Собственно теоретические методы научного познания

Общелогические методы

«Научна гипотеза

всегда выходит

за пределы фактов,

послуживших основой

для ее построения»

В.И.Вернадский

К собственно теоретическим методам научного познания причисляют аксиоматический, гипотетический и формализацию. Выделяют также методы, которые применяются как на эмпирическом так и на теоретическом уровнях научного познания это: общелогические методы (анализ, синтез, индукцию, дедукцию, аналогию), моделирование, классификация, абстрагирование, обобщение, исторический метод.

1. Собственно теоретические методы научного познания

Аксиоматический метод – способ исследования, который состоит в том, что некоторые утверждения (аксиомы, постулаты) принимаются без доказательств и затем по определенным логическим правилам из них выводятся остальные знания.

Гипотетический метод – способ исследования с использованием научной гипотезы, т.е. предположения о причине, которая вызывает данное следствие, или о существовании некоторого явления или предмета.

Разновидностью этого метода является гипотетико-дедуктивный способ исследования, сущность которого состоит в создании системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах.

В структуру гипотетико-дедуктивного метода входит:

1) выдвижение догадки (предположения) о причинах и закономерностях изучаемых явлений и предметов;

2) отбор из множества догадок наиболее вероятной, правдоподобной;

3) выведение из отобранного предположения (посылки) следствия (заключения) с использованием дедукции;

4) экспериментальная проверка следствий, выведенных из гипотезы.

Формализация – отображение явления или предмета в знаковой форме какого-либо искусственного языка (логики, математики, химии) и изучение этого явления или предмета путем операций с соответствующими знаками. Использование искусственного формализованного языка в научном исследовании позволяет устранить такие недостатки естественного языка, как многозначность, неточность, неопределенность. При формализации вместо рассуждений об объектах исследований оперируют со знаками (формулами). Путем операций формулами искусственных языков можно получать новые формулы, доказывать истинность какого-либо положения. Формализация является основой для алгоритмизации и программирования, без которых не может обойтись компьютеризация знания и процесса исследования.

Общелогические методы

Общелогическими методами являются анализ, синтез, индукция, дедукция и аналогия.

Анализ – это расчленение, разложение объекта исследования на составные части. Разновидностями анализа являются классификация и периодизация. Метод анализа используется как в реальной, так и в мыслительной деятельности.

Синтез – это соединение отдельных сторон, частей объекта исследования в единое целое. Результатом синтеза является совершенно новое образование, свойства которого есть результат их внутренней взаимосвязи и взаимозависимости.

Индукция – процесс выведения общего положения из наблюдения ряда частных 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 объекта. Неполная индукция, основанная на экспериментальных исследованиях и включающая теоретическое обоснование, называется научной индукцией . Выводы такой индукции часто носят вероятностный характер. При строгой постановке эксперимента, логической последовательности и строгости выводов она способна давать достоверное заключение.

Дедукция – процесс аналитического рассуждения от общего к частному или менее общему (познание от общего к частному). 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 математическом анализе. Математики оперируют математическими абстракциями и строят свои рассуждения на общих положениях. Эти общие положения применяются к решению частных, конкретных задач.

В истории науки были попытки абсолютизировать значение в науке индуктивного метода (Ф.Бэкон) или дедуктивного метода (Р.Декарт), придать им универсальное значение. Но эти методы не могут применяться как обособленные, изолированные друг от друга, каждый из них используется на определенном этапе процесса познания.

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 явлением позволяет понять более сложное. Аналогия составляет основу моделирования.

Методы теоретического и эмпирического уровней научного познания

Кроме общелогических методов на теоретическом и эмпирическом уровнях научного познания используют также моделирование, классификацию, абстрагирование, обобщение, исторический метод.

Моделирование на теоретическом уровне научного познания делится на: эвристическое и знаковое. Математическое моделирование является важнейшей разновидностью знакового моделирования.

Эвристическое моделирование основано на общих представлениях и соображениях о реальных явлениях без использования строго фиксированных математических или иных знаковых систем. Такой анализ присущ любому исследованию на начальной его стадии. Эвристические модели применяются при изучении сложных систем, для которых затруднительно построение математической модели. В этих случаях на помощь исследователю приходит интуиция, накопленный опыт, умение формулировать те или иные ступени алгоритма решения задач. В вычислительном плане сложные алгоритмы заменяются упрощенными без всяких доказательств, на основании подсознательных решений. Эвристические модели часто называются сценариями явления. Они требуют многоэтапного подхода: сбора недостающей информации, многократного корректирования результатов.

В основе знакового моделирования лежит исследование явлений с помощью знаковых образований различной природы: схем, графиков, чертежей, формул, графов, математических уравнений, логических соотношений, записанных символами естественного или искусственного языков. Важнейшей формой знакового моделирования является математическое, под которым обычно понимают систему уравнений, описывающих протекание изучаемого процесса.

Математическая модель – это математическая абстракция, характеризующая биологический, физический, химический или какой-либо другой процесс. Математические модели при различной физической природе основаны на идентичности математического описания процессов, происходящих в них и в оригинале.

Математическое моделирование – метод исследования сложных процессов на основе широкой физической аналогии, когда модель и ее оригинал описываются тождественными уравнениями. Характерная особенность и достоинство данного метода – возможность применять его к отдельным участкам сложной системы, а также количественно исследовать явления, трудно поддающиеся изучению на физических моделях.

Математическое моделирование предполагает наличие полной картины знаний о физической природе изучаемого явления. Эта картина уточняется на основе специально поставленных экспериментов до степени, позволяющей охватить наиболее важные характерные свойства явлений. Математическое моделирование неразрывно связано с применением специального математического аппарата для решения поставленных задач. Существуют аналитические способы решения для получения изучаемых закономерностей в явном виде, численные – для получения количественных результатов при задании конкретных значений исходных данных, качественные – для нахождения отдельных свойств решения. Математическое моделирование условно можно разделить на три этапа:

1. алгоритм

   программа.

Классификация – распределение тех или иных объектов по классам (отделам, разрядам) в зависимости от их общих признаков, фиксирующее закономерные связи между классами объектов в единой системе конкретной отрасли знания. Становление каждой науки связано с созданием классификаций изучаемых объектов, явлений.

Классификация – это процесс упорядочивания информации. В процессе изучения новых объектов в отношении каждого такого объекта делается вывод: принадлежит ли он к уже установленным классификационным группам. В некоторых случаях при этом обнаруживается необходимость перестройки системы классификации. Существует специальная теория классификации – таксономия . Она рассматривает принципы классификации и систематизации сложноорганизованных областей действительности, имеющих обычно иерархическое строение. Одной из первых классификаций в биологии явилась классификация растительного и животного мира.

Абстрагирование – мысленное отвлечение от некоторых свойств и отношений изучаемого предмета и выделение интересующих исследователя свойств и отношений. Обычно при абстрагировании второстепенные свойства и связи исследуемого объекта отделяются от существенных свойств и связей. Выделяют два вида абстрагирования:

абстракция отождествления – результат выделения общих свойств и отношений изучаемых предметов, установления тождественного в них, абстрагирования от различий между ними, объединение предметов в особый класс;

изолирующая абстракция – результат выделения некоторых свойств и отношений, которые рассматриваются как самостоятельные предметы исследования.

В теории выделяют еще два вида абстракции: потенциальной осуществимости и актуальной бесконечности.

Обобщение – установление общих свойств и отношений предметов и явлений, определение общего понятия, в котором отражены существенные, основные признаки предметов или явлений данного класса. Вместе с тем обобщение может выражаться в выделении несущественных, а любых признаков предмета или явления. Этот метод научного исследования опирается на философские категории общего, особенного и единичного .

Исторический метод заключается в выявлении исторических фактов и на этой основе в таком мысленном воссоздании исторического процесса, при котором раскрывается логика его движения. Логический метод – это, по сути, логическое воспроизведение истории изучаемого объекта. При этом история освобождается от всего случайного, несущественного , т.е. это тот же исторический метод, но освобожденный от его исторической формы.

На эмпирическом уровне мы имеем дело лишь с явлением предмета, то есть с тем, что лежит на поверхности, а теоретический уровень привязан к сущности. Поэтому цель теоретического познания – открыть закон, закономерности изучаемого предмета. А законом являются не просто общие, повторяющиеся необходимые связи, но существенные.

Целям теоретического познания соответствуют необходимые средства познания, к которым, в первую очередь, относится объяснение. Если описание отвечает на вопросы: «какой», «как», то объяснение дает ответ на вопрос «почему?» Здесь и находится один из важнейших критериев различия описания и объяснения. Нельзя согласиться с утверждением, что ученый чаще ставит вопрос «как?», а не вопрос «почему?». Все зависит от того, на каком уровне познания находится ученый. Подлинная развитая наука предполагает решение вопроса «почему?», связанного с изысканием закономерности.

В последнее время большой интерес в научном познании вызвала проблема понимания, которая наряду с объяснением всегда имела большое значение для науки.

К методам теоретического познания относятся: идеализация, формализация, аксиоматический метод, гипотетико-дедуктивный, исторический и логический, мысленный эксперимент,

Идеализация является видом абстракции, которая предполагает мысленную реконструкцию предмета посредством отвлечения от некоторых его свойств или пополнения их. Будучи обобщенными образами, абстракции выполняются на системе моделей. Одни выполняются на материальных моделях Их именуют материальными. Другие реализуются на моделях идеальных, их называют идеальными.

Присутствие в познании идеализаций служит показателем развитости отраслей знания, соответствует теоретической стадии функционирования мысли. Поскольку теория есть набор идеализаций, а с введением идеализаций неизбежно выделение лишь некоторых черт и факторов и игнорированием всего остального, входящего в состав действительного целого, возникает вопрос о степени правомерности идеализации: каковы пределы, границы допустимого идеализирования признаков в надежде получить адекватные результаты. В определенных моментах идеализации могут вступать в острый конфликт с реальностью, особенно когда это относится к фундаментальным допущениям теорий.

Идеализация представляет разновидность мысленного эксперимента, складывающегося из следующих этапов:

1)выделение в натурной ситуации комплекса принципиальных с позиций анализа параметров (отношения собственности, власти и др.) на фоне пренебрежения иными признаками предмета;

2)конструирование выделенных признаков как инвариантных, репрезентативных для некоторого класса явлений (отношения собственности, власти и т.д. как структурообразующие факторы, связывающие общество в единое целое);

3)операция предельного перехода. Путем отбрасывания «возмущающего воздействия условий на выделенные отношения осуществляется переход к предельному случаю, то есть к собственно идеализированному предмету – «собственность» как базис общественно-экономической формации, «власть» как основа общественно-экономической формации и т.д.

Идеализация выражается не только в принятии ряда допущений при формулировании теоретических законов, но также и в процедуре конструирования идеализированных объектов.

Примером такого идеализированного объекта являются «материальная точка», понятие широко используемое к классической механике, «несжимаемая жидкость», изучаемая в гидродинамике и т.д.

Ясно, что идеализированные объекты не имеют реальных референтов, что это некоторые конструкции теоретического мышления. Возникает вопрос: в чем смысл этих фиктивных объектов?

