Естествознание и научные методы познания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Каково значение естествознания в современной культуре?

естествознание феноменологический эвристичность онтологизация

Законы природы и способы их применения отражают концентрированный опыт человечества. Опираясь на него, человек способен защитить себя от ошибок, и ему легче достичь желаемых целей. Концентрированный опыт человечества лежит в основе любого образовательного процесса. Естествознание - наука о явлениях и законах природы. Современное естествознание включает множество естественнонаучных отраслей: физику, химию, биологию, физическую химию, биофизику, биохимию, геохимию и др. Оно охватывает широкий спектр вопросов о разнообразных свойствах объектов природы, которую можно рассматривать как единое целое. Важнейшие достижения естествознания составляют фундаментальную базу современных наукоемких технологий, на основе которых производится разнообразная продукция, в том числе и товары повседневного спроса. Для того чтобы знать, какой ценой дается такая продукция - важнейшая составляющая экономики, каковы перспективы развития современных технологий, тесно связанных с экономическими, социальными и политическими проблемами, нужны фундаментальные знания о природе - естественнонаучные знания. В наше время естественнонаучные знания превратились в сферу активных действий и представляют собой базовый ресурс экономики, по своей значимости превосходящий материальные ресурсы: капитал, землю, рабочую силу и т.п. Естественнонаучные знания и основанные на них современные технологии формируют новый образ жизни, и высокообразованный человек не может дистанцироваться от фундаментальных знаний об окружающем мире, не рискуя оказаться беспомощным в профессиональной деятельности. Если излагать подробно естественнонаучные знания, накопленные во всех отраслях естествознания, то получится огромный фолиант, может быть, и нужный, но мало полезный даже для специалистов естественнонаучного профиля, не говоря уже о специалистах гуманитарных и социально-экономических направлений. Задача изложения усложняется еще и тем, что его форма должна быть доступной для студентов, чья будущая профессиональная деятельность не имеет прямого отношения к естествознанию. Для решения этой довольно сложной задачи нужен обобщающий философский принцип. Сущность его заключается в изложении естественнонаучных знаний в рамках концепций - основополагающих идей и системного подхода. Концептуальный принцип позволяет получить фундаментальные, комплексные знания о природе, а на их основе более глубоко изучить узкоспециализированные дисциплины. Современные средства естествознания дают возможность исследовать многие сложнейшие процессы на уровне атомных ядер, атомов, молекул, клеток, а затем и синтезировать ранее не существовавшие в природе вещества с необычными свойствами, а из них производить новые материалы для различных машин, устройств, изделий и т. п. Кроме того, благодаря таким исследованиям выращиваются высокоурожайные культурные растения, разрабатываются высокоэффективные средства лечения болезней и т.д. Любое перспективное направление деятельности человека прямо или косвенно связано с новой материальной базой и новыми технологиями, и знание их естественнонаучной сущности - залог успеха. Без фундаментальных знаний о природе может сложиться ошибочное общественное мнение, приводящее к необъективному решению, как это случилось, например, при необоснованном объявлении временного (1975 - 1985 гг.) моратория на генную инженерию. Следовательно, естественнонаучные знания нужны не только высококвалифицированным специалистам, но и любому образованному человеку вне зависимости от сферы его деятельности.

Что такое картина мира. Какого уровня общности бывают картины мира?

Понятие "картина мира" является одним из фундаментальных понятий философии и естествознания и выражает общие научные представления об окружающей действительности в их целостности. Понятие "картина мира" отражает мир в целом как единую систему, то есть "связное целое", познание которого предполагает "познание всей природы и истории" (Маркс К., Энгельс Ф., собр. соч., 2-е изд. том 20, с.630). В основе построения научной картины мира лежит принцип единства природы и принцип единства знания. Общий смысл последнего заключается в том, что знание не только бесконечно многообразно, но оно вместе с тем обладает чертами общности и целостности. Если принцип единства природы выступает в качестве общей философской основы построения картины мира, то принцип единства знаний, реализованный в системности представлений о мире, является методологическим инструментом, способом выражения целостности природы. Система знаний в научной картине мира не строится как система равноправных партнеров.

В результате неравномерного развития отдельных отраслей знания одна из них всегда выдвигается в качестве ведущей, стимулирующей развитие других. Пространство и время в современной научной картине мира являются фундаментальными категориями в современной физике и других науках. Физическое, химическое и другие величины непосредственно или опосредованно связаны с измерением длин и длительностей, т.е. пространственно-временных характеристик объектов. Поэтому расширение и углубление знаний о мире связано с соответствующими учениями о пространстве и времени. Естествознание всегда оказывало значительное воздействие на развитие гуманитарных наук. Особенно мощным это воздействие стало сейчас - в эпоху научно-технической революции. Изучение естествознания способствует выработке ориентиров, установок, ценностей рационализаторского отношения к миру, природе, обществу, человеку. Это очень важно именно в наше время, когда накатывается новая очередная историческая волна, мифологизации культуры, массовое сознание реформируется, в нём всё чаще ставятся под сомнение достижения, ценности и возможности научного познания мира, когда происходит всплеск интереса к мистицизму, расцвет оккультизма, магии, астрологии; когда бегство от материализма к мистике, от науки к мифу стало модой. В этих условиях приобретает особую значимость утверждение идеалов научно-рационализаторского отношения к действительности, на которых построена вся наша цивилизация.

