Эмпирические методы чувственного уровня

Внутренняя структура эмпирического уровня представляется в виде двух блоков: блок наблюдений и экспериментов и блок познавательных процедур, содержащих процессы перехода от полученных данных к фактам и эмпирическим зависимостям.

Основными понятиями данного уровня считаются: наблюдение, описание, эксперимент, измерение, познавательные процедуры, факт. Рассмотрим их более подробно.

Наблюдение

Наблюдение – это способ познания объективного мира, основанный на непосредственном восприятии предметов и явлений при помощи органов чувств без вмешательства в процесс со стороны исследователя.

Наблюдение как способ изучения явлений можно разделить по его «месту» в познавательном процессе. Во-первых, наблюдение можно представить в виде целостного способа изучения объектов реальной действительности, находящихся в естественных условиях, например: астрономические наблюдения, биологические, социальные. Это наблюдение объекта исследования или явления без вмешательства во что бы то ни было, связанное с ними. Во-вторых, наблюдение является самостоятельным процессом, связанным с исследованием, т.е. как этап эксперимента. Если в первом случае наблюдается весь комплекс свойств объекта или явления, то во втором наблюдение детерминировано условием эксперимента.

Отметим, что мы рассматриваем наблюдение, как научное наблюдение, т.е. как целенаправленное и систематическое восприятие реальной действительности. В связи с этим можно говорить о разделении наблюдений на случайные и систематические.

Можно считать, что случайное наблюдение это не преднамеренное и не целенаправленное наблюдение, состоящее из определенного действия, более всего вызванного любопытством или интересом к какому-либо явлению. Здесь, очевидно, большую роль играют чувственное познание. Можно представить ситуации, когда наблюдение будет случайным; например, прикоснувшись к скале, человек обнаружил, что она теплая и, сопоставив с тем, что светит Солнце, сделал соответствующий вывод; стоя на берегу и глядя на удаляющийся корабль, человек заметил, как исчезает сначала корпус, затем мачты и сделал соответствующий вывод.

Можно сказать, что систематическое наблюдение первоначально провоцируется случайным. Случайное наблюдение, сделанное в определенной обстановке и в определенном психическом состоянии человеком, может заинтересовать (заставить обратить его внимание) и спровоцировать на постоянное или систематическое наблюдение.

Как правило, такие целенаправленные наблюдения можно рассматривать двояко, в зависимости от того, каким образом мы их проводим. Здесь речь идет об использовании различных вспомогательных устройств, т. н. приборов наблюдения или «посредников» между субъектом и объектом наблюдения. В первом случае используемые средства наблюдения играют пассивную роль, не вмешиваясь в реальную действительность. В качестве примера можно привести телескопы, микроскопы, а также использование такой ситуации, когда при определенных природных обстоятельствах выявляется то или иное наблюдаемое явление. Во втором случае систематические наблюдения проводят с использованием средств наблюдения, которые каким-либо образом воздействуют на объект изучения или создают контролируемую ситуацию. Такое систематическое наблюдение уже будет являться частью эксперимента.

Измерение

Важным компонентом познавательного процесса является действие, которое выполняется при проведении эксперимента или при изучении какого-либо явления. Это действие заключается в сравнении измеряемой величины с некоторым эталоном, стандартом и называется измерением.

Измерение представляет собой деятельность, которая включает в себя создание и использование в качестве средств измерения определенной измерительной техники, средств обработки получаемых данных, основанных на некоторых теоретических предпосылках и использующих определенные физические процессы. Понятно, что разработка и изготовление объектов измерительной техники основано на предшествующем эмпирическом и теоретическом базисе.

Как известно приемы получения количественной информации представлены двумя видами операций – счетом и измерением. В операции счета определяются числовые параметры группы, состоящей из дискретных элементов, при этом устанавливается однозначное соответствие между элементами множества, составляющего группу, и числовыми знаками, с помощью которых ведется счет. Сами числа отражают объективно существующие количественные отношения [29, с. 283-284].

