Уровни научного познания

Следует, однако, иметь ввиду, что при всех несомненных различиях жесткой границы между эмпирическими и теоретическими методами познания нет. Эксперимент всегда теоретически нагружен, а любая абстрактная модель должна иметь эмпирическую интерпретацию. Наука не может успешно развиваться, не обогащаясь новыми эмпирическими данными, не обобщая их в системе теоретических средств, форм и методов познания. Недопустимо абсолютизировать один из них в ущерб другому. Выделение же категорий «эмпирическое» и «теоретическое» в качестве средств методологического анализа позволяет выяснить устроено и как развивается научное познание.

Понятие метод (от греч. слова «методос» — путь к чему-либо) означает совокупность приемов и операций практического и теоретического освоения действительности. Это организация познания, упорядоченность его шагов. Что дает исследователю знание и владение методами? Метод нужен потому, что он делает познание целенаправленным, доказуемым, поверяемым и повышает его эффективность. Метод вооружает человека системой принципов и правил, способствующих достижению намеченной цели кратчайшим путем. Владение методом означает для исследователя знание того, каким образом, в какой последовательности совершать те или иные действия для решения определенных задач, и умение применять это знание на практике. Метод дисциплинирует поиск истины, позволяет (если правильный) экономить силы и время исследователя. Ф. Бэкон сравнивал метод познания с фонарем, освещающим дорогу путнику, идущему в темноте. Р. Декарт методом называл «точные и простые правила», соблюдение которых способствует приращению знания и позволяет отделить истинное от ложного. Он говорил, что лучше вообще не помышлять об отыскании каких бы то ни было истин, чем делать это без всякого метода. Область знания, которая специально занимается изучением методов, называется методологией.

Методы научного познания принято подразделять по степени их общности, т.е. по широте применимости в процессе научного исследования: философские, общенаучные и частнонаучные. (Построить схему).

— философские методы имеют всеобщий характер: диалектический, метафизический. Метафизический метод в ХIХ веке начал все больше и больше вытесняться из естествознания диалектическим;

— общенаучные методы используются в самых различных областях науки, имеют широкий, междисциплинарный аппарат применения;

— частнонаучные методы используются только в рамках исследований какой-либо конкретной науки или какого-то конкретного явления (например, метод раскопок — метод, применяемый в археологии, радиолокационный — в радиофизике, интервьюирование в социологии).

Между всеми тремя группами методов существует взаимосвязь и единство. Нельзя достигнуть истины только при использовании одной группы методов.

В структуре общенаучных методов выделяют три уровня:

— методы эмпирического исследования;

— методы теоретического исследования;

— общелогические методы.

1). Методы эмпирического исследования: наблюдение, эксперимент, измерение.

а) наблюдение — целенаправленное восприятие (преимущественно визуальное) исследуемого объекта в естественных условиях. Научное наблюдение всегда сопровождается описанием объекта познания, в котором фиксируются его свойства и стороны, результаты наблюдения;

б) эксперимент — активное, целенаправленное и строго контролируемое воздействие на изучаемый объект. Экспериментатор может преобразовывать исследуемый объект, создавать искусственные условия его изучения, вмешиваться в естественное течение процессов;

в) измерение — это определение количественных значений свойств исследуемого объекта с помощью специальных технических средств.

2). Методы теоретического исследования: абстрагирование, идеализация, формализация.

Абстрагирование — мысленное отвлечение от ряда свойств и отношений изучаемого явления с одновременным выделением существенных свойств и признаков данного явления. Напр., в науках о природе используются абстракции растение, животное, в технических науках механизм, автомат, двигатель, энергия и т.п. При выработке подобных абстракций наука отвлекалась от множества конкретных, индивидуальных свойств и сторон предметов и объединяла их в особые группы на основании общности существенных свойств. С абстрагированием тесно связано обобщение — процесс установления общих свойств предмета.

Идеализация — особый вид абстрагирования, мысленное создание объектов, принципиально не осуществимых в действительности; или мысленное внесение определенных изменений в изучаемый объект в соответствии с целями исследований, путем наделения его какими-то особыми свойствами, в реальной действительности неосуществимыми. Напр., абсолютно черное тело, идеальный газ, материальная точка, идеальная паровая машина и т.п. данные объекты представляют собой некоторые предельные случаи, служат средством анализа и построения теоретических представлений о них. Ее применяют в тех случаях, когда необходимо исключить некоторые свойства, связи исследуемого объекта, без которых он существовать не может, но которые затемняют существо протекающих в нем процессов. Сложный объект представляется как бы в «очищенном» виде, что облегчает его изучение. На эту способность идеализации обратил внимание Ф. Энгельс, который показал ее на примере исследования, проведенного С. Карно: «Он изучил паровую машину, проанализировал ее, нашел, что в ней основной процесс не выступает в чистом виде, а заслонен всякого рода побочными процессами, устранил эти безразличные для главного процесса побочные обстоятельства и сконструировал идеальную паровую машину, которую, правда, так же нельзя осуществить, как нельзя, например, осуществить геометрическую линию или геометрическую плоскость, но которая оказывает, по-своему, такие же услуги, как эти математические абстракции: она представляет рассматриваемый процесс в чистом, независимом, неискаженном виде» [Маркс К., Энгельс Ф. Соч. 2-е изд. Т.20. С.543-544 ].

