Методы научного познания. Цель изучения темы: Формирование представлений о структуре научной методологии

Цель изучения темы: Формирование представлений о структуре научной методологии.

Основные вопросы темы: Основные уровни методологического знания, их взаимосвязь. Роль философии в обосновании научной методологии. Методологическая направленность теории. Методы эмпирического исследования. Методы теоретического исследования. Общелогические методы познания. Методы познания. Общенаучные подходы в познании.

Научными методами называется совокупность практических и мыслительных действий, обеспечивающих получение, систематизацию и обоснование научных знаний. Методы – «технология выработки» научных знаний. В любой сфере деятельности технологическое знание является необходимым условием успеха. Знание о методах, приемах научной деятельности называется методологией. Методологическое знание существует в различных формах – как неявное знание, присутствующее в реальных процессах научного познания; как методологическая рефлексия ученого, применяющего тот или иной метод, или оценивающего его результаты; как раздел философии науки, направленный на познание деятельности ученого и т.д.. Методологическая рефлексия – необходимый элемент обоснования научных знаний: их надежность зависит от надежности применяемых методов познания.

Принято выделять три уровня методологического знания: философско-методологический, общенаучный, частно-научный. Границы между этими уровнями условны. К общенаучному уровню относится знание о методах, применяемых во всех науках или в большой группе наук. К таким методам относятся эмпирические приемы получения научных фактов (наблюдение, эксперимент, моделирование), общелогические методы их обработки (обобщение, сравнение, систематизация и др.), методы построения и обоснования теорий.

Частно-научное методологическое знание представляет собой конкретизацию, адаптацию общенаучных методов применительно к объектам конкретных научных дисциплин. Например, для химика недостаточно знать общие принципы построения научного эксперимента. Он должен разработать структуру эксперимента, соотнесенную со спецификой своего объекта и задач исследования.

Философская методология направлена на философско-мировоззренческое обоснование научных методов. Многие представители философии науки, обращаясь к истории научного познания, отмечали, что философская компонента методологического знания присутствует в научной деятельности не явно до той поры, пока ученые находятся в русле традиционной методологии, пока применяемые ими методы приводят к успеху. В переломные, революционные периоды науки возрастает интерес к философским аспектам знания, познания, реальности.

Примером может служить история обоснования экспериментальной науки. Для современного ученого экспериментирование – естественный и надежный метод получения научных фактов. Зарождавшаяся наука Нового времени обосновывала экспериментальный метод, используя философско-мировоззренческую аргументацию. Ученым приходилось бороться против авторитаризма в познании, используя идею равных возможностей людей. Г. Галилей в знаменитой работе, посвященной сравнению птолемеевской и коперниковской космологий, утверждал: Аристотель – всего лишь человек, путь к знанию не закрыт ни для кого. Эксперимент в качестве научного метода эффективен лишь в том случае, если его результаты можно воспроизвести, обобщить, представить как проявление закономерной связи. Другими словами, экспериментальное естествознание могло базироваться лишь на определенной философской картине мира, в которой реальность представлялась как единая, однородная в пространственном и временном аспектах, закономерно упорядоченная. Ясно, что собственными силами доказать такую структуру мира наука не могла. Это стало делом философии.

Вместе с тем некоторые философы Нового времени из идеи единства мира сделали неверные методологические выводы. Например, Р. Декарт полагал, что, поскольку единый по своей структуре мир познается единым в своих проявлениях разумом, возможна разработка универсального метода познания, эффективность которого не будет зависеть от специфики объектов исследования. Принцип универсального метода познания был преодолен дальнейшим развитием философии и науки.

Методы науки пластичны, изменчивы, требуют творческой изобретательности и такого воплощения, чтобы полученный результат был ответом на определенный исследовательский вопрос. Ф. Бэкон называл научную опытную деятельность «искусством задавать Природе вопросы».

История науки в первую очередь является историей развития научных методов, т.е. деятельности ученых, результаты которой воплощены в научных фактах и теориях. В то же время теория как знание и как метод, способ деятельности не противостоят друг другу. Теория превращается в метод, играет методологическую роль, если ее содержание служит приращению знания. Теория служит методологическим основанием научной деятельности, поскольку в ней содержатся (порой – в неявной форме) предписания, касающиеся практических и мыслительных операций с объектами. Теория служит основанием для планирования и разработки методик (приемов) экспериментирования, наблюдений, модельных экспериментов.

