Структура и методы научного познания

Научное познание отличается от всех других видов познания использованием специально разработанных методов. Метод – это способ деятельности, совокупность приемов, применяемых исследователем для получения определенного результата. Когда речь идет о научных методах, то имеют в виду прежде всего те приемы и способы, которые помогают получить истинное знание. Лишь благодаря использованию научно обоснованных методов человеческая деятельность может быть эффективной.

Уровни научного познания. Научное познание есть процесс, т.е. развивающаяся система знания, которая включает в себя два основных уровня – эмпирический и теоретический.

На эмпирическом уровне преобладает живое созерцание (чувственное познание), рациональный момент и его формы (суждения, понятия и др.) здесь присутствуют, но имеют подчинённое значение. Эмпирическое, опытное исследование направлено непосредственно (без промежуточных звеньев) на свой объект. Поэтому исследуемый объект отражается преимущественно со стороны своих внешних связей и проявлений, доступных живому созерцанию и выражающих внутренние отношения. Сбор фактов, их первичное обобщение, описание наблюдаемых и экспериментальных данных, их систематизация, классификация и иная фактофиксирующая деятельность – характерные признаки эмпирического познания. Так как оно предполагает осуществление наблюдений и экспериментов, то средства эмпирического исследования включают в себя приборы, приборные установки и т.д.

В отличие от эмпирического познания в теоретическом исследовании отсутствует непосредственное взаимодействие с объектами. На этом уровне объект изучается опосредованно, в мысленном эксперименте, но не в реальном.

Кроме средств, связанных с организацией экспериментов, в эмпирическом исследовании применяются понятийные средства – это особый язык, который называется эмпирическим языком науки. Он имеет сложную организацию, в которой взаимодействуют эмпирические термины и термины теоретического языка. Смысл эмпирических терминов – абстракции или эмпирические объекты.

Реальные объекты в эмпирическом познании представлены в виде идеальных объектов, обладающих ограниченным набором признаков. Реальному же объекту присуще бесконечное число признаков (магнитная стрелка вблизи провода с током. Оба обладают бесконечным числом признаков: длина, толщина, вес, окраска, расстояние друг от друга, от стен помещения, от солнца, от центра галактики. Из всего набора свойств и отношений в эмпирическом термине «провод с током» при описании опыта имеют значение признаки: быть на определённом расстоянии от стрелки, быть прямолинейным, проводить электрический ток, всё остальное не имеет значения. От них мы абстрагируемся в эмпирическом описании).

Язык теоретического исследования отличается от языка эмпирического описания. В его основе выступают теоретические термины, смысл которых - теоретические идеальные объекты или особые абстракции (пример: материальная точка, абсолютно чёрное тело, идеальный газ). Ни одна теория не строится без применения таких объектов. Такие объекты в отличие от эмпирических наделены не только теми признаками, которые мы можем обнаружить в реальном взаимодействии объектов опыта, но и признаками, которых нет ни у одного реального объекта (пример: материальная точка – тело, лишённое размеров, но сосредотачивает в себе всю массу тела). Таких тел в природе нет – это результат мысленного конструирования. Это идеальный объект, носитель только сущностных связей. В реальности сущность не отделима от явления. Задача теоретического исследования – познание сущности в чистом виде.

Два уровня научного познания различаются также по методам исследования. Однако прежде чем приступить к их сравнительному анализу, необходимо рассмотреть ряд более общих методологических положений. Методологический анализ процесса научного познания в целом позволяет выделить два типа приёмов и методов исследования.

Во-первых, общелогические приёмы и методы, присущие человеческому познанию в целом, на базе которых строится как научное, так и обыденное знание. К ним можно отнести анализ и синтез, индукцию и дедукцию, абстрагирование и обобщение и т.д.

Во-вторых, существуют особые приемы, характерные только для научного познания, – научные методы исследования. Последние, в свою очередь, можно подразделить на две основные группы: методы построения эмпирического знания и методы построения теоретического знания. Остановимся вначале на общелогических приёмах и методах познания, применяемых и на эмпирическом и на теоретическом уровнях.

Общелогические методы познания. Для того чтобы действительно знать предмет, надо охватить, изучить все его стороны, все связи и «опосредствования». Поэтому последующее изучение предмета связано с конкретизацией общего представления о нём. Эта цель достигается с помощью таких операций, как анализ и синтез.

Анализ – это расчленение целостного предмета на составляющие части (стороны, признаки, свойства или отношения) с целью их всестороннего изучения.

Синтез – это соединение ранее выделенных частей (сторон, признаков, свойств или отношений) предмета в единое целое.

