63. Емпіричний рівень наукового пізнання: методи і форми

Емпіричним називають такий рівень наукового пізнання, на якому суб’єкт створює і оперує наочними або чуттєво сприйманими образами. Мета діяльності суб’єкта на цьому рівні – подвійна: а) збирання фактів і первинне їх узагальнення і б) перевірка теорій і обґрунтування гіпотез.

Основні емпіричні форми наукового знання: науковий факт, емпіричний закон.

Основні емпіричні методи наукового пізнання: спостереження, вимірювання и науковий експеримент.

Система наукового знання кожної дисципліни гетерогенна. В ній можна знайти різні форми знання: емпіричні факти, закони, принципи, гіпотези, теорії різного типу і ступені спільності і т.д.

Всі ці форми можуть бути віднесені до двох основних рівнів організації знання: емпіричного і теоретичного.

Емпіричний рівень - такий рівень наукового пізнання, на якому суб'єкт оперує наочними об'єктами і образами. Його мета: 1) збір даних і їх первинна обробка; 2) перевірка для підтвердження теорії.

Емпіричне пізнання, безпосередньо стикаючись з об'єктивною дійсністю, відображає в основному явища дійсності і зв'язку між ними, ставлячи своєю метою кількісні накопичення знань, утворення емпіричного базису науки. Зміст пізнавальних операцій емпіричного рівня зводиться до отримання даних спостереження і формування наукових фактів, первинній систематизації знань, частковому узагальненню знань у формі емпіричних законів. Відповідно до цих задач в якості методів емпіричного пізнання діють: спостереження, експеримент, опис, вимірювання, класифікація, популярна індукція.

Емпіричне дослідження базується на безпосередній практичній взаємодії дослідника з об'єктом, що вивчається. Воно припускає здійснення спостережень і експериментальну діяльність. Тому засоби емпіричного дослідження необхідно включають в себе прилади, приладові установки і інші засоби реального нагляду і експерименту.

Окрім засобів, які пов'язані з організацією експериментів і спостережень, в емпіричному дослідженні застосовуються і понятійні засоби. Вони функціонують як особлива мова, яку часто називають емпіричною мовою науки. Вона має складну організацію, в якій взаємодіють власне емпіричні терміни і терміни теоретичної мови.

Сенсом емпіричних термінів є особливі абстракції, які можна було б назвати емпіричними об'єктами. Їх слід відрізняти від об'єктів реальності. Емпіричні об'єкти - це абстракції, що виділяють насправді деякий набір властивостей і відносин речей. Реальні об'єкти представлені в емпіричному пізнанні в образі ідеальних об'єктів, що володіють жорстко фіксованим і обмеженим набором ознак.

Метод науковий - це метод, який характеризується основними ознаками науковості знання і науковості діяльності. Метод науковий - це відносно стійка система правил і принципів діяльності досягнення істинного і/чи ефективного результату в науці, наприклад, у вигляді наукового знання, яке є істинне і яке може застосовуватись.

На емпіричному рівні як основні методи застосовуються:

- реальний експеримент;

- реальне спостереження.

Під спостереженням розуміється цілеспрямоване сприйняття явищ об'єктивної дійсності, в ході якого ми одержуємо знання про зовнішні сторони, властивості і відносини об'єктів, що вивчаються. Процес наукового спостереження є не пасивним спогляданням світу, а особливим видом діяльності, яка включає в якості елементів самого спостерігача, об'єкт спостереження і засоби спостереження: прилади і матеріальний носій, за допомогою якого передається інформація від об'єкту до спостерігача. Особливістю спостереження є його цілеспрямований характер - наявність попередніх ідей, гіпотез, які ставлять задачі спостереженню.

Спостереження як метод емпіричного дослідження завжди пов'язаний з описом, який закріплює і передає результати нагляду за допомогою певних знакових засобів. Емпіричний опис - це фіксація засобами природної або штучної мови відомостей про об'єкти, данних в спостереженні. Опис поділяється на два основні види - якісне і кількісне. Кількісний опис здійснюється із застосуванням мови математики і припускає проведення різних вимірювальних процедур.

