Методи науки – сукупність прийомів та операцій практичного та теоретичного пізнання дійсності.

Методи досліджень оптимізують діяльність людини, озброюють її найбільш раціональними засобами організації діяльності. А. П. Садохін крім виділення рівнів пізнання при класифікації наукових методів враховує критерій застосування методу та виділяє загальні, особливі та приватні методи наукового пізнання. Виділені методи часто поєднуються та комбінуються у процесі дослідження.

Загальні методи пізнання стосуються будь-якої дисципліни та дають змогу поєднати всі етапи процесу пізнання. Ці методи використовуються в будь-якій галузі дослідження і дозволяють виявляти зв'язки та ознаки досліджуваних об'єктів. В історії науки дослідники до таких методів відносять метафізичний та діалектичний методи. Приватні методи наукового пізнання – це методи, що застосовуються лише окремій галузі науки. Різні методи природознавства (фізики, хімії, біології, екології тощо) є приватними по відношенню до загального діалектичного методу пізнання. Іноді приватні методи можна використовувати поза тими галузей природознавства, у яких виникли.

Наприклад, фізичні та хімічні методи використовуються в астрономії, біології, екології. Часто дослідники застосовують комплекс взаємопов'язаних приватних методів вивчення одного предмета. Наприклад, екологія одночасно користується методами фізики, математики, хімії, біології. Приватні способи пізнання пов'язані з особливими способами. Особливі методи досліджують певні ознаки об'єкта, що вивчається. Вони можуть виявлятися на емпіричному та на теоретичному рівнях пізнання та бути універсальними.

Серед особливих емпіричних методів пізнання виділяють спостереження, вимір та експеримент.

Спостереження є цілеспрямований процес сприйняття предметів дійсності, чуттєве відображення об'єктів і явищ, в ході якого людина отримує первинну інформацію про навколишній світ. Тому дослідження найчастіше починається зі спостереження, і лише потім дослідники переходять до інших методів. Спостереження не пов'язані з якоюсь теорією, але мета спостереження завжди пов'язана з певною проблемною ситуацією.

Спостереження передбачає наявність певного плану дослідження, припущення, що піддається аналізу та перевірці. Спостереження використовують там, де не можна поставити прямий експеримент (у вулканології, космології). Результати спостереження фіксуються в описі, що відмічає ті ознаки та властивості об'єкта, що вивчається, які є предметом вивчення. Опис має бути максимально повним, точним та об'єктивним. Саме описи результатів спостереження становлять емпіричний базис науки, з їхньої основі створюються емпіричні узагальнення, систематизація і класифікація.

Вимір - це визначення кількісних значень (характеристик) сторін, що вивчаються, або властивостей об'єкта за допомогою спеціальних технічних пристроїв. Велику роль дослідженні грають одиниці виміру, з якими порівнюються отримані дані.

Експеримент - метод пізнання, з якого явища дійсності досліджуються в контрольованих і керованих умовах. Він відрізняється від спостереження втручанням у досліджуваний об'єкт, тобто активністю щодо нього. Проводячи експеримент, дослідник не обмежується пасивним спостереженням явищ, а свідомо втручається у природний перебіг їх протікання шляхом безпосереднього на досліджуваний процес чи зміни умов, у яких проходить цей процес.

Розвиток природознавства висуває проблему суворості спостереження та експерименту. Справа в тому, що вони потребують спеціальних інструментів і приладів, які останнім часом стають настільки складними, що самі починають впливати на об'єкт спостереження та експерименту, чого за умов не повинно бути. Це, перш за все, відноситься до досліджень у галузі фізики мікросвіту (квантової механіки, квантової електродинаміки тощо).

Аналогія - метод пізнання, у якому відбувається перенесення знання, отриманого під час розгляду будь-якого одного об'єкта, на інший, менш вивчений і в даний момент досліджуваний. Метод аналогії ґрунтується на подібності предметів за рядом будь-яких ознак, що дозволяє отримати цілком достовірні знання про предмет, що вивчається.

Застосування методу аналогії у науковому пізнанні потребує певної обережності. Тут надзвичайно важливо чітко виявити умови, за яких він працює найефективніше. Однак у тих випадках, коли можна розробити систему чітко сформульованих правил перенесення знань з моделі на прототип, результати та висновки за методом аналогії набувають доказової сили.

Аналіз - метод наукового пізнання, в основу якого покладено процедуру уявного чи реального розчленування предмета на його частини. Розчленування має на меті перехід від вивчення цілого до вивчення його частин і здійснюється шляхом абстрагування від зв'язку частин один з одним.

Синтез - це метод наукового пізнання, в основу якого покладено процедуру з'єднання різних елементів предмета в єдине ціле, систему, без чого неможливо справді наукове пізнання цього предмета. Синтез виступає як метод конструювання цілого, бо як метод уявлення цілого у вигляді єдності знань, отриманих з допомогою аналізу. У синтезі відбувається не просто об'єднання, а узагальнення аналітично виділених та вивчених особливостей об'єкта. Положення, одержувані в результаті синтезу, включаються до теорії об'єкта, яка, збагачуючись і уточнюючись, визначає шляхи нового наукового пошуку.

Індукція - метод наукового пізнання, що є формулюванням логічного висновку шляхом узагальнення даних спостереження та експерименту.
Дедукція – метод наукового пізнання, який полягає у переході від деяких загальних посилок до приватних результатів-наслідків.
Рішення будь-якої наукової проблеми включає висування різних здогадів, припущень, а найчастіше більш менш обґрунтованих гіпотез, за ​​допомогою яких дослідник намагається пояснити факти, що не вкладаються в старі теорії. Гіпотези виникають у невизначених ситуаціях, пояснення яких стає актуальним для науки. З іншого боку, лише на рівні емпіричних знань (і навіть лише на рівні їх пояснення) нерідко є суперечливі судження. Для вирішення цих проблем потрібне висунення гіпотез.

Гіпотеза є всяке припущення, здогад чи передбачення, що висувається усунення ситуації невизначеності у науковому дослідженні. Тому гіпотеза є не достовірне знання, а ймовірне, істинність чи хибність якого ще не встановлені.
Будь-яка гіпотеза має бути обов'язково обґрунтована або досягнутим знанням цієї науки, або новими фактами (невизначене знання для обґрунтування гіпотези не використовується). Вона має володіти властивістю пояснення всіх фактів, що належать до даної галузі знання, систематизації їх, а також фактів за межами даної галузі, передбачати появу нових фактів (наприклад, квантова гіпотеза М. Планка, висунута на початку XX ст., призвела до створення квантової механіки, квантової електродинаміки та ін. теорій). При цьому гіпотеза не повинна суперечити фактам, що вже є. Гіпотеза має бути або підтверджена, або спростована.

в) приватні методи - це методи, що діють або лише в межах окремої галузі природознавства, або за межами тієї галузі природознавства, де вони виникли. Такий метод кільцювання птахів, що застосовується у зоології. А методи фізики, використані інших галузях природознавства, призвели до створення астрофізики, геофізики, кристалофізики та інших. Нерідко застосовується комплекс взаємозалежних приватних методів вивчення одного предмета. Наприклад, молекулярна біологія одночасно користується методами фізики, математики, хімії, кібернетики.

Моделювання – метод наукового пізнання, заснований вивчення реальних об'єктів у вигляді вивчення моделей цих об'єктів, тобто. за допомогою вивчення більш доступних для дослідження та (або) втручання об'єктів-заступників природного чи штучного походження, які мають властивості реальних об'єктів.

Властивості будь-якої моделі не повинні, та й не можуть, точно і повністю відповідати всім властивостям відповідного реального об'єкта в будь-яких ситуаціях. У математичних моделях будь-який додатковий параметр може призвести до суттєвого ускладнення розв'язання відповідної системи рівнянь, необхідності застосування додаткових припущень, відкидання малих членів тощо, при чисельному моделюванні непропорційно зростає час обробки завдання комп'ютером, наростає помилка рахунку.

Різноманітність методів наукового пізнання створює труднощі у їх застосуванні та розумінні їхньої ролі. Ці проблеми вирішуються особливою галуззю знання – методологією. Основним завданням методології вивчення походження, сутності, ефективності, розвитку методів пізнання.



