Тема 1. ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ И ГУМАНИТАРНАЯ КУЛЬТУРЫ.
НАУЧНЫЙ МЕТОД. ЛОГИКА И МЕТОДОЛОГИЯ
РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
1.2. Научные методы и критерии научности
Научный метод - это:
- путь исследования, познания;
- форма теоретического и практического освоения действительности, исходящего из закономерностей движения изучаемого объекта;
- система регулятивных принципов преобразующей, практической или познавательной, теоретической деятельности;
- в философии - система положений, принципов, категорий и законов.
В зависимости от широты применимости в процессе научного исследования используется следующая классификация методов: всеобщие, общенаучные, частнонаучные (специфические).
Всеобщих методов в истории познания известно только два: диалектический и метафизический. Метафизический метод с середины ХIХ века начал все больше и больше вытесняться из естествознания диалектическим.
Классификация общенаучных методов тесно связана с понятием уровней познания. Различают два уровня научного познания: эмпирический и теоретический. Одни общенаучные методы применяются только на эмпирическом уровне познания (наблюдение, эксперимент, измерение), другие - только на теоретическом (идеализация, формализация), а некоторые (моделирование) - как на эмпирическом, так и на теоретическом уровнях.
Эмпирический уровень познания характеризуется непосредственным исследованием реально существующих, чувственно воспринимаемых объектов. На этом уровне происходит процесс накопления информации об исследуемых объектах, осуществляется первичная систематизация получаемых фактических данных в виде таблиц, схем, графиков и т. п.
На теоретическом уровне познания происходит раскрытие наиболее глубоких, существенных сторон, связей, закономерностей, присущих изучаемым объектам и явлениям. Результаты теоретического познания - гипотезы, теории, законы.
Частнонаучные (специфические) методы познания используются только в рамках исследований какой-то конкретной науки (микробиологический, физиологический методы применяются только в биологических науках).
Общенаучные методы эмпирического познания
(наблюдение, эксперимент и измерение)
Наблюдение - метод эмпирического познания, позволяющий получить некоторую первичную информацию об объектах окружающей действительности.
По способу проведения наблюдения могут быть:
- непосредственными - те или иные свойства, стороны объекта отражаются, воспринимаются органами чувств человека;
- опосредованными - проводятся с использованием тех или иных технических средств (микроскопов, телескопов);
- косвенными - обязательно основываются на некоторых теоретических положениях, устанавливающих определенную связь (например, в виде математически выраженной функциональной зависимости) между наблюдаемыми и ненаблюдаемыми явлениями; используются в ядерной физике.
Эксперимент - метод эмпирического исследования, предполагающий активное, целенаправленное и строгоконтролируемое воздействие исследователя на изучаемый объект для выявления и изучения тех или иных его сторон, свойств, связей.
Эксперимент включает в себя другие методы эмпирического исследования (наблюдение, измерение) и в то же время обладает рядом важных, только присущих ему особенностей:
- в ходе эксперимента объект может быть поставлен в некоторые искусственные, в частности, экстремальные условия (например, изучаться при сверхвысоких температурах, при чрезвычайно высоких давлениях и т. п.);
- экспериментатор может вмешиваться в естественное течение процессов;
- условия эксперимента повторяются столько раз, сколько это необходимо для получения достоверных результатов.
В зависимости от характера проблем, решаемых в ходе экспериментов, последние обычно подразделяются на исследовательские и проверочные.
Исследовательские эксперименты дают возможность обнаружить у объекта новые, неизвестные свойства. Примером может служить обнаружение ядра атома Э. Резерфордом при бомбардировке альфа-частицами золотой фольги.
Проверочные эксперименты служат для проверки, подтверждения тех или иных теоретических построений. Так, существование целого ряда элементарных частиц было вначале предсказано теоретически, и лишь позднее они были обнаружены экспериментальным путем.
Исходя из методики проведения и получаемых результатов, эксперименты подразделяются на качественные и количественные.
Качественные эксперименты носят поисковый характер и не приводят к получению каких-либо количественных соотношений. Они позволяют лишь выявить действие тех или иных факторов на изучаемое явление.
