НАУКА КАК ЗНАНИЕ. МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

Наука есть особый вид познавательной деятельности, нацеленный на выработку объективных, системно организованных и обоснованных знаний о мире. Наука ставит своей конечной целью предвидеть про­цесс преобразования предметов практической деятельности (объект в исходном состоянии) в соответствующие продукты (объект в конечном состоянии). Это преобразование всегда определено сущностными свя­зями, законами изменения и развития объектов, и сама деятельность может быть успешна только тогда, когда она соединяется с этими зако­нами. Поэтому основная задача науки - выявить законы, в соответствии с которыми изменяются и развиваются объекты.

Процесс познания имеет свою логику. В XVII в. произошло разделение на эмпирическое и теоретическое познание. Эмпирическое исследование направлено непосредственно на реальный объект, как он дан в наблюдении и эксперименте. Теоретическое же исследование специфично тем, что в нём ведущей является деятельность по совер­шенствованию и развитию понятийного аппарата науки, работа с раз­личного рода концептуальными системами и моделями. В историческом плане развитие науки происходило от эмпирии к теории, поэтому и в изложении структуры научного знания необходимо двигаться от эмпирии к теории.

Научные факты. Началом всякого эмпирического исследования является изучение научных фактов. Научный факт выступает в виде прямого наблюдения объекта, предмета, результата, события; факт есть нечто реальное в противоположность вымышленному. Как форма эмпирического знания факт противопоставляется теории или гипотезе.

Факт в обыденной жизни и научный факт - это не одно и то же. Научный эмпирический факт есть синтез чувственного опыта (науч­ных наблюдений, измерений, экспериментов) и теоретических знаний. Научные факты, зафиксированные в понятиях, образуют эмпириче­ский язык науки, эмпирические знания, поэтому наука, научное иссле­дование начинается со сбора, анализа и классификации фактического материала.

Научные факты должны быть истинны, достоверны. Истинность и достоверность вытекает из непосредственных данных опыта, она есть результат научного наблюдения, эксперимента. Научный факт может быть получен многими людьми - это подтверждает его досто­верность.

Новизна научного факта говорит о неизвестном явлении, предме­те - это новое знание. Новые факты ещё не есть наука, наука начина­ется с постановки проблемы, которая возникает как открытие новых фактов, требующих своего теоретического объяснения.

Точность фактов обусловлена очевидностью, наглядностью вос­принимаемых явлений, а также совершенством той технической базы, с помощью которой осуществляется научное наблюдение.

Анализ и классификация фактов. Обобщение эмпирических фак­тов происходит при помощи индукции, которая приводит к формули­ровке эмпирических законов. Как известно, Ф.Бэкон создал индуктивный метод анализа и классификации эмпирических фактов.

Индуктивный метод Бэкона состоял из следующих этапов:

1)составление «таблицы присутствия» - перечисление всех из­вестных случаев исследуемого свойства;

2)составление «таблицы отсутствия» - регистрация сходных слу­чаев, в которых данное свойство или явление отсутствует;

3)составление «таблицы степеней», где отмечаются все случаи, в ко­торых данное явление представлено с большей или меньшей интенсивно­стью. Однако достоверное знание можно получить только тогда, когда индукция, индуктивный метод получает дедуктивное обоснование.

Цель эмпирического исследования - открытие новых фактов. