Структура научного знания, его формы и методы

Структура научного знания включает основные элементы научного знания, уровни познания и основания науки. В качестве элементов научного знания выступают многообразные формы организации научной информации. Научное познание реализуется в особой исследовательской деятельности, включающей разнообразные методы изучения объекта, которые, в свою очередь, подразделяются на два уровня познания – эмпирический и теоретический. И, наконец, важнейшим моментом структуры научного познания в настоящее время считают основания науки, которые выступают ее теоретическим базисом.

Научное знание представляет собой сложно организованную систему, которая объединяет различные формы организации научной информации: научные понятия и научные факты, законы, цели, принципы, концепции, проблемы, гипотезы, научные программы и т.д. Центральным звеном научного знания является теория, в содержании которой выделяют: эмпирический базис, формально-логический аппарат и теоретический базис (совокупность допущений, аксиом, постулатов, общих законов).

Существует множество вариантов классификации научного знания. Многообразие научного знания зависит от разнообразия самой действительности, поэтому по объекту познания выделяют два ведущих типа знания: о природе – естественнонаучное знание и об обществе и человеке – социально-гуманитарное. В процессе развития и дальнейшей дифференциации научного знания появляются технические науки, особое место занимает логико-методологическое знание. По своей направленности и по отношению к практике принято подразделять отдельные науки на фундаментальные и прикладные. Задачей фундаментальных исследований является познание основных законов, управляющих процессами природы, общества и мышления. К ним относятся физика, химия, биология, астрономия, социология и др. Основная цель прикладных наук – применение результатов фундаментальных исследований для решения как социальных проблем, так и практических проблем самой науки.

В зависимости от глубины проникновения в сущность изучаемых явлений и процессов выделяются два уровня научного познания – эмпирический и теоретический.

Эмпирическое познание в науке начинается с анализа данных, полученных посредством научного наблюдения и эксперимента, в результате которых возникают представления об эмпирических объектах. Эмпирические объекты – это не просто любые чувственно воспринимаемые предметы реальности, а некие модели чувственных объектов, которые выступают заменителями первых (например, модель самолета не есть сам самолет), но также воспринимаются органами чувств, что обеспечивает наглядность, являющуюся важным моментом научного познания. После обработки полученной эмпирическим путем информации она приобретает статус научного факта. Поэтому нужно различать понимание факта (от лат. factum – сделанное, свершившееся) в контексте обыденного познания как некое событие окружающего мира от научного факта. Простейшие эмпирические законы устанавливаются с помощью индуктивного обобщения полученных фактов, которые описывают наблюдаемые свойства объектов. Примером может служить закон Бойля–Мариотта, устанавливающий обратно пропорциональную зависимость между объемом и давлением газа. Поэтому такие законы называют законами о наблюдаемых объектах.

Теоретический уровень исследования концентрирует в себе прежде всего процесс рационального познания, который начинается с отдельных понятий и суждений и завершается построением теории и теоретически обоснованных предположений (гипотез). Он связан с широким использованием абстракций и идеализаций, формулированием законов более высокой степени общности, чем эмпирические закономерности. В отличие от последних теоретические законы – это законы ненаблюдаемых объектов.

Между теоретическим и эмпирическим знанием существует тесная взаимосвязь и взаимообусловленность, которые состоят в следующем: теоретическое знание в значительной степени опирается на эмпирический материал, поэтому уровень развития теории во многом зависит от уровня развития эмпирического базиса науки; с другой стороны, само развитие эмпирических исследований во многом определяется теми целями и задачами, которые были поставлены теоретическим познанием, поэтому можно говорить о «теоретической загруженности факта».

Прежде чем обратиться к рассмотрению методологии, кратко охарактеризуем третий элемент в структуре научного познания – его основания, составляющие теоретический базис науки, на который опираются ее законы, теории и гипотезы.

Основаниями научного познания выступают: 1) идеалы, нормы и прин­ципы исследования; 2) научная картина мира; 3) философские идеи и принципы.

