительных, имеющих определенные достоинства или интересные решения по сравнению с исходным. При этом анализ проводится на основании составленного списка требований, предъявляемых к прототипу.

В этот список включаются критерии, на основании которых поводится оценка выбранных прототипов.

Этап 4. Составление списка недостатков прототипов.

Выделенные недостатки следует сформулировать и оформить в виде списка. При этом самые важные недостатки выделяют и считают главными целями решения задачи.

Этап 5. Предварительная формулировка задачи исследования.

Обобщаются полученные ранее результаты и задача делится на 2 части:

Дано - описание объекта исследования, перечень и описание возможных прототипов и список требований к ним, список недостатков прототипов.

Требуется в процессе решения задачи так изменить прототип, то есть найти новое решение, которое бы реализовывало интересующую функцию и не имело (или в меньшей степени) недостатки, присущие прототипу.

Уточненная постановка задачи

Этап 6. Анализ функций прототипа и построение улучшенной функциональной структуры

Проводят корректировку структуры прототипа, отвечая на следующие вопросы:

1 какие новые элементы можно ввести в структуру?

2 какие можно исключить?

3 для каких элементов целесообразно разделение или объединение?

 

Этап 7. Анализ функции, вышестоящей по иерархии системы

Почти всегда объект исследования можно представить как элемент в другой, более сложной системе. При этом возможна ситуация, когда изменения целесообразно вносить не в объект исследования, а в смежные с ним объекты в рамках этой системы.

Этап 8. Выявление причин возникновения недостатков.

Проводится углубленный анализ и изучение задачи в направлении выявления причин возникновения недостатков в прототипе.

Этап 9. Выявление и анализ противоречий развития.

Улучшая одно, ухудшаем другое.

Этап 10. Уточнение списка прототипов и формирование идеального решения.

Этап 11. Улучшение других показателей объекта исследования.

Преимущества по комплексу всех существующих показателей

Этап 12. Уточненная постановка задачи.

Обобщение всех результатов по предыдущим операциям.

10. Методика постановки задачи исследования: уточненная постановка задачи, её основные этапы.

Уточненная постановка задачи

Этап 6. Анализ функций прототипа и построение улучшенной функциональной структуры

Проводят корректировку структуры прототипа, отвечая на следующие вопросы:

1 какие новые элементы можно ввести в структуру?

2 какие можно исключить?

3 для каких элементов целесообразно разделение или объединение?

Этап 7. Анализ функции, вышестоящей по иерархии системы

Почти всегда объект исследования можно представить как элемент в другой, более сложной системе. При этом возможна ситуация, когда изменения целесообразно вносить не в объект исследования, а в смежные с ним объекты в рамках этой системы.

Этап 8. Выявление причин возникновения недостатков.

Проводится углубленный анализ и изучение задачи в направлении выявления причин возникновения недостатков в прототипе.

Этап 9. Выявление и анализ противоречий развития.

Улучшая одно, ухудшаем другое.

Этап 10. Уточнение списка прототипов и формирование идеального решения.

Этап 11. Улучшение других показателей объекта исследования.

Преимущества по комплексу всех существующих показателей

Этап 12. Уточненная постановка задачи.

Обобщение всех результатов по предыдущим операциям.

 

 

 

11. Общелогические методы:

Анализ - разложение объекта исследования на составные части. Анализ лежит в основе аналитического метода исследования, а его разновидностями являются классификация и периодизация.

Синтез - это соединение отдельных сторон, частей объекта в единое целое

Анализ и синтез взаимосвязанны и представляют собой единство противоположностей

Объективной предпосылкой этих познавательных операций является структурность материальных объектов, способность их элементов к перегруппировке, объединению и разъединению.

Анализ и синтез являются наиболее элементарными и простыми приемами познания, которые лежат в самом фундаменте человеческого мышления. Вместе с тем они являются и наиболее универсальными приемами, характерными для всех его уровней и форм.

Индукция - движение мысли, познания от фактов, отдельных случаев к общему положению, то есть к некоторой гипотезе. Индуктивные умозаключения наводят на мысль, на общее.

