Методы и динамика естественнонаучного познания
Тема 3
Методы и динамика естественнонаучного познания
Тема 3.................................................................................................................. 1
Методы и динамика естественнонаучного познания................................... 1
1. Методы научного познания......................................................................... 1
2. Применение математических методов в естествознании............................ 4
3. Внутренняя логика и динамика развития естествознания.......................... 6
4. Естественнонаучная картина мира.............................................................. 7
Вопросы для повторения............................................................................... 9
Методы научного познания
Структура научного исследования, описанная выше, представляет собой в широком смысле способ научного познания или научный метод как таковой.
Метод — это совокупность действий, призванных помочь достижению желаемого результата.
Первым на значение метода в Новое время указал французский математик и философ Р. Декарт в работе «Рассуждения о методе».
Но еще ранее один из основателей эмпирической науки Ф. Бэкон сравнил метод познания с циркулем. Способности людей различны, и для того, чтобы всегда добиваться успеха, требуется инструмент, который уравнивал бы шансы и давал возможность каждому получить нужный результат. Таким инструментом и является научный метод.
А. Пуанкаре справедливо подчеркивал, что ученый должен уметь делать выбор фактов.
«Метод — это, собственно, и есть выбор фактов; и прежде всего, следовательно, нужно озаботиться изобретением метода» (А. Пуанкаре. Цит. соч.- С. 291).
Метод не только уравнивает способности людей, но также делаетих деятельность единообразной, что является предпосылкой для получения единообразных результатов всеми исследователями.
Современная наука держится на определенной методологии— совокупности используемых методов и учении о методе — и обязана ей очень многим.
В то же время каждая наука имеет не только свой особый предмет исследования, но и специфический метод, имманентный предмету. Единство предмета и метода познания обосновал немецкий философ Гегель[1].
Следует четко представлять различия между методологиями естественнонаучного и гуманитарного познания, вытекающими из различияих предмета.
В методологии естественных наук обычно не учитывают индивидуальность предмета, поскольку его становление произошло давно и находится вне внимания исследователя. Замечают только вечное круговращение.
В истории же наблюдают самое становление предмета в его индивидуальной полноте. Отсюда специфичность методологии исторического познания.
Вообще, методология социального познания отличается от методологии естественнонаучного познания из-за различий в самом предмете:
1) социальное познание дает саморазрушающийся результат («знание законов биржи разрушает эти законы», — говорил основатель кибернетики Н. Винер);
2) если в естественнонаучном познании все единичные факторы равнозначны, то в социальном познании это не так. Поэтому методология социального познания должна не только обобщать факты, но иметь дело с индивидуальными фактами большого значения. Именно из них проистекает и ими объясняется объективный процесс.
«В гуманитарно-научном методе заключается постоянное взаимодействие переживания и понятия», — утверждал В. Дильтей[2] в статье «Сущность философии».
Переживание столь важно в гуманитарном познании именно потому, что сами понятия и общие закономерности исторического процесса производны от первоначального индивидуального переживания ситуации. Исходный пункт гуманитарного исследования индивидуален (у каждого человека свое бытие), стало быть, метод тоже должен быть индивидуален, что не противоречит, конечно, целесообразности частичного пользования в гуманитарном познании приемами, выработанными другими учеными (метод как циркуль, в понимании Ф. Бэкона). В последующих главах мы покажем, что в современной науке намечается тенденция к сближению естественнонаучной и гуманитарной методологии, но все же различия, и принципиальные, пока остаются.
Научный метод как таковой подразделяется на методы, используемые на каждом уровне исследований.
Выделяются таким образом эмпирические и теоретические методы. Кэмпирическим методам относятся:
1) наблюдение— целенаправленное восприятие явлений объективной действительности;
2) описание — фиксация средствами естественного или искусственного языка сведений об объектах;
3) измерение — сравнение объектов по каким-либо сходным свойствам или сторонам;
4) эксперимент — наблюдение в специально создаваемых и контролируемых условиях, что позволяет восстановить ход явления при повторении условий.
К научным методам теоретического уровня исследований следует отнести:
1) формализацию — построение абстрактно-математических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов действительности;
2) аксиоматизацию — построение теорий на основе аксиом — утверждений, доказательства истинности которых не требуется;
3) гипотетико-дедуктивный метод — создание системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах.
