Эмпирический и теоретический уровни научного познания

Эмпирический и теоретический уровни научного знания, их взаимосвязь.

В структуре научного знания выделяют прежде всего два уровня знания – эмпирический и теоретический. Им соответствуют два взаимосвязанных, но в то же время специфических вида познавательной деятельности: эмпиричес- кое и теоретическое исследование. Так эмпирическое познание никогда не может быть сведено только к чистой чувствительности. Даже первичный слой эмпирических знаний – данные наблюдений – всегда фиксируются в определенном языке; причем это язык, использующий не только обыденные понятия, но и научные термины. Эмпирическое познание предполагает формирование на основе данных наблюдения – научного факта. Научный факт возникает как результат очень сложной обработки данных наблюдений: их осмысления, понимания, интерпретации. Теоретическое познание также не представляет чистое рациональное познание. Формы рационального познания (понятия, суждения, умозаключения) доминируют в процессе теоретического освоения действительности. Но при построении теории используются также и наглядные модельные представления, которые являются формами чувственного познания, ибо представления, как и восприятие, относятся к формам живого созерцания. Даже сложные и высоко математизированные теории включают в свой состав представления типа “идеальный рынок”. Подобные идеализированные объекты являются наглядными модельными образами (обобщенными чувствованиями), с которыми производятся мысленные эксперименты. Результат этих экспериментов – выяснение тех сущностных связей и отношений, которые затем фиксируются в понятиях. Т.о, теория всегда содержит чувственно-наглядные компоненты. Можно говорить лишь о том, что на низших уровнях эмпирического познания доминирует чувственное, а на теоретическом уровне - рациональное.

Различие эмпирического и теоретического уровней следует осуществлять с учетом специфики познавательной деятельности на каждом из этих уровней. Основные критерии, по которым различаются эти уровни, следующие:

1) характер предмета исследования. Эмпирический и теоретический исследования могут познавать одну объективную реальность, но ее видение, ее представление в знаниях будут даваться по разному. Эмпирическое исслед-е в основе своей ориентировано на изучение явлений и зависимостей между ними. На уровне эмпир. познания сущностные связи не выделяются еще в чистом виде, но они как бы высвечиваются в явлениях. На уровне же теорет. познания происходит выделение сущностных связей в чистом виде. Сущность объекта представляет собой взаимодействие ряда законов, которым подчиняется данный объект. Задача теории – воссоздать все эти отношения между законами и т.о. раскрыть сущность объекта. Следует различать эмпирическую зависимость и теоретический закон. Первая является результатом индуктивного обобщения опыта и представляет собой вероятностно-истинное знание. Второе – это всегда знание истинное. Т.о, эмпир. исследование изучает явления и их корреляции. В этих корреляциях оно может уловить проявление закона, но в чистом виде он дается только в результате теоретического исследования. Простое индуктивное обобщение опытов не ведет к теоретическому знанию. Теория не строится путем индуктивного обобщения опыта.

2) тип применяемых средств исследования. Эмпирическое исследование базируется на непосредственном практическом взаимодействии исследователя с изучаемым объектом. Поэтому средства эмпир. исследования непосредственно включают в себя приборы, приборные установки и другие средства реального наблюдения. В теорет. иследовании отсутствует непосредственное практическое взаимодействие с объектами. На этом уровне объект может изучаться только опосредованно, в мысленном эксперименте, но не в реальном. Кроме средств связанных с экспериментами применяются и понятийные средства, в которых взаимодействуют эмпирические средства и термины теоретич. языка. Смыслом эмпирических терминов являются особые абстракции, которые можно было бы назвать эмпирическими объектами (реальные объекты с жестко фиксированными признаками). Основные средства теорет. исследования – теоретические идеальные объекты. Это особые абстракции в которых заключен смысл теоретических терминов (идеальный товар).

3) особенности метода. Методы эмпирического исследования – реальный эксперимент и наблюдение. Теоретические – метод построения идеализированного объекта, мысленный эксперимент с идеализированными объектами, методы построения теории (напр. восхождение от абстрактного к конкретному), методы логического и исторического исследования и др.

В реальной действительности эмпир. и теорет. познания всегда взаимодействуют. Выделение же этих категорий в качестве средств методологического анализа позволяет выяснить, как устроено и как развивается научное знание.

Научные методы эмпирического исследования

Среди методов научного исследования, как уже отмечалось, раз­личаются методы, свойственные эмпирическому и теоретическому уровням исследования. Общелогические методы применяются на обоих уровнях, но они преломляются через систему специфи­ческих для каждого уровня приемов и методов.