Обратимся к общенаучным методам эмпирического уровня науки. Наблюдение – это целенаправленное систематическое восприятие объектов исследования в естественных условиях. Активность наблюдателя меньше, чем активность экспериментатора, тем не менее структура наблюдения зачастую почти аналогична структуре эксперимента.

Эксперимент представляет собой исследование объекта в искусственно созданных условиях, позволяющих исключить или учитывать случайные возмущающие влияния. Эксперименты различаются по дисциплинарной принадлежности (химический, физический и т.д.), по целям (поисковый, верифицирующий, демонстрационный, учебный). Эксперимент вне зависимости от его конкретных воплощений обладает общей структурой, основными элементами которой являются: субъект познания; объект исследования; система, изолирующая объект от случайных воздействий; измерительная система, включающая в себя измерительные инструменты; совокупность эталонов и характеристик, по которым можно отслеживать изменения объектов.

Эксперименты часто приводят к созданию эффектов, которые не могут существовать вне приборной установки. Другими словами, исследователь не открывает эффект, а изобретает, производит его. В связи с этим возникают проблемы: 1) онтологического (бытийного) статуса эффектов и объектов, искусственно созданных наукой; 2) гносеологического статуса научных знаний о подобных объектах. С точки зрения современной философии науки нет существенной разницы между открытыми и изобретенными объектами. В принципе почти любой эксперимент создает ситуации, которые в природе не встречаются. Если бы мы отказывались включать в состав реальных явлений все процессы, созданные человеком, то пришлось бы отрицать существование эффектов генной инженерии, селекции, химии, фармакологии, тяжелых элементов и т.д. Дело не в том, что изобретенные эффекты не встречаются в природе, а в том, что в них проявляются объективные законы природы.

Моделирование применяется, когда проведение экспериментов и наблюдений невозможно из-за недоступности объекта, нравственных запретов (например, эксперименты над человеком) или по каким-то другим причинам. Модели могут быть материальными или знаковыми. Знания, полученные при исследовании модели, переносятся на реальный объект. Основное требование, предъявляемое к модели – ее репрезентативность, способность служить аналогом, гносеологическим представителем реального объекта исследования.

Эмпирические методы направлены на исследование реальных (материальных) объектов. В результате их действия образуется слой (массив) фактуального знания.

Факт – форма эмпирического знания, репрезентирующая конкретное событие объективной действительности в сознании субъекта научного познания. Факты выражаются в виде высказывания, текста, формулы, фотографии или иного информационного средства. Структура факта:

1) объективная составляющая (реальное событие, процесс и т.д.);

2) информационная составляющая (фиксация события, процесса и т.д.);

3) социально-культурная составляющая (обусловленность факта инструментальной базой науки, достигнутым уровнем научного знания, мировоззренческими факторами и т.п.).

Эмпирическое знание (факты) выступает основанием дальнейшего движения научного познания. Прежде всего происходит систематизация фактов, их классификация (разбиение на классы, группы, типы и т.п.). В действие вступают методы анализа и синтеза. Анализ – метод исследования, состоящий в мысленном разбиении целого на его составные части, выделении отдельных сторон, свойств, связей объекта. Синтез – соединение частей, элементов, сторон сложного объекта в единое целое, постижение целого в его единстве.

Большую роль в первичном осмыслении эмпирического материала играет метод индукции. Традиционно она понимается как переход от отдельных фактов к знанию общего, как эмпирическое обобщение. Такая индукция называется неполной. Она может иметь наивный характер (детская индукция) – произвольные, случайные обобщения. Но неполная индукция может иметь научный характер (отбор фактов, их предварительная систематизация и классификация, сопоставительный анализ подмножества исследуемого множества объектов и т.д.). Сила индукции – в её исходном базисе. Слабость индукции – в недостаточной обоснованности перехода от частного к общему. Индукция дает вероятное, проблематичное знание. Достоверность его не бесспорна. Помимо неполной индукции существует т.н. полная индукция. Этот метод ориентирован на конечное множество объектов. Здесь общий вывод делается на основании изучения каждого элемента множества. Поэтому полная индукция дает достоверное знание.

