Формы и методы научного познания

Научное познание невозможно произвести не только без всестороннее исследование различных областей материальной действительности, но и без разработки путей и способов получения нового знания, без определенной методологии. Методология (греч. metodos – путь к чему-либо, исследование; и logos - учение, наука, понятие) - учение о методах познания.

Метод - представляет собой систему принципов, приемов и требований, которыми руководствуются в процессе научного познания. Метод - это способ воспроизведения в мышлении изучаемого объекта.

Методы научного познания подразделяются на: специальные (частнонаучные), общенаучные и универсальные (философские). В зависимости от роли и места в научном познании фиксируют методы формальные и содержательные, эмпирические и теоретические, исследования и изложения. В науке имеет место подразделение на методы естественных и гуманитарных наук. Специфика первых (методы физики, химии, биологии) приоткрывается через объяснения причинно-следственных связей явлений и процессов природы, вторых (методы феноменологии, герменевтики, структурализма) – через понимание сущности человека и его мира.

Метод, применяемый в научном исследовании, не является произвольным набором схем, принципов, правил. Он обусловлен характером исследуемого объекта и должен объяснить связи и отношения между его элементами и окружающей бытием. Он должен быть аналогом объективной реальности.

К методам эмпирического уровня научного познания относятся следующие методы. Наблюдение - это систематическое, целенаправленное восприятие предметов и явлений, с целью ознакомления с объектом. Оно осуществляется для более полного ознакомления с предметами и явлениями материального мира, в ходе проверки выдвинутой гипотезы или решении определенной теоретической задачи.

Успешному проведению наблюдения способствует предварительное ознакомление с объектом, уяснение тех задач, которые должны быть решены в ходе наблюдения, фиксация результатов в виде протоколов, фотографий чертежей и т.п.

В процессе наблюдения важную играет установка исследователя. В истории развития науки известны многочисленные случаи, когда наблюдались визуально те или иные явления и процессы, но в силу устоявшейся психологии восприятия знаний, исследователи не обращали на них внимания. Так, в ХVII в. Гук наблюдал клетку, но фактически прошел мимо открытия. В XVIII в. Пристли и Шееле эмпирическим путем нашли газообразное вещество, которым оказался кислород, но не сделали из этого соответствующих выводов. В ХIХ в. при раскопках в пещерах на местах стоянок первобытного человека неоднократно наблюдали наскальные рисунки, но очень долгое время не увязывали их с жизнью древнего человека. Господствующие в тот период представления и установки в науке приводили к тому, что наблюдаемые явления не находили должного отражения в результатах наблюдения, оставались, говоря словами Гегеля, «на простом, неподвижном представлении и названии».

Проводя наблюдение, исследователь созерцает тот или иной процесс, не вмешиваясь в его течение. Здесь происходит как бы одностороннее воздействие объекта (О) на исследователя или субъект (S).

Наблюдение может включать в себя процедуру измерения количественных параметров исследуемого объекта; измерение –это прием, используемый на эмпирическом уровне познания, который позволяет установить соотношение величин, требующих уточнения, и т.н. эталонных величин; с измерением связана процедура сравнения зафиксированных величин и параметров различных объектов.

На основе фактических данных полученных в ходе наблюдения делаются теоретические выводы, даются практические рекомендации.

В силу того, что наблюдение как метод научного познания не всегда обеспечивает возможность необходимого ознакомления с объектом, в исследовании широко применяется эксперимент.

Эксперимент - метод эмпирического исследования, при котором объект ставится в точно учитываемые условия или искусственно воспроизводится с целью выяснениясоответствующих свойств.

Эксперименты, проводимые в науке бывают двух типов: проверочные и мысленные. В ходе эксперимента исследователь не только наблюдает за объектом, но и активно воздействует на него: ставит в определеные условия, выделяет те связи и отношения, которые важны для целей исследования. Метод изменения условий является определяющим для эксперимента, основной принцип которого можно сформулировать так: изменить – чтобы узнать.

