Методы научного познания

1.Формы научного познания 

Фундаментом всего  научного знания служат научные факты, с установления которых начинается научное познание.

  Научный факт-это отражение конкретного явления в человеческом сознании, т.е. его описание с помощью науки (например, термины, обозначения). Одним из самых важных свойств  научного факта является его достоверность. Чтобы факт считался достоверным, требуются его подтверждения в ходе многочисленных наблюдений или экспериментов. Так, ли мы один раз увидели, что яблоко дерева падает на землю,-это всего лишь единичное наблюдение. Но, если мы фиксировали подобные падения не однократно, можно говорить о достоверном факте. Подобные факты составляют эмпирический, т.е. опытный, фундамент науки.

  К основным  формам научного познания относятся факты, проблемы, гипотезы, идеи и  теории . Их назначение состоит в том, что они раскрываю динамику процесса познания, т.е. движение и развитие знания в ходе исследования или изучения какого-либо объекта.

  Проблема определяется как «знание о незнании»,как форма знания , содержанием которой является осознанный вопрос, для ответа на который на который имеющихся знаний недостаточно. Любое научное исследование начинается с выдвижения проблемы, что свидетельствует о возникновении трудности в развитии науки ,когда вновь обнаруженные факты не удается объяснить существующими знаниями.

 В свою  очередь, наличие проблемы при  осмыслении необъяснимых фактов  влечет за собой предварительный  вывод, требующий своего экспериментального, теоретического и логического подтверждения. Такого рода предположительное знание, истинность или ложность которого еще не доказана, называется научной гипотезой.

  Гипотеза-это знание в форме предположения,  сформулированного на основе ряда достоверных фактов. По своему происхождению гипотетическое знание носит вероятностный, а не достоверный характер и поэтому требует обоснования и проверки. Если в ходе проверки содержание гипотезы не согласуется с эмпирическими данными, то гипотеза отвергается.  Если же гипотеза подтверждается, то можно говорить о той или иной степени вероятности гипотезы. Чем больше найдено фактов, подтверждающих гипотезу, тем выше ее вероятность. Таким образом, в результате проверки одни гипотезы становятся теориями, другие уточняются и корректируются, третьи отбрасываются как заблуждение, если их проверка дает отрицательные результат. Решающим критерием истинности гипотезы служат практика во всех своих формах, а вспомогательную роль здесь играет логический критерий истины.

  Выдвижением  ряда гипотез является одним из самых сложных дел науки. Ведь они не связаны прямо с предшествующим опытом, который лишь дает толчок к размышлению.

Научная гипотеза – предположительное знание, истинность или ложность которого еще не доказана, но которое выдвигается не произвольно, а при соблюдении ряда правил – требований. А именно, гипотеза не должна противоречить известным и проверенным фактам; гипотеза должна соответствовать надежно установленным теориям; доступность выдвигаемой гипотезы практической проверке; максимальная простота гипотезы

 В случае  своего подтверждения гипотеза  становиться теорией.

Теория-это логически обоснованная и проверенная на практике система знаний, дающая целостное отображение закономерных и существующих связей в определенной области объективной реальности. Главная задача теории заключается в том, чтобы описать, систематизировать и объяснить все множество эмпирических фактов. Теория представляет собой систему истинного, уже доказанного, подтвержденного знания о сущности явления, высшую форму научного знания, всесторонне раскрывающую структуру, функционирование и развитие изучаемого объекта, взаимоотношения всех его элементов, сторон и связей.

  Гипотезы, теории и идеи подчас опровергаются в ходе экспериментов, научных исследований и последующих открытий. 

Главные элементы теории 

В современной  науке выделяют следующие основные элементы структуры теории:

1) Исходные основания  - фундаментальные понятия, принципы, законы, уравнения, аксиомы и т.п. 

2) Идеализированный  объект - абстрактная модель существенных  свойств и связей изучаемых предметов (например, "абсолютно черное тело", "идеальный газ" и т.п.).

3) Логика теории - совокупность определенных правил  и способов доказательства, нацеленных  на прояснение структуры и  изменения знания.

4) Философские  установки, социокультурные и ценностные факторы.

5) Совокупность  законов и утверждений, выведенных  в качестве следствий из основоположений  данной теории в соответствии  с конкретными принципами. 
 