С методом индукции связан метод дедукции. Под дедукцией традиционно понимается метод перехода от общих суждений к частным. Но такое понимание недостаточно. Принципиальным для дедукции является необходимый характер следования из одних высказываний (посылок) других высказываний (заключений). Эта необходимость обеспечивается соблюдением в процессе перехода законов и правил логики. Сила дедукции состоит в непреложности выводов, получаемых из исходных начал. Но сказать, что необходимый характер следования делает полученное знание не вероятным (как в индукции), а достоверным, было бы неправильным. Всё дело в том, что собой представляют начала (посылки, исходные высказывания). Они могут иметь достоверный характер (тогда непреложность выводов бесспорна). Они могут иметь гипотетический характер, они могут быть проблематичными, сомнительными, просто неверными. Тогда законы логики с необходимостью переносят характер посылок на характер заключений.

К рассмотренным методам примыкает метод абдукции ( от лат. ab-ductum: отводить, уводить). Куда уводить? В прошлое! Впервые этот метод начал исследовать Ч. Пирс (1839-1914). То есть относительно недавно, если сравнивать с методами индукции и дедукции, которые были предметом внимания ещё Аристотеля. Абдукция – это рассуждение, которое основывается на фактах и объясняет их. Факты принадлежат настоящему, а объяснение ищется в прошлом. Здесь следствие, факт достоверно, а заключение проблематично. Ведь объяснения фактов могут быть различными, гипотезы о настоящем, которые уводят в прошлое, могут быть разными. Этот метод можно бы назвать и ретродукцией, абдуктивные рассуждения назвать ретродуктивными. Абдукция – это не индукция, где необходимы для её реализации по крайней мере два элемента множества. Кроме того, индукция только обобщает, абдукция – объясняет. Абдукция – не дедукция, где реализуется логический вывод. При выдвижении гипотезы о прошлом реализуются многие познавательные механизмы: наблюдение, эксперимент, воображение, и, конечно, индукция и дедукция. Более общий характер имеет гипотетико-дедуктивный метод, состоящий в выдвижении (конструировании) гипотез, из которых логическим путем выводятся следствия, сопоставляемые с опытом. Гипотеза может относиться не только к прошлому, но и к настоящему, будущему.

Рассмотренные методы реализуются в сфере эмпирических знаний и при переходе к теоретическому уровню научного знания. Вместе с тем они находят применение и на теоретическом уровне науки. Более того, эти методы принадлежат не только сфере науки, но мышлению вообще, которое характеризует любые проявления человеческой жизнедеятельности. Поэтому их иногда называют общелогическими методами познания.

В сфере науки эти методы обеспечивают первичную обработку эмпирических знаний (фактов). Результатом их реализации являются такие формы знания как первичные обобщения, типологии, эмпирические гипотезы и законы и т.п. Но это ещё не теоретический уровень научного знания, высшей формой которого является теория. Теория не может быть получена как результат индуктивного обобщения и систематизации фактов, как их логическое следствие. Теория есть результат перехода на качественно иной уровень познания, где реализуются другие методы исследования.

Методы теоретического уровня создают возможность заменить изучение реальных объектов и процессов абстрактными, идеализированными объектами.

Метод абстракции, абстрагирование широко представлен в человеческом мышлении. Причем не только в науке, но и вне её (прекрасные примеры абстрактного мышления на уровне обыденного сознания приводит Гегель в статье «Кто мыслит абстрактно?»). Метод абстрагирования предполагает отвлечение от свойств и отношений объекта познания, которые не имеют значения для данного исследования. Соответственно, те свойства и отношения, которые выступают предметом исследования, образуют первый уровень абстрагирования. На его основе могут быть образованы абстракции второго, третьего и т.д. порядка. В результате абстрагирования ученый получает частичное, одностороннее знание об объекте.

