Уровни и методы научного познания

Функциями естественных наук является получение и переработка знаний о свойствах и закономерностях природы. Новые знания получают посредством совокупности определенных операций, связанных с практической или теоретической деятельностью.

Зна́ние — форма существования и систематизации результатов познавательной деятельности человека. Зна́ние в широком смысле — субъективный образ реальности, в форме понятий и представлений. Зна́ние в узком смысле — обладание проверенной информацией (ответами на вопросы), позволяющей решать поставленную задачу. Научному знанию присущи логическая обоснованность, доказательность, воспроизводимость результатов, проверяемость, стремление к устранению ошибок и преодолению противоречий.

Продуктом научной деятельности выступают не только знания. Для получения знаний необходимы методы наблюдения и экспериментирования, а также средства, при помощи которых они осуществляются. Важнейшим средством изучения природы является язык науки.

Язык науки имеет ряд характерных особенностей: − специфическая лексика, − определенность понятий и терминов, − четкость утверждений, − логичность, −использованием математические методов

Прогресс научного познания существенно зависит от развития используемых наукой средств наблюдения и экспериментальных установок. Основное средство науки −ее методы

Метод - это совокупность приемов или операций практической или теоретической деятельности. Метод можно также охарактеризовать как форму теоретического и практического освоения действительности, исходящего из закономерностей поведения изучаемого объекта

Нау́чный ме́тод — совокупность основных способов получения новых знаний и методов решения задач в рамках любой науки.

Многообразие видов человеческой деятельности обуславливает многообразный спектр методов исследования, которые могут быть классифицированы по самым различным критериям. Методы научного познания по степени общности и сфере действия разделяют на:

Разнообразные методы научного познания условно подразделяются на ряд уровней. Существуют два основных уровня: эмпирический и теоретический. К методам эмпирического исследованияотносят: наблюдение, измерение, сравнение, эксперимент, описание.

Методы теоретического исследования: формализация, аксиоматический и гипотетико-дедуктивный методы, абстрагирование, идеализация, обобщение, анализ и синтез, индукция и дедукция и т.д.

Методы экспериментально-теоретического уровня: эксперимент, анализ и синтез, индукция и дедукция и т.п.

Характеристика методов научного познания, применяемых на разных уровнях науки, дана в таблице 2.1.

№	Метод	Содержание метода
	Наблюдение	целенаправленное пассивное изучение предметов при помощи органов чувств без вмешательства в процесс со стороны исследователя.
	Измерение	процесс определения численного значения некоторой величины с помощью измерительных приборов
	Сравнение	установление сходства и различия объектов
	Эксперимент	целенаправленное вмешательство в естественные условия существования предметов и явлений с целью их изучения.
	Описание	познавательная операция, состоящая в фиксировании результатов опыта (наблюдения или эксперимента) с помощью определенных обозначений, принятых в науке
	Анализ	реальное или мысленное исследование путем разложения объекта на составные части для изучения его структуры.
	Синтез	реальное или мысленное объединение составных частей объекта в единое целое (систему). Результат синтеза - совершенно новое образование.
	Абстрагирование (отвлечение)	это мысленное отвлечение от несущественных (на данный момент) сторон, свойств изучаемого явления
	Идеализация	формирование абстрактной (идеализированной) модели
	Обобщение	процесс установления общих свойств и признаков предмета на основе перехода от единичного к общему, от менее общего к более общему
	Индукция (от лат. inductio - наведение)	движение мысли от частного к общему; метод установления общих закономерностей посредством обобщения единичных фактов.
11-1	Полная индукция	вывод общей закономерности обо всех объектах некоторого множества на основании рассмотрения каждого объекта данного множества. Чаще всего применяется в математике
11-2	Неполная индукция (используется на практике)	вывод обо всех объектах множества делается на основании изучения лишь части объектов. Неполная индукция, основанная на экспериментальных исследованиях и включающая теоретическое обоснование, способна давать достоверное (истинное) заключение
	Дедукция (лат. deductio - выведение)	- движение мысли от общего к частному; - другими словами, это способ логического умозаключения, при котором исходными положениями (посылками) являются гипотезы (аксиомы, постулаты), имеющие характер общих утверждений, а конечными положениями - следствия (утверждения, выводы) из посылок.
	Аналогия (соответствие, сходство)	установление сходства некоторых признаков между нетождественными объектами на основании установленного сходства в других признаках. На основании выявленного сходства делается соответствующий вывод - умозаключение по аналогии. Его общая схема такова: объект В обладает признаками a,b,c,d; объект С обладает признаками b, c, d. Следовательно, объект С, возможно, обладает признаком a. Аналогия дает не достоверное, а вероятное знание. При выводе по аналогии знание, полученное при рассмотрении какого-либо объекта (модели), переносится на другой, менее изученный и менее доступный объект.
	Моделирование -	метод исследования объектов путем воспроизведения их характеристик на другом объекте - модели, которая представляет собой аналог оригинала объекта. Между моделью и объектом должно существовать сходство (подобие) в физических характеристиках, структуре, функциях и т.п. По характеру моделей выделяют ─материальное (предметное) и ─идеализированное (абстрактное) моделирование
	Формализация	изучение объектов путем отображения их содержания и структуры в знаковой форме при помощи "искусственного" (формализованного) языка (языка математики, химии, логики и т.п.). Формализованный язык создается для точного выражения мыслей с целью исключения возможности для неоднозначного понимания. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами).
	Аксиоматический метод	способ построения научной теории, при котором в ее основу кладутся некоторые исходные положения - аксиомы (постулаты), из которых все остальные утверждения этой теории выводятся логическим путем, посредством доказательств
	Гипотетико-дедуктивный метод	метод научного познания, который основан на выведении (дедукции) заключений из гипотез. Общая структура этого метода: ─изучение фактического материала, требующего теоретического объяснения; ─выдвижение гипотез; их оценка и анализ; ─отбор наиболее вероятных; ─экспериментальная проверка гипотез; ─разработка теоретических положений
	Восхождение от абстрактного к конкретному	метод теоретического исследования, состоящий в движении научной мысли от исходной абстракции к созданию целостной теории исследуемого явления или предмета

Структуру научного познания можно представить следующим образом:

Эмпирический факт → научный факт → наблюдение → реальный эксперимент →·модельный эксперимент → мысленный эксперимент → фиксация результатов эмпирического уровня исследований → эмпирическое обобщение → использование имеющегося теоретического знания → образ → формулирование гипотезы → проверка ее на опыте → формулирование новых понятий → введение терминов и знаков → определение их значения → выведение закона → создание теории → проверка ее на опыте → принятие в случае необходимости дополнительных гипотез.

Научные факты - факты, установленные путем наблюдения или экспериментов. Факт, как явление действительности, становится научным фактом, если он прошел строгую проверку на истинность. Научные теории (систематизированные знания в их совокупности) объясняют множество накопленных научных фактов и описывают определенный фрагмент реальности посредством системы законов.

Тео́рия — система знаний, обладающая предсказательной силой в отношении какого-либо явления. Теории формулируются, разрабатываются и проверяются в соответствии с научным методом.

Гипо́теза — недоказанное утверждение, предположение или догадка. Гипотезу впоследствии или доказывают, превращая её в установленный факт (теорема, теория), или же опровергают, переводя в разряд ложных утверждений. Недоказанная и неопровергнутая гипотеза называется открытой проблемой.

Зако́н — вербальное и/или математически сформулированное утверждение, которое описывает соотношения, связи между различными научными понятиями, предложенное в качестве объяснения фактов и признанное на данном этапе научным сообществом согласующимся с экспериментальными данными.