Тема 6. Методологические основания

НАУЧНО – ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

- диалектика теоретического и эмпирического знания в НПД

- методологический «лизинг» в научно-познавательной деятельности

- системная методология восприятия и осмысления мира

- системные основания горной технологии

6.1. Диалектика теоретического и эмпирического знания в научно- познаваемой деятельности

ЭМПИРИЯ [< гр. empeiria– опыт] – 1) человеческий опыт, восприятие внешнего мира посредством органов чувств; 2) наблюдение осуществляемое в обычных естественных условиях, в отличие от эксперимента.

Эмпирический– основанный на опыте.

ЭКСПЕРИМЕНТ [<лат.experimentumпроба, опыт] – 1) научно поставленный опыт, наблюдение исследуемого явления в точно устанавливаемых условиях, позволяющих следить за ходом явления и многократно воспроизводить его при повторении этих условий; 2) вообще опыт, попытка осуществить что-либо.

ТЕОРИЯ – умозрение, умозаключение, заключение из чего либо, не по явлению на деле, а по выводам своим. В. Даль.

Наше знание формируется на мысли, т.е. на способности судить об отсутствующих вещах по имеющимся в наличие вещам. Одно вызывает другое или ассоциируется с ним, потому, что мы обладаем способностью памяти. Однако если ограничиться простой повторной смежностью фактов, наше знание останется чувственно-эмпирическим (например, наши рассуждения о погоде на завтра по закату сегодня).

Подобным образом полученные знания множатся, исчезают вместе с их носителями, накапливаются в виде книжной или другой знаковой информации. Многие отрасли знания (культуры), такие как медицина, психология, социология, а так же техника широко пользуются ими. Они остаются таковыми, пока мы не зададимся вопросами ПОЧЕМУ, КАК, не постараемся вскрыть внутренние связи и закономерности между отдельными явлениями и их совокупностями. Только тогда знание приобретает научную форму.

Эмпирический вывод идет по желобкам и бороздкам, которые оставляет привычка, и не имеет следа, по которому идти, когда бороздки исчезают. Практическое знание помогает человеку действовать только в определенных известных условиях, с которыми он встречался раньше, научная мысль помогает ему действовать в различных условиях, с которыми он раньше не встречался. И это зашло так далеко, что давно уже определяют научное мышление, как «приложение прошлого опыта к новым условиям» и им должен обладать каждый, кто ориентируем себя на жизненный успех.

Научный метод в познании заменяет простую повторную смежность и совпадение отдельных фактов открытием одно значительного факта (в виде причины). Достигает этой замены, анализируя, разбивая грубую цельность фактов наблюдения на известное число более тонких процессов, в отдельности недоступных непосредственному восприятию.

В замене простой повторной смежности и в сознательности искусственного изменения условий одного за другим - кроется коренное отличие эксперимента от естественного наблюдения. Осознанность проявляется, прежде всего, в том, что для намечаемых изменений используется генерируемые по аналогии предположения, идеи, которые надлежит подтвердить. Даже небольшое число экспериментальных наблюдений может вызвать объяснение, развить гипотезу или теорию. Таким образом, «наблюдения, производящиеся путем изменения условий на основании какой-либо идеи или теории, составляют суть эксперимента» (Д. Дьюи). Эмпирический метод неизбежно преувеличивает влияние прошлого, экспериментальный научный метод выделяет и расширяет возможности прогнозирования будущего. Только на этой основе можно оценить значение и роль теоретического исследования, в частности, в наше время. Всегда, и особенно в современных условиях, теоретическое естествознание создает возможности для опережающего отражения действительности по отношению к тем формам ее практического освоения, которые существуют до теоретического знания, и независимо от него.. Ибо… проектно- конструкторская функция научного познания в виде методологии и технологии может успешно осуществляться только в той мере, в какой наука способна давать объективно- истинное знание действительности, познавать природу глубже, вернее и полнее.

На современном этапе наука предстает как дисциплинарно организованное знание. В ней можно обнаружить различные формы знания: эмпирические факты, законы, принципы, гипотезы, теории различного типа и степени общности и т.д. Все эти формы могут быть отнесены к двум основным уровням знания: эмпирическому и теоретическому. Соответственно можно выделить два типа познавательных процедур, порождающих эти знания.

Небольшой вывод для себя: эмпирическое не всегда тождественно чувственному, а рациональное - теоретическому. Ранее эти два понятия отождествляли.

Первой, начальной ступенью научного познания является получение соответствующих данных об исследуемом объекте, установление фактов, дающих определенную информацию о свойствах и связях.

