Получение информации эмпирическим методом

3. Получение информации эмпирическим методом

эмпирический объект исследование информация

Приемы получения количественной информации представлены двумя видами операций – счетом и измерением в соответствии с объективными различиями между дискретным и непрерывным. Как метод получения точной количественной информации в операции счета определяются числовые параметры, состоящие из дискретных элементов, при этом устанавливается однозначное соответствие между элементами множества, составляющего группу, и числовыми знаками, с помощью которых ведется счет. Сами числа отражают объективно существующие количественные отношения.

Следует осознавать, что числовые формы и знаки выполняют как в научном, так и обыденном знании самые различные функции, из которых не все связаны с измерением:

-  являются средствами наименования, своеобразными ярлыками или удобными идентифицирующими метками;

-  являются орудием счета;

-  выступают в качестве знака для обозначения определенного места в упорядоченной системе степеней некоторого свойства;

-  являются средством установления равенства интервалов или разностей;

-  являются знаками, выражающими количественные отношения между качествами, т. е. средствами выражения величин.

Рассматривая различные шкалы, основанные на использовании чисел, необходимо различать эти функции, которые попеременно выполняются то особой знаковой формой чисел, то числами, выступающими в качестве смысловых значений соответствующих числовых форм. С этой точки зрения очевидно, что шкалы наименований, примерами которых является нумерация спортсменов в командах, автомобилей в Госавтоинспекции, автобусных и трамвайных маршрутов и т. п., не являются ни измерением, ни даже инвентаризацией, поскольку здесь числовые формы выполняют функцию наименования, а не счета.

Серьезной проблемой остается метод измерения в социальных и гуманитарных науках. Это прежде всего трудности сбора количественной информации о многих социальных, социально-психологических явлениях, для которых во многих случаях отсутствуют объективные, инструментальные средства измерения. Затруднительны также способы выделения дискретных элементов и сам объективный анализ не только в силу особенностей объекта, но и из-за вмешательства в ненаучных ценностных факторов – предрассудков обыденного сознания, религиозного мировоззрения, идеологических или корпоративных запретов и др.. Известно, что многие так называемые оценки, например знаний учащихся, выступлений участников соревнований и конкурсов даже самого высокого уровня, часто зависят от квалификации, честности, корпоративности и иных субъективных качеств педагогов, судей, членов жюри. По-видимому, такого рода оценивание не может быть названо измерением в точном смысле слова, которое предполагает, как определяет наука об измерениях – метрология, сравнение путем физической (технической) процедуры данной величины с тем или иным значением принятого эталона – единицы измерения и получение точного количественного результата.

4. Эксперимент - базовый метод науки

И наблюдение, и измерение включены в такой сложный базовый метод науки, как эксперимент. В отличие от наблюдения эксперимент характеризуется вмешательством исследователя в положение изучаемых объектов, активным воздействием на предмет исследования различных приборов и экспериментальных средств. Эксперимент представляет собой одну из форм практики, где сочетается взаимодействие объектов по естественным законам и искусственно организованное человеком действие. Как метод эмпирического исследования этот метод предполагает и позволяет осуществлять в соответствии с решаемой проблемой следующие операции:

₋  конструктивизацию объекта;

₋  вычленение объекта или предмета исследования, его изоляцию от влияния побочных и затемняющих сущность явлений, изучение в относительно чистом виде;

₋  эмпирическую интерпретацию исходных теоретических понятий и положений, выбор или создание экспериментальных средств;

₋  целенаправленное воздействие на объект: планомерное изменение, варьирование, комбинирование различных условий в целях получения искомого результата;

₋  многократное воспроизведение хода процесса, фиксацию данных в протоколах наблюдений, их обработку и перенос на другие объекты класса, не подвергнутые исследованию.

Эксперимент проводится не стихийно, не наудачу, а для решения определенных научных проблем и познавательных задач, продиктованных состоянием теории. Он необходим как основное средство накопления в изучении фактов, составляющих эмпирический базис всякой теории, является, как и вся практика в целом, объективным критерием относительной истинности теоретических положений и гипотез.

