Контрольная работа по предмету "Концепции современного естествознания"

Вопрос №17

1.Общие методы познания 

2. Обобщение и абстрагирование

3. Аналогия и моделирование.  Назовите известные вам виды  моделирования, приведите примеры  и поясните роль этих методов  в естествознании.

 

1. Общие методы  познания

Метод - это набор приемов и операций, используемых в практической или теоретической деятельности. Методы выступают в качестве формы освоения действительности.

Методы познания по принципу соотношения общего и частного делятся на всеобщие (общечеловеческие), общенаучные (общелогические) и конкретно-научные методы. Также они классифицируются с точки зрения соотношения эмпирических или теоретических знаний на методы эмпирического исследования, методы общие для эмпирического и теоретического исследования, а также – чисто теоретического исследования.

Нужно учитывать, что  отдельные отрасли научных знаний применяют свои специальные, конкретно-научные  способы изучения явлений и процессов, которые обусловлены сущностью  исследуемого объекта. Однако есть методы, свойственные определенной науки, успешно применяются и в других областях знаний. К примеру, физические и химические способы исследования применяются биологией, поскольку объекты изучения биологии включают в себя и физические, и химические формы существования и движения материи.

Всеобщие методы познания делятся на диалектические и метафизические. Их называют общефилософскими.

Диалектический сводится к познанию действительности в ее целостности, развитии и свойственных ей противоречиях. Метафизический является противоположностью диалектическому, он рассматривает явления, не учитывая их взаимосвязи и процессов изменения по времени. Примерно с середины XIX века метафизический метод вытесняется диалектическим.

Общелогические методы познания включают в себя синтез, анализ, абстрагирование, обобщение, индукцию, дедукцию, аналогию, моделирование, исторический и логический методы.

Анализ – это разложение объекта на компоненты. Синтез –  объединение познанных элементов  в одно целое. Обобщение – мысленный  переход от единичного к общему. Абстрагирование (идеализация) – внесение мысленных изменений в объект изучения в соответствии с целями исследования. Индукция – выведение общих положений из наблюдений частных фактов. Дедукция – аналитическое рассуждение от общего к частным деталям. Аналогия – правдоподобное и вероятное заключение о наличии сходных черт двух предметов, явлений по определенному признаку. Моделирование – создание на основе аналога модели с учетом всех свойств исследуемого объекта. Исторический метод – это воспроизведение фактов из истории изучаемого явления в их многогранности, учитывая детали и случайности. Логический метод – воспроизведение истории объекта исследования путем освобождения ее от всего случайного и несущественного.

Методы познания эмпирического делятся на измерение, наблюдение, описание, эксперимент и сравнение.

Наблюдение – организованное и целенаправленнее восприятие объекта  изучения. Эксперимент – отличается от наблюдения характером, предполагающим постоянную активность участников. Измерение  – процесс материального сравнения определенной величины  с эталоном или установленной единицей измерения. В науке учитывают относительность свойств объекта изучения по отношению к этим средствам исследования.

Методы познания теоретического объединяют формализацию, аксиоматизацию, гипотетико-дедуктивный метод.

Формализация – построение абстрактных и математических моделей, которые нацелены на раскрытие сути изучаемого объекта. Аксиоматизация –  создание теорий на основании аксиом. Гипотетико-дедуктивный метод заключается  в создании связанных дедуктивных гипотез, из которых можно вывести эмпирическое заключение об изучаемом факте.

Формы и методы познания непосредственно связаны между  собой. Под формами познания понимают научные факты, гипотезы, принципы, проблемы, идеи, теории, категории и  законы.

2. Обобщение  и абстрагирование

Абстрагирование

Абстрагирование — это  особый прием, мысленное отвлечение от тех или других сторон, свойств, связей объекта исследования с целью  выделить те существенные признаки, которые  интересуют исследователя.

