Уровни научного исследования: эмпирическое и теоретическое. Методы и формы эмпирического познания. Теоретический уровень познания.

ЭМПИРИЧЕСКОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ - два вида научного знания, различение которых строится прежде все-го на выделении эмпирического и теоретического исследова-ния как двух основных направленностей, «векторов» науч-но-познавательной деятельности. Эмпирическое исследова-ние направлено непосредственно на реальный объект, как он дан в наблюдении и эксперименте. Теоретическое же исследование специфично тем, что в нем ведущей является дея-тельность по совершенствованию и развитию понятийного аппарата науки, работа с различного рода концептуальными системами и моделями. Оба этих вида исследования органи-чески взаимосвязаны и предполагают друг друга в целостной структуре научного познания. Эмпирическое исследование, выявляя новые данные наблюдения и эксперимента, стимулирует развитие теоретических исследований, ставит перед ними новые задачи. С другой стороны, теоретическое иссле-дование, совершенствуя и развивая понятийный аппарат на-уки, открывает новые перспективы объяснения и предвиде-ния фактов, ориентирует и направляет эмпирическое иссле-дование.

Различие между эмпирическим и теоретическим этапами познания проявляется также в различном соотношении чувственного и рационального коррелятов познавательной деятельности.

Эксперимент, будучи во многих науках основным методом эмпирического познания, всегда теоретически нагружен, а любая самая абстрактная теория должна всегда иметь эмпирическую интерпретацию. Но при всей неопределенности границ между эмпирическим и теоретическим знанием введение этих категории, безусловно, знаменовало собой прогресс в развитии методологии науки, поскольку способствовало конкретизации наших представлений о структуре познавательной деятельности в науке. В частности, использование этих категорий позволило уточнить структуру научного познания в целом, способствовало формированию более конструктивного подхода к решению проблемы эмпирического обоснования научного знания, привело к более полному выявлению специфики теоретического мышления в научном исследовании, позволило уточнить логическую структуру выполнения наукой основных познавательных функций, а также содействовало решению многих фундаментальных проблем логики и методологии научного познания.

Различение этих двух видов научного исследования и возникающих в связи с ними типов знания обнаруживается как в генетическом плане, в аспекте эволюции науки, посколь-ку т. н. эмпирическая стадия в истории науки предшествует возникновению теоретической стадии, так и в структуре раз-витой науки, где оно связано с взаимодействием теоретичес-кого аппарата науки и ее эмпирического базиса. На эмпирической стадии науки (ее классический пример — опытное естествознание 17—18 вв., а отчасти и 19 в.) решаю-щим средством формирования и развития научного знания являются эмпирическое исследование и последующая логи-ческая обработка его результатов, порождающая эмпиричес-кие законы, обобщения, классификации и пр. Однако уже на этих ранних фазах истории науки всегда осуществляется оп-ределенная концептуальная деятельность, направленная на совершенствование и развитие исходной системы научных аб-стракций, служащих основой для упорядочения, классифи-кации и типологизации эмпирического материала. Дальней-шее развитие концептуального аппарата науки, связанное с формированием теорий, а затем и построением многослой-ных теоретических систем, приводит к известному обособле-нию теоретического аппарата науки от ее эмпирического ба-зиса и порождает необходимость специальной работы по эм-пирической интерпретации теории и теоретическому истол-кованию эмпирических данных. Такое истолкование в свою очередь необходимо для эмпирического обоснования теорий, которое выступает как сложный и многоактный процесс (см. Верифицируемость, Оправдание теории, Фальсификация) и которое нельзя адекватно представить в примитивных схемах верификационизма или фальсификационизма. Как всякая ти-пология, различение эмпирического и теоретического знания является некоторой схематизацией и идеализацией, так что попытки провести его на конкретном материале науки быва-ют сопряжены с определенными трудностями, прежде всего в связи с т. н. теоретической нагруженностью эмпирически данного. В качестве методологического ориентира, однако, оно имеет кардинальное значение для анализа науки.

