Рефераты. Эксперимент - основа естествознания






высококачественной продукции. Именно в этом наиболее

сильно проявляется практическая направленность

эксперимента как прямого пути совершенствования

любого технологического цикла.

Экспериментальные средства по своей сути не

однородны: их можно разделить на три основные,

отличающиеся функциональным назначением системы:

( содержащую исследуемый объект с заданными

свойствами;

( обеспечивающую воздействие на исследуемый

предмет;

( сложную приборную измерительную систему;

В зависимости от экспериментальной задачи

данные системы играют разную роль. Например, при

определении магнитных свойств вещества результаты

эксперимента во многом зависят от чувствительности

приборов. В то же время при проведении экспериментов

с веществом, не встречающимся в природе при обычных

условиях, да еще и при низкой температуре, все

системы экспериментальных средств играют важную роль.

Чем сложнее экспериментальная задача, тем

острее стоит вопрос чистоты эксперимента и

достоверности полученных результатов. Можно назвать

четыре пути решения данного вопроса:

1) многократное повторение измерений;

2) совершенствование технических систем и

приборов; повышение их точности,

чувствительности, разрешающей

способности;

3) более строгий учет основных и

неосновных факторов, влияющих на

исследуемый объект;

4) предварительное планирование

эксперимента, позволяющее наиболее

полно учесть специфику исследуемого

объекта и возможности приборного

обеспечения.

Чем чище поставлен эксперимент, чем тщательнее

предварительно проанализированы все особенности

исследуемого объекта и чем чувствительнее приборы,

тем точнее экспериментальные результаты и тем ближе

они соответствуют естественно - научной истине.

В любом естественно – научном эксперименте можно

выделить три основных этапа:

1) подготовительный;

2) получение экспериментальных данных;

3) обработка результатов эксперимента и их анализ;

Подготовительный этап обычно включает

теоретическую проработку проведения эксперимента, его

планирование под готовку исследуемого объекта,

конструирование и создание технической базы,

включающей приборное обеспечение. На хорошо

подготовленной экспериментальной базе полученные

данные, как правило, легче поддаются сложной

математической обработке. Анализ результатов

эксперимента позволяет оценить тот или иной параметр

исследуемого объекта и сопоставить его либо с

соответствующим теоретическим значением, либо с

экспериментальным значением, полученным другими

техническими средствами, что очень важно при

определении правильности и степени достоверности

полученных результатов.

Теоретические предпосылки эксперимента

Взаимная обусловленность эмпирических и

теоретических знаний вряд ли вызывает сомнение

Современные эксперименты и теория настолько сильно

переплетены, что однозначно ответить на вопрос, какое

из данных знаний можно рассматривать в качестве

абсолютного начала естественно – научного познания,

практически не представляется возможным, хотя можно

привести многочисленные примеры научных изысканий,

когда эмпирические начала предвосхищают теорию, и

наоборот.

В теоретические исследования все больше

внедряются наиболее абстрактные разделы математики, и

многие теоретические расчеты выполняются с помощью

мощных вычислительных средств. Экспериментальное

исследование развивается за счет внедрения новых

методов с применением сравнительно сложных

технических средств. Эксперимент все чаще приобретает

индустриальные, а в отдельных случаях и гигантские

масштабы. Вместе с тем возрастает роль и его

теоретического обеспечения, то есть можно уверенно

говорить о теоретической обусловленности современных

экспериментальных исследований.

На всех этапах экспериментальных исследований

весьма важна мыслительная деятельность

экспериментатора, которая чаще всего носит

философский характер. Решая, например, вопросы: что

такое электрон, является ли он элементом реального

мира или чистой абстракцией, можно ли его наблюдать,

в какой мере знания об электроне истины и тому

подобное – ученый так или иначе касается философских

проблем естествознания. Более глубокая связь

естествознания с философией свидетельствует о более

высоком уровне его развития. Естественно, с течением

времени теоретическое мышление с философской

ориентацией меняется и приобретает различные формы и

содержание. Лучших результатов достигнет

естествоиспытатель, свободно владеющий своими

узкопрофессиональными вопросами и достаточно легко

ориентирующийся в общих философских вопросах,

связанных прежде всего с диалектикой и теорией

естественно – научного познания.

