A ciência natural, conforme observado acima, é um conjunto de ciências sobre os fenômenos e leis da natureza. Formado a partir de duas palavras: “natureza” (natureza) e “conhecimento”, que significa literalmente conhecimento da natureza. A palavra “conceito” (traduzida do latim, compreensão, sistema) é uma certa forma de compreender, interpretar quaisquer fenômenos, o ponto de vista principal, a ideia norteadora para iluminá-los. A abordagem conceitual é útil não apenas para compreender a história do desenvolvimento das ciências naturais, mas também para conhecer as conquistas mais importantes das ciências naturais por meio de técnicas e Ciências Sociais. No processo de obtenção de novos conhecimentos, o pesquisador sempre utiliza uma determinada metodologia. EM compreensão moderna metodologia– a doutrina da estrutura, organização lógica, métodos e meios de atividade. Método– é uma forma de atingir um objetivo, incluindo um conjunto de métodos de atividade prática ou teórica. Os métodos científicos são divididos em empíricos e teóricos.

Rumo aos métodos científicos nível empírico a pesquisa inclui:

1) observação – percepção proposital dos fenômenos da realidade objetiva para estabelecer as propriedades essenciais do objeto de conhecimento;

2) descrição – registro de informações sobre objetos utilizando linguagem natural ou artificial;

3) medição - comparação de objetos de acordo com quaisquer propriedades ou aspectos semelhantes

4) experimento - observação sob condições especialmente criadas e controladas, a fim de estabelecer uma relação causal entre dadas condições e características do objeto em estudo;

5) modelagem - reproduzir as propriedades de um objeto em um análogo (modelo) especialmente criado, que permite estudar os processos característicos do original na ausência do próprio original.

Rumo aos métodos científicos nível teórico a pesquisa inclui:

1) idealização - seleção mental do essencial e abstração de propriedades, características, aspectos não essenciais, etc. de fenômenos ou objetos;

2) formalização - construção de modelos matemáticos abstratos que revelam a essência dos processos e fenômenos da realidade em estudo;

3) teorizar – construir teorias baseadas em axiomas – afirmações cuja verdade não precisa ser provada;

4) modelagem matemática de processos ou propriedades de objetos baseada no estudo de um sistema de equações que descreve o original em estudo;

5) método hipotético-dedutivo (conceitual-dedutivo) - obtenção das informações necessárias por meio de leis conhecidas (hipóteses) e do método dedutivo (movimento do geral para o específico);

6) método de teste de adequação da teoria (método de confirmabilidade) - comparação das consequências decorrentes da teoria e dos resultados da modelagem matemática para conformidade com fatos empíricos.

2) Cultura. Ciências naturais e cultura humanitária.

A cultura é um nível historicamente determinado de desenvolvimento da sociedade, dos poderes e habilidades criativas de uma pessoa, expressos nos tipos e formas de organização da vida e das atividades das pessoas, bem como nos valores materiais e espirituais que elas criam.

É costume dividir a cultura em duas áreas inter-relacionadas: cultura material e cultura espiritual.

Atualmente, existem duas culturas científicas principais: ciências naturais e humanidades. Charles Snow escreveu que existe uma enorme lacuna entre as ciências naturais e as culturas humanitárias e artísticas, que cresce a cada ano.

A cultura das ciências naturais baseia-se no conhecimento adquirido pelo homem no processo de estudo da natureza e dos fenômenos que nela ocorrem, e a cultura humanitária baseia-se no conhecimento sobre as ações das pessoas, seu valor e avaliação sensorial, e está focada no humanismo, na moralidade, nos direitos humanos , arte, literatura, mitologia, religião, etc.

Características e diferenças	Ciências Naturais	Ciências humanitárias
Objeto de estudo
Fenômenos em estudo	Fenômenos naturais	Ações das pessoas
A relação entre o sujeito e o objeto da cognição	Estritamente separados	Corresponder parcialmente
Conceito teórico básico		Valor
Função principal	Explicação (verdades são comprovadas)	Compreensão (verdades são interpretadas)
Natureza da metodologia	Generalizando (generalizando)	Individualizando
Básico método científico	Hipotético-dedutivo	Valor hipotético
Estudos experimentais	Forme a base da cognição	Obstruído
O principal critério de caráter científico	Confirmabilidade	Eficiência
Neutralidade ideológica	Carregamento ideológico

Métodos de cognição das ciências naturais 1 página

De grande importância para a compreensão do conhecimento científico é a análise dos meios de obtenção e armazenamento do conhecimento. Os meios de obtenção do conhecimento são os métodos do conhecimento científico. O que é um método?

O conceito de método (do grego “methodos” - caminho para algo) significa um conjunto de técnicas e operações para o desenvolvimento prático e teórico da realidade.

Existem definições iguais do método na literatura. Usaremos aquele que, em nossa opinião, é adequado para a análise das ciências naturais. Um método é um método de ação de um sujeito que visa o domínio teórico e prático de um objeto.

O sujeito no sentido mais amplo da palavra é entendido como toda a humanidade em seu desenvolvimento. EM no sentido estrito palavras, o sujeito é uma pessoa separada, munida de conhecimentos e meios para conhecer sua época.

O método dota a pessoa de um sistema de princípios, requisitos, regras, pelos quais ela pode atingir o objetivo pretendido. O domínio de um método significa para uma pessoa o conhecimento de como, em que sequência realizar determinadas ações para resolver determinados problemas, e a capacidade de aplicar esse conhecimento na prática.

A doutrina do método começou a se desenvolver na ciência moderna. Os seus representantes consideraram que o método correcto seria um guia para avançar em direcção a uma solução fiável, verdadeiro conhecimento. Assim, o proeminente filósofo do século XVII F. Bacon comparou o método de cognição com uma lanterna iluminando o caminho de um viajante caminhando no escuro. E outro famoso cientista e filósofo do mesmo período, R. Descartes, descreveu sua compreensão do método da seguinte forma: “Por método quero dizer preciso e regras simples, cuja estrita observância... sem desperdício desnecessário de força mental, mas aumentando gradual e continuamente o conhecimento, contribui para que a mente alcance o verdadeiro conhecimento de tudo o que está à sua disposição.”

Existe todo um campo do conhecimento que trata especificamente do estudo de métodos e que costuma ser chamado de metodologia. Metodologia significa literalmente “o estudo dos métodos” (pois este termo vem de duas palavras gregas: “methodos” – método e “logos” – doutrina). Ao estudar os padrões da atividade cognitiva humana, a metodologia desenvolve nesta base métodos para a sua implementação. A tarefa mais importante da metodologia é estudar a origem, essência, eficácia e outras características dos métodos de cognição.

Os métodos de conhecimento científico costumam ser divididos de acordo com o grau de sua generalidade, ou seja, de acordo com a amplitude de aplicabilidade no processo de pesquisa científica.

Existem dois métodos universais conhecidos na história do conhecimento: dialético e metafísico.Estes são métodos filosóficos gerais. A partir de meados do século XIX, o método metafísico começou a ser cada vez mais deslocado das ciências naturais pelo método dialético.

O segundo grupo de métodos de cognição consiste em métodos científicos gerais, que são utilizados nos mais diversos campos da ciência, ou seja, possuem uma ampla gama de aplicação interdisciplinar. A classificação dos métodos científicos gerais está intimamente relacionada com o conceito de níveis de conhecimento científico.

Existem dois níveis de conhecimento científico: empírico e teórico. Alguns métodos científicos gerais são usados ​​​​apenas no nível empírico (observação - percepção proposital de fenômenos da realidade objetiva; descrição - registro de informações sobre objetos usando linguagem natural ou artificial; medição - comparação de objetos de acordo com algumas propriedades ou lados semelhantes; observação experimental em condições especialmente criadas e controladas, que permite restaurar o curso de um fenômeno quando as condições se repetem), outros - apenas no nível teórico (idealização, formalização), e alguns (por exemplo, modelagem) - tanto no nível empírico quanto no teórico.

O nível empírico do conhecimento científico é caracterizado pelo estudo direto de objetos sensoriais realmente existentes. Neste nível, o processo de acumulação de informações sobre os objetos e fenômenos em estudo é realizado por meio de observações, realização de diversas medições e realização de experimentos. Aqui, a sistematização primária dos dados factuais obtidos também é realizada na forma de tabelas, diagramas, gráficos, etc. Além disso, já no segundo nível do conhecimento científico, como consequência da generalização dos fatos científicos, é possível formular alguns padrões empíricos.

O nível teórico da pesquisa científica é realizado no estágio racional (lógico) da cognição. Nesse nível, são revelados os aspectos, conexões e padrões mais profundos e significativos inerentes aos objetos e fenômenos estudados. O nível teórico é um nível superior de conhecimento científico. Os resultados do conhecimento teórico são hipóteses, teorias, leis.