К числу общих методов естественнонаучного познания отно-сятся методы эмпирического познания — наблюдение и экс-перимент, метод индукции, метод гипотез и аксиоматический метод. Частными и специальными являются: вероятностные методы; методы, используемые в обобщении и осмыслении эмпирических результатов, — единственного сходства и раз-личия, сопутствующих изменений; методы аналогии, мыслен-ного и математического экспериментов. Наблюдение как способ познания мира используется чело-вечеством с древнейших времен. Начиная с 17 в. более важ-ное место занимает метод эксперимента. Эксперимент отли-чается от пассивного наблюдения своим активным харак-тером. Экспериментатор не просто наблюдает то, что про-исходит в ходе изучаемого явления, создает условия, при которых закономерности процессов проявляются более чет-ко. Разработка методологии экспериментального исследова-ния, начатая Ф. Бэконом, получила дальнейшее развитие в трудах Дж. Ст. Милля и группы методологов сер. 19 в. В ра-ботах этого периода (17 — середина 19 в.) метод эксперимен-та выступает в тесном единстве с методом индукции. В тру-дах Ф. Бэкона и Дж. Ст. Милля разрабатывается система пра-вил индуктивного обобщения результатов эксперимента, ко-торые одновременно являются и методами организации экспериментального исследования. Эти правила представля-ют собой частные методы естественнонаучного познания — методы единственного сходства и развития сопутствующих изменений и «остатков».

Изменения, происшедшие в науке во 2-й половине 19 в., со-стоящие в том, чего началось исследование явлений микро-мира, достаточно удаленных от знакомых и привычных яв-лений макромира, привели к осознанию принципиальной важности метода гипотез. Методологическое осмысление ги-потез и их роли в научном познании, начавшееся в после-дней трети 19 в., получило очень сильное развитие в нач. 20 в. в связи с возникновением электронной теории и физики атом-ных и субатомных явлений. Фундаментальные работы А. Пу-анкаре «Наука и гипотеза» и П. Дюгема «Физическая теория, ее цель и строение» знаменуют переход от эмпирико-индуктивистской концепции к гипотетико-дедуктивной модели на-уки. С этого времени метод эксперимента развивается в тес-ном взаимодействии с методом гипотез, в качестве основной задачи экспериментального исследования рассматривается проверка (подтверждение или опровержение) той или иной гипотезы. Характерной чертой этого периода является исклю-чительно широкое распространение статистических методов обработки опытных данных.

Более специальный (частный) характер носят методы анало-гии, мысленного и математического эксперимента. Метод ана-логий представляет собой способ формулирования гипотез, основанный на перенесении закономерностей с уже изучен-ных явлений на еще не изученные. Сама идея использова-ния аналогии обсуждалась еще Аристотелем, но широкое рас-пространение этот метод получил только в науке Нового вре-мени. Одним из наиболее ярких его применений является ис-пользование Дж. К. Максвеллом гидродинамических аналогий при получении уравнений электромагнитного поля. Метод мысленного эксперимента представляет собой специфический тип теоретического рассуждения. Он, как и многие другие ме-тоды, возник еще в античную эпоху (апории Зенона), но осо-бое распространение получил в науке Нового времени. Мно-гие мысленные эксперименты сыграли выдающуюся роль в развитии науки, напр., «демон» Максвелла, «поезд» и «лифт» Эйнштейна, «микроскоп» Гейзенберга.

Есть движение от незнания к знанию. Таким образом, первая ступень познавательного процесса — определение того, что мы не знаем. Важно четко и строго определить проблему, отделив то, что мы уже знаем, от того, что нам еще неизвестно. Проблемой (от греч. problema — задача) называется сложный и противоречивый вопрос, требующий разрешения.

Второй ступенью в является выработка гипотезы (от греч. hypothesis — предположение). Гипотеза - это научно обоснованное предположение, которое требует проверки.

Если гипотеза доказывается большим числом фактов, она становится теорией (от греч. theoria — наблюдение, исследование). Теория — это система знаний, описывающая и объясняющая определенные явления; таковы, например, эволюционная теория, теория относительности, квантовая теория и др.

