Вимірювання - є визначення відношення однієї (вимірюваної) величини до іншої, прийнятої за зразок.Оскільки результати спостереження, як правило, набувають вигляду різних знаків, графіків, кривих на осцилографі, кардіограм і т.д., настільки важливою складовою дослідження є інтерпретація отриманих даних. Особливою складністю відрізняється спостереження у соціальних науках, де його результати багато в чому залежать від особистості спостерігача та його ставлення до явищ, що вивчаються. У соціології та психології розрізняють просте та співучасть (включене) спостереження. Психологи поряд із цим використовують і метод інтроспекції (самоспостереження).

Експеримент , на відміну спостереження - це спосіб пізнання, у якому явища вивчаються в контрольованих і керованих умовах. Експеримент, як правило, здійснюється на основі теорії або гіпотези, що визначають постановку задачі та інтерпретацію результатів.Переваги експерименту в порівнянні зі спостереженням полягають у тому, по-перше, що виявляється можливим вивчати явище, так би мовити, у "чистому вигляді", по-друге, можуть змінюватись умови протікання процесу, по-третє, сам експеримент може багаторазово повторюватися. Розрізняють кілька видів експерименту.

• 1) Найпростіший вид експерименту - якісний, Який встановлює наявність або відсутність запропонованих теорією явищ
• 2) Другим, більш складним видом є вимірювальний або кількіснийексперимент, що встановлює чисельні параметри будь-якої властивості (або властивостей) предмета, процесу.
• 3) Особливим різновидом експерименту у фундаментальних науках є уявнийексперимент.
• 4) Нарешті: специфічним видом експерименту є соціальнийексперимент, здійснюваний з метою запровадження нових форм соціальної організації та оптимізації управління. Сфера соціального експерименту обмежена моральними та правовими нормами.

Аналіз - процес уявного, а нерідко реального розчленування предмета, явища на частини (ознаки, властивості, відносини).Процедурою, оберненою до аналізу, є синтез.
Синтез - це з'єднання виділених під час аналізу сторін предмета на єдине ціле.

Порівняння — пізнавальна операція, що виявляє подібність чи відмінність об'єктів.Воно має сенс лише у сукупності однорідних предметів, що утворюють клас. Порівняння предметів у класі здійснюється за ознаками, суттєвими для даного розгляду.
Опис — пізнавальна операція, що полягає у фіксуванні результатів досвіду (спостереження чи експерименту) з допомогою певних систем позначення, які у науці.

Значна роль у узагальненні результатів спостереження та експериментів належить індукції(від латів. inductio – наведення), особливому виду узагальнення даних досвіду. При індукції ідея дослідника рухається від приватного (приватних факторів) до загального. Розрізняють популярну та наукову, повну та неповну індукцію. Протилежністю індукції є дедукція, Рух думки від загального до приватного. На відміну від індукції, з якою дедукція тісно пов'язана, вона переважно використовується теоретично пізнання. Процес індукції пов'язаний з такою операцією, як порівняння - встановлення подібності та відмінності об'єктів, явищ. Індукція, порівняння, аналіз та синтез готують ґрунт для вироблення класифікацій - об'єднання різних понять та відповідних їм явищ у певні групи, типи з метою встановлення зв'язків між об'єктами та класами об'єктів.Приклади класифікацій – таблиця Менделєєва, класифікації тварин, рослин тощо. Класифікації представляються як схем, таблиць, використовуваних для орієнтування у різноманітті понять чи відповідних об'єктів.

При всій своїй відмінності емпіричний та теоретичний рівні пізнання взаємопов'язані, межа між ними умовна та рухлива. Емпіричне дослідження, виявляючи за допомогою спостережень та експериментів нові дані, стимулює теоретичне пізнання, яке їх узагальнює та пояснює, ставить перед ним нові, складніші завдання. З іншого боку, теоретичне пізнання, розвиваючи і конкретизуючи з урахуванням емпірії нове власне зміст, відкриває нові, ширші обрії для емпіричного пізнання, орієнтує і спрямовує їх у пошуках нових фактів, сприяє вдосконаленню його методів та засобів тощо.

Наука як цілісна динамічна система знання неспроможна успішно розвиватися, не збагачуючись новими емпіричними даними, не узагальнюючи в системі теоретичних засобів, форм і методів пізнання. У певних точках розвитку науки емпіричне перетворюється на теоретичне і навпаки. Однак неприпустимо абсолютизувати один із цих рівнів на шкоду іншому.

Емпіричний рівень пізнання в науці певною мірою відповідає чуттєвому ступеню дослідження, теоретичний же - раціональному або логічному. Безперечно, абсолютної відповідності меду ними немає. Встановлено, що емпіричний рівень пізнання включає у собі як чуттєве, а й логічне дослідження. При цьому інформація, отримана чуттєвим способом, піддається первинній обробці понятійними (раціональними) засобами.