Дивіться також...
Шпаргалки з філософії для кандидатського мінімуму Частина 1
Філософія та природознавство: концепції взаємовідносин (метафізична, трансцендентальна, антиметафізична, діалектична).
Природа як об'єкт філософствування. Особливості пізнання природи.
Природознавство: його, сутність, структура. Місце природознавства у системі наук
Наукова картина світу та її історичні форми. Природничо картина природи
Проблема об'єктивності знання у сучасних природничих науках
Сучасна наука та зміна формування світоглядних установок техногенної цивілізації
Взаємодія природничих наук один з одним. Науки про неживу природу та науки про живу природу
Конвергенція природничо-соціально-гуманітарного знання в некласичній науці
Методи природознавства та його класифікація.
Математика та природознавство. Можливості застосування математики та комп'ютерного моделювання
Еволюція понять простору та часу в історії природознавства
Філософія та фізика. Евристичні можливості натурфілософії
Проблема дискретності матерії
Ідеї ​​детермінізму та індетермінізму в природознавстві
Принцип додатковості та її філософські інтерпретації. Діалектика та квантова механіка
Антропний принцип. Всесвіт як «екологічна ніша» людства.
Проблема походження Всесвіту. Моделі Всесвіту.
Проблема пошуку позаземних цивілізацій як міждисциплінарний напрямок наукового пошуку. Концепції ноокосмології (І. Шкловський, Ф. Дрейк, К. Саган).
. Філософські проблеми хімії. Співвідношення фізики та хімії.
. Проблема законів біології
Еволюційна теорія: її розвиток та філософські інтерпретації.
Філософія екології: Причини становлення.
Етапи розвитку наукової теорії біосфери.
Взаємодія людини та природи: шляхи її гармонізації.
Філософія медицини та медицина як наука. Філософські категорії та поняття медицини
Проблема походження та сутності життя в сучасній науці та філософії
Концепція інформації. Теоретико-інформаційний підхід у сучасній науці.
Штучний інтелект і проблема свідомості у сучасній науці та філософії
Кібернетика та загальна теорія систем, їх зв'язок із природознавством.
Роль ідей нелінійної динаміки та синергетики у розвитку сучасного природознавства.
Роль сучасного природознавства у подоланні світових криз.
Постнекласичне природознавство та пошук нового типу раціональності. Людинорозмірні об'єкти, що історично розвиваються, комплексні системи як об'єкти дослідження в постнекласичному природознавстві
Етичні проблеми сучасного природознавства. Криза ідеалу ціннісно-нейтрального наукового дослідження
Природознавство, технічні науки та техніка
All Pages

Методи природознавства та його класифікація.

З появою потреби отримання знань виникла потреба у аналізі та оцінці різних методів – тобто. у методології.

Конкретні наукові методи відбивають тактику дослідження, а загальнонаукові – стратегію.

Метод пізнання – спосіб організації засобів, прийомів теоретичної та практичної діяльності.

Метод є основним теоретичним інструментом здобуття та впорядкування наукового знання.

Види методів природознавства:

– загальні (стосуються будь-якої науки) – єдність логічного та історичного, сходження від абстрактного до конкретного;

- особливі (стосуються тільки однієї сторони об'єкта, що вивчається) - аналіз, синтез, порівняння, індукція, дедукція та ін;

– приватні, які діють лише у певній галузі знань.

Методи природознавства:

спостереження – початкове джерело інформації, цілеспрямований процес сприйняття предметів чи явищ, використовується там, де не можна поставити прямий експеримент, наприклад у космології (приватні випадки спостереження – порівняння та вимір);

аналіз – заснований на уявному чи реальному розчленуванні предмета на частини, коли від цільного опису об'єкта переходять до його будови, складу, ознак і властивостей;

синтез – заснований на поєднанні різних елементів предмета в єдине ціле та узагальнення виділених та вивчених особливостей об'єкта;

індукція – полягає у формулюванні логічного висновку на основі узагальнень даних експерименту та спостережень; логічні міркування йдуть від частки до загального, забезпечуючи краще осмислення та перехід на більш загальний рівень розгляду проблеми;

дедукція – метод пізнання, що полягає у переході від деяких загальних положень до приватних результатів;

гіпотеза – припущення, що висувається для вирішення невизначеної ситуації, вона покликана пояснити чи систематизувати деякі факти, які стосуються даної галузі знання чи перебувають поза її межами, але у своїй не суперечити вже існуючим. Гіпотеза має бути підтверджена або спростована;

метод порівнянь – застосовується при кількісному зіставленні досліджуваних властивостей, параметрів об'єктів чи явищ;

експеримент – дослідне визначення параметрів досліджуваних об'єктів чи предметів;

моделювання - створення моделі цікавого дослідника предмета або об'єкта і проведення над ним експерименту, спостереження та подальше накладення отриманих результатів на об'єкт, що вивчається.

Загальні методи пізнання стосуються будь-якої дисципліни та дають змогу поєднати всі етапи процесу пізнання. Ці методи використовуються в будь-якій галузі дослідження і дозволяють виявляти зв'язки та ознаки досліджуваних об'єктів. В історії науки дослідники до таких методів відносять метафізичний та діалектичний методи. Приватні методи наукового пізнання – це методи, що застосовуються лише окремій галузі науки. Різні методи природознавства (фізики, хімії, біології, екології тощо) є приватними по відношенню до загального діалектичного методу пізнання. Іноді приватні методи можна використовувати поза тими галузей природознавства, у яких виникли. Наприклад, фізичні та хімічні методи використовуються в астрономії, біології, екології. Часто дослідники застосовують комплекс взаємопов'язаних приватних методів вивчення одного предмета. Наприклад, екологія одночасно користується методами фізики, математики, хімії, біології. Приватні способи пізнання пов'язані з особливими способами. Особливі методи досліджують певні ознаки об'єкта, що вивчається. Вони можуть виявлятися на емпіричному та на теоретичному рівнях пізнання та бути універсальними.

Спостереження є цілеспрямований процес сприйняття предметів дійсності, чуттєве відображення об'єктів і явищ, в ході якого людина отримує первинну інформацію про навколишній світ. Тому дослідження найчастіше починається зі спостереження, і лише потім дослідники переходять до інших методів. Спостереження не пов'язані з якоюсь теорією, але мета спостереження завжди пов'язана з певною проблемною ситуацією. Спостереження передбачає наявність певного плану дослідження, припущення, що піддається аналізу та перевірці. Спостереження використовують там, де не можна поставити прямий експеримент (у вулканології, космології). Результати спостереження фіксуються в описі, що відмічає ті ознаки та властивості об'єкта, що вивчається, які є предметом вивчення. Опис має бути максимально повним, точним та об'єктивним. Саме описи результатів спостереження становлять емпіричний базис науки, з їхньої основі створюються емпіричні узагальнення, систематизація і класифікація.

Вимір - це визначення кількісних значень (характеристик) сторін, що вивчаються, або властивостей об'єкта за допомогою спеціальних технічних пристроїв. Велику роль дослідженні грають одиниці виміру, з якими порівнюються отримані дані.

Експеримент – складніший метод емпіричного пізнання проти спостереженням. Він являє собою цілеспрямований і строго контрольований вплив дослідника на об'єкт, що цікавить, або явище для вивчення його різних сторін, зв'язків і відносин. У результаті експериментального дослідження вчений втручається у природний перебіг процесів, перетворює об'єкт дослідження. Специфіка експерименту полягає також у тому, що він дозволяє побачити об'єкт чи процес у чистому вигляді. Це відбувається за рахунок максимального виключення впливу сторонніх факторів.

Абстрагування - уявне відволікання від усіх властивостей, зв'язків і відносин об'єкта, що вивчається, які вважають несуттєвими. Такими є моделі точки, прямої лінії, кола, площини. Результат процесу абстрагування називається абстракцією. Реальні об'єкти в якихось завданнях можуть бути замінені цими абстракціями (Землю при русі навколо Сонця можна вважати матеріальною точкою, але не можна під час руху по її поверхні).

Ідеалізація представляє операцію уявного виділення якогось одного важливого для даної теорії властивості або відношення, уявного конструювання об'єкта, наділеного цією властивістю (стосунком). В результаті ідеальний об'єкт має тільки цю властивість (відносини). Наука виділяє в реальній дійсності загальні закономірності, які є суттєвими і повторюються в різних предметах, тому доводиться йти на відволікання від реальних об'єктів. Так утворюються такі поняття, як «атом», «безліч», «абсолютно чорне тіло», «ідеальний газ», «суцільне середовище». Отримані в такий спосіб ідеальні об'єкти насправді немає, оскільки у природі може бути предметів і явищ, мають лише одне властивість чи якість. При застосуванні теорії необхідно знову зіставити отримані та використані ідеальні та абстрактні моделі з реальністю. Тому важливим є вибір абстракцій відповідно до їх адекватності даної теорії та подальше виключення їх.

Серед особливих універсальних методів досліджень виділяють аналіз, синтез, порівняння, класифікацію, аналогію, моделювання.

Аналіз – одна з початкових стадій дослідження, коли від цільного опису об'єкта переходять до його будову, складу, ознак і властивостей. Аналіз – метод наукового пізнання, основу якого лежить процедура уявного чи реального поділу об'єкта на складові його частини та його окреме вивчення. Неможливо пізнати сутність об'єкта, лише виділяючи у ньому елементи, у тому числі він складається. Коли шляхом аналізу зокрема об'єкта досліджуваного вивчені, він доповнюється синтезом.