Дело в том, что конструирование идеализированных предметов является способом формулирования идеализированных предположений и методом выявления в «чистом виде» определенных зависимостей, выражаемых в теоретических законах. Так, если реальное тело движется под воздействием силы. приложенной к центру его тяжести, то движение этого центра не зависит ни от геометрической формы тела, ни от распределения массы в теле. а лишь от общего количества массы. Центр тяжести движется так, как если бы вся масса была сосредоточена в нем, т.е. подобно идеализированному объекту «материальная точка». Выявляя с помощью идеализированного предмета зависимости, существующие в случае движения тел под воздействием силы, приложенной к центру тяжести, мы получаем ключ для раскрытия всей сложной системы зависимостей, существующих в разнообразных случаях реальных механических движений.

Каков характер тех зависимостей, которые формулируются в теории на основе ряда идеализирующих допущений? Следует ли их считать просто субъективным «упрощением» и «схематизацией» реальной эмпирической ситуации?

По-видимому, идеализация не может быть сведена к «упрощению» того, что дано в опыте. Посредством идеализации не только отвлекаются от определенных данных в опыте факторов, но в ряде случаев формулируют такие допущения, которые не могут быть реализованы в опыте.

Поэтому идеализация может служить выявлению сущностных, объективно-реальных зависимостей

Формализация – это совокупность познавательных операций, позволяющих превратить содержательно построенную теорию в систему материализованных объектов определенного вида (символов). Целью всякой формализации является построение и выражение системы знаний. Но формализованная система может выполнять свою задачу лишь в том случае, если ее элементы и отношения могут быть содержательно интерпретированы. Для того, чтобы понять правила формализованных операций, мы должны выйти за пределы данной формалинной системы, так как ни одна система не может быть полностью формализована. Всегда остается некоторый неформализованный остаток, который должен быть формализован в другой системе и так далее, пока мы не остановимся, чтобы использовать неформализованные правила. Надо помнить, что формализованные системы строят всегда применительно к некоторому содержанию, и лишь потом абстрагируются от него. Формализация – не самоцель, а средство построения некоторой системы знания. Формализация позволяет обобщить формальную структуру теорий (или их частей), относящихся к разным предметным областям, и тем самым сэкономить усилия, направленные на разработку логической структуры каждой в отдельности. Формализация является основой широкого применения машинной техники.

Аксиоматический метод – получил распространение в связи с развитием логико-математических наук и выступает как одна из форм дедуктивного метода. Под аксиомой понимаются исходные принципы или посылки, из которых все остальные утверждения теоретической системы должны выводиться чисто логическим путем, посредством доказательств.

Гипотетико-дедуктивный метод применяется главным образом в так называемых эмпирических науках: физике, химии, биологии и т.д.

Этот метод стал применяться в науке еще с 17 века. Но объектом методологического анализа стал лишь в середине 20 века. Интересно, что его применение противоречило идеалу эмпирической науки, которые должны строиться «снизу-вверх»: от эмпирических данных к теоретическим обобщениям. Здесь же исследование движется от общей теории к единичным фактам. Исследование начинается с выдвижения гипотезы, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах, которые должны наблюдаться, если исходная гипотеза верна. Удостоверение истинности исходной гипотезы возможно двумя методами: верификации и фальсификации.

Метод верификации был предложен Р.Карнапом (1891-1970). Суть метода состоит в том, чтобы создать возможность эмпирической проверки теоретических конструкций высокого уровня абстракций, не допускающих их непосредственного сопоставления с фактами. Для этого из проверяемой гипотезы выводится ряд следствий с уровнем абстракции, понижаемым до тех пор, пока дело не дойдет до утверждений о том. Какие факты должны непосредственно наблюдаться, если теоретические предположения верны. Эти утверждения и следует сопоставлять с наблюдаемыми фактами. Соответствие фактам будет прямо свидетельствовать об истинности эмпирически проверяемого следствия и косвенно подтверждать истинность исходной гипотезы, из которой это следствие было логически выведено.

Однако эмпирическое подтверждение гипотез низшего уровня не может гарантировать истинность исходной гипотезы. Сколько бы следствий не проверили на соответствие фактам, всегда остается возможность того. Что очередное следствие разойдется с ними. Следовательно, рост числа соответствий ведет лишь к повышению вероятности того, что исходная гипотеза истинна, не делая эту истинность абсолютно достоверной.

Метод фальсификации , предложенный К.Поппером (1902-1994), должен был преодолеть эту неуверенность в истинности исходной гипотезы. Начало процедуры фальсификации было тем же, что и при верификации: выдвижение гипотезы и выведение из нее ряда следствий более низкого уровня абстракции. Только следствия должны были касаться не тех фактов, которые должны наблюдаться при условии, что исходная гипотеза верна, а тех, которые при верности этой гипотезы наблюдаться ни в коем случае не должны. Исследование при этом разворачивалось в направлении, противоположном верификации. Ученый должен был искать факты, не подтверждающие, а опровергающие его предположения. И пока такие факты не обнаруживались. Исходная гипотеза могла считаться истинной.

Исторический метод предполагает прослеживание истории объекта во всей его полноте и многообразии, обобщение эмпирического материала и установления на этой основе общей исторической закономерности. Но эту закономерность можно выявить и не обращаясь непосредственно к реальной истории, а изучая процесс на высшей стадии его развития, что и составляет суть логического метода.

Исторический и логический методы взаимно дополняют друг друга, что позволяет переходить от структуры ставшего объекта к законам его развития и, наоборот, от истории развития – к структуре ставшего объекта. То есть, при изучении развития мы обращаемся к настоящему с тем, чтобы лучше понять прошлое. При познании же наличных характеристик объекта мы обращаемся к его прошлому, чтобы лучше знать настоящее. Вопросы «что», «где», «когда», «в каких условиях» и т.п., четко очерчивают факты, придают им свойство конкретности. Конкретизация фактов крайне необходима, она - противоядие против подтасовки, фальсификации фактов.

Современной науке известно несколько типов моделирования . Предметное моделирование представляется собой использование моделей, воспроизводящих определенные геометрические, физические, динамические и функциональные характеристики прототипа.

Мысленное моделирование – это использование различных мысленных представлений в форме воображаемых моделей. Знаковое (символическое) моделирование использует в качестве моделей схемы, чертежи, формулы. В них в условно-знаковой форме отражаются какие-то свойства оригинала. Разновидностью знакового моделирования является математическое моделирование, осуществляемое средствами математики и логики. Язык математики позволяет выразить любые свойства объектов и явлений, описать их функционирование или взаимодействие с другими объектами с помощью системы уравнений. Часто математическое моделирование сочетается с предметным.

Компьютерное моделирование получило широкое распространение в последнее время. В данном случае компьютер является и средством и объектом экспериментального исследования, заменяющим оригинал. Моделью при этом является компьютерная программа.

Моделирование связано с аналогией. В основе этого метода лежит существенное сходство объекта-оригинала и его модели. К моделированию следует относиться с той же осторожностью, что и к аналогии, строго указывать пределы и границы допустимых при моделировании упрощений.

Под системным подходом в широком смысле понимают метод исследования, при котором интересующие нас предметы и явления рассматриваются как части или элементы определенного целостного образования. Эти части и элементы, взаимодействуя между собой, формируют новые свойства целостного образования (системы), отсутствующие у каждого из них в отдельности. Таким образом, мир предстает перед нами как совокупность систем разного уровня, находящихся в отношении иерархии.

Система – это внутреннее (или внешнее) упорядоченное множество взаимосвязанных элементов, проявляющее себя как нечто единое по отношению к другим объектам или внешним условиям.

Понятие «элемент» означает минимальный, далее уже неделимый компонент в рамках системы. Во всех системах связь между элементами является более устойчивой, упорядоченной и необходимой, чем связь каждого из элементов с окружающей средой. Элемент является таковым только в рамках данной системы, при других отношениях он сам может представлять сложную систему. Совокупность связей между элементами образует структуру системы.

Рассматривая строение системы, в ней можно выделить следующие компоненты: подсистемы и элементы. Подсистемы являются крупными частями систем, обладающими значительной самостоятельностью. Разница между подсистемами и элементами условна.

В рамках системного подхода была создана общая теория систем, которая сформулировала принципы, общие для самых различных областей знания. Она начинается с классификации систем и дается по нескольким основаниям.

В зависимости от структуры системы делятся на: дискретные, жесткие, централизованные.

Дискретные системы состоят из подобных друг другу элементов, не связанных между собой непосредственно, а объединенные только общим отношением к окружающей среде, поэтому потеря нескольких элементов не наносит ущерба целостности системы.

Жесткие системы отличаются повышенной организованностью, поэтому удаление даже одного элемента приводит к гибели всей системы.

Централизованные системы имеют одно основное звено, которое, находясь в центре системы, связывает все остальные элементы и управляет ими.

В 70-е годы ХХ столетия возникает синергетика , которая по определению её создателя Г.Хакена, занимается изучением систем, состоящих из многих подсистем самой различной природы. Основная идея синергетики – идея о принципиальной возможности спонтанного возникновения порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации. Это происходит при возникновении положительной обратной связи между системой и окружающей средой. То есть речь идет о том, что под воздействием окружающей среды в системе возникают и накапливаются полезные изменения, которые могут привести к кардинальному изменению системы, превратить ее в более сложную и высокоорганизованную.

Синергетика претендует на открытие некоего универсального механизма, с помощью которого осуществляется самоорганизация в системах живой и неживой природы. Однако объектом синергетики могут быть только системы, имеющие ряд особенностей: открытость, неравновесность, нелинейность, диссипативность. Открытая система обменивается с окружающей средой веществом, энергией, информацией. Г.Хакен считает, что переработка энергии получаемой системой на микроуровне, проходит ряд этапов, что в конце концов, приводит к упорядоченности на макроскопическом уровне. При изменяющихся условиях одна и та же система может демонстрировать разные способы самоорганизации. А в сильно неравновесных условиях системы начинают воспринимать и те факторы, которые в обычных условиях были безразличными для системы.

Из критического состояния существенной неравновесности системы выходят в форме скачка. Скачок – это крайне нелинейный процесс, при котором даже малые изменения управляющих параметров системы вызывают ее переход в новое качество.

Диссипативность – это особое динамическое состояние системы, когда из-за процессов, протекающих с элементами неравновесной системы, на уровне всей системы проявляются качественно новые свойства и процессы. В ходе своего развития диссипативные системы проходят два этапа:

1) Период плавного эволюционного развития, с хорошо предсказуемыми линейными изменениями, подводящими в итоге систему к некоторому неустойчивому критическому состоянию.

2) Скачок, переводящий систему в новое устойчивое состояние с более высокой степенью сложности и организованности.

Критическое значение параметров системы, при которых возможен неоднозначный переход в новое состояние, называют точкой бифуркации . Обнаружение явления бифуркации, позволило, как считает И.Пригожин, ввести в физику элемент исторического подхода. При протекании процесса самоорганизации явно обнаруживается однонаправленность времени. Классическая термодинамика доказывала необратимость времени, используя второе начало термодинамики. Неравновесная термодинамика И.Пригожина использует следующий аргумент: процесс скачка невозможно повернуть назад. После перехода системы через точку бифуркации, она качественно преобразуется.