1. Понятие научной картины мира

Понятие «научная картина мира» активно используется в естествознании и философии с конца ХIХ в. Специальный анализ его содержания стал проводиться более или менее систематически с 60-х годов ХХ в., но до сих пор однозначное его понимание не достигнуто. Это связано с объективной размытостью, неопределенностью самого понятия, занимающего промежуточное положение между собственно философским и естественнонаучным уровнями обобщения и отражения результатов, методов и тенденций развития научного познания

Существуют общенаучные картины мира и картины мира с точки зрения отдельных наук - физическая, биологическая, астрономическая, сточки зрения каких-то господствующих, просто авторитетных в то или иное время представления, методов, стилей мышления - вероятностно-статистическая, эволюционистская, системная, информационно-кибернетическая, синергетическая и т.п. картины мира. В мировоззренческом и методологическом отношении научные картины мира выполняют функции связующего звена между философией и отдельными науками, специальными научными теориями.

Научная картина мира включает в себя важнейшие достижения науки, создающие определенное понимание мира и места человека в нем. В нее не входят более частные сведения о свойствах различных природных систем, о деталях самого познавательного процесса. При этом научная картина мира не является совокупностью общих знаний, она представляет целостную систему представлений об общих свойствах, сферах, уровнях и закономерностях природы.

Научная картина мира в отличие от строгих теорий обладает необходимой наглядностью, характеризуется сочетанием абстрактно-теоретических знаний и образов, создаваемых с помощью моделей.

Наиболее показательные особенности различных картин мира выражаются в присущих им парадигмах (определенных стереотипах в понимании объективных процессов и способов их познания, интерпретации), стилях мышления и т.п. Таким образом, научная картина мира - это особая форма систематизации знаний, преимущественно качественное обобщение и мировоззренческо-методологический синтез различных научных теорий.

В классической научной картине мира такой ведущей дисциплиной являлась физика с ее совершенным теоретическим аппаратом, математической насыщенностью, четкостью принципов и научной строгостью представлений. Эти обстоятельства сделали ее лидером классического естествознания, а методология сведения придала всей научной картине мира явственную физическую окраску. Однако острота этих проблем несколько сгладилась в связи с глубоким органическим взаимодействием методов этих наук и пониманию соотнесённости установления того или иного их соотношения. В соответствии с современным процессом "гуманизации" биологии возрастает ее роль в формировании научной картины мира. Обнаруживаются две "горячие точки" в ее развитии: стык биологии и наук о неживой природе и стык биологии и общественных наук. Представляется, что с решением вопроса о соотношении социального и биологического научная картина мира отразит мир в виде целостной системы знаний о неживой природе, живой природе и мире социальных отношений. Если речь идет о ЕНКМ, то должны иметься в виду наиболее общие закономерности природы, объясняющие отдельные явления и частные законы. ЕНКМ - это интегрированный образ природы, созданный путем синтеза естественнонаучных знаний на основе системы фундаментальных закономерностей природы и включающий представления о материи и движении, взаимодействиях, пространстве и времени.

2. Историческая смена физических картин мира

В существующей исторической и методологической литературе наиболее подробно проанализирована историческая эволюция физических картин мира. В ХVI-ХVII вв. вместо натурфилософской утвердилась механистическая картина мира, распространившая на все явления в мере законы механики Галилея-Ньютона, которые принимались за основу всех других законов природы. Господствующее положение в научном познании в духе этой картины занял односторонний анализ, разделивший мир на группы обособленных и неизмененных самих по себе явлений. В ХIХ в. в рамках механистической картины сложилась термодинамическая картина мира, основанная на молекулярно-кинетической концепции и вероятностно-статических законах. Окончательное крушение механистической картины мира вызвала теория электромагнитного поля, созданная М. Фарадеем и Дж. К. Максвеллом во второй половине ХIХ в. Если до Максвелла физическая реальность мыслилась в виде материальных точек, то после него физическая реальность предстала в виде непрерывных полей, не поддающихся механистическому объяснению. Наступила эра принципиально новой физической картины мира, трансформировавшейся в ХХ в. в релятивистскую и квантовомеханическую картины мира. Соотношение, конкретное взаимодействие эмпирического базиса и собственно физических теорий друг с другом, а также научной картиной мира и философией детально рассмотрено в рекомендуемой книге М.В. Мостепаненко.

Научная картина мира служит промежуточным звеном между философией и теорией конкретной науки. Научная картина мира, с одной стороны, основывается на идеях, представлениях философии; с другой стороны - опирается на эмпирический базис соответствующей науки. Из взаимодействия этих источников и рождаются новые теоретические принципы и категории конкретной науки.

