6. Моделирование как средство научного познания

Все виды духовной деятельности человека, в том числе и научной, осуществляются не изолированными индивидами, а являются общественными процессами. Они имеют общественно-исторически сложившиеся способы и средства построения и оперирования объек­тами, их идеализации, фиксации и преобразования. Научно-теоретическое мышление также обладает опре­деленными средствами, о которых мы говорили выше, — символическими и знаковыми системами. Благодаря им, как отмечает М.К. Мамардашвили, происходит «отделение человеком от себя определенной формы субъективной деятельности и вынесение ее вовне в ка­честве вещественного объекта и вещественных условий интеллектуального труда...» [186, стр. 17]. Так строятся

1 «Эксперимент можно определить как воспроизведение явлений в практике человека с целью их научного позна­ния», — пишет п.В. Копнин [151, стр. 245].

идеализированные объекты, воспроизводящие сущест-

венные для практической деятельности стороны дейст-вительности. Теоретическое мышление «означает пре­жде всего создание специфических научных объектов (специфической предметности) и мышление о действи­тельности посредством их, через них» [186, стр. 18—19].

В принципе такое мышление н е и м е е т своим объектом эмпирическое многообразие непосредственно данных вещей — оно подходит к ним через эту специфическую идеализированную предметность и лишь тогда реализует свой собственно научный взгляд. На эту предметность «как бы нанизывается вся масса эмпирически наблюдаемых свойств и связей действи­тельности, которые в этом случае берутся научно, а не каким-либо иным возможным для сознания образом. Человек оказывается в положении исследователя по отношению к ним» [185, стр. 18]. Такое понимание «научной предметности» позволяет преодолеть бытую­щую еще (особенно в педагогических дисциплинах) натуралистическую ее трактовку, связанную с эмпири­ческой теорией познания вообще и с эмпирической теорией понятия в частности.

Материальными средствами идеализации и по­строения научной предметности служат символы и зна­ки, а также их смешанные формы. Символы — это, го­воря словами Гегеля, чувственные представители неко­торого рода (они могут сочетаться со знаками, напри­мер со словесно-знаковым обозначением). Чувственная форма символа подобна тем объектам, которые он представляет. Например, вещественно представленная шкала твердости — это символ определенной упорядо­ченности по отношению к свойству «твердость». Чув­ственная форма самого знака не имеет физического подобия с обозначаемым им объектом (к знаковым системам относятся естественный язык, искусственные научные знаки, например математические)¹.

¹ Согласно представлениям некоторых логиков знаки выполняют особую роль в построении идеализованного предмета. Этот предмет выступает как иерархизированная система замещений объекта знаками, включенными в опре­деленные условия оперирования. Эти системы замещения существуют реально как объекты особого рода [179], [273], [274].

318

319

Особым видом символо-знаковой идеализации в науке служит моделирование. Сейчас этот термин ис­пользуется весьма широко и часто в разных значениях. На наш взгляд, наиболее приемлемым является сле-дующее определение, данное В.А. Штоффом: «Под мо­делью понимается такая мысленно представляемая или 'материально реализованная система, которая, отобра­жая или воспроизводя объект исследования, способна за­мещать его так, что ее изучение дает нам новую инфор­мацию об этом объекте» [347, стр. 19]. Приведем харак­теристику моделирования, данную этим автором, наи­более адекватно выражающую существо этого способа познания.

В.А. Штофф выделяет типы моделей — веществен­ные и мысленные (идеальные). Первые относятся им к сфере деятельности практической, вторые — теорети­ческой. Конечно, правомерно общее подразделение моделей на вещественные и мысленные, но вместе с тем, во-первых, все они относятся к сфере т е о-

ретического познания, во-вторых, и вещест­венные модели служат средством построения идеали-зованного объекта (в этих двух пунктах В.А. Штофф дает, на наш взгляд, неточную квалификацию характе­ра моделей). Вещественные модели допускают пред­метное преобразование, мысленные же, естественно, — лишь мысленное преобразование. Первый тип подраз­деляется на три подтипа: 1) модели, отображающие пространственные особенности объектов (например, макеты), 2) модели, имеющие физическое подобие с оригиналом (например, модель плотины), 3) математи­ческие и кибернетические модели, отображающие структурные свойства объектов. Мысленные модели делятся на: 1) образно-иконические (чертежи, рисун­ки, шары и стержни и т.п.), 2) знаковые модели (например, формула алгебраического уравнения и т.п.). Знаковые модели требуют специальной интерпретации, без которой — сами по себе — они теряют функцию моделей.