Другим способом деления будет разбивка на:
1) Всеобщие методы, методы, применяемые не только в науке, но и в других отраслях человеческой деятельности;
2) Общенаучные методы, методы, применяемые во всех областях науки;
3) Конкретно-научные методы, методы, специфические для отдельных разделов науки.
Среди всеобщих методов можно выделить такие методы, как:
1) анализ — расчленение целостного предмета на составные части (стороны, признаки, свойства или отношения) с цельюих всестороннего изучения;
2) синтез — соединение ранее выделенных частей предмета в единое целое;
3) абстрагирование — отвлечение от ряда несущественных для данного исследования свойств и отношений изучаемого явления с одновременным выделением интересующих нас свойств и отношений;
4) обобщение — прием мышления, в результате которого устанавливаются общие свойства и признаки объектов;
5) индукция — метод исследования и способ рассуждения, в котором общий вывод строится на основе частных посылок;
6) дедукция — способ рассуждения, посредством которого из общих посылок с необходимостью следует заключение частного характера;
7) аналогия — прием познания, при котором на основе сходства объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других признаках;
8) моделирование — изучение объекта (оригинала) путем создания и исследования его копии (модели), замещающей оригинал с определенных сторон, интересующих исследователя;
9) классификация — разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким-либо важным для исследователя признаком (особенно часто используется в описательных науках — многих разделах биологии, геологии, географии, кристаллографии и т. п.).
Большое значение в современной науке приобрели статистические методы, позволяющие определять средние значения, характеризующие всю совокупность изучаемых предметов.
«Применяя статистический метод, мы не можем предсказать поведение отдельного индивидуума совокупности. Мы можем только предсказать вероятность того, что он будет вести себя некоторым определенным образом... Статистические законы можно применять только к большим совокупностям, но не к отдельным индивидуумам, образующим эти совокупности» (А. Эйнштейн, Л. Инфельд. Эволюция физики.- М., 1965.-С.231).
Характерной особенностью современного естествознания является также то, что методы исследования все в большей степени влияют на его результат (так называемая «проблема прибора» в квантовой механике).
Вопросы для повторения.
(Темы 2 и 3)
1. Какова структура научного познания?
2. Как соотносятся эмпирический и теоретический уровни познания?
3. Чем отличается наблюдение от эксперимента?
4. Что такое модель и модельный эксперимент?
5. Какова роль научных понятий и терминов?
6. В чем отличие закона природы от нормативного закона?
7. Что такое мысленный эксперимент и зачем он нужен в науке?
8. Дайте определения понятий «верификация» и «фальсификация».
9.Что является критерием разделения методов на всеобщие, общенаучные и конкретно-научные?
10. Приведите примеры всеобщих, общенаучных и конкретно-научных методов.
11. Назовите эмпирические и теоретические методы.
12. Что такое динамика развития научного знания?
13. Что такое естественнонаучная картина мира?
14. Что такое «парадигма»?
15. В чем смысл понятия «научная революция»?
Литература
1. Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. — М., 1989.
2. Кун Т. Структура научных революций. — М., 1975.
3. Полани М. Личностное знание. — М., 1985.
4. Поппер К. Логика и рост научного знания. — М., 1983.
5. Пригожин И., Стенгерс II. Порядок из хаоса. — М., 1986.
6. Пуанкаре А. О науке. — М., 1983.
7. Рассел Б. Человеческое познание. — М., 1957.
8. Структура и развитие науки. — М., 1978.
9. Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. — М., 1965.
Практикум к семинару
I. Ответьте на вопросы.
1. Что такое всеобщность теории (на примере утверждения типа «все вороны черные»)?
2. Какое значение имеет решающий эксперимент и что это такое?
3. Как происходит процесс образования понятий?
4. Почему «понятие» и «понять» — однокоренные слова?
5. Что означает часто встречающийся ответ студента: «Я знаю, но сказать словами не могу»?
6. Что значит объяснить какое-либо явление?
7. Что значит определить слово или термин?
8. Какую роль играют образы в науке и искусстве?