Факты - это воспринятые человеком и зафиксированные в определенной форме те или иные стороны, моменты действительности.

Важнейшей особенностью научного факта является его истинность, допускающая опытную проверку. Факты составляют эмпирический базис науки. Лишь опираясь на них, ученый может проникнуть в сущность исследуемого явления. Для получения необходимых фактов в науке используются такие методы познания, как наблюдение, эксперимент, моделирование

Наблюдение представляет собой целенаправленное, преднамеренное восприятие явлений. Оно предполагает предварительную постановку цели, определение способов ее осуществления и контроля над поведением объекта. Ведущую роль в наблюдении играют органы чувств человека. Принято различать наблюдения непосредственные и опосредованные. Успешное применение приборов для исследования свидетельствует о том, что принципиально ненаблюдаемых явлений не существует. В современном научном исследовании эти два вида наблюдения выступают в качестве сторон сложного единого процесса получения информации о свойствах и связях исследуемого объекта.

Описание представляет собой фиксацию в той или иной форме результатов наблюдения. Используются естественные и искусственные средства выражения информации: научные понятия, знаки, схемы, графики и т. д. Важнейшими требованиями к научному описанию являются: точность, логическая строгость и простота.

В процессе наблюдения субъект отражает и фиксирует качественные и количественные характеристики объекта, в этой связи описание делится на два вида качественное и количественное.

Качественное описание – описание свойств, процессов, явлений характерных для объекта исследования.

Количественное описание имеет дело с более или менее точным выражением меры отдельных сторон объекта.

Измерением называется познавательная операция, обеспечивающая численное выражение измеряемых величин. Оно осуществляется благодаря соотношению, сравнению измеряемого свойства или стороны наблюдаемого объекта с тем или иным образцом, принятым за единицу измерения, и поэтому позволяет зафиксировать не только свойства, но и определенные отношения объекта. Измерение бывает двух видов: прямое и косвенное.

Используя известное подобие, эксперимент может проводиться не на самом объекте, а на другом, который в том или ином отношении сходен с первым, воспроизводит те или иные его свойства или связи. Данный вид эксперимента называется модельным экспериментом, а сам метод исследования моделированием.

Моделирование представляет собой воспроизведение определенных свойств и связей исследуемого объекта в другом, специально созданном объекте — в модели с целью их более тщательного изучения. Модели бывают материальные и идеальные. Идеальные модели представляют собой мысленные конструкции, теоретические схемы, воспроизводящие в идеальной форме свойства и связи исследуемого объекта. Эти модели фиксируются при помощи определенных знаков, рисунков и других материальных средств.

Важнейшей особенностью модели является сходство с оригиналом в тех свойствах, связях, которые подлежат исследованию. Именно данное обстоятельство и служит основанием для переноса знаний, полученных при исследовании модели, на сам оригинал.

Формой (стилем) мышления, осуществляющего такой перенос, является аналогия.

Аналогия представляет собой умозаключение, в ходе которого на основе сходства объектов в одних свойствах, связях делается вывод об их сходстве и в других свойствах, связях. Подобная форма мышления применяется обычно тогда, когда субъект, сравнивая достаточно исследованное явление с другим, подлежащим исследованию, обнаруживает их сходство в целом ряде существенных признаков. Учитывая это, он делает заключение о том, что исследуемый объект подчиняется закономерностям, свойственным первому явлению.

Основанием для такого предположения является тот факт, что между свойствами, присущими предметам, имеются необходимая связь и взаимозависимость, вследствие чего наличие одних свойств предполагает существование других. Умозаключение по аналогии играет существенную роль в развитии научного познания. Многие важные открытия сделаны путем переноса закономерностей, свойственных одной области явлений, на явления другой области. Хотя перенос свойств, выявленных у модели, на оригинал и имеет некоторое основание, он не гарантирует исследователя от ошибок. Знания об объекте, полученные таким путем, являются вероятностными. Однако, несмотря на это, роль моделирования в современном научном познании все больше возрастает. Оно широко используется в физике, химии, биологии, физиологии, для раскрытия механизмов психической деятельности и в познании социальных явлений.

