Контрольные вопросы
Укажите два подуровня эмпирического исследования.
Что такое верификация?
Что такое фальсификация?
Что такое наблюдение?
Назовите структурные элементы наблюдения.
Что такое описание?
В каком виде могут быть представлены результаты наблюдения (описания)?
Перечислите требования к научному описанию.
Что такое измерение?
Что такое эксперимент?
Что такое факт?
Поясните высказывание «факты нагружены теорией».
Тема 16. Теоретические методы познания
Структура теоретического исследования. Абстрагирование и обобщение. Анализ и синтез. Индукция и дедукция. Гипотетико-дедуктивный метод.
Структура теоретического исследования. Исходя из двух уровней научного знания, в структуре теоретического исследования, подобно эмпирическому исследованию, также можно выделить два подуровня. Первый подуровень включает частные теоретические модели и законы, которые выступают в качестве теорий, относящихся к достаточно ограниченной области явлений. Второй подуровень составляют различные научные теории, включающие частные теоретические законы в качестве следствий (частных случаев), выводимых их фундаментальных законов теории1.
Цель теоретического исследования – установление законов и принципов, позволяющих систематизировать, объяснять и предсказывать факты, установленные в ходе эмпирического исследования. Для достижения этой цели используются две группы методов теоретического исследования. К первой группе относятся методы, которые, будучи отнесены к методам теоретического исследования, используются и в рамках эмпирических исследований. Такое специфическое положение этих методов объясняется тем, что они связаны с универсальными приемами мышления, способами мысленного представления предметной действительности. Следовательно, мышление и на эмпирическом, и на теоретическом уровне невозможно без их участия.
Первую группу теоретических методов составляют: абстрагирование и обобщение, анализ и синтез, индукция и дедукция.
Вторую группу методов теоретического исследования составляют методы, в большей мере связанные с теоретическим познанием, так как именно на их основе осуществляется построение теорий. По мере накопления научных знаний о некоторой области действительности возникает потребность в объединении этих знаний в единую логически стройную систему, подчиненную единым принципам. Это достигается построением научной теории. Научная теория – это система идеальных образцов, отражающих всю совокупность необходимых свойств и связей объектов, взятых в их естественной взаимозависимости. В теории каждое понятие, положение занимает строго определенное место и необходимым образом связано с другими понятиями, положениями. Построение научной теории как особого рода задачи требует и особых методов.
К методам построения научной теории (второй группе методов) относятся: метод восхождения от абстрактного к конкретному, метод единства исторического и логического, метод идеализации, системно-структурный метод.
Абстрагирование и обобщение. Абстрагирование – это мысленное конструирование объекта, заключается в отделении существенных черт предмета от несущественных и отвлечении от несущественных характеристик, что позволяет отчетливо представить в мысли о предмете (образе предмета) единство его существенных характеристик. При этом существенными могут быть признаны характеристики предмета, отвечающие целям познания и исследования, конструирования и преобразования предмета. Абстрагирование ведет к двойственному результату.
С одной стороны, отвлечение от несущественных свойств предмета «обедняет» конкретно-образное (чувственно-образное) представление о предмете, упрощая и схематизируя мысленное представление. С другой стороны, абстрактное представление предмета «обогащается» по сравнению с чувственно-конкретным знаково-символическим содержанием. Абстрактный объект, конструирующийся в результате применения метода абстрагирования, может интерпретироваться (наполняться смыслом) на множестве ему подобных объектов.
Метод (операция) абстрагирования может применяться как к реальным, так и абстрактным объектам. При этом мы как бы удаляемся от богатства свойств исходного объекта. И это – единственный путь мысленного представления широкого класса объектов и их общей сущности (внутренне присущих объектам закономерностей строения). Роль полученной в итоге абстракции состоит в том, что она позволяет в познании назвать казавшиеся ранее разными предметы одним именем, заменить сложное простым, классифицировать многообразие по общим признакам, то есть выйти в итоге к обобщению и формулировке закона1.
Различают следующие виды абстрагирования2.