Метод идеализации основан на абстрагировании, но идет дальше него. Идеализация – это мысленное конструирование таких идеальных объектов, в которых выделенное в процессе абстрагирования качество представлено в предельном, наиболее выраженном виде. Идеализация в максимальной степени выражает реальные свойства объекта. В результате идеализации создаются идеальные объекты, которые имеют свои прообразы в материальном мире, но не являются их копией. Идеальные объекты наделяются человеком такими характеристиками, которыми реальные объекты не обладают. (Пример: различные предметы могут иметь различную степень твердости – мел, дерево, сталь, алмаз и т.д.; можно мысленно отвлечься от всех физических, химических свойств объектов, выделив у них только одно свойство – твердость, которое в чистом виде не существует; это – абстрагирование; эту абстракцию (твёрдость) можно наделить мысленно приписываемым ей качеством – способностью не испытывать деформации; так получается результат идеализации – идеальный объект «абсолютно твердое тело»). Научные теории и законы создаются по отношению к идеальным объектам. Они выступают как идеальные модели (наглядные или ненаглядные) изучаемых реальных объектов. С идеальными объектами возможны мысленные эксперименты. Такие эксперименты проводятся в сфере мышления, мысленного представления с объектами, которые наглядны, имеют чувственное содержание. Причем эта наглядность может выходить за рамки привычных представлений, не быть копией реальных (материальных) объектов.

Аксиоматический метод возникает в античной математике - «Начала» Евклида. Это такой способ построения научной теории, при котором в её основе находятся исходные положения (определения, аксиомы, постулаты), из которых все остальные положения этой теории выводятся чисто логическим путем. Аксиомы (постулаты) – положения, которые принимаются без доказательства в рамках данной теории. Природа аксиом (постулатов) может быть различной: очевидность, конвенциональность, гипотетичность, практическая обоснованность и др. Основные понятия теории могут определяться (как у Евклида), но могут просто перечисляться (тогда аксиомы – это их неявные определения). Доказательство – традиционная формальная логика (её правила специально не формулируются в силу свей очевидности, они подразумеваются). После Евклида аксиоматический метод нашёл своё применение во многих науках. Долгое время содержание теорий, где он находил реализацию, выражалось на естественном языке. Такой язык имеет известные недостатки. Поэтому постепенно вводилась символика для обозначения основных понятий и основоположений теорий. Логические средства по-прежнему явным образом не задавались. Выведение предложений теории происходило с помощью естественного языка. Пример – аксиоматическое построение Д. Гильбертом евклидовой геометрии. Если же логические средства будут явно сформулированы, т.е. будут введены выраженные в символической форме логические правила действий с символикой системы, то будет иметь место формализация теории. Тогда для логического развертывания теории нет необходимости принимать во внимание значение или смысл её предложений. Теория превращается в совокупность материальных объектов (символов), они наглядны, даны в чувственном созерцании, с ними можно обращаться как с физическими объектами. Формализация – это представление построенной содержательной теории в виде формальной системы. Предложения теории превращаются в формулы. Формализация теории даёт возможность: 1) выяснить степень полноты постановки проблемы; 2) упростить процесс доказательства; 3) вывести из оснований такие элементы теории, которые содержательно невыводимы; 4) прояснить общую структуру теории; 5) создавать конструкции из символов, которые не осознаются на содержательном уровне.

Результатом реализации методов теоретического исследования является теория - наиболее развитая форма теоретического знания. Теория дает целостное отображение закономерных и существенных связей определенной области действительности. Структура теории: 1) фундаментальные понятия, принципы, законы; 2) идеализированные объекты теории – идеальная модель изучаемых предметов; 3) логика теории; 4) философские установки, ценностные факторы; 5) выведенные из основоположений предложения, составляющие содержание теории.

Помимо методов в научном познании находят реализацию более общие методологические процедуры. Это – общенаучные подходы. Если каждый метод требует соблюдения определенных, чётко сформулированных правил действия, то подходы имеют менее определенное содержание. Они не требуют выполнения жёстких предписаний, не регламентируют каждый шаг субъекта познания, а задают лишь общие направления исследования, его ориентацию на постижение той или иной характеристики бытия объекта. К общенаучным относится системный подход (направленность на постижение системного характера объекта), функциональный подход (ориентация на постижение функционирования объекта в том или ином контексте его существования), структурный подход, субстратный, деятельностный, информационный и др. подходы.

Контрольные вопросы и задания

1. Какую роль играет философия в обосновании научных методов?

2. Почему идея универсального метода оказалась несостоятельной?

3. Проиллюстрируйте примерами из истории науки обращение теории в метод.

4. Каковы основные элементы в структуре эксперимента?

