m1002

1

Ш32

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

С.А. ШАХОВ, Т.Л. РУДАЯ

СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

Методические указания к практическим занятиям

Новосибирск

2014

УДК 168:54(076.5) Ш32

Ш а х о в С.А., Р у д а я Т.Л. Структурная организация и мето-

ды научного познания: Метод. указ. к практ. занятиям. – Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2013. – 19 с.

Рассмотрены основные причины и закономерности развития науки, методы научного исследования. Для закрепления изучаемого материала приведена практическая работа.

Предназначены для студентов I–II курса всех специальностей очной и заочной форм обучения, изучающих дисциплину «Концепции современного естествознания».

Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры «Химия».

О т в е т с т в е н н ы й р е д а к т о р д-р техн. наук, проф. С.А. Шахов

Р е ц е н з е н т завкафедрой «Физика» канд. техн. наук, доц. И.И. Рогов

© Сибирский государственный университет путей сообщения, 2014

© Шахов С.А., Рудая Т.Л., 2014

2

1. Общие представления о становлении и структуре научного знания

1.1. Становление научного познания

Принято считать, что научное знание зарождалось в VI– IV вв. до н. э. и было связано с появлением первых научных школ в Древней Греции. Первыми учеными-естествоиспытателями и философами были представители милетской школы Фалес (624– 547 гг. до н. э.), Анаксимандр (610–546 гг. до н. э.) и Анаксимен (585–525 гг. до н. э.). Название школы произошло от имени города Милет, расположенного на полуострове Малая Азия.

Представители милетской школы впервые в истории поставили вопрос о материальном первоначале (субстрате, субстанции) всего сущего и, используя строгую систему логических доказательств, пытались разработать естественно-научную картину мира. Так, родоначальник греческой науки Фалес (Фалес Милетский) субстанцией мира, его первоначалом считал воду, утверждая, что все вещи возникают из воды и, разрушаясь, вновь превращаются в воду. Вода вечна, а образующиеся из нее вещи и явления временны и преходящи. В отличие от Фалеса его ученик Анаксимандр считал первоматерией не воду, а апейрон – неопределенную по отношению к любым из возможных своих состояний материю. По его мнению, апейрон – это вечное и бесконечное, находящееся в непрерывном движении единое материальное начало, источник конкретных вещей и явлений. Все вещи и явления возникают из апейрона и, прекращая свое существование, снова превращаются в апейрон.

Наряду с научными школами м а т е р и а л и с т и ч е с к о г о направления в Древней Греции существовали и школы и д е а л и - с т и ч е с к о г о толка. Значительный вклад в развитие идеалистической философии внес Платон (427–347 гг. до н. э.). За первичное Платон признавал мир вечных, самостоятельно существующих духовных сущностей, идей. Материальный же мир он считал вторичным, производным от мира идей. Историческая ценность платоновского учения заключается в требовании точности определений, в подчеркивании важности общих понятий для позна-

4

ния, в разработке основ активной, действенной стороны человеческого мышления.

Древнегреческая наука представляла собой единую, нерасчлененную науку, содержание которой складывалось из общефилософских положений о мире и высказываний о различных конкретных явлениях природы, т.е. она фактически являлась натурфилософией – философией природы, имеющей характер схоластических и умозрительных исследований, мало связанных с решением практических задач. Историческое значение древнегреческой науки состоит прежде всего в том, что она осуществила переход от мифологического, обыденного, эклектичного и неупорядоченного знания, характерного для миропонимания Древнего Востока, к строгой системе логических доказательств, обоснованных выводов и аргументированной систематизации, использованной в дальнейшем при разработке новой научной методологии познания.

Древнегреческую науку иногда называют преднаукой, имея в виду, что наука в ее современном понимании приобрела присущие ей черты только в XVI–XVIII вв. В этот период идет интенсивный процесс становления так называемой классической науки, социальным стимулом развития которой стало растущее капиталистическое производство. Происходит утверждение науки как производительной силы общества. Основополагающим методом научных исследований становится эксперимент, позволяющий добывать новое знание и проверять адекватность следствий теоретических построений. Наука начинает использоваться в качестве средства покорения человеком природы.

1.2.Определение науки и ее функции

Влитературе встречается большое количество определений термина «наука», обобщая которые можно сказать следующее:

наука – сфера человеческой деятельности, направленная на выработку и теоретическую систематизацию объективных знаний

одействительности.

Цель науки – описание, объяснение и предсказание процессов и явлений действительности на основе открываемых ею законов.

5

Функции науки:

1)познавательная (расширение знаний об окружающем мире, обществе и человечестве);

2)практическая (развитие новых технологий в производственных силах общества);

3)образовательная (создание новых технологий обучения);

4)мировоззренческая (систематизация знаний об окружающем мире, обществе и самом человеке).

Основные закономерности в развитии науки:

1)преемственность в развитии идей (когда новое сменяет старое, сохраняя в себе некоторые его элементы);

2)дифференциация (выделение новых научных дисциплин) и интеграция (объединение ряда наук);

3)решающая роль практики в развитии естествознания.

С XVI в. начинается интенсивный процесс дифференциации наук на естественные и гуманитарные, а со второй половины XIX в. стали формироваться технические науки. При этом наряду

спродолжающимся процессом дифференциации наук идет и процесс их интеграции. Например, социальная экология является междисциплинарной наукой, интегрирующей достижения естественных, технических и общественных наук.

В настоящее время наука представляет собой совокупность из нескольких тысяч научных дисциплин, представляющих собой сложное и вместе с тем целостное системное образование.

Науки условно делятся на естественные и гуманитарные (табл. 1). Естественные (физика, химия, биология, астрономия и т.д.) изучают объекты и явления природы, их повторяемость, регулярность, динамические и статические закономерности. Высока степень объективности.