Все естественно-научные знания и воззрения входили в единую недифференцированную науку, находившуюся под эгидой философии. Дифференциация наук впервые наметилась в конце этого периода (александрийская наука). Второй подготовительный период характеризуется господством схоластики и теологии в Западной Европе и спорадическими открытиями у арабоязычных народов. Наука на Западе стала придатком теологии (астрология, алхимия, магия, кабалистика чисел). Прогресс техники на Западе совершался крайне медленно. Техника почти не нуждалась в систематическом изучении природы, а потому и не оказывала заметного влияния на развитие естественно-научных знаний. Но и в это время, хотя и замедленно, шло накопление новых фактов, подготовивших переход к следующему периоду. В целом это была переходная полоса между первой и второй фазами общего хода естествознания. Период механического и метафизического естествознания, начавшийся с возникновения естествознания как систематической экспериментальной науки в эпоху Возрождения, отвечает времени становления и утверждения капиталистических отношений в Западной Европе. Естествознание этого периода революционно по своим тенденциям. Здесь выделяется естествознание начала 00 в. (формирование механического естествознания - Г. Галилей) и конца 00 в. - начала 00 в. (завершение этого процесса - И. Ньютон). Т.к. господствующим методом мышления стала метафизика, этот период можно назвать метафизическим. Но уже тогда в естествознании делались открытия, в которых обнаруживалась диалектика.

3. Современная картина мира

В ХХ в. на роль лидера научного познания наряду с физической претендует и биология, к которой относятся такие мощные направления, как эволюционное учение, генетика и экология, ставшая наукой о биосфере в целом.

Биологическая картина мира к которому принадлежит и человек, соседствует с аналогичными построениями, основанными на системных исследованиях, кибернетике и теории информации.

В последние годы на первый план все больше выходит новое междисциплинарное направление исследований, именуемое синергетикой, порожденное переходом науки к познанию сложно организованных эволюционирующих систем.

Это направление возникло в начале 70-х годов и связано в первую очередь с именами И. Пригожина и Г. Хакена. Синергетика ставит целью познание общих принципов самоорганизации систем разной природы - от физических до социальных, лишь бы они обладали такими свойствами, как открытость, нелинейность, не равновесность, способность усиливать случайные флуктации.

Предмет синергетики - это прямые и обратные переходы систем от стабильности к нестабильности, от хаоса к порядку, от разрушения к созиданию.

Синергетика же выявляет и формулирует общие принципы самоорганизации любых систем и в этом отношении она аналогична системному методу, который рассматривает общие принципы функционирования, развития и строения любых систем. В целом же системный подход имеет более общий и широкий характер, поскольку наряду с динамическими, развивающимися системами рассматривает также системы статические. Эти новые мировоззренческие подходы к исследованию естественнонаучной картины мира оказали значительное влияние как на конкретный характер познания в отдельных отраслях естествознания, так и на понимание природы научных революций в естествознании. А ведь именно с революционными преобразованиями в естествознании связано изменение представлений о картине природы.

Каковы исторические формы постановки проблемы происхождения жизни?

Происхождение жизни - одна из трёх важнейших мировоззренческих проблем наряду с проблемами происхождения нашей Вселенной и проблемой происхождения человека. Попытки понять, как возникла и развивалась жизнь на Земле, были предприняты ещё в глубокой древности.

Вначале в науке вообще не существовало проблемы возникновения жизни. Допускалась возможность постоянного зарождения живого из неживого.

Существует пять концепций возникновения жизни:

1) Креационистская - божественное сотворение живого.

2) Концепция многократного самопроизвольного зарождения жизни из неживого вещества.

3) Концепция стационарного состояния, в соответствии с которой жизнь существовала всегда.

4) Концепция внеземного происхождения жизни.

5) Концепция происхождения жизни на Земле в историческом прошлом в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам. Религиозно-идеалистический подход исходил из того, что возникновение жизни на Земле не могло осуществиться естественным, закономерным, объективным образом. Жизнь является следствием божественного, творческого акта, и потому всем существам свойственна особая, независимая от материального мира, жизненная сила, которая направляет все процессы жизни. В основе второго, материалистического подхода, лежало представление о том, что под влиянием естественных факторов живое может возникнуть из неживого, органическое из неорганического. Несмотря на свою примитивность, первые исторические формы концепции самозарождения сыграли прогрессивную роль в борьбе с креанизмом. Идея самозарождения получила широкое распространение в средневековье и эпоху Возрождения, когда допускалась возможность самозарождения не только простых, но и довольно высокоорганизованных существ, даже млекопитающих (например, мышей из тряпок).Невозможность произвольного зарождения жизни была доказана целым рядом опытов. Применение микроскопа в биологических исследованиях способствовало открытию большого разнообразия одноклеточных организмов. На этой основе вновь возродились старые идеи произвольного самозарождения простейших существ. Окончательно версия о самозарождении была развенчана Л. Пастером в середине XIX в. Он показал, что не только в запаянном сосуде, но и в незакрытой колбе с S образной горловиной, хорошо прокипячённый бульон остаётся стерильным, потому что через такую горловину не могут проникнуть микробы. Так было доказано, что новый организм в наше время может появиться от другого живого существа. Появление жизни на Земле пытались объяснить и занесением её из других космических миров. Естествознание XX в сделало шаг вперёд в изучении жизни, её проявлений на Земле и за её пределами.