Embora se distingam estes dois níveis diferentes da investigação científica, não se deve, contudo, separá-los e opor-se-lhes. Afinal, os níveis empírico e teórico de conhecimento estão interligados. O nível empírico atua como base, fundamento para a compreensão teórica dos fatos científicos e dos dados estatísticos obtidos no nível empírico. Além disso, o pensamento teórico depende inevitavelmente de imagens sensoriais-visuais (incluindo diagramas, gráficos, etc.), das quais trata o nível empírico da pesquisa.

Por sua vez, o nível empírico do conhecimento científico não pode existir sem conquistas no nível teórico. A pesquisa empírica geralmente se baseia em um determinado construto teórico, que determina o rumo desta pesquisa, determina e justifica os métodos utilizados.

Os métodos gerais utilizados não apenas na ciência, mas também em outros ramos da atividade humana incluem:

análise - a divisão de um objeto integral em suas partes componentes (lados, características, propriedades ou relações) para fins de seu estudo abrangente;

síntese - combinação de partes previamente identificadas de um objeto em um único todo;

abstração - abstração de uma série de propriedades e relações do fenômeno em estudo que não são essenciais para este estudo, ao mesmo tempo que destaca as propriedades e relações que nos interessam;

a generalização é um método de pensamento, como resultado do qual são estabelecidas as propriedades e características gerais dos objetos;

a indução é um método de pesquisa e um método de raciocínio no qual uma conclusão geral é construída com base em premissas particulares;

a dedução é um método de raciocínio através do qual uma conclusão particular segue necessariamente de premissas gerais;

a analogia é um método de cognição no qual, com base na semelhança dos objetos em algumas características, concluem que são semelhantes em outras características;

modelagem - estudo de um objeto (original) criando e estudando sua cópia (modelo), substituindo o original a partir de determinados aspectos de interesse do pesquisador;

classificação - a divisão de todos os assuntos estudados em grupos separados de acordo com alguma característica importante para o pesquisador (especialmente usada em ciências descritivas - muitas seções de biologia, geologia, geografia, cristalografia, etc.).

O terceiro grupo de métodos de conhecimento científico inclui métodos utilizados apenas no âmbito da investigação de uma ciência específica ou de um fenómeno específico. Tais métodos são chamados de métodos científicos privados. Cada ciência especial (biologia, química, geologia, etc.) tem seu próprio métodos específicos pesquisar.

Ao mesmo tempo, os métodos científicos privados, via de regra, contêm várias combinações certos métodos científicos gerais de cognição. Métodos científicos específicos podem incluir observações, medições, inferências indutivas ou dedutivas, etc. A natureza de sua combinação e uso depende das condições de pesquisa e da natureza dos objetos em estudo. Assim, os métodos científicos específicos não estão divorciados dos métodos científicos gerais. Eles estão intimamente relacionados a eles e incluem a aplicação específica de técnicas cognitivas científicas gerais para estudar uma área específica do mundo objetivo.

Os métodos científicos particulares também estão ligados ao método dialético geral, que parece ser refratado através deles. Por exemplo, o princípio dialético universal do desenvolvimento manifestou-se na biologia na forma da lei histórica natural da evolução das espécies animais e vegetais descoberta por Charles Darwin.

Os métodos estatísticos que permitem determinar valores médios que caracterizam todo o conjunto de assuntos em estudo adquiriram grande importância na ciência moderna. “Usando um método estatístico, não podemos prever o comportamento de um único indivíduo numa população. Só podemos prever a probabilidade de ele se comportar de uma maneira específica.

As leis estatísticas só podem ser aplicadas a sistemas com um grande número de elementos, mas não a indivíduos ou objetos.

Característica a ciência natural moderna também é que os métodos de pesquisa influenciam cada vez mais o seu resultado (o chamado “problema do instrumento” na mecânica quântica).

Deve-se acrescentar que qualquer método por si só não predetermina o sucesso na compreensão de certos aspectos da realidade material. Também é importante saber aplicar corretamente o método científico no processo de cognição.

1.3 Estrutura do conhecimento das ciências naturais

A estrutura da investigação científica é, em sentido lato, uma forma de conhecimento científico ou o método científico como tal.

Então, iniciamos a pesquisa científica, registramos o primeiro fato empírico, que se tornou um fato científico.

Esses fatos são acompanhados de observação e, em algumas áreas das ciências naturais, esse método continua sendo o único e principal método empírico de pesquisa. Por exemplo, na astronomia.

Podemos acelerar a pesquisa, ou seja, conduzir um experimento, testar o objeto de pesquisa. A peculiaridade de um experimento científico é que ele pode ser reproduzido por qualquer pesquisador a qualquer momento.

Durante o experimento, vale a pena pensar se há algo em comum no comportamento de objetos que à primeira vista se comportam de maneira completamente diferente. Encontrar analogias nas diferenças é uma etapa necessária da pesquisa científica.

Nem todos os corpos podem ser experimentados. Por exemplo, os corpos celestes só podem ser observados. Mas podemos explicar o seu comportamento pela ação das mesmas forças dirigidas não só para a Terra, mas também para longe dela. A diferença de comportamento pode assim ser explicada pela quantidade de força que determina a interação de dois ou mais corpos.

Se ainda considerarmos o experimento necessário, então podemos conduzi-lo em modelos, ou seja, em corpos cujo tamanho e massa são proporcionalmente reduzidos em comparação com corpos reais. Os resultados dos experimentos modelo podem ser considerados proporcionais aos resultados da interação de corpos reais.

Além do experimento modelo, um experimento mental é possível. Para fazer isso, você precisará imaginar corpos que não existem na realidade e realizar um experimento com eles em sua mente.

Na ciência moderna é preciso estar preparado para experimentos idealizados, ou seja, experimentos mentais usando idealização, a partir dos quais (ou seja, os experimentos de Galileu) começou a física dos tempos modernos. A representação e a imaginação (criação e uso de imagens) têm na ciência grande importância, mas ao contrário da arte, este não é o objetivo final, mas intermediário da pesquisa. O principal objetivo da ciência é apresentar hipóteses e teorias como hipóteses confirmadas empiricamente.

Os conceitos desempenham um papel especial na ciência. Aristóteles também acreditava que, ao descrever a essência a que um termo se refere, explicamos o seu significado. E seu nome é um sinal de uma coisa. Assim, a explicação do termo (e esta é a definição do conceito) permite-nos compreender esta coisa na sua essência mais profunda (“conceito” e “compreender” são palavras com a mesma raiz). Termos e sinais científicos nada mais são do que abreviaturas condicionais entradas que de outra forma ocupariam muito mais espaço.

A formação de conceitos pertence ao próximo nível de pesquisa, que não é empírico, mas teórico. Mas primeiro devemos anotar os resultados da pesquisa empírica para que qualquer pessoa possa verificá-los e ter certeza de que estão corretos.

A partir da pesquisa empírica, podem ser feitas generalizações empíricas que sejam significativas por si só. Nas ciências chamadas empíricas ou descritivas, como a geologia, as generalizações empíricas completam a investigação; nas ciências experimentais e teóricas, isso é apenas o começo. Para avançar, é preciso apresentar uma hipótese satisfatória para explicar o fenômeno. Os fatos empíricos por si só não são suficientes para isso. Todo conhecimento prévio é necessário.

No nível teórico, além dos fatos empíricos, são necessários conceitos que são criados de novo ou retirados de outros ramos da ciência (principalmente próximos). Esses conceitos devem ser definidos e apresentados em forma curta na forma de palavras (chamadas de termos na ciência) ou sinais (inclusive matemáticos), cada um com um significado estritamente fixo.

Ao propor qualquer hipótese, leva-se em consideração não apenas a sua conformidade com os dados empíricos, mas também certos princípios metodológicos, chamados critérios de simplicidade, beleza, economia de pensamento, etc.

Após apresentar uma determinada hipótese (um pressuposto científico que explica as causas de um determinado conjunto de fenômenos), a pesquisa volta novamente ao nível empírico para testá-la. Ao testar uma hipótese científica, novos experimentos devem ser conduzidos que coloquem novas questões à natureza com base na hipótese formulada. O objetivo é testar as consequências desta hipótese, sobre a qual nada se sabia antes de ser apresentada.