При выборе лучшей теории важную роль играет степень ее проверяемости. Теория надежна, если она подтверждается объективными фактами (в том числе новонайденными) и если она отличается ясностью, отчетливостью, логической строгостью.

Научные факты

Следует различать объективные и научные факты. Объективный факт — это реально существующий предмет, процесс или состоявшееся событие. Например, фактом является гибель Михаила Юрьевича Лермонтова (1814-1841) на дуэли. Научным фактом является знание, которое подтверждено и интерпретировано в рамках общепринятой системы знаний.

Оценки противостоят фактам и отражают значимость предметов или явлений для человека, его одобрительное или неодобрительное отношение к ним. В научных фактах обычно фиксируется объективный мирта- кой, какой он есть, а в оценках отражаются субъективная позиция человека, его интересы, уровень его морального и эстетического сознания.

Большинство сложностей для науки возникает в процессе перехода от гипотезы к теории. Существуют способы и процедуры, которые позволяют проверить гипотезу и доказать ее или отбросить как неверную.

Методом (от греч. methodos — путь к цели) называется правило, прием, способ познания. В целом метод — это система правил и предписаний, позволяющих исследовать какой-либо объект. Ф. Бэкон называл метод «светильником в руках путника, идущего в темноте».

Методология — более широкое понятие и может быть определена как:

• совокупность применяемых в какой-либо науке методов;
• общее учение о методе.

Поскольку критериями истины в ее классическом научном понимании являются, с одной стороны, чувственный опыт и практика, а с другой — ясность и логическая отчетливость, все известные методы можно разделить на эмпирические (опытные, практические способы познания) и теоретические (логические процедуры).

Эмпирические методы познания

Основой эмпирических методов являются чувственное познание (ощущение, восприятие, представление) и данные приборов. К числу этих методов относятся:

• наблюдение — целенаправленное восприятие явлений без вмешательства в них;
• эксперимент — изучение явлений в контролируемых и управляемых условиях;
• измерение - определение отношения измеряемой величины к
• эталону (например, метру);
• сравнение — выявление сходства или различия объектов или их признаков.

Чистых эмпирических методов в научном познании не бывает, гак как даже для простого наблюдения необходимы предварительные теоретические основания — выбор объекта для наблюдения, формулирование гипотезы и т.д.

Теоретические методы познания

Собственно теоретические методы опираются на рациональное познание (понятие, суждение, умозаключение) и логические процедуры вывода. К числу этих методов относятся:

• анализ — процесс мысленного или реального расчленения предмета, явления на части (признаки, свойства, отношения);
• синтез - соединение выделенных в ходе анализа сторон предмета в единое целое;
• — объединение различных объектов в группы на основе общих признаков (классификация животных, растений и т.д.);
• абстрагирование - отвлечение в процессе познания от некоторых свойств объекта с целью углубленного исследования одной определенной его стороны (результат абстрагирования — абстрактные понятия, такие, как цвет, кривизна, красота и т.д.);
• формализация - отображение знания в знаковом, символическом виде (в математических формулах, химических символах и т.д.);
• аналогия - умозаключение о сходстве объектов в определенном отношении на основе их сходства в ряде других отношений;
• моделирование — создание и изучение заместителя (модели) объекта (например, компьютерное моделирование генома человека);
• идеализация — создание понятий для объектов, не существующих в действительности, но имеющих прообраз в ней (геометрическая точка, шар, идеальный газ);
• дедукция - движение от общего к частному;
• индукция — движение от частного (фактов) к общему утверждению.

Теоретические методы требуют эмпирических фактов. Так, хотя индукция сама по себе — теоретическая логическая операция, она все же требует опытной проверки каждого частного факта, поэтому основывается на эмпирическом знании, а не на теоретическом. Таким образом, теоретические и эмпирические методы существуют в единстве, дополняя друг друга. Все перечисленные выше методы — это методы-приемы (конкретные правила, алгоритмы действия).