Абстрация отождествления – это абстракция, в результате которой выделяются общие свойства и отношения изучаемых предметов, образуются соответствующие им классы на основе установления равенства предметов в данных свойствах и отношениях. Посредством абстракции отождествления различные предметы объединяются в множество, становясь неразличимыми в некотором свойстве P, поскольку мы начинаем рассматривать эти предметы лишь с точки зрения данного свойства, а от остальных свойств, которыми они отличаются друг от друга, абстрагируемся.
В логическом отношении в основе абстракции отождествления лежит аксиома свертывания: множеству М, состоящему из некоторых элементов х, может быть поставлено в соответствие свойство Р, которым обладают элементы х, и наоборот. Например, свойству (предикату) «быть в стиле барокко» соответствует некоторое множество «произведения стиля барокко».
Изолирующая, или формальная абстракция – отвлечение от изучаемых предметов некоторых свойств и отношений, которые начинают рассматриваться как самостоятельные индивидуальные предметы, существующие независимо от их материальных носителей. («красота», «радиоактивность», «функциональность», «мышление» и т.п.). Именно результат формальной (изолирующей) абстракции получил название абстрактного объекта. В процессе познания мы оперируем абстрактными объектами так, как если бы они существовали независимо от материальных носителей. Например, утверждаем, что «мышление связано с волей». Абстрактные объекты позволяют нам в рассуждениях игнорировать те свойства и отношения материальных носителей, которые не относятся к существу обсуждаемого объекта.
Обобщение – это операция перехода от единичного факта или явления к классу фактов или явлений. Различают индуктивное обобщение как переход от частного суждения об одном факте к общему суждению о множестве фактов на основе отождествления свойств, и генерализирующее обобщение как переход от понятия с меньшим объемом к понятию с большим объемом.
Обобщение широко используется как в научном познании при образовании понятий, так и в художественном творчестве при формировании обобщенных художественных образов.
Абстрагирование и обобщение являются взаимодополняющими методами теоретического познания.
Анализ и синтез. Анализ – это прием мышления, связанный с разложением изучаемого объекта на составные части, стороны, тенденции развития и способы функционирования с целью их относительно самостоятельного изучения. Синтез – прямо противоположный прием, заключающийся в объединении полученных в результате анализа частей в системное целое, причем особое внимание уделяется выявлению существенных связей и отношений, организующих полученную целостность. Заметим, что анализ акцентирует то специфическое, что отличает части друг от друга; синтез, напротив, акцентирует общее, благодаря которому части связываются в единое целое.
Анализ и синтез выступают как взаимосвязанные операции мышления, имеющие решающее значение для понимания внутреннего устройства (сущности) предмета познания.
Синтезируя полученные в ходе анализа результаты, мы пользуемся методами абстрагирования и обобщения, чтобы в итоге синтеза получит существенное представление о целостном объекте исходя из конкретно поставленной задачи. Результаты синтеза оформляются часто как программы, схемы, карты, планы. Например, осуществляя анализ градостроительной ситуации, архитектор синтезирует его результаты в градостроительном плане.
Индукция и дедукция. Индукция – метод исследования, связанный с движением мысли от частного к общему (от фактов к законам), в основе которого лежит индуктивное умозаключение. Поскольку заключение, сделанное на основе индуктивного умозаключения, может быть как истинным, так ложным, постольку в общем случае индуктивное заключение носит характер гипотезы. В современной индуктивной логике принято различать собственно логическую часть и методологическую часть учения об индукции. Методологическая часть учения об индукции переносится в область приложений индуктивной логики и рассматривается в связи с выработкой оценки вероятности (степени подтверждения) гипотез.
Дедукция – метод исследования, связанный с движением мысли от общего к частному, в основе которого лежит дедуктивное умозаключение. Дедуктивное умозаключение является логическим выводом, который представляет собой переход от посылок к заключению на основе применения правил логики. Исходя из этого дедукция, как опосредствованный способ получения знания, не только противопоставляется индукции, но и непосредственным способам познания (наблюдение, эксперимент).