Se uma hipótese resiste ao teste empírico, então ela adquire o status de uma lei (ou, numa forma mais fraca, de uma regularidade) da natureza. Caso contrário, considera-se refutado e continua a busca por outro, mais aceitável. Uma suposição científica permanece, portanto, uma hipótese enquanto ainda não estiver claro se foi confirmada empiricamente ou não. A fase de hipótese não pode ser final na ciência, uma vez que todas as proposições científicas são, em princípio, empiricamente refutáveis, e mais cedo ou mais tarde a hipótese ou se torna uma lei ou é rejeitada.

Os experimentos de teste são realizados de forma não tanto a confirmar, mas a refutar essa hipótese. Um experimento que visa refutar essa hipótese é chamado de experimento decisivo. É isso que é mais importante para aceitar ou rejeitar uma hipótese, pois por si só é suficiente para reconhecer a hipótese como falsa.

As leis naturais descrevem regularidades imutáveis ​​que estão presentes ou não. Suas propriedades são a periodicidade e universalidade de qualquer classe de fenômenos, ou seja, a necessidade de sua ocorrência sob certas condições precisamente formuladas.

Assim, as ciências naturais estudam o mundo com o objetivo de criar leis para o seu funcionamento como produtos da atividade humana, refletindo fatos da realidade repetidos periodicamente.

Um conjunto de várias leis relacionadas a uma área do conhecimento é chamado de teoria. Se a teoria como um todo não receber confirmação empírica convincente, pode ser complementada com novas hipóteses, que, no entanto, não devem ser muitas, pois isso prejudica a credibilidade da teoria.

Uma teoria confirmada na prática é considerada verdadeira até o momento em que é proposta. nova teoria, que explica melhor os fatos empíricos conhecidos, bem como os novos fatos empíricos que se tornaram conhecidos após a adoção dessa teoria e acabaram por contradizê-la.

Assim, a ciência se constrói a partir de observações, experimentos, hipóteses, teorias e argumentações. A ciência em seu conteúdo é um conjunto de generalizações e teorias empíricas confirmadas por observação e experimento. Além disso, o processo criativo de criação de teorias e de argumentação em seu apoio desempenha um papel na ciência não menos importante do que a observação e a experimentação.

A estrutura do conhecimento científico pode ser representada esquematicamente da seguinte forma:

Fato empírico → fato científico → observação → experimento real → experimento modelo → experimento mental → registrar os resultados do nível empírico de pesquisa → generalização empírica → usar o conhecimento teórico existente → imagem → formular uma hipótese → testá-la experimentalmente → formular novos conceitos → introdução termos e sinais → determinar seu significado → deduzir uma lei → criar uma teoria → testá-la experimentalmente → aceitar hipóteses adicionais se necessário.

Em que você está interessado em ciências naturais? Os problemas que se colocam neste vasto campo do conhecimento são muito diversos - desde a estrutura e origem do Universo ao conhecimento dos mecanismos moleculares da existência de um fenómeno terrestre único - a Vida.

Como são chamados os cientistas que trabalham no campo das ciências naturais? Na antiguidade, Aristóteles (384-322 aC) os chamava de físicos ou fisiologistas, pois a antiga palavra grega physis, muito próxima da palavra russa natureza, originalmente significava origem, criação.

Atualmente, a gama de pesquisas científicas em ciências naturais é extraordinariamente ampla. O sistema de ciências naturais, além das ciências básicas: física, química e biologia, inclui também muitas outras - geografia, geologia, astronomia e até ciências que ficam na fronteira entre as ciências naturais e humanas - por exemplo, a psicologia. O objetivo dos psicólogos é estudar o comportamento humano e animal. Por um lado, a psicologia baseia-se conquistas científicas biólogos que trabalham na área de fisiologia superior atividade nervosa e observar a atividade cerebral. Por outro lado, esta ciência também trata de fenômenos sociais, ou seja, sociais, valendo-se de conhecimentos do campo da sociologia. A psicologia social, por exemplo, estuda as relações entre grupos de pessoas na sociedade. A psicologia, acumulando o conhecimento de todas as ciências naturais, é como uma ponte lançada do mais alto nível de conhecimento natural às ciências, cuja finalidade é o Homem e a Sociedade.

Ao estudar as humanidades, os alunos devem imaginar a sua relação com as ciências que estudam a Natureza. Os economistas não podem prescindir do conhecimento da geografia e da matemática, os filósofos não podem prescindir dos fundamentos da filosofia natural; os sociólogos interagem com psicólogos e os restauradores de pinturas antigas recorrem à ajuda da química moderna, etc.

Existem duas definições amplamente aceitas do conceito de ciência natural.

1). A ciência natural é a ciência da Natureza como uma integridade única. 2). As ciências naturais são um conjunto de ciências sobre a Natureza, consideradas como um todo único.

A diferença entre a ciência natural como ciência e as ciências naturais especiais é que ela explora o mesmo fenômenos naturais do ponto de vista de várias ciências ao mesmo tempo, “procurando” os padrões e tendências mais gerais, ele examina a Natureza como se fosse de cima. A ciência natural, reconhecendo a especificidade das ciências que a constituem, tem ao mesmo tempo como objetivo principal o estudo da Natureza como um todo.

Por que você deveria estudar ciências naturais? Para imaginar claramente a verdadeira unidade da Natureza, a base única sobre a qual se constrói toda a diversidade de objetos e fenômenos da Natureza e da qual fluem as leis básicas que conectam os micro e macromundos: Terra e Espaço, fenômenos físicos e químicos entre eles mesmos, vida, mente. Ao estudar as ciências naturais individuais, é impossível compreender a Natureza como um todo. Portanto, estudar disciplinas separadamente - física, química e biologia - é apenas o primeiro passo para o conhecimento da Natureza em toda a sua integridade, ou seja, conhecimento de suas leis a partir de uma posição geral das ciências naturais. Disto decorrem os objetivos das ciências naturais, que representam uma dupla tarefa.

Objetivos das ciências naturais:

1. Identificação de conexões ocultas que criam a unidade orgânica de todos os fenômenos físicos, químicos e biológicos.

2. Conhecimento mais profundo e preciso destes próprios fenómenos.

A unidade dos objetos de pesquisa leva ao surgimento de novas ciências ditas interdisciplinares, situadas na intersecção de diversas ciências naturais tradicionais. Entre eles estão a biofísica, a físico-química, a biologia físico-química, a psicofísica, etc.

Tendências nessa unificação ou integração do conhecimento das ciências naturais começaram a aparecer há muito tempo. Já em 1747-1752, MV Lomonosov (1711-1765) fundamentou a necessidade de envolver a física para explicar os fenômenos químicos. Ele criou um nome para a nova ciência, chamando-a de físico-química.

Além da física, da química e da biologia, as ciências naturais também incluem outras, por exemplo, a geologia e a geografia, que são de natureza complexa. A geologia estuda a composição e estrutura do nosso planeta à medida que evoluiu ao longo de bilhões de anos. Suas principais seções são mineralogia, petrografia, vulcanologia, tectônica, etc. - são derivados da cristalografia, física dos cristais, geofísica, geoquímica e biogeoquímica. Além disso, a geografia está “imbuída” de conhecimentos físicos, químicos e biológicos, que se manifestam em diversos graus nas suas principais seções, tais como: Fisiografia, geografia do solo, etc. Assim, toda a investigação sobre a Natureza hoje pode ser representada como uma enorme rede que liga numerosos ramos das ciências físicas, químicas e biológicas.

2.2 Tendências no desenvolvimento das ciências naturais modernas

A integração da ciência, o surgimento de novas disciplinas relacionadas nas ciências naturais - tudo isso marca o estágio atual no desenvolvimento da ciência. No total (do ponto de vista da história da ciência), a humanidade no seu conhecimento da Natureza passou por três etapas e está entrando na quarta.

No primeiro deles, as ideias gerais sobre o mundo que nos rodeia foram formadas como algo todo, unificado. Surgiu a chamada filosofia natural, que era um repositório de ideias e suposições. Isso continuou até o século XV.

A partir dos séculos XV-XVI iniciou-se a fase analítica, ou seja, desmembramento e identificação de particularidades que levaram ao surgimento e desenvolvimento da física, da química e da biologia, bem como de uma série de outras ciências naturais mais específicas.

Finalmente, estão sendo feitas atualmente tentativas para fundamentar a integridade fundamental de todas as ciências naturais e para responder à pergunta: por que exatamente a física, a química, a biologia e a psicologia se tornaram as seções principais e, por assim dizer, independentes da ciência da Natureza?

Há também uma diferenciação da ciência, ou seja, a criação de áreas estreitas de qualquer ciência, no entanto, A tendência geral vai precisamente para a integração da ciência. Portanto, a última etapa (quarta), que começa a ocorrer, é chamada de integral-diferencial.

Atualmente, não existe uma única área de pesquisa científica natural que se relacione exclusivamente com a física, a química ou a biologia em sua forma pura. Todas essas ciências são “permeadas” pelas leis da Natureza que lhes são comuns.