Синтез – метод наукового пізнання, основу якого лежить об'єднання виділених аналізом елементів. Синтез виступає не як метод конструювання цілого, а як метод уявлення цілого у формі єдиних знань, отриманих за допомогою аналізу. Він показує місце та роль кожного елемента у системі, їх зв'язок з іншими складовими частинами. Аналіз фіксує переважно те специфічне, що відрізняє частини друг від друга, синтез – узагальнює аналітично виділені та вивчені особливості об'єкта. Аналіз та синтез беруть свій початок у практичній діяльності людини. Людина навчилася подумки аналізувати і синтезувати лише з основі практичного поділу, поступово осмислюючи те, що відбувається з об'єктом і під час практичних дій із нею. Аналіз та синтез є компонентами аналітико-синтетичного методу пізнання.

Порівняння – спосіб наукового пізнання, що дозволяє встановити подібність і відмінність досліджуваних об'єктів. Порівняння лежить в основі багатьох природничих вимірювань, що становлять невід'ємну частину будь-яких експериментів. Порівнюючи об'єкти між собою, людина отримує можливість правильно пізнавати їх і цим правильно орієнтуватися в навколишньому світі, цілеспрямовано впливати на нього. Порівняння має значення, коли порівнюються дійсно однорідні та близькі за своєю сутністю об'єкти. Метод порівняння виділяє відмінності досліджуваних об'єктів та становить основу будь-яких вимірів, тобто основу експериментальних досліджень.

Класифікація - метод наукового пізнання, який об'єднує в один клас об'єкти, максимально подібні один до одного в суттєвих ознаках. Класифікація дозволяє звести накопичений різноманітний матеріал до порівняно невеликій кількості класів, типів і форм і виявити вихідні одиниці аналізу, виявити стійкі ознаки та відносини. Як правило, класифікації виражаються у вигляді текстів природними мовами, схем і таблиць.

Аналогія – спосіб пізнання, у якому відбувається перенесення знання, отриманого під час розгляду будь-якого об'єкта, на інший, менш вивчений, але схожий з першим за якимись істотними властивостями. Метод аналогії ґрунтується на подібності предметів за рядом будь-яких ознак, причому подібність встановлюється в результаті порівняння предметів між собою. Отже, основу методу аналогії лежить метод порівняння.

Метод аналогії тісно пов'язаний з методом моделювання, який є вивчення яких-небудь об'єктів за допомогою моделей з подальшим перенесенням отриманих даних на оригінал. В основі цього методу лежить суттєва схожість об'єкта-оригіналу та його моделі. У сучасних дослідженнях використовують різні види моделювання: предметне, уявне, символічне, комп'ютерне.

СЛОВІСНІ МЕТОДИ НАВЧАННЯ.

Словесні методи посідають чільне місце у системі методів навчання. Існували періоди, коли вони були майже єдиним способом передачі знань. Прогресивні педагоги – Я.А. Коменський, К.Д. Ушинський та інших. - виступали проти абсолютизації їх значення, доводили необхідність доповнення їх наочними та практичними методами. Нині часто називають їх застарілими, “неактивними”. До оцінки цієї групи методів треба підходити об'єктивно. Словесні методи дозволяють у найкоротший термін передати велику за обсягом інформацію, поставити перед учнями проблеми та вказати шляхи їх вирішення. За допомогою слова вчитель може викликати у свідомості дітей яскраві картини минулого, сьогодення та майбутнього людства. Слово активізує уяву, пам'ять, почуття учнів.

Словесні методи поділяються такі види: розповідь, пояснення, розмова, дискусія, лекція, робота з книгою.

Розповідь – це монологічний виклад навчального матеріалу, що застосовується для послідовного, систематизованого, дохідливого та емоційного піднесення знань. Цей метод найчастіше застосовується у початковій школі. До розповіді вчитель звертається, коли дітям необхідно повідомити яскраві, нові факти, події, те, чого діти що неспроможні спостерігати безпосередньо. Розповідь – потужне джерело впливу на розумову діяльність, уяву, емоції молодших школярів, розширення їхнього кругозору. Основними засобами навчання є: мова, ілюстрації, методичні та мнемонічні прийоми, логічні прийоми порівняння, зіставлення, резюмування.

Основними умовами успішності цього методу є:

· успішне поєднання поєднання з іншими методами:

· позитивно-емоційне сприйняття;

· умови (час, місце);

· неперевантаженість фактами;

· вміння вчителя розповідати.

До розповіді як методу викладу нових знань зазвичай пред'являється ряд педагогічних вимог:

Розповідь має забезпечувати ідейно-моральну спрямованість викладання;

Утримувати лише достовірні та науково перевірені факти;

Включати достатню кількість яскравих і переконливих прикладів, фактів, що доводять правильність положень, що висуваються;

мати чітку логіку викладу;

бути емоційним;

Викладатися простою та доступною мовою;

Відбивати елементи особистої оцінки та ставлення вчителя до фактів, подій, що викладаються.

Бесіда - діалогічний метод навчання, у якому вчитель шляхом постановки ретельно продуманої системи питань підводить учнів до розуміння нового матеріалу чи перевіряє засвоєння ними вже вивченого. Розмова належить до найстаріших методів дидактичної роботи. Її майстерно використовував Сократ, від імені якого й відбулося поняття “сократична бесіда”. Залежно від конкретних завдань, зміст навчального матеріалу, рівня творчої, пізнавальної діяльності учнів, місця розмови у дидактичному процесі виділяють різні види розмов. Широке поширення має евристична розмова (від слова "еврика" - знаходжу, відкриваю). У ході евристичної бесіди вчитель, спираючись на наявні в учнів знання та практичний досвід, підводить їх до розуміння та засвоєння нових знань, формулювання правил і висновків. Якщо розмова передує вивченню нового матеріалу, її називають вступною або вступною. Мета такої розмови у тому, щоб викликати в учнів стан готовності до пізнання нового. Закріплювальні розмови використовуються після вивчення нового матеріалу.

Під час розмови питання можуть бути адресовані одному учневі (індивідуальна розмова) чи учнями всього класу (фронтальна розмова). Однією з різновидів розмови є співбесіда. Воно можна проводити як із класом загалом, і з окремими групами учнів. Особливо корисно організовувати співбесіду у старших класах, коли учні виявляють більше самостійності у судженнях, можуть ставити проблемні питання, висловлювати свою думку щодо тих чи інших тем, поставлених учителем на обговорення.

Успіх проведення розмов багато в чому залежить від правильності постановки питань. Запитання задаються вчителем всьому класу, щоб учні готувалися до відповіді. Питання мають бути короткими, чіткими, змістовними, сформульованими так, щоб будили думку учня. Не слід ставити подвійних питань, що підказують або наштовхують на вгадування відповіді. Не слід формулювати альтернативних питань, які потребують однозначних відповідей типу “так” чи “ні”.

Загалом метод бесіди має таку перевагу:

Активізує учнів;

Розвиває їхню пам'ять і мовлення;

Робить відкритими знання учнів;

Має велику виховну силу;

Є гарним діагностичним засобом.

Недоліки методу розмови:

Потребує багато часу;

Містить елемент ризику (школяр може дати неправильну відповідь, яка сприймається іншими учнями та фіксується у їх пам'яті);

Необхідний запас знань

Пояснення – словесне тлумачення предметів, явищ, закономірностей, зв'язків, найчастіше монологічний виклад. Пояснення буває як і «чистому» вигляді, тобто вчитель використовує лише цей метод, і частиною розмови, оповідання, чи, навпаки, до структури пояснення входять елементи розмови, оповідання тощо. Використання методу пояснення вимагає:

Точного та чіткого формулювання завдання, суті проблеми, питання;

Послідовного розкриття причинно-наслідкових зв'язків, аргументації та доказів;

використання порівняння, зіставлення, аналогії;

Залучення яскравих прикладів;

Бездоганної логіки викладу.

Пояснення як спосіб навчання широко використовується у роботі з дітьми різних вікових груп. Однак у середньому та старшому шкільному віці, у зв'язку з ускладненням навчального матеріалу та зростаючими інтелектуальними можливостями учнів, використання цього стає більш необхідним, ніж у роботі з молодшими школярами. Як самостійний метод пояснення найчастіше виступає у ролі інструктування: як писати виклад, як зробити лабораторну роботу і т.д.

Робота з підручником та книгою- найважливіший спосіб навчання. У початкових класах робота з книгою здійснюється головним чином під час уроків під керівництвом вчителя. Надалі школярі дедалі більше вчаться працювати із книгою самостійно. Існує низка прийомів самостійної роботи з друкованими джерелами. Основні з них:

- Конспектування- короткий виклад, короткий запис змісту прочитаного. Конспектування ведеться від першої (від себе) чи від третьої особи. Конспектування від першої особи краще розвиває самостійність мислення.

