Этапы теоретического исследования
Структура и методология теоретического знания.
Научное теоретическое познание является разновидностью рационального познания, т.е. деятельности мышления. Поэтому оно в полной мере опирается на всеобщие методы мышления: абстракцию, идеализацию, экстраполяцию. Результатом их применения оказываются понятия и суждения, отражающие сущность познаваемых явлений.
В научном познании всеобщие методы мышления конкретизируются общенаучными методами теоретического познания: сравнением и аналогией, анализом и синтезом, индукцией и дедукцией, детализацией и конструированием и т.д. Каждый из этих методов обладает достоинствами и недостатками, т.е. позволяет достичь одного и не позволяет достичь другого. Например, сравнение позволяет установить достоверное соотношение сходного и различного, но не позволяет вскрыть причину и сущность сходства и различия, в то время как использование аналогий позволяет вскрыть сущность или выдвинуть догадку о ней, но аналогия сама по себе не удостоверяема, так как извлекается не из рассматриваемого явления, а из ранее известных.
Зная ограниченность каждого из указанных методов, следует руководствоваться диалектикой их взаимоотношений: не превозносить одни из них за счет других, а использовать каждый сообразно его возможностям в различных познавательных целях, добиваясь всестороннего познания явлений. Обычно эти общенаучные методы теоретического познания рассматриваются в студенческих курсах философии и поэтому их подробное рассмотрение здесь не оправдано. Здесь уместно сосредоточиться на более специфических методах и средствах научного теоретического познания: на постановке проблемы, выдвижении гипотез, дедукции проверяемых следствий, теоретическом моделировании и мысленном экспериментировании.
|
|
|
Важнейшая задача теоретического знания – достижение объективной истины во всей ее конктетности и полноте содержания.
На теоретической стадии преобладающим является рациональное познание, которое наиболее полно и адекватно выражено в мышлении. Мышление – осуществляющийся в ходе практики активный процесс обобщенного и опосредованного отражения действительности, обеспечивающий раскрытие на основе чувственных данных ее закономерных связей и их выражение в системе абстракций (понятий, категорий). Формы мышления – способы отражения действительности посредством взаимосвязанных абстракций, среди которых исходными являются понятия, суждения и умозаключения. На их основе строятся более сложные формы рационального познания, такие как гипотеза, теория, и другие.
|
|
|
Понятие – форма мышления, отражающая наиболее общие закономерные связи, существенные стороны, признаки явлений, которые закрепляются в их определениях. Понятия должны быть гибки и подвижны, взаимосвязаны, едины в противоположностях, чтобы верно отразить развитие объективного мира.
Суждение – форма мышления, отражающая отдельные вещи, явления, процессы действительности, их свойства, связи и отношения. Это мысленное отражение, обычно выражаемое повествовательным предложением, может быть либо истинным, либо ложным. В форме суждения выражаются любые свойства и признаки предмета. Аналог суждения – высказывание – грамматически правильное повествовательное предложение, взятое вместе с выражаемым им смыслом. Основными типами высказываний являются описательные и оценочные.
Умозаключение – форма мышления (мыслительный процесс), посредством которой из ранее установленного знания (обычно из одного или нескольких суждений) выводится новое знание. Важными условиями достижения истинного выводного знания являются не только истинность посылок (аргументов, оснований), но и соблюдение правил вывода, недопущение нарушений законов и принципов логики и диалектики.
|
|
|
Структурные компоненты теоретического познания:
- Проблема – форма теоретического знания, содержанием которого является то, что еще не познано человеком, но нужно познать. Проблема – это процесс, включающий два основных момента – ее постановку и решение.
- Гипотеза – форма теоретического знания, содержащая предположение, сформулированное на основе ряда фактов, истинное значение которого неопределенно и нуждается в доказательстве.
- Теория – это целостная развивающаяся система истинного знания (включающая и элементы заблуждения), которая имеет сложную структуру и выполняет ряд функций. С математической точки зрения, теория – это совокупность предложений, замкнутых относительно выводимости. Теория – логически взаимосвязанная система понятий и утверждений о свойствах, отношениях и законах некоторых идеализированных объектов (философский словарь). Основные функции теории: синтетическая (объединение отдельных достоверных знаний в целостную единую систему), объяснительная (выявление причинных и иных зависимостей, многообразия связей данного явления, его существенных характеристик, законов его происхождения и развития), методологическая (формулировка методов, способов и приемов исследовательской деятельности), предсказательная, практическая.
|
|
|
- Закон – ключевой элемент теории. Научный закон – это всеобщая необходимая, повторяющаяся, объективная связь явлений. Многие законы описывают не связь явлений, а сих структуру (структурные законы). В общем виде закон можно определить как связь (отношение) между явлениями, процессами, которая является: объективной (присуща прежде всего реальному миру, чувственно-предметной деятельности людей, выражает реальные отношения вещей.), существенной (конкретно-всеобщей – закон присущ всем процессам данного класса, определенного типа и действует всегда и везде, где развертываются соответствующие процессы и условия), необходимой, внутренней (отражает самые глубинные связи и зависимости данной предметной области) и повторяющейся, устойчивой.
Ключевая задача научного исследования – найти законы данной предметной области, определенной сферы реальной действительности, выразить их в соответствующих понятиях, абстракциях, теориях, идеях, принципах.
Законы открываются сначала в форме предположений, гипотез. Дальнейший опытный материал, новые факты приводят к очищению этих гипотез, устраняют одни из них и исправляют другие, пока не будет установлен в чистом виде закон. Одно из важнейших требований к научной гипотезе – ее принципиальная проверяемость на практике (в опыте, эксперименте)., что отличает гипотезу от умозрительного построения.
Открытие и формулирование закона – важнейшая, но не последняя задача науки, которая должна еще показать, как открытый ею закон работает.
1. Понятие метода
Метод (греч. Metohodos – буквально «путь к чему-либо») - в самом общем значении - способ движения к цели, определенным образом, упорядоченная деятельность. Метод - это способ познания, исследования явлений природы и общественной жизни; это прием, способ или образ действия. Выделим методы теоретического познания:
1) Формализация – отображение содержательного знания в знаково-символическом виде (формализованном языке). Последний создается для точного выражения мыслей с целью исключения возможности для неоднозначного понимания. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования знаками (формулы), что связано с построением искусственных языков.
2) Аксиоматический метод – способ построения научной теории, при котором в ее основу кладутся некоторые исходные положения – аксиомы (постулаты), из которых все остальные утверждения этой теории выводятся чисто логическим путем, посредством доказательств. Для вывода теорем из аксиом (и вообще одних формул из других) формулируются специальные правила вывода.
Аксиоматический метод – лишь один из методов построения уже добытого научного знания. Он имеет ограниченное применение, поскольку требует высокого уровня развития аксиоматизированной содержательной теории.
3) Гипотетико-дедуктивный метод – метод научного познания, сущность которого заключается в создании системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых в конечном счете выводятся утверждения об эмпирических фактах.
Этот метод основан на выведении (дедукции) заключений из гипотез и других посылок, истинное значение которых неизвестно. А это значит, что заключение, полученное на основе данного метода, неизбежно будет иметь вероятностный характер.
Общая структура гипотетико-дедуктивного метода:
- ознакомление с фактическим материалом, требующим теоретического объяснения и попытка такового с помощью уже существующих теорий и законов. Если нет, то:
- выдвижение догадки (гипотезы) о причинах и закономерностях данных явлений с помощью разнообразных логических приемов;
- оценка основательности и серьезности предположений и отбор из их множества наиболее вероятной;
- выведение из гипотезы следствий с уточнением ее содержания;
- экспериментальная проверка выведенных из гипотезы следствий. Тут гипотеза или получает экспериментальное подтверждение, или опровергается. Лучшая по результатам проверки гипотеза переходит в теорию.
4) Восхождение от абстрактного к конкретному – метод теоретического исследования и изложения, состоящий в движении научной мысли от исходной абстракции («начало» - одностороннее, неполное знание) через последовательные этапы углубления и расширения познания к результату – целостному воспроизведению в теории исследуемого предмета.