При эксперименте меняется взаимодействие между субъектом (исследователем) и объектом, так как экспериментатор систематически воздействует на изучаемый предмет, ставит его в точно учитываемые условия, выделяет те связи и отношения в объекте, которые ему необходимы. Происходит не только воздействие объекта на субъект, но и обратное, активное воздействие субъекта на объект.

К достоинствам эксперимента следует отнести и то, что в отличие от наблюдения, повторение которого иногда бывает затруднено или невозможно в принципе, эксперимент можно повторять столько раз, сколько необходимо для выделения искомых связей, подтверждения или опровержения теоретических положений. С помощью эксперимента достигается исправление и развитие научных гипотез и теорий, происходит формулировка концепций, выявляются границы применения тех или иных законов и методов.

В современных условиях все более актуальным становится не только экспериментальное изучение природы, но и экспериментальное изучение социальных явлений. В отличие от эксперимента в естествознании и технике, социальный эксперимент имеет определенную специфику. Она обусловлена тем, что в обществе часто невозможно изолировать изучаемый объект от влияния побочных явлений, затемняющих сущность происходящих процессов. Здесь нельзя воспользоваться техническими устройствами типа микроскопа, их заменяет сила абстракции. Кроме этого социальное развитие альтернативно, многовариантно. Социальный эксперимент часто невозможно повторить необходимое количество раз. Эксперимент имеет колоссальные последствия для общества, а на его результаты накладывают отпечаток интересы определенных социальных сил. Социальный эксперимент неразрывно связан с ценностными отношениями, оценками и установками.

Наблюдение и эксперимент часто осуществляется с помощью технических средств. Применение приборов всесторонне усиливает мощь человеческих органов чувств и позволяет познать такие явления, которые без технических средств не могли бы быть воспринимаемыми.

При исследовании макрообъектов влияние прибора на объект не оказывает существенного влияния, поэтому еще сравнительно недавно воздействие прибора на объект практически не принималось во внимание в процессе исследования. Успехи атомной физики, генетики и особенно развитие нанотехнологий (т.е. технологий манипулирования с микрообъектами, когда вооружившись микроскопом ученые изготавливают структуры состоящие всего из нескольких атомов), показали, что при исследовании явлений микромира воздействие прибора на объект оказывается настолько существенным, что им нельзя пренебрегать.

Наблюдение и эксперимент очень часто в силу тех или иных причин проводится не на исследуемом объекте, а на специально изготовленном аналоге или модели.

Моделирование – это средство познания действительности, при котором вместо необходимого объекта исследованию подвергает условный образец или модель, а данные опыта переносятся на объект.

Модели обладают рядом важных достоинств, которые обеспечили им широкое применение в современной науке, технике, и новейших информационно технологических исследованиях. Модели позволяют наглядно представить чувственно не воспринимаемые процессы. Благодаря им, можно сосредочиться на наиболее важных свойствах и признаках изучаемого объекта. С их помощью легче произвести необходимый эксперимент. Их сравнительно быстро, а нередко и дешево, изготовить.

В исследовательских целях применяется бесконечное множество самых разнообразных моделей. Однако обычно их разделяют на два основных вида. Те из них, которые представляют собой вещественное воспроизведение исследуемого объекта, принято называть материальными моделями. Те, которые конструируются мысленно (в идеальной форме) в сознании экспериментатора, называют мысленными моделями. Материальные модели могут быть сходны в той или иной степени с оригиналом, например, модель электростанции, ракеты, атома или же создаваться на основе чисто функциональной аналогии, например, модель «электронного мозга», не имеющая какого-либо внешнего подобия с человеческим мозгом.

От модели всегда требуется аналогия, сходство с оригиналом в каком-либо одном или нескольких cтpогo зафиксированных отношениях. Мысленные модели, например, модель газа как системы сталкивающихся между собой бильярдных шаров, используются в «мысленном» или воображаемом эксперименте, который не является экспериментом в собственном смысле слова, так как происходит в голове исследователя в форме мысленного (теоретического) рассуждения.