Великий Аристотель (IV в. до н.э.) не сомневался в самозарождении лягушек, мышей. В III в. н.э. философ Плотин (ярко выраженный идеалист) говорил о самозарождении живых существ из земли в процессе гниения. В ХVII в. голландский ученый Я.Б. Ван-Гельмонт составлял рецепты получения мышей из пшеницы и загрязненного потом белья. В. Гарвей, Р. Декарт, Г. Галилей, Ж.Б. Ламарк, Г. Гегель тоже придерживались мысли о постоянно осуществляющемся самопроизвольном зарождении живого из неживого.

Но с ХVII в. стали накапливаться данные против такого понимания. В 1668 г. Тосканский врач Франческо Реди доказал, что белые черви в гниющем мясе есть не что иное, как личинки мух. Через сто лет итальянец Л. Спаллацани и русский М. Тереховский поставили под сомнение представления о самозарождении микроорганизмов. Окончательно же ученые отказались от подобных представлений лишь во второй половине ХIХ в. В 1862 г. Луи Пастер убедительными опытами доказал невозможность самопроизвольного зарожденияпростейших организмов в современных условиях и утвердил принцип « все живое из живого».

Перечислите особенности научного метода познания

Процесс познания включает получение информации через органы чувств (чувственное познание или живое созерцание), переработку данной информации мышлением (абстрактное мышление или логическое познание) и материальное освоение познаваемых фрагментов действительности (общественно - историческая практика). Существует тесная связь познания с практикой, в ходе которой происходит материализация (опредмечивание) творческих устремлений людей, превращение их субъективных замыслов, идей, целей в объективно существующие предметы, процессы.

Познание имеет несколько определений:

1. Познание - совокупность процессов, процедур и методов приобретения знаний о явлениях и закономерностях объективного мира;

2. Познание - это специфический вид деятельности человека, направленный на постижение окружающего мира и самого себя в этом мире;

3. Познание - это, обусловленный, прежде всего, общественно-исторической практикой, процесс приобретения и развития знания, его постоянное углубление, расширение, и совершенствование.

4. Познание - сложный процесс движения мысли от не знания к знанию, от знания не полного, не точного к знанию все более полному, все более точному.

Человек познает окружающий мир различными способами, среди которых можно выделить два основных. Первый (генетически исходный) - материально-технический - производство средств к жизни, труд, практика. Второй - духовный (идеальный), в рамках которого познавательные отношения субъекта и объекта - лишь одно из многих других. В свою очередь процесс познания и получаемые в нем знания в ходе исторического развития практики и самого познания все более дифференцируется и воплощается в различных своих формах.

Особенности научного познания.

1. Основная задача научного знания - обнаружение объективных законов действительности - природных, социальных (общественных), законов самого познания, мышления и др. Отсюда ориентация исследования главным образом на общие, существенные свойства предмета, его необходимые характеристики и их выражение в системе абстракций. Научное познание стремиться вскрыть необходимые, объективные связи, которые фиксируются в качестве объективных законов. Если этого нет, то нет и науки, ибо само понятие научности предполагает открытие законов, углубление в сущность изучаемых явлений.

2. Следующей особенностью научного познания можно обозначить нахождение объективной истины, постигаемой преимущественно рациональными средствами и методами, но, разумеется, не без участия живого созерцания.

3. Наука всегда стремилась видеть реальность как совокупность причинно обусловленных естественных событий и процессов, охватываемых закономерностью. «В общезначимом смысле статистические закономерности отражают такую форму проявления взаимосвязей явлений, при которой данное состояние системы определяет все ее последующие состояния не однозначно, а с определенной долей вероятности». Таким образом, можно выделить следующую особенность научного подхода к миру - выявление закономерности.

4. Еще одна отличительная черта научного познания - практика. Наука в большей мере, чем другие формы познания ориентирована на то, чтобы быть воплощенной в практике, быть «руководством к действию» по изменению окружающей действительности и управлению реальными процессами. Существенной особенностью современной науки является то, что она стала такой силой, которая предопределяет практику. Из дочери производства наука превращается в его мать. Многие современные производственные процессы родились в научных лабораториях. Таким образом, современная наука не только обслуживает запросы производства, но и все чаще выступает в качестве предпосылки технической революции.

5. В развитии научного познания чередуются революционные периоды, так называемые научные революции, которые приводят к смене теорий и принципов, и эволюционные, спокойные периоды, на протяжении которых знания углубляются и детализируются. Происходит так называемый процесс непрерывного самообновления наукой своего концептуального арсенала.

В современной методологии выделяют различные уровни критериев научности, относя к ним, кроме названных, такие как внутренняя системность знания, опытная проверяемость, воспроизводимость, открытость для критики, свобода от предвзятости, строгость и т.д. В других формах познания рассмотренные критерии могут иметь место (в разной мере), но там они не являются определяющими. Не будем акцентировать внимание на рассмотрении каждой из форм познания. Предметом нашего исследования является лишь научный метод, в связи с этим, целесообразнее остановится на рассмотрении лишь его особенностей.

Эмпирический и теоретический методы научного познания

Эти понятия отражают внутренние структурные разграничения целостной системы научного знания и познавательной деятельности. Эмпирическое не сводится к обыденно-практическому знанию, так как является уровнем специализированного научного познания, предполагающего в отличие от обыденного целенаправленную систематизированную деятельность на основе специальных методов и системы понятий.

