Исследование форм научного познания

Интуитивно кажется ясным, чем отличается наука от других форм познавательной деятельности человека. Однако четкая экспликация специфических черт науки в форме признаков и определений оказывается довольно сложной задачей. Об этом свидетельствуют многообразие дефиниций науки, непрекращающиеся дискуссии по проблеме демаркации между ней и другими формами познания.

Деятельность может быть рассмотрена как сложно организованная сеть различных актов преобразования объектов, когда продукты одной деятельности переходят в другую и становятся ее компонентами. Например, железная руда как продукт горнодобывающего производства становится предметом, который преобразуется в деятельности сталевара, станки, произведенные на заводе из добытой сталеваром стали, становятся средствами деятельности в другом производстве. Даже субъекты деятельности - люди, осуществляющие преобразования объектов в соответствии с поставленными целями, могут быть в определенной степени представлены как результаты деятельности обучения и воспитания, которая обеспечивает усвоение субъектом необходимых образцов действий, знаний и навыков применения в деятельности определенных средств.

Методы научного познания принято подразделять по степени их общности, т.е. по широте применимости в процессе научного исследования, на всеобщие (философские), общенаучные и частнонаучные.

Всеобщих методов в истории познания известно два: диалектический и метафизический. Это общефилософские методы. Метафизический метод с середины XIX века начал все больше и больше вытесняться из естествознания диалектическим методом.

Вторую группу методов познания составляют общенаучные методы, которые используются в самых различных областях науки, т.е. имеют весьма широкий, междисциплинарный спектр применения. Их классификация тесно связана с понятием уровней научного познания.

Структурные характеристики элементарного акта деятельности можно представить в виде следующей схемы:

Рис. 1 Структурные характеристики элементарного акта деятельности Степин В.С., Горохов В. Г., Розов М. А. Философия науки и техники, М.: Контакт-Альфа, 2011. С.80..

Различают два уровня научного познания:

- эмпирический;

- теоретический.

Эмпирический уровень характеризуется непосредственным исследованием реально существующих, чувственно воспринимаемых объектов. На этом уровне осуществляется процесс накопления информации об исследуемых объектах, явлениях путем проведения наблюдений, выполнения разнообразных измерений, постановки экспериментов. Здесь производится также первичная систематизация получаемых фактических данных в виде таблиц, схем, графиков и т.п. Кроме того, уже на этом уровне научного познания - как следствие обобщения научных фактов - возможно формулирование некоторых эмпирических закономерностей.

Теоретический уровень научного исследования осуществляется на рациональной (логической) ступени познания. На данном уровне происходит раскрытие наиболее глубоких, существенных сторон, связей, закономерностей, присущих изучаемым объектам, явлениям. Теоретический уровень - более высокая ступень в научном познании. Результатами теоретического познания становятся гипотезы, теории, законы.

Выделяя в научном исследовании указанные два различных уровня, не следует отрывать их друг от друга и противопоставлять. Эмпирический и теоретический уровни познания взаимосвязаны между собой. Эмпирический уровень выступает в качестве основы, фундамента теоретического. Гипотезы и теории формируются в процессе теоретического осмысления научных фактов, статистических данных, получаемых на эмпирическом уровне. К тому же теоретическое мышление неизбежно опирается на чувственно-наглядные образы (в том числе схемы, графики и т.п.), с которыми имеет дело эмпирический уровень исследования. В свою очередь, эмпирический уровень научного познания не может существовать без достижений теоретического уровня. Эмпирическое исследование обычно опирается на определенную теоретическую конструкцию, которая определяет направление этого исследования, обосновывает применяемые при этом методы.

Одни общенаучные методы применяются только на эмпирическом уровне познания (наблюдение, эксперимент, измерение), другие - только на теоретическом уровне (абстрагирование, идеализация, формализация, индукция и дедукция), а некоторые (анализ и синтез, аналогия и моделирование) - как на эмпирическом, так и на теоретическом уровнях.

К третьей группе методов научного познания относятся методы, используемые только в рамках исследований какой-то конкретной науки или какого-то конкретного явления. Такие методы именуются частнонаучными. Каждая частная наука (биология, химия, геология и т.д.) имеет свои специфические методы исследования. При этом частнонаучные методы, как правило, содержат в различных сочетаниях те или иные общенаучные методы познания. В частнонаучных методах могут присутствовать наблюдения, измерения, индуктивные или дедуктивные умозаключения и т.д. Характер их сочетания и использования находится в зависимости от условий исследования, природы изучаемых объектов. Таким образом, частнонаучные методы не оторваны от общенаучных. Они тесно связаны с ними, включают в себя специфическое применение общенаучных познавательных приемов для изучения конкретной области объективного мира.

Частнонаучные методы связаны и со всеобщим, диалектическим методом, который как бы преломляется через них. Например, всеобщий диалектический принцип развития проявился в биологии в виде открытого Дарвином естественноисторического закона эволюции животных и растительных видов. К сказанному остается добавить, что любой метод сам по себе еще не предопределяет успеха в познании тех или иных сторон материальной действительности. Важно еще умение правильно применять научный метод в процессе познания.

Эмпирический и теоретический уровни познания различаются не только по средствам, но и по методам исследования. На эмпирическом уровне применяют в качестве основных методов реальный эксперимент и реальное наблюдение, эмпирическое описание. Что же касается теоретического познания, то здесь применяются особые методы: мысленный эксперимент; особые методы построения теории; методы логического и исторического исследования и т.д. А.Н. Кочергин в качестве важнейшего свойства общепознавательных, общенаучных методов выделяет то, «что они принципиально применимы к изучению любых явлений, любой сферы действительности» Кочергин А.Н. Научное познание: формы, методы, подходы. М., 2012. С. 58..

Эмпирическое познание выявляет явления и их связи; в этих связях оно может даже уловить проявление закона. Но в чистом виде установление закона -- это приоритет теоретического познания.

Эмпирический и теоретический уровни познания отличаются по предмету, средствам и методам исследования. Однако выделение и самостоятельное рассмотрение каждого из них представляют собой абстракцию. В реальности эти два слоя всегда взаимодействуют. Отсюда есть необходимость рассмотреть формы, в которых протекает эмпирический и теоретический уровни научного познания.

Неполнота формально-логического подхода к уровням познания связана с двумя обстоятельствами:

* с анализом лишь структуры знания без его сопоставления с исследуемым объектом;

* с отвлечением от развития, на деле всегда имеющем место в любом познавательном процессе.

Если с данных позиций определить эмпирическое познание, то можно сказать что это такой уровень, при котором в объекте фиксируются факты и дается их описание на ступени явления. Данное познание доставляет материал, который затем обрабатывается теоретическим познанием. В приведенном определении обозначены объект, цель и средства эмпирического познания. Объект - явление. Цель -- доставить материал для дальнейшей обработки в теоретическом познании. Средства -- добывание фактов и их описание. Именно на этих средствах следует остановиться подробнее Философия. Учебник. Ставрополь: Изд-во СГУ, 2012. С.219..

В гносеологическом плане фактом называется фрагмент объективной действительности, зафиксированный в науке как реально существующий. Научное познание начинается с накопления фактов. Перед тем как добывать факты для науки, ученый определяет, по крайней мере, для себя, замысел, какого рода факты он собирается накапливать; из какой области; где в этой последней будет искать их и какими способами; какими средствами при этом будет пользоваться и т.п. В добывании фактов решающая роль принадлежит двум противоречивым способам - наблюдению и эксперименту.

Наблюдение -- это способ изучения вещей, процессов, при котором исследователь не вмешивается в ход их движения и развития. Он не меняет условий их существования, никак на них не воздействует (классический пример - наблюдение астронома за звездами). Как метод добывания фактов наблюдение имеет то преимущество, что оно может давать вполне объективную картину изучаемого предмета. Как недостаток - наблюдение не проникает вглубь, в сущность, а скользит по поверхности.

Вторым способом накопления научных фактов является эксперимент, отличающийся от наблюдения активным вмешательством ученого в исследуемый объект. Совершенно ясно, что эксперимент открывает для исследователя больше познавательных возможностей, чем наблюдение. Поскольку научный эксперимент является видом материальной практики, то он может играть роль критерия истины, в том числе и при проверке гипотез.

Противоречия связаны с различиями в методах познания мира. Различия между естественнонаучными и гуманитарными методами познания удобно представить в виде следующей таблицы.

Таблица 1 - Различие познаний

В настоящее время отмечается «гуманитаризация естествознания», т.е. именно со стороны естественнонаучной культуры имеет место движение на сближение с культурой гуманитарной в стремлении к единой культуре.

