а) Наукове спостереження. Спостереження є чуттєве (переважно – візуальне) відображення предметів і явищ зовнішнього світу. «Спостереження - це цілеспрямоване вивчення предметів, що спирається в основному на такі чуттєві здібності людини, як відчуття, сприйняття, уявлення; у ході спостереження ми одержуємо знання про зовнішні сторони, властивості й ознаки розглянутого об'єкта».(Алексеев, Панин 2000. с. 376). Це – вихідний метод емпіричного пізнання, що дозволяє одержати деяку первинну інформацію про об'єкти навколишньої дійсності.
Наукове спостереження – це навмисне і цілеспрямоване сприйняття явищ і процесів без прямого втручання в їхній плин, підлеглий задачам наукового дослідження. Основні вимоги до наукового спостереження наступні: 1) однозначність мети, задуму; 2) системність у методах спостереження; 3) об'єктивність; 4) можливість контролю або шляхом повторного спостереження, або за допомогою експерименту.
Спостереження використовується, як правило, там, де втручання в досліджуваний процес небажано або неможливо. Спостереження в сучасній науці зв'язано з широким використанням приладів, що, по-перше, підсилюють органи почуттів, а по-друге, знімають наліт суб'єктивізму з оцінки явищ. Важливе місце в процесі спостереження (як і експерименту) займає операція виміру. Вимір - є визначення відношення однієї (вимірюваної) величини до іншої, прийнятої за еталон.
Оскільки результати спостереження, як правило, здобувають вид різних знаків, графіків, кривих на осцилографі, кардіограмі тощо, остільки важливими складовими дослідження є описова реєстрація, схематизація й інтерпретація отриманих даних (самі по собі вони не є достовірними емпіричними знаннями).
Наукове спостереження (на відміну від повсякденних спостережень) має низку особливостей:
¨ цілеспрямованість (спостереження повинне вестися для рішення поставленої задачі дослідження, а увага спостерігача фіксуватися тільки на явищах, зв'язаних з цією задачею);
¨ планомірність (спостереження повинне проводитися строго за планом, складеному виходячи з задачі дослідження);
¨ активність (дослідник повинний активно шукати, виділяти потрібні йому моменти в явищі, що спостерігається, залучаючи для цього свої знання і досвід, використовуючи різні технічні засоби спостереження).
¨ значне місце займає пошук придатних для цілей науки випадків у природі чи суспільстві
При спостереженні відсутня діяльність, спрямована на перетворення, зміну об'єктів пізнання. Це обумовлюється рядом обставин: неприступністю цих об'єктів для практичного впливу (наприклад, спостереження вилучених космічних об'єктів), небажаністю, виходячи з цілей дослідження, втручання в процес, що спостерігається, відсутністю технічних, енергетичних, фінансових і інших можливостей постановки експериментальних досліджень об'єктів пізнання. Особливою складністю відрізняється спостереження в соціальних науках, де його результати багато в чому залежать від особистості спостерігача і його відносини до досліджуваних явищ. У соціології і психології розрізняють просте і включене спостереження. Психологи поряд з цим використовують і метод інтроспекції (самоспостереження).
Спостереження можуть нерідко відігравати важливу евристичну роль у науковому пізнанні. У процесі спостережень можуть бути відкриті зовсім нові явища, що дозволяють обґрунтувати ту чи іншу наукову гіпотезу.
З усього вищесказаних випливає, що спостереження є дуже важливим методом емпіричного пізнання, що забезпечує збір великої інформації про навколишній світ. Як показує історія науки, при правильному використанні він виявляється дуже плідним.
Б). Експеримент (випробування) – на відміну від спостереження – це метод пізнання у вигляді штучної чуттєво-предметної діяльності, при якому явища вивчаються в контрольованих і керованих умовах. Експеримент, як правило, здійснюється на основі теорії чи гіпотези, що визначають постановку задачі й інтерпретацію результатів. Експеримент і є іспит емпірично досліджуваних явищ у контрольованих і керованих умовах. Експериментатор прагне виділити досліджуване явище в чистому виді, побічні обставини повинні бути усунуті.
Переваги експерименту в порівнянні зі спостереженням полягають у тому, по-перше, що виявляється можливим вивчати явище, так сказати, у "чистому виді", по-друге, можуть варіюватися умови протікання процесу, по-третє, сам експеримент може багаторазово повторюватися.
Спостереження й експеримент є джерелом наукових фактів, під якими в науці розуміються особливого роду пропозиції, що фіксують емпіричне знання. Факти - фундамент будівлі науки, вони утворять емпіричну основу науки, базу для висування гіпотез і створення теорій.
У залежності від характеру проблем, розв'язуваних у ході експериментів, останні звичайно підрозділяються на дослідницькі і перевірочні. Дослідницькі експерименти дають можливість знайти в об'єкта нові, невідомі властивості. Результатом такого експерименту можуть бути висновки, що не випливають із наявних знань. Прикладом можуть служити експерименти, поставлені в лабораторії Э. Резерфорда, що привели до виявлення ядра атома, а тим самим і до народження ядерної фізики. Перевірочні експерименти служать для перевірки, підтвердження тих чи інших теоретичних побудов. Так, існування цілого ряду елементарних часток (позитрона, нейтрино й ін.) було спочатку передвіщене теоретично, і лише пізніше вони були виявлені експериментальним шляхом.
В) Вимір і порівняння. Більшість наукових експериментів і спостережень містить у собі проведення різноманітних вимірів. Вимір – це процес, що полягає у визначенні кількісних значень тих чи інших властивостей, сторін досліджуваного об'єкта, явища за допомогою спеціальних технічних пристроїв і шкал. Важливо вибрати мірки ( одиниці) вимірів та правила порівняння вимірюваного з мірою. Порівняння (аналогія досвіду) лежить в основі операції виміру об'єктів за певними подібними властивостями чи сторонами. Щоб здійснити таке порівняння, необхідно мати визначені одиниці виміру, наявність яких дає можливість виразити досліджувані властивості з боку їхніх кількісних характеристик. У свою чергу, це дозволяє широко використовувати в науці математичні засоби і створює передумови для математичного вираження емпіричних залежностей. Порівняння використовується не тільки в зв'язку з виміром.