Стремление ученых создать научную картину мира

сближает естествознание с философией. Научная картина

мира обладает большей общностью, чем теоретические

схемы конкретных естественно-научных утверждений. Она

образуется посредством особых связей отдельных

элементов познания и представляет собой весьма общую

идеальную модель реальных процессов, явлений и

свойств вещества, исследуемых в рамках узких отраслей

естествознания. В широком понимании научная картина

мира выражает общее знание о природе, характерное для

данного этапа развития общества. Описание картины

мира в общем представлении создает понятия, более или

менее близкие к понятиям повседневного, обыденного

языка.

В те периоды развития естествознания, когда на

смену старой картины мира приходит новая, при

постановке эксперимента возрастает роль философских

идей в виде теоретических постулатов, на основе

которых реализуется эксперимент.

В эпоху становления физики как науки, когда

специальных естественно-научных теорий не

существовало, ученые, как правило, руководствовались

общими философскими представлениями о единстве и

родстве материальных объектов и явлений природы.

Например, Г. Галилей, закладывая основы классической

механики, опирался на общую модель единства мира.

Такая идея помогла «земными глазами» взглянуть на

небо и описать движение небесных тел по аналогии с

движением тел на Земле, что в свою очередь

подтолкнуло ученых к более тщательному изучению

различных форм механического движения, в результате

чего были открыты классические законы механики.

Философская идея материального единства мира

питала многие экспериментальные исследования и

способствовала накоплению новых естественно-научных

фактов. Так, например, известный датский физик X.

Эрстед, размышляя о связи между разными по физической

природе явлениями — теплотой, светом, электричеством

и магнетизмом, — в результате экспериментальных

исследований открыл магнитное действие электрического

тока.

Особенно важна роль теоретических предпосылок

эксперимента, когда сложившиеся теоретические знания

служат основой новых естественно-научных проблем и

гипотез, требующих предварительного эмпирического

обоснования.

В современных условиях возрастает роль

теоретической работы на подготовительном этапе

эксперимента, на каждой операции его по-разному

включаются те или иные теоретические и практические

процедуры исследований. Можно назвать четыре основные

операции подготовительного этапа эксперимента:

• постановка задачи эксперимента и выдвижение

гипотетических вариантов её решения;

• разработка программы экспериментального

исследования;

• подготовка исследуемого объекта и создание

экспериментальной установки;

• качественный анализ хода эксперимента и

корректировка программы исследования и приборного

обеспечения.

При кажущейся случайности эмпирические открытия

вписываются в вполне определенную логическую схему,

отправным элементом которой выступает противоречие

между известным теоретическим знанием и новыми

эмпирическими данными. Такое противоречие является

логическим основанием вновь возникшей проблемы —

своеобразной границы между знанием и незнанием —

первого шага осмысления неизвестного. Следующий шаг —

выдвижение гипотезы как возможного решения проблемы.

Выдвинутая гипотеза вместе с выводимыми из неё

следствиями служит основой, определяющей цели, задачи

и практические средства эксперимента. В одних случаях

при сложившейся теоретической схеме гипотеза может

обладать высокой степенью достоверности. Такая

гипотеза жестко задает программу эксперимента и

нацеливает его на поиск теоретически предсказанного

результата. В других случаях, когда теоретическая

схема только-только зарождается, степень

достоверности гипотезы может быть не высокой. При

этом теория лишь эскизно задает схему эксперимента,

увеличивается число проб и ошибок.

На подготовительной стадии эксперимента

огромную, неоценимую роль играет изобретательская и

конструкторская работа как научный творческий

процесс. Успех любой экспериментальной работы зависит

от таланта ученого, определяемого его прозорливостью,

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.