Количественные эксперименты направлены на установление точных количественных зависимостей в исследуемом явлении.
В процессе исследований обычно качественный эксперимент предваряет количественный.
Измерение - метод эмпирического познания, заключающийся в определении количественных значений тех или иных свойств, сторон изучаемого объекта, явления с помощью специальных технических устройств.
Результат измерения получается в виде некоторого числа единиц измерения.
Единица измерения - это эталон, с которым сравнивается измеряемая сторона объекта или явления.
Единицы измерения подразделяются на основные, выбираемые в качестве базисных при построении системы единиц, и производные, выводимые из других единиц с помощью каких-то математических соотношений.
Методика построения системы единиц как совокупности основных и производных была впервые предложена в 1832 году
К. Гауссом.
В настоящее время в естествознании действует преимущественно Международная система единиц (СИ), принятая в 1960 году ХI генеральной конференцией по мерам и весам. Международная система единиц построена на базе семи основных, двух дополнительных и большого числа производных единиц.
За основные приняты следующие единицы.
Метр - длина, равная 1650763,73 длины волн в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями 2р10 и 5d5 атома криптона-86.
Килограмм - единица массы - представлен массой международного прототипа килограмма.
Секунда - время, равное 9192631770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.
Ампер - сила постоянного тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2·10-7 Н.
Кельвин - единица температуры, равная 1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды.
Моль - количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг.
Кандела - сила света, испускаемого с поверхности площадью 1/600000 м2 полного излучателя в перпендикулярном направлении при температуре затвердевания платины при давлении 101325 Па.
Существует несколько видов измерений. Исходя из характера зависимости измеряемой величины от времени, измерения подразделяются на статические и динамические. При статических измерениях измеряемая величина остается постоянной во времени (измерение размеров тел, постоянного давления и т. д.). При динамических - измеряемая величина меняется во времени (измерение вибраций, пульсирующих давлений и т. д.).
По способу получения результатов различают измерения прямые и косвенные. В прямых измерениях искомое значение измеряемой величины получается путем непосредственного сравнения ее с эталоном или выдается измерительным прибором. При косвенном измерении искомую величину определяют на основании известной математической зависимости между этой величиной и другими величинами, получаемыми путем прямых измерений (например, нахождение удельного электрического сопротивления проводника по его сопротивлению, длине и площади поперечного сечения).
Общенаучные методы теоретического познания
(абстрагирование, идеализация, формализация, индукция, дедукция)
Абстрагирование - метод теоретического познания, заключающийся в мысленном отвлечении от несущественных свойств, связей, отношений предметов и одновременном выделении, фиксировании одной или нескольких интересующих исследователя сторон этих предметов.
Результат, получаемый в процессе абстрагирования - абстракция.
Классификация научных абстракций:
- Абстракция отождествления - образование понятий путем объединения в особый класс, путем отождествления предметов, связанных отношением типа равенства.
- Изолирующая абстракция - выделение свойств и отношений, неразрывно связанных с предметами, и обозначение их определенными "именами", что придает таким абстракциям статус самостоятельных предметов (например: "белизна", "электропроводность" и т. д.).
- Абстракция актуальной бесконечности - отвлечение от незавершенности процесса образования бесконечного множества, от невозможности задать его полным списком всех элементов. Такое множество просто рассматривается как данное, как существующее.
- Абстракция потенциальной осуществимости - отвлечение от реальных границ человеческих возможностей, обусловленных ограниченностью человеческой жизни в пространстве и времени.
Идеализация - метод теоретического познания, заключающийся в мысленном внесении определенных изменений в изучаемый объект в соответствии с целями исследований.
В результате таких изменений могут быть, во-первых, исключены из рассмотрения какие-то свойства, стороны, признаки объектов (например, материальная точка - абстрактный объект, размерами которого пренебрегают); во-вторых, объект может быть наделен какими-то особыми свойствами, в реальной действительности не существующими (например, широко используемая в физике идеализация абсолютно черное тело - объект наделяется несуществующим в природе свойством поглощать абсолютно всю падающую на него лучистую энергию, ничего не отражая и ничего не пропуская сквозь себя).