Описание фактов -- существенная функция и вместе с тем важнейший этап развития научного познания. Они собираются для того, чтобы впоследствии их изучать, исследовать, делать из них выводы. Описание фактов -- ответственная задача, поскольку при ее решении чаще возможен субъективизм, чем при собирании фактов. Что значит описывать факт, и каким образом это осуществляется? Описывать факт - это значит ответить на вопрос, какой он, какими свойствами обладает. Классифицируя описание, то можно предложить следующую градацию: беспорядочное описание и целенаправленное; описание полное и неполное; качественное и количественное; структурное, функциональное, генетическое и другое. Такова краткая характеристика форм и средств эмпирического познания.

Но научное познание эмпирическим уровнем не исчерпывается. Сердцевиной научного познания по праву считается теоретический уровень. Цель теоретического познания заключается в том, чтобы открыть закон, закономерности изучаемого объекта. Оно организовано в форме научного поиска, который сам имеет этапы формирования и развития. Научный поиск есть вид научного исследования, направленный на получение, добывание новых знаний: именно на добывание, а не на перестройку или систематизацию. От донаучного научный поиск отличается известными чертами: он целенаправлен; осуществляется с использованием научных методов; ведется систематически, а не от случая к случаю; ориентирован на открытие законов действительности.

Научный поиск начинается с постановки проблемы.

Проблемой называется осознанное противоречие между имеющимся знанием и непознанной частью предмета, противоречие, на решение которого направлена деятельность ученого. Проблему нельзя трактовать как просто незнание, отсутствие знания еще не составляет проблемы. Кроме незнания, этого непременного элемента проблемы, в последней обязательно присутствует элемент знания. Элементом знания в проблеме является: во-первых, знание того, что новая сторона, подлежащая познанию, в предмете обязательно присутствует; во-вторых, что она должна и может быть осмыслена, познана наукой. Поэтому, если в науке нет проблем, она не наука, а нечто застывшее; равным образом, если в ней нет решения проблем, она тоже не наука, а собрание одних предположений и гипотез.

Гипотеза -- это научно обоснованное предположение, служащее для объяснения какого-либо факта, явления, которые на основе прежнего знания необъяснимы. В процессе научного познания выдвигается не одна, а несколько гипотез, порой полярных. В своем развитии гипотеза проходит ряд ступеней: выдвижение гипотезы; обоснование гипотезы; проверка ее (теоретическая и практическая). Особо следует заметить, что до стадии проверки гипотеза может изменяться. Во-первых, она может уточняться, конкретизироваться; из описательной превращаться в объяснительную, может сужать или расширять область своего действия. Во-вторых, подвергшись этим изменениям, гипотеза может включаться в новую систему знаний, также носящую гипотетический характер. Возникает целая иерархия гипотез. научный познание открытие

Итак, научный поиск включает в себя два основных момента: 1) постановку проблемы и 2) формулировку гипотезы. При благоприятном исходе, при подтверждении гипотезы, поиск завершается научным открытием. Открытие образует третью, завершающую стадию научного поиска. В самом общем смысле под научным открытием понимается получение нового объективно-истинного знания о свойствах, закономерных связях и отношениях природной и социальной действительности с его противоречиями.

Общие критерии, позволяющие отличать научные открытия от других видов знания:

* научное открытие -- это такое объективно-истинное знание, которое устанавливается в результате творческой деятельности ученых, реализующих определенную научно-исследовательскую программу;

* оно должно вести к углублению или расширению границ научного знания, для этого оно должно обладать по крайней мере двумя характеристиками: а) общественной значимостью и б) принципиальной новизной;

* научное открытие есть такое новое знание, которое обосновано, доказано и поэтому включается в систему науки и занимает свое место в системе человеческих знаний.

Научные открытия могут обладать разной познавательной ценностью и быть весьма разнообразными по своим гносеологическим характеристикам. Научные открытия можно подразделить на два вида - эмпирические и теоретические, каждый из которых включает в себя несколько подвидов. Под эмпирическим открытием следует понимать зафиксированный в эксперименте (наблюдении) факт: событие, свойство, отношение. Второй вид научных открытий - теоретический, под которым следует понимать новые системы логически упорядоченного знания (понятий, формулировок и принципов), выполняющих две функции: объяснение и предвидение.

Следует заметить, что существует два пути развития научного знания: эволюционный и революционный.