1.3. A matemática é a linguagem universal das ciências exatas

O notável físico e astrônomo italiano, um dos criadores das ciências naturais exatas, Galileo Galilei (1564-1642) disse: “Quem quiser resolver problemas nas ciências naturais sem a ajuda da matemática coloca um problema insolúvel. Deve-se medir o que é mensurável e tornar mensurável o que não é”.

A matemática necessária para uma ciência natural precisa começa com os cálculos mais simples e com todos os tipos de medições simples. À medida que se desenvolve, a ciência natural exata utiliza um arsenal matemático cada vez mais sofisticado da chamada matemática superior.

A matemática, como conclusão lógica e meio de compreensão da Natureza, é criação dos antigos gregos, que começaram a estudar seriamente seis séculos aC. Desde o século VI. AC. Os gregos entendiam que a Natureza é estruturada racionalmente e que todos os fenômenos ocorrem de acordo com um plano preciso, um plano “matemático”.

O filósofo alemão Immanuel Kant (1724-1804) argumentou em seus “Princípios Metafísicos da Ciência Natural” que: “Em qualquer ensinamento particular sobre a natureza pode-se encontrar ciência no sentido próprio (isto é, pura, fundamental) apenas na medida em que há matemática nele ". Vale a pena citar aqui a afirmação de Karl Marx (1818-1883) de que: “A ciência só alcança a perfeição quando consegue usar a matemática”.

Enquanto trabalhava na teoria geral da relatividade, e no futuro, A. Einstein (1879-1955) aprimorou-se continuamente no estudo e aplicação da matemática e em suas seções mais recentes e complexas.

De todas as declarações de grandes pessoas conclui-se que a matemática é o “cimento” que une as ciências incluídas nas ciências naturais e nos permite considerá-la como uma ciência integral.

3 estágios de desenvolvimento das ciências naturais

3.1 Uma tentativa de sistematizar cientificamente a imagem do mundo. A Revolução das Ciências Naturais de Aristóteles

É mais fácil dominar as ciências naturais estudando seu desenvolvimento ao longo do tempo. O fato é que o sistema das ciências naturais modernas, juntamente com as novas ciências da Natureza, também inclui tais áreas históricas conhecimento, como a filosofia natural da Grécia Antiga, as ciências naturais da Idade Média, a ciência moderna e as ciências naturais clássicas até o início do século XX. Este é verdadeiramente um tesouro sem fundo de todo o conhecimento adquirido pela humanidade ao longo dos muitos anos de sua existência em nosso planeta.

Uma tentativa de compreender e explicar o mundo sem envolver forças misteriosas foi feita pela primeira vez pelos antigos gregos. Nos séculos VII-VI. AC. V Grécia antiga Surgiram as primeiras instituições científicas: a Academia de Platão, o Liceu de Aristóteles, o Museu de Alexandria. Foi na Grécia que a ideia de uma base material única para o mundo e o seu desenvolvimento foi apresentada pela primeira vez. A ideia mais engenhosa foi a ideia da estrutura atômica da matéria, expressa pela primeira vez por Leucipo (500-400 aC) e desenvolvida por seu aluno Demócrito (460-370 aC).

A essência dos ensinamentos de Demócrito se resume ao seguinte:

1. Nada existe exceto átomos e espaço puro (ou seja, vazio, nada).

2. Os átomos são infinitos em número e infinitamente variados em forma.

3. Nada vem do “nada”.

4. Nada acontece por acaso, mas apenas por algum motivo e por necessidade.

5. A diferença entre as coisas vem da diferença em seus átomos em número, tamanho, forma e ordem.

Desenvolvendo os ensinamentos de Demócrito, Epicuro (341-270 aC) tentou explicar todos os fenômenos naturais, mentais e sociais com base em conceitos atômicos. Se resumirmos todas as opiniões de Demócrito e Epicuro, então, com uma boa imaginação, poderemos ver em suas obras os primórdios da teoria cinética atômica e molecular. Os ensinamentos dos antigos atomistas gregos chegaram até nós através do famoso poema “Sobre a Natureza das Coisas”, de Lucrécio (99-56 aC).

À medida que o conhecimento sobre o mundo se acumulava, a tarefa de sistematizá-lo tornou-se cada vez mais urgente. Esta tarefa foi concluída por um dos maiores pensadores da antiguidade, aluno de Platão - Aristóteles (384-322 aC). Aristóteles foi o mentor de Alexandre, o Grande, até sua morte. Aristóteles escreveu muitas obras. Em uma delas - “Física”, ele considera questões sobre matéria e movimento, sobre espaço e tempo, sobre o finito e o infinito, sobre as causas existentes.

Em seu outro trabalho, “On Heaven”, ele apresentou dois argumentos convincentes a favor do fato de que a Terra não é uma placa plana (como se acreditava na época), mas uma bola redonda.

Primeiro, Aristóteles adivinhou que eclipses lunares ocorrem quando a Terra está entre a Lua e o Sol. A Terra sempre projeta uma sombra redonda na Lua, e isso só pode acontecer se a Terra for esférica.

Em segundo lugar, pela experiência das suas viagens, os gregos sabiam que, em regiões do sul A estrela polar está localizada mais abaixo no céu do que nas estrelas do norte. A Estrela Polar no Pólo Norte está diretamente acima da cabeça do observador. Para uma pessoa no equador, parece que ele está localizado na linha do horizonte. Conhecendo a diferença na localização aparente da Estrela Polar no Egito e na Grécia, Aristóteles foi capaz de calcular o comprimento do equador! É verdade que esse comprimento acabou sendo um pouco maior (cerca de duas vezes), mas ainda naquela época foi uma grande descoberta científica.

Aristóteles acreditava que a Terra está imóvel e que o Sol, a Lua, os planetas e as estrelas giram em torno dela em órbitas circulares.

É interessante que as primeiras descobertas científicas globais tenham sido feitas por cientistas não na área terrestre, mas na área cósmica universal. Foi desse conhecimento astronômico que nasceu uma nova imagem da estrutura do Universo, destruindo todas as antigas ideias familiares sobre o mundo ao redor das pessoas. Esse conhecimento mudou tanto a visão de mundo de todas as pessoas que viviam naquela época que o poder de sua influência nas mentes só pode ser comparado a uma revolução - uma mudança brusca nas visões sobre a estrutura do mundo. Tais “revoluções” nos fundamentos do conhecimento no mundo científico são chamadas de revoluções das ciências naturais.

Toda revolução global das ciências naturais começa com a astronomia (o maior exemplo é a criação da teoria da relatividade). Resolvendo problemas puramente astronômicos, os cientistas começam a compreender claramente que a ciência moderna não tem bases suficientes para sua explicação. Em seguida, começa uma revisão radical de todas as ideias cosmológicas existentes sobre o mundo e o Universo como um todo. A revolução científica natural termina (se chegar a este ponto) com a construção de uma nova base física para ideias cosmológicas novas e radicalmente revistas sobre todo o universo.

1. Características das ciências naturais e métodos humanitários de cognição

2. Conceito de metodologia e método

3. Métodos de conhecimento científico

1. Métodos de conhecimento empírico e teórico

2. Formas de conhecimento científico

3. O processo de conhecimento científico

4. Critérios para a veracidade do conhecimento científico

1. Características das ciências naturais e métodos humanitários de cognição

Na palestra anterior, foram notadas as contradições entre as culturas humanitária e das ciências naturais. Estas contradições também estão associadas a diferenças nos métodos de compreensão do mundo. É conveniente apresentar as diferenças entre as ciências naturais e os métodos humanitários de cognição na forma da tabela a seguir.

Conhecimento de ciências naturais	Humanidades e artes
1. É objetivo por natureza	É subjetivo
2. O tema do conhecimento é típico	O sujeito do conhecimento é individual
3. Historicidade não é necessária	Sempre histórico
4. Só o conhecimento cria	Cria conhecimento, bem como opinião e avaliação do assunto que está sendo aprendido
5. O cientista natural se esforça para ser um observador externo.	O humanista participa inevitavelmente do processo de pesquisa
6. Baseia-se na linguagem de termos e números	Baseia-se na linguagem das imagens

Atualmente, há uma “humanitarização das ciências naturais”, ou seja, É precisamente do lado da cultura das ciências naturais que há um movimento de aproximação com a cultura humanitária na busca de uma cultura unificada. Esta convergência diz respeito aos parágrafos. 2, 3 e 6, ou seja As ciências naturais estão cada vez mais interessadas em objetos únicos (o homem, a biosfera, o Universo), as ciências naturais tornaram-se evolutivas, históricas, as imagens e a intuição são reconhecidas como elementos necessários do pensamento científico.