Спостереження і порівняння можуть проводитися як відносно самостійно, так і в тісному зв'язку з експериментом. На відміну від звичного спостереження в експерименті дослідник активно втручається в протікання процесу, що вивчається, з метою одержання про нього певних знань. Досліджуване явище спостерігається тут в спеціально створюваних і контрольованих умовах, що дозволяє відновлювати кожного разу хід явища при повторенні умов.

Пізнавальна роль експерименту велика не тільки в тому відношенні, що він дає відповіді на раніше поставлені питання, але і в тому, що в ході нього виникають нові проблеми, вирішення яких вимагає проведення нових дослідів і створення нових експериментальних установок.

Емпіричне дослідження в основі своїй орієнтоване на вивчення явищ і залежностей між ними. Емпірична залежність є результатом індуктивного узагальнення досвіду і є вірогідністно-істинним знанням.

Форми емпіричного рівня:

- науковий факт; - емпіричний закон; - емпірична гіпотеза.

Науковий факт - твердження або вислів, істинність якого достовірна на даному етапі і в певних умовах.

Закон науковий - форма наукового знання, яка виражає об'єктивний зв'язок явищ. Проте не будь-який зв'язок є законом, тим більше - законом науковим, а лише такий, який крім об'єктивності характеризується також регулярністю, відтворенням (перевіркою і підтвердженням), суттєвістю. В мові науки закон науковий виражається у формі умовного речення (імплікативного висловлювання з квантором всезагальності). Закони наукові діляться на теоретичні і емпіричні.

Гіпотеза - высловлювання, яке має властивість передбачення, прогнозування.

Саме емпіричні факти утворюють емпіричний базис, на який спираються наукові теорії.

Теоретичний рівень - такий рівень наукового пізнання, на якому суб'єкт оперує об'єктами, що ідеалізуються, з метою в ідеалі побудови наукової теорії.

У теоретичному дослідженні відсутня безпосередня практична взаємодія з об'єктами. На цьому рівні об'єкт може вивчатися тільки опосередковано, в уявному експерименті, але не в реальному.

У теоретичному дослідженні відсутні засоби матеріальної, практичної взаємодії з об'єктом, що вивчається. Мова теоретичного дослідження відрізняється від мови емпіричних описів. В якості його основи виступають теоретичні терміни, значенням яких є теоретичні ідеальні об'єкти. Їх також називають об'єктами, або абстрактними об'єктами, що ідеалізуються. Їх прикладами можуть служити матеріальна точка, абсолютно чорне тіло, ідеальний товар, ідеалізована популяція в біології.

Задачею теоретичного дослідження є пізнання суті в чистому вигляді.

В теоретичному дослідженні застосовуються такі методи:

- ідеалізація (метод побудови об'єкту, що ідеалізується);

- уявний експеримент з об'єктами, що ідеалізуються, який як би заміщає реальний експеримент з реальними об'єктами;

- особливі методи побудови теорії (сходження від абстрактного до конкретного, аксіоматичний і гипотетико-дедуктивний методи);

- методи логічного і історичного дослідження і ін.

Аксіоматичний метод - один із розповсюджених теоретичних методів наукового пізнання, а також побудови і організації теоретичного знання. Аксіоматичний метод полягає у виділенні двох частин (прошарків) знання - 1) який не виводиться (в рамках даної системи) і 2) виводиться з (1) за допомогою логічних і математичних засобів. В прошарок (1) входять аксіоми, постулати, принципи і означення. Одним з перших прикладів побудови знання на основі аксіоматичного методу є перша в математиці система геометрії (фактично перша математична теорія ) - "Начала" Евкліда. За допомогою цього методу будувалась механіка Ньютона, термодинаміка та інші фізичні теорії. Гіпотетико-дедуктивний метод - різновидність аксіоматичного методу, який використовується в фактуальних науках (зокрема, в природознавстві), причому в ролі аксіом виступають фундаментальні закони природи (як принципи), або природничо-наукові гіпотези. Як вважають деякі історики науки, гіпотетико-дедуктивний метод застосовував вже Г. Галілей при дослідженні вільного падіння тіл і формулюванні відповідного закону.

В основі історичного методу лежить вивчення реальної історії в її конкретному різноманітті, виявлення історичних фактів і на цій основі таке мисленнєве відтворення історичного процесу, при якому розкривається логіка, закономірність його розвитку.