Дедукция - выведение единичного, частного из какого-либо общего положения, то есть движение мысли от общих утверждений к утверждениям об отдельных предметах и явлениях. Посредством дедуктивных умозаключений выводят определенную мысль из других.

Индукция и дедукция - взаимообратные методы познания. Основой индукции являются опыт, эксперимент и наблюдение, в ходе которых собираются отдельные факты. Затем, изучая эти факты, анализируя их, мы устанавливаем общие и повторяющиеся черты ряда явлений, входящих в определенный класс. На этой основе строится индуктивное умозаключение, в качестве посылок которого выступают суждения о единичных объектах и явлениях с указанием их повторяющегося признака, и суждение о классе, включающем данные объекты и явления. В качестве вывода получают суждение, в котором признак приписывается всему классу. Так, например, изучая свойства воды, спиртов, жидких масел, устанавливают, что все они обладают свойством упругости. Зная, что вода, спирты, жидкие масла принадлежат к классу жидкостей, делают вывод, что жидкости упруги.

Дедукция отличается от индукции прямо противоположным ходом движения мысли. В дедукции, как это видно из определения, опираясь на общее знание, делают вывод частного характера. Одной из посылок дедукции обязательно является общее суждение. Если оно получено в результате индуктивного рассуждения, тогда дедукция дополняет индукцию, расширяя объем нашего знания. Например, если мы знаем, что все металлы электропроводны, и если установлено, что медь относится к группе металлов, то из этих двух посылок с необходимостью следует заключение о том, что медь электропроводна.

Аналогия - способ получения знаний о предметах и явлениях на основании того, что они имеют сходства с другими предметами и явлениями, рассуждение, в котором из сходства изучаемых объектов в некоторых признаках делается заключение об их сходстве и в других признаках. Аналогия — это такой прием познания, при котором на основе сходства объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других признаках. Так, при изучении природы света были установлены такие явления, как дифракция и интерференция. Эти же свойства ранее были обнаружены у звука и вытекали из его волновой природы. На основе этого сходства X. Гюйгенс заключил, что и свет имеет волновую природу. Подобным же образом Л. де Бройль, предположив определенное сходство между частицами вещества и полем, пришел к заключению о волновой природе частиц вещества.

12. Методы теоретического уровня

К методам теоретического уровня относят:

Аксиоматический - способ исследования, который состоит в том, что некоторые утверждения (аксиомы и постулаты) принимаются без доказательств, и затем по определенным логическим правилам из них выводятся знания.

Гипотетический метод -способ исследования с помощью научной гипотезы, то есть предположения о причине, которая вызывает данное следствие.

Разновидностью этого метода является гипотетико-дедуктивный метод. Сущность его в создании системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах.

Структура метода:

1 выдвижение предположения о причинах и закономерностях изучаемых явлений и предметов

2 отбор наиболее вероятных предположений

3 выведение из отобранного предположения заключения с помощью дедукции

4 экспериментальная проверка выведенных из гипотезы следствий

Формализация - отображение явления или предмета в знаковой форме какого-либо искусственного языка (математики, химии, логики) и обеспечение возможности исследования реальных объектов и их свойств через формальное исследование соответствующих знаков.

Использование искусственного формализованного языка в научном исследовании позволяет устранить такие недостатки естественного языка, как многозначность, неточность, неопределенность. При формализации вместо рассуждений об объектах исследований оперируют знаками, формулами, а путем операций с формулами можно получить новые формулы и доказать истинность какого-либо положения.

Абстрагирование - это мысленное отвлечение от некоторых несущественных свойств и отношений изучаемого объекта и выделение только интересующих исследователя свойств. Когда мы абстрагируем некоторое свойство или отношение ряда объектов, то тем самым создается основа для их объединения в единый класс. По отношению к индивидуальным признакам каждого из объектов, входящих в данный класс, объединяющий их признак выступает как общий. Обобщение — это такой прием мышления, в результате которого устанавливаются общие свойства и признаки объектов.