Один из важнейших методов эмпирического познания — наблюдение. Под наблюдением понимается целенаправленное вос­приятие явлений объективной действительности, в ходе которого мы получаем знание о внешних сторонах, свойствах и отношениях изучаемых объектов.

Процесс научного наблюдения является не пассивным созерца­нием мира, а особого вида деятельностью, которая включает в ка­честве элементов самого наблюдателя, объект наблюдения и сред­ства наблюдения. К последним относятся приборы и материальный носитель, с помощью которого передается информация от объекта к наблюдателю (например, свет).

Важнейшей особенностью наблюдения является его целена­правленный характер. Эта целенаправленность обусловлена нали­чием предварительных идей, гипотез, которые ставят задачи наблю­дению. Научное наблюдение в отличие от обычного созерцания всегда оплодотворено той или иной научной идеей, опосредуется уже имеющимся знанием, которое показывает, что наблюдать и как наблюдать.

Наблюдение как метод эмпирического исследования всегда связано с описанием, которое закрепляет и передает результаты наблюдения с помощью определенных знаковых средств. Эмпири­ческое описание — это фиксация средствами естественного или искусственного языка сведений об объектах, данных в наблю­дении.

С помощью описания чувственная информация переводится на язык понятий, знаков, схем, рисунков, графиков "и цифр, принимая тем самым форму, удобную для дальнейшей рацио­нальной обработки (систематизации, классификации и обоб­щения).

Описание подразделяется на два основных вида — качествен­ное и количественное.

Количественное описание осуществляется с применением языка математики и предполагает проведение различных измери­тельных процедур. В узком смысле слова его можно рассматри­вать как фиксацию данных измерения. В широком смысле оно включает также нахождение эмпирических зависимостей между результатами измерений. Лишь с введением метода измерения ес­тествознание превращается в точную науку. В основе операции измерения лежит сравнение объектов по каким-либо сходным свой­ствам или сторонам. Чтобы осуществить такое сравнение, необхо­димо иметь определенные единицы измерения, наличие которых дает возможность выразить изучаемые свойства со/ стороны их ко­личественных характеристик. В свою очередь, это позволяет ши­роко использовать в науке математические средства и создает пред­посылки для математического выражения эмпирических зависи­мостей. Сравнение используется не только в связи с измерением. В ряде подразделений науки (например, в биологии, языкознании) широко используются сравнительные методы.

Наблюдение и сравнение могут проводиться как относительно самостоятельно, так и в тесной связи с экспериментом. В отличие от обычного наблюдения в эксперименте исследователь активно вмешивается в протекание изучаемого процесса с целью получить о нем определенные знания. Исследуемое явление наблюдается здесь в специально создаваемых и контролируемых условиях, что позволяет восстанавливать каждый раз ход явления при повторе­нии условий.

Взаимодействие объектов в экспериментальном исследовании может быть одновременно рассмотрено в двух планах: и как дея­тельность человека, и как часть взаимодействий самой природы. Вопросы природе задает исследователь, ответы на них дает сама природа.

Познавательная роль эксперимента велика не только в том отношении, что он дает ответы на ранее поставленные вопросы, но и в том, что в ходе его возникают новые проблемы, решение которых требует проведения новых опытов и создания новых экспериментальных установок.

Научные методы теоретического исследования

Все более и более проникая в структуру объективных явлений, современная наука приближается к таким «однородным и простым элементам материи, законы движения которых допускают матема­тическую обработку...». В связи с математизацией науки в ней все шире используется особый прием теоретического мышления — формализация.

Этот прием заключается в построении абстрактно-математи­ческих моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов действительности. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами). Отношения знаков заменяют собой высказывания о свойствах и отношениях предметов. Таким путем создается обобщенная зна­ковая модель некоторой предметной области, позволяющая обна­ружить структуру различных явлений и процессов при отвле­чении от качественных характеристик последних. Вывод одних формул из других по строгим правилам логики и математики представляет формальное исследование основных характеристик структуры различных, порой весьма далеких по своей природе явлений.

Особенно широко формализация применяется в математике, логике и современной лингвистике.

Специфическим методом построения развитой теории яв­ляется аксиоматический метод. Впервые он был применен в ма­тематике при построении геометрии Евклида, а затем, в ходе исторического развития знаний, стал применяться и в эмпири­ческих науках. Однако здесь аксиоматический метод выступает в особой форме гипотетико-дедуктивного метода построения тео­рии. Рассмотрим, в чем состоит сущность каждого из названных методов.