Формализация — отображение содержательного знания в знаково-символическом виде (формализованном языке). При формализации теоретические рассуждения (содержание знания) об объектах переносится в плоскость оперирования специальной символикой — знаками. Это необходимо для точного выражения мыслей с целью исключения возможности для неоднозначного понимания. Другое достоинство формализации — это обеспечение краткости и четкости записи научной информации.

3). Общелогические методы: анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия, моделирование.

Анализ — мысленное или реальное разделение объекта на составные части с целью их отдельного изучения. Синтез — их объединение в единое органическое целое, а не в механический агрегат. Анализ успешен, если он позволяет осуществить синтез. Если бы, к примеру, химики ограничились анализом, то они не смогли бы познать все те сложные вещества, в состав которых входят эти элементы. Мастерство инженера-механика заключается в умении не только разбирать, к примеру, двигатель, но и конструировать его. Таким образом, анализ и синтез — это не две оторванные друг от друга операции в процессе исследования. По своему существу они представляют собой две стороны единого аналитико-синтетического метода познания.

Индукция — движение мысли от единичного (опыта, фактов) к общему (их обобщению в выводах). Дедукция — движение мысли от общего к частному, единичному.

Аналогия — метод, основанный на установлении сходства в некоторых сторонах, свойствах и отношениях между различными объектами. В основе метода аналогии лежит сравнение. На основании выявленного сходства делается соответствующий вывод — умозаключение по аналогии. Его общая схема:

объект В обладает признаками а, в, с,d;

объект С обладает признаками в, с,d;

следовательно, объект С возможно обладает признаком а.

Аналогия дает не достоверное, а вероятное знание. При выводе по аналогии знание, полученное из рассмотрения какого-либо объекта, переносится на другой, менее изученный и менее доступный для исследования объект.

Моделирование — метод исследования определенных объектов путем воспроизведения их характеристик на другом объекте — модели. Модель — аналог того или иного фрагмента действительности — оригинала модели. Модели создаются в тех случаях, когда изучаемый объект или слишком малых или слишком больших размеров. Моделирование как метод научного познания в этих случаях незаменим.

В зависимости от характера используемых в научном исследовании моделей различают несколько видов моделирования:

1) мысленное (идеальное) моделирование — различные мысленные представления в форме тех или иных воображаемых моделей; напр., модель атома, предложенная Резерфордом, напоминала Солнечную систему: вокруг ядра (солнца) обращались электроны (планеты);

2) физическое моделирование. Оно характеризуется физическим подобием между моделью и оригиналом и имеет целью воспроизведение в модели процессов, свойственных оригиналу. По результатам исследований тех или иных физических свойств модели судят о явлениях, происходящих или могущих произойти в естественных условиях. Пренебрежение результатами таких модельных исследований может иметь тяжелые последствия. Поучительным примером является вошедшая в историю гибель английского корабля-броненносца «Кэптэн», построенного в 1870 г. Исследования известного ученого-кораблестроителя В. Рида, проведенные на модели корабля, выявили серьезные дефекты в его конструкции. Но заявление ученого, обоснованное опытом с «игрушечной моделью», не было принято во внимание английским Адмилартейством. В результате при выходе в море корабль перевернулся, что повлекло за собой гибель более 500 моряков. В настоящее время физическое моделирование широко используется для разработок и экспериментального изучения различных сооружений, машин, для изучения эффективных и безопасных способов ведения горных работ и т.п.;

3) символическое (знаковое) моделирование. Сюда относятся разнообразные типологические и графические представления исследуемых объектов, напр., модели представленные в виде химической символики и отражающие состояние или соотношение элементов во время химических реакций;

4) математическое моделирование — это условно-знаковое представление каких-либо свойств и отношений объекта-оригинала. Так, механические колебания могут моделироваться электрическими колебаниями на основе полной идентичности описывающих их дифференциальных уравнений.

Вероятностно-статистические методы — основаны на учете действия множества случайных факторов, которые характеризуются устойчивой частотой. Это и позволяет вскрыть необходимость (закон), которая «пробивается «через совокупное действие множества случайностей. Названные методы опираются на теорию вероятностей.