Экспериментальные методы – это схемы последовательностей операций исследователя, определяемые строением научного эксперимента.
Строение эксперимента можно изучать на различных уровнях. В зависимости от этого фиксируемые нами методы будут характеризоваться той ил иной степенью детализации. Поскольку мы рассмотрели общее строение эксперимента, это поможет нам установить схему последовательностей операций исследователя, характерную для любого эксперимента. Это – наиболее общая и универсальная схема. Последующая детализация экспериментальных методов приведет лишь к выделению экспериментальных процедур, характерных для определенных областей исследования.
В познавательном цикле наряду с экспериментом в каждом элементарном акте осуществляются процессы счета и измерения. В связи с этим возникают специфические методы счета и измерения. Хотя счет и измерения являются необходимыми процессами в развитии науки, мы вынуждены абстрагироваться от них. Процедуры счета и измерения дополняют процедуры эксперимента. Тот факт, что на основе установленных количественных характеристик в науке часто удается сделать выводы относительно строения объекта познания и законов его функционирования, не меняет дела. Действительно читаются и измеряются лишь конкретные элементы строения объекта познания. Следовательно, в процессе счета и измерения всегда присутствует считаемый и измеряемый объект. Кроме этого, методологические модели изучаемого объекта, созданные на основе счета и измерений, должны быть подтверждены или опровергнуты экспериментом.
Особое место в экспериментальных исследованиях занимают математическая обработка результатов счета и измерений, а также построение математических моделей предмета познания, которые играют важную роль в научных исследованиях. Однако, чтобы говорить об этих методах корректно, необходимо подвергнуть специальному анализу процесс познания в математике. В этих условиях математические методы можно описывать в терминах математики, что для целей методологического анализ совершенно недостаточно. Конечно, абстрагируясь от математических методов, упрощается решаемая проблема. Однако такое допущение допустимо и даже необходимо. Эксперимент надлежит исследовать независимо от математической обработки результатов счета и измерения. Изучение относительно самостоятельной процедуры исследования в методологии – предпосылка для изучения функционирующего комплекса методов в том или ином познавательном цикле.[9]
Экспериментальные методы определяются не только объектом познания, но и строением процесса познания. Такая схема, определяемая строением эксперимента, является правильно построенной схемой операций ученого в эксперименте или экспериментальным методом. Став фиксированным исследователем, такой метод становится алгоритмом его действий.
Если установленное общее строение эксперимента рассмотреть с методологической точки зрения, то экспериментальный метод может быть описан следующей цепочкой последовательных операций:
1 – Постановка задачи на конструирование эксперимента как такой подсистемы, взаимодействия которой не определяются человеком;
2 – Гипотетическое изменение предмета познания соотносится с имеющимися знаниями о природных или общественных объектах, выбирается элемент, преобразующий средство познания, а также соответствующее ему изменение. Результаты выбора проверяются исследователем и корректируются в зависимости от контекста поставленной задачи;
3 – Разрабатывается конструкция средств познания для реализации взаимодействия преобразующего элемента средства познания с предметом познания, при этом решаются следующие задачи:
а) разработка системы подготовительных изменений средства познания и его конструкции,
б) включение преобразующего элемента в средство познания,
в) исключение влияния подготовительных изменений на преобразующие изменения.
Если, осуществляя эти (а, б, в) операции, ученый сталкивается с принципиальной, технической или экономической неосуществимостью, тогда выбирается новый преобразующий элемент, либо начинается новая познавательная задача;
4 – Создается конструкция средств познания, но с таким расчетом, чтобы во взаимодействии «преобразующее изменение средства познания ® изменение предмета познания » на долю ученого оставалась лишь операция пуска и остановки. Благодаря этому создается подсистема тел, взаимодействия и изменения которой определяются ее строением и не зависят от деятельности ученого в эксперименте. Что же касается функций последнего в эксперименте, то они образуют сложную систему познавательной деятельности. Ученый должен контролировать течение процесса, фиксировать изменение предмета познания, устанавливать соответствие взаимодействия мысленной модели, в соответствие с которой такое взаимодействие конструировалось;
5 – Производятся средства познания;
6 – Соотносится гипотетическая модель изменения предмета познания с имеющимися знаниями об объекте и выбирают систему, которая имеет в своем составе предмет познания;
7 – В выбранной системе выделяется объект и предмет познания. Для этого имеющиеся знания об объекте познания используют для конструирования изменений выбранной системы, которые в эксперименте приняли бы заданную форму. Совокупность заданных изменений объекта познания осуществляется, прежде всего, с помощью средств познания;
8 – Конструктивно выделяются познавательные изменения предмета познания (с помощью преобразующих изменений средства познания и заданных изменений объекта познания). Поскольку такие изменения заданы, всякое новое изменение предмета познания будет соответствовать или не соответствовать гипотетической модели познавательного изменения и, следовательно, подтвердит или опровергнет гипотетическое предположение;
9 – На стадии подготовки эксперимента производятся заданные изменения предмета познания. По мере надобности конструируются необходимые средства познания. Если заданные изменения должны иметь место в ходе эксперимента, тогда средства производства включаются в конструкцию средства познания;
10 – Конструктивно обеспечивается взаимодействие преобразующего изменения средства познания и познавательного изменения предмета познания;
11 – Конструктивно обеспечивается связь между заданными изменениями объекта познания и познавательными изменениями предмета познания.