 
 
 
 

2.Законы и категории науки

Законы науки отражают существенные связи явлений в форме теоретических утверждений. Принципы и законы выражаются через соотношение двух и более категорий. Открытие и формулировка законов составляет важнейшую цель научного исследования: именно с помощью законов выражаются существенные связи и отношения предметов и явлений объективного мира. 
Все предметы и явления реального мира находятся в вечном процессе изменения и движения. Там, где на поверхности эти изменения кажутся случайными, не связанными друг с другом, наука вскрывает глубокие, внутренние связи, в которых отражаются устойчивые, повторяющиеся, инвариантные отношения между явлениями. Опираясь на законы, наука получает возможность не только объяснять существующие факты и события, но и предсказывать новые. Без этого немыслима сознательная, целенаправленная практическая деятельность. 
Путь к закону лежит через гипотезу. Действительно, чтобы установить существенные связи между явлениями, мало одних наблюдений и экспериментов. С их помощью мы можем обнаружить лишь зависимости между эмпирически наблюдаемыми свойствами и характеристиками явлений. Таким путем могут быть открыты только сравнительно простые, так называемые эмпирические законы. Более глубокие научные или теоретические законы относятся к ненаблюдаемым объектам. Такие законы содержат в своем составе понятия, которые нельзя ни непосредственно получить из опыта, ни проверить на опыте. Поэтому открытие теоретических законов неизбежно связано с обращением к гипотезе, с помощью которой пытаются нащупать искомую закономерность. Перебрав множество различных гипотез, ученый может найти такую, которая хорошо подтверждается всеми известными ему фактами. Поэтому в самой предварительной форме закон можно охарактеризовать как хорошо подтвержденную гипотезу. 
В своих поисках закона исследователь руководствуется определенной стратегией. Он стремится найти такую теоретическую схему или идеализированную ситуацию, с помощью которой он смог бы в чистом виде представить найденную им закономерность. Иными словами, чтобы сформулировать закон науки, необходимо абстрагироваться от всех несущественных связей и отношений изучаемой объективной действительности и выделить лишь связи существенные, повторяющиеся, необходимые. 
Процесс постижения закона, как и процесс познания в целом, идет от истин неполных, относительных, ограниченных к истинам все более полным, конкретным, абсолютным. Это означает, что в процессе научного познания ученые выделяют все более глубокие и существенные связи реальной действительности. 
Второй существенный момент, который связан с пониманием законов науки, относится к определению их места в общей системе теоретического знания. Законы составляют ядро любой научной теории. Правильно понять роль и значение закона можно лишь в рамках определенной научной теории или системы, где ясно видна логическая связь между различными законами, их применение в построении дальнейших выводов теории, характер связи с эмпирическими данными. Как правило, всякий вновь открытый закон ученые стремятся включить в некоторую систему теоретического знания, связать его с другими, известными уже законами. Это заставляет исследователя постоянно анализировать законы в контексте более широкой теоретической системы. 
Поиски отдельных, изолированных законов в лучшем случае характеризуют неразвитую, дотеоретическую стадию формирования науки. В современной, развитой науке закон выступает как составной элемент научной теории, отображающей с помощью системы понятий, принципов, гипотез и законов более широкий фрагмент действительности, чем отдельный закон. В свою очередь система научных теорий и дисциплин стремится отобразить    единство и связь, существующую в реальной картине мира.                         

Категории науки - это наиболее общие понятия теории, характеризующие существенные свойства объекта теории, предметов и явлений объективного мира. Например, важнейшими категориями являются материя, пространство, время, движение, причинность, качество, количество и.т.п.                    единство и связь, существующую в реальной картине мира. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.Методы научного познания

  Различают  два уровня научного познания: эмпирический и теоретический.  Одни общенаучные методы применяются  только на эмпирическом уровне (наблюдение, эксперимент, измерение), другие – только  на теоретическом  (идеализация, формализация), а некоторые  (моделирование) – как на эмпирическом, так и на теоретическом уровнях.

Эмпирическая  сторона предполагает необходимость сбора фактов и информации (установление фактов, их регистрацию, накопление), а также их описание (изложение фактов и их первичная систематизация). 
Теоретическая сторона связана с объяснением, обобщением, созданием новых теорий, выдвижением гипотез, открытием новых законов, предсказанием новых фактов в рамках этих теорий. С их помощью вырабатывается научная картина мира и тем самым осуществляется мировоззренческая функция науки. 

3.1 Общенаучные методы эмпирического познания

  Наблюдение – это чувственное отражение предметов и явлений внешнего мира. Это исходный метод эмпирического познания, позволяющий получить некоторую первичную информацию об объектах окружающей действительности.

  Научное наблюдение характеризуется рядом особенностей:

-целенаправленность (наблюдение должно вестись для  решения поставленной задачи  исследования, а внимание наблюдателя  фиксироваться только на явлениях, связанных с этой задачей);

-планомерность  ( наблюдение должно проводиться  строго по плану, составленного  исходя из задачи исследования);

-активностью (исследователь должен активно искать, выделять нужные ему моменты в наблюдаемом явлении, привлекая для этого свои знания и опыт, использую различные технические средства наблюдения);

Научные наблюдения всегда сопровождаются описанием объекта  наблюдения. Это образует эмпирический базис науки.

  Наблюдение  как метод познания более и менее удовлетворяло потребности наук, находившихся на описательно-эмперической ступени развития. Дальнейший прогресс научного познания был связан с переходом многих наук к следующей, более высокой ступени развития, на которой наблюдения дополнялись экспериментальными исследованиями, предполагающими целенаправленное воздействие на изучаемые объекты.

  По способу  проведения наблюдения могут  быть непосредственными и опосредованными.

При непосредственных наблюдениях  те или иные свойства, стороны объекта отражаются, воспринимаются органами чувств человека. Такого рода наблюдения дали немало полезного в истории науки. Хоть непосредственное наблюдение продолжает играть немаловажную роль в современной науке, чаще всего научное наблюдение  бывает опосредованным, т.е. проводиться с помощью тех или иных технических средств. Появление таких средств во многом определило то громадное расширение возможностей метода наблюдений, которое произошло за последние четыре столетия.

 Развитие  современного естествознания связано с повышением роли косвенных наблюдений. Так, объекты и явления, изучаемые ядерной физикой, не могут прямо наблюдаться ни с помощью органов чувств человека, ни с помощью самых совершенных приборов. То, что ученые наблюдают в процессе эмпирических исследований в атомной физике, - это не сами микрообъекты, а только результаты их воздействия на определенные объекты, являющиеся техническими средствами исследования.

Можно сказать, что наблюдение является весьма важным методом эмпирического познания, обеспечивающим сбор обширной информации об окружающем мире.  

  Эксперимент - более сложный метод эмпирического познания по сравнению с наблюдением. Он предполагает активное, целенаправленное и строго контролируемое воздействие исследователя на изучаемый объект для выявления и изучения тех или иных его сторон, свойств, связей. При этом экспериментатор может преобразовывать исследуемый объект, создавать искусственные условия его изучения, вмешиваться в естественное течение процессов.

 Эксперимент  обладает рядом важных, присущих только ему особенностей:

-эксперимент  позволяем изучать объект в  «очищенном» виде. Т.е. устранять  всякого рода побочные факторы,  наслоения, затрудняющие процесс  исследования;

-в ходе эксперимента  объект может быть поставлен  в некоторые искусственные, экстремальные условия (сверхнизкие температуры, чрезвычайно высокое давление и т.п);

-экспериментатор  может вмешаться в эксперимент,  активно влиять на его протекание;

-важным достоинством многих экспериментов является их воспроизводимость.

  Подготовка и проведение эксперимента требуют соблюдения ряда условий:

-никогда не  ставить наобум, он предполагает  наличие четко сформулированной  цели исследования;

-не делается  «в слепую», он всегда базируется  на каких-то исходных теоретических  положениях;

-не проводиться беспланово, хаотично;

-требует определенного  уровня развития технических  средств познания, необходимого  для его реализации;

-должен проводиться  людьми, имеющими достаточно высокую  квалификацию.

  В зависимости  от решаемых проблем эксперименты  подразделяют на исследовательские и проверочные.

Исследовательские эксперименты дают возможность обнаружить у объекта новые, неизвестные  свойства. Проверочные служат для  проверки, подтверждения тех или  иных теоретических построений.

 Исходя из  методов проведения и получаемых результатов, эксперименты можно разделить на качественные и количественные. Первые позволяют лишь выявить действие тех или иных факторов на изучаемое явление. Вторые направлены на установление точных количественных зависимостей в исследуемом явлении.

 Достигнутые успехи в теоретической разработке и практическом применении планирования эксперимента в научных исследованиях привели к появлению новой дисциплины – математической теории эксперимента.  Эта теория направлена на решение задачи получения достоверного результата экспериментального исследования с минимальными затратами труда, времени и средств.  

3.2 Общенаучные методы, применяемые на эмпирическом

и теоретическом уровнях  познания. 

Под аналогией понимается подобие, сходство каких-то свойств, признаков или отношений у различных в целом объектов. Установление сходства (или различия) между объектами осуществляется в результате их сравнения.  Таким образом, сравнение лежит в основе метода аналогии.

Степень вероятности  получения правильного умозаключения по аналогии будет тем выше

1. чем больше известно общих свойств у сравниваемых объектов;
2. чем существеннее обнаруженные у них общие свойства;
3. чем глубже познана взаимная закономерная связь этих сходных свойств.