Идеализация как основной способ конструирования теоретических объектов реферат

Обновлено: 25.06.2024

На теоретическом этапе используются мысленный эксперимент, идеализация, формализация, аксиоматический, гипотетико-дедуктивный методы, метод восхождения от абстрактного к конкретному, а также методы исторического и логического анализа.

Идеализация – метод исследования, состоящий в мысленном конструировании понятий об объектах, не существующих в действительности, но обладающих определенными чертами реальных объектов. По сути, идеализация представляет собой разновидность процедуры абстрагирования, конкретизированной с учетом потребностей теоретического исследования. Результатом данного метода является конструирование теоретических (идеализированных) объектов.

Формирование идеализаций может идти разными путями:

- последовательно осуществляемое многоступеньчатое абстрагирование (так, получаются объекты математики – плоскость, прямая, точка и т.д.);

Эффективность проведения идеализации:

- идеализированные объекты моделируют наиболее существенные отношения в реальных предметах;

- идеализированные объекты гораздо проще реальных объектов; ко многим из них можно применить математические методы описания;

- благодаря идеализации процессы рассматриваются в их наиболее чистом виде, без случайных привнесений извне, что открывает пути к выявлению законов, по которым эти процессы протекают;

- идеализированный предмет в отличие от реального характеризуется не бесконечным, а вполне определенным числом свойств и потому исследователь получает возможность полного интеллектуального контроля над ним.

Плодотворность идеализации проверяется в результате эмпирических исследований, в особенности эксперимента, в ходе которых осуществляется соотнесение теоретических идеализированных объектов с реальными явлениями и процессами.

Моделирование – метод исследования, при котором изучение объекта (оригинала) осуществляется посредством создания и исследования его копии (модели), замещающей оригинал с определенных сторон, интересующих исследователя.

Суть данного метода состоит в том, что сконструированные в ходе идеализации теоретические (идеализированные) объекты образуют теоретическую (идеализированную) модель (схему).

В философско-методологической литературе наиболее четкое, ставшее общепринятым определение теоретической модели предложил В.А. Штофф: “Под моделью понимается такая мысленно представляемая или материально реализованная система, которая, отображая или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что ее изучение дает нам новую информацию об этом объекте”. В этом определении зафиксированы сущностные черты метода моделирования:

1) наличие объекта-посредника, замещающего оригинал;

2) объект-посредник должен находиться с оригиналом в отношении отображения, т.е. существенного сходства;

3) изучение объекта-посредника должно быть эвристически плодотворно: оно должно приносить новую информацию об исходном объекте.

Возможность моделирования, т.е. переноса результатов, полученных в ходе построения и исследования моделей, на оригинал, основана на том, что модель в определенном смысле воспроизводит какие-либо его стороны.

Метод моделирования применяется в тех ситуациях, когда по какой-либо причине исследователю предпочтительно заменить непосредственное изучение исходного объекта его моделью. Это ситуации, в которых прямое манипулирование с оригиналом либо крайне затруднительно, либо неэффективно, либо вообще невозможно. Такие случаи достаточно распространены в современной науке. Примерами ситуаций, в которых показано применение моделирования, могут служить:

1) многие виды медико-биологических исследований, объектом которых должен служить человек, что недопустимо по этическим причинам;

2) технические испытания различных дорогостоящих объектов: судов, самолетов, зданий и т.п. (которые вполне могут быть заменены моделями-макетами, воспроизведением отдельных частей);

3) недоступные во времени или в пространстве объекты и процессы (удаленные космические тела, процессы далекого прошлого);

4) отсутствие возможностей изучить объект целиком (массовые явления, которые подлежат изучению лишь на выборочных примерах).

Процесс моделирования включает в себя следующие этапы:

1) Построение модели (целью этого этапа является создание условий для полноценного замещенияоригинала объектом-посредником, воспроизводящим его необходимые параметры, при осознании невозможности или нецелесообразности прямого изучения объекта).

2) Изучение модели (характер и специфика изучения зависит от необходимости решения конкретной задачи; здесь может происходить мысленный (модельный) эксперимент, описание, измерение характеристик модели; итогом выступает получение требуемой информации о модели).

3) Экстраполяция – перенос полученных данных на область знаний об исходном объекте, т.е. интерпретация полученных знаний о модели, оценка их приемлемости и непосредственное применение их к оригиналу, позволяющее в случае успеха решить исходную познавательную задачу.