Целесообразность использования идеализации как метода исследований определяется следующими положениями:
- когда подлежащие исследованию реальные объекты достаточно сложны для имеющихся средств теоретического, в частности математического;
- когда необходимо исключать некоторые свойства, связи исследуемого объекта, без которых он существовать не может, но который затеняет сущность протекающих в нем процессов. Сложный объект представляется как бы в "очищенном" виде, что облегчает его изучение;
- когда исключаемые из рассмотрения свойства, стороны, связи изучаемого объекта не влияют в рамках данного исследования на его сущность.
Формализация - метод теоретического познания, заключающийся в использовании специальной символики, позволяющей отвлечься от изучения реальных объектов, от содержания описывающих их теоретических положений и оперировать вместо этого некоторым множеством символов (знаков). Например, широко используемые в науке математические описания различных объектов, явлений.
Для построения любой формальной системы необходимо:
- задать алфавит, то есть определенный набор знаков;
- задать правила, по которым из исходных знаков этого алфавита могут быть получены "слова", "формулы";
- задать правила, по которым от одних слов, формул данной системы можно переходить к другим словам и формулам.
В результате создается формальная знаковая система в виде определенного искусственного языка.
Достоинства этой системы:
- возможность проведения в ее рамках исследования объекта чисто формальным путем (оперирование знаками) без непосредственного обращения к этому объекту;
- обеспечение краткости и четкости записи научной информации, что открывает большие возможности для оперирования ею.
Индукция - есть метод теоретического познания, основывающийся на формально-логическом умозаключении, когда на основании знания части предметов класса делается вывод о классе в целом. Различают следующие виды индукции:
- Неполная индукция. Общий вывод получается из посылок, не охватывающих всех предметов класса.
- Полная индукция. Вывод об общем классе предметов делается на основании изучения всех предметов класса.
- Эмпирическая индукция. Рассуждение, основанное на непосредственном (опытном) исследовании элементов относительно небольшого и регистрируемого множества.
- Популярная индукция. Установление повторяемости признаков у некоторых явлений класса путем их простого перечисления.
- Научная индукция. Установление повторяемости признака у некоторых явлений класса на основе обнаружения причинной зависимости этого признака от определенных свойств явления.
Родоначальником классического индуктивного метода познания является Ф. Бэкон (1561‑1626) - виднейший английский философ ХVII века. Но он трактовал индукции чрезвычайно широко, считал ее важнейшим методом открытия новых истин в науке, главным научным средством научного познания природы. Такое неоправданно расширенное понимание роли индукции в научном исследовании получило наименовании всеиндуктивизма.
Дедукция - метод теоретического исследования, когда вывод о некотором элементе множества делается на основании знания общих свойств всего множества.
В науке Нового времени основным пропагандистом дедуктивного метода был крупнейший французский математик и философ Р. Декарт (1596‑1650). Декарт односторонне преувеличивал значение интеллектуальной стороны за счет опытной в процессе познания истины.
В реальном процессе научного познания индукция и дедукция не используются изолированно друг от друга, а каждый метод применяется на соответствующем этапе исследования.
Общенаучные методы, применяемые на эмпирическом
и теоретическом уровнях познания
(анализ, синтез, моделирование).
Анализ - метод познания, содержанием которого является совокупность приемов и закономерностей расчленения объекта исследования на составные его части.
В качестве таких частей могут быть использованы какие-то вещественные элементы объекта или же его свойства, признаки, отношения.
Анализ занимает важное место в изучении объектов материального мира. Но он составляет лишь первый этап процесса познания. Для постижения объекта как единого целого нельзя ограничиваться изучением лишь его составных частей. В процессе познания необходимо вскрывать объективно существующие связи между ними, рассматривать их в единстве. Поэтому метод анализа дополняется другим методом - синтезом.
Синтез - метод познания, содержанием которого является совокупность приемов и закономерностей соединения отдельных частей предмета в единое целое.
Анализ и синтез как методы познания используются как на эмпирическом, так и на теоретическом уровнях исследования.
