Эмпирический и теоретический уровни научного познания

Хорошо развитое измерительное приборостроение, разнообразие методов и высокие характеристики средств измерения способствуют прогрессу в научных исследованиях. В свою очередь, решение научных проблем часто открывает новые пути совершенствования самих измерений [1, c. 423 – 426].

 

2.3 Эксперимент

Эксперимент – метод изучения объекта, посредством погружения его в искусственную ситуацию с помощью экспериментальной установки или создания искусственных условий, что позволяет выделить в объекте интересующие ученого стороны. Эксперимент включает в себя и измерение, и наблюдение [2, c. 11]. В то же время он обладает рядом важных, присущих только ему особенностейю

Во-первых, эксперимент  позволяет изучать объект в «очищенном» виде, т. е. устранять всякого рода побочные факторы, наслоения, затрудняющие процесс исследования.

Во-вторых, в  ходе эксперимента объект может быть поставлен в некоторые искусственные, в частности, экстремальные условия. В таких искусственно созданных условиях удается обнаружить удивительные порой неожиданные свойства объектов и тем самым глубже постигать их сущность.

В-третьих, изучая какой-либо процесс, экспериментатор  может вмешиваться в него, активно влиять на его протекание.

В-четвертых, важным достоинством многих экспериментов  является их воспроизводимость. Это  означает, что условия эксперимента, а соответственно и проводимые при  этом наблюдения, измерения могут  быть повторены столько раз, сколько  это необходимо для получения достоверных результатов.

В современной  науке многие эксперименты требуют  специальной организации, планирования и автоматизации.

Существует  множество различных видов эксперимента, например, прямой (при котором осуществляется воздействие непосредственно на объект исследования) и модельный (объект заменяется в эксперименте моделью), полевой (эксперимент проводится в естественных для объекта условиях) и лабораторный (объект исследуется в искусственно-созданной обстановке). По целям можно выделять поисковый (когда исследуется влияние какого-то фактора на объект исследования), измерительный (осуществляется сложное измерение объекта), проверочный (в этом случае идет проверка и отбор гипотез) эксперименты. По методам можно выделять эксперименты, проводимые на основе метода проб и ошибок (делаются случайные пробы, на основе ошибок отбрасываются неудачные пробы), с использованием определенного алгоритма, проводимый по методу «черного ящика» (когда на основе знания функции предполагают определенную структуру объекта) или «белого ящика» (наоборот, от известной структуры переходят к гипотезе о функции объекта) [4. c. 70].

 

3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ  МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

 

Теоретические методы научного познания подразделяются на общие методы познания действительности и специфические методы теоретического познания [2, c. 12].

К общим методам познания действительности относятся: индукция, дедукция, аналогия, сравнение, обобщение, абстрагирование и др.

К специфическим методам теоретического познания в науке принадлежат: идеализация, интерпретация, мысленный эксперимент, машинный вычислительный эксперимент, аксиоматический метод и генетический метод построения теории, и др. [2, c. 12].

Рассмотрим подробнее  такие теоретические методы научного познания как: абстрагирование, идеализация и формализация.

 

3.1 Абстрагирование

Наука оперирует научными абстракциями, которые находят выражение  в научных понятиях. Они являются результатом процесса абстрагирования.

Абстрагирование – это процесс отвлечения от тех или иных сторон, свойств или связей изучаемого объекта с целью выделения существенных и закономерных признаков [5, c. 11]. В процессе абстрагирования происходит отход (восхождение) от чувственно воспринимаемых конкретных объектов (со всеми их свойствами, сторонами и т. д.) к воспроизводимым в мышлении абстрактным представлениям о них

В научном познании широко применяются, например, абстракции отождествления и изолирующие абстракции. Абстракция отождествления представляет собой  понятие, которое получается в результате отождествления некоторого множества предметов (при этом отвлекаются от целого ряда индивидуальных свойств, признаков данных предметов) и объединения их в особую группу. Примером может служить группировка всего множества растений и животных, обитающих на нашей планете, в особые виды, роды, отряды и т. д. Изолирующая абстракции получается путем выделения некоторых свойств, отношений, неразрывно связанных с предметами материального мира, в самостоятельные сущности («устойчивость», «растворимость», «электропроводность» и т. д.).