Синергетический анализ систем сталкивается с необходимостью исследования природы неопределенности. Актуальна и проблема случайности. Как бы долго и тщательно ни проводилось исследование систем, это не приводит к освобождению от случайности. Случайность понимается таким образом, что свойства и качества отдельных явлений изменяют свои значения независимым образом и не определяются перечнем характеристик других явлений.

Необходимые в новой стратегии изучения самоорганизующихся систем статистически закономерности формулируются на языке вероятностных распределений и проявляются как законы массовых явлений на базе больших чисел.

Синергетика возникла на базе термодинамики и радиофизики, но её идеи носят междисциплинарный характер.

Ученые различных специальностей хорошо понимают, что в научном творчестве важное значение имеют факторы внелогического характера (талант и опыт ученого, оснащение лабораторий современным оборудованием, творческая атмосфера в научном коллективе и т.д.)

Интуицию обычно определяют как прямое усмотрение истины, постижение ее без всякого рассуждения и доказательства. Для интуиции типичны неожиданность, невероятность, непосредственная очевидность и неосознанность ведущего к ней пути. Велика роль интуиции в математике, логике. Существенное значение имеет интуиция в моральной жизни, историческом и вообще гуманитарном знании. Художественное познание вообще невозможно без интуиции.

Есть множество определений интуиции, но для всех общим является одно – непосредственный характер интуитивного знания.

К формам развития научного знания относят прежде всего проблему, гипотезу, теорию.

Проблема – это необходимо возникающий в процессе научного познания вопрос или целостный комплекс вопросов, решение которых представляет теоретический или практический интерес. Весь ход развития человеческого познания может быть представлен как процесс перехода от постановки проблем к их решению, а затем к постановке новых проблем.

Научное познание начинается с постановки проблемы. Часто говорят, что правильно поставить проблему – это уже значит наполовину обеспечить успех в ее разрешении. Во всем цикле познания – от постановки проблемы до ее разрешения – движущее пружиной выступает долженствование в различных формах, выражающее активность познающего субъекта в его отношении к объекту. Долженствование – субъективный момент в процессе научного исследования, но это субъективное есть выражение объективного: общественных потребностей человека по практическому преобразованию мира. Эти потребности стоят в начале и в конце научного исследования. Они побуждают ставить и разрешать научную проблему, определяют пути практической реализации научных идей.

Научные проблемы подразделяются на следующие виды.

По используемым методам:

Программируемые проблемы. К данному типу проблем обычно относят стандартные проблемы, возникающие на основе определенного знания и являющиеся закономерным результатом процесса познания. Для их решения применяется определенная модель с внесением необходимых корректировок на специфические особенности.

Непрограммируемые проблемы. К этому типу проблем относятся нестандартные проблемы. То есть проблемы, для решения которых нет алгоритмов.

Неразрешимые проблемы - это проблемы, путей решения которых нет.

По характеру решения:

Рутинные проблемы. Проблемы данного типа решаются по отработанным моделям и не требуют творческого подхода, так как все процедуры решения таких проблем известны.

Селективные проблемы. Проблемы такого типа решаются в определенных рамках альтернативного подбора моделей и алгоритмов их решения.

Адапционные проблемы. Проблемы данного типа решаются в сочетании использования нестандартного подхода на основе новых идей с отработанными моделями и алгоритмами их решения.

Инновационные проблемы. Проблемы этого типа решаются в сочетании использования нестандартного подхода на основе новых идей м разработкой новых моделей и алгоритмов их решения.

По степени формализации:

Хорошо структуризованные проблемы. Это проблемы, в которых зависимости между элементами целостного комплекса задач, составляющих проблему, могут получать численные значения или символы. При решении проблем такого типа используются количественные методы.

Слабо структуризованные проблемы. Это проблемы, как правило, сложные, отличающиеся в первую очередь качественными зависимостями между структурными межэлементными связями проблемы. Однако они содержат как качественные, так и количественные элементы при преобладающем составе первых. В решении подобных проблем исключается возможность построения моделей. Но не всегда. Все зависит от специфики конкретной проблемы и приемлемости сочетания количественных и эвристических методов.

Неструктуризованные (или качественно выраженные) проблемы. В этого типа проблемах количественные зависимости между структурными межэлементными связями проблемы совершенно неизвестны. Решение этих проблем предполагает использование эвристических методов, основанных на теоретических рассуждениях, логике, интуиции, опыте и т.д.

Различают также:

1.Явные и неявные проблемы. Явные содержат максимум информации о самой проблеме, методах ее изучения и возможных результатах ее решения; неявные – минимум сведений о решении проблемы и методах ее исследования.

2. Развитые и неразвитые проблемы. Неразвитые проблемы характеризуются незавершенностью и неполнотой, и потому иногда их называют предпроблемами.

Требования к постановке научных проблем:

Наличие обоснованного вывода о том, что избранная проблема не решена в мировой науке или предлагаемые решения неудовлетворительны.

Анализ предшествующего опыта исследования выявленной проблемы, чтобы избежать дублирования

Обоснование актуальности проблемы для общества в дополнение к личной убежденности, что ее необходимо решать.

Выявление основного противоречия проблемной ситуации

Формулирование целей и задач исследования

Формулировка проблемы включает в себя, как правило, три части:

1) Систему исходных утверждений или описание фактических данных.

2) Постановку вопроса – что нужно найти.

3) Методологический принцип – систему указаний на возможные пути рушения.

Процесс решения проблемы

Ознакомление с проблемой.

Уточнение проблемы.

Постановка проблемы.

Подборка и определение объема необходимой информации

Рабочая формулировка проблемы.

Разработка вариантов возможных решений проблемы, выработка идей.

Поиск решения проблемы

Проверка правильности (истинности) решения проблемы

Гипотеза

Гипотеза представляет собой форму вероятного знания, это научно обоснованное предположение о причинах или закономерных связях каких-либо явлений природы, общества и мышления.

Научно обоснованные предположения (гипотезы) надо отличать от беспочвенных фантазий в науке.

Требования к выдвижению гипотез.

Непротиворечивость: имеется в виду как логическая непротиворечивость, так и фактическая, т.е. гипотеза не должна противоречить фактам, для объяснения которых она предназначена.

Принципиальная проверяемость. В науке не признаются догадки, которые в принципе нельзя проверить и, следовательно, обосновать или опровергнуть.

Путь построения и подтверждения гипотез проходит ряд этапов:

1.Выделение группы фактов, которые не укладываются в прежние теории или гипотезы и должны быть объяснены новой гипотезой.

2.Формулировка гипотезы (или гипотез), то есть предположений, которые объясняют эти факты.

3.Выведение из данной гипотезы всех вытекающих из нее следствий.

4.Сопоставление выведенных из гипотезы следствий с имеющимися наблюдениями, результатами экспериментов, с научными законами.

5.Превращение гипотезы в достоверное знание или в научную теорию, если подтверждаются все выведенные из гипотезы следствия и не возникает противоречий с ранее известными законами науки.

Способы подтверждения гипотез.

1.Обнаружение предполагаемого объекта, явления или свойства.

2.Выведение следствий и их проверка. В этом случае большая роль принадлежит эмпирическим фактам.

Эти два способа являются прямыми доказательствами истинности гипотез.

3.Косвенное подтверждение гипотез: опровергаются все ложные гипотезы, после чего делается заключение об истинности одного оставшегося предположения. В данном случае, во-первых, необходимо перечислить все возможные предположения, во-вторых, необходимо опровергнуть все ложные гипотезы.

Опровержение гипотез осуществляется путем опровержения (фальсификации) следствий, вытекающих из данной гипотезы. Это возможно, если, во-первых, не обнаруживаются все или многие из необходимых следствий или, во-вторых, обнаруживаются факты, противоречащие выведенным следствиям.

Теория.

Теория – система знаний, которая удовлетворяет требованиям непротиворечивости, логической согласованности, простоты и, которая выполняет функции описания, объяснения и предсказания, способствует интеграции знаний.

А.Эйнштейн отмечал, что «теория преследует две цели: 1.Охватить по возможности все явления и взаимосвязи (полнота). 2.Добиваться этого, взяв за основу как можно меньше логически взаимно связанных логических понятий и произвольно установленных соотношений между ними (основных законов и аксиом

Анализ строения и развития теории имеет двоякое значение. Во-первых, он служит предпосылкой для понимания закономерностей движения познания в целом: ведь теория является такой формой движения мышления, в которой осуществляется синтез познания. Во-вторых, определение гносеологической сущности и функций теории необходимо для понимания других форм мышления: понятия, суждении, умозаключения.

В методологии науки выделяют следующие основные элементы структуры теории:

1)фундаментальные понятия, принципы, законы, уравнения, аксиомы;

2)идеализированные объекты, абстракции существенных свойств и связей изучаемых предметов;

3)совокупность определенных правил и способов доказательств и объяснения;

4)философские установки, социокультурные и ценностные факторы;

5)совокупность законов и утверждений, выведенных в качестве следствий из основных аксиом.

Ключевой элемент теории – это закон . Собственно и теорию можно определить как систему законов, выражающих сущность, глубинные связи изучаемого объекта. Закон – это объективная, существенная, необходимая, устойчивая, то есть повторяющаяся, связь между процессами и явлениями мира. Познание законов – сложный, противоречивый процесс отражения действительности. По степени общности законы делятся на всеобщие, общие и частные , а по характеру вытекающих из них предсказаний – на динамические и статистические . В законах динамического типа предсказания имеют точно определенный однозначный характер. Динамические законы характеризуют поведение относительно изолированных систем, состоящих из небольшого количества элементов и в которых можно абстрагироваться от целого ряда факторов.

В статистических законах предсказания носят вероятностный характер. Подобный характер предсказаний обусловлен действием множества случайных факторов, и статистическая закономерность возникает как результат взаимодействия большого числа элементов, составляющих коллектив, и поэтому характеризуют не столько поведение каждого элемента, сколько коллектив в целом.

Обычно считают, что стандартным методом проверки теорий является опыт. Однако часто теорию нельзя проверить прямым экспериментом, и потому ограничиваются требованием принципиальной подтверждаемости (верифицируемости). Как считал К.Поппер, важную роль при оценке теорий играет принципиальная опровергаемость. Теория включает запреты, и именно это делает ее проверяемой.

В целом предпочтение отдается той теории, которая:

1)сообщает новую информацию;

2)является логически более строгой;

3)обладает большей объяснительной и предсказательной силой;

4)может быть проверена посредством сравнения предсказаний с наблюдениями.

Выбирается та теория, которая наилучшим образом выдерживает конкуренцию с другими теориями.

В.Гейзенберг считал, что научная теория должна быть непротиворечивой (в формально-логическом смысле), обладать простотой, красотой, компактностью, определенной (всегда ограниченной) областью своего применения, целостностью и «окончательной завершенностью. Но наиболее сильный аргумент в пользу правильности теории – ее «многократное экспериментальное подтверждение».