Логічний же метод виявляє цю закономірність іншим способом: він не вимагає безпосереднього розгляду ходу реальної історії, а розкриває її об'єктивну логіку шляхом вивчення історичного процесу на вищих стадіях його розвитку. Об'єктивною основою такого способу дослідження є наступна особливість складних об'єктів, що розвиваються: на вищих стадіях розвитку вони стисло відтворюють в своїй структурі і функціонуванні основні риси своєї історичної еволюції. Ця особливість яскраво простежується, наприклад, в біологічній еволюції, де високорозвинуті організми на стадії ембріонального розвитку повторюють основні риси всього ходу еволюції, що привів до появи цих організмів.

Всі ці особливості засобів і методів пов'язані із специфікою предмету теоретичного дослідження. На рівні теоретичного пізнання відбувається виділення сутнісних зв'язків в чистому вигляді.

Форми теоретичного пізнання:

- наукова проблема; - наукова гіпотеза; - теоретичний закон; - теорія.

Перейдемо тепер до аналізу теоретичного рівня пізнання. Тут можна виділити два підрівні. Перший з них утворює часткові теоретичні моделі і закони, які виступають як теорії, що відносяться до достатньо обмеженої області явищ. Другий - складають розвинені наукові теорії, що включають часткові теоретичні закони в якості наслідків, що виводяться з фундаментальних законів теорії.

Своєрідною клітинкою організації теоретичних знань на кожному з його підрівнів є двошарова конструкція - теоретична модель і формульований відносно неї теоретичний закон.

Теоретичні закони безпосередньо формулюються відповідно абстрактних об'єктів теоретичної моделі. Вони можуть бути застосовані для опису реальних ситуацій досвіду лише в тому випадку, якщо модель обгрунтована як вираження істотних зв'язків дійсності, що виявляються в таких ситуаціях.

Відповідно двом виділеним підрівням теоретичного знання можна говорити про теоретичні схеми у складі фундаментальної теорії і у складі часткових теорій.

У основі розвиненої теорії можна виділити фундаментальну теоретичну схему, яка побудована з невеликого набору базисних абстрактних об'єктів, конструктивно незалежних один від одного, і відповідно до якої формулюються фундаментальні теоретичні закони. Наприклад, в ньютонівській механіці її основні закони формулюються щодо системи абстрактних об'єктів: "матеріальна точка", "сила", "инерційна система відліку". Зв'язки і відносини перерахованих об'єктів утворюють теоретичну модель механічного руху. Окрім фундаментальної теоретичної схеми і фундаментальних законів до складу розвиненої теорії входять часткові теоретичні схеми і закони.

Будову розвиненої природно-научної теорії можна зобразити як складну, ієрархічно організовану систему теоретичних схем і законів, де теоретичні схеми утворюють своєрідний внутрішній скелет теорії.

Гіпотеза (наукова) - форма наукового знання; частіше відноситься до теоретичного рівня наукового пізнання. Гіпотеза є висловлюванням (чи системою висловлювань), істиннісна оцінка якої не є достовірною, а ймовірною, і тому гіпотеза потребує обгрунтування і підкріплення, щоб стати справжньою науковою теорією.

Модель (наукова) - певна форма наукового пізнання. Обєкт М називають моделлю іншого обєкта Х (якого, в свою чергу, називають оригіналом, прототипом), якщо: є субєкт S, який моделює і є мета Р, заради досягнення якої вибирається чи створюється М; М подібний Х.Таким чином модель як форму наукового пізнання можна уявити в вигляді упорядкованої четвірки “Х, М, S, Р”. Моделі бувають ідеальними і матеріальними. Різноманіття ідеальних моделей М можна поділити на моделі класу М1 з переважно репрезентативною функцією і моделі класу М2, переважно з інтерпретивною функцією.

Теорія - одна із найдосконаліших в логічному і концептуальному відношенні форм наукового знання на теоретичному рівні його розвитку. Це система висловлювань про обєкти з її предметної області, які (об’єкти) в свою чергу відображають, репрезентують певні фрагменти дійсності. Основні функції наукової теорії - опис, пояснення. Основні структурні елементи наукової теорії - це концептуальний базис (аксіоми, принципи), теоретичні моделі, теоретичні закони (див.: закон науковий), визначення, операційні засоби та ін. Основні функції наукової теорії - опис, пояснення, передбачення.