Формирование научных абстракций, общих теоретических положений не является конечной целью познания, а представляет собой только средство более глубокого, разностороннего познания конкретного. Поэтому необходимо дальнейшее движение (восхождение) познания от достигнутого абстрактного вновь к конкретному. Получаемое на этом этапе исследования знание о конкретном будет качественно иным по сравнению с тем, которое имелось на этапе чувственного познания. Другими словами, конкретное в начале процесса познания (чувственно-конкретное, являющееся его исходным моментом) и конкретное, постигаемое в конце познавательного процесса (его называют логически-конкретным, подчеркивая роль абстрактного мышления в его постижении), коренным образом отличаются друг от друга [1, c. 427 – 429].

 

3.2 Идеализация

Идеализация – это умственная познавательная процедура, в результате которой создается идеализированный объект, являющийся предметом теоретического исследования. Он замещает в теории объект исследования по некоторым свойствам [2, c. 12].

В результате таких изменений  могут быть, например, исключены  из рассмотрения какие-то свойства, стороны, признаки объектов. Так, широко распространенная в механике идеализация, именуемая  материальной точкой, подразумевает  тело, лишенное всяких размеров. Такой абстрактный объект, размерами которого пренебрегают, удобен при описании движения, самых разнообразных материальных объектов от атомов и молекул и до планет Солнечной системы.

Изменения объекта, достигаемые  в процессе идеализации, могут производиться также и путем наделения его какими-то особыми свойствами, в реальной действительности неосуществимыми. Примером может служить введенная путем идеализации в физику абстракция, известная под названием абсолютно черного тела (такое тело наделяется несуществующим в природе свойством поглощать абсолютно всю попадающую на него лучистую энергию, ничего не отражая и ничего не пропуская сквозь себя).

Целесообразность использования  идеализации определяется следующими обстоятельствами:

Во-первых, идеализация  целесообразна тогда, когда подлежащие исследованию реальные объекты достаточно сложны для имеющихся средств  теоретического, в частности математического, анализа.

Во-вторых, идеализацию  целесообразно использовать в тех  случаях, когда необходимо исключить некоторые свойства, связи исследуемого объекта, без которых он существовать не может, но которые затемняют существо протекающих в нем процессов. Сложный объект представляется как бы в «очищенном» виде, что облегчает его изучение.

В-третьих, применение идеализации целесообразно тогда, когда исключаемые из рассмотрения свойства, стороны, связи изучаемого объекта не влияют в рамках данного исследования на его сущность. При этом правильный выбор допустимости подобной идеализации играет очень большую роль.

Основное положительное  значение идеализации как метода научного познания заключается в  том, что получаемые на ее основе теоретические  построения позволяют затем эффективно исследовать реальные объекты и  явления. Упрощения, достигаемые с  помощью идеализации, облегчают создание теории, вскрывающей законы исследуемой области явлений материального мира. Если теория в целом правильно описывает реальные явления, то правомерны и положенные в ее основу идеализации.

 

3.3 Формализация

Под формализацией понимается особый подход в научном познании, который заключается в использовании специальной символики, позволяющей отвлечься от изучения реальных объектов, от содержания описывающих их теоретических положений и оперировать вместо этого некоторым множеством символов (знаков) [1, C. 436].

Ярким примером формализации являются широко используемые в науке математические описания различных объектов, явлений, основывающиеся на соответствующих содержательных теориях. При этом используемая математическая символика не только помогает закрепить уже имеющиеся знания об исследуемых объектах, явлениях, но и выступает своего рода инструментом в процессе дальнейшего их познания.

Для построения любой формальной системы необходимо: а) задание алфавита, т. е. определенного набора знаков; б) задание правил, по которым из исходных знаков этого алфавита могут быть получены «слова», «формулы»; в) задание правил, по которым от одних слов, формул данной системы можно переходить к другим словам и формулам (так называемые правила вывода).