5. В чем заключаются сходства и различия эксперимента и наблюдения?

6. Искажает ли активное вмешательство экспериментатора в естественный ход природных взаимодействий представления о законах природы?

7. Каково соотношение анализа и синтеза, индукции и дедукции в процессе познания?

8. В чём сила и слабость индукции (дедукции)?

9. В чём отличие абдукции от индукции, дедукции?

10. Приведите примеры идеальных объектов в различных науках.

11. Каково соотношение аксиоматизации и формализации?

12. Покажите действие общенаучных подходов в познании на материале различных наук.

Тема 14

Предпосылочное знание

Цель изучения темы: Формирование представлений о сложной структуре научного знания, выходящей за границы дихотомии эмпирическое-теоретическое.

Основные вопросы темы: Понятие предпосылочного знании, его основные элементы. Онтологические допущения и научная картина мира. Принципы науки. Идеалы, нормы, ценности в науке и стиль научного мышления.

Теоретический уровень науки включает в себя, кроме теорий, комплекс знаний, характеризующих исследуемую реальность и сам процесс познания – так называемое предпосылочное знание (ПЗ). Предпосылочное знание называется так потому, что оно предшествует реальной эмпирической и теоретической деятельности ученого. Однако это не означает, что ПЗ носит априорный характер в кантовском смысле этого понятия. К основным элементам ПЗ относятся: нормы логического мышления; здравый смысл (обычные правила рассудительности); онтологические допущения относительно базовых свойств реальности вообще, исследуемых объектов – в частности; идеалы, нормы исследовательской деятельности; познавательные ценности; стиль мышления; картина мира. Хотя мы перечисляем элементы ПЗ, так сказать, «через запятую», отделяя их друг от друга, в реальности они представляют собой целостный взаимосвязанный комплекс без четких границ.

Источники ПЗ ученого различны: обыденное сознание, общекультурный фон, философия, сама наука. Некоторые элементы ПЗ формируются у ученых целенаправленно системой образования, некоторые - усваиваются подспудно в процессе профессиональной деятельности, под влиянием философско-мировоззренческих предпочтений. В ПЗ присутствуют как всеобщие, интерсубъективные элементы, так и индивидуальные, характерные для отдельных ученых, научных школ или научных дисциплин.

ПЗ как сложный динамичный комплекс, характеризующий и направляющий познавательную деятельность ученого, философско-методологической рефлексией был выделен не сразу. В философии Ф. Бэкона и Р. Декарта ПЗ характеризовалось как досадный субъективный недостаток, от которого следует избавиться, чтобы наука смогла достигнуть достоверного знания, пользуясь «чистым опытом» и «чистым разумом». Невозможность такого очищения процесса познания доказывал И. Кант. Однако в его философии предпосылки научного познания рассматривались как априорные, находящиеся в самой когнитивной структуре субъекта, и, следовательно, неисторичные, неизменные.

Внимание к социально-коммуникативным, исторически изменчивым характеристикам ПЗ характерно для постнеклассического периода философии науки (Т. Кун, И. Лакатос, М. Полани, Ст. Тулмин, П. Фейерабенд и др.). В современной отечественной и западной философии науки ПЗ уделяется большое внимание, как в общеметодологическом масштабе, так и на уровне case studies (отдельных случаев). В этом направлении выявляется структура, источники, конкретное содержание и механизмы влияния ПЗ на исследовательскую деятельность ученого.

Исследователю может казаться, что он изучает свой объект беспристрастно, делая логические выводы из проведенных экспериментов и наблюдений. В действительности он исходит из некоторых онтологических представлений, которые кажутся естественными установками, хотя на самом деле формируются во взаимодействии науки, здравого смысла, обыденного знания и философии. Например, механика Ньютона базировалась на допущениях: вся реальность состоит из вещественных взаимодействующих тел; взаимодействие это упорядочено актом божественного творения; поскольку никакое свойство не может возникнуть в макротелах из ничего, безосновно, то микромиру присущи свойства макромира – закономерно упорядоченное взаимодействие точечных масс.

Как правило, онтологические интерпретации реальности осознаются и меняются в ходе научных революций. Масштаб научных революций определяется их влиянием на общенаучный строй ПЗ: локальные (внутридисциплинарные) научные революции связаны с появлением новых частно-научных теорий и онтологий; революции общенаучного масштаба производят изменения в научной картине мира (НКМ), в стиле научного мышления (СНМ).