Научная теория – удивительное достижение человеческого разума. Ученый, опирающийся на небольшое количество аксиом, использующий в процессе рассуждения экспериментальные обобщения, при помощи логических правил выводит всевозможные эмпирические следствия. Особенно наглядно это проявляется в том случае, если закон записан в математической форме, связывающей постулат с необходимыми условиями существования «идеального объекта» Неудивительно, что начиная с Ньютона, между теоретиками и экспериментаторами возникали не только конкуренция, но и конфликты. Например, часто И.Ньютон исправлял данные астрономов-наблюдателей, и это вызывало неприязнь. Люди, проводившие все свое время за наблюдениями и измерениями, не могли понять той «легкости», с которой теоретики, сидящие за письменным столом, вычисляли и предсказывали действительные события, за которыми они так долго и старательно охотились.

На самом деле труд теоретических исследователей был не таким уж легким. И.Ньютон долгие годы исправлял свое главное сочинение «Математические начала натуральной философии» и при этом, разумеется, учитывал наблюдения и измерения, полученные астрономами-наблюдателями.

Метод науки – единство анализа и синтеза. Сначала ученый выделяет в сложном феномене некоторые логически исходные «простые» аксиомы . А затем выявляются условия, при которых осуществляется реальный процесс. Наконец, выявляется количественная зависимость между явлением, протекающим в «идеальных» условиях и мешающими факторами. Так разлагая сложное на простое и математически складывая простое в сложное, наука достигает точных вычислений и предсказаний.

Построение научной теории проходит ряд этапов. На базе эмпирических данных осуществляется их классификация, обобщение, логическая и математическая обработка. Теоретик стремится разделить эмпирические обобщения на основные и производные, построить логически взаимосвязанную систему, состоящую из гипотетических и опытно проверяемых высказываний.

Функции научной теории:

Синтетическая функция – объединение отдельных достоверных знаний в единую систему.

Объяснительная функция – выявление сущности изучаемого объекта, установление причинных, генетических, функциональных и других связей данного явления и рядом условий и факторов.

Предсказательная или прогностическая функция – вывод о существовании неизвестных науке объектах, их свойств, связей между процессами и т.д.

Практическая функция. Предназначение любой теории – быть воплощенной в практику.

Методологическая функция – формулирование на базе теории методов, приемов, операций, способов исследовательской работы.

В процессе познания человек использует определенные приемы и методы. Под приемами научного познания понимаются, как правило, общелогические операции (анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия и др.). Методами называют более сложные познавательные процедуры, включающие целую систему приемов, принципов и правил исследования. Можно сказать, что:

Метод – это система принципов, приемов, правил, требований, которыми руководствуются в процессе научного познания.

Методы научного познания можно подразделить на три группы: специальные, общенаучные и универсальные. Специальные методы применимы только в отдельных науках. Как например, метод спектрального анализа в химии, или метод статистического моделирования. Общенаучные методы имеют универсальный характер и применимы во всех науках (эксперимент, наблюдение, моделирование и др.). Они по сути дают технику исследования. Тогда как универсальные методы дают методологическую основу исследования, так как являются общефилософским подходом в познании мира. К этой категории относятся метод диалектики, феноменологии и др.

Методология тесно связана с философией и особенно с такими её разделами, как гносеология (теория познания) и диалектика. Методология уже теории познания, так как последняя не ограничивается исследованием форм и методов познания, а изучает саму природу познания, соотношение знания и реальности, границы познания, критерии его истинности.

Таким образом, методология может рассматриваться как: 1) учение о научном методе познания; 2) совокупность методов и приемов, применяемых в науке. В науке не может быть универсального метода, так как уже говорилось, наше знание о мире постоянно изменяется, поэтому и сама методология находится в непрерывном развитии. В истории науки известны метафизический метод Аристотеля, рассматривавшего его как учение о наиболее общих законах бытия, непосредственно не выводимых из опыта; индуктивный метод Ф.Бэкона, который в отличии от метафизики основывался на требовании построения научных выводов из эмпирического исследования; Рационалистический метод Р. Декарта строился на правилах, позволяющих отличать ложное от истинного с помощью дедуктивных умозаключений. Диалектический метод Гегеля и Маркса предполагал изучение явления в их противоречивости, целостности и развитии. Феноменологический метод Э. Гуссерля изучающий данные сознанию духовные сущности как независимые от реального мира. Согласно этому методу реальностью является не то, что существует независимо от сознания, а то, на что оно направлено.

Как очевидно из приведенных примеров, методология научного исследования опирается на уровень научного знания, поэтому для каждой эпохи в науке характерны свои методологические подходы. Их нельзя абсолютизировать, использовать в качестве неких шаблонов научного исследования, подгоняя под него результаты, но в то же время и не следует пренебрегать ими. Методология крайне важна в научном познании, не случайно Ф. Бэкон уподоблял её светильнику, освещающему путь ученого к истине, который обезопасивает его от ложного направления.

Рассмотрим кратко общенаучные методы научного исследования. Они подразделяются на теоретические, эмпирические и общелогические. Эмпирические :

1. Наблюдение – это изучение объекта путем органов чувств (ощущения, восприятия, представления), в ходе которого получаются знания как о его внешних свойствах и признаков, так и о сущности. Познавательным итогом наблюдения является описание сведений об объекте. Наблюдение не является лишь пассивным методом исследования, но предполагает наличие целевой установки, его избирательный характер, что предает ему черты активного познавательного процесса. Оно опирается на уже имеющиеся знания и методы. В ходе наблюдений ученый не просто регистрирует результаты, но и отбирает, классифицирует их, интерпретирует с позиций той или иной научной теории, поэтому неслучайно говорят, что «ученый наблюдает не только глазами, но и головой».

2. Эксперимент – метод научного изучения, при котором искусственно воссоздаются условия, позволяющие наблюдать за исследуемым объектом или явлением, выявляя его качественные признаки. Таким образом эксперимент является продолжением наблюдения, но в отличие от него позволяет неоднократно воспроизводить изучаемый объект, изменять условия его существования, что позволяет выявить такие его свойства, которые в естественных условиях зафиксировать невозможно. Эксперимент служит проверкой гипотез и теорий, а также дает материал для получения нового научного знания, таким образом он является связующим звеном между эмпирическим и теоретическим уровнями познания. В то же время он является как научной, так и практической деятельностью человека. Граница между ними очень подвижна, и нередко в ходе каких-то крупномасштабных производственных или социальных экспериментов происходят изменения в обществе, экономике, экологии.

3. Сравнение - познавательная операция, выявляющая сходство или различие объектов (либо ступеней развития одного и того же объекта), т.е. их тождество и различия. Оно 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.

Сравнение является основой такого логического приема, как аналогия (см. далее), и служит исходным пунктом сравнительно-исторического метода. Его суть - выявление общего и особенного в познании различных ступеней (периодов, фаз) развития одного и того же явления или разных сосуществующих явлений.

4. Описание - познавательная операция, состоящая в фиксировании результатов опыта (наблюдения или эксперимента) с помощью определенных систем обозначения, принятых в науке.

5. Измерение - совокупность действий, выполняемых при помощи определенных средств с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерения.

Следует подчеркнуть, что методы эмпирического исследования подчинены определенным концептуальным идеям.

Теоретические методы :

1) Научная гипотеза – предположение, выдвинутое как предварительное объяснение какого-либо явления, процесса, научного факта, истинность которого неочевидна и нуждается в подтверждении или проверке. Гипотеза одновременно является как формой знания, характеризующегося недостоверностью, так и методом научного исследования. Гипотеза возникает на стадии ознакомления с эмпирическим материалом, если он не может быть объяснен с позиций уже существующего научного знания. Затем от предположения переходят к его проверке на логическом и экспериментальном уровнях. Хотя далеко не всегда имеются возможности экспериментальной проверки и долгое время некоторые научные идеи существуют лишь как гипотезы. Так Менделеев на основании открытого им закона об изменении атомного веса химических элементов, высказал гипотезу о существовании ряда еще неизвестных науке элементов, которая нашла свое подтверждение лишь в наше время.

2) Аксиоматический метод – способ построения научной теории, при котором в ее основу кладутся некоторые исходные положения - аксиомы (постулаты), из которых все остальные утверждения этой теории выводятся из них чисто логическим путем, посредством доказательства. Для вывода теорем из аксиом (и вообще одних формул из других) формулируются специальные правила вывода. Следовательно, доказательство в аксиоматическом методе - это некоторая последовательность формул, каждая из которых есть либо аксиома, либо получается из предыдущих формул по какому-либо правилу вывода.

Аксиоматический метод - лишь один из методов построения уже добытого научного знания. Он имеет ограниченное применение, поскольку требует высокого уровня развития аксиоматизированной содержательной теории. Известный французский физик Луи де Бройль обращал внимание на то, что "аксиоматический метод может быть хорошим методом классификации или преподавания, но он не является методом открытия".

Один из способов дедуктивного построения научных теорий, при котором сначала формулируется система основных терминов, а затем с их помощью образуется множество аксиом (постулатов) – положений, не требующих доказательств, из которых выводятся другие утверждения данной теории. И далее постулаты преобразуются в теоремы.

3). Абстрагирование – процесс мысленного выделения отдельных признаков и свойств объекта для наиболее глубокого их понимания. В результате этого процесса получаются различного рода "абстрактные предметы", которыми являются как отдельно взятые понятия и категории ("белизна", "развитие", "противоречие", "мышление" и др.), так и их системы. Наиболее развитыми из них являются математика, логика, диалектика, философия.

Выяснение того, какие из рассматриваемых свойств являются существенными, а какие второстепенными - главный вопрос абстрагирования. Этот вопрос в каждом конкретном случае решается прежде всего в зависимости от природы изучаемого предмета, а также от конкретных задач исследования.

4. Идеализация - предельное отвлечение от реальных свойств предмета и образование идеальных объектов для оперирования теоретическим мышлением. Например, понятие материальной точки не соответствует ни одному объекту существующему в реальности, но оно позволяет дать теоретическое объяснение поведения материальных объектов в механике, астрономии, географии и т.д. Идеализированный объект в конечном счете выступает как отражение реальных предметов и процессов. Образовав с помощью идеализации о такого рода объектах теоретические конструкты, можно в дальнейшем оперировать с ними в рассуждениях как с реально существующей вещью и строить абстрактные схемы реальных процессов, служащие для более глубокого их понимания.

4.Формализация - отображение содержательного знания в знаково-символическом виде (формализованном языке). Последний создается для точного выражения мыслей с целью исключения возможности для неоднозначного понимания. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами), что связано с построением искусственных языков (язык математики, логики, химии и т.п.). Использование специальной символики позволяет устранить многозначность слов обычного, естественного языка. В формализованных рассуждениях каждый символ строго однозначен.

5. Обобщение – установление общих свойств признаков предметов. При том могут быть выделены любые признаки (абстрактно-общее) или существенные (конкретно-общее, закон). Этот метод тесно связан с абстрагированием.

6) Аналогия – метод, позволяющий на основе сходства объектов по некоторым признакам, свойствам в одних отношениях, предполагать их сходство в других отношениях. Вывод по аналогии проблематичен и требует дальнейшего обоснования и проверки.