Гуманитарные науки (социология, история, право, литература и т.д.) изучают духовную жизнь человека и его социальное бытие. Закономерности носят вероятностный характер. Гуманитарные науки характеризуются определенной субъективностью оценок.

6

Таблица 1

Специфика и различие в методологии естественных и гуманитарных наук

Отличительной особенностью науки от других сфер человеческой деятельности является использование ею научного познания. Познание – это процесс приобретения знаний посредством чувств, разума и интуиции. Оно бывает обыденным, эстетическим и научным. Научное познание отличается использованием научного метода – совокупности принципов и приемов, с помощью которых осуществляется получение нового знания.

Основные черты научного познания:

–обоснованность (доказательность),

–систематизированность,

–высокая степень точности,

–логическая непротиворечивость,

–проверяемая объективность.

1.3. Уровни научного познания действительности

Теоретический уровень опирается на рациональное познание (понятия, суждения, умозаключения) и логические процедуры, результатом чего становится формулировка теорий, законов.

Научная теория – концептуальная система высказываний, отражающая объективные закономерности развития природы и общества. Новые теории возникают, когда есть противоречия либо между двумя старыми теориями, либо между теорией и прак-

7

тикой. Любая теория – это лишь гипотеза, пока она не подтверждена экспериментально.

Гипотеза – научное предположение, выдвигаемое для объяснения какого-либо явления и требующее проверки на опыте. Гипотезу или доказывают, превращая ее в установленный факт, или же опровергают.

Эмпир ический уровень (от греч. empeiria – опыт) – это такой уровень знания, содержание которого получено с помощью опыта (наблюдения, измерения, эксперимента). На этом уровне осуществляется процесс накопления информации об исследуемых объектах и происходит первичная систематизация полученных знаний.

Одним из видов познавательной деятельности, направленным на выработку новых объективных (научных) знаний, является научное исследование.

Научное исследование характеризуется:

1)объективностью (базируется не на наблюдениях и субъективных выводах, а на экспериментах);

2)воспроизводимостью (может быть повторено);

3)доказательностью (должно быть подкреплено фактами);

4)точностью (базируется на измерениях значений определенных характеристик изучаемых объектов и явлений).

Различают два вида научных исследований:

1)фундаментальные – направлены на открытие и изучение новых явлений, изучают базисные структуры мира;

2)прикладные – применяют результаты фундаментальных исследований для решения познавательных и социальнопрактических задач. Их цель – нахождение новых способов использования научных знаний для создания и совершенствования технических объектов и способов производства.

Существенные связи предметов и явлений объективного мира выражаются с помощью законов. Поэтому открытие и формулировка законов составляет важнейшую цель научного исследования.

8

1.4. Методы научного познания

Понятие метод (от греч. methodos – путь к цели) означает совокупность приемов и правил практической и теоретической деятельности, позволяющих воспроизвести, проверить достоверность существующего знания и получить новое. Различают следующие методы научного познания:

1.Всеобщие методы касаются всего естествознания, любого предмета природы. Применяются не только в любой науке, но и в других отраслях человеческой деятельности.

Всеобщих методов в истории познания два: диалектический

иметафизический. При метафизическом подходе вещи и явления рассматриваются как неизменные и независимые друг от друга, а при диалектическом подходе как взаимосвязанные, находящиеся в состоянии постоянного изменения, развития, источником которого признается присущая им внутренняя противоречивость.

2.Общенаучные методы имеют междисциплинарный спектр применения.

3.Частные, специфические методы применяются только в одной науке или даже в отдельном ее разделе в рамках исследования какого-то конкретного явления.

Методы, используемые на теоретическом уровне

Абстрагирование – выделение наиболее полно раскрывающих сущность исследуемого объекта свойств за счет мысленного отвлечения от ряда малосущественных.

Идеализация – мысленное внесение определенных изменений в изучаемый объект в соответствии с целями исследований. Пример идеализации – широко распространенная в механике «материальная точка».

Индукция – вывод, рассуждение от частного к общему, от фактов к некоторой общей гипотезе.

Дедукция – логическое умозаключение от общего к частному, от общих суждений к частным или другим общим выводам на основе законов логики.

Классификация – объединение различных объектов в группы на основе общих признаков.

9

Формализация – замена реального объекта или процесса его формальным описанием с использованием специальной символики.

Аксиоматизация – построение теории на основе аксиом.

Методы, используемые на эмпирическом уровне

Наблюдение – целенаправленное восприятие объекта, события или явления для установления существенных свойств объекта познания.

Описание – фиксация средствами естественного или искусственного языка сведений об объектах.

Сравнение – процесс анализа информации об объекте с целью выявления его сходства и различия с другими объектами.

Измерение – нахождение количественных значений свойств изучаемых объектов с помощью специальных технических средств.

Общенаучные методы, применяемые на эмпирическом и теоретическом уровне познания

Анализ (от греч. analysis – разложение) – разбиение изучаемых предметов или явлений на части и изучение каждой части единого целого отдельно.

Синтез (от греч. synthesis – соединение) – соединение отдельных проанализированных частей предмета или явления в единое целое.

Аналогия – подобие, сходство каких-то свойств, признаков или отношений у различных в целом объектов. В основе метода аналогии лежит сравнение.

Эксперимент – изучение объекта, основанное на активном использовании объекта, или целенаправленное воздействие на него.

Моделирование – воспроизведение свойств объекта на специально созданном его аналоге (модели), позволяющее исследовать процессы, характерные для оригинала, в его отсутствии.

Главная особенность моделирования как метода исследования состоит в том, что это метод опосредованного познания свойств объекта на специально созданном его аналоге (модели), что позволяет исследовать процессы характерные для оригинала,

10