![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Эксперимент как средство оценки качества теоретического знания |
Министерство высшего образования РФ МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ и ИНФОРМАТИКИ (МГАПИ) РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: «ЭКСПЕРИМЕНТ КАК СРЕДСТВО ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЗНАНИЯ» (Погрешности реальных измерений. Средние значения и отклонения от них. Проблема интерпретации эксперимента. Прибор как идеальный канал связи между исследователем и объектом. Однозначная воспроизводимость результатов эксперимента. Принцип совместных результатов одновременных измерений нескольких физических величин. Независимость (перестановочность) и аддитивность измеряемых характеристик. Влияние прибора на процесс реальных измерений) ВЫПОЛНИЛА: Студентка 1 курса ЭФ–3 ЦЕЛИЩЕВА ЕВГЕНИЯ НИКОЛАЕВНА ПРОВЕРИЛ: Доцент кафедры физики к.ф.-м.н. ЖУКОВ ДМИТРИЙ ОЛЕГОВИЧ г. Москва, 2001 СОДЕРЖАНИЕ 1. ВВЕДЕНИЕ . МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ 2. ПРОБЛЕМЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ЭКСПЕРИМЕНТА. ОДНОЗНАЧНАЯ ВОСПРОИЗВОДИМОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА. 3. ПОГРЕШНОСТИ РЕАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ. СРЕДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ И ОТКЛОНЕНИЯ ОТ НИХ. ПРИБОР КАК ИДЕАЛЬНЫЙ КАНАЛ СВЯЗИ МЕЖДУ ИССЛЕДОВАТЕЛЕМ И ОБЕКТОМ. ПРИНЦИП СОВМЕСТНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ОДНОВРЕМЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ НЕСКОЛЬКИХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН. НЕЗАВИСИМОСТЬ (ПЕРЕСТАНОВОЧНОСТЬ) И АДДИТИВНОСТЬ ИЗМЕРЯЕМЫХ ХАРАКТЕРИСТИК. ВЛИЯНИЕ ПРИБОРА НА ПРОЦЕСС РЕАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ. 4. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ . науки, которые не родились из эксперимента, этой основы всех познаний, бесполезны и полны заблуж- дений.Леонардо да Винчи 1452–1519 гг. ВВЕДЕНИЕ Научная деятельность начинается с наблюдения. Наиболее ценно наблюдение в том случае, когда влияющие на него условия точно контролируются. Это возможно, если условия постоянны, известны и их можно изменять по желанию наблюдателя. Наблюдение, проведенное в строго контролируемых условиях, называется экспериментом. А для точных наук характерна органическая связь наблюдений и эксперимента с определением численных значений характеристик исследуемых объектов и процессов. . МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ Методы познания — это совокупность действий, признанных помочь достижению желаемого результата. Первым на значение метода указал французский математик и философ Р. Декарт в работе «Рассуждения о методе». Но еще ранее один из основателей эмпирической науки Ф. Бекон сравнил метод познания с циркулем. Способности людей различны, и для того, чтобы всегда добиваться успеха, требуется инструмент, который уравнивал бы шансы и давал возможность каждому получить нужный результат. Таким инструментом и является научный метод. Методы научного познания включают общечеловеческие приемы мышления (анализ, синтез, сравнение, обобщение, индукцию, дедукцию и т.п.), способы эмпирического и теоретического исследования (наблюдение, эксперимент, измерение, моделирование, идеализацию, формализацию и т.п.). Характер используемых в конкретной науке методов определяется в первую очередь спецификой предмета. Но в процессе взаимопроникновения, дифференциации и интеграции научного знания типичными становятся ситуации, когда один предмет изучается несколькими методами, а несколько разных предметов — одним каким-то общим методом. Методы физики проникают в химию, методы физики и химии — в биологию (и наоборот).
