Два уровня научного исследования (научного познания) и краткий путь формирования научного знания.

Научное познание иначе называют научным исследованием.

Наука – не только результат научного исследования, но и само исследование. Она имеет определенную структуру. Выделяют два уровня научного исследования (научного познания) – эмпирический и теоретический (схема 3.13, стр. 21 - Грядовой; стр. 226 - Романов).

Эти уровни различаются, прежде всего, по предмету исследования.

Эмпирическиe исследования направлены на изучение явлений объективного мира, материальных процессов, в то время как теория ориентируется на познании сущности объективных процессов (природных и социальных).

Различаются уровни познания и по методам исследования.

На эмпирическом уровне познания используются наблюдение, эксперимент, описание, составление графиков, таблиц. На теоретическом уровне применяются идеализация, мысленный эксперимент, восхождение от абстрактного к конкретному, аксиоматический и гипотетико-дудуктивный методы.

По результату.

Результат эмпирического исследования – простые причинные и необходимые связи.

Результат теоретического – сложные существенные и закономерные связи.

Теория представляет собой систему логически взаимосвязанных утверждений, презентирующих тот или иной фрагмент изучаемой действительности. Любая теория должна обладать определенным прогностическим потенциалом.

Диалектический подход к взаимодействию теоретического и эмпирического уровня исследований раскрывает их взаимосвязь и взаимообусловленность и указывает путь формирования научного знания.

В естественнонаучном познании следует различать такие элементы его структуры, как фактический материал, почерпнутый из эмпирического опыта; результаты первоначально концептуального его обобщения в понятиях и других абстракциях; основанные на фактах проблемы и научные предположения (гипотезы); «вырастающие» из них законы, принципы и теории, картины мира; философские установки (основания); социокультурные, ценностные и мировоззренческие основы; методы, идеалы и нормы научного познания, его эталоны, регулятивы; стиль мышления.

На основе эмпирических исследований могут быть сделаны эмпирические обобщения. На основе эмпирических обобщений формируется гипотеза (от гр. hypothesis – основание, предположение) – научное предположение. Для формулировки гипотезы, объясняющей эмпирические факты, необходимо все предшествующее знание, касающееся данной проблемы. Научное предположение остается гипотезой до эмпирического подтверждения. После выдвижения определенной гипотезы с целью ее проверки исследование опять возвращается на эмпирический уровень. Для проверки научной гипотезы проводятся новые эксперименты. Если гипотеза выдерживает эмпирическую проверку, то она приобретает статус закона или закономерности, если нет – считается опровергнутой, и поиски иной, более приемлемой, гипотезы продолжаются.

Совокупность нескольких законов, относящихся к одной области знания, называется теорией. В случае, если теория в целом не получает убедительного эмпирического подтверждения, она может быть дополнена новыми гипотезами. Подтвержденная на практике теория считается истинной до тех пор, пока не будет предложена новая теория, лучше объясняющая известные эмпирические факты, а также новые эмпирические факты, которые стали известны уже после принятия первоначальной теории и оказались противоречащими ей. Основной смысл, суть той или иной теории, выражается в концепции. Когда теория еще не выработана, а имеется только главная идея для объяснения определенных событий, то такую идею тоже называют концепцией.

Концепция (от лат. сonceptio – понимание, система) – это определенный способ понимания, трактовки какого-либо предмета, процесса, явления либо ведущий замысел, конструктивный принцип научной деятельности.

Таким образом, каждая теория или гипотеза имеет свою концепцию, свой смысл и свой принцип научной деятельности.

Средства, методология и методы науки.

Естественнонаучное познание невозможно без использования соответствующих средств – способов действия и орудий для осуществления какой-либо деятельности. Язык науки является важнейшим средством изучения природы. Он характеризуется специфической лексикой, определенностью используемых понятий и терминов, стремлением к четкости и однозначности утверждений, строгой логичностью в изложении всего материала, использованием математических методов.

Прогресс научного познания существенно зависит от развития используемых наукой средств наблюдения и экспериментальных установок. Так, создание радиотелескопа стало революционным событием в постижении Космоса, превратив астрономию во всеволновую. Микроскоп открыл человеку новые миры, а современный электронный микроскоп позволяет видеть даже атомы, которые несколько десятилетий назад считались принципиально ненаблюдаемыми и существование которых еще в начале XX века вызывало сомнение. Физика элементарных частиц не могла бы развиваться без специальных установок, подобных синхрофазотронам.