В результате создается  формальная знаковая система в виде определенного искусственного языка. Важным достоинством этой системы является возможность проведения в ее рамках исследования какого-либо объекта чисто  формальным путем (оперирование знаками) без непосредственного обращения к этому объекту.

Другое достоинство  формализации состоит в обеспечении  краткости и четкости записи научной  информации, что открывает большие  возможности для оперирования ею.

Язык современной  науки существенно отличается от естественного человеческого языка. Он содержит много специальных терминов, выражений, в нем широко используются средства формализации, среди которых центральное место принадлежит математической формализации. Исходя из потребностей науки, создаются различные искусственные языки, предназначенные для решения тех или иных задач. Все множество созданных и создаваемых искусственных формализованных языков входит в язык науки, образуя мощное средство научного познания [1, c.436 – 439].

4 НАУЧНЫЕ  МЕТОДЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НА ТЕОРЕТИЧЕСКОМ И ЭМПИРИЧЕСКОМ УРОВНЯХ ПОЗНАНИЯ

 

Рассмотрим  подробнее следующие научные  методы, применяемые на теоретическом  и эмпирическом уровнях познания: анализ, синтез, аналогия, моделирование.

 

4.1 Анализ и синтез

Под анализом понимают разделение объекта (мысленно или реально) на составные части с целью их отдельного изучения [1, c. 439]. В качестве таких частей могут быть какие-то вещественные элементы объекта или же его свойства, признаки, отношения и т. П.

Несомненно, 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 совокупности, в единстве. Осуществить этот второй этап в процессе познания – перейти от изучения отдельных составных частей объекта к изучению его как единого связанного целого возможно только в том случае, если метод анализа дополняется другим методом – синтезом [1, c. 439].

Синтез – метод исследования изучаемого предмета или явления в его единстве и взаимной связи частей, обобщение, сведение в единое целое данных, полученных анализом [5, c. 283]. При этом синтез не означает простого механического соединения разъединенных элементов в единую систему. Он раскрывает место и роль каждого элемента в системе целого, устанавливает их взаимосвязь и взаимообусловленность, т. е. позволяет понять подлинное диалектическое единство изучаемого объекта.

Эти два взаимосвязанных  приема исследования получают в каждой отрасли науки свою конкретизацию. Из общего приема они могут превращаться в специальный метод: так, существуют конкретные методы математического, химического  и социального анализа. Аналитический метод получил свое развитие и в некоторых философских школах и направлениях. То же можно сказать и о синтезе.

 

4.2 Аналогия и моделирование

Аналогия – сходство в каком-либо отношении между предметами или явлениями [5, c. 26].

Если делается логический вывод о наличии какого-либо свойства, признака, отношения у изучаемого объекта на основании установления его сходства с другими объектами, то этот вывод называют умозаключением по аналогии [1, c. 440].

Степень вероятности  получения правильного умозаключения по аналогии будет тем выше: 1) чем больше известно общих свойств у сравниваемых объектов; 2) чем существеннее обнаруженные у них общие свойства; 3) чем глубже познана взаимная закономерная связь этих сходных свойств.

Метод аналогии применяется в самых различных областях науки: в математике, физике, химии, кибернетике, в гуманитарных дисциплинах и т. д.

Существуют  различные типы выводов по аналогии. Но общим для них является то, что во всех случаях непосредственному  исследованию подвергается один объект, а вывод делается о другом объекте. Поэтому вывод по аналогии в самом общем смысле можно определить как перенос информации с одного объекта на другой. При этом первый объект, который собственно и подвергается исследованию, именуется моделью, а другой объект, на который переносится информация, полученная в результате исследования первого объекта (модели), называется оригиналом (иногда – прототипом, образцом и т. д.) [1, c. 441]. Можно сказать, что моделью называется некоторый предмет - заместитель, который в определенных условиях может заменять объект-оригинал, воспроизводя интересующие нас свойства и характеристики оригинала [2, c. 12].