Необходимо выделить основные виды моделирования:

1) Предметное моделирование – моделирование, в ходе которого исследование ведется на модели, воспроизводящей определенные физические, геометрические и пр. характеристики оригинала. Данный вид моделирования имеет несколько разновидностей:

- макетное моделирование – представление объекта в наглядной форме и обычно в уменьшенном размере, передающем пространственные свойства объекта, его внешний вид, соотношение и взаимосвязь частей (макеты, используемые как пособия в музеях, в учебных заведениях и т.п.);

- физическое моделирование – построение моделей для экспериментального изучения различных физических явлений, основанных на их физическом подобии; метод состоит в создании физической модели явления в уменьшенных масштабах и проведении экспериментов на этой модели, выводы и данные которых распространяются затем на явление в реальных масштабах (некоторые примеры применения метода физического моделирования: гидродинамические исследования на уменьшенных моделях кораблей, гидротехнических сооружений и т.п.; изучение устойчивости сложных конструкций, под воздействием сложных силовых нагрузок; измерение тепловых потоков и рассеивания тепла в устройствах и системах, работающих в условиях больших тепловых нагрузок; изучение стихийных явлений и их последствий).

- предметно-математическое моделирование – исследование физического процесса путем опытного изучения какого-либо явления иной физической природы, но описываемого теми же математическими соотношениями, что и моделируемый процесс (например, механические и электрические колебания относятся к различным формам движения материи, но они могут быть описаны одними и теми же дифференциальными уравнениями; поэтому с помощью изучения механических колебаний можно моделировать электрические процессы и наоборот).

2) Знаковое моделирование – моделирование, при котором моделями служат схемы, чертежи, формулы, предложения естественного или искусственного языка и т.д. Поскольку действия со знаками есть одновременно действия с некоторыми мыслями, постольку всякое знаковое моделирование по своей сути является моделированием мысленным. Знаковое моделирование, осуществляемое математическими или логическими средствами, называется абстрактно-математическим или абстрактно-логическим моделированием. Символический язык математики позволяет выражать свойства, стороны, отношения объектов самой различной природы. Взаимосвязи между различными величинами, описывающими функционирование изучаемого объекта, выражается соответствующими уравнениями. Если в случае предметного моделирования новое знание получается в результате экспериментального исследования модели, то в случае математического моделирования опытное исследование заменяется логическим анализом и новое знание получается дедукцией из исходного описания модели.

Мысленный эксперимент – метод, заключающийся в получении нового или проверке имеющегося знания путем манипулирования теоретическими (идеализированными) объектами и моделями в искусственно задаваемых ситуациях. Данный метод формируется на основе идеализации и моделирования. Модель при этом оказывается воображаемым объектом, преобразуемым в соответствии с правилами, пригодными для данной ситуации. Недоступные практическому эксперименту состояния раскрываются с помощью его продолжения – мысленного эксперимента.

Мысленный эксперимент, замещая в некотором роде реальный, служит его продолжением и развитием. Он используется там, где реальное экспериментирование затруднительно или невозможно; позволяет исследовать ситуации, не реализуемые практически, хотя и принципиально возможные. Поскольку мысленный эксперимент протекает в идеальном плане, особую роль в обеспечении реальной значимости его результатов играет корректность форм мысленной деятельности. При этом очевидно, что мысленное экспериментирование подчиняется логическим законам. Нарушение логики в оперировании образами в мысленном эксперименте ведет к его разрушению. Таким образом, мысленный эксперимент отличается от реального эксперимента, с одной стороны, своей идеальностью, а с другой присутствием в нем элементов воображения как базиса оценки идеальных конструкций.

Образцы самодостаточного мысленного эксперимента были представлены в научном творчестве Г. Галилея при обосновании принципа относительности:

Вот как выглядела первая формулировка принципа относительности.

Эти рассуждения Галилея теперь резюмированы так: инерциальное движение системы не оказывает влияния на происходящие в ней механические процессы. Или еще короче: во всех инерциальных системах механические явления происходят одинаково.

Также Галилей провёл мысленный эксперимент, опровергающий мнение, что тяжёлые тела падают быстрее лёгких:

В современной науке для осуществления моделирования и проведения мысленного эксперимента активно применяется вычислительный эксперимент – эксперимент, осуществляемый на основе компьютерных технологий. Сущность вычислительного эксперимента состоит в том, что проводится эксперимент над некоторой математической моделью объекта при помощи компьютера. Главное преимущество использования компьютерных технологий состоит в том, что с их помощью при исследовании весьма сложных систем удается глубоко проанализировать не только их наличные, но и возможные, в том числе будущие состояния. По одним параметрам модели вычисляются другие ее характеристики и на этой основе делаются выводы о свойствах явлений, представленных математической моделью.