9. Каковы методы, инструменты, способы научного познания?
10. Сколько существует уровней научного познания?
11. Можно ли отделить теоретический уровень исследования от эмпирического и если нет, то почему?
12. Что такое базисные утверждения и почему они так называются?
13. Чем отличаются наблюдение, эксперимент, моделирование?
14. Каковы условия проведения научного эксперимента?
15. Как вы понимаете утверждение, что Книга Природы написана языком математики?
16. Как вообще понимать выражение «Книга Природы»?
17. Являются ли числа основой или ключом к природе?
18. Какова роль в науке: гипотезы, метода, теории, эксперимента, математики, моделирования, индукции, дедукции, анализа, синтеза, интуиции, дискуссии, детерминистских и вероятностных подходов и т.п.?
19. Чем научный закон отличается от правового?
20. Что такое закон природы как устойчивая, повторяющаяся, существенная связь между явлениями?
21. Что такое структура?
22. Каково строение научного знания?
23. Что такое динамика научного знания?
24. Что такое нормальная наука и научная революция?
25. Как происходит смена научных парадигм и что это такое?
26. Что такое научный метод?
27. Что такое верификация и фальсификация?
28. Что такое гипотетико-дедуктивный метод и его отличия от эмпирического и аксиоматического методов?
29. Что такое логика и методология научного исследования?
30.Чем методология отличается от методики?
31. Что такое универсальная, общенаучная и конкретно-научная методология?
32. Что такое кумулятивность и преемственность в применении к научному знанию?
33. Чем различаются гипотеза, теория, теоретическая модель?
34.Чем отличаются рациональное и чувственное соответственно от теоретического и эмпирического?
35. Чем предмет исследования отличается от объекта?
36. Что такое научный факт?
37. Можно ли понять что-то, не представляя себе этого?
38. Какие существуют методы проверки научного знания?
39. Что такое редукционизм и как он связан с системным подходом?
40. Почему физику называли «матерью наук»?
41.Чем отличаются научные революции от научно-технической?
Тема 3
Методы и динамика естественнонаучного познания
Тема 3.................................................................................................................. 1
Методы и динамика естественнонаучного познания................................... 1
1. Методы научного познания......................................................................... 1
2. Применение математических методов в естествознании............................ 4
3. Внутренняя логика и динамика развития естествознания.......................... 6
4. Естественнонаучная картина мира.............................................................. 7
Вопросы для повторения............................................................................... 9
Методы научного познания
Структура научного исследования, описанная выше, представляет собой в широком смысле способ научного познания или научный метод как таковой.
Метод — это совокупность действий, призванных помочь достижению желаемого результата.
Первым на значение метода в Новое время указал французский математик и философ Р. Декарт в работе «Рассуждения о методе».
Но еще ранее один из основателей эмпирической науки Ф. Бэкон сравнил метод познания с циркулем. Способности людей различны, и для того, чтобы всегда добиваться успеха, требуется инструмент, который уравнивал бы шансы и давал возможность каждому получить нужный результат. Таким инструментом и является научный метод.
А. Пуанкаре справедливо подчеркивал, что ученый должен уметь делать выбор фактов.
«Метод — это, собственно, и есть выбор фактов; и прежде всего, следовательно, нужно озаботиться изобретением метода» (А. Пуанкаре. Цит. соч.- С. 291).
Метод не только уравнивает способности людей, но также делаетих деятельность единообразной, что является предпосылкой для получения единообразных результатов всеми исследователями.
Современная наука держится на определенной методологии— совокупности используемых методов и учении о методе — и обязана ей очень многим.
В то же время каждая наука имеет не только свой особый предмет исследования, но и специфический метод, имманентный предмету. Единство предмета и метода познания обосновал немецкий философ Гегель[1].
Следует четко представлять различия между методологиями естественнонаучного и гуманитарного познания, вытекающими из различияих предмета.
В методологии естественных наук обычно не учитывают индивидуальность предмета, поскольку его становление произошло давно и находится вне внимания исследователя. Замечают только вечное круговращение.
В истории же наблюдают самое становление предмета в его индивидуальной полноте. Отсюда специфичность методологии исторического познания.
