Методы эмпирического уровня познания
Эмпирическое исследование базируется на непосредственном практическом взаимодействии исследователя с изучаемым объектом. Оно предполагает осуществление наблюдений и экспериментальную деятельность. Поэтому средства эмпирического исследования необходимо включают в себя приборы, приборные установки и другие средства реального наблюдения и эксперимента.
Научное познание начинается с накопления фактов. Причем наука не просто стихийно накапливает факты, она добывает их целенаправленно, планомерно сознательно. Перед тем как добывать для науки факты. Ученый определяет, по крайней мере, для себя, задачу: какого рода факты он собирается накапливать, из какой области, где будет искать их и при каких условиях, какими методами, средствами будем при этом пользоваться и т.д.
Иначе говоря, факт всегда детерминирован какой-то системой, придающей ему конкретность. Ученый приступает к накоплению фактов тогда, когда он руководствуется какой-то теорией, либо для дальнейшего ее развития, либо для дополнительного подтверждения, если она показала в чем-то свою слабость. А то и для опровержения. Последний случай важен в деле прогресса науки, учитывая всегда имеющуюся ограниченность теории. Факты, противоречащие теории, - самый революционизирующий элемент научного мышления, они – источник и движущая сила его развития.
Научные факты накапливаются с целью их последующего изучения, анализа, сопоставления, выявления зависимостей между ними, получения из них выводов и потом поиска новых фактов. Значение фактов в том, что они – самый надежный аргумент в доказывании истины и в опровержении лжи. Те или иные теории тем более гипотезы, могут рушиться, факты же всегда остаются.
Научный факт не только отдельное явление, им может выступать и целая система явлений. Важно только отличать эту совокупность явлений и фиксацию их от интерпретации, истолкования. Истолкование факта уже не факт, а именно истолкование его. Правда, порой трудно отличить факт и его истолкование, особенно в сферах, не поддающихся непосредственному наблюдению. Подобное разграничение крайне необходимо во избежание субъективизма. Этому помогает точная фиксация фактов по параметрам: «что», «где», «когда», «в каких условиях « и т.п., которые четко очерчивают факты, придают им свойство конкретности. Конкретизация фактов крайне необходима, она - противоядие против подтасовки, фальсификации фактов.
Фактов, относящихся к одной и той же области или даже к одному и тому же явлению, бывает много, причем они могут носить и противоположный характер, поскольку сама действительность противоречива. Поэтому надо быть внимательным при собирании фактов. В добывании фактов решающая роль принадлежит наблюдению и эксперименту. Чувственный опыт человека – его ощущения и восприятия – источник знания, связывающий его с миром.
Наблюдение – это целенаправленный процесс восприятия предметов действительности, опирающееся в основном на данные органов чувств. В ходе наблюдения мы получаем знание не только о внешних сторонах объекта познания, но – в качестве конечной цели – о его существенных свойствах и отношениях.
Сущностью наблюдения является чувственное отражение предметов и явлений объективного мира, в ходе которого мы получаем некую первичную информацию о них, однако наблюдение, хотя и является формой чувственного познания, не сводится к нему. Наблюдение есть целенаправленное, организованное восприятие предметов и явлений внешнего мира.
Целенаправленность, планомерность, организованность наблюдения свидетельствуют о том, что уже в этой форме эмпирического познания осуществляется определенная деятельность субъекта, и не только теоретическая (постановка задачи, формулировка гипотезы и выведение из нее различных следствий, сопоставимых с данными наблюдения и т.п.), но и организационно-практическая, например, выезд к объекту наблюдения, организация экспедиций, подбор и комплектование аппаратуры, организация научных коллективов и т.д.
Наблюдение всегда носит избирательный характер. Из множества объектов должен быть выбран один или немногие, должна быть сформулирована проблема ил задача, ради решения которой осуществляется наблюдение.
Исторически сложились следующие виды наблюдений:
1.Непосредственное наблюдение. Наблюдение идет на основе непосредственного воздействия объекта на органы чувств наблюдателя. Непосредственное наблюдение определяется возможностями наших органов чувств. Но возможности органов чувств биологически ограничены, и эта ограниченность преодолевается благодаря применению приборов. И здесь мы имеем дело с опосредованным наблюдением, которое включает в себя два варианта.
2.Опосредованное наблюдение первого типа. Между объектом и органом чувств наблюдателя помещается прибор, усиливающий количественно воздействие объекта на субъект (применение лупы, микроскопа, телескопа и др.)
3.Опосредованное наблюдение второго типа. Между объектом и органом чувств наблюдателя помещается прибор, качественно изменяющий не воспринимаемое субъектом действие объекта (примером этого вида наблюдения является использование компаса, который преобразует воздействие магнитного поля Земли в зрительно наблюдаемые положения магнитной стрелки).