Обобщение - это установление общих свойств и отношений предметов и явлений, определение общего понятия, в котором отражены существенные, основные признаки предметов и явлений данного класса. Операция обобщения осуществляется как переход от частного или менее общего понятия и суждения к более общему понятию или суждению. Например, такие понятия, как «клен», «липа», «береза» и т. д., являются первичными обобщениями, от которых можно перейти к более общему понятию «лиственное дерево». Расширяя класс предметов и выделяя общие свойства этого класса, можно постоянно добиваться построения все более широких понятий, в частности, в данном случае можно прийти к таким понятиям, как «дерево», «растение», «живой организм».

Исторический метод заключается в выявлении исторических фактов и воссоздании исторического процесса и предполагает изучение процессов возникновения, формирования и развития объектов исследования в хронологической последовательности.

Системный метод - исследование системы, те совокупности материальных или идеальных объектов, а также связей объектов с внешней по отношению к системе средой.

13. Методы эмпирических исследований: наблюдение, измерение, описание, сравнение, эксперимент, моделирование.

К методам эмпирического уровня относят:

Наблюдение - способ познания, основанный на непосредственном восприятии свойств предметов и явлений пи помощи органов чувств. В результате наблюдения исследователь получает знания о внешних свойствах предметов и явлений.

Измерение - определение численного значения некоторой величины путем сравнения ее с единицей или с мерой.

Описание - фиксация признаков исследуемого объекта, которые устанавливаются путем наблюдения или измерения.

Сравнение - это сопоставление признаков, присущих двум или нескольким объектам, установление различия между ними или нахождения общего, осуществляемое как при помощи органов чувств, так и с использованием специального оборудования.

Эксперимент - это искусственное воспроизведение явления, процесса в заданных условиях, в ходе которого проявляется выдвинутая гипотеза.

Моделирование - получение знаний об объекте исследования с помощью его заменителей - аналога, модели. При этом под моделью понимается мысленно представляемый или материально существующий аналог объекта. И на основании сходства модели и моделируемого объекта выводы о ней по аналогии переносят на этот объект

 

14. Понятие “методологических принципов”, основные методологические принципы

«В качестве надёжно установленных и признанных в философии науки рассматриваются следующие принципы: 1. Принцип проверяемости. В литературе он же часто называется принципом верифицируемости (от английского verification). Этот принцип, как правило, выступает в аспекте требования подтверждаемости, и в англоязычной литературе термин verification часто заменяется термином justification. 2. Принцип опровергаемости, или фальсифицируемости (от английского falsification). 3. Принцип наблюдаемости. 4. Принцип простоты. 5. Принцип соответствия, или преемственности. 6. Принцип инвариантности, или симметрии. 7. Принцип согласованности, или системности. Именно эти принципы будут предметом нашего ближайшего обсуждения. Но прежде чем перейти к обсуждению содержания принципов и характера их функционирования в научном познании, я хочу отметить несколько очень важных общих положений, относящихся не к отдельным принципам, но ко всем. […] Системность методологических принципов состоит в их внутренней связанности. Каждый методологический принцип содержательно связан со всеми другими принципами.

Существует несколько методологических принципов, которые представляют собой исходные, базовые понятия, определяющие принятые в науке основные способы и подходы к изучению исследуемого ею материала.

 

Все формы научного познания объединяет принцип объективности, поскольку цель всякого познания - получение объективно истинных результатов.

 

В последние годы особое внимание уделяется принципу системности, требующему от исследователя при изучении предметов и явлений рассматривать их как части или элементы определенного целостного функционального образования.

 

К общеметодологическим принципам относится принцип историзма, поскольку он применяется во всех науках, изучающих объекты в развитии.

 

Каждый ученый определяет себя в зависимости от того, признает или не признает он результаты работы своих предшественников в качестве основы для своей научно-исследовательской деятельности. Если исследователь считает, что он зависит от своих предшественников и использует результаты, полученные ими, то он считается конвенционалистом. Если исследователь считает, что ученый всегда начинает свою деятельность на пустом месте фактически с нуля, то он считается индуктивистом.