Вообще, методология социального познания отличается от методологии естественнонаучного познания из-за различий в самом предмете:
1) социальное познание дает саморазрушающийся результат («знание законов биржи разрушает эти законы», — говорил основатель кибернетики Н. Винер);
2) если в естественнонаучном познании все единичные факторы равнозначны, то в социальном познании это не так. Поэтому методология социального познания должна не только обобщать факты, но иметь дело с индивидуальными фактами большого значения. Именно из них проистекает и ими объясняется объективный процесс.
«В гуманитарно-научном методе заключается постоянное взаимодействие переживания и понятия», — утверждал В. Дильтей[2] в статье «Сущность философии».
Переживание столь важно в гуманитарном познании именно потому, что сами понятия и общие закономерности исторического процесса производны от первоначального индивидуального переживания ситуации. Исходный пункт гуманитарного исследования индивидуален (у каждого человека свое бытие), стало быть, метод тоже должен быть индивидуален, что не противоречит, конечно, целесообразности частичного пользования в гуманитарном познании приемами, выработанными другими учеными (метод как циркуль, в понимании Ф. Бэкона). В последующих главах мы покажем, что в современной науке намечается тенденция к сближению естественнонаучной и гуманитарной методологии, но все же различия, и принципиальные, пока остаются.
Научный метод как таковой подразделяется на методы, используемые на каждом уровне исследований.
Выделяются таким образом эмпирические и теоретические методы. Кэмпирическим методам относятся:
1) наблюдение— целенаправленное восприятие явлений объективной действительности;
2) описание — фиксация средствами естественного или искусственного языка сведений об объектах;
3) измерение — сравнение объектов по каким-либо сходным свойствам или сторонам;
4) эксперимент — наблюдение в специально создаваемых и контролируемых условиях, что позволяет восстановить ход явления при повторении условий.
К научным методам теоретического уровня исследований следует отнести:
1) формализацию — построение абстрактно-математических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов действительности;
2) аксиоматизацию — построение теорий на основе аксиом — утверждений, доказательства истинности которых не требуется;
3) гипотетико-дедуктивный метод — создание системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах.
Другим способом деления будет разбивка на:
1) Всеобщие методы, методы, применяемые не только в науке, но и в других отраслях человеческой деятельности;
2) Общенаучные методы, методы, применяемые во всех областях науки;
3) Конкретно-научные методы, методы, специфические для отдельных разделов науки.
Среди всеобщих методов можно выделить такие методы, как:
1) анализ — расчленение целостного предмета на составные части (стороны, признаки, свойства или отношения) с цельюих всестороннего изучения;
2) синтез — соединение ранее выделенных частей предмета в единое целое;
3) абстрагирование — отвлечение от ряда несущественных для данного исследования свойств и отношений изучаемого явления с одновременным выделением интересующих нас свойств и отношений;
4) обобщение — прием мышления, в результате которого устанавливаются общие свойства и признаки объектов;
5) индукция — метод исследования и способ рассуждения, в котором общий вывод строится на основе частных посылок;
6) дедукция — способ рассуждения, посредством которого из общих посылок с необходимостью следует заключение частного характера;
7) аналогия — прием познания, при котором на основе сходства объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других признаках;
8) моделирование — изучение объекта (оригинала) путем создания и исследования его копии (модели), замещающей оригинал с определенных сторон, интересующих исследователя;
9) классификация — разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким-либо важным для исследователя признаком (особенно часто используется в описательных науках — многих разделах биологии, геологии, географии, кристаллографии и т. п.).
Большое значение в современной науке приобрели статистические методы, позволяющие определять средние значения, характеризующие всю совокупность изучаемых предметов.
«Применяя статистический метод, мы не можем предсказать поведение отдельного индивидуума совокупности. Мы можем только предсказать вероятность того, что он будет вести себя некоторым определенным образом... Статистические законы можно применять только к большим совокупностям, но не к отдельным индивидуумам, образующим эти совокупности» (А. Эйнштейн, Л. Инфельд. Эволюция физики.- М., 1965.-С.231).
Характерной особенностью современного естествознания является также то, что методы исследования все в большей степени влияют на его результат (так называемая «проблема прибора» в квантовой механике).