Анализ и синтез являются наиболее элементарными и простыми приемами познания, которые лежат в самом фундаменте человеческого мышления. Вместе с тем они являются и наиболее универсальными приёмами, характерными для всех его уровней и форм.

Индукцией называется такой метод исследования и способ рассуждения, в котором общий вывод строится на основе частных посылок.

Дедукция – это способ рассуждения, посредством которого из общих посылок с необходимостью следует заключение частного характера.

Основой индукции являются опыт, эксперимент и наблюдение, в ходе которых собираются отдельные факты. Затем, изучая эти факты, анализируя их, мы устанавливаем общие и повторяющиеся черты ряда явлений, входящих в определённый класс. На этой основе строится индуктивное умозаключение, в качестве посылок которого выступают суждения о единичных объектах и явлениях с указанием их повторяющегося признака, и суждение о классе, включающем данные объекты и явления. В качестве вывода получают суждение, в котором признак приписывается всему классу.

Дедукция отличается от индукции прямо противоположным ходом движения мысли. В дедукции, как это видно из определения, опираясь на общее знание, делают вывод частного характера. Одной из посылок дедукции обязательно является общее суждение. Если оно получено в результате индуктивного рассуждения, тогда дедукция дополняет индукцию, расширяя объём нашего знания.

Аналогия – это такой приём познания, при котором на основе сходства объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других признаках. Так, при изучении природы света были установлены такие явления, как дифракция и интерференция. Эти же свойства ранее были обнаружены у звука и вытекали из его волновой природы. На основе этого сходства X. Гюйгенс заключил, что и свет имеет волновую природу. Подобным же образом Луи де Бройль, предположив определённое сходство между частицами вещества и полем, пришёл к заключению о волновой природе частиц вещества.

Как уже отмечалось выше, общелогические действия применяются и на эмпирическом, и на теоретическом уровнях познания, но они преломляются через систему специфических для каждого уровня приёмов и методов.

На эмпирическом уровне в качестве основных методов применяется реальный эксперимент и реальное наблюдение; в теоретическом исследовании – идеализация (метод построения идеального объекта); мысленный эксперимент с идеализированными объектами, который замещает реальный эксперимент с реальными объектами; особые методы построении теории (восхождение от абстрактного к конкретному, аксиоматический, гипотетико-дедуктивный методы); методы логического и исторического исследования и др.

Элементы и методы эмпирического познания. Важнейшим элементом опытного познания является факт (от лат. jactum – сделанное, свершившееся). Основные значения понятия факт следующие: первое – некоторый фрагмент реальности («факты действительности» и «факты сознания»); второе – научный факт: а) достоверное знание о каком-либо явлении; б) некое суждение, фиксирующее эмпирическое знание, полученное в ходе наблюдения и эксперимента. Любое научное исследование начинается со сбора, систематизации и обобщения фактов, однако эмпирический опыт никогда – тем более в современной науке – не бывает слепым: он планируется, конструируется теорией, а факты всегда или иначе теоретически нагружены. Поэтому исходный пункт, начало науки – это, строго говоря, не сами по себе голые факты (даже в их совокупности), а теоретические схемы, «концептуальные каркасы действительности».

Как уже отмечалось выше, основными методами эмпирического познания являются наблюдение и эксперимент.

Научное наблюдение – это исследовательская ситуация целенаправленного восприятия процессов и явлений, предметов окружающего мира, а также внутренних психических явлений. Наблюдение – процесс организованный, планируемый, предполагающий инициативу и активность исследователя. Характеризуется целенаправленностью, инициативностью, концептуальной и инструментальной организованностью. Наблюдение имеет следующую структуру: объект наблюдения, субъект исследования, условия и обстоятельства наблюдения (время, место, теоретический контекст, технологические средства).

Эксперимент – это исследовательская ситуация изучения явления в специально создаваемых, контролируемых условиях, позволяющих активно управлять ходом данного процесса, т.е. вмешиваться в него, видоизменять в соответствии с исследовательскими задачами, а также воспроизводить данное явление при воспроизведении данных условий.

Наряду с наблюдением и экспериментом важное место в эмпирическом познании занимает метод моделирования. Он является методом исследования определённых объектов путём воспроизведения их характеристик на другом объекте – модели, которая представляет собой аналог того или иного фрагмента действительности (вещного или мыслительного) – оригинала модели. Между моделью и объектом, интересующим исследователя, должно существовать известное подобие (сходство) – в физических характеристиках, структуре, функциях и др.