2. Conceito de metodologia e método

É importante distinguir entre conceitos como metodologia e método.

Metodologia- esta é a doutrina da estrutura, organização lógica, métodos e meios de atividade.

Metodologia das ciências naturais- a doutrina dos princípios de construção, formas e métodos do conhecimento das ciências naturais. Por exemplo, as leis de conservação têm significado metodológico nas ciências naturais. Em qualquer pesquisa ou construção teórica, elas devem ser levadas em consideração.

Método- é um conjunto de técnicas ou operações de atividade prática ou teórica. O método também pode ser caracterizado como uma forma de domínio teórico e prático da realidade, a partir dos padrões de comportamento do objeto em estudo. F. Bacon 1 comparou o método científico correto com uma lâmpada que ilumina o caminho de um viajante no escuro.

Os métodos de conhecimento científico incluem os chamados métodos universais , ou seja métodos universais de pensamento, métodos científicos gerais e métodos de ciências específicas. Os métodos também podem ser classificados de acordo com a proporção conhecimento empírico (ou seja, conhecimento obtido como resultado da experiência, conhecimento experimental) e conhecimento teórico, cuja essência é o conhecimento da essência dos fenômenos, suas conexões internas. A classificação dos métodos de conhecimento científico é apresentada na Fig. 1.2.

Deve-se ter em mente que cada ramo das ciências naturais, juntamente com os científicos gerais, aplica suas próprias ciências científicas específicas, métodos especiais, determinado pela essência do objeto de estudo. No entanto, muitas vezes métodos característicos de uma determinada ciência são utilizados em outras ciências. Isso acontece porque os objetos de estudo dessas ciências também estão sujeitos às leis desta ciência. Por exemplo, os métodos de pesquisa física e química são usados ​​​​em biologia com base no fato de que os objetos de pesquisa biológica incluem, de uma forma ou de outra, formas físicas e químicas de movimento da matéria e, portanto, estão sujeitos a leis físicas e químicas (lembre-se "Escadaria de Kekule", discutido por nós na primeira palestra).

Métodos universais na história do conhecimento existem dois: dialético e metafísico. Estes são métodos filosóficos gerais.

O método dialético é um método de compreensão da realidade em sua inconsistência, integridade e desenvolvimento.

O método metafísico 2 é um método oposto ao dialético, considerando fenômenos fora de sua conexão e desenvolvimento mútuos.

Desde meados do século XIX, o método metafísico tem sido cada vez mais substituído das ciências naturais pelo método dialético.

Introdução

A ciência é uma das principais formas de conhecimento humano. Atualmente, está se tornando uma parte cada vez mais significativa e essencial da realidade. No entanto, a ciência não seria produtiva se não tivesse um sistema de métodos e princípios de conhecimento tão desenvolvido. É o método corretamente escolhido, aliado ao talento do cientista, que o ajuda a compreender vários fenômenos, descobrir sua essência e descobrir leis e regularidades. Há um grande número de métodos e seu número está aumentando constantemente. Atualmente, existem cerca de 15 mil ciências e cada uma delas possui métodos e temas de pesquisa específicos.

O objetivo deste trabalho- considerar os métodos do conhecimento científico natural e descobrir o que é a verdade científica natural. Para atingir esse objetivo, tentarei descobrir:

1) O que é um método.

2) Quais métodos de cognição existem.

3) Como são agrupados e classificados.

4) O que é verdade.

5) Características da verdade absoluta e relativa.

Métodos de conhecimento das ciências naturais

O conhecimento científico é a solução de vários tipos de problemas que surgem no decorrer da atividade prática. Os problemas que surgem neste caso são resolvidos através de técnicas especiais. Este sistema de técnicas é geralmente chamado de método. Métodoé um conjunto de técnicas e operações de conhecimento prático e teórico da realidade.

Toda ciência usa vários métodos, que dependem da natureza dos problemas nele resolvidos. No entanto, a singularidade dos métodos científicos reside no fato de que em cada processo de pesquisa a combinação dos métodos e sua estrutura mudam. Graças a isso, surgem formas especiais (lados) de conhecimento científico, sendo as mais importantes as empíricas e as teóricas.

Lado empírico (experimental)é um conjunto de factos e informações (apuramento dos factos, seu registo, acumulação), bem como a sua descrição (exposição dos factos e sua sistematização primária).

Lado teórico associada à explicação, generalização, criação de novas teorias, apresentação de hipóteses, descoberta de novas leis, previsão de novos fatos no âmbito dessas teorias. Com a ajuda deles, desenvolve-se uma imagem científica do mundo e, assim, realiza-se a função ideológica da ciência.

Os meios e métodos de cognição discutidos acima são ao mesmo tempo etapas do desenvolvimento do conhecimento científico. Assim, a pesquisa empírica e experimental pressupõe todo um sistema de equipamentos experimentais e observacionais (dispositivos, incluindo dispositivos de computação, instalações e instrumentos de medição), com a ajuda dos quais novos fatos são estabelecidos. A pesquisa teórica envolve o trabalho de cientistas que visa explicar os fatos (presuntivos - com o auxílio de hipóteses, testados e comprovados - com o auxílio de teorias e leis da ciência), na formação de conceitos que generalizam os dados. Ambos juntos testam o que é conhecido na prática.

Os métodos das ciências naturais baseiam-se na unidade de seus lados empírico e teórico. Eles estão interligados e se complementam. A sua lacuna, ou desenvolvimento desigual, fecha o caminho para o conhecimento correto da natureza - a teoria torna-se inútil e a experiência torna-se cega.

Os métodos das ciências naturais podem ser divididos nos seguintes grupos:

1. Métodos gerais, relativo a qualquer assunto e qualquer ciência. São vários métodos que permitem interligar todos os aspectos do conhecimento, por exemplo, o método de ascensão do abstrato ao concreto, a unidade do lógico e do histórico. Estes são, antes, métodos filosóficos gerais de cognição.

2. Métodos privados - Estes são métodos especiais que operam apenas dentro de um determinado ramo da ciência ou fora do ramo onde se originaram. Este é o método de anilhagem de aves utilizado em zoologia. E os métodos da física usados ​​​​em outros ramos das ciências naturais levaram à criação da astrofísica, geofísica, física dos cristais, etc. Um complexo de métodos particulares inter-relacionados é frequentemente usado para estudar um assunto. Por exemplo, a biologia molecular utiliza simultaneamente os métodos da física, matemática, química e cibernética.

3. Métodos especiais referem-se apenas a um lado do assunto em estudo ou a uma determinada técnica de pesquisa: análise, síntese, indução, dedução. Os métodos especiais também incluem observação, medição, comparação e experimento.

Nas ciências naturais métodos especiais a ciência recebe extrema importância. Vamos considerar sua essência.

Observação - Este é um processo proposital de percepção de objetos da realidade sem qualquer intervenção. Historicamente, o método de observação desenvolvido como componente operação de trabalho, que inclui o estabelecimento da conformidade do produto do trabalho com sua amostra planejada.

A observação como método de compreensão da realidade é usada onde a experiência é impossível ou muito difícil (em astronomia, vulcanologia, hidrologia), ou onde a tarefa é estudar o funcionamento natural ou comportamento de um objeto (em etologia, psicologia social, etc.). ). A observação como método pressupõe a existência de um programa de pesquisa formado com base em crenças passadas, fatos estabelecidos e conceitos aceitos. Casos especiais do método de observação são medição e comparação.

Experimentar - um método de cognição com o qual os fenômenos da realidade são estudados sob condições controladas e controladas. Difere da observação pela intervenção no objeto em estudo. Ao realizar um experimento, o pesquisador não se limita à observação passiva dos fenômenos, mas intervém conscientemente no curso natural de sua ocorrência, influenciando diretamente o processo em estudo ou alterando as condições em que esse processo ocorre.

A especificidade do experimento também reside no fato de que, em condições normais, os processos na natureza são extremamente complexos e intrincados e não podem ser totalmente controlados e controlados. Surge, portanto, a tarefa de organizar um estudo no qual fosse possível acompanhar o andamento do processo de forma “pura”. Para esses fins, o experimento separa os fatores essenciais dos sem importância e, assim, simplifica significativamente a situação. Como resultado, tal simplificação contribui para uma compreensão mais profunda dos fenómenos e cria a oportunidade de controlar os poucos factores e quantidades que são essenciais para um determinado processo.