Необходимо выделить основные этапы вычислительного эксперимента:

1) построение математической компьютерной модели изучаемого объекта в тех или иных условиях (как правило, она представлена системой уравнений высокого порядка);

2) определение вычислительного алгоритма решения базовой системы уравнений;

3) построение программы реализации поставленной задачи на компьютере.

Вычислительный эксперимент на основе накопленного опыта математического моделирования, банка вычислительных алгоритмов и программного обеспечения позволяет быстро и эффективно решать задачи практически в любой области математизированного научного знания. Логичность и формализованность компьютерных моделей позволяют выявить основные факторы, определяющие свойства изучаемого объекта-оригинала (или целого класса объектов).

Вычислительный эксперимент широко используется в физике, астрофизике, механике, химии, биологии, экономике, социологии, метеорологии, технических науках.

Формализация – метод исследования, в основе которого лежит отображение содержательного знания в знаково-символическом виде (формализованном языке). При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами), что связано с построением искусственных языков. Использование специальной символики позволяет устранить многозначность и неточность, образность слов естественного языка. В формализованных рассуждениях каждый символ строго однозначен. Формализация служит основой для процессов алгоритмизации и программирования вычислительных устройств, а тем самым и компьютеризации знания.

Главное в процессе формализации состоит в том, что над формулами искусственных языков можно производить операции, получать из них новые формулы и соотношения. Тем самым операции с мыслями заменяются действиями со знаками и символами (границы метода).

Аксиоматический метод – способ построении научной теории, при котором за ее основу принимаются некоторые положения, не требующие специального доказательства (аксиомы или постулаты), из которых все остальные положения выводятся при помощи формально-логических доказательств. Совокупность аксиом и выведенных на их основе положений образует аксиоматически построенную теорию, включающую в себя абстрактные знаковые модели.

Построение аксиоматической системы начинается с выявления в составе некоторой содержательной концепции ее первоначальных фундаментальных понятий, которым можно придать статус неопределяемых. Выбираются также исходные утверждения теории, которые принимаются без доказательства и которым придается статусаксиом. В естественно-научных теориях в роли аксиом, как правило, выступают их главные принципы, базисные допущения, основные законы. Далее фиксируются допустимые правила рассуждений, согласно которым из одних положений можно логически выводить другие; они обычно совпадают с правилами дедуктивного вывода, хорошо изученными в логике. Поэтому логическое исчисление тоже является обязательной частью аксиоматической системы.

Современный аксиоматический метод приобрел абстрактную направленность. Если у Евклида аксиомами служили интуитивно-истинные положения, а сама теория была проинтерпретирована единственным, естественным образом, то с современных позиций аксиома — это не самоочевидное положение, а любое соглашение, которому сознательно дается статус аксиомы как начального, не подлежащего обоснованию утверждения. Это означает, что исходные соглашения могут быть и весьма далекими от наглядности.

Данный метод широко применяется в математике, а также в тех естественных науках, где применяется метод формализации. (Ограниченность метода).

Гипотетико-дедуктивный метод – способ построения научной теории, в основе которого лежит создание системы взаимосвязанных гипотез, из которых затем путем дедуктивного развертывания выводится система частных гипотез, подлежащая опытной проверке. Тем самым этот метод основан на дедукции (выведении) заключений из гипотез и других посылок, истинное значение которых неизвестно. А это значит, что заключение, полученное на основе данного метода, неизбежно будет иметь вероятностный характер.

Структура гипотетико-дедуктивного метода:

1) выдвижение гипотезы о причинах и закономерностях данных явлений с помощью разнообразных логических приемов;

2) оценка основательности гипотез и выбор из их множества наиболее вероятной;

3) выведение из гипотезы дедуктивным путем следствий с уточнением ее содержания;

4) экспериментальная проверка выведенных из гипотезы следствий. Тут гипотеза или получает экспериментальное подтверждение или опровергается. Однако подтверждение отдельных следствий не гарантирует ее истинности или ложности в целом. Лучшая по результатам проверки гипотеза переходит в теорию.