 

15. Теоретическое исследование: цели, задачи, стадии и методы решения теоретических задач.

Целью теоретических исследований является изучение сущности объекта исследования. В результате обосновывается физическая модель, разрабатывается математическая модель и анализируются полученные таким образом результаты. Теоретические исследования завершаются формированием теории, причем не обязательно связанной с построением ее математического аппарата, те это могут быть качественные правила или математические уравнения.

Задачи теоретического исследования:

1 обобщение результатов исследований, нахождение общих закономерностей путем обработки и интерпретации опытных данных и данных, полученных в результате теоретических исследований.

2 расширение результатов исследований на ряд подобных объектов без повторения всего объема исследования

3 изучение объектов, недоступных для непосредственного исследования

4 повышение надежности экспериментального исследования различных объектов

Процесс поведения теоретического исследования состоит из нескольких стадий:

1. Оперативная. Сбор информации, анализ состояния проблемы. Накопление информации.

2. Синтетическая. Синтез. Генерировать идеи, создавать гипотезы.

3. Постановка задачи.

4. Аналитическая стадия.

Для решения теоретических задач применяют методы:

1 математические. Математическая формулировка задачи представляется в виде чисел, геометрических образов, функций. Математическая модель - система математических соотношений (формул, функций, уравнений), описывающих те или иные свойства изучаемого процесса и явления.

Выбранная математическая модель обязательно подвергается контролю:

- контроль размерности

- контроль порядков

- контроль характера зависимости

- контроль экстремальных ситуаций

- контроль граничных условий

- контроль математической замкнутости (однозначность решения)

- контроль физического смысла

- контроль устойчивости модели

2 аналитические методы (второй этап решения исследовательских задач математическими методами) включают в себя выбор метода исследования математических моделей.

Анализируется внешнее правдоподобие, то есть проводится проверка адекватности математической модели реальному объекту и внутреннее правдоподобие, то есть проверка степени точности решения полученных уравнений, которые приняты за математическую модель.

3 вероятностно-статистические методы. Во многих случаях необходимо исследовать не только детерминированные, но и случайные вероятностные процессы, когда каждому аргументу соответствует множество значений функции. Но, несмотря на случайный характер, рассеивание полученных результатов имеет вполне определенные закономерности, и, используя статистические законы, можно представить исход не одного события, а средний результат нескольких случайных событий. Результат тем точнее, чем больше количество исследуемых событий.

Теоретические исследования позволяют глубоко проникнуть в сущность исследуемых явлений и объектов и создать постоянно развивающуюся картину мира, однако с ростом объективных знаний одновременно увеличивается и область новых вопросов, подлежащих решению. Подход к решению теоретических задач - это творчество с использованием известных методов и правил.

Черты, которыми обладают ученые, имеющие высокие результаты в научной деятельности:

1 умение сосредотачиваться, четко и логично формулировать свои мысли, задачи, предположения, выводы.

2 высокая интенсивность генерирования идей и тщательная их фильтрация

3 ассоциация идей - способность сопоставлять в нужный момент огромное количество фактов, которые скопились в памяти

4 дар наблюдательности

5 умение критически оценивать результаты исследований (в тч своих)

6 широкий научный кругозор, обстоятельное знакомство с научными результатами в смежных областях знания, интерес к гуманитарной культуре

16. Понятие творчества, мотивация творческой деятельности, группы мотиваций. Психологическая инерция мышления.

 

Творчество - это мышление в его высшей форме, выходящее за пределы известного, а также деятельность, порождающая нечто качественно новое и отличающаяся неповторимостью, уникальностью и оригинальностью.

 

Одной из проблем творчества является его мотивационная структура. Мотивация (побуждения) связаны с потребностями, которые делятся на 3 группы:

1 биологические (принцип экономии сил, житейская изобретательность, совершенствование навыков, лень и тп)

2 социальные (материальное вознаграждение, почет, уважение в обществе, слава)

3 идеальные (потребность познания в самом широком смысле)

 

Наиболее важным для творчества видом мышления является воображение и фантазия. При этом противоположностью творческого воображения является психологическая инерция мышления, связанная со стремлением действовать в соответствии с прошлым опытом и знаниями, с использованием стандартных, уже известных методов.