7) Моделирование – метод исследования, при котором изучаемый объект заменяется своим аналогом, т.е. моделью, а знания, полученные при изучении модели, переносятся на оригинал. Он используется в тех случаях, когда изучение оригинала затруднено. С распространением компьютеров широкое распространение получило компьютерное моделирование.

Логические методы:

1. Дедукция (выведение) – метод, при котором рассуждения строятся от общего к частному. Он дает возможности для объяснение причинно-следственных связей

2. Индукция (наведение) – метод при котором рассуждения восходят от частного к общему. Этот метод связан с обобщениями результатов наблюдений, экспериментов. В индукции данные опыта «наводят» на общее, индуцируют его. Поскольку опыт всегда бесконечен и неполон, то индуктивные выводы всегда имеют проблематичный (вероятностный) характер. Индуктивные обобщения обычно рассматривают как опытные истины (эмпирические законы). Тогда как метод дедукции заключается в том, что от истинных посылок она всегда ведет к истинному, достоверному заключению, а не к вероятностному (проблематичному). Дедуктивные умозаключения позволяют из уже имеющегося знания получать новые истины, и притом с помощью чистого рассуждения, без обращения к опыту, интуиции, здравому смыслу и т.п.
Анализ – метод научного исследования, состоящий в мысленном разложении целого на части.

3. Синтез – метод научного познания, состоящий в познании его как единого целого.

Анализ и синтез взаимосвязаны и дополняют друг друга. Формой их взаимосвязи является классификация или распределение фактов, явлений по классам (отделам, разрядам) в зависимости об общих признаков. Классификация фиксирует закономерные связи между отдельными классами объектов и явлений и дает материал для выявления научных законов. Наиболее ярким примером является периодическая система Д.И. Менделеева.

Метод теоретического синтеза позволяет объединить конкретные объекты, поставив их в определенной взаимосвязи, системе. Такой метод называется систематизацией. Системный метод предполагает: а) выявление зависимости каждого элемента от его места и функций в системе с учетом того, что свойства целого несводимы к сумме свойств его элементов; б) анализ того, насколько поведение системы обусловлено как особенностями ее отдельных элементов, так и свойствами ее структуры; в) исследование механизма взаимодействия системы и среды; г) изучение характера иерархичности, присущей данной системе; д) обеспечение всестороннего многоаспектного описания системы; е) рассмотрение системы как динамичной, развивающейся целостности.

Специфика системного подхода определяется тем, что он ориентирует исследование на раскрытие целостности развивающегося объекта и обеспечивающих ее механизмов, на выявление многообразных типов связей сложного объекта и сведение их в единую теоретическую картину.

В процессе научного познания перечисленные методы применяются учеными комплексно. Ни один из них сам по себе не гарантирует получение успешных результатов, поэтому исследователь должен стремиться к овладению многообразными методами и методиками исследования а также учитывать специфику познания в разных сферах научного знания.
Так, в социально-гуманитарных науках результаты наблюдения в большей степени зависят от личности наблюдателя, его жизненных установок, ценностных ориентаций и других субъективных факторов. В этих науках различают простое (обычное) наблюдение, когда факты и события регистрируются со стороны, и соучаствующее (включенное наблюдение) , когда исследователь включается, "вживается" в определенную социальную среду, адаптируется к ней и анализирует события "изнутри". В психологии применяются такие формы наблюдения, как самонаблюдение (интроспекция) и эмпатия - проникновение в переживания других людей, стремление понять их внутренний мир - их чувства, мысли, желания и т.д.

Все шире развиваются социальные эксперименты, которые способствуют внедрению в жизнь новых форм социальной организации и оптимизации управления обществом. Объект социального эксперимента, в роли которого выступает определенная группа людей, является одним из участников эксперимента, с интересами которого приходится считаться, а сам исследователь оказывается включенным в изучаемую им ситуацию.

В психологии для выявления того, как формируется та или иная психическая деятельность, испытуемого ставят в различные экспериментальные условия, предлагая решать определенные задачи. При этом оказывается возможным экспериментально сформировать сложные психические процессы и глубже исследовать их структуру. Такой подход получил в педагогической психологии название формирующего эксперимента.

Социальные эксперименты требуют от исследователя строгого соблюдения моральных и юридических норм и принципов. Здесь (как и в медицине) очень важно требование - "не навреди!".

В социально-гуманитарных науках кроме философских и общенаучных применяются специфические средства, методы и операции, обусловленные особенностями предмета этих наук. В их числе:

1. Идиографический метод - описание индивидуальных особенностей единичных исторических фактов и событий.

2. Диалог ("вопросно-ответный метод").

4.Анализ документов - качественный и количественный (контент-анализ).

5. Опросы - интервью, анкетный, почтовый, телефонный и т.п. опросы. Различают опросы массовые и специализированные, в которых главный источник информации - компетентные эксперты-профессионалы.

6. Проективные методы (характерные для психологии) - способ опосредованного изучения личностных особенностей человека по результатам его продуктивной деятельности.

7. Тестирование (в психологии и педагогике) - стандартизированные задания, результат выполнения которых позволяет измерить некоторые личностные характеристики (знания, умения, память, внимание и т.п.). Выделяют две основных группы тестов - тесты интеллекта (знаменитый коэффициент IQ) и тесты достижений (профессиональных, спортивных и др.). При работе с тестами очень важным является этический аспект: в руках недобросовестного или некомпетентного исследователя тесты могут принести серьезный вред.

8. Биографический и автобиографический методы.

9. Метод социометрии - применение математических средств к изучению социальных явлений. Чаще всего применяется при изучении "малых групп" и межличностных отношений в них.

10. Игровые методы - применяются при выработке управленческих решений - имитационные (деловые) игры и игры открытого типа (особенно при анализе нестандартных ситуаций). Среди игровых методов выделяют психодраму и социодраму, где участники проигрывают соответственно индивидуальные и групповые ситуации.

Таким образом, в научном познании функционирует сложная система многообразных методов разных уровней, сфер действия, направленности и т.п., которые всегда реализуются с учетом конкретных условий и предмета исследования.

Метод - это набор приемов и операций, используемых в практической или теоретической деятельности. Методы выступают в качестве формы освоения действительности.

Методы познания по принципу соотношения общего и частного делятся на всеобщие (общечеловеческие), общенаучные (общелогические) и конкретно-научные методы. Также они классифицируются с точки зрения соотношения эмпирических или теоретических знаний на методы эмпирического исследования, методы общие для эмпирического и теоретического исследования, а также – чисто теоретического исследования.

Нужно учитывать, что отдельные отрасли научных знаний применяют свои специальные, конкретно-научные способы изучения явлений и процессов, которые обусловлены сущностью исследуемого объекта. Однако есть методы, свойственные определенной науки, успешно применяются и в других областях знаний. К примеру, физические и химические способы исследования применяются биологией, поскольку объекты изучения биологии включают в себя и физические, и химические формы существования и движения материи.

Всеобщие методы познания делятся на диалектические и метафизические. Их называют общефилософскими.

Диалектический сводится к познанию действительности в ее целостности, развитии и свойственных ей противоречиях. Метафизический является противоположностью диалектическому, он рассматривает явления, не учитывая их взаимосвязи и процессов изменения по времени. Примерно с середины XIX века метафизический метод вытесняется диалектическим.

Общелогические методы познания включают в себя синтез, анализ, абстрагирование, обобщение, индукцию, дедукцию, аналогию, моделирование, исторический и логический методы.

Анализ – это разложение объекта на компоненты. Синтез – объединение познанных элементов в одно целое. Обобщение – мысленный переход от единичного к общему. Абстрагирование (идеализация) – внесение мысленных изменений в объект изучения в соответствии с целями исследования. Индукция – выведение общих положений из наблюдений частных фактов. Дедукция – аналитическое рассуждение от общего к частным деталям. Аналогия – правдоподобное и вероятное заключение о наличии сходных черт двух предметов, явлений по определенному признаку. Моделирование – создание на основе аналога модели с учетом всех свойств исследуемого объекта. Исторический метод – это воспроизведение фактов из истории изучаемого явления в их многогранности, учитывая детали и случайности. Логический метод – воспроизведение истории объекта исследования путем освобождения ее от всего случайного и несущественного.

Анализ - мысленное или реальное разложение объекта на составляющие его части.

Синтез - объединение познанных в результате анализа элементов в единое целое.

Обобщение - процесс мысленного перехода от единичного к о общему, от менее общего, к более общему, например: переход от суждения «этот металл проводит электричество» к суждению «все металлы проводят электричество», от суждения: «механическая форма энергии превращается в тепловую» к суждению «всякая форма энергии превращается в тепловую».

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. 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 .

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. По словам известного французского физика Луи де Бройля, научная индукция является истинным источником действительно научного прогресса.

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 метом дедукции всегда будет получен истинный вывод. Особенно большое значение дедуктивный метод имеет в математике. Математики оперируют математическими абстракциями и строят свои рассуждения на общих положениях. Эти общие положения применяются к решению частных, конкретных задач.

В истории естествознания были попытки абсолютизировать значение в науке индуктивного метода (Ф. Бэкон) или дедуктивного метода (Р. Декарт), придать им универсальное значение. Однако эти методы не могут применяться как обособленные, изолированные друг от друга. каждый из них используется на определенном этапе процесса познания.

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.

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.

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 .

Классификация - распределение тех или иных объектов по классам (отделам, разрядам) в зависимости от их общих признаков, фиксирующее закономерные связи между классами объектов в единой системе конкретной отрасли знания. Становление каждой науки связано с созданием классификаций изучаемых объектов, явлений.

Классификация - это процесс упорядочивания информации. В процессе изучения новых объектов в отношении каждого такого объекта делается вывод: принадлежит ли он к уже установленным классификационным группам. В некоторых случаях при этом обнаруживается необходимость перестройки системы классификации. Существует специальная теория классификации - таксономия . Она рассматривает принципы классификации и систематизации сложноорганизованных областей действительности, имеющих обычно иерархическое строение (органический мир, объекты географии, геологии и т.п.).

Одной из первых классификаций в естествознании явилась классификация растительного и животного мира выдающегося шведского натуралиста Карла Линнея (1707-1778). Для представителей живой природы он установил определенную градацию: класс, отряд, род, вид, вариация.

Методы познания эмпирического делятся на измерение, наблюдение, описание, эксперимент и сравнение.

Наблюдение – организованное и целенаправленнее восприятие объекта изучения. Эксперимент – отличается от наблюдения характером, предполагающим постоянную активность участников. Измерение – процесс материального сравнения определенной величины с эталоном или установленной единицей измерения. В науке учитывают относительность свойств объекта изучения по отношению к этим средствам исследования.

Методы познания теоретического объединяют формализацию, аксиоматизацию, гипотетико-дедуктивный метод.

Формализация – построение абстрактных и математических моделей, которые нацелены на раскрытие сути изучаемого объекта. Аксиоматизация – создание теорий на основании аксиом. Гипотетико-дедуктивный метод заключается в создании связанных дедуктивно гипотез, из которых можно вывести эмпирическое заключение об изучаемом факте.

Формы и методы познания непосредственно связаны между собой. Под формами познания понимают научные факты, гипотезы, принципы, проблемы, идеи, теории, категории и законы.