Более широкие методы-подходы указывают только на направление и общий способ решения задач. Методы-подходы могут включать в себя множество различных приемов. Таковы структурно-функциональный метод, герменевтический и др. Предельно общими методами-подходами являются философские методы:

• метафизический — рассмотрение объекта в покос, статике, вне связи с другими объектами;
• диалектический — раскрытие законов развития и изменения вещей в их взаимосвязи, внутренней противоречивости и единстве.

Абсолютизация одного метода как единственно верного называется догматикой (например, диалектического материализма в советской философии). Некритичное нагромождение различных несвязанных методов называется эклектикой.

ФОРМЫ ЭМПИРИЧЕСКОГО ПОЗНАНИЯ (ПРЕДМЕТНЫЕ ФОРМЫ, ПОНЯТИЯ, СУЖДЕНИЯ, ЗАКОНЫ)

Познание - это специфический вид деятельности человека, направленный на постижение окружающего мира и самого себя в этом мире. Одним из уровней научного познания является эмпирический. Эмпирический уровень научного познания характеризуется непосредственным исследованием реально существующих, чувственно воспринимаемых объектов. Особая роль эмпирии в науке заключается в том, что только на этом уровне исследования мы имеем дело с непосредственным взаимодействием человека с изучаемыми природными или социальными объектами.

Здесь преобладает живое созерцание (чувственное познание), рациональный момент и его формы (суждения, понятия и др.) здесь присутствуют, но имеют подчиненное значение. Поэтому исследуемый объект отражается преимущественно со стороны своих внешних связей и проявлений, доступных живому созерцанию и выражающих внутренние отношения. На этом уровне осуществляется процесс накопления информации об исследуемых объектах, явлениях путем проведения наблюдений, выполнения разнообразных измерений, поставки экспериментов. Здесь производится также первичная систематизация получаемых фактических данных в виде таблиц, схем, графиков и т. п. Кроме того, уже на эмпирической уровне уровне научного познания - как следствие обобщения научных фактов - возможно формулирование некоторых эмпирических закономерностей.

Различают следующие виды форм научного познания: общелогические. К ним относятся понятия, суждения, умозаключения; локально-логические. К ним относятся научные идеи, гипотезы, теории, законы.

Понятие - это мысль, отражающая имущественные и необходимые признаки предмета или явления. Понятия бывают: общими, единичными, конкретными, абстрактными, относительными, абсолютными и др. Общие понятия связаны с некоторым множеством предметов или явлений, единичные относятся только к одному, конкретные - к конкретным предметам или явлениям, абстрактные - к отдельно взятым их признакам, относительные понятия всегда представляются попарно, а абсолютные - не содержат парных отношений.

Суждение - это мысль, в которой содержится утверждение или отрицание чего-либо посредством связи понятий. Суждения бывают утвердительными и отрицательными, общими и частными, условными и разделительными и т.д.

Умозаключение - это процесс мышления, соединяющий последовательность двух или более суждений, в результате чего появляется новое суждение. По существу умозаключение является выводом, который делает возможным переход от мышления к практическим действиям. Умозаключения бывают двух видов:

Более высокая степень научного знания находит свое выражение, как отмечалось, в локально-логических формах. При этом процесс познания идет от научной идеи к гипотезе, превращаясь впоследствии в закон или теорию.

Закон - это необходимые, существенные, устойчивые, повторяющиеся отношения между явлениями в природе и обществе. Закон отражает общие связи и отношения, присущие всем явлениям данного рода, класса.

Закон носит объективный характер и существует независимо от сознания людей. Познание законов составляет главную задачу науки и выступает основой преобразования людьми природы и общества.

Теоретическое познание как высшую и наиболее развитую его форму, следует прежде всего определить его структурные компоненты. К числу основных из них относятся проблема, гипотеза, теория и закон, выступающие вместе с тем как формы, "узловые моменты" построения и развития знания на теоретическом его уровне.