Предметная структура эксперимента позволяет вычленить следующие три элемента: познающий субъект (экспериментатор), средства эксперимента, объект экспериментального исследования.

На этой основе можно дать разветвленную классификацию экспериментов. В зависимости от качественного различия объектов исследования можно различать физический, технический, биологический, психологический, социологический и др. Характер и разнообразие средств и условий эксперимента позволяют вычленить прямой (натуральный) и модельный, полевой и лабораторный эксперименты. Если принять во внимание цели экспериментатора, то различаются поисковые, измерительные и проверочные виды экспериментов. Наконец, в зависимости от характера стратегии можно различать эксперименты, осуществляемые методом проб и ошибок, эксперименты на основе замкнутого алгоритма (например, исследование Галилеем падения тел), эксперимент с помощью метода «черного ящика», «шаговой стратегии» и др.

Классический эксперимент строился на таких методологических предпосылках, которые в той или иной степени отражали представления Лапласа о детерминизме как однозначной причинно-следственной связи. Предполагалось, что, зная начальное состояние системы в некоторых постоянных условиях, можно предвидеть поведение этой системы в будущем; можно четко выделить изучаемое явление, реализовать его в желаемом направлении, строго упорядочить все мешающие факторы либо отвлечься от них как несущественных (например, исключить субъект из результатов познания).

Возрастающее значение вероятностно-статистических представлений и принципов в реальной практике современной науки, а также признание не только объективной определенности, но и объективной неопределенности и понимание в связи с этим детерминации как относительной неопределенности (или как ограничения неопределенности) привело к новому представлению о структуре и принципах эксперимента. Выработка новой стратегии эксперимента непосредственно вызвана переходом от изучения хорошо организованных систем, в которых можно было выделить явления, зависящие от небольшого числа переменных, к изучению так называемых диффузных или плохо организованных систем. В этих системах нельзя четко выделить отдельные явления и разграничить действие переменных различной физической природы. Это и потребовало более широко применять методы статистики, по сути дела, внесло «концепцию случая» в эксперимент. Программу эксперимента стали создавать так, чтобы предельно разнообразить многочисленные факторы и учесть их статистически.

Таким образом, эксперимент из однофакторного, жестко детерминированного, воспроизводящего однозначные связи и отношения, превратился в метод, учитывающий многие факторы сложной (диффузной) системы и воспроизводящий одно- и многозначные отношения, т. е. эксперимент приобрел вероятностно-детерминированный характер. Кроме того, сама стратегия эксперимента также часто не является жестко детерминированной и может меняться в зависимости от результатов на каждом этапе.

Материальные модели отражают соответствующие объекты в трех формах сходства: физического подобия, аналогии и изоморфизма как взаимно однозначного соответствия структур. Модельный эксперимент имеет дело с материальной моделью, которая одновременно является как объектом изучения, так и экспериментальным средством. С введением модели структура эксперимента существенно усложняется. Теперь исследователь и прибор взаимодействуют не с самим объектом, а лишь с замещающей его моделью, вследствие чего существенно усложняется операционная структура эксперимента. Усиливается роль теоретической стороны исследования, поскольку необходимо обосновать отношение подобия между моделью и объектом и возможность экстраполировать на этот объект полученные данные. Рассмотрим, в чем состоят суть метода экстраполяции и его особенности в моделировании.

Экстраполяция как процедура переноса знаний с одной предметной области на другую – не наблюдаемую и неизученную – на основании некоторого выявленного отношения между ними относится к числу операций, обладающих функцией оптимизации процесса познания.