Метод исторического и логического анализа. Исторический подход предполагает изучение возникновения, формирования, развития объектов. Сразу же следует подчеркнуть, что исторический подход используется не только в истории. Это один из общенаучных методов. Примерами могут служить геология, медико-биологические науки (например, сравнительная анатомия), астрономия, языкознание, психология и др.

Метод исторического и логического анализа включает в себя две составляющие:

1) конкретно-историческая составляющая. Это предписание изучения и теоретического воспроизведения истории того или иного объекта (явления, процесса) во всем ее многообразии, полноте взаимосвязей, богатстве конкретных проявлений и оттенков.

2) Логическая реконструкция. Она предполагает выявление некоей исторической закономерности в чистом виде, не обращаясь в полной мере непосредственно к самой эмпирической истории, а реконструирует эту закономерность на основе каких-либо теоретических предпосылок.

Широкий спектр применения заряженной (в зарубежной печати – "ненейтральной") плазмы может легко объяснить тот повышенный интерес, который вызывают исследования по этому вопросу. Заряженная плазма используется в ускорителях, основанных на коллективных эффектах, в исследованиях по физике сильноточных релятивистских электронных пучков, для генерации мощного микроволнового излучения, чтобы фиксировать античастиц и получить позитронной плазмы, а также ускорения ионов и нагрева плазмы в коллективных неустойчивостях.

Заряженная плазма-это совокупность заряженных частиц, в которых нет полного нейтралитета электрические нагрузки. Такие системы характеризуются, в зависимости от плотности нагрузки, большие, частные, электрические поля. Известно, что заряженная плазма проявляет коллективные свойства, которые качественно аналогичны коллективным свойства нейтральной плазмы. Например, усилители и генераторы СВЧ диапазона, таких, как клистроны и лампы движения волны [1], которые функционируют в условиях высокого вакуума, и их работа зависит от наличия и свойств коллективных колебаний [2] (волн пространственного заряда) в дрейфующих электронных пучков. В режиме работы можно считать, что электронные пучки в этих устройствах электрическая нейтрализуется ионами, образующимися при столкновении пучка электронов с газом остаточного низкой плотности. Однако, при работе в режиме коротких импульсов (например, длительностью около 1 мкс) плотность ионов не имеют времени, чтобы достичь значительного уровня e-mail букет остается заряженным. Однако, в обоих открываются коллективные колебания, необходимые для генерации и усиления микроволн. Первые экспериментальные и теоретические исследования 5 распространения волн в нейтральных тонах и загруженных пакетов, задержанных магнитного поля, действительно показали, что полная зарядовая нейтральность-это не физическое условие существования коллективных колебаний и эффекты экранировки [9] состава заряженных частиц. В последние годы значительно вырос интерес к изучению свойств равновесных состояний и устойчивости заряженной плазмы, которая удерживается внешним магнитным полем. Этот интерес связан с постоянным развитием следующих программ обучения:

ГОСТ

Основные приемы теоретического исследования

Формализация – это отображение полученных результатов в точных понятиях и терминах. Другими словами это построение абстрактно-математических моделей изучаемых процессов. Тот или иной изучаемый объект имеет множество отличительных свойств. В процессе познания появляется необходимость сконцентрировать свое внимание на какой-либо стороне или конкретном свойстве данного объекта и отвлечься от его других качеств.

Абстрагирование – выделение конкретного предмета, отдельно от его связей с другими объектами. Детальное изучение его свойств и качеств, каждого в отдельности;
Идеализация – это образование абстрактных (вымышленных) объектов, не существующих в реальности, но имеющие существующие прообразы;
Анализ – процесс расчленения изучаемого предмета или явления на составные части;
Синтез – соединение полученных в процессе анализа качеств предмета в одно единое целое;
Классификация – объединение разных объектов в некие группы на основе общих свойств и признаков (классификация животных, растений);
Аналогия – понимание имеющихся сходстве изучаемых объектов в определенном отношении основываясь на их сходстве с рядом других качеств;
Моделирование – создание и разностороннее изучение созданной модели изучаемого объекта (компьютерное моделирование инженерного сооружения);
Дедукция – движение от общих свойств и качеств к частному (рассмотрение каждого в отдельности;
Индукция – процесс обратный дедукции, а именно движение от частных (мелких фактов) к общему объемному утверждению.
Метафизический – рассмотрение объекта в обособленном состоянии то есть вне связи с окружающими его объектами;
Диалектический метод – раскрытие уже открытых законов развития и изменения различных предметов в их взаимосвязи.