Для проведения экспериментов и наблюдений сегодня активно используются космические корабли, подводные лодки, различного рода научные станции, специально организованные заповедники. Научные исследования требуют приборов и эталонов.

Однако основным средством науки, в частности естествознания, были и остаются ее методы. В научном познании истинным должен быть не только его конечный результат, но и ведущий к нему путь, т. е. метод. Под методом в самом широком смысле слова понимают путь исследования. Методологией именуют систему определенных принципов, приемов и операций, применяемых в той или иной сфере деятельности (в науке, политике, искусстве и т. п.), а также учение об этой системе.

Метод – совокупность правил, приемов, способов, норм познания и действия. Метод организует поиск истины, позволяет экономить силы и время, двигаться к цели кратчайшим путем. Основная функция метода – регулирование познавательной и иных видов деятельности.

В естествознании постоянно происходит взаимообмен методами и приемами исследования. Например, во второй половине XX века полезным оказалось применение методов физики и химии к изучению биологических систем и систем, рассматриваемых в рамках наук о Земле.

Многообразие видов человеческой деятельности обусловливает и многообразие методов. В современной методологии все методы научного познания по степени общности и сфере действия разделяются на философские, общенаучные, частнонаучные, дисциплинарные методы, а также методы междисциплинарного исследования.

Среди философских методов выделяют диалектический и метафизический. Общенаучные подходы и методы – системный и структурно-функциональный, кибернетический, вероятностный, моделирование, синергетический подход и др. получили широкое развитие в науке XX века, выступая в качестве промежуточной методологии между философскими и фундаментальными принципами специальных наук. Частнонаучные методы – методы механики, физики, химии, биологии и т. д.

Кроме того, в науке на разных ее уровнях широко применяются такие методы и приемы, как наблюдение, эксперимент, сравнение, анализ и синтез, индукция и дедукция, абстрагирование, идеализация, аналогия и др.

Основные методы, используемые в науке. Диалектика – учение о наиболее общих законах развития природы, общества и познания и основанный на этом учении метод мышления и действия. В истории философии известны три основные формы диалектики: античная, идеалистическая (немецкая) и материалистическая. Метафизика употребляется в трех основных значениях: 1) как синоним философии; 2) как синоним особой философской науки – онтологии, т. е. учения о бытии как таковом, независимо от его частных видов и в отвлечении от вопросов логики и теории познания; 3) философский метод познания, мышления, противостоящий диалектическому методу как своему антиподу.

Самая характерная черта метафизики как метода – абсолютизация того или иного элемента целого, момента деятельности в любой ее форме. Метафизика (как и диалектика) никогда не была чем-то раз и навсегда данным, она изменялась, выступала в различных исторических формах. Специфика метафизики, характерной для философии и науки XVII-XIX вв. – в. отрицании всеобщей связи и развития явлений. Исторически вторая форма метафизики уже не отвергает всеобщую связь явлений, их развитие, но абсолютизирует какой-либо один аспект. Метафизический способ мышления вполне правомерен и необходим везде, где не требуется рассматривать предмет в развитии и во всех его взаимосвязях.

Абстрагирование – мысленное отвлечение от несущественных свойств, связей, отношений предметов и одновременное выделение, фиксирование одной или нескольких интересующих исследователя сторон этих предметов.

Анализ – метод познания, содержанием которого является совокупность приемов и закономерностей расчленения предметов исследования на составные его части. Прямой, или эмпирический, анализ применяется на этапе поверхностного ознакомления с объектом исследования и дает возможность познать явление, однако недостаточен для проникновения в сущность явлений. Возвратный, или элементарно-теоретический, анализ применяется для достижения сущности исследуемого объекта, позволяя познать причинно-следственные связи и закономерности. Структурно-генетический анализ применяется для выявления в сложном явлении таких элементов, которые представляют самое главное в них, некую элементарную единицу, оказывающую решающее влияние на все остальные стороны сущности объекта. Анализу противопоставляется синтез – метод познания, содержанием которого является совокупность приемов и закономерностей соединения отдельных частей предмета в единое целое. Синтез выступает не как метод конструирования целого, а как метод представления целого в форме единственных знаний, полученных с помощью анализа.

Сравнение – метод научного познания, позволяющий установить сходство и различие изучаемых объектов. Сравнение лежит в основе многих естественнонаучных измерений, составляющих неотъемлемую часть любых экспериментов.

Классификация – метод научного познания, который объединяет в один класс объекты, максимально сходные друг с другом в существенных признаках.