Из методички

Все методы познания можно поделить на следующие классы:

Всеобщие методы – этот философские методы, с помощью которых познается всеобщая определенность предмета. Основными философскими способами мышления являются диалектический и метафизический. Диалектический познает предметы в процессе их генезиса, учитывая всеобщую связь предметов и явлений друг с другом. Метафизический же сущность вещей полагает неизменной, предметы изучаются изолированно друг от друга.

Общелогические методы – методы, применяемые во всех видах познания – научном, обыденном, художественном и т.д. К ним относятся анализ, синтез, обобщение, абстрагирование, дедукция, индукция, абдукция, классификация и т.д. Эти методы изучает формальная логика.

Собственно научные – это перечисленные выше теоретические и эмпирические методы научного исследования, которые применяются в любой области научного знания.

К эмпирическим методам познания относятся следующие:

Наблюдение - целенаправленное пассивное изучение предметов, опирающееся в основном на данные органов чувств. Наблюдение может быть непосредственным и опосредованным различными приборами и другими техническими устройствами. Основные требования к научному наблюдению: однозначность замысла (что именно наблюдается); возможность контроля путем либо повторного наблюдения, либо с помощью других методов (например, эксперимента). Важным моментом наблюдения является интерпретация его результатов - расшифровка показаний приборов и т.п.

Эксперимент - активное и целенаправленное вмешательство в протекание изучаемого процесса, соответствующее изменение исследуемого объекта или его воспроизведение в специально созданных и контролируемых условиях, определяемых целями эксперимента. Основные особенности эксперимента: а) более активное (чем при наблюдении) отношение к объекту исследования, вплоть до его изменения и преобразования; б) возможность контроля за поведением объекта и проверки результатов; в) многократная воспроизводимость изучаемого объекта по желанию исследователя; г) возможность обнаружения таких свойств явлений, которые не наблюдаются в естественных условиях. Выделяют: по своим функциям исследовательские, проверочные, воспроизводящие эксперименты. По характеру объектов различают физические, химические, биологические, социальные и т.п. Существуют эксперименты качественные и количественные. Широкое распространение в современной науке получил мысленный эксперимент - система мыслительных процедур, проводимых над идеализированными объектами. Но мысленный эксперимент относится уже к теоретическим методам познания.

Сравнение - познавательная операция, выявляющая сходство или различие объектов, т.е. их тождество и различия. Оно 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.

Описание - познавательная операция, состоящая в фиксировании результатов опыта (наблюдения или эксперимента) с помощью определенных систем обозначения, принятых в науке.

Измерение - совокупность действий, выполняемых при помощи определенных средств с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерения. Следует подчеркнуть, что методы эмпирического исследования никогда не реализуются "вслепую", а всегда "теоретически нагружены", направляются определенными концептуальными идеями.

Теоретические методы познания – это, прежде всего, способы построения теории – самой достоверной формы познания. К ним относятся

Формализация - отображение содержательного знания в знаково-символическом виде. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами), что связано с построением искусственных языков (язык математики, логики, химии и т.п.). Главное в процессе формализации - над формулами можно производить операции. Тем самым операции с мыслями о предметах заменяются действиями со знаками и символами.

Аксиоматический метод - способ построения научной теории, при котором в ее основу кладутся некоторые исходные положения - аксиомы (постулаты), из которых все остальные утверждения этой теории выводятся из них чисто логическим путем, посредством доказательства. Аксиоматический метод - лишь один из методов построения уже добытого научного знания. Он имеет ограниченное применение, поскольку требует высокого уровня развития аксиоматизированной содержательной теории.

Гипотетико- дедуктивный метод – это такой способ построения теории, при котором сначала выдвигается гипотеза – научно обоснованное предположение о причинах тех или иных явлений, а затем из нее дедуцируются следствия, которые затем подвергаются опытной проверке. Идеализация - мыслительная процедура, связанная с образованием абстрактных объектов, принципиально не осуществимых в действительности ("точка", "идеальный газ" и т.п.). Идеализированный объект выступает как отражение реальных предметов и процессов. Моделирование - метод исследования определенных объектов путем воспроизведения их характеристик на другом объекте – модели. По характеру моделей выделяют материальное и идеальное моделирование, выраженное в соответствующей знаковой форме. Материальные модели являются природными объектами, подчиняющимися в своем функционировании естественным законам - физики, механики и т.п. При материальном моделировании конкретного объекта его изучение заменяется исследованием некоторой модели, имеющей ту же физическую природу, что и оригинал (модели самолетов, кораблей, космических аппаратов и т.п.). При идеальном моделировании модели выступают в виде графиков, чертежей, формул, систем уравнений, предложений естественного и искусственного (символы) языка и т.п. В настоящее время широкое распространение получило математическое (компьютерное) моделирование. Системный подход - рассмотрение объектов как систем. Ему характрны: исследование механизма взаимодействия системы и среды; изучение характера иерархичности, присущей данной системе; обеспечение всестороннего многоаспектного описания системы; рассмотрение системы как динамичной, развивающейся целостности.

Логический и исторический методы – это связанные между собой методы. задача исторического метода – воссоздание реальной истории предмета, а задача логического – на основе знания истории предмета выявить внутреннюю логику его развития, необходимую последовательность стадий становления предмета.

Структурно - функциональный (структурный) метод строится на основе выделения в целостных системах их структуры - совокупности устойчивых отношений и взаимосвязей между ее элементами и их роли относительно друг друга. Структура понимается как нечто неизменное при определенных преобразованиях, а функция как "назначение" каждого из элементов данной системы (функции какого-либо биологического органа, функции государства,). Основные требования структурно-функционального метода: изучение строения, структуры системного объекта; исследование его элементов и их функциональных характеристик; анализ изменения этих элементов и их функций; рассмотрение развития (истории) системного объекта в целом; представление объекта как гармонически функционирующей системы, все элементы которой "работают" на поддержание этой гармонии.

В заключение следует отметить, что каждый метод окажется неэффективным и даже бесполезным, если им пользоваться не как «руководящей нитью» в научной или иной форме деятельности, а как готовым шаблоном для перекраивания фак­тов. Главное предназначение любого метода - на основе соответству­ющих принципов (требований, предписаний и т. п.) обеспечить ус­пешное решение определенных познавательных и практических про­блем, приращение знания, оптимальное функционирование и разви­тие тех или иных объектов.

Специально- научные ( или частно-научные) – методы, применяемые либо только в одной науке, либо в нескольких.

6. Основные закономерности роста научного знания .

Основные закономерности роста научного знания.

Проблема роста научного знания является центральной проблемой философии науки – и как дисциплины, и как направления в философии. В современной западной философии наиболее полно она исследуется такими течениями, как постпозитивизм («поздний» Поппер К., Т.Кун, И Лакатос, П.Фейрабенд, С.Тулмин и др.) и эволюционная эпистемология (К.Лоренц, Д.Кэмпбелл, Ж.Пиаже, Г.Фоллмер). Представители эволюционной эпистемологии реконструируют развитие научных идей, теорий, используя эволюционные модели.

Если в неопозитивизме главное внимание уделялось выявлению структуры готового научного знания, то сменившая его в 60-х г.г. последующая историческая форма позитивистской философии – постпозитивизм – впервые обратилась к реальной истории науки. Появились первые концепции роста научного знания.

К.Поппер (1902 -1994) понимает рост научного знания как процесс выдвижения гипотез и осуществление их опровержения. Дело в том, что он исходит из того, что нет безошибочных теорий, каждая содержит в себе ошибку (принцип фаллибилизма). Наука в точности знает, какие ее суждения ложны, но не может гарантировать окончательной истинности ни одного из своих суждений. Поэтому процесс развития знания есть процесс выявления ошибок в существующих теориях и порождения новых, которые тоже со временем будут опровергнуты. Те теории, которые в принципе не могут быть опровергнуты экспериментами, он называл ненаучными (принцип фальсификации). Если традиционно считалось, что прогресс научного знания состоит во все большем приближении к объективной истине, то для Поппера – в силу его фаллибилизма – это лишено смысла. Свою модель роста научного знания он изображает схемой:

П1 – Т – ОТ – П2

где П1 – некоторая исходная научная проблема, Т – теория, с помощью которой она решается, ОТ – опровержение этой теории или устранение ошибок в ней путем критики или экспериментальной проверки, П2 – новая, более глубокая проблема, для решения которой необходимо построить новую, более глубокую теорию. Другими словами, критерий прогресса научного знания К.Поппер видит в углублении научных проблем .

Рост научного знания понимается Поппером по аналогии с биологической эволюцией. Как развитие биологического вида осуществляется путем проб и ошибок (вид, для которого жизненно важно приспособиться к среде обитания, предлагает в силу наследственной изменчивости разные варианты приспособления, но природа с помощью механизма естественного отбора отбраковывает неудачные и закрепляет удачные), так и научные теории. В ходе познавательного процесса происходит порождение ряда конкурирующих теорий для решения той или иной научной проблемы и затем их «отбраковка» или элиминация содержащихся в них ошибок. Рост научного знания рассматривается Поппером как частный случай общих мировых эволюционных процессов.

Свою концепцию роста научного знания предложил американский историк науки и эпистемолог Т.Кун (1922-1995) в работе «Структура научных революций» (1962).

Важнейшим понятием концепции Куна является понятие парадигмы . Парадигмой можно назвать одну или несколько фундаментальных теорий, получивших всеобщее признание и в течение некоторого времени направляющих научное исследование. Парадигма (по-гречески paradeigma - образец, пример для подражания) предлагает для научного исследования набор образцов решения проблем, в чем и заключается ее важнейшая функция. В свете господствующей в определенный период развития науки парадигмы исследуются и интерпретируются факты.

С понятием парадигмы очень тесно связано понятие научного сообщества. Парадигма представляет собой некоторый взгляд на мир, принимаемый научным сообществом. А научное сообщество представляет собой группу людей, объединенных верой в одну парадигму. Научное сообщество исходит из того, что для адекватного решения любой научной проблемы (или головоломки, по выражению Куна) парадигма обладает методологическими средствами. Но рано или поздно в науке начинают возникать аномалии – проблемы, неразрешимые средствами существующей парадигмы, и дело здесь не в каких-то индивидуальных способностях того или иного ученого, не в повышении точности приборов, а в принципиальной неспособности самой парадигмы ее решить. По мере роста таких аномалий наступает состояние, которое Кун именует кризисом. Ученые оказываются перед лицом множества нерешенных проблем, необъясненных фактов и экспериментальных данных. У многих из них господствовавшая недавно парадигма уже не вызывает доверия, и они начинают искать новые теоретические средства, которые, возможно, окажутся более успешными. Уходит то, что ранее объединяло ученых, - парадигма. Научное сообщество распадается на несколько групп, одни из которых продолжают верить в парадигму, другие - выдвигают гипотезы, претендующие на роль новой парадигмы. Нормальное исследование замирает. Наука, по сути дела, перестает функционировать.

Период кризиса заканчивается, когда одна из предложенных гипотез доказывает свою способность справиться с существующими проблемами, объяснить непонятные факты и благодаря этому привлекает на свою сторону большую часть ученых. Она приобретает статус новой парадигмы. Научное сообщество восстанавливает свое единство. Такую смену парадигм Кун и называет научной революцией .

