РАЗДЕЛ II. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ ФИЛОСОФИИ

Тема 11. Научное познание

§2. Методы научного познания

...суждения науки высказываются на основе эксперимента, на основе вероятности и определяются как подвластные процесса изменений. Это порождает устроение ума, очень отличное от средневекового.

Б. Рассел

Метод (от гр. "методос" - путь, дорога) понимается сейчас как способ достижения цели. Важнейшим разделение всех методов научного познания на обще-логические, методы эмпирического познания и методы теоретического познания.

Эмпирическое и теоретическое - два основных ступени научного познания, отличающиеся по объекту, формой получаемого знания, связанные со специфической исследовательской деятельностью соответствующими средствами и языком.

1. Обще-логические методы

Обще-логические методы как система регулятивных принципов обеспечивают определенность, последовательность и доказательность мышления. К их числу относятся абстрагирование, анализ и синтез, индукция и дедукция, сравнение и аналогия.

Абстрагирование

Абстрагирование (от лат. - отвлечение) - логическая операция мысленного выделения некоторых свойств и отношений объекта, что изучается, и отвержение всех других. Результатом абстрагирование есть понятие, которое выражает существенные стороны этого объекта. Абстракция должна быть объективно обоснованной (абстрагироваться могут только относительно независимые свойства) и методологически (в результате абстрагирования объект становится более удобным для изучения). Абстрагирование как метод познания имеет следующие этапы:

♦ Анализ объекта, изучается, фиксация его свойств и отношений в знаковой форме естественного и искусственной языков.

♦ Выделение и мнимую изоляция существенных элементов путем отбрасывания всех других как таких, что не имеют значения в аспекте рассматривается.

♦ Образование абстракций, то есть, замещение конкретного объекта абстрактным.

Анализ и синтез

Анализ - операция расчленения вещи, явления, свойства или отношения между предметами на составные элементы, выполняемая в процессе познания и практической деятельности. Неразрывно связан с синтезом - соединением элементов, выделенных путем анализа. В отрыве от синтеза и других логических приемов анализ лишен познавательного значение, ибо нельзя познать сущность предмета с помощью только одного расчленения на части: предмет - это не есть простая сумма частей или механическая совокупность свойств, любая часть предмета не может быть понятна, если нет необходимых знаний о весь объект. Чтобы получить такое знание, необходим синтез, то есть объединение в единое целое частей, свойств, отношений, уже выделенных и исследованных в анализе и абстракции.

Мысленный синтез формируется в практической деятельности, но после этого отделяется от нее и приобретает относительно самостоятельного характера. Он может осуществляться на различных уровнях, начиная от простого, механического соединения частей неорганизованного целого, к созданию научной теории на основе обобщения отдельных фактов и идей. Результатом синтеза может быть нечто качественно иное по сравнению с суммой составляющих элементов.

Вместе с анализом мысленный синтез ведет к образованию понятий, играет важную роль в формировании как эмпирического, так и висновкового знания, в создании художественных произведений и технических изобретений.

Синтез не является простым копированием действительности, а включает в себя идеализацию, подсчет реальных возможностей, учета тенденций развития. Это четко проявляется при построении научных гипотез, образовании новых понятий.

Правила научного анализа и синтеза требуют придерживаться следующего:

♦ точно различать и фиксировать в однозначных терминах языка науки стороны, выделяются;

♦ сочетать их в целостный образ адекватно структуре предмета познания;

♦ не привносить в логический образ таких элементов, свойств и связей, которые не были обнаружены в его реальном прообразе и противоречат его природе.

Анализ и синтез являются универсальными приемами, которые применяются на всех этапах познания.

Индукция и дедукция

Абстрагирование осуществляется в различных логических формах умозаключения. Важнейшие среди них - индукция и дедукция.