На основе дедукции дается научное объяснение. Если объясняемое явление (экспланандум) заранее дан, то его можно объяснить через общий закон (эксплананс), выводя экспланандум из эксплпнанса. Например, объяснить, почему это сооружение гармонично, можно дать следующим образом: «Все сооружения, построенные согласно «золотому сеению» – гармоничны». Это сооружение построено согласно «золотому сечению», поэтому оно гармонично».
Изучение дедукции как процесса логического вывода – основная задача современной (математической) логики. Если говорят о законах и правилах логики, то прежде всего имеют ввиду законы и правила дедукции. Правила индукции, рассматриваемые как правила обобщения, чаще относят к методологии науки, а не к логике.
Гипотетико-дедуктивный метод. Все эмпирические науки опираются преимущественно на индуктивный метод. Однако в современном научном познании значительно возросла роль дедукции. Это связано с тем, что современная наука и инженерная практика сталкиваются с объектами, недоступными чувственному восприятию, что заставляет прибегать не столько к реальным, сколько к мысленным экспериментам.
Классическая наука (естествознание) опирается на гипотетико-индуктивный метод, что и отличает ее способ аргументации от математического (логического) и обыденного способов обоснования.
ПРЕДПОСЫЛКИ (аксиомы) = Достоверные
истины
Дедуктивный вывод согласно
правилам логического вывода
Выводимые УТВЕОЖДЕНИЯ (теоремы) = Достоверное
(истинное)
знание
Рис. 35.
Полагается, что дедукция не ведет к новому знанию, поскольку ее утверждения – это следствия уже неявно содержащиеся в предположениях.
В обыденной жизни мы часто используем аргументацию, основанную на обобщении утверждения о конечном числе случаев определенного вида на все случаи этого вида, то есть индукцию (Рис. 35). Например, в течение пяти лет мы наблюдаем, что в соседнем парке весной появляются скворцы. Индуктивным будет утверждение, что каждую весну в этот парк прилетают скворцы. Проблема такого рода аргументации в том, что независимо от того, как много нами проведено наблюдений, отношение между числом проведенных наблюдений и числом возможных наблюдений будет похожим на отношение между конечным и бесконечным множеством. Это означает, что индуктивные утверждения могут быть опровергнуты, но никогда не могут быть полностью подтверждены1.
Таким образом, вероятные выводы, полученные индуктивным путем, несут новое знание, но истинность этого знания не может быть полностью подтверждена. Тем не менее естественнонаучное мышление, стремящееся к новому знанию, осуществляет критику дедуктивного метода, подчеркивая именно его бесплодность.
Достоверное = Утверждение о конечном числе
знание случаев определенного вида
Индуктивный вывод согласно Проверка с помощью
правилам логического вывода дедукции и наблюдения
Вероятное = Утверждение о всех
знание случаях определенного вида
Рис. 36.
Дедукция приобретает новое и чрезвычайно важное значение в научной аргументации, когда становится частью динамической комбинации гипотез, дедуктивных выводов и наблюдений; такой «динамический агрегат» получил название «гипотетико-дедуктивный метод» (Рис. 37).
На практике гипотетико-дедуктивное исследование является непрерывно развивающимся циклом переходов между выдвигаемыми гипотезами, дедуктивными выводами из них, проверками выводов на основе наблюдений и экспериментов. Исходя из гипотезы, мы вводим определенные утверждения о вещах1, которые должны подтверждаться в наблюдении (эксперименте), если гипотеза верна. Таким образом, дедукция становится частью процесса проверки гипотезы2.
1
Выдвижение гипотезы 2
Дедукция
проверяемых
утверждений
3 Наблюдение
(Эксперимент)
Подтверждение или
опровержение
гипотезы
4
Подтверждение или
опровержение
дедуктивных утверждений
Рис. 37.
Гипотезой называется предположение о причине, обуславливающей соответствующие явления, о той или иной необходимой связи между явлениями. Научная гипотеза должна отвечать следующим требованиям:
1) опираться на все касающиеся исследуемой области факты;
2) учитывать установленные наукой и подтвержденные практикой положения;
3) объяснять известные факты;
4) быть способной предсказывать новые факты;
5) допускать возможность эмпирической проверки.