- Складання плану тексту . План може бути простим і складним. Для складання плану необхідно після прочитання тексту розбити його на частини та озаглавити кожну частину.

- Тезування- короткий виклад основних думок прочитаного.

- Цитування- Дослівна витримка з тексту. Обов'язково зазначаються вихідні дані (автор, назва роботи, місце видання, видавництво, рік видання, сторінка).

- Анотування- короткий згорнутий виклад змісту прочитаного без втрати суттєвого сенсу.

- рецензування - Написання короткого відгуку з вираженням свого відношення про прочитане.

- Складання довідки - відомостей про щось, отримані після пошуків. Довідки бувають статичні, біографічні, термінологічні, географічні тощо.

- Складання формально-логічної моделі - словесно-схематичного зображення прочитаного.

- Складання тематичного тезаурусу - упорядкованого комплексу базових понять із розділу, теми.

- Складання матриці ідей - Порівняльних характеристик однорідних предметів, явищ у працях різних авторів.

ПРАКТИЧНІ МЕТОДИ НАВЧАННЯ

ПОЧАТКОВОГО ПРИРОДНИКУ.

Практичні методи навчання у природознавстві засновані на практичній діяльності учнів. Вони сприяють формуванню практичні вміння та навички. У початковій школі в природознавстві до практичних методів відноситься спостереження, розпізнавання та визначення ознак, моделювання та експеримент чи досвід. Також можна виділити різновиди практичних робіт, наприклад з географічною картою. Практичні методи навчання охоплюють широкий діапазон різних видів діяльності учнів. Під час використання практичних методів застосовуються прийоми:

· постановки завдання,

· планування його виконання,

· управління процесом виконання,

· оперативного стимулювання, регулювання та контролю,

· аналізу підсумків практичної роботи,

· виявлення причин недоліків,

· коригування навчання для повного досягнення мети.

На уроці необхідно приймати оптимальне рішення при виборі практичних методів навчання, як і будь-яких інших. Наприклад:

· За розв'язання яких завдань цей метод застосовується особливо успішно? Для розвитку практичних умінь та навичок.

· За якого змісту навчального матеріалу особливо раціонально застосовувати цей метод? Коли зміст теми включає практичні вправи, проведення дослідів.

· За яких особливостях учнів раціонально застосовувати цей метод? Коли учні готові до виконання практичних завдань.

· Які можливості повинен мати викладач для використання цього методу? Коли викладач має необхідний матеріал для проведення дослідів та вправ.

Спостереження.

Спостереження, як спосіб навчання, є активну форму чуттєвого пізнання. Найчастіше цей метод використовується щодо навчальних предметів природного циклу. Спостереження можуть проводитися як під керівництвом вчителя, і самостійно учнями за завданням вчителя.При використанні даного методу потрібна ретельна підготовка: необхідно попередити учнів про побічні явища, навчити їх фіксувати та обробляти дані спостережень тощо. Цей метод сприяє виробленню навичок самостійної роботи, має велике пізнавальне та виховне значення.

Види спостережень:

· у класі чи на природі.

· за об'єктами неживої природи;

· за явищами неживої природи;

· за об'єктами живої природи;

· фронтальні, групові або індивідуальні.

Діти спостерігають самостійно чи під безпосереднім контролем вчителя.Вимоги: 1) Конкретність 2) Систематичність Спостереження – важливе джерело знань про навколишній світ. Вони дають основу, яку надалі будуються розумові операції. Спостереження є засобом розвитку мислення. Будь-які спостереження починаються з постановки мети, визначення об'єкта. p align="justify"> Важливою умовою спостереження є розумний відбір об'єктів. Етапи спостереження: 1) Розгляд об'єкта загалом (щоб сформувати цілісне уявлення про об'єкт). 2) Робота з розгляду частин об'єкта. 3) Узагальнення побаченого. Прийоми закріплення спостереження: 1) Розглянути об'єкт, потім заплющити очі і подумки його уявити. 2) Імітація. 3) Порівняння. 4) Робота з ілюстрацією. 5) Самостійне проведення спостереження.

Метод розпізнавання та визначення ознак.

Основа методу – аналіз зовнішніх, морфологічних та частково анатомічних особливостей предметів. Застосовується під час роботи з роздавальним матеріалом, коли виникає необхідність скласти характеристику предметів, явищ, виділити їх ознаки, визначити місце цього предмета, явища. При використанні методу потрібний інструктаж. Наприклад: вивчення особливостей рослин; вивчення термометра. Метод Моделювання. Види: · матеріальні (глобус) · ідеальні (умоглядні, подумки побудовані) · образні (будуються з · чуттєво наочних елементів) · знакові (умовні позначення) Тобто дитина на основі створеного образу сама робить модель.

Пізнавальні (дидактичні) ігри.

Це спеціально створенодані ситуації, що моделюють реальність, з яких учням пропонується знайти вихід. Головне призначення даного методу -стимулювати пізнавальний процес. Сучасні дидактичні ігри в початковій школі - це премайнові ігри за правилами .

Ігри мають багато функцій: активізують пізнавальні процеси; виховують інтерес та уважність дітей; розвивають способності; вводять дітей у життєві ситуації; навчають їх діяти за правилами; розвивають допитливість, уважність; закріплюють знання, вміння.Правильно побудована гра збагачує процес мислення індивідуальними почуттями, розвиває саморегу ляцію, зміцнює волю дитини.Найбільш поширені сюжетно-рольові ігри, ігри-вправиня, ігри-драматизації, ігри-конструювання. У навчальному процесіможуть використовуватися лише елементи дидактичної гри - граня ситуація, прийом, вправа.Основні вимоги, які повинні дотримуватись вчителі при плануванні та проведенні дидактичних ігор: гра повинна органічно випливати з логіки навчально-виховного процесу, а не бути до нього штучно прив'язана;повинна мати цікаве, приприваблива назва; містити справді ігрові елементи;мати обов'язкові правила, які не можна порушувати; утримувати лічилки, рими, вірші.

Метод Експеримент чи досліди.

Застосовуючи ті чи інші методи та прийоми активізації, необхідно завжди враховувати існуючий рівень розвитку пізнавальних здібностей учнів. Складні пізнавальні завдання можна пред'являти лише учням, які мають високий рівень розвитку пізнавальних здібностей. Завдання, не співвіднесені з рівнем розвитку пізнавальних сил учня, перевищують можливості учня, що висувають щодо нього вимоги, значно випереджають рівень наявного в нього розвитку, що неспроможні зіграти позитивну роль навчанні. Вони підривають у учнів віру у свої сили та здібності.

Одним із найважливіших практичних методів навчання є експеримент. Він відіграє особливу роль у навчанні.

Отже, що таке експеримент?

Слово " експеримент"походить від грецького слова і перекладається як "проба, досвід".

"Сучасний словник іншомовних слів" (1994) містить таке визначення: експеримент -це "1. науково поставлений досвід, спостереження досліджуваного явища в умовах, що науково враховуються, що дозволяють стежити за перебігом явища і багаторазово відтворювати його при повторенні цих умов; 2. взагалі досвід, спроба здійснити щось".

"Велика Радянська енциклопедія" додає: "Відрізняючись від спостереження активним оперуванням об'єктом, що вивчається, експеримент здійснюється на основі теорії, визначає постановку завдань і інтерпретацію його результатів".

"Експеримент... - планомірне проведення спостереження. Тим самим людина створює можливість спостережень, на основі яких складається його знання про закономірності в явищі, що спостерігається" ("Коротка філософська енциклопедія", 1994).

"Експеримент... чуттєво - предметна діяльність у науці; у вужчому значенні слова - досвід, відтворення об'єкта пізнання, перевірка гіпотез тощо.". "Радянський енциклопедичний словник" (1997);

З наведених вище визначень видно, що у вузькому значенні слова терміни " досвід " і " експеримент " є синонімами: " Поняття досвід сутнісно збігається з категорією практики, зокрема, експерименту, спостереження " (БСЕ, 1974). Однак у широкому розумінні "досвід виступає і як процес впливу людини на зовнішній світ, і як результат цього впливу у вигляді знань та умінь" ("Радянський енциклопедичний словник"). У науці експеримент використовується отримання знань, невідомих людству загалом. У процесі навчання він застосовується для здобуття знань, невідомих даній конкретній людині.Експеримент знайомить учнів із самими явищами. Він допомагає викликати інтерес до предмета, навчити спостерігати процеси, освоїти прийоми роботи, сформувати практичні навички та вміння.