Процесс абстрагирования включает два этапа: установление относительной самостоятельности отдельных свойств, отношений; выделение этих свойств в качестве самостоятельного объекта исследования, замещая их особыми знаками. Абстрагирование — универсальный прием, без которого немыслимы как обыденное, так и научное познание. Этот прием в большей или меньшей мере позволяет сфокусировать внимание исследователя на том, что его предельно интересует, и даже пройти сквозь феноменальный уровень бытия объекта к его сущности. Как правило, объект исследования находится в различных формах взаимосвязи и взаимодействия с окружающим миром. А поскольку исследователь заинтересован в конкретном отношении, то он может «закрыть глаза» на все остальные связи, кроме той, которая его интересует.

Абстрагирование позволяет  осуществить переход от единичного к общему, превратить объект исследования в логическую категорию. Этот переход  чреват возможностями заблуждений, но если он осуществляется по правилам логики и под контролем практики, то он только обеспечит кратчайшую дорогу к истине.

Обобщение

Обобщение как прием  познания продолжает операцию абстрагирования. Когда в рамках гносеологического  отношения абстрагируется какой-то существенный признак, то возникает  основание для объединения объектов, носителей этого признака в единый класс.

Обобщение — это такой  прием познания, в ходе которого устанавливаются общие свойства и признаки родственных объектов, устанавливается их общность.

Обобщение позволяет  осуществить переход от менее  общего понятия или суждения к более общему понятию или суждению. Например, от суждения «медь электропроводная к суждению «все металлы электропроводны»; от понятия «береза» к более общему понятию «лиственное дерево».

Расширяя общность в  направлении формирования более  общих понятий, можно выйти на уровень предельно общих понятий, Операциональная значимость которых на несколько порядков выше единичных понятий. Так, многочисленные исследования подготовили эмпирический материал, который после обобщения был положен в основу теории клеточного строения. Понятие клетка стало отправной точкой отсчета исследования живых организмов.

Установление факта  сходства обеспечивает возможность  перехода от частного к общему и  экстраполяции знания общего на единичное.

 

3. Аналогия  и моделирование. Назовите известные вам виды моделирования, приведите примеры и поясните роль этих методов в естествознании.

 

Аналогия и моделирование  — общенаучные методы, применяемые  на эмпирическом и теоретическом  уровнях познания

Под аналогией понимается подобие, сходство каких-то свойств, признаков или отношений у различных в целом объектов. Установление сходства (или различия) между объектами осуществляется в результате их сравнения. Таким образом, сравнение лежит в основе метода аналогии.

Если делается логический вывод о наличии какого-либо свойства, признака, отношения у изучаемого объекта на основании установления его сходства с другими объектами, то этот вывод называют умозаключением по аналогии. Ход такого умозаключения можно представить следующим образом. Пусть имеется, например, два объекта: А и В. Известно, что объекту А присущи свойства Р1, Р2, ..., Рn, Рn+1. Изучение объекта В показало, что ему присущи свойства Р1, Р2, ..., Рn, совпадающие соответственно со свойствами объекта А. На основании сходства ряда свойств (Р1, Р2, ..., Рn) у обоих объектов может быть сделано предположение о наличии свойства Рn+1 у объекта В.

Степень вероятности  получения правильного умозаключения по аналогии будет тем выше: 1) чем больше известно общих свойств у сравниваемых объектов; 2) чем существеннее обнаруженные у них общие свойства и 3) чем глубже познана взаимная закономерная связь этих сходных свойств. При этом нужно иметь в виду, что если объект, в отношении которого делается умозаключение по аналогии с другим объектом, обладает каким-нибудь свойством, не совместимым с тем свойством, о существовании которого должен быть сделан вывод, то общее сходство этих объектов утрачивает всякое значение.

Существуют различные  типы выводов по аналогии. Но общим  для них является то, что во всех случаях непосредственному исследованию подвергается один объект, а вывод делается о другом объекте. Поэтому вывод по аналогии в самом общем смысле можно определить как перенос информации с одного объекта на другой. При этом первый объект, который собственно и подвергается исследованию, именуется моделью, а другой объект, на который переносится информация, полученная в результате исследования первого объекта (модели), называется оригиналом (иногда — прототипом, образцом и т. д.). Таким образом, модель всегда выступает как аналогия, т. е. модель и отображаемый с ее помощью объект (оригинал) находятся в определенном сходстве (подобии).