Идеалы и нормы исследования представляют собой признанные в науке требования к научной рациональности, выраженной в обоснованности и доказательности научных положений, а также способах описания и научного объяснения, построения и организации знания. Исторически эти нормы и идеалы менялись, что было связано с качественными изменениями в науке (научными революциями). Так, важнейшей нормой рациональности научного знания выступают его систематичность и организованность. Это выражено в том, что каждый новый результат в науке опирается на предшествующие ее достижения, каждое новое положение в науке выводят, опираясь на уже доказанные ранее высказывания и положения. В качестве идеалов и норм научного познания выступают ряд принципов, например: принцип простоты, принцип точности, принцип выявления минимального числа допущений при построении теории, принцип преемственности в развитии и организации научного знания в единую систему.

Логические нормы научного мышления прошли длительный путь развития. В XVIII в. Г.В. Лейбниц сформулировал в логике принцип достаточного основания, который стал четвертым законом логики после трех законов правильного мышления, выведенных Аристотелем – закона тождества (сохранения смысла термина или тезиса на всем протяжении рассуждения), принципа непротиворечивости в рассуждениях и закона исключенного третьего, утверждающего, что об одном и том же предмете в одном и том же отношении (смысле) может существовать либо утвердительное, либо отрицательное суждение, при этом одно из них истинно, а другое ложно, и третьего не дано).

Все идеалы и нормы науки находят свое воплощение в методах научного исследования, которые доминируют в ту или иною историческую эпоху.

Научная картина мира представляет собой целостную систему представлений об общих свойствах и закономерностях природы и общества, возникающую в результате обобщения и синтеза основных принципов и достижений наук в данную историческую эпоху. Различают философскую и общенаучную картины мира, а также картины мира отдельных наук (астрономическая, физическая, биологическая и др.).

В отличие от отдельных научных теорий, формулирующих свои категории и основные законы для объяснения отдельных фактов, картина мира играет в познании роль систематизации научных представлений и принципов, что позволяет ей выполнять эвристическую и прогностическую функции, успешнее решать междисциплинарные проблемы. Научная картина мира тесно связана с мировоззренческими установками культуры, во многом зависит от стиля мышления эпохи и, в свою очередь, оказывает на них значительное влияние, при этом она выступает в качестве ориентиров исследовательской деятельности ученых, выполняя, таким образом, роль фундаментальной исследовательской программы.

Велико значение философских оснований науки. Как известно, философия была колыбелью науки на ранних стадиях ее формирования. Именно в рамках философской рефлексии закладывались истоки научной рациональности. Философия ставила перед наукой общие мировоззренческие ориентиры и, отвечая на потребности развития самой науки, осмысливала ее методологические и гносеологические проблемы. В недрах философского знания сформировалась традиция диалектического познания мира, воплотившаяся в трудах Г.В.Ф. Гегеля, К. Маркса и Ф. Энгельса в науку о диалектическом методе исследования природы, общества и самого мышления. В истории развития общества можно наблюдать взаимовлияние философской и научной картин мира: изменение основ и содержания научной картины мира неоднократно оказывало влияние на развитие философии.

Методы научного познания

В широком смысле слова под методом подразумевается упорядоченный и организованный способ деятельности, направленный на достижение определенной практической или теоретической цели. Сфера научного знания, в которой изучаются возможности и границы применения различных методов исследования и являющаяся общей теорией научного метода, называется методологией науки. Все методы принято классифицировать:

по степени общности – выделяют универсальные методы диалектики и логики, общенаучные и частнонаучные;

по уровню научного знания – эмпирические и теоретические, по точности предсказаний – детерминистические и стохастические (вероятностные);

по функциям в науке – методы систематизации знания, его объяснения и предсказания новых фактов;

по области их применения – физические, биологические, социально-экономические и гуманитарные, завершая специальными методами, создаваемыми для исследования некоторой области явлений природы и общества.