Теоретическое исследование как основополагающий метод

Теоретические методы и способы требуют эмпирических данных и фактов. Индукция является теоретической логической операцией, однако она требует для себя опытной проверки каждого полученного частного факта. По этой причине она основывается на эмпирическом уровне познания, а вовсе не на теоретическом. Более широкие методы (подходы) задают лишь направление и общий способ для достижения той или иной задачи. Методы-подходы включают в себя множество разнообразных приемов, например структурно-функциональный метод или герменевтический метод. Примерами общих методов-подходов могут служить философские методы:

Подобным образом, теоретические и эмпирические уровни и методы могут существовать только в единстве, так как они всецело дополняют друг друга. Все вышеперечисленные методы – это приемы и конкретные правила. Другими словами, это алгоритмы действия для изучения того или иного объекта. В социологии такими объектами являются общественные организации, институты, социальные слои и группы, различные общности.

Теоретическое познание служит объяснением причин тех или иных явлений. Этот процесс предполагает выяснение предпосылок, предсказание вероятного наступления событий и тенденций их дальнейшего развития. Эмпирический уровень выступает основой или фундаментом для теоретического метода исследования. Гипотезы и теории появляются в процессе теоретического понимания научных фактов, неких статистических данных, которые появляются на эмпирическом уровне.

Организация и проведение педагогического исследования – процесс трудоемкий, важный и очень интересный. Он предполагает не просто выбор темы, конкретизацию проблемы и выдвижение гипотезы, но и подбор грамотных и эффективных методов по сбору, обработке информации, работе с объектом исследования. Одним из таких инструментов выступает метод моделирования или метод идеализации.

Сущность метода моделирования

Какие бывают методы педагогической деятельности?

Указанный принцип действует не только в медицине, но и иных отраслях: психологии, педагогике, экономике и пр. В науке его называют методом моделирования.

Виды моделей в педагогике

Нужна помощь преподавателя?

Мы всегда рады Вам помочь!

Метод моделирования позволяет детально исследовать интересующий вопрос, проверить действие гипотезы, получить достоверные результаты исследования и использовать их во благо в дальнейшем. Он помогает решить следующие задачи:

Изучение отдельных сторон объекта исследования, его особенностей в конкретных или интересуемых исследователя условиях;
Визуализация представлений и ассоциаций о поведении, структуре и особенностях объекта;
Проведение диагностики, выявление достоинств и недостатков, отклонений от запланированных действий, погрешности, эффект и пр.
Установление причинно-следственных связей: что происходит, когда и почему, что получает исследователь в результате;
Прогнозирование результатов: возможность использования всех процедур и приемов на реальном объекте исследования.

Важно отметить, что метод моделирования в педагогическом исследовании используется в связке с другими инструментами: наблюдение или эксперимент, анализ, сравнение и пр.

Специфика метода идеализации (построения идеализированных объектов)

Обратите внимание, использование метода моделирования в педагогическом исследовании целесообразно и эффективно с учетом неких идеалов и стандартов. Исследователь не может сразу же взять и проверить свою гипотезу или разработку на прямом объекте, так как точно не может знать, как она на нем отразится: на его успеваемости качестве образования, психике и пр. Поэтому он должен сначала тщательно спланировать все действия и проверить их на модели.

Алгоритм использования метода идеализации

Что такое метод идеализации?

Метод построения идеализированных объектов не всегда учитывает все стороны и характеристики реального объекта исследования. Например, идеальный ученик предстает в глазах преподавателя только с лучшей позиции: отличник, спокойный и трудолюбивый, самостоятельный и пр. Далеко не всегда такими качествами обладает учащийся. В реальности ему могут помогать родители при выполнении домашнего задания, он может лениться или с трудом вникать в некоторые дисциплины, он вспыльчив и неусидчив и пр. У каждой медали две стороны. Но идеализация изначально учитывает только положительные моменты и то, что подходит исследователю, опуская все недостатки.

Идеализация и моделирование как эффективное сочетание методов исследования

Взаимодействие двух педагогических методов

Зачастую указанные приемы используются в одной упряжке. Метод идеализации помогает исследователю понять, к чему он стремится, что хочет получить, как он видит объект исследования, ход эксперимента и потенциальные результаты. Метод моделирования же позволяет установить, возможен ли перенос всех процедур и действий с модели на объект, спрогнозировать потенциальный результат и исход, возможность плодотворного использования разработки в реальности без причинения вреда окружающему миру.

Читайте также: