10.Структура научного знания: эмпирический и теоретический уровни.

Структура эмпирического знания

Само эмпирическое знание имеет довольно сложную структуру, в которой можно выделить четыре уровня:

а) единичные эмпирические высказывания («протокольные предложения»), которые фиксируют результаты единичных наблюдений. Как показала история науки, говорить о «чистых», незаинтересованных, немотивированных какой-либо теорией наблюдениях и, соответственно, протоколах наблюдений в науке не приходится: это очевидное положение;

б) факты, которые представляют собой индуктивные обобщения протоколов;

в) эмпирические законы различных видов (например, «все тела при нагревании расширяются», «все металлы электропроводны»);

г) феноменологические теории, которые имеют дело лишь с явлениями, но не сущностью изучаемых предметов.

Все эти уровни представляют собой чаще всего гипотетическое, вероятностное знание в отличие от теоретического познания, где преобладающим является достоверное знание. Если эмпирическое знание — это совокупность высказываний о реальных, эмпирических объектах, то теоретическое знание — это совокупность высказываний об идеализированных объектах, являющихся продуктами конструктивной, творческой деятельности мышления.

Исходной формой любого эмпирического познания исторически служит наблюдение, поскольку именно с него начинается познание. Логически оно имеет более широкий характер и используется как в обыденном, так и в научном познании.

Научные наблюдения и их особенности:

Наблюдение в науке отличается от обыденного или случайного, тем, что представляет собой целенаправленное, систематическое и организованное восприятие изучаемых предметов и явлений. Связь наблюдения и чувственного познания очевидна.

- Наблюдение над собой – интроспекция.

- Исследователь не только фиксирует факты, но и целенаправленно ищет их.

- Научные наблюдения имеют систематический и упорядоченный характер.

- наблюдения в науке характеризуются также своей целенаправленностью.

Интерсубъективность – результаты наблюдений должны быть воспроизводимы любым другим исследователем и не зависеть от личности субъекта. Иначе велика ошибочность из-за субъектности органов чувств.

Интерпретация данных наблюдения.

1) данные должны быть освобождены от различных наслоений и субъективных впечатлений, т.к. науку интересуют только объективные факты.

2) в качестве данных в науку входят не просто ощущения и восприятия, а результаты их рациональной переработки, включающей стандартизацию данных наблюдения с помощью статистической теории ошибок и осмысления данных в рамках соответствующей теории. Таблицы, графики и диаграммы.

3) подлинная интерпретация данных наблюдения в терминах соответствующей теории проводится тогда, когда они начинают применяться в качестве свидетельств для подтверждения ил опровержения тех или иных гипотез. Релевантность данных к проверяемой гипотезе – возможность или подтвердить ее, или опровергнуть.

Эксперимент как важнейший способ эмпирического познания.

В отличие от наблюдения ученый, когда ставит эксперимент, то сознательно вмешивается в ход процесса, чтобы получить точные и надежные результаты.

Характерная особенность эксперимента состоит в том, что он обеспечивает возможность активного практического воздействия на изучаемые процессы и явления.

Исследователь может изолировать исследуемые явления от некоторых внешних факторов, либо изменить некоторые условия.

Идея эксперимента, план его проведения и интерпретация результатов в гораздо большей степени зависят от теории, чем поиск и интерпретация данных наблюдения.

Эксперимент – это правильно поставленный вопрос природе.

Структура эксперимента:

1) Цель эксперимента

2) Контроль над его проведением

3) Интерпретация полученных данных и статистическая обработка.

Необходимо правильные планирование и интерпретация результатов эксперимента.

Эмпирические зависимости и факты.

При анализе фактов необходимо избегать 2 крайностей:

1) не сводить эмпирический факт к непосредственному чувственному восприятию;

2) не рассматривать его как эмпирическое или теоретическое обобщение. Хотя граница между наблюдаемыми и ненаблюдаемыми объектами является относительной, тем не менее следует четко отделять эмпирические факты от их обобщений и законов.

Эмпирические законы.

Они выражают определенную регулярность в функционировании или поведении эмпирических объектов. Эта регулярность может иметь необходимый и устойчивый характер, когда выделяется например причинная или функциональная связь между эмпирическими объектами. Одно называют причиной, другое – следствием.

Чаще всего эмпирические законы выражают регулярную и необходимую связь между свойствами или отношениями эмпирических объектов, например, между температурой тела и его размерами.

В простейших, стохастических, или вероятностно-статистических эмпирических законах регулярность имеет лишь случайный характер.