В последние годы большое значение приобретает компьютерное моделирование. С его помощью возможно моделирование многих явлений, в том числе самых невероятных событий и феноменов. Например, современные компьютерные технологии позволяют воссоздать, «оживить» внешний облик, характерные движения и голос некогда жившего актера. Причем кибернетические модели (фантомы) могут быть настолько «реальными», что зрители, не зная истории кино, вряд ли смогут отличить их от живых актеров.

Модель воссоздает не весь объект, а лишь отдельные его стороны, признаки, отношения или функции. В силу этого при моделировании особенно важное значение имеет знание того, в каких пределах можно переносить информацию полученную на модели на интересующий исследователя объект. Практика показывает, что забвение этих пределов ведет к грубым техническим, научным и философским ошибкам.

Один из приемов научного познания, основанный на переносе информации с одного объекта на другие и лежащий в основе моделирования называется аналогией. Аналогия – это прием исследования, при котором на основе сходства объектов в одних признаках, делаются выводы об их сходстве в других.

Наряду с моделированием и аналогией, большое место в научном познании занимает метод идеализации. Идеализация - это мысленное конструирование объекта, которого нет в действительности и который в принципе не осуществим, но подобие которому имеется в материальном мире. Например, «абсолютно твердое тело», «точечный электрический заряд», «идеальная жидкость». Указанные объекты не существуют вне нашего сознания, но их прототипы имеются в реальной действительности.

Оперирование с идеализированным объектом правомерно только для решения некоторых теоретических проблем. В иных условиях он теряет смысл. Например, если в «идеальной жидкости» рассматривать движение твердых тел, то этот идеализированный объект теряет свой эвристический характер, так как вязкость в данном случае имеет решающее значение.

Важным моментом в научном познании, имеющим значительное распространение, является формализация. Формализация– это метод исследования, при котором, происходит некоторое отвлечение от конкретного содержание объекта и рассмотрение его со стороны формы, но такое рассмотрение, которое, в конечном счете, приводит к выявлению и уточнению содержания.

Широкое распространение формализация получила в тех областях, где часто используются схемы, символика, формулы. Любой чертеж, схема, технологическая карта, а так же карта географическая и топографическая, представляют собой формализацию, позволяющую более зримо представить тот или иной объект.

Большое место в научном познании принадлежит анализу и синтезу. Анализ - это разложение, расчленение предмета или явления на составные части с целью изучения этих частей.

Когда путем анализа частности достаточно изучены, наступает следующая стадия познания – синтез. Синтез - это объединение в единое целое расчлененных анализом, элементов, с целью изучения внутренних связей и закономерностей исследуемого объекта.

Анализ и синтез применяются во всех областях научного знания, в повседневной экономической и инженерно-технической деятельности. Эти методы научного познания могут производиться, во-первых, практически, когда исследуемый предмет расчленяют эмпирическим путем на составные части. Это часто делается в химии, в физике. Используется этот метод и в инженерно-технической деятельности, например, при производстве наладочных и ремонтных работ при отсутствии надлежащей документации. Во-вторых, может производиться теоретически, когда производится мысленный или логический анализ и синтез исследуемого объекта. Этот вид познания широко применяется при исследовании общественных явлений, в биологии, медицине, во многих видах инженерно-технических деятельности.

Наряду с анализом и синтезом в важное место в научном познании занимает индукции и дедукция. Индукция - это метод познания, основанный на следовании от знания меньшей степени общности к знанию большей степени общности, от фактов к обобщениям. Важным свойством индукции как метода познания является то, что она позволяет после наблюдения ряда однородных фактов делать обобщения, идти от фактов к законам.

Методом, обратным индукции, является дедукция. Дедукция - это метод познания основанный на следовании oт знания большей степени общности к знанию меньшей степени общности, от общих положений к частным случаям.

Индукция идедукция, как и анализ с синтезом, будучи, в известном смысле, противоположны друг другу, в тоже время неразрывно связаны между собой. Эта взаимосвязь обусловлена тем, что индукция в отрыве от дедукции не может дать достоверного знания. Дедукция, со своей стороны, не может обойтись без индукции, так как прежде чем выводить из общего, это общее вначале необходимо получить.