Факты, устанавливаемые в результате наблюдения, эксперимента, моделирования, не просто фиксируются, они осмысливаются, анализируются. В ходе научного анализа происходит отделение единичного от общего, выявляются устойчивые, повторяющиеся свойства и связи, формируются общие представления и эмпирические понятия, соответствующие выводы, суждения. В качестве методов научного исследования при этом используются сравнение, абстрагирование, обобщение

Сравнение представляет собой выявление тождества и различия в исследуемых явлениях, установление общего и индивидуального (единичного) в объекте. Результаты, полученные в процессе сравнения, оформляются, закрепляются и получают самостоятельное существование благодаря абстрагированию, которое представляет собой выделение определенных свойств и связей исследуемого объекта при отвлечении от других, присущих ему характеристик, не представляющих интереса для субъекта. Выделенные исследователем свойства и связи превращаются в самостоятельные идеальные образования — абстракции и выступают в виде соответствующих эмпирических понятий. Абстрагирование является _важнейшим приемом мыслительной деятельности, применяемый в той или иной форме на всех ступенях развития научного познания.

Абстрагирование осуществляется в органической связи с обобщением. Выделенное в процессе анализа исследуемых фактов, отделенное от своего носителя, объекта, и превращенное в самостоятельный идеальный образ, свойство, благодаря такому мыслительному приему, как обобщение, распространяется на все явления данного рода. В результате возникает общее эмпирическое понятие или представление. Процесс обобщения протекает в форме индукции, которая позволяет на основе фактов, касающихся части явлений, сделать вывод о всех явлениях данного рода.

Выводы, полученные в ходе анализа фактов, сопровождающегося абстрагированием и обобщением, носят проблематичный характер. Субъект еще не знает причин, вызвавших к жизни исследуемые явления, их свойства. Он не в состоянии отделить необходимого от случайного, не может с достоверностью судить о том, всегда ли зафиксированные у объекта свойства будут ему присущи, Все общие положения, сформулированные на этой стадии познания, являются по существу гипотезами.

Гипотеза представляет собой предположение о причине, обусловливающей соответствующие явления, о той или иной их необходимой связи. Однако не всякое предположение о причине или необходимой связи какого-либо явления можно назвать научной гипотезой.

Научная гипотеза должна отвечать ряду требований:

1) опираться на все факты, касающиеся исследуемой области явлений;

2) учитывать установленные наукой и подтвержденные практикой положения;

3) объяснять известные факты;

4) быть способной предсказывать новые факты;

5) допускать возможность экспериментальной проверки.

При выдвижении гипотез о причинно-следственной связи в науке широко используются разработанные Ф. Бэконом и Д.С. Миллем методы: сходства, различия, остатка и сопутствующих изменений.

Метод сходства предполагает отбор ряда случаев, в которых наблюдается исследуемое явление. Необходимо установить, в чем эти случаи сходны. Повторяющиеся моменты предположительно можно считать причиной исследуемого явления.

Метод различия предполагает анализ двух весьма сходных случаев, в одном из которых исследуемое явление наблюдается, а в другом нет. В ходе анализа следует выявить моменты, отличающие случаи, где явление обнаруживается, от другого, где оно не имеет места. Выделенные моменты можно принять за предполагаемую причину рассматриваемого явления.

Метод остатка рекомендует в поисках причины явления d взять для анализа такой объект, в котором наблюдаются явления а, в, с, d и известно, что явление а порождается причиной А, явление в порождается В, с — С. Выявленный в ходе такого анализа остаток — обстоятельство D можно предположительно рассматривать в качестве причины исследуемого явления d..

Метод сопутствующих изменений требует рассматривать исследуемое явление в изменении и при этом фиксировать, какие стороны в объекте соответственно изменяются. Такие стороны можно считать предполагаемой причиной происходящих изменений.

Будучи сформулированной в качестве предположения о причине или о необходимой связи тех или иных исследуемых явлений, гипотеза предполагает выведение соответствующих следствий, одни из которых должны объяснять известные явления, а другие — предсказывать явления еще не известные.

Того, что гипотеза позволяет объяснить ранее установленные научные факты, еще недостаточно, чтобы сделать окончательный вывод об ее истинности, поскольку те же самые явления можно объяснить и другим путем, из других оснований. Ведь одно и то же явление может порождаться различными причинами. Поэтому для окончательного решения вопроса об истинности той или иной гипотезы необходимо, опираясь на нее, предсказать новые, не известные еще явления и вызвать их к жизни, создав соответствующие условия.

Для достраивания гипотезы широко используется мысленный эксперимент, представляющий собой создание таких комбинаций из мыслительных образов, которые позволяют выделить процесс в чистом виде и уяснить сущность исследуемого явления. Ситуация, создаваемая посредством мысленного эксперимента, как правило, практически неосуществима, однако она отражает (правда, в идеализированной форме) определенные свойства и связи действительности, дает наглядное представление о процессе, протекающем в идеализированных условиях, и тем самым позволяет убедиться в истинности проверяемой гипотезы.