Эмпирические факты служат основой для открытия эмпирических законов, а с помощью законов можно объяснить факты. В свою очередь с помощью системы эмпирических законов можно построить эмпирическую теорию, которую часто называют феноменологической

Структура теоретического знания

Для выяснения специфики теоретического познания важно подчеркнуть, что теория строится с явной направленностью на объяснение объективной реальности, но описывает непосредственно она не окружающую действительность, а идеальные объекты, которые в отличие от реальных объектов характеризуются не бесконечным, а вполне определенным числом свойств. Например, такие идеальные объекты, как материальные точки, с которыми имеет дело механика, обладают очень небольшим числом свойств, а именно, массой и возможностью находиться в пространстве и времени. Идеальный объект строится так, что он полностью интеллектуально контролируется.     Теоретический уровень научного знания расчленяется на две части: фундаментальные теории, в которых ученый имеет дело с наиболее абстрактными идеальными объектами, и теории, описывающие конкретную область реальности на базе фундаментальных теорий.     Сила теории состоит в том, что она может развиваться как бы сама по себе, без прямого контакта с действительностью. Поскольку в теории мы имеем дело с интеллектуально контролируемым объектом, то теоретический объект можно, в принципе, описать как угодно детально и получить как угодно далекие следствия из исходных представлений. Если исходные абстракции верны, то и следствия из них будут верны.

Теоретический уровень научного познания (как и эмпирический) имеет ряд подуровней, среди которых можно выделить следующие (по степени общности):

а) аксиомы, теоретические законы;

б) частные теоретические законы, описывающие структуру, свойства и поведение идеализированных объектов;

в) частные, единичные высказывания, утверждающие нечто о конкретных во времени и пространстве состояниях, свойствах и отношениях некоторых идеализированных объектов

Абстрагирование и идеализация – начало теоретического познания.

Абстракции возникают на аналитической стадии исследования, когда начинают рассматривать отдельные стороны, свойства и элементы единого процесса.. В результате образуются отдельные понятия и категории, которые служат для формулирования суждений, гипотез и законов.

Абстракция (выделение, отвлечение и отделение) помогает отвлечься от некоторых несущественных и второстепенных в определенном отношении свойств и особенностей изучаемых явлений и выделить свойства существенные и определяющие.

Виды абстракции:

1) Абстракция отождествления – у явлений одного класса выделяется общее свойство, от всех других свойств отвлекаются.

2) Изолирующая абстракция – отвлечение некоторых свойств предметов и рассмотрение их как индивидуальных самостоятельных объектов. Свойство рассматривается как объект.

3) Абстракция потенциальной осуществимости – отвлекаются от реальной возможности построения тех ил иных математических объектов и допускают осуществимость построения следующего объекта при наличии достаточного времени, пространства, материалов.

4) Идеализация – представляет собой предельный переход от реально существующих свойств явлений к свойствам идеальным (идеальный газ).

Гипотеза – определенное предположение (догадка), формулируемая исследователем на основе эмпирической модели с использованием интеллектуального потенциала самого исследователя.

Создаются для пробного решения возникающих в науке проблем и имеют вероятный характер.

Требования, предъявляемые к гипотезам:

1) Релевантность (уместность, отношение к делу) гипотезы – характеризует отношение гипотезы к фактам, на которых она основывается. Если они подтверждают или опровергают гипотезу – она считается релевантной к ним.

2) Проверяемость гипотезы – возможность сопоставления ее следствий с результатами наблюдений и экспериментов. Должна быть принципиальная возможность такой проверки. Но существуют непроверяемые гипотезы: или крайняя форма абстракции или отсутствие существующих в науке средств наблюдения.

3) Совместимость гипотез с уже существующим научным знанием. – принцип вытекает из общеметодологического принципа преемственности в развитии научного познания.

4) Объяснительная и предсказательная сила гипотез. Из двух гипотез большей объяснительной силой будет обладать та гипотеза, из которой выводится большее количество следствий, подтверждаемых фактами.

5) Доминирующим является критерий простоты гипотез. Из двух одинаковых гипотез преобладает та, которая отличается своей наибольшей простотой.

Научные законы – регулярные, повторяющиеся связи или отношения между явлениями или процессами реального мира.

2 вида научных законов:

1)Универсальные и частные законы.

Универсальными принято называть законы, которые отображают всеобщий, необходимый, строго повторяющийся и устойчивый характер регулярной связи между явлениями и процессами объективного мира. «Все тела при нагревании расширяются».