Помимо этого существуют методы, общие для целой группы наук. В ХХ в. широкое распространение получили методы системного и структурно-функционального исследований. Современная методология широко использует множество других методов, но все они имеют общие черты – это целенаправленность, организованность и системность.

Общенаучные методы эмпирического исследования. Исходным моментом любого эмпирического познания служит наблюдение – целенаправленное изучение предметов, опирающееся в основном на данные органов чувств (ощущения, восприятия, представления). Наблюдение как метод научного исследования – это не просто пассивное созерцание изучаемых предметов и процессов, оно носит деятельный характер и предполагает особую предварительную организацию его объектов, обеспечивающую контроль за их «поведением». Наблюдение может быть непосредственным и опосредованным различными приборами и техническими устройствами (микроскопом, телескопом фотокамерой и др.). С развитием науки наблюдение становится все более сложным и опосредованным.

Будучи исходным моментом исследования, наблюдение существенным образом зависит от теории. Ведь прежде чем что-то наблюдать, необходимо располагать какой-либо идеей, чтоименно следует искать, поэтому в науке редко бывают случайные открытия, совершенно не связанные с предшествующими исследованиями. Обычно наблюдение включается в качестве составно части в процедуру эксперимента. Особую трудность наблюдение представляет в социально-гуманитарны науках, где его результаты в большей мере зависят от личности наблюдателя,его заинтересованного отношения к изучаемому предмету.

Эксперимент – активное и целенаправленное вмешательство в протекание изучаемого процесса, соответствующее изменение объекта или его воспроизведение в специально созданных и контролируемых условиях. Научный эксперимент является одним из видов практики. В ходе эксперимента стремятся изолировать изучаемый объект от побочных влияний, затемняющих его сущность, и представить его в «чистом виде». Таким образом, эксперимент осуществляется, как взаимодействие объектов, протекающее по естественным законам, и одновременно как искусственное, человеком организованное действие.

Своими достижениями наука обязана эксперименту именно потому, что с его помощью удалось органически связать мысль и опыт, теорию и практику. Ценность эксперимента состоит в том, что экспериментатор, используя данный метод, как бы задает самой природе вопросы и получает ответы, а не просто наблюдает за естественным ходом процесса. Всякий научный эксперимент всегда направляется какой-либо идеей, концепцией, гипотезой. Без идеи в голове, говорил И.П. Павлов, не увидишь факта. Принято говорить, что данные эксперимента всегда так или иначе «теоретически нагружены», начиная от его постановки и вплоть до интерпретации результатов. Измерения и описания играют существенную роль в ходе опытного исследования, но они не являются особыми эмпирическими методами, а составляют необходимое дополнение любого серьезного научного наблюдения и эксперимента.

Полученные в результате наблюдения и эксперимента данные обобщаются, приобретая форму эмпирического закона. Логическим методом в этом процессе выступает индукция – логическое умозаключение от единичного к частному и от частного к общему. Индуктивный метод используют при решении задач, связанных с систематизацией, классификацией, научным обобщением. Однако заключения индукции имеют не достоверно истинный, а только правдоподобный, или вероятностный, характер. Эмпирические законы выражают определенную регулярность в функционировании или поведении эмпирических объектов. Таким путем могут устанавливаться законы причинности (детерминистские), которые носят устойчивый и необходимый характер, либо стохастические законы, которые являются вероятностно-статистическими эмпирическими законами, но описываемая ими регулярность имеет не необходимый, а вероятностный, а следовательно, сопряженный со случайностью, характер. Примером стохастического закона в рыночной экономике является закон спроса и предложения.

Объяснение – мыслительная операция, осуществляемая в целях выявления причинной зависимости, закономерности функционирования данного объекта с целью раскрытия его сущности. Объяснение представляет собой весьма сложную поисковую деятельность, которая не обходится без догадок, предположений, гипотез, возникающих в процессе интерпретации опытных данных.

Общенаучные методы теоретического исследования.

Теоретическое познание неразрывно связано с построением различных форм рационального познания, начиная с отдельных понятий и суждений, и кончая теориями и системами теорий в рамках научных дисциплин и междисциплинарных исследований. Для этого наука располагает особыми объектами и методами исследования. Там, где невозможен эксперимент, приходится обращаться к абстрагированию и идеализации, в процессе которых возникают понятия и термины теории, поэтому эти процедуры являются началом теоретической деятельности.

Абстрагирование есть процесс мысленного отвлечения от ряда свойств и отношений изучаемого явления с одновременным выделением интересующих исследователя свойств, прежде всего существенных, общих. Особой разновидностью абстрагирования является процесс идеализации, который представляет предельный переход от реально существующих свойств предметов к свойствам идеальным. Так создаются идеальные объекты, выступающие моделями свойств. К ним относятся весьма популярные модели «абсолютно черного тела», «идеального газа», «абсолютного вакуума» и т.д.

Абстракции и идеализации возникают на аналитической стадии исследования, когда происходит расчленение единого, целостного процесса и начинается изучение его отдельных сторон, свойств и элементов. В результате этого создаются понятия и категории, с помощью которых формулируются суждения, гипотезы и законы. Таким образом, если в начале изучения предмета он является нерасчлененным конкретным целым, то в результате абстрагирования происходит переход от чувственно-конкретного к абстрактному (процедура анализа и абстрагирования). Затем, на завершающей стадии исследования, происходит синтез понятий и суждений об исследуемом предмете, и он предстает в идеальной форме, как мысленно-конкретное знание о предмете. Эта процедура получила название метода восхождения от абстрактного к мысленно-конкретному. На этой стадии теоретического познания мы получаем представление не только об элементах и свойствах изучаемого объекта, но и о характере и порядке его связей, его структуре. Таким образом образуется теория как основная форма научного знания.

К общенаучным методам теоретического исследования относятся: формализация, аксиоматический и гипотетико-дедук­тивный методы, системный и структурно-функциональный подходы.

Формализация представляет собой отражение содержательного знания в знаково-символическом виде – формализованного языка, создаваемого на принципе взаимно-однозначного соответствия с целью исключения возможности неоднозначного понимания.

Аксиоматический метод – способ построения научной теории, в основу которой кладутся некие исходные положения – постулаты (аксиомы), из которых логически путем доказательства выводятся все остальные утверждения данной теории. Самым ярким является пример геометрии Евклида, в котором Р. Декарт видел идеал научной теории.

При выдвижении гипотез пользуются гипотетико-дедук­тивным методом. Следует отметить, что реальный процесс исследования в науке чаще всего начинается не с накопления фактов, как полагают сторонники эмпиризма, а с формулировки и выдвижении проблемы. Именно проблема свидетельствует, что в развитии науки существуют некие трудности, связанные с новыми фактами, которые не поддаются объяснению в рамках имеющихся теорий. Проблемная ситуация анализируется, и в качестве ее пробного решения выдвигается гипотеза или целый ряд гипотез. На этапе выдвижения гипотез возникает необходимость осуществить их оценку с точки зрения критериев: релевантности (т.е. уместности в плане отношения к тем фактам, на которых они основываются), эмпирической проверяемости, совместимости с существующим научным знанием, объяснительной и предсказательной силы. Это позволяет сделать вывод в пользу более перспективной гипотезы. Затем из гипотезы дедуктивно выводятся логические следствия, допускающие эмпирическую проверку, т.е. процедуру верификации. Дедукция – умозаключение, которое осуществляет переход от общего к частному, более конкретному знанию.