Емпіричні пізнання, таким чином, є не лише відображенням дійсності, сформованим досвідченим шляхом. Вони є специфічне єдність розумового і чуттєвого висловлювання реальності. У цьому першому місці перебуває чуттєве відбиток, а мислення виконує підлеглу спостереженню, допоміжну роль.

Емпіричні дані постачають науці факти. Їхнє встановлення є невід'ємною частиною будь-якого дослідження. Таким чином, емпіричний рівень пізнання сприяє встановленню та накопиченню

Фактом називають достовірно встановлену подію, невигадану подію. Ці зафіксовані емпіричні знання синонімічні таким поняттям, як "результати", "події".

Необхідно зазначити, що факти виступають не лише як інформаційне джерело та "чуттєва" міркування. Вони також є критерієм істинності і достовірності.

Емпіричний рівень пізнання дозволяє встановити факти у різний спосіб. До цих способів зокрема відносять спостереження, експеримент, порівняння, вимірювання.

Спостереженням називають цілеспрямоване та систематичне сприйняття явищ та предметів. Метою цього сприйняття є визначення відносин та властивостей досліджуваних феноменів чи об'єктів. Спостереження може здійснюватися як безпосередньо, і опосередковано (з допомогою інструментів - мікроскопа, фотокамери та інших). Слід зазначити, що з сучасної науки таке дослідження з часом ускладнюється і стає опосередкованим.

Порівнянням називають пізнавальну процедуру. Вона є основою, відповідно до якої здійснюється відмінність чи подібність об'єктів. Порівняння дозволяє виявити кількісні та якісні властивості та характеристики об'єктів.

Слід сказати, що метод порівняння доцільний щодо ознак однорідних явищ чи предметів, формують класи. Так само, як і спостереження, це може здійснюватися опосередковано або безпосередньо. У першому випадку порівняння проводиться при співвіднесенні двох предметів із третім, що є еталоном.

Вимірюванням називають встановлення чисельного показника певної величини за допомогою конкретної одиниці (вати, сантиметри, кілограми та інше). Цей метод використовується з виникнення нової європейської науки. Завдяки своєму широкому застосуванню вимір став органічним елементом.

Усі зазначені вище методи можуть застосовуватися як самостійно, і у сукупності. У комплексі спостереження, вимірювання та порівняння входять до складу більш складного емпіричного способу пізнання - експерименту.

Цей прийом дослідження передбачає постановку предмета в умови, що чітко враховуються, або відтворення його штучним чином для виявлення тих чи інших характеристик. Експеримент є способом здійснення активного Активність у цьому випадку передбачає здатність суб'єкта втручатися протягом досліджуваного процесу або явища.

Наукове пізнання можна поділити на два рівні: теоретичний та емпіричний. Перший ґрунтується на висновках, другий - на дослідах та взаємодії з досліджуваним об'єктом. Незважаючи на різну природу, ці методи мають однаково велике значення для розвитку науки.

Емпіричні дослідження

В основі емпіричного пізнання лежить безпосередня практична взаємодія дослідника та досліджуваного ним об'єкта. Воно складається з експериментів та спостережень. Емпіричне та теоретичне пізнання протилежні - у випадку з теоретичними дослідженнями людина обходиться лише власними уявленнями про предмет. Як правило, такий спосіб є спадком гуманітарних наук.

Емпіричні ж дослідження не можуть обійтися без приладів та приладових установок. Це кошти, пов'язані з організацією спостережень та експериментів, але, крім них, є ще й понятійні засоби. Їх використовують як спеціальну наукову мову. Він має складну організацію. Емпіричне і теоретичне пізнання орієнтовані дослідження явищ і виникаючих з-поміж них залежностей. Проводячи експерименти, людина може виявити об'єктивний закон. Цьому також сприяє вивчення явищ та його кореляції.

Емпіричні методи пізнання

Відповідно до наукового уявлення емпіричне та теоретичне пізнання складається з кількох методів. Це сукупність кроків, необхідні вирішення певного завдання (у разі йдеться про виявлення невідомих раніше закономірностей). Перший емпіричний метод – це спостереження. Воно є цілеспрямованим дослідженням предметів, яке в першу чергу спирається на різні органи почуттів (сприйняття, відчуття, уявлення).

На своєму початковому етапі спостереження дає уявлення про зовнішні характеристики об'єкта пізнання. Однак кінцева мета цього полягає у визначенні більш глибоких та внутрішніх властивостей предмета. Поширена помилка полягає в ідеї про те, що наукове спостереження є пасивним далеко не так.