Перейдем теперь к анализу теоретического уровня познания. Здесь тоже можно выделить (с определенной долей условности) два подуровня. Первый из них образует частные теоретические модели и законы, которые выступают в качестве теорий, относящихся к достаточно ограниченной области явлений. Второй - составляют развитые научные теории, включающие частные теоретические законы в качестве следствий, выводимых из фундаментальных законов теории.
Примерами знаний первого подуровня могут служить теоретические модели и законы, характеризующие отдельные виды механического движения: модель и закон колебания маятника (законы Гюйгенса), движения планет вокруг Солнца (законы Кеплера), свободного падения тел (законы Галилея) и др. Они были получены до того, как была построена ньютоновская механика. Сама же эта теория, обобщившая все предшествующие ей теоретические знания об отдельных аспектах механического движения, выступает типичным примером развитых теорий, которые относятся ко второму подуровню теоретических знаний.
Методология науки исследует структуру и развитие научного знания, средства и методы научного исследования, способы обоснования его результатов, механизмы и формы реализации знания в практике. Метод как средство познания есть способ воспроизведения в мышлении изучаемого предмета. Сознательное применение научно обоснованных методов является существенным условием получения новых знаний.
В современной науке вполне успешно работает многоуровневая концепция методологического знания. В этом плане все методы научного познания могут быть разделены на пять основных групп:
1. Философские методы. Сюда относятся диалектика (античная, немецкая и материалистическая) и метафизика.
2. Общенаучные (общелогические) подходы и методы исследования.
3. Частно-научные методы.
4. Дисциплинарные методы.
5. Методы междисциплинарного исследования.
Виды исследований
Научные дисциплины, образующие в своей совокупности систему науки в целом, весьма условно можно подразделить на три большие группы
1)естественные,
2)гуманитарные,
3)технические науки, различающиеся по своим предметам и методам. Резкой грани между этими подсистемами нет - ряд научных дисциплин занимает промежуточное положение.
Наряду с традиционными исследованиями, проводимыми в рамках какой-либо одной отрасли науки, проблемный характер ориентации современной науки вызвал к жизни широкое развертывание междисциплинарных и комплексных исследований, проводимых средствами нескольких различных научных дисциплин, конкретное сочетание которых определяется характером соответствующей проблемы.
В науке различаются два уровня исследований
1)эмпирический.
2)теоретический.
Эмпирическое исследование направлено непосредственно на изучаемый объект и реализуется посредством наблюдения и эксперимента. На уровне эмпирического познания происходит отбор и описание фактов, осуществляется такое их обобщение, при котором факты представляются в виде системы, показываются их зависимости.
Теоретическое исследование концентрируется вокруг универсальных законов и гипотез. Теоретическое познание характеризуется абстракцией, определением и т.п. С их помощью устанавливаются закономерности, сущность явлений и процессов. Процесс эмпирического и теоретического познания - это не только логическая проблема, но в равной степени методологическая проблема. Проблематика отношений между эмпирическим и теоретическим познанием особенно актуальна в области методологии. Переход от фактов к теоретическим выводам, процесс освещения новых фактов и проблем приводят к возникновению следующих четырех основных ситуаций:
Новые факты могут быть объяснены в рамках уже существующей системы понятий. Для описания и объяснения новых фактов требуется введение новых терминов и понятий. Новые факты и проблемы требуют, чтобы для их объяснения. была разработана специальная теория. Новые факты и новые проблемы требуют кардинального пересмотра исходных принципов прежней системы взглядов.
По своей направленности, по непосредственному отношению к практике отдельные науки принято подразделять на фундаментальные и прикладные.
Деление на фундаментальные и прикладные исследования носит условный характер. Вне зависимости от характера целей результатом и фундаментальных и прикладных работ являются новые знания. Под фундаментальными исследованиями понимаются экспериментальные и теоретические работы, которые ставят своей целью найти и описать новые, неизвестные явления и процессы в природе, вскрыть их механизм и законы, управляющие ими. Как правило, фундаментальные науки опережают в своем развитии прикладные, создавая для них теоретический раздел.
Фундаментальные исследования, приоритетом которых является выработка новых научных знаний, имеющих доминирующее, главенствующее значение в фундаментальных отраслях знаний. Это исследования поискового характера, тематика которых определяется общим развитием науки, т.е. из одной работы вытекает как цепная реакция последующая проблема, подлежащая исследованию.