Молекулярная биология широко использует методы химии, молекулярной физики, ренгеноструктурного анализа и т.п. Особое значение для современной науки в целом имеют методы вычислительной математики, кибернетики, общей теории систем, синергетики. В самых различных науках используются методы математической гипотезы и модельного эксперимента. Экспериментальный метод из естественных наук проникает в общечеловеческие и гуманитарные науки (социологию, психологию и др.) ПРОБЛЕМЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ЭКСПЕРИМЕНТА. ВОСПРОИЗВОДИМОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА. Важнейшей частью научных исследований является эксперимент, основой которого служит научно поставленный опыт с точно учитываемыми и управляемыми условиями. Само слово эксперимент происходит от латинского experime um — проба, опыт. В научном языке и исследовательской работе термин «эксперимент» обычно используется в значении, общем для целого ряда сопряженных понятий: опыт, целенаправленное наблюдение, воспроизведение объекта познания, организация особых условий его существования, проверка предсказания. В это понятие вкладывается научная постановка опытов и наблюдение исследуемого явления в точно учитываемых условиях, позволяющих следить за ходом явлений и воссоздавать его каждый раз при повторении этих условий. Само по себе понятие «эксперимент» означает действие, направленное на создание условий в целях осуществления того или иного явления и по возможности наиболее частого, т.е. не осложняемого другими явлениями. Основной целью эксперимента являются выявление свойств исследуемых объектов, проверка справедливости гипотез и на этой основе широкое и глубокое изучение темы научного исследования. Постановка и организация эксперимента определяются его назначением. Эксперименты, которые проводятся в различных отраслях науки, являются химическими, биологическими, физическими, психологическими, социальными и т.п. Они различаются по способу формирования условий (естественных и искусственных); по целям исследования (преобразующие, констатирующие, контролирующие, поисковые, решающие); по организации проведения (лабораторные, натурные, полевые, производственные и т.п.); по структуре изучаемых объектов и явлений (простые, сложные); по характеру внешних воздействий на объект исследования (вещественные, энергетические, информационные); по характеру взаимодействия средства экспериментального исследования с объектом исследования (обычный и модельный); по типу моделей, исследуемых в эксперименте (материальный и мысленный); по контролируемым величинам (пассивный и активный); по числу варьируемых факторов (однофакторный и многофакторный); по характеру изучаемых объектов или явлений (технологические, социометрические) и т.п. Конечно, для классификации могут быть использованы и другие признаки. Из числа названных признаков естественный эксперимент предполагает проведение опытов в естественных условиях существования объекта исследования (чаще всего используется в биологических, социальных, педагогических и психологических науках). Искусственный эксперимент предполагает формирование искусственных условий (широко применяется в естественных и технических науках).
Преобразующий (созидательный) эксперимент включает активное изменение структуры и функций объекта исследования в соответствии с выдвинутой гипотезой, формирование новых связей и отношений между компонентами объекта или между исследуемым объектом и другими объектами. Исследователь в соответствии со вскрытыми тенденциями развития объекта исследования преднамеренно создает условия, которые должны способствовать формированию новых свойств и качеств объекта. Констатирующий эксперимент используется для проверки определенных предложений. В процессе этого эксперимента констатируется наличие определенной связи между воздействием на объект исследования и результатом, выявляется наличие определенных фактов. Контролирующий эксперимент сводится к контролю за результатами внешних воздействий на объект исследования с учетом его состояния, характера воздействия и ожидаемого эффекта. Поисковый эксперимент проводится в том случае если затруднена классификация факторов, влияющих на изучаемое явление вследствие отсутствия достаточных предварительных (априорных) данных. По результатам поискового эксперимента устанавливается значимость факторов, осуществляется отсеивание незначимых. Решающий эксперимент ставится для проверки справедливости основных положений фундаментальных теорий в том случае, когда две или несколько гипотез одинаково согласуются со многими явлениями. Это согласие приводит к затруднению, какую именно из гипотез считать правильной. Решающий эксперимент дает такие факты, которые согласуются с одной из гипотез и противоречат другой. Примером решающего эксперимента служат опыты по проверке справедливости ньютоновской теории истечения света и волнообразной теории Гюйгенса. Эти опыты были поставлены французским ученым Фуко (18191868). Они касались вопроса о скорости распространения света внутри прозрачных тел. Согласно гипотезе истечения, скорость света внутри таких тел должна быть больше, чем в пустоте. Но Фуко своими опытами доказал обратное, т.е. что в менее плотной среде скорость света большая. Этот опыт Фуко и был тем решающим опытом, который решил спор между двумя гипотезами (в настоящее время гипотеза Гюйгенса заменена электромагнитной гипотезой Максвелла). Другим примером решающего эксперимента может служить спор Птолемеем и Коперником о движении земли. Решающий опыт Фуко с маятником окончательно решил спор в пользу теории Коперника. Лабораторный эксперимент проводится в лабораторных условиях с применением типовых приборов, специальных моделирующих установок стендов, оборудования и т.д. Чаще всего в лабораторном эксперименте изучается не сам объект, а его образец. Это эксперимент позволяет доброкачественно, с требуемой повторностью изучить влияние одних характеристик при варьировании других, получить хорошую научную информацию с минимальными затратами времени и ресурсов. Однако такой эксперимент не всегда полностью моделирует реальный ход изучаемого процесса, поэтому возникает потребность в проведении натурного эксперимента. Натурный эксперимент проводится в естественных условиях и на реальных объектах. Этот вид эксперимента часто используется в процессе натурных испытаний изготовленных систем.