Аналогия – метод познания, при котором происходит перенос знания, полученного при рассмотрении какого-либо объекта, на другой, менее изученный, но схожий с первым по каким-то существенным свойствам. В основе метода аналогии лежит метод сравнения.

Метод аналогии тесно связан с методом моделирования, который представляет собой изучение каких-либо объектов с помощью моделей с дальнейшим переносом полученных данных на оригинал. В основе этого метода лежит существенное сходство объекта-оригинала и его модели.

Разнообразие методов научного познания создает трудности в их применении и понимании их роли. Эти проблемы решаются особой областью знания – методологией. Основной задачей методологии является изучение происхождения, сущности, эффективности, развития методов познания.

Наука как социальный институт.

В XVII – XVIII вв. в Европе были созданы первые научные общества, академии, начали издаваться научные журналы. Наука сложилась как социальный институт. Стремительным развитием всех отраслей науки характеризуется XX в. В этот период времени осуществлялось строительство крупных исследовательских институтов и лабораторий, оснащенных разнообразными приборами, вычислительной и иной техникой. Еще более интенсивными темпами развитие науки происходит в настоящее время.

Сейчас растет внимание исследователей к социальным, человеческим, гуманистическим аспектам науки, складывается особая дисциплина – этика науки – совокупность моральных норм, нравственных и ценностных принципов, принятых учеными и определяющих их поведение в научном сообществе.

Классификация наук

В настоящее время наука охватывает около 15 тыс. дисциплин, которые разделяются на фундаментальные и прикладные, естественные и общественные. Фундаментальные науки (физика, химия, астрономия, биология и др.) нацелены на изучение базисных структур мира и познание его объективных законов безотносительно к возможности и потребности их практического применения. Прикладные науки (технические, сельскохозяйственные, медицинские, педагогические и др.) занимаются применением результатов фундаментальных исследований для решения практических задач, направленных на развитие производительных сил общества и на удовлетворение материальных и духовных потребностей человека. Изменился и статус ученого. До конца XIX в. научные исследования велись в университетах, где ученый добывал средства к жизни преподавательской работой. В настоящее время ученый – это особая профессия. С разделением науки на фундаментальную и прикладную, произошедшим в XX столетии, теоретические исследования стали непосредственно влиять на производство. Наука превратилась в важную производительную силу общества.

Критерии научной рациональности в естествознании.

Рационализм – философское направление, признающее разум основой познания. Научное знание, согласно рационализму, достигается только посредством разума. Рациональность – разработка теорий, выходящих за рамки эмпирического уровня, на основе законов логики.

В естественнонаучном познании следует различать такие элементы его структуры, как фактический материал, почерпнутый из эмпирического опыта; результаты первоначально концептуального его обобщения в понятиях и других абстракциях; основанные на фактах проблемы и научные предположения (гипотезы); «вырастающие» из них законы, принципы и теории, картины мира; философские установки (основания); социокультурные, ценностные и мировоззренческие основы; методы, идеалы и нормы научного познания, его эталоны, регулятивы; стиль мышления.

Идеалы и нормы научного познания – совокупность определенных концептуальных, ценностных, методологических и иных установок, свойственных науке на каждом конкретно-историческом этапе ее развития. Их основная функция – организация и регуляция процесса научного исследования, ориентация на более эффективные пути, способы и формы достижения истинных результатов. При переходе на новый этап научного исследования (например, от классической к неклассической науке) кардинально меняются его идеалы и нормы. Их характер определяется в первую очередь предметом познания, спецификой изучаемых объектов, а их содержание всегда формируется в конкретном социокультурном контексте. Целостное единство норм и идеалов научного познания, господствующих на определенном этапе развития науки, выражает понятие «стиль мышления». Он выполняет в научном познании регулятивную функцию, носит многослойный и ценностный характер. Стиль мышления всегда воплощается в определенной конкретно-исторической форме. Различают классический, неклассический и постнеклассический (современный) стили научного мышления.

Философские основы науки – это философские идеи и принципы, которые содержатся в данной науке и дают самые общие ориентиры для познавательной деятельности. Они наряду с функцией обоснования уже добытых знаний выполняют также эвристическую (участвуют в построении новых теорий) и методологическую функции. Они способствуют формированию новых методов научного исследования. Философские основания науки разнородны и историчны: при переходе от одного этапа развития науки к другому в ходе научных революций один их «набор» сменяется другим, но определенная преемственность при этом сохраняется.