Эмпирический метод научного познания включает в себя такие общенаучные методы познания, как наблюдение, описание, эксперимент, измерение и сравнение. Разумеется, наблюдение и измерение входят во все виды экспериментов, но должны быть также рассмотрены как самостоятельные методы, широко представленные во всех науках.

Характерной чертой теоретического познания является то, что субъект познания имеет дело с абстрактными объектами. Поскольку теоретическое знание отражает общие и существенные стороны множества явлений, составляющих абстрактный объект, лишенный наглядности и других чувственных характеристик, то теоретическое знание нельзя ни подтвердить, ни опровергнуть отдельно взятыми опытными данными.

Теоретический метод исследования включает в себя такие методы как «формализация - построение абстрактно - математических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов действительности; аксиоматизация - построение теорий на уровне аксиом (утверждений, доказательство истинности которых не требуется); гипотетико-дедуктивный метод - создание систем дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах».

Опишите на конкретных примерах гипотетико-дедуктивный метод познания как движение от эмпирического факта к гипотезе, затем к выводу следствий и их экспериментальной проверке

Гипотетико-дедуктивный метод - метод научного познания и рассуждения, основанный на выведении (дедукций) заключений из гипотез и других посылок, истинностное значение которых неизвестно. Поскольку в дедуктивном рассуждении значение истинности переносится на заключение, а посылками служат гипотезы, то и заключение гипотетико-дедуктивного рассуждения имеет лишь вероятностный характер. Соответственно типу посылок гипотетико-дедуктивного рассуждения разделяют на две основные группы. К первой, наиболее многочисленной группе относят рассуждения, посылками которых являются гипотезы и эмпирические обобщения, истинность которых еще нужно установить. Ко второй относятся гипотетико-дедуктивные выводы из таких посылок, которые заведомо ложны или ложность которых может быть установлена.

В процессе научного исследования наиболее трудная - подлинно творческая - задача состоит в том, чтобы открыть и сформулировать те принципы и гипотезы, которые могут послужить основой всех последующих выводов. Гипотетико-дедуктивный метод играет в этом процессе вспомогательную роль, поскольку с его помощью не выдвигаются новые гипотезы, а только выводятся и проверяются вытекающие из них следствия.

Научный метод - инструмент в руках человека, обладающего свободой воли. Он может подсказать человеку, как добиться того или иного результата, но он ничего не может сказать о том, что именно надо человеку делать. Человечество за два последних столетия настолько укрепилось в своем доверии к науке, что стало ожидать от нее рекомендаций практически на все случаи жизни. И во многом эти ожидания оправдываются. Наука может существенно поднять комфортность существования человека, избавить от голода, многих болезней и даже клонировать его почти готова. А вот во имя чего все это надо делать, что в конечном счете хочет человек утвердить на Земле - эти вопросы вне компетенции науки. Наука - это рассказ о том, что в этом мире есть и что в принципе может быть, а методы ее изучения - это упрощение процесса познания окружающего мира и нас самих.

Гипотетико-дедуктивный метод настолько широко используется для анализа и построения теорий в естествознании и опытных науках, что многие специалисты по логике и методологии науки считают сами эти науки гипотетико-дедуктивными системами. Одним из видных защитников указанного метода является Р. Брейтвейт, посвятивший его анализу книгу «Научное объяснение», в которой гипотетико-дедуктивные системы полностью отождествляет с фактуальными науками вообще. Даже сам процесс научного исследования он замыкает рамками гипотетико-дедуктивного метода. «Стало почти тривиальным утверждать, пишет Брейтвейт, что в каждой науке процесс исследования состоит в выдвижении гипотез большей или меньшей общности, из которых могут быть выведены следствия, поддающиеся проверке с помощью наблюдения и эксперимента». Однако процесс исследования не начинается сразу с выдвижения гипотезы, так же как не завершается проверкой ее следствий. Равным образом нельзя все многообразие существующих в науке теорий сводить к гипотетико-дедуктивным системам, а любую теорию рассматривать как «дедуктивную систему, в которой наблюдаемые следствия логически вытекают из конъюнкции гипотез и наблюдаемых данных».

М. Бунге рассматривает теорию как «совокупность гипотез, каждая из которых либо представляет первоначальное предположение, либо логически вытекает из других гипотез». Он хотя и подчеркивает открытый характер научной теории, тем не менее, также преувеличивает гипотетический момент в ее формировании.

При гипотетико-дедуктивном методе построения научной теории гипотезы различной логической силы объединяются в единую дедуктивную систему, в которой гипотезы логически менее сильные выводятся, или дедуцируются, из гипотез более сильных. Иными словами, ,гипотетико-дедуктивная система может рассматриваться как иерархия гипотез, логическая сила и общность которых увеличивается по мере удаления от эмпирического базиса.

С современной точки зрения гипотетико-дедуктивные теории по своей логической структуре можно рассматривать как интерпретированные аксиоматические системы, подобные, например, содержательной аксиоматике геометрии Евклида. Для этого следует принять в качестве аксиом наиболее сильные гипотезы, а все их следствия считать теоремами. Хотя с чисто логической точки зрения довольно трудно возражать против такого подхода, все же гипотетико-дедуктивная модель хорошо выявляет некоторые специфические особенности дедуктивного построения опытного знания, от которых совершенно отвлекаются при аксиоматизации математических теорий.