Эволюционное развитие, не предполагающее какого-либо радикального обновления теоретического фонда знаний, заключается в расширении области приложений наличных теорий за счет их распространения на новые явления действительности. Оно осуществляется в результате:

* вывода следствий;

* приспособление общей теории к решению частных задач путем присоединения соответствующих допущений;

* сращения математического формализма с конкретной теорией, приводящего к образованию новых представлений и систем понятий;

* развития теории за счет введения новых предложений усовершенствования;

* поиска моделей и семантической (эмпирической) интерпретации теорий.

Теория - высшая форма организации научного знания, дающая целостное представление о закономерностях и существенных (структурных, функциональных, каузальных, генетических) связях определенной области описываемой действительности (предметного поля объяснений и интерпретаций). В классической науке теория в идеале должна представлять собой систему ее законов и презентировать основной категориально-понятийный аппарат ее описания (понимания, истолкования, интерпретации, объяснения и прогнозирования, при акцентуализации последних двух процедур). Она представляет собой дедуктивно простроенную систему организации знания, вводящую правила логического вывода более конкретного знания (следствий) из наиболее общих (в пределе - аксиоматических) для данной теории оснований-посылок. В идеале правильно построенная теория является открытой как в сторону исследования фактов, так и в сторону новых теоретических исследований, в которых она согласовывается с другими теориями, имеющими отношение к данной предметно-проблемной области. Теории различаются по характеру решаемых задач, способам своего построения, типам реализуемых процедур.

Мы сталкиваемся с необходимостью рассмотреть феномен научных революций. По мере развития наука может столкнуться с принципиально новыми типами объектов, требующими иного видения реальности. В системе новых фактов могут быть не только аномалии, не получающие своего теоретического объяснения, но и факты, приводящие к парадоксам при попытках их теоретической ассимиляции. Т. Кун, обозначая такие ситуации как начало научной революции, называет их аномалиями и кризисами. Перестройка картины мира и идеалов познания требует особых идей, которые позволяют перегруппировать элементы старых представлений о реальности и процедурах ее познания, элиминировать часть из них, включить новые элементы с тем, чтобы разрешить имеющиеся парадоксы. Такие идеи формируются в сфере философского анализа познавательных ситуаций науки и именуются парадигмами.

Парадигма - понятие, используемое в античной и средневековой философии для характеристики взаимоотношения духовного и реального мира; теория (или модель постановки проблем), принятая в качестве образца решения исследовательских задач. Они (парадигмы) играют роль общей эвристики, обеспечивающей интенсивное развитие исследований. Есть все основания полагать, что техногенная цивилизация ныне вступает в полосу особого типа прогресса, когда гуманистические ориентиры становятся исходными в определении стратегии научного поиска.

Структура научных теорий, основывающихся на принципе жесткой детерминации, относительно проста. Как состав понятий, так и внутритеоретические связи в категориальном отношении однородны. Все они относятся к рангу необходимых. При отображении свойств и зависимостей материального мира такая теория не допускает неоднозначностей. Категориальная структура статистических теорий существенно иная. В категориальный аппарат теории на фундаментальном уровне вошли понятия вероятности, вероятностного распределения и случайности. Категория вероятности в структуре теории видоизменила характер связей между понятиями. Можно говорить об особенностях связей на одном уровне, на другом и между уровнями.

Зависимости между параметрами, относящимися к различным уровням, включают в себя неоднозначность (неопределенность). Внутренняя структура статистических теорий (в сравнении с теориями, основывающимися на принципе жесткой детерминации) является более общей, более содержательной и емкой, характеризуется большими внутренними возможностями для отображения свойств и закономерностей материальных процессов. Наличие внутри теоретических систем уровней делает статистические структуры более гибкими. Отсюда изменения в стиле мышления - это изменения в наших представлениях об идеальной форме научной теории, к построению которой стремится исследование наиболее типичных на том или ином историческом этапе его развития материальных процессов.

Второе направление изменений в стиле мышления заключается в том, что происходит: 1) изменение типа научных задач (рост удельного веса и роли синтеза знания, возрастание роли сравнительно-типологических исследований); 2) изменение типа предметного содержания научных дисциплин (функциональное представление объектов изучения, структурный подход, системная ориентация научного исследования); 3) изменение схем объяснения в научном познании: вместо аналитического (элементаристского), сущностно-онтологического объяснения начинает доминировать объяснение свойств, отношений и механизма преобразований; 4) изменение категориального строя науки: вместо субстратных, «вещных» понятий начинают доминировать понятия, выражающие различные типы связей и отношений.