При измерении сопоставляются качественно одинаковые характеристики. Здесь особая роль отводится эталону, насколько он применим к максимально большему числу аналогичных процессов. Естествоиспытатели знают, что в процессе развития науки неоднократно менялись как базовые эталоны, так и применяемые системы СГС, СИ, МКС и другие. Кроме того, сам эталон также менялся – например, эталон длины: от локтя до платинового метра и, наконец, длина электромагнитной волны в вакууме, соответствующая переходу между уровнями 2р₁₀ и 5d₅ атома криптона – 86.

Эффективность процесса измерения зависит от того, как мы понимаем и осознаем этот процесс и при этом знаем, что измеряем, чем измеряем и каким образом. Что измеряем – это вопрос плана эксперимента, чем измеряем – это вопрос средств измерения, а каким образом – это методология или метод исследования.

В связи с последним можно классифицировать измерения на прямыеикосвенные.К прямым относятся измерения,которыеопределяют непосредственно характеристики объекта или явления путем сравнения с эталоном. Например, определение длины тела посредством линейки, определение веса посредством весов и т. п. Косвенное измерение при определении измеряемой величины использует опосредующий процесс, в качестве которого может выступать эмпирически найденная или теоретически выведенная зависимость. В качестве примера можно привести измерение расстояния до космических объектов, определение концентрации метала в сплаве при спектральном анализе и т. п.

Сравнение –познавательная операция,лежащая в основесуждений о сходстве или различии объектов. С помощью сравнения выявляются качественные и количественные характеристики предметов. Сравнить – это сопоставить одно с другим с целью выявить их соотношение.

Счет –это нахождение числа,определяющего количественное соотношение однотипных объектов или их параметров, характеризующих те или иные свойства.

«Опыт никогда не ошибается, ошибаются

только суждения ваши, которые ждут от него

вещей, не находящегося в его власти».

Леонардо да Винчи

Эксперимент представляет собой базовой основой всейнауки. В общем случае под экспериментом подразумевают действия, направленные на искусственное создание условий для осуществления того или иного явления и для наблюдения этого явления в условиях, по возможности наиболее чистых, т.е. не осложняемых другими явлениями. Понятие «эксперимент» синонимично понятиям «опыт», «целенаправленное наблюдение», «воспроизведение объекта познания» и т. п.

Основная цель эксперимента это выявление свойств исследуемого объекта, проверка выдвигаемых гипотез и более глубокое изучение явления. Рассматривая эксперимент как часть научного исследования, выделим следующие элементы: субъект познания или исследователь, объект исследования и средства эксперимента. С другой стороны, эксперимент проводится целенаправленно, имея предварительно план проведения, в котором описаны цель, средства, порядок действий, условия и т. п.; средства для проведения эксперимента включают, как правило, следующие составляющие: испытательная аппаратура, измерительные приборы, регистрирующие приборы и образец для испытаний или объект исследования.

Эксперимент, как метод эмпирического уровня познания, позволяет осуществлять следующие операции:

- конструктивизацию объекта: вычленение объекта или предмета исследования, его изоляцию от влияния побочных и затемняющих сущность явлений, изучение в относительно чистом виде;

- эмпирическую интерпретацию исходных теоретических понятий и положений, выбор или создание экспериментальных средств;

- целенаправленное воздействие на объект: планомерное изменение, варьирование, комбинирование различных условий в целях получения искомого результата;

- многократное воспроизведение хода процесса, фиксацию данных в протоколах наблюдений, их обработку и перенос на другие объекты класса, не подвергнутые исследованию [29, с. 284-285].

Типология эксперимента определяется его назначением [33, с. 244-252]. По способу формирования условий различают естественныйиискусственныйэксперименты.Естественныйэксперимент предполагает проведение опытов в естественных условиях существования объекта исследования. Это больше относится к биологическим, социальным, педагогическим и психологическим наукам. Искусственный эксперимент предусматривает формирование искусственных условий для его проведения, как правило, применяемых в естественных и технических науках.