Начать с того, что гипотетико-дедуктивный метод не запрещает введения в процессе построения теории новых, вспомогательных гипотез, в то время как аксиоматическая система должна быть замкнутой. В ходе исследования исходные гипотезы обычно обрастают многочисленными вспомогательными гипотезами, дополнительной информацией, которая необходима для того, чтобы создаваемая теория была адекватной опыту.

Второе отличие относится к степени абстрактности этих теорий. Хорошо известно, что в современной математике аксиомами считаются не только суждения с определенным, фиксированным содержанием, но и любые схемы суждений или пропозициональные функции. Такая функция превращается в конкретное высказывание, когда исходным понятиям аксиоматической системы дается определенная интерпретация. Для математики как науки об абстрактных структурах, или формах, подобный подход является не только возможным, но и необходимым, поскольку он расширяет границы ее применения. В естествознании и опытных науках объекты теории допускают лишь одну-единственную интерпретацию, а следовательно, аксиомы могут пониматься только в смысле допущений, или гипотез, которые отображают закономерные отношения между свойствами реально существующих предметов и явлений. Различие между математикой и естествознанием образно можно представить так: в то время как математика описывает свойства и отношения, справедливые во всех возможных мирах, естествознание изучает единственный реальный мир, свойства и закономерности которого раскрываются в тесном взаимодействии теории с опытом и практикой.

Одна из отличительных черт гипотетико-дедуктивных теорий состоит в том, что в них устанавливается строгая последовательность уровней, на которых располагаются гипотезы соответственно их логической силе. Чем выше уровень гипотезы, тем больше она участвует в процессе логического вывода следствий. И наоборот, чем ниже этот уровень, тем меньше она используется для дедукции, тем ближе она к фактам. Такую субординацию трудно установить в аксиоматических системах, в особенности когда они берутся в абстрактной, неинтерпретированной форме. Когда теория представлена в аксиоматической форме, то все аксиомы считаются равноправными. Однако такой подход лишает исследователя возможности выделить центральные идеи и предположения теории, мотивировать их выбор. В результате этого, как справедливо замечает П. Ачинштейн, исходные идеи и предположения теории кажутся произвольными допущениями.

Разбирая преимущества и недостатки гипотетико-дедуктивного метода, полезно сопоставить его с другим широко распространенным, индуктивным методом. В прошлом индукция считалась специфическим и едва ли не единственным способом исследования в эмпирических науках. Поэтому данные науки нередко называли даже индуктивными. Индуктивисты полагают, что обобщения, гипотезы и законы науки могут быть получены с помощью канонов индуктивной логики. Между тем методы индукции дают возможность обнаружить лишь простейшие обобщения и эмпирические законы, которые объясняют весьма ограниченное число фактов. Не случайно такие обобщения и законы находятся на самом низу гипотетико-дедуктивной системы. При построении теории их стараются логически вывести из более сильных и общих посылок, которыми служат теоретические законы, гипотезы или принципы. Таким образом, гипотетико-дедуктивная теория явно превосходит результаты, полученные с помощью индуктивного исследования. В то время как индукция делает попытку как-то объяснить возникновение новых гипотез и законов, гипотетико-дедуктивная модель оставляет открытым вопрос о получении исходных посылок системы. Индуктивные методы, объясняя происхождение простейших эмпирических законов, тем самым стимулируют анализ тех эвристических и методологических принципов, которыми ученые часто неявно руководствуются при выдвижении гипотез и поиске законов.

Гипотетико-дедуктивная модель не дает ответа на вопрос, как исследователь приходит к исходным гипотезам, законам и принципам своей теории. Поэтому можно сказать, что эта модель подходит главным образом для построения и систематизации готового, наличного эмпирического знания.

Однако гипотетико-дедуктивный метод нельзя противопоставлять индукции, как это часто делается в зарубежной литературе. Оба эти метода не исключают, а хорошо дополняют друг друга. Индуктивный метод хотя и в несовершенной форме, но исследует ту сторону научного познания, которая связана с возникновением нового знания. Наряду с индукцией здесь существенная роль принадлежит многочисленным эвристическим приемам и средствам. Гипотетико-дедуктивный метод стремится привести в единую систему все имеющиеся знания и установить логическую связь между ними. Дальнейший шаг по пути систематизации и раскрытия логической структуры научного знания достигается с помощью аксиоматического метода.

Поясните на конкретных примерах определения различных форм эмпирического уровня познания

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;(скажу своими словами-это когда действие или слово сказанное человеку приносит ему какие либо эмоции или боль)

2. восприятие - целостный образ предмета, непосредственно данный в живом созерцании совокупности всех своих сторон, синтез данных ощущений; (это когда человеку поступает информация и он ее воспринимает, делая выводы плохо или хорошо)

3. представление - обобщенный чувственно-наглядный образ предмета, воздействовавшего на органы чувств в прошлом, но не воспринимаемого в данный момент.(это когда человек в своем сознании представлет мементы прожитой жизни)

Поясните на конкретных примерах определения различных форм теоретического уровня познания

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; (это действие тех или иных событий на реальной основе)

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;(это когда событие происходит согласно закона)

В) необходимой, ибо будучи тесно связан с сущностью, закон действует и осуществляется с "железной необходимостью" в соответствующих условиях; (это когда то или иное действие необходимо для совершения того или иного события, и если не применив это действие нет других вариантов)

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;(это когда для получение какого либо стольважного результата собираешь полезную информациюсо всех источников)

Д) повторяющейся, устойчивой, так как "закон есть прочное (остающееся) в явлении", "идентичное в явлении",(это когда человек научится понимать сущность законов, и приспосабливается к окружающей среде).