Если предположение выдвигается на начальной стадии исследования, его называют «рабочей гипотезой»1. Рабочая гипотеза – исходный пункт научного исследования, дающий основание для обобщения и формулирования более общих гипотез. На основе рабочих гипотез решаются следующие задачи:
группируются факты наблюдения;
описываются явления;
дается сравнительная характеристика явлений;
сопоставляются свойства;
выдвигается предположение об общих и специфических свойств объектов;
выдвигается объяснение этих свойств.
Разработка гипотезы включает следующие этапы:
выдвижение (начальная формулировка) гипотезы;
развитие гипотезы (дополнение гипотезы новыми допущениями);
анализ фактов;
выведение возможных следствий из гипотезы;
проверка гипотезы (доказательство, обоснование, проверка, критика);
выдвижение новой гипотезы.
Гипотеза, являясь средством теоретического познания, выдвигается на основе проблемной ситуации. Проблемная ситуация может быть зафиксирована следующим образом: обнаруживаются факты из некоторой предметной области, которые не объясняются в рамках теоретической конструкции, описывающей эту область. Факты складываются в эмпирический материал, объяснение которого не предусмотрено понятийным аппаратом и закономерностями данной теоретической конструкции. Выдвигаемая гипотеза формулируется так, чтобы дать объяснение этим новым фактам, исходя из концептуального аппарата данной теории. Выдвигаемая гипотеза может быть направлена:
на уточнение понятий данной теории;
на пояснение возможностей использования некоторых теоретических конструкций на объяснение новых фатов.
Если такой первоначальной гипотезы, направленной на уточнение терминологии, оказывается недостаточно, исследование переходит в следующий этап – этап анализа фактов.
Анализ фактов имеет своей целью среди множества фактов выявить, описать и оценить именно те, которые не объясняются данной теорией. В процессе этого анализа факты сортируются, каталогизируются. В множестве фактов F выделяется подмножество f1, f2, f3 ... fn таких, которые создали анализируемую проблемную ситуацию. В ходе анализа фактов в выделенном подмножестве выявляется множество признаков этих фактов – a1, a2, a3 ... an, которые характерны для этих фактов. Далее анализ предполагает выявление такого признака, который характерен для всех фактов подмножества f. Допустим, это признак ai. На этой основе делают гипотетико-дедуктивное заключение, что именно этот признак несет ответственность за то, что данные факты не находят адекватного объяснения концептуальным аппаратом данной теории.
При обнаружении недостаточности концептуального аппарата исходной теории научное исследование переходит в этап развития гипотезы. Развитие гипотезы состоит в том, что в ее состав включаются не только терминологические допущения, но и допущения, имеющие концептуальный характер. Например, может быть сформулировано допущение о необходимости развития теоретической конструкции, о расширении логической или математической базы теории, предположение о необходимости переформулирования оснований (постулатов) теории. Подобные допущения становятся поводом для логического моделирования новой теории.
На этом этапе гипотеза, инициирующая переструктурирование или развитие теории, нуждается в том, чтобы были выявлены и оценены все последствия из нее. Выводимые из гипотезы следствия должны отвечать следующим требованиям:
множество возможных следствий из гипотезы должно быть полным;
возможные следствия должны охватывать предметную область, которая описывается данной теорией;
следствия не должны противоречить основаниям теории;
следствия не должны противоречить основным научным принципам;
следствия не должны быть взаимно противоречивыми;
возможные следствия должны дать объясняющую процедуру, которая удовлетворительным образом сопоставит новые факты и постулаты (основания) теории.
Если следствия удовлетворяют данным требованиям, то гипотеза становится рабочим инструментом данной теории. Теория включает истинное знание, поэтому истинность гипотезы, включаемой в теорию, должна быть проверена на истинность1. Для доказательства истинности гипотезы каждое ее следствие должно быть верифицировано и фальсифицировано.