Говоря о методах проверки гипотезы, способах ее превращения в истинное знание, следует подчеркнуть, что главным из них является практика, практическое осуществление вытекающих из нее следствий.

По мере накопления знания возникает потребность объединить все эти знания в единую логически стройную систему, вывести их из единого принципа. Данная познавательная задача решается благодаря построению теории.

Теория представляет собой систему идеальных образов, отражающих всю совокупность необходимых свойств и связей объекта, взятых в их естественной взаимозависимости.

При построении теории широко используется аксиоматический метод. Устанавливается набор исходных положений (аксиом, постулатов), затем по строго определенным правилам из них выводятся другие положения, из этих — третьи и т. д. вплоть до построения целостной, логически связанной системы знания.

В результате широкого использования аксиоматического метода при построении формальных систем он превратился в метод построения формализованных систем.

Формализованная аксиоматическая система строится как определенный формализованный язык. Термины, на основе которых формулируются аксиомы, превращаются в исходные знаки, а они по особым правилам соединяются в основные формулы, выступающие в роли аксиом. Из этих формул выводятся другие, производные формулы, и таким образом шаг за шагом создается абстрактная знаковая модель, которая, будучи интерпретированной применительно к той или иной области действительности, становится определенной теорией, теоретическим знанием.

Построение научной теории часто осуществляется гипотетико-дедуктивным методом, суть которого заключается в том, что создается система дедуктивно связанных гипотез, а из них выводятся соответствующие суждения, подлежащие эмпирической проверке. Различаются два вида гипотетико-дедуктивного метода. Один из них имеет дело с построением содержательных гипотез, второй — с построением формальной системы, требующей соответствующей интерпретации.

При разработке научной теории широко используются такие методы научного исследования, как идеализированное и знаковое моделирование, выделение исследуемого процесса в чистом виде, введение идеализированных объектов («идеальный газ», «идеальный математический маятник», «абсолютно упругое тело», «абсолютно черное тело», «точка», «прямая», «плоскость» и т. д.). Все эти приемы научного познания способствуют отделению необходимого от случайного, существующих в органическом единстве. Они способствуют выражению в системе идеальных образов необходимых свойств и связей, составляющих сущность исследуемых объектов.

Логические особенности теории идентичны гипотетическим логическим основам, но они более строгие. Выделяют следующие признаки теории, уточняющие общий – главный признак: системность знания, входящего в состав теории.

Первый признак – принадлежность ее понятий к одной предметной области. Именно предметной, а не объектной, поскольку один и тот же объект может быть предметом разных наук, а, следовательно, разных теорий.

Второй признак теории как системы теоретического знания – состав (число) категориальных понятий теории - должен быть ограниченным.

Третий признак – признак системности - наличие у данной совокупности знания такого свойства или отношения, которое не присуще каждому элементу этой совокупности в отдельности, но присуще ей в целом.

Ниже в таблице сведены основные положения изложенного материала.

УРОВНИ НАУЧНОГО ЗНАНИЯ
Эмпирический					Теоретический
Стиль мышления
Чувственно-эмпирический	используя повторную смежность явлений		Рациональный (содержательный)		по аналогии, используя системную взаимосвязь явлений
Рациональный	по аналогии, используя системную взаимосвязь явлений		Абстрактный (формальный)		Надсистемный
Методы и приемы формирования и представления знаний
Наблюдение		пассивное	Сравнение			На уровнях:
		активное				- единичного - особенного - общего - всеобщего
Эксперимент		физический	Абстрагирование на основе: анализа, синтеза
		мысленный
Моделирование		натурное	Обобщение в форме индукции, дедукции
		математическое
Описание		качественное	Описание (в виде)			гипотеза
		количественное				теория
Средства описания, представления информации
знаки, схемы, графики, таблицы		термины, понятия суждения	теоретические конструкты			формулы, программы, алгоритмы
Измерение
непосредственное опосредованное
Методы формирования гипотез и теорий
Метод сходства, метод различия, метод остатка
Оценочные параметры научного знания
Требования к гипотезе и теории				Характерные признаки теории:
1) опираться на все факты, касающиеся исследуемой области явлений				Используются понятия, характеризующие определенный предмет
2) учитывать установленные наукой и подтвержденные практикой положения				Полнота охвата отражаемой области действительности
3) объяснять известные факты				Минимум категорийных понятий
4) быть способной предсказывать новые факты				Объяснение и предсказание свойств и связей объекта
5) допускать возможность экспериментальной проверки				Системность строения

Работа с содержанием таблицы может быть представлена как оценка осмысления проблематики эмпирического и теоретического в научном познании.