При аксиоматическом построении теоретического знания сна­чала задается набор исходных положений, не требующих дока­зательства (по крайней мере, в рамках данной системы знания). Эти положения называются аксиомами, или постулатами. Затем из них по определенным правилам строится система выводных предложений. Совокупность исходных аксиом и выведенных на их основе предложений образует аксиоматически построенную тео­рию.

Аксиомы — это утверждения, доказательства истинности кото­рых не требуется. Логический вывод позволяет переносить истин­ность аксиом на выводимые из них следствия. Следование опре­деленным, четко зафиксированным правилам вывода позволяет упорядочить процесс рассуждения при развертывании аксиомати­ческой системы, сделать это рассуждение более строгим и кор­ректным.

Аксиоматический метод развивался по мере развития науки. «Начала» Евклида были первой стадией его применения, которая получила название содержательной аксиоматики. Аксиомы вводи­лись здесь на основе уже имеющегося опыта и выбирались как интуитивно очевидные положения. Правила вывода в этой системе также рассматривались как интуитивно очевидные и специально не фиксировались. Все это накладывало определенные ограни­чения на содержательную аксиоматику.

Эти ограничения содержательно-аксиоматического подхода были преодолены последующим развитием аксиоматического ме­тода, когда был совершен переход от содержательной к формаль­ной и затем к формализованной аксиоматике.

При формальном построении аксиоматической системы уже не ставится требование выбирать только интуитивно очевидные аксиомы, для которых заранее задана область характеризуемых ими объектов. Аксиомы вводятся формально, как описание неко­торой системы отношений (не связанных жестко только с одним конкретным видом объектов); термины, фигурирующие в аксио­мах, первоначально определяются только через их отношение друг к другу. Тем самым аксиомы в формальной системе рассмат­риваются как своеобразные определения исходных понятий (тер­минов). Другого, независимого, определения указанные понятия первоначально не имеют.

Дальнейшее развитие аксиоматического метода привело к третьей стадии — построению формализованных аксиоматических систем.

Формальное рассмотрение аксиом дополняется на этой стадии использованием математической логики как средства, обеспечи­вающего строгое выведение из них следствий. В результате аксио­матическая система начинает строиться как особый формали­зованный язык (исчисление). Вводятся исходные знаки — тер­мины, затем указываются правила их соединения в формулы, задается перечень исходных принимаемых без доказательства формул, и, наконец, правила вывода из основных формул произ­водных. Так создается абстрактная знаковая модель, которая затем интерпретируется на самых различных системах объектов.

Развитое теоретическое знание строится не «снизу» за счет индуктивных обобщений научных фактов, а развертывается как бы «сверху» по отношению к эмпирическим данным. Метод построе­ния такого знания состоит в том, что сначала создается гипоте­тическая конструкция, которая дедуктивно развертывается, обра­зуя целую систему гипотез, а затем эта система подвергается опытной проверке, в ходе которой она уточняется и конкретизи­руется. В этом и заключается сущность гипотетико-дедуктивного развертывания теории.

Дедуктивная система гипотез имеет иерархическое строение. Прежде всего, в ней имеются гипотеза (или гипотезы) верхнего яруса и гипотезы нижних ярусов, которые являются следствиями первых гипотез.

Теория, создаваемая гипотетико-дедуктивным методом, может шаг за шагом пополняться гипотезами, но до определенных преде­лов, пока не возникают затруднения в ее дальнейшем развитии. Чаще всего в такие периоды выдвигается не одна, а сразу несколько конкурирующих гипотетико-дедуктивных систем.

Каждая гипотетико-дедуктивная система реализует особую программу исследования, суть которой выражает гипотеза верх­него яруса. Поэтому конкуренция гипотетико-дедуктивных систем выступает как борьба различных исследовательских программ.

В борьбе конкурирующих исследовательских программ побеж­дает та, которая наилучшим образом вбирает в себя опытные данные и дает предсказания, являющиеся неожиданными с точки зрения других программ.

Задача теоретического познания состоит в том, чтобы дать целостный образ исследуемого явления. Любое явление действи­тельности можно представить как конкретное переплетение самых различных связей. Теоретическое исследование выделяет эти связи и отражает их с помощью определенных научных абстракций. Но простой набор таких абстракций не дает еще представления о природе явления, о процессах его функционирования и развития.