Важным компонентом научной деятельности являются методологические установки познания. Они выполняют функцию регулятивной основы познавательной деятельности, направляют, ориентируют и контролируют построение эмпирических обобщений и теоретических схем. По своему содержанию методологические установки – это система представлений об общих свойствах объекта познания, процесса исследования этого объекта и о том, каким (по форме) должен быть результат исследования. Система методологических установок характеризует конкретно-исторические особенности естественнонаучного познания.

Методологические установки соединяют познавательный и ценностный аспекты познания. Через методологические установки познания каждая наука включается в систему культуры в целом. Та естественная наука, методологические установки которой в данную историческую эпоху являются типичными и определяющими для всех остальных естественных наук, становится лидером естествознания. Начиная с XVII в., долгое время лидером естествознания выступала физика. В конце XX в. эта роль перешла к биологии.

Научная картина мира

– это целостная система представлений об общих свойствах и закономерностях природы, возникающая в результате обобщения и синтеза основных естественнонаучных понятий, принципов, методологических установок. Различают общенаучную картину мира, картины мира наук, близких по предмету исследования (например, естественнонаучная картина мира), картины мира отдельных наук (физическая, астрономическая, биологическая).

В структуре научной картины мира можно выделить два главных компонента – понятийный и чувственно-образный. Понятийный компонент представлен философскими категориями (материя, движение, пространство, время) и принципами (материального единства мира, всеобщей связи и взаимообусловленности явлений, детерминизма), общенаучными понятиями и законами (например, закон сохранения и превращения энергии), а также фундаментальными понятиями отдельных наук (поле, вещество, Вселенная, биологический вид, популяция).

Чувственно-образный компонент научной картины мира – это совокупность наглядных представлений о тех или иных объектах и их свойствах (например, планетарная модель атома, образ Метагалактики в виде расширяющейся сферы).

Главное отличие научной картины мира от ненаучных картин мира (например, религиозной) состоит в том, что она строится на основе определенной доказанной и обоснованной фундаментальной научной теории.

Построение новой картины мира требует трансформации философско-мировоззренческих оснований науки. Яркими примерами таких трансформаций являются перестройка философских оснований физики в период становления теории относительности и квантовой механики, изменение философско-мировоззренческих структур биологии в связи с формированием теории Дарвина.

Истории известны три основных этапа эволюции науки, ознаменованные соответствующим типом научных революций и переходом к новым научным картинам мира.

Классическая наука (XVI-XVIII вв.) оформляется с завершением становления классического естествознания, дивергенции (разделения) наук. Определяющее место в процессе формирования общенаучной картины мира при этом приобретают философия механицизма, наивный материализм и математика. Завершается этот этап со становлением дисциплинарно-организованной науки.

Неклассическая наука (XIX – первая половина XX в.) опирается на достижения в области прогрессирующих в это время областей естествознания – квантово-релятивистской физики, эволюционной космологии, некоторых других.

Постнеклассическая наука (вторая половина XX – начало XXI в.) исходит из революционного по духу характера изменения средств получения, сохранения и воспроизводства знаний, инициируемого научно-технической революцией в ее компьютерной стадии. В этот период начинают доминировать междисциплинарные проекты в рамках научно-исследовательских программ, проблематика глобального эволюционизма. Происходит активная эволюция средств научного познания, увеличиваются темпы прироста научного знания и совершенствуются технические системы.

Каждому из названных этапов эволюции науки соответствует свой уникальный тип научной рациональности.

Классический тип научной рациональности, центрируя внимание на объекте, стремился при теоретическом объяснении и описании элиминировать (исключить) все, что относится к субъекту, средствам и операциям его деятельности. Цели и ценности науки, определяющие стратегии исследования, на этом этапе, как и на всех остальных, были детерминированы доминирующими в культуре мировоззренческими установками и ценностными ориентациями. Но классическая наука не ставила своей задачей осмысление этих детерминаций.

Неклассический тип научной рациональности уже учитывает связи между знаниями об объекте и характером средств и операций деятельности. Но связи между внутринаучными и социальными ценностями и целями по-прежнему не являются предметом научной рефлексии.

Постнеклассический (современный) тип научной рациональности расширяет поле рефлексии над деятельностью. Он учитывает соотнесенность получаемых знаний об объекте не только с особенностью средств и операций деятельности, но и с ценностно-целевыми структурами.

Каждый новый тип научной рациональности характеризуется особыми, свойственными ему основаниями науки.