O desenvolvimento das ciências naturais levanta o problema do rigor da observação e da experimentação. A questão é que eles precisam ferramentas especiais e dispositivos que recentemente se tornaram tão complexos que eles próprios passam a influenciar o objeto de observação e experimento, o que, de acordo com as condições, não deveria ser o caso. Isto se aplica principalmente à pesquisa no campo da física dos micromundos (mecânica quântica, eletrodinâmica quântica, etc.).

Analogia - um método de cognição em que a transferência do conhecimento obtido durante a consideração de qualquer objeto ocorre para outro, menos estudado e atualmente em estudo. O método da analogia baseia-se na semelhança dos objetos segundo uma série de características, o que permite obter um conhecimento totalmente confiável sobre o assunto em estudo.

A utilização do método da analogia no conhecimento científico requer alguns cuidados. Aqui é extremamente importante identificar claramente as condições sob as quais funciona de forma mais eficaz. Porém, nos casos em que é possível desenvolver um sistema de regras claramente formuladas para a transferência de conhecimento de um modelo para um protótipo, os resultados e conclusões pelo método da analogia adquirem força probatória.

Modelagem - um método de conhecimento científico baseado no estudo de quaisquer objetos através de seus modelos. O surgimento desse método se deve ao fato de que às vezes o objeto ou fenômeno em estudo acaba sendo inacessível à intervenção direta do sujeito cognoscente, ou tal intervenção é inadequada por uma série de razões. A modelagem envolve a transferência das atividades de pesquisa para outro objeto, atuando como substituto do objeto ou fenômeno que nos interessa. O objeto substituto é chamado de modelo, e o objeto de pesquisa é chamado de original ou protótipo. Neste caso, o modelo funciona como um substituto do protótipo, o que permite obter certos conhecimentos sobre este.

Assim, a essência da modelagem como método de cognição é substituir o objeto de estudo por um modelo, e objetos de origem natural e artificial podem ser usados ​​​​como modelo. A capacidade de modelar baseia-se no fato de que o modelo, em certo aspecto, reflete algum aspecto do protótipo. Ao modelar, é muito importante ter uma teoria ou hipótese apropriada que indique estritamente os limites e fronteiras das simplificações permitidas.

A ciência moderna conhece vários tipos de modelagem:

1) modelagem de assunto, em que é realizada a pesquisa sobre um modelo que reproduz determinadas características geométricas, físicas, dinâmicas ou funcionais do objeto original;

2) modelagem simbólica, na qual diagramas, desenhos e fórmulas atuam como modelos. O tipo mais importante dessa modelagem é a modelagem matemática, produzida por meio da matemática e da lógica;

3) modelagem mental, na qual, em vez de modelos de signos, são utilizadas representações visuais mentais desses signos e operações com eles.

Recentemente, generalizou-se um experimento modelo utilizando computadores, que são ao mesmo tempo meio e objeto de pesquisa experimental, em substituição ao original. Neste caso, o algoritmo (programa) de funcionamento do objeto atua como modelo.

Análise - um método de conhecimento científico, que se baseia no procedimento de divisão mental ou real de um objeto em suas partes constituintes. O objetivo do desmembramento é a transição do estudo do todo para o estudo de suas partes.

A análise é um componente orgânico de qualquer pesquisa científica, que geralmente é sua primeira etapa, quando o pesquisador passa de uma descrição indiferenciada do objeto em estudo para a identificação de sua estrutura, composição, bem como de suas propriedades e características.

Síntese - Trata-se de um método de conhecimento científico, que se baseia no procedimento de combinação de vários elementos de uma matéria num único todo, um sistema, sem o qual o conhecimento verdadeiramente científico desta matéria é impossível. A síntese atua não como um método de construção do todo, mas como um método de representação do todo na forma de uma unidade de conhecimento obtida por meio da análise. Em síntese, não há apenas uma unificação, mas uma generalização das características de um objeto. As disposições obtidas como resultado da síntese estão inseridas na teoria do objeto, que, enriquecida e refinada, determina o caminho de novas pesquisas científicas.

Indução - um método de conhecimento científico, que é a formulação de uma conclusão lógica resumindo dados observacionais e experimentais (um método de construção do particular para o mais geral).

A base imediata da inferência indutiva é a conclusão sobre as propriedades gerais de todos os objetos com base na observação de uma variedade suficientemente ampla de fatos individuais. Normalmente, as generalizações indutivas são vistas como verdades empíricas ou leis empíricas.

É feita uma distinção entre indução completa e incompleta. A indução completa constrói uma conclusão geral baseada no estudo de todos os objetos ou fenômenos de uma determinada classe. Como resultado da indução completa, a conclusão resultante tem o caráter de uma conclusão confiável. A essência da indução incompleta é que ela constrói uma conclusão geral baseada na observação de um número limitado de fatos, se entre estes não houver nenhum que contradiga a conclusão indutiva. Portanto, é natural que a verdade assim obtida seja incompleta, aqui obtemos conhecimentos probabilísticos que requerem confirmação adicional.

Dedução - um método de conhecimento científico, que consiste na transição de certas premissas gerais para resultados e consequências particulares.

A inferência por dedução é construída de acordo com o seguinte esquema:

Todos os itens da classe “A” possuem a propriedade “B”; o item “a” pertence à classe “A”; Isso significa que “a” possui propriedade “B”. Em geral, a dedução como método de cognição baseia-se em leis e princípios já conhecidos. Portanto, o método de dedução não nos permite obter novos conhecimentos significativos. A dedução é apenas uma forma de identificar conteúdos específicos com base no conhecimento inicial.

A solução para qualquer problema científico envolve a apresentação de vários palpites, suposições e, na maioria das vezes, hipóteses mais ou menos fundamentadas, com a ajuda das quais o pesquisador tenta explicar fatos que não se enquadram em teorias antigas. As hipóteses surgem em situações incertas, cuja explicação se torna relevante para a ciência. Além disso, ao nível do conhecimento empírico (bem como ao nível da sua explicação), existem frequentemente julgamentos contraditórios. Para resolver esses problemas, são necessárias hipóteses.

Sherlock Holmes usou métodos de pesquisa semelhantes. Ele usou métodos indutivos e dedutivos em suas investigações. Assim, o método indutivo baseia-se na identificação de evidências e dos fatos mais insignificantes, que posteriormente formam um quadro único e inextricável. A dedução baseia-se no seguinte princípio: quando já existe algo em comum, a imagem crime cometido, busca-se então o particular - o criminoso, isto é, do geral para o particular.

Hipóteseé qualquer suposição, suposição ou previsão apresentada para eliminar uma situação de incerteza na pesquisa científica. Portanto, uma hipótese não é um conhecimento confiável, mas um conhecimento provável, cuja verdade ou falsidade ainda não foi estabelecida.

Qualquer hipótese deve ser justificada pelo conhecimento alcançado de uma determinada ciência ou por novos fatos (o conhecimento incerto não é usado para fundamentar a hipótese). Deve ter a propriedade de explicar todos os fatos relacionados a uma determinada área do conhecimento, sistematizando-os, bem como fatos fora dessa área, prevendo o surgimento de novos fatos (por exemplo, a hipótese quântica de M. Planck, apresentada em o início do século 20, levou à criação da mecânica quântica, eletrodinâmica quântica e outras teorias). Além disso, a hipótese não deve contradizer os fatos existentes.

Uma hipótese deve ser confirmada ou refutada. Para fazer isso, deve ter as propriedades de falsificabilidade e verificabilidade. Falsificação - um procedimento que estabelece a falsidade de uma hipótese como resultado de testes experimentais ou teóricos. A exigência de falseabilidade de hipóteses significa que o tema da ciência só pode ser conhecimento fundamentalmente falsificável. O conhecimento irrefutável (por exemplo, as verdades da religião) nada tem a ver com ciência. No entanto, os próprios resultados experimentais não podem refutar a hipótese. Isso requer uma hipótese ou teoria alternativa que proporcione um maior desenvolvimento do conhecimento. Caso contrário, a primeira hipótese não é rejeitada. Verificação - o processo de estabelecer a verdade de uma hipótese ou teoria por meio de testes empíricos. A verificabilidade indireta também é possível, com base em conclusões lógicas de fatos verificados diretamente.

Desde tempos imemoriais, as pessoas começaram a realizar observações sistemáticas dos fenômenos naturais, procuraram perceber a sequência dos fenômenos ocorridos e aprenderam a prever o curso de muitos eventos na natureza. por exemplo, a mudança das estações, a época das cheias dos rios e muito mais. Eles usaram esse conhecimento para determinar a época de semeadura, colheita, etc. Gradualmente, as pessoas se convenceram de que o estudo dos fenômenos naturais traz benefícios inestimáveis.