Предмет изучения естественных наук. Что общего между физикой, химией, биологией, астрономией, геологией с точки зрения методов исследования?

Слово «естествознание» - (естество - природа) означает знание о природе или природоведение. Последнее слово происходит от общеславянского термина «веды» - наука, знание. В латинском языке слово « природа» обозначается словом «natura» (натура). Это и послужило тому, что во многих европейских странах наука о природе стала называться «Naturuwissenchaft». На основе его появился и международный термин «натурфилософия» (философия природы).

Первоначально все знание о природе относилось к физике или физиологии. Неслучайно Аристотель (3 в. до н.э.) называл своих предшественников «физиками» или «физиологами» Именно физика является исходной основой всех наук о природе.

Поскольку природа чрезвычайно многообразна по видам объектов, их свойствами и формам движения, то в процессе ее познания формировались различные естественные науки: физика, химия, биология, астрономия, география, геология и многие другие. Каждая из естественных наук занимается изучением, каких- то конкретных свойств природы (движущейся в пространстве и времени материи).

При обнаружении новых свойств материи появляются новые естественные науки с целью дальнейшего изучения этих свойств или, по крайней мере, новые разделы и направления в уже имеющихся естественных науках. Так сформировалась целая совокупность естественных наук. По объектам исследования их можно разделить на две большие группы: наука о живой и неживой природе. Важнейшими естественными науками о неживой природе являются: физика, химия, астрономия.

Физика изучает наиболее общие свойства материи и формы ее движения (механическую, тепловую, электромагнитную, атомную, ядерную) и имеет много видов и разделов (общая физика, теоретическая физика, экспериментальная физика, механика, молекулярная физика, атомная физика, ядерная физика, физика электромагнитных явлений и т. д.)

Химия - это наука о веществах, их составе, строении, свойствах и взаимных превращениях. Она изучает химическую форму движения материи и делится на органическую и неорганическую химию, физическую и аналитическую химию, коллоидную химию (химию растворов) и т. д.

Астрономия - наука о вселенной. Она изучает движение небесных тел, их природу, происхождение и развитие. Важнейшими разделами астрономии, которые на сегодня превратились, по существу, в самостоятельные науки, являются космология и космогония. Космология - это физическое учение о вселенной как целом, ее устройстве и развитии. Космогония изучает вопросы происхождения и развития небесных тел (планет, солнца, звезд и др.). Новейшими направлением в познании космоса является космонавтика.

Биология относится к наукам о живой природе. По-разному дается ее определение, как и определение физики и химии, Вот одно из них: Биология - учение о жизни. Предметом биологии является жизнь как особая форма движения материи, законы развития живой природы. Такое определение биологии не вызывает каких - то особых споров, но ставит еще более сложный вопрос: «А что такое жизнь?». Отметим, что физика, химия и биология как важнейшие части естествознания отличаются друг от друга по изучаемым формам движения материи (физическая химическая биологическая). Но такой подход не позволяет охватить все естественные науки и тем более их смежные области (физическая химия, физическая биология, химическая физика, биофизика, астрофизика и т. д.). Заметим, что биология, видимо, является самой разветвленной наукой (зоология, ботаника, морфология, цитология, гистология, анатомия и физиология, микробиология, вирусология, эмбриология, экология, генетика и т. д.). Так в процессе познания природы формировались отдельные естественные науки. Это необходимый этап познания - этап дифференциации знаний, дифференциации наук. Он обусловлен необходимостью охвата все большего и все более разнообразного числа исследуемых природных объектов и более глубокого проникновения в их детали. Но природа (вселенная, жизнь, разум) - это единый, уникальный, многогранный, сложный, самоуправляющийся организм. Если природа единым, то единым должно быть и представление о ней с точки зрения естествознание. Таким образом, мы можем теперь точнее определить цель и предмет этой науки. Естествознание - это наука о природе как единой целостности или совокупность наук о природе, взятая как единое целое. Последние слова в этом определении еще раз подчеркивают, что это не просто совокупность наук, а обобщенная, интегрированная наука. Это означает, что сегодня дифференциация знаний о природе должна смениться их интеграцией. Эта задача обусловлена, во-первых, объективным ходом познания природы и во - вторых, тем, что человечество познает законы природы не ради простого любопытства, а для использования их в практической деятельности, для своего жизнеобеспечения.

Роль естествознания в жизни человека трудно переоценить. Это основа жизнеобеспечения - физиологического, технического, энергетического. Это теоретическая основа промышленности и сельского хозяйства, всех технологий, различных видов производства, в том числе производства энергии, продуктов питания, одежды и т. д. Естествознание - это важнейший элемент культуры человечества, это один из существенных показателей уровня цивилизации.