Индукция - форма умозаключения от частного к общему. Это способ логического перехода от чувственно-конкретного к абстрактному. Многократное восприятие свойств предметов, языков или разных случаев возникновения явления позволяет путем сравнения между собой данных, которые наблюдаются, выделить свойства и обстоятельства, что постоянно встречаются во всех рассматриваемых объектов, и отделить их от свойств и меняющихся обстоятельств, неустойчивых. Например, установив, что такие разнообразные металлы, как железо, медь, серебро и другие, имеют свойства электропроводности, делают общий вывод: все металлы - электропроводны. Таким же образом получены индуктивные обобщения: все млекопитающие - позвоночные животные; все инфекционные заболевания вызываются патогенными микроорганизмами и т.д.

Дедукцией называется способ рассуждения, в ходе которого из общих посылок с необходимостью вытекает вывод того же самого или меньшего степени обобщенности. Например, в дедуктивном умозаключении "Пациент дышит, значит он жив" вывод настолько же обобщенный, как и посылка. А в таком умозаключении, как "Все люди смертны. Сократ - человек. Следовательно, Сократ тоже смертен", вывод характеризуется меньшей степенью обобщенности, чем посылка. Дедуктивное умозаключение от общего к частному является прямой противоположностью индукции.

Взаимоотношение между индукцией и дедукцией является таким, что индукция готовит возможность дедукции, придавая ей общие суждения как посылки, а дедукция распространяет индукцию на новые отдельные случаи. Так, великий немецкий поэт Гете, будучи естествоиспытателем-любителем, сначала путем индукции пришел к утверждению "Все млекопитающие имеют міжщелепну кость", а потом сделал из него дедуктивный вывод "Значит, и человек имеет эту кость", после чего этот вывод был подтвержден опытными данными. Гете обнаружил міжщелепну кость у человека в эмбриональном состоянии и в отдельных атавистических случаях у взрослых. Индукция и дедукция постоянно используются во врачебной деятельности.

Сравнение и аналогия

Сравнение - это логическая операция сопоставления между собой объектов познания с целью их различия или отождествления с принадлежащими им признаками. Сравнение с целью различения применяют, если необходимо установить качественное своеобразие зіставлюваних объектов.

Сравнение с целью отождествление лежит в основе умозаключения по аналогии. Аналогия - это логическая форма движения познания от частного к частному, когда из сходства двух предметов по определенным признакам делают вывод об их сходстве также и по некоторой другим признаком. Например, в древности тяжелобольных выставляли на улицу, и прохожие, что страдали от болезни с похожими симптомами, давали совет насчет выздоравливания.

Аналогия как метод познания предполагает соблюдение следующих основных правил:

♦ чтобы перечень похожих признаков был как можно полнее и разнообразнее;

♦ чтобы похожие признаки были существенными;

♦ чтобы в предмете, изучается, не было особенностей, противодействующих существованию в него исследуемого признака.

Однако практически выполнить эти требования на основе простого наблюдения объекта познания удается крайне редко. Поэтому выводы по аналогии на основе простого наблюдения, как правило, проблематична и имеют значение догадки, Однако, если рассматривать аналогию как средство выдвижения идей для постановки научных проблем, в этом отношении ее эвристическое значение бесспорно. Так, Ч. Дарвин по аналогии с искусственным отбором в животноводстве и растениеводстве выдвинул идею о происхождении видов путем естественного отбора, которая затем практически была доказана и превратилась в научную теорию.

2. Методы эмпирического познания

Эмпирическое познание имеет следующие особенности:

♦ Оно направлено на изучение внешней стороны явления, а не сущности.

♦ Ведущая роль принадлежит чувственному познанию.

♦ Его цель - установление эмпирических закономерностей, устойчивых - взаимосвязей явлений, которые наблюдаются.

♦ Эмпирический описание относится непосредственно до объекта, что исследуется.

Основные средства эмпирического исследования - приборы и оборудование, а главные методы - наблюдение, эксперимент и моделирование. Клинический эксперимент в медицине имеет ту особенность, что он является не только методом научного медицинского познания, но и формой деятельности врача-клинициста, цель которой - ориентировать медиков в сложных вопросах их деятельности.