Експеримент можна розділити на два види: демонстраційний та учнівський. Демонстраційним називають експеримент, який проводиться у класі вчителем, лаборантом чи іноді одним із учнів. Демонстраційний експеримент дає можливість вчителю формувати інтерес до предмета у школярів, навчити їх виконувати певні операції; прийомів лабораторної техніки Вимоги:

- Наочність

- Простота

- Безпека експерименту

- Надійність

-

Слід пам'ятати, що експеримент - це метод дослідження, тому краще провести меншу кількість, але кожен досвід повинен бути пояснений. Експеримент, як метод навчання, має великі навчальні можливості у розвитку пізнавальної діяльності школярів. Кожен учень повинен розуміти, для чого він робить досвід і як треба вирішити поставлене перед ним завдання. Він вивчає речовини органолептично або за допомогою приладів та індикаторів, розглядає деталі приладу або весь прилад. Виконуючи досвід, учень оволодіває прийомами та маніпуляціями, спостерігає та помічає особливості ходу процесу, відрізняє важливі зміни. Зробивши досвід, він повинен скласти звіт.

Опора на конкретний образ, формування його - функція наочності.

спонукальна функція обумовлена ​​можливістю експерименту посилити пізнавальну активність учнів і основі формувати стійкий інтерес до предмета.

Світоглядну функцію важко переоцінити. Наукове бачення світу не може скластися без спостережень за явищами, що оточують нас, без дослідів із ними.

Методологічна функція у тому, що дозволяє чітко позначити етапи пізнання. Тут експеримент у переважній більшості випадків є джерелом протиріч, відповідальний за виділення групи вихідних фактів, вивчення поведінки матеріальної моделі при виділенні гіпотези, нарешті, лише експеримент може дати висновок про достовірність логічних наслідків із гіпотези. По-друге, чітко відображаються структура, засоби та методи наукового експерименту.

Навчальне - контролююча функція обумовлена ​​тим, що експеримент став провідним наочним та практичним методом навчання. Вивчити глибину розуміння предмета школярами вчитель може об'єктивно, якщо одним із завдань запропонує провести короткочасний досвід і пояснити отримані результати.

Морально – трудова функція передбачає формування в учнів позитивного ставлення до праці, виховання таких моральних якостей наполегливість, відповідальність, цілеспрямованість, акуратність, ощадливість, ініціативу тощо.

Раціонально – особистісна функція спрямована на розвиток у учнів мислення та пов'язаних з цим таких індивідуальних якостей як творчість та самостійність.

Головна перевага застосування методу експерименту полягає в тому, що в його процесі:

Діти отримують реальні уявлення про різні сторони об'єкта, що вивчається, про його взаємини з іншими об'єктами і з середовищем проживання.

Йде збагачення пам'яті дитини, активізуються її розумові процеси, оскільки постійно виникає необхідність здійснювати операції аналізу та синтезу, порівняння та класифікації, узагальнення.

Розвивається мова дитини, оскільки їй необхідно давати звіт про побачене, формулювати виявлені закономірності та висновки.

Відбувається накопичення фонду розумових прийомів та операцій, що розглядаються як розумові вміння.

Він важливий і для формування самостійності, цілепокладання, здатності перетворювати будь-які предмети та явища для досягнення певного результату.

У процесі експериментальної діяльності розвивається емоційна сфера дитини, творчі здібності, формуються трудові навички, зміцнюється здоров'я з допомогою підвищення рівня рухової активності.

Класифікація експериментів.

Експерименти класифікуються за різними принципами.

За характером об'єктів, що використовуються в експерименті: досліди: з рослинами; з тваринами; з об'єктами неживої природи; об'єктом яких є людина.

За місцем проведення дослідів: у груповій кімнаті; на ділянці; у лісі, у полі тощо.

За кількістю дітей: індивідуальні; групові; колективні.

Внаслідок їх проведення: випадкові; заплановані; поставлені у відповідь питання дитини.

За характером включення до педагогічного процесу: епізодичні (що проводяться час від часу); систематичні.

За тривалістю: короткочасні (5 – 15 хв.); тривалі (понад 15 хв.).

За кількістю спостережень за одним і тим самим об'єктом: одноразові; багаторазові, чи циклічні.

За місцем у циклі: первинні; повторні; заключні та підсумкові.

За характером розумових операцій: констатуючі (що дозволяють побачити якийсь один стан об'єкта або одне явище поза зв'язком з іншими об'єктами та явищами); порівняльні (що дозволяють побачити динаміку процесу чи відзначити зміни у стані об'єкта); узагальнюючі (експерименти, у яких простежуються загальні закономірності процесу, досліджуваного раніше окремих етапах).

За характером пізнавальної діяльності дітей: ілюстративні (дітям все відомо, і експеримент лише підтверджує знайомі факти); пошукові (діти не знають заздалегідь, яким буде результат); розв'язання експериментальних завдань.

За способом застосування в аудиторії: демонстраційні; фронтальні.

Кожен із видів експериментування має свою методику проведення, свої плюси та мінуси.

Так само експеримент можна поділити на два види: демонстраційний та учнівський. Демонстраційним називаютьексперимент, який проводиться у класі вчителем, лаборантом чи іноді одним із учнів. Демонстраційний експеримент дає можливість вчителю формувати інтерес до предмета у школярів, навчити їх виконувати певні операції; прийомів лабораторної техніки Вимоги:

- Наочність. Експеримент слід проводити так, щоб явище можна було спостерігати з будь-якої точки класу. Стіл викладача не повинен бути захаращений зайвими предметами, щоб було видно руки вчителя. Ви можете використовувати підйомний столик або кодоскоп.

- Простота. Прилад, у якому демонструють експеримент, повинен містити зайвих деталей і нагромаджень, щоб увага учнів не відволікалося від процесу. Не слід захоплюватися ефектними дослідами, тому що менш ефектні досліди не матимуть уваги.

- Безпека експерименту . Вчитель несе відповідальність за безпеку учнів, тому в кабінеті повинні знаходитись засоби пожежної безпеки, витяжна шафа для проведення робіт із шкідливими та пахучими речовинами, засоби для надання першої. Під час небезпечних дослідів слід використовувати захисний екран.

- Надійність. Досвід завжди повинен вдаватися, і з цією метою техніка експерименту перед його проведенням має бути ретельно відпрацьована, всі операції мають бути чіткими, впевненими; неприпустима неохайність у оформленні досвіду. Вчитель повинен стежити за своїм зовнішнім виглядом та поведінкою. У разі невдачі необхідно з'ясувати її причину, і досвід на наступному уроці повторити.

- Необхідність пояснення експерименту . Будь-який досвід має супроводжуватися словом вчителя. Паузи, що виникають, можна використовувати для організації діалогу зі школярами, з'ясування умов проведення експерименту.

Слід пам'ятати, що експеримент - це метод дослідження, тому краще провести меншу кількість, але кожен досвід повинен бути пояснений.

Учнівський експеримент- Це вид самостійної роботи. Він не лише збагачує учнів новими знаннями, поняттями, навчаннями, а й доводить істинність набутих ними знань, що забезпечує глибше розуміння та засвоєння матеріалу. Він дозволяє повніше здійснювати принцип зв'язку теорії з практикою. Учнівський експеримент поділяють на лабораторні досліди та практичні заняття.

Заключним етапом експерименту є підбиття підсумків та формулювання висновків. При формулюванні висновків необхідно стимулювати розвиток промови дітей шляхом постановки неповторних за змістом питань, які вимагають від дітей розгорнутої відповіді. При аналізі та фіксуванні отриманих результатів необхідно пам'ятати, що непередбачений результат не є неправильним.

Вправи.