Под прикладными исследованиями подразумевается практическое использование полученных знаний, т.е. научные работы, цель которых использовать полученное в результате фундаментальных исследований для практической деятельности человека.
Непосредственная цель прикладных наук - применение результатов фундаментальных наук для решения не только познавательных, но и социально-практических проблем. На стыке прикладных наук и практики развивается особая область исследований - разработки, переводящие результаты прикладных наук в форму технологических процессов, конструкций, промышленных материалов и т.п.
Внутренняя структура научных исследований состоит из следующих звеньев:
1. Стратегические исследования это исследования для получения новых знаний в ведущих, определяющих общественное развитие областях. Здесь имеются в виду исследования, рассчитанные на долгосрочную перспективу.
2. Целевые исследования - это исследования, направленные на достижение установленных целей, задач, результаты которых используются на практике. Например, радиация как одна из причин заболевания раком, изучение озоновых дыр в верхних слоях атмосферы. Учитывается утилитарный мотив, применение итогов исследований на практике.
3. Технологические прикладные исследования - это исследования, направленные на разрешение практических, в основном кратковременных задач. Их питательная среда фундаментальные исследования, теоретические итоги которых используются для разработки новых технологий и их использования на практике.
Технологические работы по развитию опытные, проектные, конструкторские работы, которые подводят итоги предыдущего исследовательского цикла для массового технологического использования и применения.
Интердисциплинарные и междисциплинарные исследования характеризуются следующими признаками:
1) работа направлена на разрешение отдельно взятой комплексной проблемы;
2) работают представители разных научных отраслей, итоги одной работы воздействуют на другие;
3) используются различные методы исследования в зависимости от специфики той или иной отрасли (наблюдение, экспериментирование и т.д.);
4) распределение обязанностей между членами исследовательской группы;
5) используется общее лабораторное оборудование и техника;
6) коллективная ответственность, т.е. за конечный итог отвечают все участники исследовательской работы.
Этапы теоретического исследования
Постановка проблемы
Проблема (преграда, трудность - в переводе с древнегреческого) в научном познании является выражением несоответствия между достигнутым уровнем и объемом знания, с одной стороны, и потребностью в объяснении и предвидении необъясненных и новых фактов - с другой. К числу фактов относятся и противоречия между соперничающими научными теориями. Когда наблюдается указанное несоответствие, принято говорить о наличии проблемной ситуации. При наличии множества проблемных ситуаций выбор и постановка проблем определяются объективными и субъективными условиями. Объективные условия - это необходимость изменения теоретических представлений, средств и методов познания, препятствующих решению теоретических и практических задач удовлетворения потребностей людей.
Скажем, физики почти столетие испытывают потребность в единой физической теории основных взаимодействий (гравитационных, слабых, электромагнитных и сильных), биологи - в современной теории эволюции организмов и популяций, социологи - в теории социального прогресса, семантики - в универсальной теории значений и т.д. Практические же потребности необозримы, и их удовлетворение опирается в конечном счете на создание новых научных теорий (касающихся производства средств существования, лечения болезней, сохранения окружающей среды и т.д.).
Важны также материальные возможности решения имеющихся проблем. В отличие от положения дел в теории и практике и от материальных возможностей общества, задающих объективные возможности выбора проблем, субъективные предпосылки (условия) выбора заключаются в господствующих предпочтениях общественного мнения, престиже видов исследовательской работы и образования, склонностях исследовательских коллективов и индивидов. К примеру, не каждая страна может себе позволить исследования фундаментальных проблем, а выбор прикладных проблем зависит от соотношения естественных и гуманитарных наук в образовании, от моды на профессии и т.п. Заметно также, что различие между объективными и субъективными условиями выбора проблем относительно: объективное в одном отношении оказывается субъективным в другом отношении, и наоборот.
Выбранная проблема подлежит представлению, постановке, т.е. выражению в языковой форме. Не существует никаких рецептов, указывающих, как надо ставить новые проблемы, в особенности фундаментальные. Но можно указать факторы и шаги постановки проблем.