В ходе исследования любые предметы или явления могут быть правильно познаны и объяснены только тогда, когда они будут рассматриваться в становлении, развитии, изменении. Исторический подход, который имеет дело с фактами, событиями, явлениями, дает возможность проследить ход этого развития. Исторический метод– это метод, который требует воспроизведения конкретного развития объекта со всеми его мельчайшими деталями и второстепенными признаками.

Развитие истории не является развитием по прямой линии от низшего к высшему. Его скорее можно сравнить с ломаной линией, где возможно временное отставание, забегание вперед, возвращение к уже пройденным формам развития. В истории имеется масса случайностей. Особенно их много в развитии общества, где сталкиваются стремления и интересы миллионов людей. Поэтому при воссоздании истории развития общества, истории развития той или иной отрасли знания, той или иной области экономики или техники важны не второстепенные признаки, а общие закономерности развития от низших ступеней к высшим. Такое познание возможно только при использовании логического метода.

Логический метод является отражением исторического, но он не повторяет историю во всех деталях, а воспроизводит главное, существенное в ней. Отвлекаясь от случайностей, он как бы идет по прямой от низшего к высшему, от менее развитых ступеней к более развитым. Этот метод по своей сущности являются тем же историческим методом, но освобожденным от деталей и случайностей. В абстрактной, теоретически последовательной форме он позволяет рассматривать историю объекта.

Наряду с историческим и логическим, одним из важнейших методов теоретического воспроизведения действительности является метод восхождение от абстрактного кконкретному. Абстрактное – это одностороннее знание об объекте, его упрощение и схематизация. Этопуть мысленного отвлечения от ряда свойств и отношений изучаемого объекта концентрация внимание на тех связях и отношениях, которые важны для исследования объекта на данном этапе.

Примером абстрактного могут служить любые понятия в философии и науке: материя, сознание, закон, природа, общество, управление и т.п. С одной стороны, здесь одностороннее, неполное знание об объекте в виде определений, с другой - такой метод позволяет более глубоко познать внутреннюю природу объекта, его сущность.

От абстрактного научное познание восходит к конкретному. Конкретное – это воспроизведение в мышлении объекта во всей его полноте. Это высшая форма знания, в которой находят свое отражение не отдельные признаки предметов, а воссоздается полное, всестороннее знание о них.

Метод восхождения от абстрактного к конкретному находит свое применение во всех отраслях научного познания. Он является одним из важнейших методов при создании научных гипотез и теорий. Изучение любой научной дисциплины так или иначе выступает как практическое воплощение этого метода. Начиная от отдельных определений и постепенно переходя от одного уровня к другому, получаем, в конечном счете, многостороннее знание предмета изучаемой научной дисциплины.

Среди методов научного исследования особое место занимает системный подход, представляющий собой совокупность общенаучных требований (принципов), с помощью которых любые объекты могут быть рассмотрены как системы. Системный анализ подразумевает: а) выявление зависимости каждого элемента от его функций и места в системе с учетом того, что свойства целого несводимы к сумме свойств его элементов; б) анализ поведения системы с точки зрения обусловленности ее элементами в нее включенными, а также свойствами ее структуры; в) изучение механизма взаимодействия системы и среды, в которую она «вписана»; г) исследование системы как динамической, развивающейся целостности.

Системный подход имеет большую эвристическую ценность, поскольку он применим к анализу практически всех естественно-научных, социо-гуманитарных и технических объектов.

Рассмотренные выше методы научного познания находятся в тесной взаимосвязи между собой, взаимно проникают друг в друга. Несмотря на то, что одни из них, например, такие как наблюдение и эксперимент, находят преимущественное применение на эмпирическом уровне познания, а другие на теоретическом, например, исторический и логический методы или метод восхождения от абстрактного к конкретному, недопустима абсолютизация тех или иных методов или игнорирование их значения в познании. Применение того или иного метода определяется характером исследуемого объекта, а так же целью и задачами исследования.