Під вправами розуміють повторне (багаторазове) виконання розумової чи практичної дії з метою оволодіння ним чи підвищення його якості. Вправи застосовуються щодо всіх предметів і різних етапах навчального процесу. Характер і методика вправ залежить від особливостей навчального предмета, конкретного матеріалу, питання, що вивчається, і віку учнів. Вправи за своїм характером поділяються на усні, письмові, графічні та навчально-трудові. За виконання кожного їх учні здійснюють розумову і практичну роботу. За рівнем самостійності учнів під час виконання вправ виділяють: · вправи з відтворення відомого з метою закріплення - вправи, що відтворюють; · вправи щодо застосування знань у нових умовах - тренувальні вправи; Якщо під час виконання дій учень про себе чи вголос промовляє, коментує майбутні операції, такі вправи називають коментованими. Коментування дій допомагає вчителю виявляти типові помилки, вносити корективи у дії учнів. Розглянемо особливості застосування вправ. Усні вправи сприяють розвитку логічного мислення, пам'яті, мови та уваги учнів. Вони відрізняються динамічності, не вимагають витрат часу на ведення записів. Письмові вправи використовуються для закріплення знань та вироблення умінь у їх застосуванні. Використання їх сприяє розвитку логічного мислення, культури писемного мовлення, самостійності у роботі. Письмові вправи можуть поєднуватися з усними та графічними. До графічних вправ належать: · роботи учнів зі складання схем, креслень, графіків, технологічних карт, · виготовлення альбомів, плакатів, стендів, виконання замальовок під час проведення · лабораторно-практичних робіт, екскурсій та ін. Графічні вправи виконуються зазвичай одночасно з письмовими та вирішують єдині навчальні завдання. Застосування їх допомагає учням краще сприймати, осмислювати та запам'ятовувати навчальний матеріал, сприяє розвитку просторової уяви. Графічні роботи залежно від ступеня самостійності учнів за її виконанні можуть мати відтворюючий, тренувальний чи творчий характер. До навчально-трудових вправ належать · практичні роботи учнів, які мають виробничо-трудову спрямованість. Метою цих вправ є застосування теоретичних знань учнів у праці. Такі вправи сприяють трудовому вихованню учнів. Вправи є ефективними лише за дотримання низки вимог до них: · свідомий підхід учнів до виконання; · дотримання дидактичної послідовності у виконанні вправ - спочатку вправи з заучування та запам'ятовування навчального матеріалу, потім - на відтворення - застосування раніше засвоєного - · самостійне перенесення вивченого в нестандартні ситуації - на творче · застосування, за допомогою якого забезпечується включення нового матеріалу до системи вже засвоєних знань, умінь та навичок. Вкрай необхідні і проблемно-пошукові вправи, які формують у учнів здатність до припущення, інтуїцію. Практичні роботи проводяться після вивчення великих розділів, тим самим носять узагальнюючий характер. Вони можуть проводитися у класі, а й поза школи (вимірювання біля, робота на пришкільному ділянці). Лабораторні роботи. Лабораторні роботи - проведення учнями за завданням вчителя дослідів з використанням приладів, застосуванням інструментів та інших технічних пристосувань, тобто. це вивчення учнями будь-яких явищ з допомогою спеціального устаткування. Проводяться лабораторні роботи у ілюстративному чи дослідному плані. Різновидом дослідницьких лабораторних робіт можуть бути тривалі спостереження учнів за окремими явищами, а саме: над зростанням рослин та розвитком тварин, над погодою, вітром, хмарністю, поведінкою річок та озер залежно від погоди тощо. У деяких школах практикуються в порядку лабораторної роботи доручення школярам збору та поповнення експонатами місцевих краєзнавчих музеїв або шкільних музеїв, вивчення фольклору свого краю та ін. , таблиці. Лабораторна робота може бути частиною уроку, займати урок і більше.

НАГЛЯДНІ МЕТОДИ НАВЧАННЯ.

До наочних методів належить демонстрація натуральних об'єктів, демонстрація дослідів, демонстрація зображень чи об'єктів, чи явищ. Наочні методи застосовуються всіх етапах педагогічного процесу. Їхня роль полягає в тому, щоб забезпечити всебічне образне сприйняття, дати опору для мислення. Демонстрація– це сукупність дій вчителя, що полягає у показі учням самих предметів, їх моделей чи зображень чи відповідне пояснення їх ознак.

Основними засобами демонстрації є: досліджувані об'єкти (в натуральному вигляді), штучні замінники натуральних об'єктів.

Успішність цього методу є:

· активну участь учнів;

· правильний вибір об'єктів;

· вміння педагога звернути увагу учнів на суттєвісторони явищ;

· поєднання коїться з іншими методами.

При використанні наочних методів навчання необхідно дотримуватися низки умов:

а) наочність, що застосовується, повинна відповідати віку учнів;

б) наочність повинна використовуватися в міру і показувати її слід поступово і лише у відповідний момент уроку;

в) спостереження має бути організоване таким чином, щоб усі учні могли добре бачити предмет, що демонструється;

г) необхідно чітко виділяти головне, суттєве під час показу ілюстрацій;

д) детально продумувати пояснення, що даються під час демонстрації явищ;

е) демонстрована наочність має бути точно узгоджена зі змістом матеріалу;

ж) залучати самих учнів до знаходження бажаної інформації у наочному посібнику чи демонстраційному устрої.

Наочні методи навчання умовно можна поділити на великі групи:

· методи ілюстрацій;

· метод демонстрацій.

Метод ілюстрацій передбачає показ учням ілюстративних посібників: плакатів, карт, замальовок на дошці, картин, портретів вчених та ін.
Метод демонстрацій зазвичай пов'язані з демонстрацією приладів, дослідів, технічних установок, різноманітних препаратів. До демонстраційних методів відносять також показ кінофільмів та діафільмів. Такий підрозділ засобів наочності на ілюстративні та демонстраційні історично склався на практиці викладання. Воно не виключає можливості віднесення окремих засобів наочності як до групи ілюстративних, і демонстраційних методів. Це стосується, наприклад, показу ілюстрацій через епідіаскоп чи кодоскоп.
У ході застосування наочних методів використовуються прийоми: показу, забезпечення кращої видимості (екран, підфарбовування, підсвічування, підйомні пристрої та ін.), обговорення результатів проведених спостережень, демонстрацій та ін.
Умови ефективного застосування наочності.
Є кілька методичних умов, виконання яких забезпечує успішне використання наочних засобів навчання:

1) гарний огляд, який досягається шляхом застосування відповідних фарб при виготовленні підйомних столиків, екранів підсвічування, рейтерів, покажчиків та ін.;

2) чітке виділення головного, основного при показі ілюстрацій, оскільки вони часом містять і відволікаючі моменти;

3) детальне продумування пояснень (вступних, під час показу та заключних), необхідні з'ясування сутності демонстраційних явищ, і навіть узагальнення засвоєної навчальної інформації;

4) залучення самих учнів до знаходження бажаної інформації у наочному посібнику чи демонстраційному устрої, постановка їх проблемних завдань наочного характеру.
В умовах демонстрації хімічних, фізичних та інших технічних установок необхідно суворо дотримуватись правил техніки безпеки, які чітко визначені відповідними інструктивними документами.

Непорушний лад у всьому,

Співзвуччя повне у природі...

Ф.І. Тютчев

У самому загальному та широкому значенні слова під системним дослідженнямпредметів і явищ навколишнього світу розуміють такий метод, при якому вони розглядаються як частини та елементи певної цілісної освіти. Ці частини або елементи, взаємодіючи один з одним, визначають нові, цілісні властивості системи, які відсутні в окремих її елементів. Головне, що визначає систему, - це взаємозв'язок та взаємодія елементів у рамках цілого. Для системного дослідження характерно саме цілісний розгляд, встановлення взаємодії складових частин або елементів сукупності, незведення властивостей цілого до властивостей частин.

Вчення про системи виникло в середині XIX ст., але набуло особливо важливого значення у XX ст. Його інакше називають ще «системним підходом» до досліджуваних об'єктів, або «системним аналізом».

Система - ця така сукупність елементів або частин, у якій існує їх взаємний вплив і взаємне якісне перетворення З цього погляду сучасне природознавство наблизилося до того щоб стати справжньою системою, тому що всі його частини нині перебувають у взаємодії. У ньому все просочене фізикою та хімією і водночас немає вже жодної природної науки в рафінованому, чистому вигляді.

Під системою розуміють сукупність компонентів і стійких зв'язків, що повторюються між ними. Процес системного розгляду об'єктів широко застосовується в різних галузях суспільних природничих і технічних наук, у практиці соціального планування та управління в суспільстві, при вирішенні комплексних соціальних проблем при підготовці та реалізації різноманітних цільових програм.

Основними властивостями систем є такі:

• - загальний характер, оскільки як системи можуть розглядатися всі без винятку предмети та явища навколишнього світу;
• - не речовинність;
• - внутрішня суперечливість (конкретність та абстрактність, цілісність та дискретність, безперервність та перервність);
• - Здатність до взаємодії;
• - упорядкованість та цілісність;
• - стійкість та взаємозумовленість.

Здатність процесів і явищ світу утворювати системи, наявність систем, системної будови матеріальної дійсності і форми пізнання отримала назву системності. Поняття системності відбиває одну з характерних ознак дійсності - здатність вступають у такого роду взаємодії, в результаті яких утворюються нові якості, що не властиві вихідним об'єктам взаємодії.

Цілісність, завершеність, тотальність, цілісність та власна закономірність речі – на рубежі XIX та XX ст. стали вживати ці поняття для того, щоб розглядати всі речі насамперед у їх первісно цільному взаємозв'язку, в їх структурі і, таким чином, віддати справедливість тому факту, що зазначення властивостей складових частин ніколи не зможе пояснити загального стану або загальної дії речі; бо окрема «частина» може бути зрозуміла тільки поза цілим, а ціле, як навчав Аристотель, більше за суму своїх частин. Ціле не «складено» з елементів - у не тільки різняться частини, в кожній з яких діє ціле, наприклад організм - динамічна цілісність.

