Эксперимент реальный и мысленный




Мысленный эксперимент

Stanford Encyclopedia of Philosophy
James Robert Brown

Мысленный эксперимент - это средство исследования природы при помощи воображения. Достаточно вспомнить несколько известных мысленных экспериментов, чтобы увидеть их огромное влияние и важность для науки: демон Максвелла, лифт Эйнштейна, Гамма микроскоп Гейзенберга, кот Шредингера.

Ещё в 17 веке мысленный эксперимент применяли такие блестящие умы, как Галилей, Декарт, Ньютон и Лейбниц. Создание квантовой механики и теории относительности в наше время было бы немыслимо без использования мысленных экспериментов. Галилей и Эйнштейн, вероятно, были самыми известными "мысленными экспериментаторами", но они не были первыми. Мысленный эксперимент применялся и в средние века и в древние времена.

Один из наиболее красивых ранних мысленных экспериментов (Лукреций, De Rerum Natura) пытался доказать, что пространство бесконечно. Если имеется граница Вселенной, то мы можем выстрелить в неё из лука. Если стрела пролетит насквозь, то это вообще не граница. Если стрела отскочит назад, как от стены, то у этой космической стены должна быть другая сторона, и, значит, что-то должно быть за предполагаемым краем пространства. В обоих случаях граница вселенной не достигается. Следовательно, пространство бесконечно.

Этот пример хорошо иллюстрирует многие общие особенности мысленного эксперимента. Мы воображаем некоторую ситуацию; выполняем действия; видим, что получается. Этот пример также показывает возможность неверного вывода. В данном случае мы уже знаем, что пространство может быть неограниченным и конечным.

Часто реальный аналог мысленного эксперимента невозможен по физическим, техническим или простым практическим причинам. Но эти условия не мешают проведению мысленного эксперимента. Главное в том, что мы, кажется, способны проникнуть в тайны природы при помощи одной только мысли. Вот это и представляет интерес для философии. Можно ли узнать что-то (явно) новое о природе без новых эмпирических данных?

Эрнст Мах (кажется, именно он начал использовать термин Gedankenexperiment) приводит интересное эмпирическое рассуждение в своей классической "Науке Механики". Он говорит, что мы обладаем большим запасом полученных из опыта "инстинктивных знаний". Они совсем не обязательно должны быть ясно сформулированы, но они практически применяются в подходящей ситуации.

Рис.1a

Рис.1b

Один из его любимых примеров придумал Simon Stevin.

Рис.1a Если перевесить цепь через ребро несимметричной двойной наклонной плоскости без трения, как на рис.1a, то в какую сторону она соскользнёт? Мысленно добавьте несколько звеньев цепи как на рис.1b.

Рис.1b Теперь всё очевидно. С самого начала цепь находилась в статическом равновесии. Иначе, мы получили бы вечный двигатель, но, в соответствии с нашим основанным на опыте "инстинктивным знанием", говорит Мах, это невозможно.

По мнению Томаса Куна, хорошо убеждающий мысленный эксперимент может привести к кризису или, по крайней мере, к выявлению несогласованности в царствующей теории, и, таким образом, внести вклад в смену парадигмы. Итак, мысленный эксперимент способен научить нас чему-то новому о мире, даже если мы не используем новых данных, помогая нам более рационально перестроить наши представления о мире.

В последнее время интерес к мысленному эксперименту заметно увеличился. Brown и Norton представляют предельные позиции от платоновского рационализма до классического эмпиризма, соответственно. Norton утверждает, что любой мысленный эксперимент - это реальный (возможно неявный) аргумент; он исходит из опыта и использует логические или индуктивные правила вывода результата. Живописные подробности любого мысленного эксперимента, делающие его похожим на настоящий эксперимент, могут быть психологически полезными, но они, строго говоря, излишни. Итак, говорит Norton, мы никогда не выходим за рамки эмпирических предпосылок, против чего не стал бы возражать ни один эмпирик.

Brown придерживается другой позиции. В некоторых особых случаях мы всё же отбрасываем старые данные, чтобы получить новые априорные знания о природе. Галилей показал, что все тела падают с одинаковой скоростью при помощи блестящего мысленного эксперимента, что привело к крушению царствующих в то время Аристотелевских взглядов. Они заключались в том, что тяжелые тела падают быстрее, чем лёгкие (Т > Л).

Рис.2

Но рассмотрите Рис.2, на котором тяжелое пушечное ядро Т и легкая мушкетная пуля Л соединены вместе и образуют новый более тяжёлый предмет Т+Л. Он должен падать быстрее, чем пушечное ядро. Но он же должен падать медленнее, чем пушечное ядро, так как лёгкая мушкетная пуля должна тормозить движение тяжёлого ядра. Мы получили противоречие: Т + Л > Т и Т > Т + Л. Это и конец теории Аристотеля, и правильный очевидный вывод: все они падают с одинаковой скоростью Т = Л = Т + Л.

Говорят, что это априорные (выдуманные, а значит ненадёжные) знания о природе, так как не использовались никакие новые данные, не было сделано логического вывода из старых данных, и они не являются чисто логической истиной. Такое понимание мысленного эксперимента развивается далее путём привязывания априорной эпистемологии к прежним представлениям о законах природы как связях между существующими абстрактными сущностями. Этот вполне платоновский взгляд не слишком далёк от платоновского подхода к математике, который отстаивается и Гёделем.