Научное наблюдение

До научного наблюдения выдвигается ряд требований. Первой является наличие цели, позволяет сформировать эмпирический объект. Без четкого определения цели нет научных наблюдений, именно ее наличие позволяет "увидеть" эмпирический объект. Нее пример, в иллюстрации к книге почвоведения изображены овцы, пастухи, лес и горы, надпись гласила: "Распространение аллювиальных песков в горных массивах".

Вторым условием является обязательная систематичность, наличие рациональной системы и плана в осуществлении наблюдения. Кроме этого, научное наблюдение обычно осуществляется в естественных условиях (астрономия и социология) или в условиях, приближающихся к естественным (наблюдение за поведением животных в зоопарке или лаборатории).

В таких науках, как психология, социология, социальная психология, все большее значение приобретает исходная позиция наблюдателя, понимание им цели, его отношение к тому, что он наблюдает, и интерпретация результатов наблюдения.

В социологии, социальной психологии различают следующие виды наблюдений:

♦ включенное - наблюдатель включен в состав группы, что исследуется, как ее член и занимается наблюдением за взаимоотношениями членов группы так, чтобы они этого не замечали;

♦ невключенное - те, за кем наблюдают, знают, что за ними наблюдают.

Таким образом, можно определить научное наблюдение как целенаправленное, систематическое, планомерное исследование эмпирического объекта в естественных условиях.

Научный эксперимент

Своего рода развитием метода наблюдения является научный эксперимент.

Эксперимент (от лат. - попытка, опыт) - это метод эмпирического исследования, заключающийся в целенаправленном, систематическом, планомерном изучении эмпирического объекта. От наблюдение отличается активностью субъекта в исследовании, который контролирует условия проведение эксперимента и может руководить ими.

Эксперимент возникает в естествознании Нового времени. Впервые получает философское осмысление в трудах Ф. Бэкона, который подчеркивает значение эксперимента в развитии естествознания и целесообразность опытов не "плодоносящих", которые приносят непосредственную пользу, а "светоносных", что проливают новый свет на неизвестное и впоследствии дают практические результаты: "Бог в первый день создал только свет, посвятив этому делу весь день...".

Эксперимент по сравнению с наблюдением имеет преимущества:

♦ можно устранить препятствия и проводить его "в чистом виде";

♦ можно варьировать условия и изучать объект в экстремальных обстоятельствах;

♦ можно повторить эксперимент.

Эксперименты подразделяются на натурные, (непосредственно с объектом) и модельные (с заменителем объекта). Можно сказать, что в наблюдении исследователь из того, что говорит природа, находит то, что его интересует, и выслушивает это, а в эксперименте он сам ставит природе вопрос. Эксперименты, как и наблюдения, делятся на качественные и количественные (измерительные). В зависимости от назначения выделяют следующие виды экспериментов:

♦ демонстрационные - их целью является, как видно из названия, наглядно продемонстрировать известное;

♦ эвристические - целью которых является выявление нового знания.

Эвристические включают в себя поисковые (исследуются новые эмпирические объекты), проверочные (с целью подтверждения или опровержения научных гипотез), контрольные (с целью проверки уже проведенных экспериментов) и мнимые (больше касаются теоретического уровня познания, поскольку производятся не с реальными объектами, а с их идеализированными моделями, и поэтому их следует называть теоретическим моделированием).

По своей природе модели делятся на материальные и знаково-образные. Материальные используются в эмпирическом моделировании, знаково-образные - в мисленнєвому.

Эмпирическое моделирование

Эмпирическое моделирование - метод опосредованного познания объекта-оригинала, когда он замещается квазіоб'єктом - моделью, причем модель может дать новую информацию об оригинале. Модель имеет такие свойства:

♦ схожа с оригиналом за группой свойств;

♦ обязательно является простой, чем оригинал, и удобнее для изучения;

♦ способна заменить оригинал и дать о нем новую информацию.

