Формы научного знания
Существуют формы знания, которые используются только в научном познании. Такими формами являются научный факт, научная проблема, идея, научная гипотеза и научная теория.
Исходная форма, в которой существует научное знание - это научный факт. Значение факта в научном познании так велико, что его называют «хлебом науки», «воздухом ученого». Фактом называют в широком смысле всякое реальное явление или событие, а в науке – определенное эмпирическое знание об объекте, а точнее данное наблюдение, интерпретированное с точки зрения какой-либо теории (см. тезис о теоретической нагруженности фактов). В процессе эмпирического познания ученый имеет дело с множеством данных, но не все из них становятся элементами научного знания, т.е. фактами. Факты имеют некоторое усредненное значение. Научный факт – это знание о каком-либо явлении, достоверность которого доказана. Значение факта в научном познании таково, что факт – это:
1) исходный пункт научного исследования, так как именно с констатации факта начинается постановка научной проблемы;
2) факт – это цель научного познания, так как научная теория должна объяснять факты;
3) факт является средством доказательства гипотезы (или ее опровержения).
Аномальный факт – факт, экспериментально зафиксированный, но не объясненный с точки зрения известных законов. Когда возникает аномальный факт, возникает проблема.
Проблема - форма знания, содержанием которой является то, что еще не познано, это знание о своем незнании. Иначе говоря, это вопрос или комплекс вопросов, возникших в ходе познания и требующих ответа. Проблема представляет переход от старого знания к новому. Проблема – форма научного знания, сигнализирующая о том, что в науке появилось знание, не адаптированное в рамках теории. В ней выражена недостаточность старого знания, невозможность объяснить на основе имеющихся знаний новое. При этом создается проблемная ситуация. В решении научной проблемы выделяют два этапа: 1) постановка проблемы; 2) решение проблемы.
Научная идея – общее предположение о том, как решить проблему, в самой общей форме, схваченная закономерность.
Систематизированная идея – гипотеза. Гипотеза возникает, когда известных фактов недостаточно для объяснения явлений, или когда факты сложны, и гипотеза – первый шаг к их разъяснению, или когда причины явления не доступны опыту.
Гипотеза – это форма знания, содержащая научно обоснованное предположение, получившее частичное эмпирическое подтверждение, и в общем смысле согласующееся с существующим в науке знанием. Гипотеза может являться этапом на пути к теории (тогда знание нуждается в развернутом доказательстве, проверке, обосновании). Одни гипотезы, будучи доказанными, становятся теорией, другие видоизменяются, уточняются, а третьи отбрасываются, превращаются в заблуждения. Проверка гипотезы осуществляется в основном через практику.
Этапы формирования гипотезы:
1. Открытие неизвестного ранее явления и невозможность его объяснить имеющимися способами и средствами. Как следствие, возникает догадка – не вполне обоснованное эмпирически и теоретически знание.
2. Эмпирические гипотезы - подтверждаемые догадки. На этой стадии идет всестороннее изучение и накопление теоретического и фактического материала.
3. Теоретически правдоподобная гипотеза.
4. Теория – теоретически обоснованная гипотеза. Здесь осуществляется выяснение следствий и проверка гипотезы.
Требования к гипотезам:
- Принципиальная эмпирическая проверяемость.
- Теоретическая обоснованность, непротиворечивость.
- Гипотеза должна быть информативной.
- Обладать предсказательной силой.
- Гипотеза должна быть простой.
Виды гипотез: описательные, объяснительные.
Теория – развитая научная гипотеза. Теория - наиболее развитая форма научного знания, это система научного знания, содержащая как элементы гипотезы, законы, понятия. Она описывает и объясняет целый фрагмент, область действительности. Теория имеет сложную структуру и выполняет ряд функций.
Во всякой развитой теории можно выделять:
1) эмпирические предпосылки теории: факты и результаты простейшей логико-математической обработки;
2) исходный теоретический базис: главные допущения, идеализации, постулаты, аксиомы, фундаментальные законы, принципы;
3) логический аппарат теории: правила определения производных понятий с помощью основных, логические правила вывода или доказательства;
4) все потенциально возможные следствия, выводы теории;
5) философско-методологические установки и ценностные факторы.
В теориях различного типа эти составные элементы представлены не одинаково отчетливо. В математизированных теориях правила определения понятий и правила вывода предполагаются ясными и известными.
Две точки зрения на сущность теорий:
1) Теория отражает действительность. Но теория – идеализированное отражение действительности, т.е. понятия, которые используются теорией – это абстрактные понятия, которые не непосредственно, а идеализированно отражают действительность. Понятия и утверждения теории в строгом смысле слова описывают не свойства и отношения реальных явлений, а особенности поведения концептуальной модели (например, инерционная система). Взаимосвязь между основными объектами выражается с помощью фундаментальных законов и принципов теории. Например, классическая механика в качестве основных понятий имеет: пространство, время, масса, сила, скорость, ускорение. Основные законы механики выражают их связи.
Более точное определение:
Теория – концептуальная система, которая отражает определенные закономерности функционирования и развития реальных систем с помощью идеализированных моделей. В этом смысле она, конечно, огрубляет, схематизирует действительность, но именно это позволяет исследовать выделенную закономерность глубже, детальнее.
2) Теория служит для упорядочения и систематизации данных наблюдения. С развитием науки в нее стали вводить все более абстрактные понятия, они стали все менее и менее связываться с непосредственным опытом. Отсюда реакция – теория представляет собой интеллектуальное средство, инструмент работы с опытными данными. Например, А. Оссиандр в предисловии к книге Коперника писал, что это не истина, а удобное математическое средство для астрономических вычислений. Галилей же настаивал на том, что это истинное представление о мире.
Функции теории:
· систематизация научного знания;
· углубление и уточнение научных фактов;
· обоснование и предсказание явлений;
· повышение надежности научного знания;
· получение объективной истины;
или:
· информативная – при построении теории возможно получение дополнительной информации, эффективность которой определяется предсказаниями;
•синтетическая – объединение отдельных достоверных знаний в единую систему;
•объяснительная – выявление причинных и иных зависимостей, многообразия связей данного явления, его существенных характеристик;
• предсказательная – функция предвидения;
•методологическая – разработка на базе теории многообразных методов, способов и приемов исследовательской деятельности.
Типы теорий:
· Эмпирические теории – содержательные теории опытных наук (вирусология).
· Гипотетико-дедуктивные (теория видообразования Дарвина).
· Аксиоматические теории (геометрия, теоремы).
· Формализованные теории логики и математики (неклассическая геометрия).