Чем более фундаментальной выглядит проблема, тем более отвлеченный и общий характер приобретает ее первоначальная формулировка. Таковы формулировки проблем математической логики (определения строгой импликации, полноты аксиоматики содержательных систем и т.д.), математики (аксиоматизации теории множеств, доказательства, континуум - гипотезы и др.), физики (формулировки общей теории атомного ядра, установления носителя гравитационного поля и т.д.) и других фундаментальных наук, а также прикладных исследований (управляемого термоядерного синтеза, утилизации радиоактивных отходов, достижения гармонии человека с природой, устранения конфликтов и терроризма и многих других).
Узкие и прикладные проблемы ставятся в развитых областях исследования. В рамках общих истинных теорий формулируются проблемы возможностей их частного применения в качестве объяснения и предсказания. Скажем, термодинамика провозглашает теплопроводимость тел, отвлекаясь от их агрегатного состояния и химического состава. Для определенных узких областей исследования возникает проблема установления зависимости теплопроводности именно от агрегатного состояния, плотности, температуры и др., или химического состава.
Широта и глубина проблем зависят от широты и глубины знания, на основе которого они формулируются. Вместе с тем любая научная проблема отличается от простого вопроса тем, что ответ на нее нельзя найти путем преобразования имеющегося знания. Решение проблемы предполагает выход за пределы известного и поэтому не может быть найдено по заранее известным правилам. Можно перечислить лишь шаги, предваряющие постановку и решение проблемы. К ним относятся: обсуждение новых данных, которые не могут быть объяснены в рамках существующих теорий; анализ и оценка тех идей и методов решения проблемы, которые могут быть выдвинуты на основе новых данных; определение типа решения проблемы, его связи с решением других проблем и возможности контроля решения; предварительное описание проблемы. В итоге устанавливается специфика данных, подлежащих объяснению, выделяются частично соответствующие им знания и провозглашается необходимость недостающей гипотезы для их объяснения, доказательства или предвидения. Это и есть формулировка проблемы, мобилизующая на выдвижение гипотезы для ее решения.
Выдвижение гипотезы
Шаги в направлении постановки проблемы способствуют выдвижению гипотезы. В них выявляется минимум достоверных знаний, необходимых для гипотезы. Новое же, первоначально предположительное знание оказывается результатом особого творчества, совокупно именуемого интеллектуальной интуицией. Правда, обращения к описанию интуиции, социологии, психологии творчества и т.п. могут пояснить, как возникает новое знание, но не могут пояснить, что и откуда берется в новом знании.
В той степени, в какой гипотеза включает известные знания, она допускает предварительную частичную оправданность или доказательность. К примеру, гипотеза об отсутствии атмосферы у Луны, спутников у Юпитера или астероидов включала знание величины необходимой массы для удержания атмосферы телом, вращающимся вокруг собственной оси и вокруг более массивного тела. Поскольку же гипотеза включает новое знание, она требует как новых средств выражения знания, так и средств его оправдания.
Наличными средствами выражения предположительного нового знания служат средства выражения достоверного старого знания. Новизна знания достигается не прямым, буквальным употреблением старого знания к новому объекту познания (что было бы простой экстраполяцией), а употреблением в виде аналогии или даже метафоры. Скажем, гипотеза о молекулярно-кинетических процессах в газах использовала в качестве аналогии поведение бильярдных шаров при столкновениях. А, к примеру, гипотетическая модель электромагнитного поля Максвелла представлялась несжимаемой жидкостью, что выглядело метафорой по отношению к исходной, не терпящей такой буквальности или аналогии физической реальности. Метафоричны также не только непривычные словосочетания вроде «поля сил», «температурное поле», «течение времени» или «стиснутые корни», «выбивание корней многочленов» (Д. Пойа), но и ставшие привычными, вроде «аксиомы», «аффинности», «конуса», первичное буквальное значение которых соответственно «достоинство», «родство по жене», «верхушка шлема».