Итак, модель развития науки у Куна выглядит следующим образом: нормальная наука, развивающаяся в рамках общепризнанной парадигмы; рост числа аномалий, приводящий в конечном итоге к кризису; научная революция, означающая смену парадигмы.

Накопление знаний, совершенствование методов и инструментов, расширение сферы практических приложений, то есть все то, что можно назвать прогрессом, совершается только в период нормальной науки. Научная революция приводит к отбрасыванию того, что было получено на предыдущем этапе, и работа науки начинается как бы заново, на пустом месте. Таким образом, в целом развитие науки носит прерывистый характер: периоды прогресса и накопления знания разделены революционными провалами, разрывами ткани науки.

К.Поппер, по сути дела представлял рост научного знания как перманентную (постоянную) революцию: предложенная им методологическая концепция требовала немедленного отбрасывания теории, если хотя бы один факт ее опровергал. Но в реальности так не происходит. Поэтому ученик и критик К.Поппера И.Лакатос (1922-1979) разработал новую концепцию роста научного знания – «концепцию методологии научно-исследовательских программ», или концепцию «утонченного фальсификационизма».

И. Лакатос понимает развитие науки как историю возникновения, функционирования и чередования научно-исследовательских программ . Научно-исследовательская программа (НИП) – основная единица развития и оценки научного познания - представляет собой связанную последовательность научных теорий, объединяемых совокупностью фундаментальных идей и методологических принципов.

Научно-исследовательская программа (НИП) содержит в себе 1) «жесткое ядро» - целостную систему фундаментальных допущений, сохраняющуюся во всех теориях данной программы, 2) «защитный пояс», состоящий из «вспомогательных гипотез», которые примиряют теорию с фактами, принимают на себя удары опытных проверок, которые могут быть изменены или отброшены, но при этом обеспечивают сохранность «жесткого ядра»; 3) методологические правила, предписывающие, какие пути исследований перспективны («положительная эвристика»), а каких следует избегать («отрицательная эвристика»).

До тех пор, пока "жесткое ядро" научно-исследовательской программы выполняет движение ко все более широким и полным описаниям и объяснениям реальности (и выполняет лучше, чем другие - альтернативные - системы идей и методов), оно представляет в глазах ученых огромную ценность. Однако программа все-таки не "бессмертна". Рано или поздно наступает момент, когда ее творческий потенциал оказывается исчерпанным: развитие программы резко замедляется, количество и ценность новых моделей, создаваемых с помощью "положительной эвристики", падают, "аномалии" громоздятся одна на другую, нарастает число ситуаций, когда ученые тратят больше сил на то, чтобы сохранить в неприкосновенности "жесткое ядро" своей программы, нежели на выполнение той задачи, ради которой эта программа существует. Научно-исследовательская программа вступает в стадию своего "вырождения". Однако и тогда ученые не спешат расстаться с ней. Лишь после того, как возникает и завоевывает умы новая научно-исследовательская программа, которая не только позволяет решить задачи, оказавшиеся не под силу "выродившейся" программе, но и открывает новые горизонты исследования, раскрывает более широкий творческий потенциал, она вытесняет старую программу.

Согласно И.Лакатосу, смена одной теории другой, переход от одной НИП к другой происходит на рациональных основаниях. Здесь он полемизирует с Т.Куном, который считал, что переход научного сообщества от одной парадигмы к другой определяется случайными, субъективными факторами: влиянием мировоззренческих установок эпохи, общества, к которым принадлежит ученый, его личным познавательным опытом и т.д. Лакатос выстраивает рационалистическую модель смены теорий и научно-исследовательских программ, т.е. выбор среди конкурирующих теорий, гипотез и т.д. происходит на основе рациональных признаков. Новая теория сменяет старую, если она «имеет какое-то добавочное эмпирическое содержание по сравнению с ее предшественницей, то есть предсказывает некоторые новые, ранее не ожидаемые факты» . Другими словами, новая теория должна не только переинтерпретировать исходя из иных теоретических представлений те же факты, которые интерпретировались старой, но и иметь более широкий эмпирический базис, а также обладать большей предсказательной силой. .

Лакатос также не согласен и со своим учителем К.Поппером в понимании роста науки как перманентной революции. Отнюдь не факты заставляют отбросить некую теорию, а другая, лучшая теория: «Не может быть никакой фальсификации прежде, чем появится лучшая теория» . Картина научного знания, представленная как серия дуэлей между теорией и фактами, не совсем верна. В борьбе между теоретическим и фактическим, полагает Лакатос, как минимум три участника: факты и две соперничающие теории. Теория отживает свой век не тогда, когда объявляется противоречащий ей факт, а когда о себе заявляет теория, которая лучше предыдущей.

Рассмотрим теперь в целом, какие закономерности развития научного знания выделяются в современной эпистемологии.

В истории науки сложилось два крайних подхода к анализу развития научного знания: кумулятивизм и антикумулятивизм.

Кумулятивизм исходит из того, что развитие знания происходит путем его количественного роста, путем постепенного прибавления новых положений к уже накопленной сумме знаний. Процесс развития научного знания понимается как непрерывный, исключается возможность качественных изменений в самих основах познания.

Антикумулятивизм полагает, что в ходе развития познания не существует каких-либо устойчивых (непрерывных) и сохраняющихся компонентов. История науки представляется сторонниками этой точки зрения как непрекращающаяся борьба теорий и методов, между которыми нет никакой преемственности. К представителям этой точки зрения из рассматриваемых здесь исследователей можно отнести К.Поппера.

Спор о том, какие факторы – внутренние или внешние – определяют развитие научного знания привел к выделению противоположных точек зрения на эту проблему: интернализма и экстернализма.

Интернализм – точка зрения, согласно которой развитие науки осуществляется преимущественно под воздействием внутренних факторов, т.е. в силу внутренней логики развития (например, необходимости создавать новую теорию, если старая уже не может объяснить какие-либо открытые научные факты, необходимости разрешать обнаруживающееся противоречие в теоретических представлениях и т.д.)

Экстернализм - точка зрения, согласно которой развитие науки осуществляется под воздействием внешних для науки факторов – влиянием государства, религии и других социокультурных факторов.

Итак, каковы закономерности развития научного знания? Назовем наиболее важные из них:

1. Наука развивается под влиянием как внешних, так и внутренних факторов.

Процесс научного познания представляет собой единство постепенных, количественных изменений и коренных качественных. Количественный прирост знания прежде всего присущ эмпирическому уровню научных исследований – это постепенное накопление новых фактов, наблюдений, экспериментальных данных в рамках существующих теорий. Как показал Т.Кун, кумулятивный характер имеет развитие науки в ее нормальный период. Период же научных революций – это период качественных изменений в самих основах знаний, происходит нарушение непрерывности, скачок, коренная ломка фундаментальных законов и принципов.

В процессе развития научного знания выполняется принцип преемственности. Отношение старой теории к новой регулируется принципом соответствия , выдвинутым одним из создателей квантовой физики Н.Бором. Согласно этому принципу, теория, ранее доказанная и экспериментально подтвержденная, не отбрасывается как абсолютно ложная при возникновении новой теории, но рассматривается как ее частный случай. Другими словами, новая теория лишь сужает границы применимости старой. Согласно этому принципу, все те законы природы, которые были открыты на основе научных методов, никогда не будут удалены из научной картины мира, дальнейший процесс познания будет лишь конкретизировать их, устанавливая более точно границы их действия.

Развитие науки характеризуется диалектическим взаимодействием двух противоположных процессов – дифференциацией (выделением новых научных дисциплин) и интеграцией (объединением ряда наук).

Важнейшей закономерностью развития науки является нарастание сложности и абстрактности научного знания, повышение ее математизации и компьютеризации.

Теоретические методы познания - это то, что принято называть «холодным разумом». Разумом, искушенным в теоретических изысканиях. Почему так? Вспомните знаменитую фразу Шерлока Холмса: «А с этого места, пожалуйста, говорите как можно подробней!» На этапе этой фразы и последующего рассказа Элен Стоунер знаменитый сыщик инициирует предварительный этап - познание чувственное (эмпирическое).

Кстати, этот эпизод дает нам почву для сравнения двух степеней познания: только первичной (эмпирической) и первичной вместе со вторичной (теоретической). Конан Дойл делает это с помощью образов двух главных героев.

Как реагирует на повествование девушки отставной военный врач Ватсон? Он зацикливается на эмоциональной стадии, заранее решив, что рассказ несчастной падчерицы вызван ее немотивированной подозрительностью к отчиму.

Две ступени метода познания

Совсем по-другому вслушивается в речь Элен Холмс. Он сперва на слух воспринимает вербальную информацию. Однако полученные таким образом эмпирические сведения для него - не конечный продукт, они ему нужны как сырье для последующей интеллектуальной обработки.

Искусно используя теоретические методы познания в обработке каждой крупицы полученной информации (ни одна из которых не прошла мимо его внимания), классический литературный персонаж добивается разрешения тайны преступления. Причем теоретические методы он применяет с блеском, с аналитической изощренностью, завораживающей читателей. С их помощью происходит отыскание внутренних скрытых связей и определение тех закономерностей, которые разрешают ситуацию.

Какова природа теоретических методов познания

Мы намеренно обратились к литературному примеру. С его помощью, надеемся, наш рассказ начался не обезличенно.

Следует признать, что наука на ее современном уровне превратилась в главную движущую силу прогресса именно благодаря своему «инструментальному набору» - методам исследования. Все они, как мы уже упомянули, подразделяются на две большие группы: эмпирические и теоретические. Общей чертой обеих групп является поставленная цель - истинное знание. Различаются же они своим подходом к познанию. При этом ученых, практикующих эмпирические методы, именуют практиками, а теоретические - теоретиками.

Заметим также, что зачастую результаты эмпирических и теоретических исследований не совпадают между собой. Это и служит причиной существования двух групп методов.

Эмпирические (от греческого слова «эмпириос» - наблюдение) характеризуются целенаправленным, организованным восприятием, определенным задачей исследования и предметной областью. В них ученые используют оптимальные формы фиксации результатов.

Теоретический уровень познания характеризуются обработкой эмпирической информации с помощью методик формализации данных и специфических приемов обработки информации.

Для практикующего теоретические методы познания ученого первостепенное значение приобретает умение творчески пользоваться, как инструментом, востребованным оптимальным методом.

Эмпирические и теоретические методы имеют общие родовые признаки:

• принципиальную роль различных форм мышления: понятий, теорий, законов;
• для любого из теоретических методов источником первичной информации является эмпирическое познание;
• в дальнейшем полученные данные подлежат аналитической обработке с помощью специального понятийного аппарата, предусмотренной для них технологии обработки информации;
• целью, из-за которой применяют теоретические методы познания, является синтез умозаключений и выводов, выработка понятий и суждений в результате которых рождается новое знание.

Таким образом, на первичной стадии процесса ученый получает чувственную информацию, используя методы эмпирического познания:

• наблюдения (пассивного, невмешательственного отслеживания явлений и процессов);
• эксперимента (фиксации прохождения процесса при искусственно заданных начальных условиях);
• измерения (определение соотношения определяемого параметра к общепринятому эталону);
• сравнения (ассоциативном восприятии одного процесса по сравнению с другим).