Поскольку смена стилей мышления происходит постепенно и разные науки могут формировать противоположные стили мышления, постольку в один и тот же период можно наблюдать существование разных стилей мышления.

Понятие «стиль научного мышления» близко к понятию «метод» в его общенаучном разрезе. Важнейшие из общенаучных методологических принципов включаются в стиль мышления. Включаются в него также некоторые из ведущих философских принципов. Стиль мышления, как и метод, осуществляет регулятивную функцию в научном поиске. В то же время это понятие специфично. Стиль мышления есть ориентация исследователя на определенную ценность в науке - на идеал теорий, на общепринятую норму, стандарт в решении проблем. Процесс формирования стиля мышления в науке (по крайней мере, до настоящего времени) стихиен. Стиль научного мышления, как отмечает А. С. Кравец, - это совокупность характерных для выделенного исторического этапа норм мышления, общепринятых представлений об идеальном научном знании и допустимых, правильных с точки зрения эпохи способах получения этого знания, это совокупность стереотипов научного мышления, соответствующих определенному историческому уровню развития науки.

Со стилем научного мышления, функционирующем на метанаучном уровне, соотносимы парадигма, исследовательская программа.

Понятию парадигмы иногда придается смысл, выводящий его всецело в теоретический, предметно-содержательный аспект науки. Но американский историк науки и философ науки Т. С. Кун, предложивший понятие и термин «парадигма», не связывал парадигму только с теорией. Главное в парадигме, с точки зрения Т. Куна, - ее неотрывность от научного сообщества: это то, что объединяет членов научного сообщества. Указывая на множество уровней в сообществе (наиболее глобальное - сообщество всех представителей естественных наук), Т. Кун, однако, соотносит парадигму главным образом с сообществами ученых - представителей отдельных дисциплин.

Парадигма есть нечто такое, что принимается членами данных групп, которые представляют собой не жесткие структуры, а «диахронические (т. е. изменяющиеся) образования». Большое значение в ней имеет психологически-ценностный момент, ориентация сообщества ученых-естественников на общие ценности Алексеев П. Социальная философия: Учебное пособие. М.: ООО «Издательство Проспект», 2012. С.112..

Парадигма, по Т. С. Куну, - основная единица измерения процесса развития науки. В самом общем виде это концептуальная схема, которая в течение определенного времени признается научным сообществом в качестве основы его практической деятельности. Понятие «парадигма» выражает совокупность убеждений, ценностей и операциональных средств, принятых научным сообществом и обеспечивающих существование научной традиции. Парадигма несет в себе информацию, близкую к исходным теоретическим построениям. Тому примеры - аристотелевская динамика, птолемеевская астрономия, ньютоновская механика. Эта информация находит свое воплощение, как правило, в учебниках или классических трудах ученых и на многие годы определяет круг проблем и методов их решения в той или иной области науки.

«Под парадигмой, - подчеркивал он, - я подразумеваю признанные всеми научные достижения, которые в течение определенного времени дают модель постановки проблем и их решений научному сообществу» Кун Т.С. Структура научных революций. М., 1975. С. 11..

Несколько позже Т. С. Кун сузил рамки понятия «парадигма», сведя его к «дисциплинарной матрице». Это новое понятие должно было в большей мере, чем «парадигма», учесть, во-первых, принадлежность ученых к определенной дисциплине и, во-вторых, систему правил их научной деятельности.

В неопозитивистской философии науки научное знание рассматривалось как не зависящее от социокультурной сферы и как определяемое только раз навсегда данными нормами логики и методологии. Т. С. Кун выявил более широкие предпосылки развития науки и наметил пути к пониманию внутреннего динамизма науки. Его «парадигма», как и «стиль мышления», оказалась связанной с кризисами и революциями в науке.

В составе науки принято различать: накопленный в ходе ее развития фактический материал - результаты наблюдений и экспериментов; результаты обобщения фактического материала, выраженные в соответствующих теориях, законах и принципах; основанные на фактах научные предположения, гипотезы, нуждающиеся в дальнейшей проверке опытом; общетеоретические, философские истолкования открытых наукой принципов, законов, мировоззренческой и методологической стороны научного познания.

Заключение