Адитивний (Лат. -придатковий; літер. -одержуваний шляхом складання) і неаддитивний - поняття, що відбивають типи співвідношень між цілим і його частинами (частина і ціле). Ставлення адитивності часто виражають у вигляді: «ціле одно сумі частин»; відношення неаддитивності: «ціле більше від суми частин» (супераддитивність) «ціле менше від суми частин» (субадитивність). У будь-якого матеріального об'єкта є адитивні якості, зокрема маса фізичної системи дорівнює сумі мас елементів системи. Проте багато властивостей складних об'єктів неаддитивними, тобто. не зведеними до властивостей елементів. У методологічному плані принцип адитивності передбачає можливість вичерпного пояснення властивостей цілого з властивостей частин (або, навпаки, властивостей частин з властивостей цілого), тоді як принципи неаддитивності, виключаючи таку можливість, вимагають застосування інших підстав для пояснення властивостей цілого (відповідно - властивостей частин) .

Термін "інтегративність" часто використовується як синонім цілісності. Проте при його вживанні зазвичай підкреслюють інтерес не до зовнішніх факторів прояву цілісності, а до більш глибоких причин формування цієї властивості і, найголовніше, до його збереження. .

Закономірність, іменована як комунікативність, виявляється в тому, що будь-яка система не ізольована і пов'язана безліччю комунікацій із середовищем, яке не однорідне, а є складною освітою, містить надсистему або навіть надсистеми, що задають вимоги та обмеження досліджуваної системи, підсистеми та системи одного рівня. аналізованої.

Система - це безліч об'єктів разом із відносинами між об'єктами, між їхніми властивостями, які взаємодіють між собою таким чином, що зумовлюють виникнення нових, цілісних, системних властивостей. Для кращого розуміння природи систем розглянемо їх будову структури та класифікації.

Будова системи характеризується тими компонентами, у тому числі вона утворена. Такими компонентами є: підсистеми, частини або елементи системи. Підсистеми становлять найбільші частини системи, які мають певну автономність, але в той же час він підпорядкований і управляється системою. Елементами називають найменші одиниці системи.

Структурою системи називають сукупність тих специфічних взаємозв'язків та взаємодій, завдяки яким виникають нові цілісні властивості, властиві лише системі та відсутні в окремих її компонентів.

Класифікація систем може проводитися з різних підстав поділу. Насамперед усі системи можна розділити на матеріальні і ідеальні. До матеріальних систем належить переважна більшість систем неорганічного, органічного та соціального характеру. Матеріальними системами називають їх тому, що їх зміст і властивості не залежать від суб'єкта, що пізнає. Зміст та властивості ідеальних систем залежать від суб'єкта. Найбільш простою класифікацією систем є їх поділ на статичні і динамічні. Серед динамічних систем зазвичай виділяють детерміністські і імовірнісні системи. Така класифікація ґрунтується на характері передбачення динаміки поведінки систем. За характером взаємодії з навколишнім середовищем розрізняють системи відкриті і закриті. Зазвичай виділяють системи, з якими дана система взаємодіє безпосередньо і які називають оточенням або зовнішнім середовищем системи. Всі реальні системи в природі та суспільстві є, як ми вже знаємо, відкритими і, отже, взаємодіючими з оточенням шляхом обміну речовиною, енергією та інформацією. Системи класифікують також на прості і складні. Простими системами називають системи з невеликою кількістю змінних, і взаємини між якими піддаються математичній обробці та виведенню універсальних законів. Складна система складається з великої кількості змінних та великої кількості зв'язків між ними. Складна система має властивості, яких немає у частин і які є наслідком ефекту цілісності системи.

Серед усіх складних систем найбільший інтерес представляють системи з так званим зворотним зв'язком. Приклад - падіння каменю та кішки Камінь індиферентний по відношенню до нас, а кішка немає. У систем «кішка - людина» є зворотний зв'язок - між впливом і е реакцією, якої немає в системі камінь - людина.

Якщо поведінка системи посилює зовнішній вплив - це називається позитивним зворотним зв'язком якщо ж зменшує - то негативним зворотним зв'язком. Особливий випадок є гомеостатичні зворотні зв'язки , які діють, щоб звести зовнішній вплив на нуль. Приклад: температура тіла людини, яка залишається постійною завдяки зворотним зв'язкам гомеостатичних.

Механізм зворотного зв'язку покликаний зробити систему більш стійкою, надійною та ефективною. У технічному, функціональному сенсі поняття зворотного зв'язку означає, що частина вихідної енергії апарату або машини повертається на вхід. Механізм зворотного зв'язку робить систем принципово інший, підвищуючи ступінь її внутрішньої організованості і даючи можливість її самоорганізації в цій системі.

Наявність механізму зворотний зв'язок дозволяє зробити висновок у тому, що переслідує якісь мети, тобто. що її поведінка є доцільною. Будь-яка цілеспрямована поведінка вимагає негативного зворотного зв'язку. Наукове розуміння доцільності будувалося на виявленні у предметах, що вивчаються, об'єктивних механізмів цілепокладання.

Виникнення та застосування системного методу в науці знаменує зрілість сучасного етапу його розвитку, що значно зросла.

Перевагами та перспективами системного методу дослідження є:

• 1. Системний метод дає можливість розкрити глибші закономірності, властиві широкому класу взаємозалежних явищ. Предмет цієї теорії становить встановлення та виведення тих принципів, які справедливі для систем загалом.
• 2. Фундаментальна роль системного методу полягає в тому, що з його допомогою досягається найбільш повне вираження єдності наукового знання. Ця єдність проявляється, з одного боку, у взаємозв'язку різних наукових дисциплін, що виявляється у виникненні нових дисциплін на «стику» старих (фізична хімія, хімічна фізика, біофізика, біохімія, біогеохімія та ін), а з іншого боку - у появі міждисциплінарних напрямків дослідження (кібернетика, синергетика, екологія тощо).
• 3. Єдність, що виявляється при системному підході до науки, полягає насамперед у встановленні зв'язків і відносин між різними за складністю організації, рівнем пізнання та цілісності охоплення системами, за допомогою яких відображаються зростання та розвиток нашого знання про природу. Чим ширша система, що складніше він за рівнем пізнання і структурної організації, тим більше коло явищ вона може пояснити. Таким чином, єдність знання знаходиться в прямій залежності від його системності.
• 4. З позицій системності, єдності та цілісності наукового знання стає можливим правильно підійти до вирішення таких проблем, редукція, або зведення одних теорій природознавства до інших, синтез, або об'єднання теорій, що здаються далекими один від одного, їх підтвердження та спростування даними спостережень та експеримент .
• 5. Системний підхід докорінно підриває колишні уявлення про природничо-наукову картину світу, коли природа розглядалася як проста сукупність різних процесів і явищ, а не тісно взаємопов'язаних і взаємодіючих систем, різних як за рівнем своєї організації, так і за складністю.

Системний підхід виходить із того, що система як ціле виникає не якимось містичним та ірраціональним шляхом, а в результаті конкретної, специфічної взаємодії цілком певних реальних частин. Внаслідок такої взаємодії елементів і утворюються нові інтегральні властивості системи.

Отже, процес пізнання природних і соціальних систем може бути успішним лише тоді, коли в них частини та ціле вивчатимуться не в протиставленні, а у взаємодії один з одним, аналіз супроводжуватиметься синтезом.

Разом з тим видаються помилковими погляди прихильників філософського вчення холізму (греч. «Ьокхз» - ціле), які вважають, що ціле завжди передує частинам і завжди важливіше частин. У застосуванні до соціальних систем такі принципи обґрунтовують придушення особистості суспільством, ігнорування його прагнення свободи та самостійності. На перший погляд може здатися, що концепція холізму про пріоритет цілого над частиною узгоджується з принципами системного методу, який також підкреслює велике значення ідей цілісності, інтеграції та єдності в пізнанні явищ і процесів природи та суспільства. цілого в порівнянні з частиною, значення синтез по відношенню до аналізу. Тому він є такою ж односторонньою концепцією, як атомізм і редукціонізм. Системний метод уникає цих крайнощів у пізнанні світу. Саме внаслідок взаємодії часто утворюються нові інтегральні властивості системи. Але знову виникла цілісність, своєю чергою, починає впливати на частини, підпорядковуючи їх функціонування завданням і цілям єдиної цілісної системи.

Предметом природознавстває різні форми руху матерії в природі: їх матеріальні носії (субстрати), що утворюють сходи послідовних рівнів структурної організації матерії, їх взаємозв'язки, внутрішня структура та генезис; основні форми будь-якого буття - простір та час; закономірний зв'язок явищ природи як загального характеру, і специфічного характеру.

Цілі природознавства- подвійні:

1) знаходити сутність явищ природи, їх закони та на цій основі передбачати або створювати нові явища;

2) розкривати можливість використання практично пізнаних законів, зусиль і речовин природи.