Под моделированием понимается изучение моделируемого объекта (оригинала), базирующееся на взаимооднозначном  соответствии определенной части свойств оригинала и замещающего его при исследовании объекта (модели) и включающее в себя построение модели, изучение ее и перенос полученных сведений на моделируемый объект — оригинал.

В зависимости от характера  используемых в научном исследовании моделей различают несколько видов моделирования.

1. Мысленное (идеальное) моделирование. К этому виду моделирования относятся самые различные мысленные представления в форме тех или иных воображаемых моделей. Например, в идеальной модели электромагнитного поля Дж. Максвелла силовые линии представлялись в виде трубок, по которым течет воображаемая жидкость, не обладающая инерцией и сжимаемостью.

2. Физическое моделирование. Оно характеризуется физическим подобием между моделью и оригиналом и имеет целью воспроизведение в модели процессов, свойственных оригиналу. В настоящее время физическое моделирование широко используется для разработки и экспериментального изучения различных сооружений (плотин электростанций, оросительных систем и т. п.), машин (аэродинамические качества самолетов, например, исследуются на их моделях, обдуваемых воздушным потоком в аэродинамической трубе), для лучшего понимания каких-то природных явлений и т. д.

3. Символическое (знаковое) моделирование. Оно связано с условно-знаковым представлением каких-то свойств, отношений объекта-оригинала. Особой и очень важной разновидностью символического (знакового) моделирования является математическое моделирование. Взаимосвязи между различными величинами, описывающими функционирование исследуемого объекта или явления, могут быть представлены соответствующими уравнениями. Получившаяся система уравнений вместе с известными данными, необходимыми для ее решения (начальные условия, граничные условия, значения коэффициентов уравнений и т. п.), называется математической моделью явления.

4. Математическое моделирование может применяться в особом сочетании с физическим моделированием. Такое сочетание, именуемое вещественно-математическим (или предметно-математическим) моделированием, позволяет исследовать какие-то процессы в объекте-оригинале, заменяя их изучением процессов совсем иной природы (которые, однако, описываются теми же математическими соотношениями, что и исходные процессы). Так, механические колебания могут моделироваться электрическими колебаниями на основе полной идентичности описывающих их дифференциальных уравнений.

5. Численное моделирование на компьютере. Эта разновидность моделирования основывается на ранее созданной математической модели изучаемого объекта или явления и применяется в случаях больших объёмов вычислений, необходимых для исследования данной модели. 

9.2. Виды моделирования

Применительно к естественным и техническим наукам принято  различать следующие виды моделирования:

• концептуальное моделирование, при котором совокупность уже известных фактов или представлений относительно исследуемого объекта или системы истолковывается с помощью некоторых специальных знаков, символов, операций над ними или с помощью естественного или искусственного языков;

• физическое моделирование, при котором модель и моделируемый объект представляют собой реальные объекты или процессы единой или различной физической природы, причем между процессами в объекте-оригинале и в модели выполняются некоторые соотношения подобия, вытекающие из схожести физических явлений;

• структурно-функциональное моделирование, при котором моделями являются схемы (блок-схемы), графики, чертежи, диаграммы, таблицы, рисунки, дополненные специальными правилами их объединения и преобразования;

• математическое (логико-математическое) моделирование, при котором моделирование, включая построение модели, осуществляется средствами математики и логики;

• имитационное (программное) моделирование, при котором логико-математическая модель исследуемого объекта представляет собой алгоритм функционирования объекта, реализованный в виде программного комплекса для компьютера.

Разумеется, перечисленные  выше виды моделирования не являются взаимоисключающими и могут применяться  при исследовании сложных объектов либо одновременно, либо в некоторой комбинации. Кроме того, в некотором смысле концептуальное и, скажем, структурно-функциональное моделирование неразличимы между собой, так как те же блок-схемы, конечно же, являются специальными знаками с установленными операциями над ними.

 

Вопрос №79

1. Молекула как система атомов.
2. взаимодействие между атомами
3. химическая связь(ее сущность и условия образования)
4. Энергия химической связи
5. какие электроны участвуют в образовании химической связи
6. Типы химической связи (ковалентная, ионная и металлическая).
7. Дать краткое пояснение их сущности и привести примеры молекул, в которых эти связи реализуются.