Спостереження

Емпіричне спостереження відрізняється детальним характером. Воно може бути як безпосереднім, так і опосередкованим різними технічними пристроями та приладами (наприклад, фотокамерою, телескопом, мікроскопом тощо). У міру розвитку науки спостереження стає все більш комплексним та складним. Цей метод має кілька виняткових якостей: об'єктивність, визначеність і однозначність задуму. У разі використання приладів додаткову роль грає розшифровка їх показань.

У соціальних та гуманітарних науках емпіричне та теоретичне пізнання приживається неоднорідно. Спостереження у цих дисциплінах відрізняється особливою складністю. Воно стає залежним від особистості дослідника, його принципів та життєвих установок, а також ступеня зацікавленості у предметі.

Спостереження неспроможна здійснюватися без певної концепції чи ідеї. Воно має ґрунтуватися на певній гіпотезі та реєструвати певні факти (при цьому показовими будуть лише пов'язані між собою та репрезентативні факти).

Теоретичні та емпіричні дослідження відрізняються один від одного в деталях. Наприклад, спостереження має свої конкретні функції, які не характерні для інших методів пізнання. Насамперед це забезпечення людини інформацією, без якої неможливе подальше дослідження та висування гіпотез. Спостереження - це паливо, у якому працює мислення. Без нових фактів та вражень не буде й нових знань. Крім того, саме за допомогою спостереження можна порівняти та перевірити істинність результатів попередніх теоретичних досліджень.

Експеримент

Різні між собою теоретичні та емпіричні методи пізнання відрізняються ще й ступенем свого втручання у процес, що вивчається. Людина може спостерігати за ним суворо з боку, а може проаналізувати його властивості на власному досвіді. Цю функцію здійснює один з емпіричних методів пізнання – експеримент. За важливістю та вкладом у підсумковий результат досліджень він анітрохи не поступається спостереженню.

Експеримент — це цілеспрямоване і активне втручання людини у перебіг досліджуваного процесу, а й його зміна, і навіть відтворення у спеціально підготовлених умовах. Цей метод пізнання вимагає набагато більше зусиль, ніж спостереження. Під час експерименту, об'єкт вивчення ізолюється від будь-якого стороннього впливу. Створюється чисте та незамутнене середовище. Умови експерименту повністю задаються та контролюються. Тому цей метод, з одного боку, відповідає природним законам природи, з другого боку, відрізняється штучної, певної людиною сутністю.

Структура експерименту

Усі теоретичні та емпіричні методи мають певне ідейне навантаження. Не є винятком і експеримент, який здійснюється за кілька стадій. Насамперед відбуваються планування і покрокове побудова (визначаються мета, кошти, тип тощо. буд.). Потім настає етап здійснення експерименту. При цьому він відбувається під досконалим контролем людини. Після завершення активної фази настає черга інтерпретації результатів.

І емпіричне, і теоретичне пізнання відрізняється певною структурою. Для того, щоб відбувся експеримент, потрібні самі експериментатори, об'єкт експерименту, прилади та інше необхідне обладнання, методика та гіпотеза, що підтверджується чи спростовується.

Прилади та установки

З кожним роком наукові дослідження стають дедалі складнішими. Їм потрібна все сучасніша техніка, яка дозволяє вивчати те, що недоступне простим людським органам почуттів. Якщо раніше вчені обмежувалися власним зором і слухом, то тепер у їхньому розпорядженні є небачені раніше експериментальні установки.

У ході використання приладу він може негативно вплинути на об'єкт, що вивчається. Тому результат експерименту іноді розходиться з його початковими цілями. Деякі дослідники намагаються навмисне досягти таких результатів. У науці такий процес називається рандомізацією. Якщо експеримент приймає випадковий характер, його наслідки стають додатковим об'єктом аналізу. Можливість рандомізації - це ще одна риса, якою відрізняється емпіричне та теоретичне пізнання.

Порівняння, опис та вимір

Порівняння – третій емпіричний метод пізнання. Ця операція дозволяє виявляти відмінності та подібності об'єктів. Емпіричний, теоретичний аналіз не може здійснюватись без глибоких знань про предмет. У свою чергу, багато фактів починають грати новими фарбами, після того, як дослідник зіставляє їх з іншою відомою йому фактурою. Порівняння об'єктів проводиться у межах ознак, суттєвих для конкретного експерименту. При цьому предмети, які зіставляються за однією межею, можуть бути незрівнянними за іншими своїми характеристиками. Цей емпіричний прийом ґрунтується на аналогії. Він лежить в основі важливого для науки

Методи емпіричного та теоретичного пізнання можуть комбінуватися між собою. Але майже ніколи дослідження не обходиться без опису. Ця пізнавальна операція фіксує результати раніше проведеного досвіду. Для опису використовуються наукові системи позначення: графіки, схеми, малюнки, діаграми, таблиці тощо.