Научная картина мира – понятие, принятое для обозначения некоего усредненного, недетализированного мировоззренческого комплекса знаний, складывающегося во взаимодействии различных научных дисциплин и философии. Сложно провести четкую грань между НКМ и онтологическими допущениями. В условиях более или менее сформированной НКМ ее элементы служат онтологическими предпосылками для науки, играя тем самым роль научной программы. В условиях недостаточного развития науки в картину мира включались элементы философско-мировоззренческие, теологические, мифологические.

Понятие «научная картина мира» неточное, метафорическое. Его буквальное понимание может создать впечатление, будто наука создала образ мира в целом. В действительности знание, включенное в НКМ, относится не к миру в целом, а к миру исследованных и исследуемых объектов, носит не образный, а понятийный характер, создается не только наукой в узком смысле этого слова, но и философией. В создании НКМ философия играет интегрирующую роль. НКМ не существует в виде некоего фиксированного, четко выраженного знания. Способы ее существования – специальные разделы философии, посвященные мировоззренческому анализу частно-научных достижений; учебные общеобразовательные курсы по философии науки, современным концепциям частных наук; научно-популярная литература.

Понятие «принцип науки» не имеет строго фиксированного значения. Принципами в науке принято называть следующие типы положений. Во-первых, онтологические допущения и законы, имеющие значение для всех наук или для группы научных дисциплин. Например, принцип дальнодействия в физике Ньютона (тела могут воздействовать друг на друга мгновенно через пустое пространство); принцип причинности (любое явление имеет свою причину); принципы сохранения. Во-вторых, принципами являются некоторые требования, предъявляемые к научному познанию (принцип всесторонности рассмотрения объекта, принцип движения мысли от абстрактного к конкретному, принцип феноменологичности знания в позитивизме, принцип критичности в концепции К. Поппера). В-третьих, принципами называют некоторые отношения между знаниевыми системами – теориями, гипотезами. Примером может служить принцип дополнительности, согласно которому, несколько теорий (гипотез), описывающих и интерпретирующих один и тот же объект в разных понятиях, не обязательно исключают друг друга, а могут быть взглядами на объект с разных точек зрения наподобие того, как инженер делает чертеж детали в разных проекциях, дополняющих друг друга.

Довольно сложно определить, разграничить понятия «познавательные ценности», «идеалы научного знания», «нормы научного познания», «стиль мышления». В общем плане ценность представляет собой характеристику объектов в их значимости для человека, субъекта. Для субъекта познания в качестве основных ценностей выступают: истинность знаний, их надежность, обоснованность, точность, объективность. К социально-коммуникативным ценностям науки относятся: академическая свобода, доступ к информации, конструктивный диалог и т.п. Реализованные ценности выступают в качестве идеалов, образцов, к воплощению которых следует стремиться. Так, в науке XVII в. воплощением идеала научного знания считались математизированная механика и математика как образцы точности, истинности, достоверности.

Нормы в науке характеризуют не знание, а деятельность. По сути дела нормативная часть ПЗ совпадает с методологическим знанием. Ценности, идеалы и нормы научного познания имеют историческую динамику. Одни из них прочно вошли в разряд ориентиров научной деятельности, другие утратили свое значение, третьи модифицируются под влиянием конкретных познавательных ситуаций. Вот эту совокупность исторически изменчивых характеристик научного познания и принято называть стилем научного мышления. Стиль научного мышления, как и многие другие элементы ПЗ, ученые склонны рассматривать в роли естественных установок своей деятельности. Ограниченность и преходящий характер того или иного стиля мышления может обнаруживаться в ходе революционных прорывов в науке или подготавливаться исподволь влиянием философии, изменениями в НКМ, в духовной культуре в целом.

Контрольные вопросы и задания

1. Почему с выявлением в структуре науки предпосылочного знания идеи интернализма и четкой демаркации науки утратили свое значение?

2. Как соотносятся понятия «онтологические допущения» и «научная картина мира»?

3. Что такое принципы науки?

4. Как соотносятся понятия: познавательные ценности, идеалы научного знания, нормы научного знания, стиль научного мышления?

Тема 15