Такой прием исследования называется методом восхождения от абстрактного к конкретному. Применяя его, исследователь вначале находит главную связь (отношение) изучаемого объекта, а затем, шаг за шагом прослеживая, как она видоизменяется в различных условиях, открывает новые связи, устанавливает их взаимодействия и таким путем отображает во всей полноте сущность изучаемого объекта.

Метод восхождения от абстрактного к конкретному приме­няется при построении различных научных теорий и может использоваться как в общественных, так и в естественных науках. По мере углубления в конкретное вводятся все новые абст­ракции, которые выступают в качестве более глубокого ото­бражения сущности объекта.

Исторический и логический методы исследования

Особые приемы исследования применяются при построении теоретических знаний о сложных исторически развивающихся объектах. Такие объекты чаще всего не могут быть воспроизве­дены в опыте. Например, невозможно в опыте воспроизвести историю становления Вселенной, происхождения жизни, возникно­вения человека.

Но тогда возникает вопрос, возможна ли вообще теория таких уникальных объектов?

В основе исторического метода лежит изучение реальной исто­рии в ее конкретном многообразии, выявление исторических фак­тов и на этой основе такое мыслительное воссоздание истори­ческого процесса, при котором раскрывается логика, закономер­ность его развития.

Логический же метод выявляет эту закономерность иным способом: он не требует непосредственного рассмотрения хода реальной истории, а раскрывает ее объективную логику путем изучения исторического процесса на высших стадиях его раз­вития. Объективной основой такого способа исследования явля­ется следующая особенность сложных развивающихся объектов: на высших стадиях развития они сжато воспроизводят в своей структуре и функционировании основные черты своей историче­ской эволюции. Эта особенность ярко прослеживается, например, в биологической эволюции, где высокоразвитые организмы на стадии эмбрионального развития повторяют основные черты всего хода эволюции, приведшего к появлению этих организмов (онтоге­нез «повторяет» филогенез).

Формы научного познания (факт,проблема, гипотеза, теория)

Формы научного познания

Проблемами называют важные в практическом или теоретическом отношении задачи, способы решения которых неизвестны или известны не полностью.

От обыденных вопросов проблема отличается прежде всего своим предметом – это есть вопрос о сложных свойствах, явлениях, о законах действительности, для познания которых необходимы специальные научные средства познания – научная система понятий, методология и методика исследования, техническое оснащение.

Проблема ставится или формируется наукой.

Проблема имеет сложную структуру. Она может представлять собой систему более частных, составляющих ее проблем. Так, например, проблема социализма включает проблемы развития производительных сил, характера собственности, принципа распределения, формы государственного устройства.

В структуре проблемы можно выделить 2 основных компонента: предварительное, частичное знание о предмете и более или менее определенное наукой незнание. Таким образом проблема представляет собой противоречивое единство знания и незнания или знания и знания о незнании. Проблема не является чистым незнанием, она содержит элементы положительного знания о предмете и знание о незнании, которое тоже представляет собой своеобразное знание, существенный намек на будущее решение проблемы.

Виды:

1. конструктивные проблемы – они могут конструироваться до появления разрешающей их теории;

2. реконструктивные проблемы – они могут реконструироваться, т.е. формулироваться на основе уже готовой теории, с позиций которой становится ясно, какие в действительности проблемы она решила.

Чаще всего проблемы конструируются и реконструируются после возникновения соответствующей теории.

Также проблемы бывают:

неразвитые – это задачи, которые характеризуются след чертами: а) это нестандартная задача, для решения которой не известен алгоритм, б) задача, которая возникла как закономерный результат познания, в) задача – решение которой направлено на устранение противоречия, возникшего в познании, а также на устранение несоответствия м/у потребностями и наличием средств для их удовлетворения, г) задача, путей решения к-ой не видно.

Задача которая характеризуется тремя первыми из указанных выше черт, а так же содержит более или менее конкретные указания на пути решения, называется развитой проблемой. Собственно проблемы делятся на виды по степени конкретности указания на пути их решения. Т.о. развитая проблема – это знание о некотором не знании, дополненное определенным указанием путей устранения этого незнания.

Научная проблема всегда формулируется на базе достаточно основательных предварительных исследований.

В ходе развития общества нередко возникали и псевдопроблемы, связанные с заблуждениями, недостаточной научной подготовкой, амбицией отдельных исследователей. Огромная масса проблем связана с религией и суеверием.

Гипотеза – предположительное решение проблемы.