Особенности теоретического уровня познания. Теоретический уровень научного познания, в отличие от эмпирического, характеризуется преобладанием рационального момента – понятий, теорий, законов и других форм мышления и «мыслительных операций». Живое созерцание, чувственное познание здесь не устраняется, а становится подчинённым (но очень важным) аспектом познавательного процесса. Теоретическое познание отражает явления и процессы со стороны их универсальных внутренних связей и закономерностей, постигаемых путём рациональной обработки данных эмпирического знания. Эта обработка осуществляется с помощью систем абстракций «высшего порядка» – таких как понятия, суждения, умозаключения, проблемы, гипотезы, теории.

Понятие – форма мышления, отражающая общие закономерные связи, существенные признаки явлений некого множества, которые закрепляются в их определениях (дефинициях).

Суждение – форма мышления, отражающая свойства, связи и отношения отдельных вещей, явлений, процессов действительности.

Умозаключение – форма мышления, посредством которой из ранее установленного знания (обычно из одного или нескольких суждений, называемых посылками) выводится новое знание (также обычно в виде суждения, называемого следствием или заключением).

Проблема – форма теоретического знания, содержанием которой является то, что ещё не познано человеком, но что нужно познать. Иначе говоря, это знание о незнании, вопрос, возникший в ходе познания и требующий ответа.

Гипотеза – форма теоретического знания, содержащая предположение, сформулированное на основе ряда фактов, истинное значение которого неопределённо и нуждается в доказательстве. Гипотетическое знание носит вероятный, а не достоверный характер и требует проверки, обоснования.

Теория – это наиболее развитая форма научного знания, дающая целостное отображение закономерных связей определённой области действительности. В начале века А. Эйнштейн сформулировал основные критерии научной теории: непротиворечивость данным опыта, проверяемость на имеющемся опытном материале, «логическая простота» предпосылок (основных понятий и отношений между ними), содержание в ней наиболее определённых утверждений, красота, изящество, гармоничность, многообразие предметов, которые она связывает в систему определённых абстракций, широкая область применения и указание пути создания новой, более общей теории.

Важнейшими методами построения научной теории являются аксиоматический, гипотетико-дедуктивный, метод восхождения от абстрактного к конкретному и метод формализации.

Аксиоматический метод – способ построения научной теории, при котором в её основу кладутся некоторые исходные положения – аксиомы (постулаты), из которых все остальные утверждения этой теории выводятся чисто логическим путём, 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.

Гипотетико-дедуктивный метод – метод научного познания, сущность которого заключается в создании системы дедуктивно-связанных между собой гипотез, из которых, в конечном счете, выводятся утверждения об эмпирических фактах. Тем самым этот метод основан на выведении (дедукции) заключений из гипотез и других посылок, истинностное значение которых неизвестно. А это значит, что заключение, полученное на основе данного метода, неизбежно будет иметь вероятностный характер.

Восхождение от абстрактного к конкретному – метод теоретического исследования и изложения, состоящий в движении научной мысли от исходной абстракции («начало» – одностороннее, неполное знание) через последовательные этапы углубления и расширения познания к результату – целостному воспроизведению в теории исследуемого предмета.

Метод формализации представляет собой отображение содержательного знания в знаково-символическом виде (формализованном языке). Последний создаётся 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.). Именно использование специальной символики позволяет устранить многозначность слов обычного, естественного языка. В формализованных рассуждениях каждый символ строго однозначен. Формализация служит основой для процессов алгоритмизации и программирования вычислительных устройств, а тем самым и компьютеризации не только научно-технического, но и других форм знания.

Философия техники

Понятие «техника» многозначно. Оно происходит от греческого слова «тэхнэ», которое означало умение, мастерство, искусство. Сейчас термин «техника» используется, в основном, в двух смыслах:

· как общее название технических устройств, применяемых в разных сферах деятельности;

· как обозначение совокупности приемов действия, используемых в деятельности (техника письма, рисования, техника выполнения физических упражнений и т. п.).

Применение и изготовление технических средств – специфический признак человеческой деятельности. Человек помещает между собой и природой технические средства труда.

Техника развивалась путем моделирования естественных органов человека и их функций. Ткацкий станок воспроизводит функцию ткача, автомобильный и железнодорожный транспорт воспроизводит функцию передвижения и т. д.

В основе развития технических средств лежат:

· принцип функционального моделирования;

· принцип дополнительности (техника дополняет и компенсирует несовершенство человеческих органов как орудий воздействия на природу: человек без технических средств во многом беспомощен, но техника, орудия труда без человека мертвы; человек и техника образуют единую систему).

Чем менее развита техника, тем больше технологических функций вынужден выполнять сам человек. Вся история техники – это история последовательного замещения технологических функций человека.