 

Поэтому большой интерес представляют методы психологической активации коллективной творческой деятельности.

Инерция мышления (психологическая инерция) — противоположность фантазии, воображению. Заключается в замкнутости мышления на существующей системе, нежелании уйти от текущих представлений и убеждений.

Инерция мышления полезна и необходима в повседневной жизни. Она освобождает от необходимости решать то, что уже было решено.

Одновременно это и основная преграда на пути открытия новых вещей.

Часто инерция мышления характерна не столько для людей, далеких от открытий, сколько для тех, кто эти открытия совершает.

Сегодня для того, чтобы изобретатель мог уйти от инерции мышления, разработано несколько методов. Их основа — применение абстракции, попытка уйти из «плена слов».

 

Методы психологической активации коллективной творческой деятельности. Метод прямой мозговой атаки: область применения, формулировка задачи, ставящейся перед группой, формирование творческой группы, правила для ее участников, организация и запись полученных результатов.

 

Метод мозговой атаки. Применяются для устранения психологических препятствий. При этом процесс выработки идей и их критическая оценка разделены во времени, иногда выполняются разными группами людей. Метод основан на том психологическом эффекте, что группе людей удается коллективно высказать много большее количество идей, направленных на решение конкретной задачи, чем одному человеку. Методы используют:

1 при решении различных задач в различных областях науки и техники

2 на различных этапах решения творческих задач и на разных стадиях создания новых объектов.

3 в разнообразных сферах человеческой деятельности.

 

Критерии метода прямой мозговой атаки:

1 формулировка задачи (должно быть сформулировано: что в итоге желательно получить, что мешает получению желаемого)

2 формирование творческой группы (группа составляет от 5 до 12 человек)

Часто сеанс проводится путем формирования 2 отдельных групп: 1-я выдвигает различные предложения и варианты решений без критики, 2-я группа - эксперты, выносящие суждения о ценности выдвинутых людей. В первую группу включает людей, склонных к генерации идей, во вторую - людей в аналитическим и критическим складом мышления.

В профессиональной деятельности творческая группа состоит из 2 подгрупп - ядра, те профессионалов, заинтересованных в получении определенного результата и временных членов, которые могут быть специалистами в других областях, студентами и т.д. В группе обязательно должен быть разносторонний состав.

Правила для участников сеанса мозговой атаки:

1 стремитесь высказать максимальное число идей, главное - количество, а не качество

2 во время сеанса мозговой атаки абсолютно запрещена критика предложенных идей

3 стремитесь развивать, комбинировать и улучшать высказанные ранее идеи

 

Организация проведения мозговой атаки.

полная продолжительность сеанса 1,5-2 часа

Проведение атаки 20-30 минут

Перерыв 10 минут

Составление отредактированного списка идей 30-40 мин

Запись и оформление результатов - стенограмма, видео и аудиозапись

 

Все идеи делятся на 3 группы:

1 наиболее приемлемые и реализуемые

2 перспективные

3 прочие (фантастические)

 

18 Методы психологической активации коллективной творческой деятельности. Метод обратной мозговой атаки: область применения, формулировка задачи, ставящейся перед группой, формирование творческой группы, правила для ее участников, организация и запись полученных результатов.

Метод обратной мозговой атаки. Обратная мозговая атака используется:

1 при уточнении постановки исследовательских задач

2 при разработке предложений по созданию различных объектов

3 экспертиза представленных объектов

4 оценка эффективности существующих решений определенной проблемы

 

Обязательно содержит ответы на следующие вопросы:

1 что представляет собой объект, который необходимо улучшить

2 какие уже известны недостатки этого объекта

3 что требуется получить в результате мозговой атаки

4 на что нужно обратить особое внимание

 

Проведение сеанса метода обратной мозговой атаки совпадает с методом прямой мозговой атаки, но в дополнение выполняется классификация недостатков по родственным группам.