Под моделированием понимается изучение моделируемого объекта (оригинала), базирующееся на взаимооднозначном соответствии определенной части свойств оригинала и замещающего его при исследовании объекта (модели) и включающее в себя построение модели, изучение ее и перенос полученных сведений на моделируемый объект - оригинал.
Применяется следующая классификация моделей. По цели использования моделей в процессе познания они подразделяются на эвристические и дидактические; по способу воспроизведения информации - на знаковые и вещественно-технические модели; по степени участия человека в создании моделей - естественные и искусственные модели.
Метод моделирования непрерывно развивается. На смену одним типам моделей приходят другие. Однако неизменным остается важность, а иногда и незаменимость моделирования как метода познания.
Критерии научности.
Известно несколько критериев разграничения научных и псевдонаучных идей - это:
- Принцип верификации. Принцип употребляется в логике и методологии науки для установления истинности научных утверждений в результате их эмпирической проверки.
Различают:
- непосредственную верификацию - как прямую проверку утверждений, формулирующих данные наблюдения и эксперимента;
- косвенную верификацию - как установление логических отношений между косвенно верифицируемыми утверждениями.
Принцип верификации позволяет в первом приближении ограничить научное знание от явно вненаучного. Однако он не может помочь там, где система идей скроена так, что решительно все возможные эмпирические факты можно истолковать в ее пользу - идеология, религия, астрология и т. п.
- Принцип фальсификации. Его суть: критерием научного статуса теории является ее фальсифицируемость, или опровержимость, то есть только, то знание может претендовать на звание "научного", которое в принципе опровержимо. Принцип фальсификации делает знание относительным, лишая его неизменности, абсолютности, законченности.
- Рациональный принцип является основным средством обоснованности знания. Он выступает в качестве ориентира на определенные нормы, идеалы научности, эталоны научных результатов. В рамках рационального стиля мышления научное знание характеризуют следующие методологические критерии:
- универсальность, то есть исключение любой конкретики - места, времени, субъекта и т. п.;
- согласованность, или непротиворечивость, обеспечиваемая дедуктивным способом развертывания системы знания;
- простота; хорошей считается та теория, которая объясняет максимально широкий круг явлений, опираясь на минимальное количество принципов;
- объяснительный потенциал;
- наличие предсказательной силы.
В целом выделяют следующие характерные черты науки.
- Универсальность - сообщает знания, истинные для всего универсума при тех условиях, при которых они добыты человеком.
- Фрагментарность - изучает не бытие в целом, а различные фрагменты реальности или ее параметры; сама же делится на отдельные дисциплины.
- Общезначимость - получаемые знания пригодны для всех людей; язык науки - однозначный, фиксирующий термины и понятия, что способствует объединению людей.
- Обезличенность - ни индивидуальные особенности ученого, ни его национальность или место проживания никак не представлены в конечных результатах научного познания.
- Систематичность - наука имеет определенную структуру, а не является бессвязным набором частей.
- Незавершенность - хотя научное знание безгранично растет, оно не может достичь абсолютной истины, после познания которой уже нечего будет исследовать.
- Преемственность - новые знания определенным образом и по строгим правилам соотносятся со старыми знаниями.
- Критичность - готовность поставить под сомнение и пересмотреть свои, даже основополагающие результаты.
- Достоверность - научные выводы требуют, допускают и проходят проверку по определенным сформулированным требованиям.
- Внеморальность - научные истины нейтральны в морально-этическом плане, а нравственные оценки могут относиться либо к деятельности по получению знания, либо к деятельности по его применению.
- Рациональность - получение знаний на основе рациональных процедур и законов логики, формирование теорий и их положений, выходящих за рамки эмпирического уровня.
- Чувственность - научные результаты требуют эмпирической проверки с использованием восприятия и только после этого признаются достоверными.
Эти черты науки образуют шесть диалектически взаимосвязанных пар:
- универсальность - фрагментарность,
- общезначимость - обезличенность,
- систематичность - незавершенность,
- преемственность - критичность,
- достоверность - внеморальность,
- рациональность - чувственность.
|