Частные, или экзистенциальные, законы представляют собой либо законы, выведенные из универсальных законов, либо законы, отображающие регулярности случайных массовых событий. Например, все металлы расширяются. Также отличаются от универсальных тем, что перед импликацией стоит экзистенциальный квантор или квантор существования.

2) Детерминистические или стохастические законы.

Различаются по точности предсказания.

Предсказания основанные на детерминистических законах имеют достоверный, точный характер.

В отличие от них, стохастические или статистические законы отображают определенную регулярность, которая возникает в результате взаимодействия случайных массовых или повторяющихся событий. Пример – игральная кость, 1/6.

3) Эмпирические и теоретические законы.

Причина-следствие, их функциональные взаимоотношения. Реализуется при открытие теоретических законов о ненаблюдаемых телах. Тесно взаимосвязаны и взаимодополняют друг друга.

Научные теории.

По своей структуре научная теория представляет собой систему первоначальных, исходных понятий и основных законов, их которых с помощью определения могут быть образованы все другие ее понятия, а из основных законов логически выведены остальные законы.

В точных науках в структуре теории выделяют обычно исходные, или первичные, понятия, которые считаются неопределяемыми. Все другие понятия вводятся с помощью операции логического определения. Костяком теории служат ее основные законы и фундаментальные принципы. Из них по правилам дедуктивной логики выводят вторичные законы.

Формирование эмпирического метода исследования

На эмпирическом уровне преобладает живое созерцание (чувственное познание), рациональный момент и его формы (суждения, понятия и др.) здесь присутствуют, но имеют подчиненное значение. Поэтому исследуемый объект отражается преимущественно со стороны своих внешних связей и проявлений, доступных живому созерцанию и выражающих внутренние отношения. Сбор фактов, их первичное обобщение, описание наблюдаемых и экспериментальных данных, их систематизация, классификация и иная фактофиксирующая деятельность — характерные признаки эмпирического познания.

Эмпирическое, опытное исследование направлено непосредственно (без промежуточных звеньев) на свой объект. Оно осваивает его с помощью таких приемов и средств, как описание, сравнение, измерение, наблюдение, эксперимент, анализ, индукция, а его важнейшим элементом является факт.

Любое научное исследование начинается со сбора, систематизации и обобщения фактов. Понятие «факт» имеет следующие основные значения: 1. Некоторый фрагмент действительности, объективные события, результаты, относящиеся либо к объективной реальности («факты действительности»), либо к сфере сознания и познания («факты сознания»). 2. Знание о каком-либо событии, явлении, достоверность которого доказана, т.е. синоним истины. 3. Предложение, фиксирующее эмпирическое знание, т.е. полученное в ходе наблюдений и экспериментов.

Второе и третье из названных значений резюмируются в понятии «научный факт». Последний становится таковым тогда, когда он является элементом логической структуры конкретной системы научного знания, включен в эту систему.

В научном познании факты играют двоякую роль: во-первых, совокупность фактов образует эмпирическую основу для выдвижения гипотез и построения теорий; во-вторых, факты имеют решающее значение в подтверждении теорий (если они соответствуют совокупности фактов) или их опровержении (если тут нет соответствия). Расхождение отдельных или нескольких фактов с теорией не означает, что последнюю надо сразу отвергнуть. Только в том случае, когда все попытки устранить противоречие между теорией и фактами оказываются безуспешными, приходят к выводу о ложности теории и отказываются от нее.

В любой науке следует исходить из данных фактов, которые необходимо признавать, независимо от того, нравятся они нам или нет. При этом недопустимо «выхватывать» отдельные факты, а необходимо стремиться охватить по возможности все факты (без единого исключения). Только в том случае, если они будут взяты в целостной системе, в их взаимосвязи, они и станут «упрямой вещью», «воздухом ученого», «хлебом науки».

Не следует «гнаться» за бесконечным числом фактов, а, собрав определенное их количество, необходимо в любом случае включить собранную систему фактов в какую-то концептуальную систему, чтобы придать им смысл и значение. Ученый не вслепую ищет факты, а всегда руководствуется при этом определенными целями, задачами, идеями и т.п.

Таким образом, эмпирический опыт никогда — тем более в современной науке — не бывает слепым: он планируется, конструируется теорией, а факты всегда так или иначе теоретически нагружены. Поэтому исходный пункт, начало науки — это, строго говоря, не сами по себе предметы, не голые факты (даже в их совокупности), а теоретические схемы, «концептуальные каркасы действительности». Они состоят из абстрактных объектов (идеальных конструктов) разного рода — постулаты, принципы, определения, концептуальные модели и т.п.