12 – В тех случаях, когда можно задать различные и контролируемые исследователем состояния системы, разрабатываются необходимые для этого конструкции средств познания;
13 – Разрабатывается подсистема фиксации результатов эксперимента;
14 – Разрабатывается подсистема счета и измерения;
15 – Устанавливается необходимая, конструктивно оформленная связь между взаимодействием подсистем фиксации результатов эксперимента и счета и измерения;
16 – Отлаживается взаимодействие «преобразующее изменение средства познания ® изменение предмета познания ». При этом особое внимание обращается на соответствие этого взаимодействия тем моделям, которые были созданы исследователем;
17 – Осуществляется элементарный акт процесса познания. При этом исследователь выполняет пуск, контроль за протеканием и выключение взаимодействия, упомянутого в п. 16;
18 – Фиксируются результаты эксперимента в образах познавательных изменения предмета познания;
19 – Образы познавательных изменений предмета познания переводятся в протокольные записи (описываются предложениями).[10]
Приведенная схема последовательностей операций в эксперименте является весьма общей. Каждый ее пункт, в свою очередь, состоит из определенной последовательности операций.
Схема последовательности операций в эксперименте образует систему и поэтому порядок ее элементов фиксирован. Экспериментатор не может начать работу, пока не будет построена гипотетическая модель. Без соотнесения гипотетического изменения предмета познания с имеющимися знаниями об объекте познания нельзя выбрать преобразующее изменение средства познания. Это делает невозможной процедуру разработки подготовительных изменений и соответствующих им конструкций элементов средства познания.
В заключение следует еще раз отметить, что системный характер экспериментальных процедур состоит в определенности состава образующих эти процедуры операций и их порядке в каждой последовательности операций.
Заключение
Эксперимент действительно является важнейшим методом познания окружающего нас мира, что позволяет называть его основой естественно - научного знания.
Конечно же, эксперимент не может существовать обособленно. В осуществлении экспериментального исследования, как уже упоминалось, огромную роль играет теоретическая база. Теоретические предпосылки и подготовка эксперимента представляют собой “львиную долю” самого процесса экспериментального исследования.
Единство теоретической и экспериментальной деятельности реализуется в общественном процессе познания, в интеграции специализированных видов деятельности. Экспериментальная деятельность всегда включает теоретическую, а теоретическая деятельность должна учитывать результаты экспериментов и наблюдений. Понимание диалектики познания заставляет нас выступать как против плоского эмпиризма, так и против преувеличенного умозрения, в котором отсутствует разумная научная постановка вопросов, основанная на обобщении результатов эксперимента.
Экспериментальная деятельность и наблюдения дают множество данных. С помощью электронно-вычислительной техники производится их накопление. Их анализ предполагает, что речь идет о существенных данных, то есть о данных, определяющих характер исследуемых объектов или процессов. Для того чтобы выявить существенные, необходимые теоретические представления, объясняющих на уровне гипотез возможные результаты экспериментов и наблюдений.
В большинстве своем, именно посредством экспериментального исследования, были достигнуты эти огромные успехи в области науки и техники, о которых говорилось выше. Это и дает право называть именно эксперимент основой естествознания.
Список литературы
1. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997.
2. Воробьев В.Я. Елсуков А.Н. Теория и эксперимент. – Мн.: Высш. шк., 1989.
3. Капица П. Л., Эксперимент, теория, практика, М., 1974
4. Карпенков С. Х., Концепции современного естествознания, М., 1998
5. Кокин А. В., Концепции современного естествознания, М., 1998
6. Хапачев Ю. П., Дышеков А. А., Концепции современного естествознания, М., 1995
[1] Карпенков С. Х., Концепции современного естествознания, с 59
[2] Капица П. Л., Эксперимент, теория, практика, с 143
[3] Кокин А. В., Концепции современного естествознания, с 90
[4] Капица П. Л., Эксперимент, теория, практика, с 145
[5] Воробьев В.Я. Елсуков А.Н. Теория и эксперимент, с 68
[6] Кокин А. В., Концепции современного естествознания, с 107
[7] Карпенков С. Х., Концепции современного естествознания, с 102
[8] Воробьев В.Я. Елсуков А.Н. Теория и эксперимент, с 98
[9] Карпенков С. Х., Концепции современного естествознания, с 76
[10] Кокин А. В., Концепции современного естествознания, с 145