В естествознании используются разные приемы и методы познания (исследования): наблюдение, измерение, эксперимент, сравнение, индукция, дедукция, анализ и синтез, абстракция и обобщение, научная гипотеза, моделирование, системный анализ, мысленный эксперимент и т. д. Важнейшей особенностью естественных наук, в отличие от гуманитарных, является их экспериментальных характер. Поэтому в общих чертах путь познания в естествознании можно представить себе так: наблюдение - гипотеза для объяснения наблюдения - эксперимент по проверке гипотезы - разработка теории (если гипотеза подтверждается) - проверка следствий, вытекающих из теории. Следует обратить внимание, что именно теория является основной формой знаний, их аккумулятором. По словам Л. Больцмана, «нет ничего более практичного, чем хорошая теория». Это естественно не отрицает роль практики как критерия истины. Теория и эксперимент как два важнейших метода познания находятся в диалектическом единстве, нарушение которого приводит к тому, что теория становится беспредметной схемой, а опыт - слепым.

Что такое феноменологическая, частная и фундаментальная теории? В чем состоит различие между феноменологическими и фундаментальными теориями? Приведите примеры таких типов теорий из естествознания

Многообразию форм идеализации и соответственно типов идеализированных объектов соответствует и многообразие видов (типов) теорий, которые могут быть классифицированы по разным основаниям (критериям). В зависимости от этого могут быть выделены теории: описательные, математические, дедуктивные и индуктивные, фундаментальные и прикладные, формальные и содержательные, "открытые" и "закрытые", объясняющие и описывающие (феноменологические), физические, химические, социологические, психологические и т.д.

Для современной (постнеклассической) науки характерны усиливающаяся математизация ее теорий (особенно естественнонаучных) и возрастающий уровень их абстрактности и сложности. Эта особенность современного естествознания привела к тому, что работа с его новыми теориями из-за высокого уровня абстрактности вводимых в них понятий превратилась в новый и своеобразный вид деятельности. В этой связи некоторые ученые говорят, в частности, об угрозе превращения теоретической физики в математическую теорию.

Теории опытных (эмпирических) наук - физики, химии, биологии, социологии, истории - по глубине проникновения в сущность изучаемых явлений можно разделить на два больших класса: феноменологические и нефеноменологические.

Феноменологические (их называют также описательными, эмпирическими) описывают наблюдаемые в опыте свойства и величины предметов и процессов, но не вникают глубоко в их внутренние механизмы (например, геометрическая оптика, термодинамика, многие педагогические, психологические и социологические теории и др.). Такие теории не анализируют природу исследуемых явлений и поэтому не используют сколь-нибудь сложные абстрактные объекты, хотя, разумеется, в известной мере схематизируют и строят некоторые идеализации изучаемой области явлений.

Феноменологические теории решают, прежде всего, задачу упорядочивания и первичного обобщения относящихся к ним фактов. Они формулируются в обычных естественных языках с привлечением специальной терминологии соответствующей области знания и имеют по преимуществу качественный характер. С феноменологическими теориями исследователи сталкиваются, как правило, на первых ступенях развития какой-нибудь науки, когда происходит накопление, систематизация и обобщение фактологического эмпирического материала. Такие теории - вполне закономерное явление в процессе научного познания.

С развитием научного познания теории феноменологического типа уступают место нефеноменологическим (их называют также объясняющими). Они не только отображают связи между явлениями и их свойствами, но и раскрывают глубинный внутренний механизм изучаемых явлений и процессов, их необходимые взаимосвязи, существенные отношения, т.е. их законы (такова, например, физическая оптика и ряд других теорий). Наряду с наблюдаемыми эмпирическими фактами, понятиями и величинами здесь вводятся весьма сложные и ненаблюдаемые, в том числе весьма абстрактные понятия. Несомненно, что феноменологические теории благодаря своей простоте легче поддаются логическому анализу, формализации и математической обработке, чем нефеноменологические. Возможно, поэтому в физике одними из первых были аксиоматизированы такие ее разделы, как классическая механика, геометрическая оптика и термодинамика.

А. Эйнштейн различал в физике два основных типа теорий - конструктивные (феноменологические) и фундаментальные. Большинство физических теорий, по его мнению, является конструктивными, т.е. их задачей является построение картины сложных явлений на основе некоторых относительно простых предположений (такова, например, кинетическая теория газов). Исходным пунктом и основой фундаментальных теорий являются не гипотетические положения, а эмпирически найденные общие свойства явлений, принципы, из которых следуют математически сформулированные критерии, имеющие всеобщую применимость (такова теория относительности). В фундаментальных теориях используется не синтетический, а аналитический метод.

Современные исследователи выделяют еще полуфеноменологические теории - так, например, существующие теории элементарных частиц носят полуфеноменологический характер. В основе такой теории обязательно лежит фундаментальная теория, усложненная добавочными предположениями феноменологического характера. Яркий пример полуфеноменологических теорий - теория электрослабых взаимодействий Вайнберга-Салама-Глэшоу. Создание феноменологических и полуфеноменологических теорий является оперативной задачей теоретической физики. Однако, например А. Эйнштейн считал занятие феноменологическими теориями пустой тратой времени, так как они способствуют накоплению большого количества разрозненных фактов.