Способы образования аналогий и метафор составляют предмет особых исследований и обсуждений. Здесь важно учесть отсутствие прямой, однозначной обусловленности вида аналогий и метафор как наличным теоретическим знанием в силу его несоответствия новым данным и новому объекту познания, так и самими новыми данными и новым объектом познания, ибо они не содержат требуемого для аналогий и метафор теоретического знания. Отсюда следует неизбежность множества (плюрализма) гипотез, претендующих на решение проблемы. Плюрализм гипотез преодолевается выбором предпочтительной гипотезы по гносеологическим, логическим и прагматическим критериям (см. изложенный далее раздел о выборе альтернатив в познании). В пособиях по философии науки обычно перечисляют требования к выбираемым гипотезам: эмпирическая проверяемость, логическая обоснованность, объяснительность, предсказательность и др.
Выбранная гипотеза подлежит уточнению и развертыванию составляющих ее понятий и суждений с тем, чтобы быть посылкой для дедукции частностей, одни их которых могут оказаться имеющимися необъясненными новыми данными, другие - предсказываемыми новыми данными. Поскольку дедукция частностей из гипотезы требует принятия не содержащихся в них допущений, краевых условий, воплощений (интерпретаций по правилам соответствия), постольку приходится мириться с неустранимым многообразием (плюрализмом) следствий гипотезы, в том числе опытно проверяемых. И если в любой гипотезе неизбежны идеализации, непроверяемые допущения, неполные индукции, то полная, во всех частностях достоверность гипотезы опытом не достижима. Но на такую полноту гипотеза не претендует; она претендует на удостоверение сущности, основного, общего, необходимого, - и это удостоверение достаточно для превращения гипотезы в научную теорию.
Соотношение гипотезы и проверяющего ее эксперимента сложно и понимание его вызывает споры. Спорны мнения о том, является ли эксперимент решающим для принятия или отвержения гипотезы, проверяемы ли отдельные положения гипотезы, допустимо ли заключать от истинности следствия к истинности посылки и многое другое. Можно привести доводы для предпочтения утвердительных ответов на перечисленные вопросы, но, к сожалению, это отвлечет от основного содержания темы и поэтому приходится оставлять вопросы без ответов, обратившись к другой стороне отношения гипотезы к эксперименту, отношению теоретического моделирования и мысленного эксперимента.
Моделирование зародилось в лабораторно-инженерной практике и опиралось на субстратное сходство оригинала и модели, которое фиксировалось рядом критериев: геометрического подобия, массового подобия и т.д. С переходом к функциональному сходству модели потеряли какое-либо субстратное сходство с оригиналом, но приобрели несоизмеримые с прежними до практическими, в частности до экспериментальные, возможности проверки гипотез. Таковы языковые модели (языковые каркасы), математические модели, аналоговые и цифровые ЭВМ и др. Эти модели позволяют проверить в символическом представлении применение гипотезы к различным ситуациям, хотя представление возможных ситуаций ограничено их операционной, «исчислимой» стороной, отражаемой в программах, языковых играх и т.д.
Подобную теоретическому моделированию роль средства предварительной проверки гипотезы (или действующей теории) воображаемыми ситуациями играет мысленный эксперимент. В нем в идеализированной форме воспроизводятся существенные черты поведения объекта познания и мысленно (доказательствами и объяснением) проверяется соответствие гипотетического поведения воображаемому, но принимаемому за действительное в силу кажущейся правдоподобности. В каждой конкретной науке есть свои примеры мысленных экспериментов. В физике, в частности, известен мысленный эксперимент Эйнштейна, Подольского и Розена, содержащий воображаемую ситуацию, относительно которой испытываются объяснительные и доказательные возможности представлений о поведении элементов квантово-механической системы авторов мысленного эксперимента и Н. Бора, олицетворявшего копенгагенскую школу.
По мере того, как в ходе исследования накапливается фактический материал, возникает необходимость в его систематизации. Как известно, есть две основные функции науки: объяснительная и предсказательная, но перед тем как приступить к выявлению каких-либо причинно-следственных связей, необходимо упорядочить имеющиеся факты, чтобы устранить их хаотичность.
Применение научно обоснованных методов исследования является существеннейшим условием получения новых знаний, поэтому их выбор имеет решающее значение для результатов исследования. Современная научная деятельность немыслима без применения методов познания, они являются общепринятым инструментарием. Избранный исследовательский подход и используемые методы в совокупности составляют методику исследования, своего рода сюжетную линию, в соответствии с которой структурируется весь собранный фактический материал.
Дата добавления: 2020-11-23; просмотров: 777; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!