Останній емпіричний метод пізнання – вимір. Воно здійснюється за допомогою спеціальних засобів. Вимірювання необхідне визначення числового значення шуканої вимірюваної величини. Така операція обов'язково проводиться згідно з прийнятими в науці суворими алгоритмами та правилами.

Теоретичне пізнання

У науці теоретичне та емпіричне знання має різні фундаментальні опори. У першому випадку це відсторонене використання раціональних методів та логічних процедур, а у другому – пряма взаємодія з об'єктом. Теоретичне пізнання використовує інтелектуальні абстракції. Одним з найважливіших його методів є формалізація - відображення знання у символічному та знаковому вигляді.

На першому етапі вираження мислення використовується звична людська мова. Він відрізняється складністю та постійною мінливістю, через що не може бути універсальним науковим інструментом. Наступний ступінь формалізації пов'язаний із створенням формалізованих (штучних) мов. Вони мають конкретне призначення - суворе і точне вираження знання, якого не можна досягти з допомогою природного мовлення. Така система символів може набувати формату формул. Він дуже популярний у математиці та інших, де не можна обійтися без цифр.

За допомогою символіки людина виключає неоднозначне розуміння запису, робить його коротшим і яснішим для подальшого використання. Без швидкості та простоти у застосуванні своїх інструментів не може обійтися жодне дослідження, а отже, і все наукове пізнання. Емпіричне і теоретичне вивчення однаково потребує формалізації, але саме теоретично вона набуває виключно важливого і фундаментального значення.

Штучна мова, створена у вузьких наукових рамках, стає універсальним засобом обміну думок та комунікації спеціалістів. У цьому полягає важливе завдання методології та логіки. Ці науки необхідні передачі у зрозумілому, систематизованому вигляді, позбавленому недоліків природного мови.

Значення формалізації

Формалізація дозволяє уточнювати, аналізувати, роз'ясняти та визначати поняття. Емпіричний і теоретичний рівні пізнання не можуть обійтися без них, тому система штучних символів завжди грала і гратиме велику роль у науці. Повсякденні і які виражаються у розмовній мові поняття здаються очевидними і зрозумілими. Однак через свою неоднозначність і невизначеність вони не підходять для наукових досліджень.

Особливо важливою є формалізація при аналізі передбачуваних доказів. Послідовність формул, заснованих на спеціалізованих правилах, відрізняється необхідною для науки точністю та строгістю. Крім того, формалізація необхідна для програмування, алгоритмізації та комп'ютеризації знань.

Аксіоматичний метод

Ще один метод теоретичного дослідження – аксіоматичний метод. Він є зручним способом дедуктивного вираження наукових гіпотез. Теоретичні та емпіричні науки неможливо уявити без термінів. Найчастіше вони виникають завдяки побудові аксіом. Наприклад, в евклідовій геометрії свого часу було сформульовано основні терміни кута, прямої, точки, площини тощо.

В рамках теоретичного пізнання вчені формулюють аксіоми - постулати, які не вимагають доказу та є вихідними твердженнями для подальшої побудови теорій. Прикладом такого становища може бути ідея у тому, що ціле завжди більше частини. З допомогою аксіом будується система виведення нових термінів. Дотримуючись правил теоретичного пізнання, вчений може з обмеженої кількості постулатів отримати унікальні теореми. Водночас набагато ефективніше застосовується для викладання та класифікації, ніж для відкриття нових закономірностей.

Гіпотетико-дедуктивний метод

Хоча теоретичні, емпіричні наукові методи відрізняються один від одного, часто використовуються спільно. Прикладом такого застосування є за допомогою нього будуються нові системи тісно переплетених гіпотез. На їх основі виводяться нові твердження, що стосуються емпіричних, експериментально доведених фактів. Метод виведення укладання з архаїчних гіпотез називається дедукцією. Цей термін багатьом знайомий завдяки романам про Шерлока Холмса. Дійсно, популярний літературний персонаж у своїх розслідуваннях часто користується дедуктивним методом, за допомогою якого з багатьох розрізнених фактів будує струнку картину злочину.

У науці діє така сама система. Такий спосіб теоретичного пізнання має свою чітку структуру. Насамперед відбувається ознайомлення з фактурою. Потім висуваються припущення про закономірності та причини досліджуваного явища. Для цього використовуються різноманітні логічні прийоми. Припущення оцінюються відповідно до своєї ймовірності (з цього купи вибирається найімовірніша). Усі гіпотези перевіряються на несуперечність логіці та сумісність із основними науковими принципами (наприклад, законами фізиками). З припущення виводяться слідства, які перевіряються шляхом експерименту. Гіпотетико-дедуктивний метод - це стільки спосіб нового відкриття, скільки метод обгрунтування наукових знань. Цим теоретичним інструментом користувалися такі великі уми, як Ньютон та Галілей.