Метою природознавства, зрештою, є спроба вирішення про «світових загадок», сформульованих ще наприкінці 19-го століття Еге. Геккелем і Э.Г. Дюбуа Реймоном. Дві з цих загадок відносяться до фізики, дві – до біології та три – до психології. Ось ці загадки:

сутність матерії та сили

Ш походження руху

виникнення життя

Доцільність природи

виникнення відчуття і свідомості

виникнення мислення і мови

Свобода волі.

Завданням природознавстває пізнання об'єктивних законів природи та сприяння їх практичному використанню на користь людини. Природничо знання створюється в результаті узагальнення спостережень, одержуваних і накопичуваних у процесі практичної діяльності людей, і саме є теоретичною основою їхньої діяльності.

Всі дослідження природи сьогодні можна наочно подати у вигляді великої мережі, що складається з гілок та вузлів. Ця мережа пов'язує численні відгалуження фізичних, хімічних та біологічних наук, включаючи синтетичні науки, що виникли на стику основних напрямів (біохімія, біофізика та ін.).

Навіть досліджуючи найпростіший організм, ми маємо враховувати, що це і механічний агрегат, і термодинамічна система, і хімічний реактор з різноспрямованими потоками мас, тепла, електричних імпульсів; це, в той же час, і така собі «електрична машина», що генерує і поглинає електромагнітне випромінювання. І, водночас, це – ні те, ні інше, це – єдине ціле.

Методи природознавства

Процес наукового пізнання у найзагальнішому вигляді є рішення різноманітних завдань, що у ході практичної діяльності. Вирішення при цьому проблем досягається шляхом використання особливих прийомів (методів), що дозволяють перейти від того, що вже відомо, до нового знання. Така система прийомів зазвичай називається методом. Методє сукупність прийомів та операцій практичного та теоретичного пізнання дійсності.

В основі методів природознавства лежить єдність його емпіричної та теоретичної сторін. Вони взаємопов'язані та обумовлюють один одного. Їхній розрив, або переважний розвиток однієї за рахунок іншої, закриває шлях до правильного пізнання природи - теорія стає безпредметною, досвід - сліпим.

Емпірична сторонапередбачає необхідність збирання фактів та інформації (встановлення фактів, їх реєстрацію, накопичення), а також їх опис (виклад фактів та їхня первинна систематизація).

Теоретична сторонапов'язані з поясненням, узагальненням, створенням нових теорій, висуванням гіпотез, відкриттям нових законів, передбаченням нових фактів у межах цих теорій. З їхньою допомогою виробляється наукова картина світу і цим здійснюється світоглядна функція науки.

Методи природознавства можуть бути поділені на групи:

а) загальні методи, що стосуються всього природознавства, будь-якого предмета природи, будь-якої науки. Це різні форми методу, що дозволяє пов'язувати воєдино всі сторони процесу пізнання, всі його ступені, наприклад, метод сходження від абстрактного до конкретного, єдності логічного та історичного. Це, швидше, філософські методи пізнання.

б) особливі методи- спеціальні методи, що стосуються не предмета природознавства в цілому, а лише однієї з його сторін або певного прийому досліджень: аналіз, синтез, індукція, дедукція;

До особливих методів також відносяться спостереження, вимірювання, порівняння та експеримент.

У природознавстві особливим методам науки надається надзвичайно важливе значення, тому в рамках нашого курсу необхідно докладніше розглянути їхню сутність.

Спостереження -це цілеспрямований суворий процес сприйняття предметів дійсності, які мають бути змінені. Історично метод спостереження розвивається як складова частина трудової операції, що включає встановлення відповідності продукту праці його запланованому зразку.

Спостереження як засіб передбачає наявність програми дослідження, що формується з урахуванням попередніх переконань, встановлених фактів, прийнятих концепцій. Окремими випадками методу спостереження є вимірювання та порівняння.

Експеримент -спосіб пізнання, з якого явища реальності досліджуються в контрольованих і керованих умовах. Він відрізняється від спостереження втручанням у досліджуваний об'єкт, тобто активністю щодо нього. Проводячи експеримент, дослідник не обмежується пасивним спостереженням явищ, а свідомо втручається у природний перебіг їх протікання шляхом безпосереднього на досліджуваний процес чи зміни умов, у яких проходить цей процес.

Розвиток природознавства висуває проблему суворості спостереження та експерименту. Справа в тому, що вони потребують спеціальних інструментів і приладів, які останнім часом стають настільки складними, що самі починають впливати на об'єкт спостереження та експерименту, чого за умов не повинно бути. Це, перш за все, відноситься до досліджень у галузі фізики мікросвіту (квантової механіки, квантової електродинаміки тощо).

Аналогія -метод пізнання, у якому відбувається перенесення знання, отриманого під час розгляду будь-якого одного об'єкта, на інший, менш вивчений і в даний момент досліджуваний. Метод аналогії ґрунтується на подібності предметів за рядом будь-яких ознак, що дозволяє отримати цілком достовірні знання про предмет, що вивчається.

Застосування методу аналогії у науковому пізнанні потребує певної обережності. Тут надзвичайно важливо чітко виявити умови, за яких він працює найефективніше. Однак у тих випадках, коли можна розробити систему чітко сформульованих правил перенесення знань з моделі на прототип, результати та висновки за методом аналогії набувають доказової сили.

Аналіз -метод наукового пізнання, в основу якого покладено процедуру уявного чи реального розчленування предмета на його частини. Розчленування має на меті перехід від вивчення цілого до вивчення його частин і здійснюється шляхом абстрагування від зв'язку частин один з одним.

Синтез -це метод наукового пізнання, в основу якого покладено процедуру з'єднання різних елементів предмета в єдине ціле, систему, без чого неможливо справді наукове пізнання цього предмета. Синтез виступає як метод конструювання цілого, бо як метод уявлення цілого у вигляді єдності знань, отриманих з допомогою аналізу. У синтезі відбувається не просто об'єднання, а узагальнення аналітично виділених та вивчених особливостей об'єкта. Положення, одержувані в результаті синтезу, включаються до теорії об'єкта, яка, збагачуючись і уточнюючись, визначає шляхи нового наукового пошуку.

Індукція -метод наукового пізнання, що є формулюванням логічного висновку шляхом узагальнення даних спостереження та експерименту.

Дедукція -метод наукового пізнання, який полягає у переході від деяких загальних посилок до приватних результатів-наслідків.

Рішення будь-якої наукової проблеми включає висування різних здогадів, припущень, а найчастіше більш менш обґрунтованих гіпотез, за ​​допомогою яких дослідник намагається пояснити факти, що не вкладаються в старі теорії. Гіпотези виникають у невизначених ситуаціях, пояснення яких стає актуальним для науки. З іншого боку, лише на рівні емпіричних знань (і навіть лише на рівні їх пояснення) нерідко є суперечливі судження. Для вирішення цих проблем потрібне висунення гіпотез.

Гіпотезає всяке припущення, здогад чи передбачення, що висувається усунення ситуації невизначеності у науковому дослідженні. Тому гіпотеза є не достовірне знання, а ймовірне, істинність чи хибність якого ще не встановлені.

Будь-яка гіпотеза має бути обов'язково обґрунтована або досягнутим знанням цієї науки, або новими фактами (невизначене знання для обґрунтування гіпотези не використовується). Вона має володіти властивістю пояснення всіх фактів, що належать до даної галузі знання, систематизації їх, а також фактів за межами даної галузі, передбачати появу нових фактів (наприклад, квантова гіпотеза М. Планка, висунута на початку XX ст., призвела до створення квантової механіки, квантової електродинаміки та ін. теорій). При цьому гіпотеза не повинна суперечити фактам, що вже є. Гіпотеза має бути або підтверджена, або спростована.

в) приватні методи- це методи, що діють або лише в межах окремої галузі природознавства, або за межами тієї галузі природознавства, де вони виникли. Такий метод кільцювання птахів, що застосовується у зоології. А методи фізики, використані інших галузях природознавства, призвели до створення астрофізики, геофізики, кристалофізики та інших. Нерідко застосовується комплекс взаємозалежних приватних методів вивчення одного предмета. Наприклад, молекулярна біологія одночасно користується методами фізики, математики, хімії, кібернетики.

Моделювання - метод наукового пізнання, заснований вивчення реальних об'єктів у вигляді вивчення моделей цих об'єктів, тобто. за допомогою вивчення більш доступних для дослідження та (або) втручання об'єктів-заступників природного чи штучного походження, які мають властивості реальних об'єктів.

Властивості будь-якої моделі не повинні, та й не можуть, точно і повністю відповідати всім властивостям відповідного реального об'єкта в будь-яких ситуаціях. У математичних моделях будь-який додатковий параметр може призвести до суттєвого ускладнення розв'язання відповідної системи рівнянь, необхідності застосування додаткових припущень, відкидання малих членів тощо, при чисельному моделюванні непропорційно зростає час обробки завдання комп'ютером, наростає помилка рахунку.