В научном исследовании используются индуктивные экстраполяции, в которых закономерность, установленная для одного вида объектов, переносится с определенными уточнениями на другие объекты. Так, установив, например, для какого-то газа свойство сжатия и выразив его в виде количественного закона, можно экстраполировать это на другие, неисследованные газы с учетом их коэффициента сжатия. В точном естествознании также применяется экстраполяция, например при распространении уравнения, описывающего некоторый закон, на неизученную область (математическая гипотеза), при этом предполагается возможное изменение формы этого уравнения. В целом в опытных науках под экстраполяцией понимается распространение:

-  качественных характеристик с одной предметной области на другую, с прошлого и настоящего на будущее;

-  количественных характеристик одной области предметов на другую, одного агрегата на другой на основе специально разрабатываемых для этой цели методов;

-  некоторого уравнения на иные предметные области в пределах одной науки или даже на иные области знания, что связано с их некоторой модификацией и (или) с переистолкованием смысла входящих в них компонентов.

Процедура переноса знаний, будучи лишь относительно самостоятельной, органически входит в такие методы, как индукция, аналогия, моделирование, математическая гипотеза, статистические методы и многие другие. В случае моделирования экстраполяция входит в операционную структуру этого вида эксперимента, состоящего из следующих операций и процедур:

-  теоретическое обоснование будущей модели, ее сходства с объектом, т. е. операции, обеспечивающей переход от объекта к модели;

-  построение модели на основе критериев подобия и цели исследования;

-  экспериментальное исследование модели;

-  операция перехода от модели к объекту, т. е. экстраполяция результатов, полученных при исследовании модели, на объект.

Как правило, в научном моделировании используется выясненная аналогия, конкретными случаями которой являются, например, физическое подобие и физическая аналогия. Следует отметить, что условия правомерности аналогии были разработаны не столько в логике и методологии, сколько в специальной инженерно-математической теории подобия, лежащей в основе современного научного моделирования.

Теория подобия формулирует условия, при которых обеспечивается правомерность перехода от высказываний о модели к высказываниям об объекте как в том случае, когда модель и объект принадлежат к одной и той же форме движения (физическое подобие), так и в том случае, когда они принадлежат к различным формам движения материи (физическая аналогия). Такими условиями являются выясненные и соблюдаемые при моделировании критерии подобия. Так, например, при гидравлическом моделировании, в основе которого лежат механические законы подобия, обязательно соблюдаются геометрическое, кинематическое и динамическое подобия. Геометрическое подобие предполагает постоянное соотношение между соответствующими линейными размерами объекта и модели, их площадями и объемами; кинематическое подобие основано на постоянном соотношении скоростей, ускорений и промежутков времени, в течение которых сходные частицы описывают геометрически подобные траектории; наконец, модель и объект будут динамически подобны, если отношения масс и сил будут постоянны. Можно предположить, что соблюдение указанных соотношений обусловливает получение достоверных знаний при экстраполяции данных модели на объект.

Рассмотренные эмпирические методы познания дают фактуальное знание о мире или факты, в которых фиксируются конкретные, непосредственные проявления действительности. Термин факт неоднозначен. Он может употребляться как в значении некоторого события, фрагмента действительности, так и в значении особого рода эмпирических высказываний – фактофиксирующих предложений, содержанием которых он является. В отличие от фактов действительности, которые существуют независимо от того, что о них думают люди, и поэтому не являются ни истинными, ни ложными, факты в форме предложений допускают истинностную оценку. Они должны быть эмпирически истинными, т. е. их истинность устанавливается опытным, практическим путем.

Не всякое эмпирическое высказывание получает статус научного факта, а точнее, предложения, фиксирующего научный факт. Если высказывания описывают лишь единичные наблюдения, случайную эмпирическую ситуацию, то они образуют некоторый набор данных, которые не обладают необходимой степенью общности. В естественных науках и в ряде социальных, например: экономике, демографии, социологии, как правило, имеет место статистическая обработка некоторого множества данных, позволяющая снять содержащиеся в них случайные элементы и вместо множества высказываний о данных получить высказывание-резюме об этих данных, которое и приобретает статус научного факта.