В зависимости от цели исследования эксперименты могут подразделяться на преобразующие, констатирующие, контролирующие, поисковыеирешающие.Преобразующий эксперимент создает активное изменение структуры и функций объекта исследования в соответствии с выдвинутой гипотезой, формированием новых связей и отношений между компонентами объекта или между исследуемым объектом и другими объектами. Констатирующий эксперимент используется для проверки определенных предположений, в результате которого, констатируется наличие определенной связи между воздействием на объект исследования и результатом, выявляется наличие определенных факторов. Контролирующий эксперимент предназначен для контроля за результатами внешних воздействий на объект исследования с учетом его состояния, характера воздействия и ожидаемого эффекта.

Поисковый эксперимент проводится в том случае, когда затруднена классификация факторов, влияющих на изучаемое явление вследствие отсутствия достаточных предварительных данных. Решающий эксперимент ставится для проверки справедливости основных положений фундаментальных теорий в том случае, когда две или несколько гипотез одинаково согласуются со многими явлениями. Решающий эксперимент дает такие факты, которые согласуются с одной из гипотез и противоречат другим.

По организации проведения различают эксперименты лабораторные, натурные, полевые, производственные и др. Лабораторный эксперимент проводится в лабораторных условиях с применением типовых приборов, специальных моделирующих установок, стендов и т. п. и, как правило, изучается не сам объект, а его образец. Натурный эксперимент проводится в естественных условиях и на реальных объектах. Они в свою очередь могут подразделяться на производственные, полевые, полигонные и т.п.

По структуре изучаемых явлений и объектов эксперименты могут быть простыми и сложными. Простой эксперимент используется для изучения объектов, не имеющих разветвленной структуры, с небольшим количеством взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, выполняющих простейшие функции. В сложном эксперименте изучаются явления и объекты с разветвленной структурой и большим количеством взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, выполняющих сложные функции.

По характеру внешних воздействий на объект исследования эксперименты разделяются на вещественные, энергетические и информационные. По характеру внешних воздействий средства экспериментального исследования с объектом исследования эксперимент может быть обычным или модельным. По типу моделей, исследуемых в эксперименте – материальным или мыслительным. Эксперименты могут различаться по контролируемым величинам (пассивный и активный), по числу варьируемых факторов (однофакторный и многофакторный)и т.п.

Из вышеприведенного следует, что для классификации эксперимента могут быть использованы и другие признаки.

После наблюдения и проведения эксперимента наступает стадия описания. Описание – функция научного познания, фиксирование посредством естественного или искусственных языков элементного состава, свойств, отношений, связей исследуемых объектов, их взаимоотношений со средой, поведения, изменений. Описание – результат наблюдения и эксперимента. Описание как эмпирический этап научного познания предшествует теоретическому познанию [43, с. 444].

Можно сказать, что описание является фактообразующей деятельностью. Получив данные наблюдений, исследователь проводит ряд процедур, направленных на обоснование эмпирического факта. Этот комплекс действий начинается с фиксации (описания) результатов измерений при проведении эксперимента в журнале испытаний (иначе – протокол наблюдений, протокольные предложения и т. п.), где регистрируется все, что относится к эксперименту.

Дальнейшие действия можно охарактеризовать, как процедуры перехода к эмпирическим зависимостям.Они включают всебя ряд методов математической обработки данных: определение статических показателей, определение ошибок эксперимента и погрешности опыта, случайные ошибки, грубые промахи и т. п. При обработке данных выявляются функциональные зависимости. Следующий этап – это интерпретация полученных данных на основе имеющегося теоретического знания.

В результате этой работы мы получаем подтвержденный экспертом научный факт. Заметим, что сама научная деятельность, любое научное исследование начинается со сбора, обобщения и систематизации имеющихся фактов. Они определяют постановку задачи исследования, план эксперимента, применяемые методики и т. д. Само понятие «научный факт» в общепринятом контексте подразумевает знание о каким-либо событии, явлении, достоверность которого научно доказана. Отметим, что факт тогда становится научным, когда он является элементом конкретной науки, т. е. он «теоретически нагружен».