Потребность в гипотезе возникает, когда неясна связь между явлениями, когда по некоторым характеристикам настоящего нужно восстановить картину прошлого и настоящего, сделать вывод о будущем развитии явления.

В качестве гипотезы выступают не только отдельные предположения, но и целые теории и концепции, имеющие более или менее развернутый характер.

Основное свойство гипотезы – множественность: каждая проблема науки вызывает появление целого ряда гипотез, из которых отсеиваются наиболее вероятные, пока не произведется окончательный выбор одной из них или синтез.

Гипотеза → Научная теория

Выдвижение гипотезы на основе определенных фактов – это только первый шаг. Сама гипотеза в силу своего вероятностного характера требует проверки, доказательства. После такой проверки гипотеза или становится научной теорией, или видоизменяется, или отбрасывается, если проверка дала отрицательный результат.

Основные правила выдвижения и проверки гипотез:

1) гипотеза должна находиться в согласии или, по меньшей мере, быть совместимой со всеми фактами, которых она касается;

2) из множества противостоящих друг другу гипотез, выдвинутых для объяснения серии фактов, предпочтительнее та, которая единообразно объясняет большее их число;

3) для объяснения связной серии фактов нужно выдвигать возможно меньших различных гипотез, и их связь должна быть более тесной;

4) при выдвижении гипотез необходимо сознавать вероятностный характер ее выводов;

5) гипотезы, противоречащие друг другу, не могут быть вместе истинными, за исключением того случая, когда они объясняют различные стороны и связи одного и того же объекта

Факт – это зафиксированное нашим сознанием реальное событие или явление. Фактом служит само реальное событие, а его фиксация, делая событие «фактом для нас», выступает лишь в роли объективного регистратора событий.

Одним из средств регистрации фактов выступает язык. Язык – знаковая система любой физической природы, выполняющая познавательную и коммуникативную (общение) функции в процессе человеческой деятельности. Язык может быть естественным и искусственным. Естественный язык – язык повседневной жизни, служащий формой выражения мыслей и средством общения между людьми. Искусственный язык создается людьми для каких-либо узких потребностей.

Важнейшим свойством фактов является их принудительная сила: в системе развивающейся науки и общественно-исторической практики факты принуждают делать определенные теоретические заключения, независимо от того, соответствуют ли они принятым представлениям, привычкам и сложившимся интересам личностей, групп, классов.

Виды:

1. объективный факт – некоторое событие, явление, фрагмент реальности, которые составляют объект человеческой действительности или познания

2. научный факт – это отражение объективного факта в человеческом сознании, т.е. его описание посредством некоторого языка.

Научные факты служат основой теоретических построений. Совокупность научных фактов составляют научное описание. Научный факт неотделим от языка, на котором он выражен, и от терминов, в качестве которых выступают понятия.

Теория – это достоверное (в диалектическом смысле) знание об определенной области действительности, представляющее собой систему понятий и утверждений и позволяющее объяснять и предсказывать явления из данной области.

Не все философы считают что достоверность это необходимый признак теории. В связи с этим выделяют два подхода. Представители первого подхода если и относя к теориям концепции, которые могут оказаться не достоверными, то все же считают, что задача науки – создание истинных теорий. Представители другого подхода считают, что теории не являются отражением реальной действительности. Теорию они понимают как инструмент познания. Одна теория лучше другой, если она является более удобным инструментом познания. Принимая достоверность за отличительную черту теории, мы отграничиваем этот вид знания от гипотезы.

Теория – это высшая, самая развитая организация научных знаний, которая дает целостное отображение закономерностей некоторой сферы действительности и представляет собой знаковую модель этой сферы. Эта модель строиться таким образом, что некоторые из ее характеристик, которые имеют наиболее общую природу, составляют ее основу, другие же подчиняются основным или выводятся из них по логическим правилам. Например, строгое построение геометрии Евклида привело к системе высказываний (теорем), которые последовательно выведены из немногих определений основных понятий и истин, принятых без доказательств (аксиом). Особенностью теории является то что она обладает предсказательной силой. В теории имеется множество исходных утверждений, из которых логическими средствами выводятся другие утверждения, т.е. в теории возможно получение одних знаний из других без непосредственного обращения к действительности. Теория не только описывает определенный круг явлений, но и дает им объяснение. Теория является средством дедуктивной и индуктивной систематизации эмпирических фактов. Посредством теории можно установить определенные отношения между высказываниями о фактах, законах и т.д. в тех случаях, когда вне рамок теории такие отношения не наблюдаются.

Дата добавления: 2015-09-06