Следующий шаг – сама процедура проверки выведенного следствия эмпирическим путем – верификация (понятие, введенное К. Поппером). Выдвижение гипотез выполняет важнейшую эвристическую функцию науки. Кроме того, в соответствии с принципом фальсицируемости, научная теория должна проверяться на прочность в процессе выдвижения рискованных предположений, что, по мнению К. Поппера, дает импульс к дальнейшему развитию научного знания, не позволяя ему окостенеть в рамках однажды сложившихся научных представлений и канонов. Таким образом, при выдвижении научных гипотез, поиске законов, построении и проверке теорий ученые руководствуются теми или иными методами, приемами и нормами, которые в своей совокупности и составляют эвристический метод исследования.

К числу теоретических методов относятся также моделирование, метод аналогии и мысленного эксперимента. Аналогия (от греч. - соответствие, сходство) – форма логического вывода, когда знание, полученное при рассмотрении какого-либо объекта («модели»), переносится на другой, менее изученный либо менее доступный для исследования объект. Заключения по аналогии являются правдоподобными, то есть не обладают той же силой необходимости, как дедуктивные выводы. Моделирование – метод, основанный на использовании моделей, выступающих в качестве аналога, «заместителя» или «представителя» объекта-оригинала. Между моделью и оригиналом должно обязательно существовать сходство, основанное на отношении подобия, что позволяет делать умозаключеник по аналогии – переноса информации об одном объекте (модели) на другой (оригинал). По характеру модели бывают материальные и идеальные, что определяет особенности двух видов моделирования – материального и идеального.

В современной науке получил широкое распространение мысленный эксперимент как система мыслительных процедур, проводимых над идеализированными объектами. Мысленный эксперимент выступает как теоретическая модель реальных экспериментальных ситуаций. При этом ученый оперирует не реальными предметами и условиями их существования, а их концептуальными образами. В последнее время для эвристического поиска все чаще применяют концептуальные и математические модели, особенно компьютерный или вычислительный эксперимент.

Системный подход к исследованию получил широкое распространение в научном познании в ХХ в. У его истоков можно видеть разработанную А.А. Богдановым (1873-1928) организационную науку – тектологию, которая, по его замыслу, должна изучать элементы любой системы с точки зрения организованности или дезорганизованности как условий динамического развития или статического состояния всей системы.

При системном подходе любые объекты исследования рассматриваются как элементы некоторой целостной совокупности, связанные между собой определенными отношениями, которые образуют внутреннюю структуру системы. Важнейшим свойством системы признается ее целостность – свойство, которое возникает только в результате взаимодействия составляющих ее элементов, его еще называют эмерджентным, поскольку отдельные элементы системы им не обладают. Следствием этого является принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих ее элементов и частей. Наряду со структурой выделяют другое качество системы - ее иерархичность, то есть существование различных взаимосвязанных структурных уровней в ее организации. Третьим важнейшим свойством систем является их открытость, то есть степень связанности с внешней средой. Если внешняя среда воздействует на систему, а она не откликается, то такую систему условно называют закрытой. Стационарность – следующее важной свойство систем. Однако полностью стационарных как и полностью закрытых систем в природе не бывает, поэтому обычно определяют некий временной интервал, в рамках которого система может считаться стационарной, - это стабильный период ее функционирования. В связи с этим говорят о таком свойстве системы как устойчивость, выраженная в способности системы возвращаться в равновесное состояние после прекращения внешних воздействий. Свойство системы сопротивляться воздействию окружающей среды характеризуется инерционностью.

Принцип системного анализа находит применение в современном естествознании, физике, информатике, биологии, технике, экологии, экономике, управлении и т.д. Однако фундаментальная роль системного подхода заключается в междисциплинарных исследованиях, поскольку с его помощью достигается единство научного знания. Это метод позволяет исследовать любую проблему, рассматривая ее как своеобразную систему, во взаимосвязи с другими проблемами, учитывать как внешние, так и внутренние связи и аспекты ее рассмотрения.

Теория как систематизированная форма знания, когда ее применяют к изучению некоторой сферы реальности, в свою очередь, выступает в качестве метода исследования.

Дата добавления: 2014-12-27