Благодаря использованию приборов расширяется диапазон воспринимаемых явлений (качественно и количественно).
Результаты наблюдений зависят и от органов чувств наблюдателя, и от средств наблюдения, и от объективных свойств наблюдаемых явлений. Поэтому при анализе результатов наблюдения необходимо учитывать ряд обстоятельств:
1) Что в результатах наблюдения зависит от самого объекта, а что – от специфики органов чувств наблюдателя;
2) Что зависит от специфики применяемых приборов, а что – от специфики самого объекта:
3) Учет того, различается ли состояние и поведение объекта при наблюдении и состояние и поведение, которое бы имело место, если бы не было процесса наблюдения.
Чтобы результаты наблюдений давали более объективную информацию, необходимо максимально разнообразить условия наблюдения, применять различные приборы.
Опыт, начиная с самого простого обыденного наблюдения и кончая сложным научным экспериментом, всегда имеет теоретическую составляющую и в этом смысле не является «чистым». На нем сказываются те теоретические ожидания, который он призван подтвердить или опровергнуть. «Даже наблюдения и сообщения о наблюдениях, - пишет К.Поппер, - находится под властью теорий или, если предпочесть другой термин, под влиянием концептуального каркаса. Действительно, неинтерпретированных наблюдений, наблюдений, не пропитанных теорией, вообще не существует. [20;588-589]
Идея «теоретической нагруженности» опыта, столь популярная в современной методологии науки, стала складываться еще в начале ХХ века, в частности О.Шпенглер писал, то «всякий научный опыт, каким бы он ни был, является ко всему прочему еще и свидетельством способов символического представления… Всякий опыт, даже простейший, уже содержит в себе теорию. Факт – это единственное в своем роде впечатление, испытываемое бодрствующим существом, и все зависит от того, для кого он существует или существовал: для античного ли человека или западного, для человека готики или барокко [30;569] Научный опыт, по мнению Шпенглера, не только содержит в себе теоретическую составляющую, но и является выражением своеобразной и целостной культуры своего времени.
Чувственный опыт, являющийся конечным источником и критерием знания, сам не однозначен, содержит компоненты теоретического знания, и потому нуждается в правильном истолковании, а иногда и в особом обосновании. Опыт не обладает абсолютным, неопровержимым статусом, он может по-разному интерпретироваться и даже пересматриваться.
Ссылаясь на это обстоятельство, иногда говорят, что не только теоретическое знание по своей природе гипотетично и никогда не станет абсолютно надежным, но и те эмпирические данные, которые лежат в его основании, также гипотетичны и периодически требуют пересмотра и нового подтверждения.
В частности, К.Поппер пишет, что «опыт, особенно научный опыт, можно представить как результат обычно ошибочных догадок, их проверки и обучения на основе наших ошибок. Опыт в таком смысле не является «источником знания» и не обладает каким-либо авторитетом»..[20;406] Отсюда Поппер делает вывод, что критика научных и иных теорий и гипотез, опирающаяся на опыт, не имеет «авторитетного значения».
Однако в наблюдении отсутствует деятельность, направленная на преобразование, изменение или воспроизведение объекта изучения. Наблюдатель либо вынужден, либо сознательно стремится изучать свой объект в естественных условиях. Мы вынуждены ограничиваться наблюдениями в тех случаях, когда объект по тем или иным причинам недоступен для практического воздействия (хотя это иногда было бы желательным). Так в основном обстоит дело с изучением астрономических объектов и некоторых сторон общественной жизни.
В других случаях, напротив, исследователи сознательно стремятся не только не вмешиваться в наблюдаемое явление, но и так организовать его, чтобы видеть и слышать, но не быть видимыми или слышимыми. Это бывает особенно важным, например, при психологических и некоторых социологических исследованиях.
Наблюдение необходимо для научного познания, так как без него наука не могла бы получать исходную, первичную информацию, не обладала бы фактами и эмпирическими данными, без которых невозможно и теоретическое знание. Однако наука не может ограничиться только наблюдениями, ибо эта форма познания наталкивается на ряд трудностей. Эти трудности связаны прежде всего с тем, что наблюдение является чувственной деятельностью, и тут обнаруживаются слабости, свойственные чувственному познанию вообще. Во-первых, это биологическая ограниченность органов чувств. Как известно, наши органы зрения могут воспринимать в качестве зрительных ощущений действия электромагнитных колебаний в диапазоне от 390 до 750 миллимикрон, органы слуха – механические колебания в диапазоне частот от 20 до 20000 герц и т.д. За пределами чувственно воспринимаемого остается множество явлений и процессов. Но даже те явления, которые доступны нашим органам чувств, не всегда могут вызывать ощущения, так как существует минимальная величина раздражения (порог ощущений), необходимая для возникновения ощущений.
Результаты наблюдения должны фиксироваться в описании, отмечающем те свойства и стороны изучаемого объекта, которые являются предметом исследования ученого. Такое описание должно быть максимально полным, точным и объективным. Описание фактов – существенная функция и вместе с тем важнейший этап развития научного познания. Описание фактов – ответственная задача, поскольку при ее решении чаще возможен субъективизм, чем при собирании фактов. В то время как факт берется таким, каким он существует объективно, описание, по крайней мере, со стороны его средств и методов, определяется самим исследователем. А тот по-своему, а в различных областях знания и по-разному описывает факты. Определенную роль играет и установка исследователя.
Следовательно, факт и его описание совсем не одно и то же. Описание есть модель, и потому она не совпадает полностью с фактом.
Что значит описывать факт и каким образом это осуществляется?
Описывать факт - это значит ответить на вопрос, кокой он, какими свойствами обладает. Если констатация фактов отвечает на вопрос «что?» и претендует на полную достоверность, то описание – на вопрос «какой?» Как бы то ни было, но в процессе перехода от констатации фактов к их описанию происходит приращение знания, развитие его, обогащение.
При описании факта, исследователь указывает общие и особенные их признаки, существенные и несущественные, необходимые и случайные, тождественные с признаками других предметов и различные. Поэтому он пользуется такими логическими средствами как сопоставление, сравнение, анализ, синтез, обобщение и ограничение и др. Разумеется, что он пользуется и разнообразными категориями. Главное при описании факта – это его характеристика, то есть выяснение не столько общих, сколько особенных признаков.
Разумеется, обнаружить при описании все свойства предмета не представляется возможным, да и в этом нет нужды, поскольку предмет практически используется человеком не во всех имеющихся отношениях, а только в некоторых. Здесь все определяется целевой установкой.
Виды описания бывают самыми разнообразными. Каждая наука имеет свой специфический вид описания предметов. Если более обобщенно отметить данные виды, то они таковы: беспорядочное (таковое и в науке встречается) и целенаправленное. Есть описание полное и неполное, качественное и количественное, структурное и функциональное, генетическое и др. Описание предполагает систематизацию и классификации, описываемых свойств. В процессе систематизации происходит упорядочивание открытых свойств предмета, согласно принятому исследователями принципу. Это делается для того, чтобы лучше, правильнее разобраться в фактах и их свойствах. Примерами систематизации могут служить систематизация растений в ботанике, систематизация элементарных частиц в физике, менделеевская таблица элементов и т.д.
Классификационное описание, или просто классификация, означает распределение описываемых свойств предмета на группы, классы соответственно избранному основанию. При систематизации и классификации встречаются ошибки, в том числе и логические. Поскольку классификация – это вид последовательного многоступенчатого деления, то надо помнить элементарные правила логического деления, а именно, - деление должно происходить по одному основанию, и в качестве основания должен выступать объективный признак, то есть принадлежащий самому объекту.
Именно описания результатов наблюдений составляет эмпирический базис науки, на их основе создаются эмпирические обобщения, систематизации и классификации.
Эксперимент – это целенаправленное и строго контролируемое воздействие исследователя на интересующий его объект для изучения различных его сторон, связей, отношений. Таким образом, в ходе эксперимента ученый может вмешиваться в естественный ход процессов, преобразовывать объект исследования, помещать его в искусственные условия.
Различные виды эксперимента могут быть выделены исходя из условий возможности проведения опыта, его роли в обосновании, а также специфики научных дисциплин. Непосредственное воздействие на объект исследования не всегда возможен, и, что важнее, не всегда является необходимым. Исходя из этого, эксперименты могут быть мысленными и натуральными. Физический эксперимент, к примеру, является натуральным, поскольку ученый имеет дело с непосредственными природными явлениями в конкретных условиях.
В ходе эксперимента обычно производится изолирование объекта от влияния побочных, несущественных связей, осуществляется воздействие экспериментальных средств на объект. Устанавливается зависимость между существенными свойствами изучаемых объектов, фиксируются полученные данные.
Модельный эксперимент стал применяться со средины ХIХ века. Его необходимость объясняется тем, что у объекта есть такие особенности, которые делают затруднительным или невозможным использование прямого эксперимента. Так, например, объект может быть удален в пространстве или времени, иметь очень большие или очень малые размеры, прямой эксперимент может быть экономически нерентабельным, Моделирование применяется и во многих медико-биологических исследованиях, где объектом выступает человек.
В модельном эксперименте кроме тех действий и операций, которые характерны для прямого эксперимента, добавляются операции построения модели и перехода от модели к объекту (оригиналу). Объект-посредник должен находиться с оригиналом в отношении существенного сходства. В основе моделирования лежит аналогия, следовательно, знание, полученное при моделировании носит вероятностный характер. К моделированию следует относиться с той же осторожностью, что и к аналогии, строго указывать пределы и границы допустимых при моделировании упрощений.