Проблема - форма теоретического знания, содержанием которой является то, что еще не познано человеком, но что нужно познать. Иначе говоря, это знание о незнании, вопрос, возникший в ходе познания и требующий ответа. Проблема не есть застывшая форма знания, а процесс, включающий два основных момента (этапа движения познания) - ее постановку и решение. Правильное выведение проблемного знания из предшествующих фактов и обобщений, умение верно поставить проблему - необходимая предпосылка ее успешного решения.

Тем самым научная проблема выражается в наличии противоречивой ситуации (выступающей в виде противоположных позиций), которая требует соответствующего разрешения. Определяющее влияние на способ постановки и решения проблемы имеют, во-первых, характер мышления той эпохи, в которую формулируется проблема, и, во-вторых, уровень знания о тех объектах, которых касается возникшая проблема. Каждой исторической эпохе свойственны свои характерные формы проблемных ситуаций.

Гипотеза - форма теоретического знания, содержащая предположение, сформулированное на основе ряда фактов, истинное значение которого неопределенно и нуждается в доказательстве. Гипотетическое знание носит вероятный, а не достоверный характер и требует проверки, обоснования. В ходе доказательства выдвинутых гипотез: а) одни из них становятся истинной теорией, б) другие видоизменяются, уточняются и конкретизируются, в) третьи отбрасываются, превращаются в заблуждения, если проверка дает отрицательный результат. Выдвижение новой гипотезы, как правило, опирается на результаты проверки старой, даже в том случае, если эти результаты были отрицательными.

Теория - наиболее развитая форма научного знания, дающая целостное отображение закономерных и существенных связей определенной области действительности. Примерами этой формы знания являются классическая механика Ньютона, эволюционная теория Ч. Дарвина, теория относительности А. Эйнштейна, теория самоорганизующихся целостных систем (синергетика) и др.

Закон можно определить как связь (отношение) между явлениями, процессами, которая является:

А) объективной, так как присуща прежде всего реальному миру, чувственно-предметной деятельности людей, выражает реальные отношения вещей;

Б) существенной, конкретно-всеобщей. Будучи отражением существенного в движении универсума, любой закон присущ всем без исключения процессам данного класса, определенного типа (вида) и действует всегда и везде, где развертываются соответствующие процессы и условия;

В) необходимой, ибо будучи тесно связан с сущностью, закон действует и осуществляется с "железной необходимостью" в соответствующих условиях;

Г) внутренней, так как отражает самые глубинные связи и зависимости данной предметной области в единстве всех ее моментов и отношений в рамках некоторой целостной системы;

Д) повторяющейся, устойчивой, так как "закон есть прочное (остающееся) в явлении", "идентичное в явлении",

Их "спокойное отражение" (Гегель). Он есть выражение некоторого постоянства определенного процесса, регулярности его протекания, одинаковости его действия в сходных условиях.

Эмпирическое познание, или чувственное, или живое созерцание - это сам процесс познания, включающий в себя три взаимосвязанные формы:

1. ощущение - отражение в сознании человека отдельных сторон, свойств предметов, непосредственное воздействие их на органы чувств;

2. восприятие - целостный образ предмета, непосредственно данный в живом созерцании совокупности всех своих сторон, синтез данных ощущений;

3. представление - обобщенный чувственно-наглядный образ предмета, воздействовавшего на органы чувств в прошлом, но не воспринимаемого в данный момент.

Процесс познания включает получение инфор­мации через органы чувств (чувственное познание), переработку данной информации мышлением (рациональное познание) и мате­риальное освоение познаваемых фрагментов действительности (об­щественная практика).

Чувственное познание реализуется в виде непосредственного получения информации с помощью органов чувств, которые прямо связывают нас с внешним миром. Основными формами чувственного познания являются: ощущение, восприятие и представление.

Ощущения возникают в мозгу человека в результате воздей­ствия факторов окружающего мира на его органы чувств. Ощущения - психические процессы, происходящие в мозгу при возбуждении нервных центров, управляющих рецепторами. Ощущения специализированы. Ощущение может рассматриваться как простейший и исходный элемент чувственного познания и чело­веческого сознания вообще.