Теория как итог познания

Какая обратная связь координирует методы теоретического и эмпирического уровня познания? Обратная связь при проверке истинности теорий. На теоретической стадии, исходя из полученной чувственной информации, формулируется ключевая проблема. Для ее разрешения составляются гипотезы. Наиболее оптимальные и проработанные из них перерастают в теории.

Надежность теории проверяется ее соответствием объективным фактам (данным чувственного познания) и научным фактам (знаниям достоверным, проверенным многократно ранее на истинность.) Для такой адекватности важен подбор оптимального теоретического метода познания. Именно он должен обеспечить максимальное соответствие изучаемого фрагмента объективной реальности и аналитического представления его результатов.

Понятия метода и теории. Их общность и различия

Грамотно выбранные методы обеспечивают «момент истины» в познании: перерастание гипотезы в теорию. Актуализировавшись, общенаучные методы теоретического познания наполняются необходимым фактажем именно в выработанной теории познания, становясь ее неотъемлемой частью.

Если же искусственно вычленить такой отлично сработавший метод из уже готовой, общепризнанной теории, то мы, рассмотрев его отдельно, обнаружим, что он приобрел новые свойства.

С одной стороны, он наполняется специальными знаниями (вобрав в себя идеи текущего исследования), а с другой - приобретает общие родовые черты относительно однородных объектов изучения. Именно в этом выражается диалектическое соотношение метода и теории научного познания.

Общность их природы подвергается проверке на актуальность на протяжении всего времени их существования. Первый приобретает функцию организационного регулирования, предписывая ученому формальный порядок манипуляций для достижения целей исследования. Будучи задействованными ученым, методы теоретического уровня познания выводят объект изучения за рамки существующей предыдущей теории.

Различие же метода и теории выражено в том, что они представляют собой разные формы знания научного знания.

Если вторая выражает сущность, законы существования, условия развития, внутренние связи исследуемого объекта, то первый ориентирует исследователя, диктуя ему «дорожную карту познания»: требования, принципы предметно-преобразующей и познавательной деятельности.

Можно сказать и по-другому: теоретические методы научного познания обращены непосредственно к исследователю, соответствующим образом регулируя его мыслительный процесс, направляя процесс получения им новых знаний в наиболее рациональное русло.

Их значение в развитии науки обусловило создание ее отдельной отрасли, описывающей теоретический инструментарий исследователя, названной методологией, базирующейся на гносеологических принципах (гносеология - наука о познании).

Перечень теоретических методов познания

Общеизвестно, что к теоретическим методам познания относятся следующие их варианты:

• моделирование;
• формализация;
• анализ;
• синтез;
• абстрагирование;
• индукция;
• дедукция;
• идеализация.

Конечно, важное значение в практической эффективности каждого из них имеет квалификация ученого. Знающий специалист, проанализировав основные методы теоретического познания, выберет из их совокупности нужный. Именно он сыграет ключевую роль в эффективности самого познания.

Пример метода моделирования

В марте 1945 года под эгидой Баллистической лаборатории (ВС США) были изложены принципы работы ПК. Это было классический пример научного познания. В исследованиях участвовала группа физиков, усиленная известнейшим математиком Джоном фон Нейманом. Уроженец Венгрии, он был главным аналитиком этого исследования.

Вышеупомянутый ученый использовал, как инструмент исследования, метод моделирования.

Первоначально все устройства будущего ПК - арифметико-логическое, память, устройство управления, устройства ввода и вывода - существовали вербально, в виде аксиом, сформулированных Нейманом.

Данные эмпирических физических исследований математик облекал в форму математической модели. В дальнейшем изучению исследователем подвергалась именно она, а не ее прообраз. Получив результат, Нейман «переводил» его на язык физики. Кстати, на самих ученых-физиков мыслительный процесс, продемонстрированный венгром, произвел большое впечатление, о чем свидетельствовали их отзывы.

Заметим, что точней будет присвоить этому методу название «моделирование и формализация». Мало создать саму модель, не менее важно формализовать внутренние связи объекта посредством языка кодирования. Ведь именно так следует интерпретировать модель для ЭВМ.

Сегодня подобное компьютерное моделирование, которое производится с помощью специальных математических программ, достаточно распространено. Оно находит широкое использование в экономике физике, биологии, автомобилестроении, радиоэлектронике.

Современное компьютерное моделирование

Метод моделирования на компьютере предполагает следующие этапы:

• определение моделируемого объекта, формализация установки на моделирование;
• составление плана компьютерных экспериментов с моделью;
• проведение анализа результатов.

Различают имитационное и аналитическое моделирование. Моделирование и формализация при этом являются универсальным инструментом.

Имитационное отображает функционирование системы при последовательном выполнении ею огромного количества элементарных операций. Аналитическое моделирование описывает природу объекта с помощью систем дифференциальных управлений, имеющих решение, которое отображают идеальное состояние объекта.

Кроме математического, также различают:

• концептуальное моделирование (посредством символов, операций между ними и языков, формальных или естественных);
• физическое моделирование (объект и модель - реальные объекты или явления);
• структурно-функциональное (в качестве модели используются графики, схемы, таблицы).

Абстрагирование

Метод абстрагирования помогает вникнуть в суть изучаемого вопроса и разрешать весьма сложные задачи. Он позволяет, отбросив все второстепенное, сосредоточиться на принципиальных деталях.

К примеру, если обратиться к кинематике, то становится очевидным использование исследователями именно этого метода. Таким образом, первоначально было выделено, как первичное, прямолинейное и равномерное движение (подобным абстрагированием удалось вычленить базовые параметры движения: время, расстояние, скорость.)

Данный метод всегда предполагает некоторое обобщение.

Кстати, обратный ему теоретический способ познания называется конкретизацией. Использовав его для изучения изменений скорости, исследователи пришли к определению ускорения.

Аналогия

Метод аналогии используют для формулировки принципиально новых идей путем отыскания аналогов явлениям или предметам (при этом аналоги выступают как идеальные, так и реальные объекты, имеющие адекватное соответствие изучаемым явлениям либо предметам.)

Примером эффективного пользования аналогией могут стать общеизвестные открытия. Чарльз Дарвин, взяв за основу эволюционную концепцию борьбы за средства существования бедных с богатыми, создал эволюционную теорию. Нильс Бор, опираясь на планетарную структуру Солнечной системы, обосновал концепцию орбитального строения атома. Дж. Максвелл и Ф. Гюйгенс создали теорию волновых электромагнитных колебаний, использовав, как аналог, теорию волновых механических колебаний.

Метод аналогии приобретает актуальность при соблюдении следующих условий:

• как можно больше существенных признаков должны походить друг на друга;
• достаточно большая выборка известных признаков должна быть действительно связана с признаком неизвестным;
• аналогию не следует трактовать, как идентичное сходство;
• обязательно также нужно рассматривать принципиальные различия между предметом изучения и его аналогом.

Заметим, что наиболее часто и плодотворно данный метод используется учеными-экономистами.

Анализ - синтез

Анализ и синтез находят свое применение как в научно-исследовательской, так и в обычной мыслительной деятельности.

Первый представляет собой процесс мысленного (чаще всего) разбиении изучаемого объекта на его составляющие для более полного изучения каждой из них. Впрочем, за стадией анализа следует стадия синтеза, когда изученные составляющие соединяются вместе. При этом учитываются все выявленные при их анализе свойства и затем определяются их соотношения и способы связи.

Комплексное использование анализа и синтеза характерно для теоретического познания. Именно эти методы в их единстве и противоположности немецкий философ Гегель положил в основу диалектики, которая, по его словам, «является душой всякого научного познания».

Индукция и дедукция

Когда используют термин «методы анализа», то чаще всего имеются в виду дедукция и индукция. Это - логические методы.

Дедукция предполагает ход рассуждения, следующий от общего - к частному. Она позволяет из общего содержания гипотезы выделить некоторые следствия, которые можно обосновать эмпирически. Таким образом, дедукцию характеризует установление общей связи.

Упомянутый нами в начале данной статьи Шерлок Холмс предельно четко обосновал свой дедуктивный метод в рассказе «Страна багровых туч»: «Жизнь есть бесконечная связь причин и следствий. Поэтому ее мы можем познавать, исследуя одно звено за другим». Знаменитый сыщик собирал максимум информации, выбирая из множества версий наиболее существенные.

Продолжая характеризовать методы анализа, охарактеризуем индукцию. Это - формулировка общего вывода из ряда частных (от частного - к общему.) Различают полную и неполную индукцию. Полная индукция характеризуется выработкой теории, а неполная - гипотезы. Гипотезу же, как известно, следует актуализировать, доказав. Только после этого она становится теорией. Индукция, как метод анализа, широко используется в философии, экономике, медицине, юриспруденции.

Идеализация

Нередко в теории научного познания используются понятия идеальные, не существующие в реальности. Ненатуральные объекты исследователи наделяют особыми, предельными свойствами, которые возможны лишь в «предельных» случаях. Примерами могут послужить прямая, материальная точка, идеальный газ. Таким образом наука выделяет из предметного мира определенные объекты, полностью поддающиеся научному описанию, лишенные второстепенных свойств.

Метод идеализации, в частности, применил Галилей, заметивший, что если убрать все внешние силы, воздействующие на объект двигающийся, то он будет продолжать движение бесконечно, прямолинейно и равномерно.

Таким образом, идеализация позволяет в теории получить такой результат, который в реальности недостижим.

Однако в реальности для этого случая исследователем учитывается: высота падающего объекта над уровнем моря, широта точки падения, воздействие ветра, плотность воздуха и т. д.

Подготовка ученых-методистов как важнейшая задача образования

Сегодня становится очевидной роль университетов в подготовке специалистов, творчески владеющими методами эмпирического и теоретического познания. При этом, как свидетельствует опыт Стэнфорда, Гарварда, Йельского и Колумбийского университетов, им отводится ведущая роль в развитии новейших технологий. Возможно, поэтому их выпускники востребованы в наукоемких компаниях, удельный вес которых имеет постоянную тенденцию к увеличению.

Важную роль в подготовке исследователей играет:

• гибкость программы образования;
• возможность индивидуальной подготовки для наиболее талантливых студентов, способных стать подающими надежды молодыми учеными.

При этом специализация людей, развивающих человеческое познание в области IT, инженерных наук, производства, математического моделирования предполагает наличие преподавателей, обладающих актуальной квалификацией.

Заключение

Упомянутые в статье примеры методов теоретического познания дают общее представление о творческой работе ученых. Их деятельность сводится к формированию научного отображения мира.

Она же, в более узком, специальном смысле, заключается в умелом пользовании им определенным научным методом.
Исследователь обобщает эмпирические проверенные факты, выдвигает и проверяет научные гипотезы, формулирует научную теорию, продвигающую человеческое познание от констатации известного к осознанию ранее непознанного.

Иногда умение ученых пользоваться теоретическими научными методами похоже на волшебство. Даже спустя столетия ни у кого не вызывает сомнений гениальность Леонардо да Винчи, Никола Теслы, Альберта Эйнштейна.