Рассмотрение понятия эксперимента немыслимо вне обращения к специфике взаимодействия субъекта и объекта познания. Именно в радикальной трансформации этого взаимодействия заключается причина возникновения новоевропейского эксперимента в целом. Классический идеал рациональности сформировал новый тип субъективности, что позволило рассматривать объект, данный в опыте, исходя из идеальных условий.
Измерение – это определение количественных значений (характеристик) изучаемых сторон или свойств объекта исследования с помощью специальных технических устройств.
Эти устройства могут работать как в руках человека, так и в автоматическом режиме. Современные компьютеры позволяют производить не только процедуру измерения, но и обрабатывать полученные данные.
Большую роль в исследовании играют единицы измерения – эталоны, с которыми сравниваются полученные результаты. За последние 4 века бурного развития естествознания образовалось множество различных систем единиц измерения, что затрудняло работу ученых. Поэтому в 1960 году Генеральная конференция по мерам и весам приняла Международную систему единиц – СИ. Она базируется на 7 основных единицах: метр(м) - единица длины, килограмм(кг) – единица массы, секунда (с)- единица времени, ампер (А) – сила электрического тока, кельвин (К) – термодинамическая температура в градусах, кандела (Кл) – сила света, моль – количество вещества и двух дополнительных: радиан (рад) – плоский угол, стерадиан (ср) – телесный угол.
Сегодня большая часть измерительных приборов градуируется в этих единицах. На основании данных единиц измерения введены производные единицы – площади, объема, частоты, скорости, ускорения и т.д.
Развитие науки немыслимо без развития измерительной техники. Можно говорить как о совершенствовании давно известных измерительных приборах, так и о появлении принципиально новых.
Частным случаем измерения является сравнение. Оно позволяет оценить различные объекты и соотнести их друг с другом, выявить возможные отношения сходства или различия между объектами или группами объектов
Методы эмпирического познания, если и не исчерпывают всю науку в целом, но лежат в ее основании.
Задачей эмпирического познания является получение фактов и их обработка. Как от единичных фактов перейти к общим высказываниям? – Посредством индукции. Правила индуктивного вывода связаны, в первую очередь, с именами Ф.Бэкона и Дж.С.Милля. Различают полную и неполную индукцию. Полная индукция – это умозаключение, в котором общий вывод базируется на знании всех без исключения предметов изучаемого класса, и поэтому вывод здесь – категорическое суждение. Неполная индукция – это умозаключение, в котором общий вывод базируется на основании знания не обо всех предметах некоторого класса, а лишь о некоторой его части. Выводы по неполной индукции всегда носят вероятностный характер. По способам обоснования заключения неполная индукция делится на три вида.
Индукция через простое перечисление (популярная индукция). На основании повторяемости одного и того же признака у ряда однородных предметов и отсутствия противоречащего случая делается общее заключение, что все предметы этого класса обладают этим признаком.
Индукция через анализ и отбор фактов. Вывод опирается не на случайные факты, попавшие в поле зрения исследователя, а лишь на те, которые представляют интерес под определенным углом зрения.
Научная индукция, основанная на выявлении причинной зависимости. Причинность как форма связи между явлениями издавна привлекала внимание исследователей прежде всего потому, что она универсальна и необходима. Но есть еще одно свойство причинной связи: причина и следствие связаны между собой во времени так, что следствие фиксируется сознанием как обстоятельство, наступающее после причины. Именно на этих свойствах, в частности, на временной последовательности, основаны методы выявления причинной зависимости. Очевидно, что причину какого-то явления нужно отыскивать среди предшествующих ему обстоятельств. Однако не всякая временная последовательность свидетельствует о наличии причинной связи. Рассуждать по принципу «после этого, следовательно, по причине этого» - значило бы совершить серьёзную методологическую ошибку
Причинная связь между явлениями определяется посредством ряда методов, описание и классификация которых восходит к Ф.Бэкону (ХVII в.) и которые были развиты Дж.Ст.Миллем ( ХIХ в.): метод единственного сходства; метод единственного различия; метод сопутствующих изменений; метод остатков.
Если эмпирический уровень начинается с получения, анализа, классификации, интерпретации фактов, то в завершающей стадии – это обобщение фактов и формулировка эмпирических законов.
В научной практике принято говорить об «эмпирических законах», то есть законах, открываемых эмпирическим познанием. Появление на Солнце каждые одиннадцать лет темных пятен считается одним из этих законов. В данном случае фиксируется общая, повторяющаяся, необходимая связь, но отсутствует связь существенная, то есть самая главная для закона. Поэтому «эмпирический закон» не стоит в собственном смысле называть законом.