Восприятие - это целостный чувственный образ предмета, формируемый мозгом из ощущений, непосредственно получае­мых от этого предмета. В основе восприятия лежат сочетания различных видов ощущений. Но это не просто механическая их сумма. Ощущения, которые получаются от различных органов чувств, в восприятии сливаются в единое целое, образуя чув­ственный образ предмета.

На основе ощущений и восприятий в мозгу человека скла­дываются представления. Если ощущения и восприятия суще­ствуют лишь при непосредственном контакте человека с пред­метом (без этого нет ни ощущения, ни восприятия), то представ­ление возникает без непосредственного воздействия предмета на органы чувств.

Представление является большим шагом вперед по сравне­нию с восприятием, ибо в нем присутствует такая новая черта, как обобщение. Последнее имеет место уже в представлениях о конкретных, единичных предметах. Но в еще большей степени это проявляется в общих представлениях. В общих пред­ставлениях моменты обобщения становятся куда более значи­тельными, чем в любом представлении о конкретном, единич­ном объекте.

Итак, на эмпирическом уровне преобладает живое созерцание (чувственное познание), рациональный момент и его формы (суждения, понятия и др.) здесь присутствуют, но имеют подчиненное значение.

Важнейшим элементом эмпирического исследования является факт . Любое научное исследование начинается со сбора, систематизации и обобщения фактов. Факт: 1. некоторый фрагмент действительности, объективное событие; 2. истинное знание о каком-либо событии; 3. предложение, полученное в ходе наблюдений и экспериментов. Второе и третье из названных значений резюмируются в понятии "научный факт". Последний становится таковым тогда, когда он является элементом логической структуры конкретной системы научного знания, включен в эту систему.

В понимании природы факта в современной методологии науки выделяются две крайние тенденции: фактуализм и теоретизм. Если первый подчеркивает независимость и автономность фактов по отношению к различным теориям, то второй, напротив, утверждает, что факты полностью зависят от теории и при смене теорий происходит изменение всего фактуального базиса науки. Верное решение проблемы состоит в том, что научный факт, обладая теоретической нагрузкой, относительно независим от теории, поскольку в своей основе он детерминирован материальной действительностью.

Научные факты составляют главное содержание научного знания и научной работы. Они бесспорны и общеобязательны. Наряду с ними могут быть выделены системы определенных научных фактов, основной формой которых являются эмпирические обобщения .

Это тот основной фонд науки, научных фактов, их классификаций и эмпирических обобщений, который по своей достоверности не может вызвать сомнений и резко отличает науку от философии и религии. Ни философия, ни религия таких фактов и обобщений не создают.

Таким образом, эмпирический опыт никогда не бывает слепым: он планируется, конструируется теорией, а факты всегда так или иначе теоретически нагружены.

Эмпирический уровень познания состоит из следующих элементов: наблюдение, описание, эксперимент, измерение.

Наблюдение - это целенаправленное изучение предметов, опирающе­еся в основном на такие чувственные способности человека, как ощущение, восприятие, представление; в ходе наблюдения мы получаем знание о внешних сторонах, свойствах и признаках рассматриваемого объекта. Научное наблюдение целенаправленно; планомерно; активно. Научные наблюдения всегда сопровождаются описанием объекта познания. 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.

Эксперимент предполагает активное, целенаправленное и строго контролируемое воздействие иссле­дователя на изучаемый объект для выявления и изучения тех или иных сторон, свойств, связей. При этом экспериментатор может преобразовывать исследуемый объект, создавать искус­ственные условия его изучения, вмешиваться в естественное течение процессов.

В ходе эксперимента объект может быть постав­лен в некоторые искусственно созданные условия. Изучая какой-либо процесс, экспериментатор мо­жет вмешиваться в него, активно влиять на его протекание. Эксперименты воспроизводимы, т.е. м.б. повторены столько раз, сколько это необходимо для получения достоверных результатов.

Большинство научных экспериментов и наблюдений вклю­чает в себя проведение разнообразных измерений.