Материальные модели могут быть предметными (модель корабля, самолета, человеческого тела) и аналоговыми (моделируется не внешняя форма, а эмпирические зависимости), которые имеют существенно иную природу, чем оригинал (чаще всего электрические модели механических, гидродинамических и других явлений).

3. Методы теоретического познания

Теоретическое познание непосредственно не связано с чувственным восприятием и основывается на действиях с понятиями и знаками и имеет следующие особенности:

Оно направлено на выявление внутренних, глубинных закономерностей. Ведущая роли, при этом принадлежит логическому мышлению. Теоретическое описание касается не самого объекта, что изучается, а его идеализированной модели.

Научное понятие

Научное понятие - это термин, слово или словосочетание, которое выражает существенные и необходимые признаки вещи. Понятие имеет объем (совокупность, что охватывается понятием) и содержание (знания о главных свойствах этих вещей). Так, объем понятия "больной туберкулезом" - это совокупность всех туберкулезных больных, а его содержание - понимание туберкулеза как инфекционного заболевания вследствие размножения палочек Коха в легких этих больных.

Понятия используются и на эмпирическом уровне познания, но здесь они не создаются, не определяются, а лишь используются в готовом виде.

Определением понятия, или дефиницией, называют объяснение понятия через указание его объема (значение) или содержания (смысла), или того и другого. С помощью определения понятий знания систематизируются и закрепляются. Такой процесс помогает уплотнить знания, сократить тексты и облегчить изучение.

- Злоупотребление определением понятий могут приводить к ситуаций, подобных описанной в известной басне И. Хемницера. Студент, упал в яму, стал выяснять "содержание понятия":

Отец с веревкой прибежал;

"Вот, - говорит, - тебе веревка; ухватися."

"Нет, погоды тащит; скажи мне наперед, -

Понести студент обычный бред. -

Веревка вещь какая?"

- Все в мире - только имена! Кто скажет: месяц, кто: луна...

М. Цветаестьва

- ...Откуда эти слова, что рождаются в нужный момент для того, чтобы закрепить в жизни предметы, еще вчера не известны?... Они вылетают из мастерских, фабрик, магазинов. Они являются последним отголоском того всенародного анонимного голоса, что дал название деревьям и плодам, збіжжю и вину, жизни и смерти.

М. Метерлинк

Как главные методы теоретического познания выделяют идеализацию и формализацию. Отдельно выделяют методы построения научной теории: аксиоматический, гіпотетико-дедуктивный и системно-структурный.

Идеализация

Идеализация - это главный метод познания в теоретических, науках математизованих - создание такого мисленнєвого, идеализированного объекта, которого не существует и не может существовать в действительности. Этот объект является результатом мысленного конструирования. То, что комбинирования, манипулирование, мыслительные эксперименты с такими объектами способны дать новое глубокое знания о действительности, вполне установлено и доказано всем опытом современной науки, однако механизм этого явления еще не совсем понятен. В нем можно увидеть осуществления старой идеи Платона о вечных, определяющие идеи. Не случайно одна известная статья Нобелевского лауреата, физика Есть. Вигнера, называется «Непостижимая эффективность математики».

Идеализированные объекты могут быть получены в результате абстрагирования из реальных тел и процессов. Но чаще средством глубокого познания сложных явлений становятся комплексы объектов, которые вообще не имеют чувственного прообраза в действительности - разнообразные математические уравнения, системы этих уравнений, возникшие в результате мыслительной деятельности математиков, и никак не связаны с эмпирической действительностью. Такие идеализированные объекты называют конструктами.

Идеализированный объект, прообразом которого является эмпирический объект, возникает в результате последовательного применение двух операций:

♦ абстрагирование (мисленнєвого выделение свойства);

♦ предельного перехода (мисленнєвого доказательства этого свойства до предела невозможной в действительности).