Любая модель, по справедливому мнению В.А. Штоффа, должна быть наглядной. Но это своеоб-

320

разная наглядность. Так, своеобразие наглядности ве­щественной модели состоит в том, что ее восприятие неразрывно связано с теоретическим пониманием ее строения. «Наглядность восприятия вещественной мо­дели предполагает вместе с тем значительное участие мышления, применение накопленных теоретических знаний, аккумулированного опыта. Воспринимая мо­дель, экспериментатор... понимает, что в ней происхо­дит» [347, стр. 283-284].

Трудным является вопрос о наглядности знаковых моделей, так как отдельные их элементы никакого сходства с оригиналом не имеют. Вместе с тем, как верно отмечает В.А. Штофф, научные знаковые систе­мы, будь то в математике, химии и т.д., в с т р у к т у-р е своих построений воспроизводят, копируют струк­туру объекта. Например, химическая формула — это знаковая модель, связь и последовательность элемен­тов которой передают характер реальной химической связи, строение вещества. Конечно, как и во всякой другой форме моделей, это воспроизведение приблизи­тельное, упрощающее, схематизирующее реальный объект.

В.А. Штофф приводит слова известного американ­ского ученого Р.Феймана, который говорил: «Хими­ческая формула — это просто картина... молекулы. Когда химик пишет формулу на доске, он, грубо гово­ря, пытается нарисовать молекулу в двух измере­ниях» (цит. по [347, стр. 163]). Аналогичное сообра­жение о математических формулах высказал в свое время выдающийся русский математик П.Б. Чебышев: «Всякое отношение между математическими символа­ми отображает соответствующие соотношения между реальными вещами» (цит. по [16, стр. 37]). Иными словами, знаковые модели отображают связи и отно­шения реальных объектов, и в этом смысле связи и от­ношения между отдельными символами (знаками ма­тематическими, химическими и т.д.) можно считать наглядным выражением оригинала).

Модели, как известно, широко используются в экспериментах. Вместо изучения какого-либо реаль-

321

11-614

ного объекта по тем или иным причинам целесообразно исследовать его заместителя, воспроизводящего объект в том или ином отношении. Исследование та- кого заместителя позволяет получить новые сведения о самом объекте — в этом и состоит главная функция этого заместителя как модели. ум

Но модели — не простые заместители объектов. Условия создания, например, вещественной модели таковы, что «в ней выделены и закреплены в ее эле--ментах и отношениях между ними существенные и не­обходимые связи, образующие вполне определенную структуру» [347, стр. 281]. Модели — это форма науч-ной абстракции особого рода, в которой выделенные существенные отношения объекта за­креплены в наглядно-воспринимаемых и представляе­мых связях и отношениях вещественных или знаковых элементов. Это своеобразное единство единичного и общего, при котором на первый план выдвинуты мо­менты общего, существенного характера.

Следует подчеркнуть, что наглядно-образное, кон­кретно-предметное выражение существенных отноше-ний действительности не есть акт их элементар­ного и первичного «чувственного усмотрения». Модели и связанные с ними модельные представления являют­ся продуктами сложной познавательной деятельности, включающей прежде всего мыслительную переработку исходного чувственного материала, его очищение от случайных моментов и т.д. Модели выступают как продук­ты и как средство осуществления этой деятельности.

При рассмотрении моделирования мы выявили своеобразную форму соединения чувственного и ра­ционального в познании. Вопрос о соотношении этих моментов нуждается в более подробном анализе.