Surgiram então cientistas que dedicaram suas vidas ao estudo dos fenômenos naturais e generalizaram a experiência das gerações anteriores. Eles registraram os resultados de observações e experimentos e comunicaram seus conhecimentos aos alunos. No início, os cientistas eram sacerdotes, cujo conhecimento lhes permitia manter o povo em sujeição. Portanto, os cientistas faziam anotações de forma criptografada, e os alunos eram cuidadosamente selecionados e tinham que manter seu conhecimento em segredo.

Os primeiros livros sobre fenômenos naturais que passaram a ser propriedade do povo surgiram na Grécia Antiga. Isso contribuiu para o rápido desenvolvimento da ciência neste país e o surgimento de muitos cientistas notáveis.

palavra grega "fuzis" traduzido significa natureza, então a ciência da natureza passou a ser chamada física.

O maior pensador da antiguidade Aristóteles(384-322 aC) o significado da palavra “física” (do grego - natureza) incluía todo o corpo de informações sobre a natureza, tudo o que se sabia sobre os fenômenos terrestres e celestes. O termo “física” foi introduzido na língua russa pelo grande cientista enciclopedista, o fundador da filosofia materialista na Rússia M. V. Lomonosov (1711 - 1765).

Por muito tempo física chamado filosofia natural(filosofia da natureza), e na verdade se fundiu com as ciências naturais. À medida que o material experimental se acumula, sua generalização científica e métodos de pesquisa se desenvolvem da filosofia natural como uma doutrina geral da natureza Astronomia, química, física, biologia e outras ciências se destacaram. Isso determina a conexão orgânica entre a física e outras ciências naturais.

O processo de estudo de longo prazo dos fenômenos naturais levou os cientistas à ideia da materialidade do mundo que nos rodeia.

A matéria é uma realidade objetiva que existe à parte da nossa consciência e nos é dada na sensação (V. I. Lenin)

Matériainclui tudo ao nosso redor e nós mesmos. Ou seja, tudo o que realmente existe na natureza (e não na nossa imaginação) é material.

A doutrina da estrutura da matéria é uma das centrais da física. Abrange dois tipos de matéria conhecidos pela física: matéria e campo. A matéria existe não apenas na forma de matéria - corpos físicos, mas também na forma de campos, por exemplo, eletromagnéticos, gravitacionais. Por exemplo, ondas de rádio e luz não podem ser chamadas de matéria. Eles representam uma forma especial de matéria - um campo eletromagnético.

Substânciacaracterizado por formação discreta e massa de repouso finita.

Campocaracterizado por continuidade e massa de repouso zero.

Uma propriedade inerente da matéria é o movimento. Num sentido filosófico qualquer mudança que ocorra na natureza, no mundo que nos rodeia, representa movimento da matéria. O movimento é uma forma de existência da matéria.

Todos os objetos materiais (corpos) não permanecem inalterados. Com o tempo, sua posição relativa, forma, tamanho, estado de agregação, físico e Propriedades quimicas etc.

O movimento abrange todas as mudanças e processos que ocorrem no Universo, desde o simples movimento até o pensamento.

Estudos de física as formas mais gerais de movimento da matéria e suas transformações mútuas, como processos mecânicos, térmicos moleculares, eletromagnéticos, atômicos e nucleares.

Tal divisão em formas de movimento é arbitrária, mas a física em processo de estudo é geralmente representada exatamente por essas seções.

A experiência acumulada ao longo dos séculos convenceu os cientistas de que a matéria pode mudar, mas nunca aparece ou desaparece. O movimento da matéria também pode mudar de forma (transformar-se de uma forma em outra), mas o movimento da matéria em si não é criado nem destruído. Aqueles. O mundo ao nosso redor está eternamente em movimento e em desenvolvimento.

A medida universal do movimento da matéria em todas as suas formas é a energia, e a indestrutibilidade do movimento da matéria é expressa pela lei da conservação da energia.

A matéria existe no espaço e no tempo.

Espaçodetermina a posição relativa de objetos (existentes simultaneamente) em relação uns aos outros e sua magnitude relativa (distância e orientação).

Aqueles. o espaço caracteriza a extensão dos objetos materiais. Isto contínuo, isotrópico(as propriedades não mudam ao virar) e homogêneo. Descrito pela geometria euclidiana, ou seja, tridimensional (na física clássica). Unidade espaço em SIé 1 metro.Metro - 1,6 milhão de comprimentos de onda de luz de átomos de criptônio, ou o comprimento do caminho percorrido pela luz no vácuo em 1/299.792.458 s.

Tempodetermina a sequência dos fenômenos naturais(eventos materiais) e sua duração relativa(duração).

Na física clássica, o tempo é caracterizado homogeneidade e continuidade. Não isotrópico ou seja, flui em uma direção. A unidade de medida do SI é 1 segundo. Segundo- um tempo igual a 9.192.631.770 períodos de radiação correspondente à transição entre dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio-133.

Todos os fenômenos naturais ocorrem no espaço em uma determinada sequência e têm duração finita. Consequentemente, o espaço e o tempo não existem por si próprios, isolados da matéria, e a matéria não existe fora do espaço e do tempo.

A medida geral das várias formas de movimento da matéria é a energia. Formas físicas qualitativamente diferentes de movimento da matéria são capazes de se transformar umas nas outras, mas a própria matéria é indestrutível e incriada. Os antigos filósofos materialistas chegaram a esta conclusão. Então, física- uma ciência que estuda as leis mais simples e ao mesmo tempo mais gerais dos fenômenos naturais, as propriedades e estrutura da matéria e as leis de seu movimento.

A física é a base das ciências naturais. A física pertence às ciências exatas e estuda as leis quantitativas dos fenômenos. Ela é ciência experimental. Muitas de suas leis são baseadas em fatos estabelecidos empiricamente. Os factos permanecem, mas a sua interpretação por vezes muda no curso do desenvolvimento histórico da ciência, no processo de uma compreensão cada vez mais profunda das leis básicas da natureza.

O papel das ciências naturais na vida das pessoas é grande. As ciências naturais são a base do suporte à vida - fisiológica, técnica, energética. A ciência natural é a base teórica da indústria e da agricultura, de todas as tecnologias, Vários tipos manufatura, incluindo energia, alimentos, roupas, etc. A ciência natural é o elemento mais importante da cultura humana, é um dos indicadores significativos do nível de civilização.

Características do método científico natural de cognição:

1. É objetivo por natureza

2. O tema do conhecimento é típico

3. Historicidade não é necessária

4. Só o conhecimento cria

5. O cientista natural se esforça para ser um observador externo.

6. Baseia-se na linguagem de termos e números

Método- é um conjunto de técnicas ou operações de atividade prática ou teórica.

Os métodos de conhecimento científico incluem os chamados métodos universais , ou seja métodos universais de pensamento, métodos científicos gerais e métodos de ciências específicas. Os métodos também podem ser classificados de acordo com a proporção conhecimento empírico (ou seja, conhecimento obtido como resultado da experiência, conhecimento experimental) e conhecimento teórico, cuja essência é o conhecimento da essência dos fenômenos, suas conexões internas.

Classificação dos métodos de conhecimento científico

Deve-se ter em mente que cada ramo das ciências naturais, juntamente com os científicos gerais, utiliza métodos científicos especiais e específicos, determinados pela essência do objeto de estudo. No entanto, muitas vezes métodos característicos de uma determinada ciência são utilizados em outras ciências. Isso acontece porque os objetos de estudo dessas ciências também estão sujeitos às leis desta ciência. Por exemplo, os métodos de pesquisa física e química são usados ​​em biologia com base no fato de que os objetos de pesquisa biológica incluem, de uma forma ou de outra, formas físicas e químicas de movimento da matéria e, portanto, estão sujeitos a leis físicas e químicas (lembre-se do “Escada Kekule” que examinamos na primeira palestra).

Métodos universais na história do conhecimento existem dois: dialético e metafísico. Estes são métodos filosóficos gerais.

O método dialético é um método de compreensão da realidade em sua inconsistência, integridade e desenvolvimento.

O método metafísico é um método oposto ao dialético, considerando fenômenos fora de sua conexão e desenvolvimento mútuos.

Desde meados do século XIX, o método metafísico tem sido cada vez mais substituído das ciências naturais pelo método dialético.

Correlação de métodos científicos gerais

Análise- decomposição mental ou real de um objeto em suas partes constituintes.

Síntese- combinar os elementos aprendidos como resultado da análise em um único todo.

Generalização- o processo de transição mental do individual para o geral, do menos geral para o mais geral, por exemplo: a transição do julgamento “este metal conduz eletricidade” para o julgamento “todos os metais conduzem eletricidade”, do julgamento: “a forma mecânica da energia se transforma em térmica” ao julgamento “Toda forma de energia é convertida em calor”.