Два представленных здесь взгляда могли бы расположиться на противоположных концах спектра позиций, с которых рассматривается мысленный эксперимент. Есть удачные новые альтернативные взгляды, например, Sorensen в духе Маха считает, что мысленный эксперимент - это "предельный случай" обычного эксперимента; он способен достичь своей цели без фактического выполнения. В своей книге Sorensen обсуждает мысленный эксперимент в философии разума, в этике и других разделах философии и науки. Есть и другие перспективные идеи. Gooding особо подчеркивает похожесть технологий в мысленном и реальном экспериментах. Miscevic и Nersessian связывают мысленный эксперимент с "ментальными моделями". Horowitz и Massey (1991) тоже имеют несколько перспективных работ на эту тему.


8. Каково принципиальное отличие мысленного эксперимента от реального эксперимента?

Эксперимент реальный и мысленный

 

Верификация и фальсификация гипотез на основе получения эмпирических доводов позволяет ввести такой критерий различения, как мысленные и реализованные эксперименты. Фальсификация, т.е. отвержение гипотезы как неверной, не соответствующей эмпирическим закономерностям, может быть обоснована как реально проводимыми исследованиями, так и путем содержательно-логических доводов при интерпретации ожидаемых зависимостей. Использование содержательных и логических доводов, однако, не делает гипотезу эмпирически опробованной. Верификация, т.е. принятие гипотезы как соответствующей реальности, тем более возможно только на основе получения эмпирических данных в пользу предполагаемой зависимости. Однако не все гипотезы переводятся на уровень эмпирически опробованных. Одни из них не проверяются эмпирически именно на основе содержательных обоснований (не всякая гипотеза удостаивается экспериментальной проверки), другие не могут быть проверены в силу отсутствия операциональных (методических) средств на данном этапе научного знания, третьи требуют специального обоснования сначала на уровне мысленного экспериментирования, чтобы перейти затем к построению экспериментов реальных.

Эксперимент, проводимый с целью получить эмпирические доводы в пользу или против предполагаемого в содержательной гипотезе понимания психологической закономерности, называют реальным, или реализованным. Ему противопоставляется мысленный эксперимент, который позволяет предполагать получение тех или иных данных при управляемых экспериментальных воздействиях, но эти предположения не реализуются в предметной деятельности исследователя. В отличие от планируемого эксперимента, когда только с последующим этапом его реализации связывается решение об установленной эмпирической закономерности, мысленный эксперимент направлен на обоснование определенного решения о виде и механизмах предполагаемой закономерной связи между НП и ЗП. В мысленном эксперименте предполагается реализация определенного пути к выводам об устанавливаемой зависимости, в то время как в реализуемом эксперименте этих путей остается как минимум три и выбор из них обусловлен принятием решения об экспериментальном факте. На основании этого решения может быть отвергнута – фальсифицирована – экспериментальная гипотеза, контргипотеза или они вместе (когда данные не позволяют сделать выбор между ними и предполагают поиск третьей гипотезы).

Взаимосвязи содержательного и формального планирования для введенных типов – мысленных и реальных – экспериментов являются общими во всех тех контекстах, которые не учитывают проблемы контроля смешений переменных. Преимущество мысленных экспериментов – возможность предполагать установление зависимости в отстутствие смешений. В реализуемых экспериментах нельзя обойтись предположением об отсутствии смешений, а необходимо обеспечить их реальный контроль, чтобы иметь возможность учесть их влияние на полученные экспериментальные эффекты. В мысленных экспериментах можно предположить любые идеальные условия и мысленно моделировать изучаемые базисные процессы в любых показателях их проявлений, даже если нет пока реальных методик для операционализации переменных. При оценке психологической гипотезы с точки зрения подразумеваемых в мысленном эксперименте результатов нет необходимости соотносить результат действия НП с оценкой внутренней и операциональной валидности эксперимента (последние максимально хороши, хотя, вероятно, и неправдоподобны с точки зрения возможностей достижения их в экспериментальной модели).

 

Задание:

1. Опишите наиболее распространенные общенаучные и частнонаучные методы, используемые в педагогической науке

Общенаучные подходы и методы исследования, которые как бы выступают в качестве своеобразной «промежуточной методологии» между философией и фундаментальными теоретико-методологическими положениями специальных наук. К общенаучным понятиям чаще всего относят такие понятия, как «информация», «модель», «структура», «функция», «система», «элемент», «оптимальность» и др.

Характерными чертами общенаучных понятий являются, во-первых, «сплавленность» в их содержании отдельных свойств, признаков, понятий ряда частных наук и философских категорий, Во-вторых, возможность (в отличие от последних) формализации, уточнения средствами математической теории, символической логики.

Если философские категории воплощают в себе предельно возможную степень общности – конкретно-всеобщее, то для общенаучных понятий присуще большей частью абстрактно-общее (одинаковое), что и позволяет выразить их абстрактно-формальными средствами.

На основе общенаучных понятий и концепций формулируются соответствующие методы и принципы познания, которые и обеспечивают связь и оптимальное взаимодействие философии со специально-научным знанием и его методами. К числу общенаучных принципов и подходов относятся системно-личностный и структурно-функциональный, кибернетический, вероятностный, моделирование, формализация и ряд других.

Частнонаучные методы (специальные методы конкретных наук, отражающие специфику предмета каждой науки) – совокупность способов, принципов познания, исследовательских приемов и процедур, применяемых в той или иной науке. Это методы механики, физики, химии, биологии и социально-гуманитарных наук. Методы социально-педагогического исследования, о которых далее будет идти речь, относятся к частнонаучным методам.

Поскольку социальная педагогика – это сравнительно молодая отрасль педагогической науки, ей еще предстоит выработать свои специфические методы исследования. На данном этапе развития этой науки она использует как общенаучные методы исследования, так и методы наук, очень близких ей по предмету исследования, прежде всего педагогические, психологические и социологические.

2 Разработайте пример мысленного эксперимента в педагогической науке

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-12-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: