Методология научных исследований в архитектуре и градостроительстве

1. МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В АРХИТЕКТУРЕ И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВЕ

Понятие метода и методологии
научных исследований

2. Метод в переводе с греческого означает способ познания, исследования природы и общества, прием, способ или образ действия.

Способ представляет собой определенную
последовательность действий, приемов, операций.
В зависимости от содержания изучаемых объектов
различают методы естествознания и методы социально–
гуманитарного исследования.
Методы исследования классифицируют по отраслям науки:
математические, биологические, медицинские, социально–
экономические, правовые и т.д.
Поэтому методы познания столь же многообразны,
как и сама действительность.

3.

При всем различии и многообразии методов они могут
быть разделены на три основные группы:
Всеобщие, философские методы, сфера применения
которых наиболее широка.
Общенаучные методы, находящие применение во всех
или почти во всех науках.
Их своеобразие, и отличие от всеобщих
методов в том, что они находят применение не на всех,
а лишь на определенных этапах процесса познания.
Частные, или специальные методы, характерные для
отдельных наук или областей практической
деятельности.
Это методы физики, биологии, политологии,
социологии и, конечно же, архитектуры и
строительства.

4.

Особую группу методов образуют методики, представляющие
собой приемы и способы, вырабатываемые для решения
какой-то особенной, частной проблемы.
Выбор верной методики – важное условие успеха исследования
1. Философские методы
Среди них наиболее древними являются диалектический и
метафизический.
По существу каждая философская концепция имеет
методологическую
функцию,
является
своеобразным
способом мыслительной деятельности.
Поэтому философские методы не исчерпываются двумя
названными.
К их числу также относятся такие методы, как
аналитический
(характерный
для
современной
аналитической
философии),
интуитивный,
феноменологический и др.

5.

Всеобщих философских методов познания - два:
диалектический и метафизический.
Это общефилософские методы.
Диалектический метод (основатель Г.Гегель) - это
метод познания действительности в ее
противоречивости, целостности и развитии.
По выражению Гегеля, диалектический метод познания
является «движущей душой истинного познания», и
базируется на принципе, вносящем в содержание
любой науки внутреннюю необходимость и связь.
Гегель сформулировал
диалектики.
три основных закона

6.

Первый закон – это закон перехода количества в
качество и наоборот.
Этот закон описывает и определяет механизмы
саморазвития. Для того, чтобы свободно оперировать
понятием «качество», «количество» и «мера», Гегель
дал им определения и назвал тремя формами бытия
идеи

7.

Второй закон диалектики называют
законом единства и борьбы
противоположностей (закон
взаимопроникновения).
Характеризуя второй закон Гегель апеллирует к
понятиям «тождества», «различия», «противоречия»,
«противоположность».
Любое явление, по Гегелю, представляет собой
результат внутренних противоречий и отрицания
сторон и тенденций.
Поэтому в диалектике Гегеля стороны единого
целого являются противоположностями, которые
находятся в состоянии взаимосвязи и
взаимообусловленности.

8.

Третий закон диалектики именуют как
«отрицание отрицания».
Он характеризует собой всеобщий результат и
направленность эволюции.
Закон базируется на отрицании всего старого при
появлении нового, переходом из одного качества в
другое.
Но при этом должно сохраняться триединое условие:
Преодоление старого, затем преемственность в
развитии, и, наконец, утверждение нового.
На этих трех китах – основных законах
базируется диалектический метод познания.

9.

Метафизический метод (активно
использовался до XIX в. – до Гегеля, и был обусловлен
низким уровнем развития общественных и
технических наук.
Термин «метафизика» ввел Андроник Родосский в I в.
до н.э.) - метод, противоположный диалектическому,
Рассматривающий явления вне их взаимной связи
и развития.
Сущность метафизики как метода мышления односторонность, абсолютизация какой-то одной
стороны живого процесса познания или любого
элемента целого.

10.

Метафизический метод познания (мышления)
рассматривает все предметы, явления, а также
соответствующие им понятия:
лишь в количественном изменении (уменьшении или
увеличении, в простом перемещении, повторении
пройденного); изолированно, обособленно друг от
друга (т.е. обособляясь, абстрагируясь от остального);
Фактически метафизика как способ мышления есть
попытка достичь абсолютное, законченное знание.
Она рассматривает сущность мира неизменной.
С середины XIX-го века метафизический метод все
больше и больше вытеснялся из естествознания
диалектическим методом

11.

2. Общенаучные подходы и методы исследования
Выработка нового знания осуществляется путем широкого
использования общенаучных методов, К общенаучным понятиям
чаще всего относят такие понятия, как «информация», «модель»,
«структура», «функция», «система», «элемент», «оптимальность»,
«вероятность» и др.
На основе общенаучных понятий и концепций формулируются
соответствующие методы и принципы познания, которые и
обеспечивают связь и оптимальное взаимодействие философии со
специально–научным знанием и его методами.
К числу общенаучных методов и подходов применяемых при
проведении как теоретических, так и экспериментальных
исследованиях относятся.
системный и структурно–функциональный, анализ и синтез,
индукция и дедукция, вероятностный, аналогия и
моделирование, формализация , абстрагирование и
конкретизация и ряд других.

12.

Особенно бурно в последнее время развивается
такая общенаучная дисциплина, как синергетика –
теория самоорганизации и развития открытых
целостных систем любой природы - природных,
социальных, познавательных.
Среди основных понятий синергетики можно назвать
такие, как порядок, хаос, нелинейность, неопределенность,
нестабильность.
Синергетические понятия тесно связаны и переплетаются
с рядом философских категорий, особенно таких как
бытие, развитие, становление, время, целое,
случайность, возможность.

13.

В структуре общенаучных методов
выделяют три уровня:
1) общелогические методы и приемы;
2) методы эмпирического исследования;
3) методы теоретического познания.

14.

Общелогические методы и приемы
исследования
Анализ - - это метод исследования, заключающийся в
том, что предмет изучения мысленно или практически
расчленяется на составные элементы (части объекта,
или его признаки, свойства, отношения), и каждая из
частей исследуется отдельно.
Яркими иллюстрациями этого метода в сопротивлении
материалов, строительной механике, теории упругости и
пластичности, строительных конструкциях являются:
представление реального здания или сооружения в виде
расчетной схемы, а также метод сечений.
Анализ – реальное или мысленное разделение объекта на
составные части; синтез – их объединение в единое
органическое целое; результат синтеза – новое, прежде не
известное, знание.

15.

Методы анализа требуют учитывать, что в
каждом объекте познания существует свой
предел его членения, за которым мы переходим
в иной мир свойств и закономерностей (атом,
молекула и т.п.).
Разновидностью анализа является
разделение классов (множеств) предметов
на подклассы их классификация и периодизация.
В данном случае предметом анализа становится
не отдельный предмет, а класс предметов.
Некоторые виды научной деятельности
являются по преимуществу аналитическими
(пример – аналитическая химия) или
синтетическими (пример – синергетика).

16.

При создании классификаций предметы
или явления, составляющие
определенную совокупность,
разделяются на классы и группы по
наличию, объединяющих
их свойств и характерных признаков.
Например, деление стержневых систем
на рамы, фермы, арки, арочные фермы,
вантовые системы и т. п.
Становление каждой науки связано с
созданием классификаций изучаемых
объектов, явлений.
Классификация - это процесс упорядочивания
информации.

17.

Синтез - это метод исследования,
позволяющий осуществлять соединение
элементов (частей) объекта, расчлененного в
процессе анализа, устанавливать связи между
ними и познавать объекты исследования
как единое целое.
Примером этого метода является переход от
исследования напряженно-деформированного состояния
отдельного стержня в сопротивлении материалов к
стержневой системе (раме, ферме, арке и их
комбинациям) в строительной механике.
При изучении конкретного объекта, как
правило, анализ и синтез используются
одновременно, поскольку они взаимосвязаны.
Основной формой такой связи является
классификация.

18.

Стремление к теоретическому синтезу наиболее общая черта современной науки.
Теоретический синтез дает возможность
объединять предметы или знания о них,
то есть осуществлять систематизацию.
Системный подход в науке позволяет
глубже синтезировать знания о предмете,
полнее раскрывать его взаимосвязи с
другими предметами.

19.

Системный подход – совокупность общенаучных
методологических принципов, в основе которых
лежит рассмотрение объектов как систем.
Этот подход ориентирует исследование на раскрытие
целостности развивающегося объекта, на выявление
многообразных типов связей сложного объекта и
сведение их в единую теоретическую картину, на
исследование таких системных качеств, которые
отсутствуют как у отдельных элементов системы,
так и у подсистем, рассматриваемых по отдельности.
В современной науке самоорганизующиеся системы
Являются специальным предметом исследования
синергетики
– общенаучной теории, ориентированной на поиск
законов самоорганизации любых объектов:
природных, социальных.

20.

Структурно-функциональный
(структурный) метод
ориентирован на выявление в целостных системах
их структуры – совокупности устойчивых отношений
и взаимосвязей между ее элементами и их роли
(функций) относительно друг друга.
Структура понимается как нечто инвариантное
(неизменное) при определенных преобразованиях,
а функция – как "предназначение" каждого из
элементов данной системы (функции какого-либо
биологического органа, функции государства,
функции теории и т.д.).

21.

Абстрагирование (идеализация) - мысленное
внесение определенных изменений в изучаемый
объект в соответствии с целями исследования.
В результате идеализации из рассмотрения могут
быть исключены некоторые свойства, признаки
объектов, которые не являются
существенными для данного исследования с
одновременным выделением интересующих
исследователя свойств.
Пример такой идеализации в механике
- материальная точка, т.е. точка, обладающая
массой, но лишенная всяких размеров.
Таким же абстрактным (идеальным) объектом
является абсолютно твердое тело.

22.

В результате этого процесса формируются "абстрактные
предметы", как отдельно взятые понятия и категории
("генотип", "развитие", "фрустрация", "сила" и др.), так и системы
понятий, и категорий.
Наиболее развитыми с точки зрения оперирования
"абстрактными предметами" являются математика, логика
, диалектика, философия, ряд других наук.
Развиваясь, наука восходит от одного уровня абстрактности к
другому, более высокому. В связи с этим В. Гейзенберг отмечает:
"Понятия, первоначально полученные путем абстрагирования
от конкретного опыта, обретают собственную жизнь.
Они оказываются более содержательными и продуктивными,
чем можно было ожидать поначалу.
В последующем развитии ониобнаруживают собственные
конструктивные возможности: они способствуют
построению новых форм и понятий, позволяют установить
связи между ними и могут быть в известных пределах
применимы в наших попытках понять мир явлений".

23.

Обобщение – процесс установления общих
свойств и признаков предметов.
Выделяются два вида научных обобщений:
выделение любых признаков (абстрактно-общее) или
существенных признаков (конкретно-общее, закон).
Пределом обобщения выступают философские категории
(как наиболее общие, универсальные), которые не
имеют родового понятия и потому обобщить их нельзя.
Операция, противоположная обобщению,
– конкретизация,
т.е. выявление у конкретного предмета, наряду с общими,
особенных и единичных признаков. В логическом аспекте
операция, противоположная обобщению понятия,
– его ограничение, т.е. переход от рода к виду.

24.

Идеализация – мыслительная процедура, по
содержанию близкая абстрагированию и связанная с
образованием абстрактных (идеализированных)
объектов, принципиально не существующих в
действительности ("точка", "идеальный газ",
"абсолютно черное тело" и т.п.).
Такие объекты представляют собой некоторые предельные
случаи реальных процессов и служат средством их анализа
и построения теоретических представлений о реальных процессах.
Идеализированные объекты – результат разного рода
мыслительных экспериментов, направленных на реализацию
некоторого нереализуемого в действительности случая.
В развитых научных теориях обычно рассматриваются
не отдельные идеализированные объекты и их свойства,
а целостные системы идеализированных объектов и их структуры.

25.

Индукция - процесс выведения общего положения из
наблюдения ряда частных единичных фактов, т.е.
познание от частного к общему.
На практике чаще всего применяется неполная
индукция, которая предполагает вывод о всех
объектах множества на основании познания лишь
части объектов.
Неполная индукция, основанная на
экспериментальных исследованиях, и включающая
теоретическое обоснование называется научной
индукцией. Выводы такой индукции часто носят
вероятностный характер.
Это рискованный, но творческий метод. При строгой
постановке эксперимента, логической
последовательности и строгости выводов она
способна давать достоверное заключение.
Научная индукция является истинным источником
действительно научного прогресса.

26.

Дедукция - процесс аналитического
рассуждения от общего к частному или менее
общему.
Она тесно связана с обобщением.
Если исходные общие положения являются
установленной научной истиной, то методом дедукции
всегда будет получен истинный вывод.
Особенно большое значение дедуктивный метод
имеет в математике.
Математики оперируют математическим и
абстракциями и строят свои рассуждения на общих
положениях. Эти общие положения применяются к
решению частных, конкретных задач.

27.

Аналогия - вероятное, правдоподобное
заключение о сходстве двух предметов
или явлений в каком-либо признаке, на
основании установленного их сходства в
других признаках.
Аналогия с простым позволяет понять более сложное.
Так, по аналогии с искусственным отбором лучших
пород домашних животных Ч.Дарвин открыл закон
естественного отбора в животном и растительном
мире.

28.

Моделирование - воспроизведение свойств
объекта познания на специально устроенном
его аналоге - модели.
Модели могут быть реальными (материальными),
например, модели самолетов, макеты зданий,
фотографии, протезы, куклы и т.п. и
идеальными (абстрактными), создаваемые средствами
языка (как естественного человеческого языка,
так и специальных языков, например, языком
математики.
В этом случае мы имеем математическую модель.
Обычно это система уравнений, описывающая
взаимосвязи в изучаемой системе.

29.

Исторический метод подразумевает
воспроизведение истории изучаемого
объекта во всей своей многогранности, с
учетом всех деталей и случайностей.
Логический метод - это, по сути, логическое
воспроизведение истории изучаемого объекта
. При этом история эта освобождается от всего
случайного, несущественного, т.е. это как бы тот же
исторический метод, но освобожденный от его
исторической формы.

30.

Исторический и логический методы тесно
взаимосвязаны.
Ведь в результате, в итоге развития сохраняется
все положительное, накапливавшееся в процессе
развития объекта. Не случайно организм в своем
индивидуальном развитии повторяет эволюцию
живого от уровня клетки до современного состояния.
Например, ученик в школе начинает изучать
математику с того, с чего начиналась ее история – с
арифметики.
В свою очередь исторический метод дает ту же,
что и логический метод, реальную картину объекта,
но логический метод при этом отягощен исторической
формой.

31.

3. Частнонаучные методы– совокупность способов, принципов
познания, исследовательских приемов и процедур, применяемых
в той или иной науке, соответствующей данной основной форме
движения материи.
Это методы механики, физики, химии, биологии и социально–
гуманитарных наук.
4. Дисциплинарные методы– система приемов, применяемых
в той или иной научной дисциплине, входящей в какую–нибудь
отрасль науки или возникшей на стыках наук.
Каждая фундаментальная наука представляет собой комплекс
дисциплин, которые имеют свой специфический предмет и
свои своеобразные методы исследования.
5. Методы междисциплинарного исследования– совокупность
ряда синтетических, интегративных способов (возникших как
результат сочетания элементов различных уровней методологии),
нацеленных главным образом на стыки научных дисциплин.
Широкое применение эти методы нашли в реализации
комплексных научных программ.

32.

Научные методы эмпирического исследования
К основным эмпирическим методам относятся:
1. Наблюдение– целенаправленное изучение предметов,
опирающееся в основном на данные органов чувств
(ощущения, восприятия, представления).
В ходе наблюдения мы получаем знания не только о внешних
сторонах объекта познания, но – в качестве конечной цели –
о его существенных свойствах и отношениях.
Понятия «методы» и «приемы» часто употребляются , но
нередко и различаются, когда методами называют более
сложные познавательные процедуры, которые включают в себя
целый набор различных приемов исследования.
Наблюдение может быть непосредственным и опосредованным
различными приборами и техническими устройствами
(микроскопом, телескопом, фото– и кинокамерой и др.).
С развитием науки наблюдение становится все более сложным
и опосредованным.

33.

Основные требования к научному наблюдению:
однозначность замысла; наличие системы методов и приемов;
объективность, т. е. возможность контроля путем либо
повторного наблюдения, либо с помощью других методов
(например, эксперимента). Обычно наблюдение включается в
качестве составной части в процедуру эксперимента. Важным
моментом наблюдения является интерпретация его результатов –
расшифровка показаний приборов, кривой на осциллографе, на
электрокардиограмме и т. п. Познавательным итогом наблюдения
является описание – фиксация средствами естественного и
искусственного языка исходных сведений об изучаемом объекте:
схемы, графики, диаграммы, таблицы, рисунки и т. д.
Наблюдение тесно связано с измерением, которое есть процесс
нахождения отношения данной величины к другой однородной
величине, принятой за единицу измерения. Результат измерения
выражается числом.

34.

В ходе наблюдения исследователь всегда руководствуется
определенной идеей, концепцией или гипотезой.
Он непросто регистрирует любые факты, а сознательно
отбираете из них, которые либо подтверждают, либо
опровергают его идеи.
При этом очень важно отобрать наиболее репрезентативную,
т. е. наиболее представительную группу фактов в их
взаимосвязи.
Интерпретация наблюдения также всегда осуществляется с
помощью определенных теоретических положений.

35.

2. Эксперимент– активное и целенаправленное
вмешательство в протекание изучаемого процесса,
соответствующее изменение объекта или его
воспроизведение в специально созданных и
контролируемых условиях.
Таким образом, в эксперименте объект или
воспроизводится искусственно, или ставится в
определенным образом заданные условия, отвечающие
целям исследования. В ходе эксперимента изучаемый
объект изолируется от влияния побочных, затемняющих
его сущность обстоятельств и представляется в «чистом
виде». При этом конкретные условия эксперимента не
только задаются, но и контролируются, модернизируются,
многократно

36.

Всякий научный эксперимент всегда направляется
какой–либо идеей, концепцией, гипотезой.
Без идеи в голове, говорил И. П. Павлов, не увидишь факта.
Основные особенности эксперимента:
– более активное (чем при наблюдении) отношение к объекту,
вплоть до его изменения и преобразования;
– многократная воспроизводимость изучаемого объекта по
желанию исследователя;
– возможность обнаружения таких свойств явлений, которые
не наблюдаются в естественных условиях;
– возможность рассмотрения явления в «чистом виде» путем
изоляции его от усложняющих и маскирующих его ход
обстоятельств или путем изменения, варьирования
условий эксперимента;
– возможность контроля за «поведением» объекта исследования
и проверки результатов.

37.

Основные стадии осуществления эксперимента:
планирование и построение (его цель, тип, средства, методы
проведения и т. п.);
контроль;
интерпретация результатов.
Эксперимент имеет две взаимосвязанные функции:
опытная проверка гипотез и теорий, а также
формирование новых научных концепций.
В зависимости от этих функций выделяют эксперименты:
исследовательские (поисковые),
проверочные (контрольные),
воспроизводящие,
изолирующие и т. п.

38.

По характеру объектов выделяют физические, химические,
биологические, cоциальные и т. п. эксперименты.
Важное значение в современной науке имеет решающий
эксперимент, целью которого служит опровержение одной и
подтверждение другой из двух (или нескольких)
соперничающих концепций.
Это различие относительно: эксперимент, задуманный как
подтверждающий, может по результатам оказаться
опровергающим и наоборот. Но в любом случае эксперимент
состоит в постановке конкретных вопросов природе,
ответы на которые должны дать информацию о ее
закономерностях.
Один из простых типов научного эксперимента – качественный
эксперимент, имеющий целью установить наличие или
отсутствие предполагаемого гипотезой или теорией явления.
Более сложен количественный эксперимент, выявляющий
количественную определенность какого–либо свойства
изучаемого явления.

39.

Широкое распространение в современной науке
получил мысленный эксперимент–
система мыслительных процедур, проводимых над
идеализированными объектами.
Мысленный эксперимент – это теоретическая модель
реальных экспериментальных ситуаций.
Здесь ученый оперирует нереальными предметами и
Условиями их существования, а их концептуальными
образами.
Все шире развиваются социальные эксперименты,
которые способствуют внедрению в жизнь новых форм
социальной организации и оптимизации управления
обществом.

40.

3. Сравнение
– познавательная операция, лежащая в основе суждений о
сходстве или различии объектов.
С помощью сравнения выявляются качественные и
количественные характеристики предметов.
Сравнить – это сопоставить одно с другим с целью выявить
их соотношение.
Простейший и важный тип отношений, выявляемых путем
сравнения, – это отношения тождества и различия.
Следует иметь в виду, что сравнение имеет смысл только в
совокупности «однородных» предметов, образующих класс.
Сравнение предметов в классе осуществляется по признакам,
существенным для данного рассмотрения, при этом предметы,
сравниваемые по одному признаку, могут быть
несравнимы по другому.

41.

Сравнение является основой такого логического
приема, как аналогия, и служит исходным пунктом
сравнительно–исторического метода.
Это тот метод, с помощью которого путем сравнения
выявляется общее и особенное в исторических и
других явлениях, достигается познание различных
ступеней развития одного и того же явления или
разных сосуществующих явлений.
Этот метод позволяет выявить и сопоставить
уровни в развитии изучаемого явления,
происшедшие изменения, определить тенденции
развития.

42.

Методы теоретического познания
(методы построения теорий)
довольно многообразны в зависимости от предмета наук и
определяются его спецификой.
Дедуктивно-аксиоматический метод. Из набора аксиом
дедуктивно выводится теория. Изменение какого – либо
одного постулата в корне изменяет теорию.
Исторический метод – описание исторического процесса
возникновения, становления, развития какого – либо
объекта – лежит в основе исторических наук.
Логический метод – это тот же исторический, но
очищенный, рафинированный. Он выявляет самое
существенное, главное в каком - либо процессе.
Метод восхождения от абстрактного к конкретному
был сформулирован Марксом.

43.

Цель познания
Эмпирическое познание
1.Нахождение научного
факта, или получение
фактуального знания
Средства
и методы познания
Форма
как результат
познания
Наблюдение Измерение Сравнение
Эксперимент Модельный эксперимент
Эмпирический
научный факт
(фактуальное знание)
2. Выявление
эмпирического
закона
Анализ и синтез Индукция
и дедукция Аналогия
Эмпирический
закон
3. Выдвижение
эмпирической
(описательной гипотезы)
Систематизация
Классификация и др.
Эмпирическая
описательная
гипотеза
Теоретическое познание
1.Построение
Идеализированного
объекта
2. Построение научной
теории
3. Обоснование и
доказательство
научной теории
Абстрагирование Идеализация
Формализация Мысленный эксперимент
Математическое (компьютерное)
моделирование и др.
Гипотетико-индуктивный
Конструктивно-генетический
Исторический и логический методы (как соответствие
логического историческому) Восхождение от конкретного к
абстрактному и от абстрактного к конкретному Системный подход
,Индукция, дедукция, абдукция, аналогия
Гипотетико-дедуктивный метод,
дедуктивно-номологическая модель объяснения и др.
Понятия, идеи,
принципы
Идеальные
(знаковые) модели
Законы Аксиомы,
постулаты и др.
Гипотеза
Научное понятие
Концепт
Теория