Так получили абсолютно черное тело, абсолютно твердое тело, материальная точка, абсолютный ноль температуры, идеальный газ, идеальную популяцию и др. При применении идеализации не только не ставится цель приблизиться к действительности, что чувственно воспринимается, а наоборот, дается простор фантазии, но не свободной, а целенаправленной - с целью рассмотрения процесса, изучаемого в "чистом виде".

Идеализация не только позволяет воспроизводить в абстрактно-теоретической форме сущность объектов,- что познаются, но и создает условия для формализации и математизации самого процесса познания.

Формализация

Формализация - это метод отображения структуры объектов, которые изучаются в знаковых конструкциях искусственных языков: электро - и радиотехнических схем, математики, математической логики, физической, химической и вообще любой научной символики. При формализации высказывания и рассуждения о свойства и отношения реальных предметов заменяются логико-математическими операциями со знаками (формулами). Преобразования одних формул в другие по правилам логики и математики как раз и является формализованным исследованием структуры объекта познания на теоретическом уровне.

Метод формализации - это средство однозначного закрепления устойчивого мыслимого содержания абстракций в знаковых конструкциях, выражающих и заменяют собой основные характеристики структуры реальных предметов. Поэтому процесс формализации включает в себя следующие этапы:

♦ выработка символики, что обеспечивает краткость и четкость фиксации;

♦ предоставление каждому символу лишь определенного, однозначного смысла, т.е. исключается

возможность полисемии (многозначности) при определении научных терминов;

♦ создание общей знаковой схемы объекта познания, что обеспечивает полноту осмотра его основных элементов, свойств и отношений.

Мисленнєве моделирования

Идеализация и формализация составляют основу мисленнєвого моделирования и мисленнєвого экспериментирования. Мыслительный модель - это мысленный квазіоб'єкт, который, воспроизводя в идеализированной форме некоторые свойства и отношения реальных объектов, способен заменять их так, что его теоретическое изучение даст о них новую информацию.

Мыслительные модели конструируются или в форме наочнообразних, модельных представлений (пример - наочнообразна планетарная модель атома по Н. Бора), или в знаковой форме искусственных языков (теоретическое моделирование). Мыслительные модели, выраженные в форме рисунков, чертежей, формул и других знаковых конструкций, называются знаковыми моделями. Так, Г. Фейнман отмечает, что химическое имя угарного газа - СО - не просто знак, а изображение молекулы. Когда химик пишет формулу на доске, он, грубо говоря, пытается нарисовать молекулу в двух измерениях. С развитием науки мысленные модели конкретизируются путем построения взаимодополняющих моделей. Так в химии был осуществлен переход от моделей молекулы, что учитывает только состав, к ее структурной модели, которая учитывает еще и порядок химического связи, а затем - к стереометричної, пространственной модели молекулы.

Мысленный эксперимент - это мыслительные действия над моделью как идеализированным объектом. К число его основных операций входят следующие:

♦ построение мысленной модели - идеализированного квазіоб'єкта;

♦ построение идеализированных условий, влияющих на модель, и приборов, регистрирующих результаты этого воздействия;

♦ целенаправленная, планомерная изменение и относительно свободное комбинирование условий;

♦ точное применение на всех стадиях умственного эксперимента научных законов и достоверных фактов, благодаря почему исключается произвол и безудержная фантазия.

С помощью умственного эксперимента выдвигаются и демонстрируются абстрактно-теоретические положения науки. Так, Галилей, обосновывая свои идеи о механическое движение, прежде всего опирался на мысленный эксперимент с идеальным тележкой. В результате этого он пришел к выводу, что за неимением трения тележка будет двигаться вечно. "Этот вывод,- отмечают Эйнштейн и Інфельд,- достигнут лишь рассуждением в идеализированном эксперименте, который никогда не может быть осуществлен, так как невозможно устранить все внешние воздействия".

Таким образом, познавательная функция мысленного моделирования и экспериментирования как средства теоретического познания заключается в предметно-содержательном разъяснении и истолкованы сущности процесса, который изучается, что после этого описывается, и на основе этого формируются такие формы научного знания, как научная гипотеза и научная теория.