Технический прогресс – это последовательная передача, преобразование трудовых функций человека в функции технических средств:

· транспортная функция (подъем, перемещение грузов) человека была передана техническим механическим устройствам (рычаг, каток, транспортные средства, повозка с колесами и т. п.;

· энергетическая функция человека была передана техническим средствам: водяное колесо, паровой двигатель, электрический мотор и т. п.);

· технологическая функция (направленная на изменение предмета труда: резание, обработка давлением, обжиг, закалка, окисление материала и т. п.) более сложная и осуществляется при наличии определенных навыков и умений.

В развитии технологических машин выделяют три направления:

1) становление таких машин, как прессы, молоты (увеличение размеров ручных орудий при сохранении схемы их действия);

2) становление таких машин, как токарные, сверлильные и дерево обрабатывающие станки, которые обеспечивали необходимые движения;

3) становление таких машин, как прядильные, ткацкие станки, которые выполняли технологические функции пальцев рук человека (эти машины ознаменовали техническую революцию XVIII – XIX вв.).

В XIX в. возник новый тип промышленного предприятия – механизированные фабрики, оборудованные системой машин, приводимых в действие от одного центрального парового двигателя через сеть передаточных механизмов; функция контроля и управления была передана от человека к техническим средствам – что составляет содержание автоматизации производственных процессов.

В XX в. созданы электронные регулирующие приборы, автоматизированные технологические системы, автоматизированные системы управления (АСУ), системы дистанционного управления. Функция принятия решения передается человеком техническим средствам в XX в. – электронным вычислительным системам (ЭВМ). ЭВМ выполняют: вычислительные операции, отбор, систематизацию, классификацию информации, математические и логические операции, задаваемые программой, оценку, сравнение просчитанных вариантов решения; осуществление автоматического управления сложными техно логическими процессами.

История техники имеет три этапа: преобладание ручных орудий труда; преобладание механических устройств; преобладание автоматизированных устройств.

Уровень развития техники определяет: производительность труда в обществе; образ жизни людей в обществе; оказывает влияние на социальную структуру, политическую организацию, духовную жизнь общества.

Развитие капитализма, конкуренция, стремление произвести более дешевые товары стимулировали рационализацию производства, создание и внедрение новой техники. Развитие науки является одним из главных условий развития техники.

Взаимоотношение науки и техники рассматривается с разных позиций:

· наука играет определяющую роль: наука – производство знаний, а техника – применение полученных знаний;

· наука и техника – независимые, самостоятельные явления, взаимодействующие на определенных этапах своего развития: наука стремится к истине, а техника развивается для решения практических проблем;

· ведущая роль принадлежит технике: наука развивается под влиянием потребностей техники. В технике моделируются связи природы, а наука их исследует и описывает в теориях. Наука, с точки зрения этого подхода, возникает тогда, когда ученые обращаются к исследованию технических устройств, и выявляют знание о реальных связях в природе. Так возникает наука механики – первая из естественных наук. Наука вплоть до конца XIX в. шла вслед за техникой, за изобретениями практиков (часовщик Уайт изобрел паровую машину, цирюльник Аркрайт – прядильную машину, ювелир Фултон – пароход).

В конце XIX в. ситуация меняется: целые отрасли промышленности и техники создаются на основе открытий науки: электротехническая, электронная, химическая, различные виды машиностроения. В настоящее время создание новых видов технических устройств опирается на научные разработки. Технические проблемы стимулируют развитие науки, а научные открытия становятся основой создания новых видов техники. Таким образом, взаимоотношения науки и техники изменялись в историческом процессе: от первенства техники к первенству науки.

Начало научно-технической революции относят к середине 40-х гг. XX в.: наука превращается в непосредственную производительную силу общества, в ведущую сферу развития общества. НТР изменяет:

· условия, характер и содержание труда;

· структуру производительных сил и общественное разделение труда;

· отраслевую и профессиональную структуру общества (уменьшение доли людей занятых в материальном производстве: в США только 10% работников заняты напрямую в производственных операциях, но возрастает доля, занятых в сфере услуг);

· вызывает рост производительности труда; (например, производительность труда в обрабатывающей промышленности США в 1995 г. в 5 раз выше, чем в 1950 г., производительность труда в сельском хозяйстве США в 35 раз возросла по сравнению с 1900 г.);

· оказывает воздействие на все стороны жизни общества, включая культуру, быт, психологию людей;

· оказывает влияние на взаимоотношения общества, человека и природы, обусловливает появление глобальных проблем современного человечества.

Знания и информация становятся основным ресурсом современного производства. Техника XX века поставила человека перед выбором: либо ты – личность с развитыми способностями, использующая технику для достижения целей и реализации ценностей, либо ты функционируешь подобно техническому устройству. Необходимо достичь гармонии человека, техники и природы. Человек не должен в технике забывать самого себя.