Поэтому в современном понимании "техника" в широком смысле слова представляет собой: - область знания, выступающего в качестве связующего звена между эмпирией и теоретическим знанием; - область человеческой деятельности (включая все возможные средства и процедуры), цель которой - изменение природы и господство над ней в соответствии с потребностями человека; - совокупность умений и навыков, составляющих профессиональные особенности того или иного рода человеческой деятельности (совершенное владение навыками); искусство и мастерство человека, занимающегося этой деятельностью. Природа технического знания Одна из центральных проблем методологии техники - анализ специфики технического знания. Какова природа технического знания? Какие объекты исследует техника? Какие цели ставит она перед собой? Решение подобных вопросов предполагает обращение к проблеме соотношения разных форм человеческого знания, и в первую очередь научного и технического знания. Обратимся к эволюции взаимоотношений техники и науки. Здесь можно выделить ряд этапов. Первый из них (ок. 1660 - 1750 гг.) начинается в эпоху Реставрации в Англии и распространения абсолютизма в Европе
1. Перспективы моделирования природно-технических систем в целях оценки их состояния
2. Анализ и оценка аппаратных средств современных ПЭВМ
4. Основные упражнения как средство развития физических качеств волейболисток
5. Мониторинг качества математического образования в естественно-техническом лицее
9. Гимнастика как средство развития двигательных качеств подростков
10. Анализ состава, структуры, динамики оборотных средств и оценка их оборачиваемости РУП ПСЗ "Оптрон"
12. Исторический анализ технических систем в прогнозном проекте
14. Эволюция подходов к управлению качеством продукции. Показатели системы качества продукции
15. Пути повышения энергоэффективности технических систем зданий
16. Военно-технические и экономические основы Военной доктрины
17. Оценка соответствия систем менеджмента качества (СМК)
18. Автоматизированная система распределения мест и оценок качества олимпиадных заданий
19. Автоматизированная система распределения мест и оценок качества олимпиадных заданий
20. Оценка качества телевизионного изображения
29. Оценка качества труда оператора
30. Методы оценки качества товара
32. Документирование экологической оценки и контроль качества
33. Экологическая оценка эффективности использования осадка сточных вод в качестве удобрений
34. Оценка имущества, полученного в качестве вклада в уставный капитал
35. Анализ и оценка качества некоторых молокосодержащих продуктов
37. Инструментальные методы оценки качества текстильных материалов
41. Оценка животных-производителей по качеству потомства на специальных станциях
43. Оценка качества программных комплексов
44. Критерии оценки СКУД. Классификация средств и систем контроля. Классификация СКУД
46. Оценка качества полукопчёных колбас
47. Товароведная характеристика и оценка качества виноградного вина
49. Фальсификация продовольственных товаров. Оценка качества консервов
50. Анализ ассортимента и оценка качества сыра, реализуемого в магазине
53. Оценка качества продукции ООО "Стародубский сыр"
57. Критерии оценки качества сестринской помощи
58. Современные подходы к оценке качества сестринской помощи
59. Качество решений: формирование и оценка
60. Оценка деловых качеств менеджера по управлению персоналом
62. Оценка качества продукции завода полистиролов ОАО "Нижнекамскнефтехим"
63. Оценка качества трудовой жизни
64. Психодиагностика в оценке качеств персонала
66. Методы оценки деловых и личных качеств руководителей и специалистов
67. Анализ проблем оценки качества электроэнергии
68. Математическая обработка результатов анализа и оценка их качества
69. Оценка деятельности по качеству и конкурентоспособности продукции в ООО "Махаон"
73. Сертификация систем управления качеством продукции /BACO/
75. Языковые средства оценки фантастического мира в британской фольклорной прозе
76. Основные положения моделирования систем обеспечения качества управления в экономике
78. Европейский языковой портфель - средство оценки и самооценки знаний учащихся по иностранным языкам
79. Индивидуальный подход как средство повышения качества обучения на уроках физики
81. Экономическая оценка средств производства и ценообразование товаров
82. Оценка и выбор CASE-средств
83. Профессионально важные качества лингвиста-переводчика и педагогические средства их формирования
84. Зоогигиеническая оценка систем содержания лошадей
85. Основные средства, их классификация и оценка в бухгалтерском учете
89. Разработка технологии горячего блюда из мяса птицы и подбор средств измерения для контроля качества
90. Сертификация систем качества
91. Контроль качества лекарственных средств на фармацевтическом предприятии
92. Оценка функционального состояния основных систем организма
93. Особенности систем менеджмента качества на металлургических предприятиях
94. Системные критерии технического уровня и качества изделий
95. Управление качеством продукции. Технический контроль
97. Традиционные и инновационные средства оценки результатов обучения