Abstração (idealização)- introdução mental de certas alterações no objeto em estudo de acordo com os objetivos do estudo. Como resultado da idealização, algumas propriedades e atributos de objetos que não são essenciais para este estudo podem ser excluídos da consideração. Um exemplo de tal idealização em mecânica é ponto material , ou seja um ponto com massa, mas sem quaisquer dimensões. O mesmo objeto abstrato (ideal) é corpo absolutamente rígido .

Indução- o processo de derivar uma posição geral a partir da observação de uma série de fatos individuais particulares, ou seja, conhecimento do particular para o geral. Na prática, a indução incompleta é mais frequentemente usada, o que envolve tirar uma conclusão sobre todos os objetos de um conjunto com base no conhecimento de apenas uma parte dos objetos. A indução incompleta, baseada em pesquisas experimentais e incluindo justificativa teórica, é chamada de indução científica. As conclusões de tal indução são frequentemente de natureza probabilística. Este é um método arriscado, mas criativo. Com uma configuração rigorosa do experimento, consistência lógica e rigor nas conclusões, ele é capaz de dar uma conclusão confiável. Segundo o famoso físico francês Louis de Broglie, a indução científica é a verdadeira fonte do progresso verdadeiramente científico.

Dedução- o processo de raciocínio analítico do geral para o particular ou menos geral. Está intimamente relacionado à generalização. Se as disposições gerais iniciais forem uma verdade científica estabelecida, então o método de dedução produzirá sempre uma conclusão verdadeira. O método dedutivo é especialmente importante em matemática. Os matemáticos operam com abstrações matemáticas e baseiam seu raciocínio em princípios gerais. Estas disposições gerais aplicam-se à resolução de problemas particulares e específicos.

Analogia- uma conclusão provável e plausível sobre a semelhança de dois objetos ou fenômenos em alguma característica, com base na semelhança estabelecida em outras características. Uma analogia com o simples permite-nos compreender o mais complexo. Então, por analogia com seleção artificial melhores raças animais domésticos Charles Darwin descobriu a lei da seleção natural no mundo animal e vegetal.

Modelagem- reprodução das propriedades de um objeto de cognição em um análogo especialmente projetado dele - um modelo. Os modelos podem ser reais (materiais), por exemplo, modelos de aviões, modelos de construção. fotografias, próteses, bonecos, etc. e ideal (abstrato) criado por meio da linguagem (tanto a linguagem humana natural quanto as linguagens especiais, por exemplo, a linguagem da matemática. Neste caso, temos modelo matemático . Normalmente, este é um sistema de equações que descreve as relações no sistema que está sendo estudado.

Método histórico envolve reproduzir a história do objeto em estudo em toda a sua versatilidade, levando em consideração todos os detalhes e acidentes.

Método booleano- esta é, em essência, uma reprodução lógica da história do objeto em estudo. Ao mesmo tempo, esta história está livre de tudo que é acidental e sem importância, ou seja, é como o mesmo método histórico, mas livre de seu histórico formulários.

Classificação- distribuição de certos objetos em classes (departamentos, categorias) dependendo de sua características comuns, que captura conexões regulares entre classes de objetos em sistema unificado ramo específico do conhecimento. A formação de cada ciência está associada à criação de classificações dos objetos e fenômenos em estudo.

Classificação é o processo de organização da informação. No processo de estudo de novos objetos, é feita uma conclusão em relação a cada um desses objetos: se ele pertence a grupos de classificação já estabelecidos.

Métodos de conhecimento empírico e teórico:

Observação- percepção proposital e organizada de objetos e fenômenos. As observações científicas são realizadas para coletar fatos que fortaleçam ou refutem uma determinada hipótese e formem a base para certas generalizações teóricas.

Experimentar- um método de pesquisa que difere da observação por sua natureza ativa. Esta é a observação sob condições especiais controladas. O experimento permite, em primeiro lugar, isolar o objeto em estudo da influência de fenômenos colaterais que não são significativos para ele. Em segundo lugar, durante a experiência, o curso do processo é repetido muitas vezes. Em terceiro lugar, o experimento permite alterar sistematicamente o próprio curso do processo em estudo e o estado do objeto de estudo.

Medição- é um processo material de comparação de qualquer quantidades com uma unidade de medida padrão. O número que expressa a razão entre a quantidade medida e o padrão é chamado valor numérico este valor.

Intuição. Uma maneira especial de compreender a verdade é a intuição. Esse é o tipo de conhecimento que surge de repente, como um insight de quem está tentando resolver uma questão que o atormenta há muito tempo. O conhecimento intuitivo é direto - o método de sua implementação não é percebido pela pessoa. Porém, após a resolução do problema, o andamento de sua solução pode ser percebido e analisado. A intuição, portanto, é um tipo de cognição qualitativamente especial, no qual os elos individuais da cadeia lógica da cognição permanecem no nível do inconsciente.

Formas de conhecimento científico:

Facto, como fenômeno da realidade, torna-se fato científico, se tiver passado na verificação rigorosa da verdade. Os fatos são os argumentos mais confiáveis ​​para provar e refutar quaisquer afirmações teóricas.

Problemas científicos- estas são questões conscientes para as quais o conhecimento existente não é suficiente para responder. Também pode ser definido como “conhecimento sobre a ignorância”.

Hipótese científica- tal conhecimento presuntivo, cuja veracidade ou falsidade ainda não foi provada, mas que não é apresentado de forma arbitrária, mas está sujeito a uma série de requisitos, que incluem os seguintes.

1. Sem contradições. As principais disposições da hipótese proposta não devem contradizer fatos conhecidos e verificados. (Deve-se ter em mente que também existem fatos falsos que precisam ser verificados).
2. Consistência da nova hipótese com teorias bem estabelecidas. Assim, após a descoberta da lei da conservação e transformação da energia, todas as novas propostas para a criação de uma “máquina de movimento perpétuo” deixaram de ser consideradas.
3. Disponibilidade da hipótese proposta para testes experimentais , pelo menos em princípio (ver abaixo - o princípio da verificabilidade).
4. Simplicidade máxima da hipótese.

Categorias de ciência- estes são os conceitos mais gerais da teoria, caracterizando as propriedades essenciais do objeto da teoria, objetos e fenômenos do mundo objetivo. Por exemplo, as categorias mais importantes são matéria, espaço, tempo, movimento, causalidade, qualidade, quantidade, causalidade, etc.

Leis da Ciência refletir as conexões essenciais dos fenômenos na forma de afirmações teóricas. Princípios e leis são expressos através da relação de duas ou mais categorias.

Princípios científicos- as disposições fundamentais mais gerais e importantes da teoria. Os princípios científicos desempenham o papel de premissas iniciais e primárias e são lançados na base das teorias que estão sendo criadas. O conteúdo dos princípios é revelado num conjunto de leis e categorias.

Conceitos científicos- as disposições fundamentais mais gerais e importantes das teorias.

Teoria científica- este é o conhecimento sistematizado na sua totalidade. As teorias científicas explicam muitos fatos científicos acumulados e descrevem um determinado fragmento da realidade (por exemplo, fenômenos elétricos, movimento mecânico, transformação de substâncias, evolução de espécies, etc.) por meio de um sistema de leis.

A principal diferença entre uma teoria e uma hipótese é a confiabilidade, a evidência. O próprio termo teoria tem muitos significados. Teoria num sentido estritamente científico é um sistema de conhecimentos já confirmados que revela de forma abrangente a estrutura, funcionamento e desenvolvimento do objeto em estudo, a relação de todos os seus elementos, aspectos e teorias.

Novas teorias são criadas de acordo com algum padrão paradigma.

Uma teoria científica deve desempenhar duas funções importantes, a primeira das quais é explicação dos fatos , e o segundo - previsão de fatos e padrões novos e ainda desconhecidos que os caracterizam .

A teoria científica é uma das formas mais estáveis ​​de conhecimento científico, mas também sofre alterações após a acumulação de novos factos. Quando as mudanças afetam os princípios fundamentais da teoria, há uma transição para novos princípios e, conseqüentemente, para nova teoria . Mudanças nas teorias mais gerais levam a mudanças qualitativas em todo o sistema de conhecimento teórico. Como resultado, ocorrem revoluções globais nas ciências naturais e a imagem científica do mundo muda.

Imagem científica do mundo- este é um sistema teorias científicas, descrevendo a realidade. Mais detalhes sobre as imagens científicas do mundo e sua evolução serão discutidos na próxima palestra.

Processo de conhecimento científico

Tendo definido as formas de conhecimento científico e os métodos de conhecimento científico, podemos representar esquematicamente todo o processo de conhecimento científico na forma de um diagrama: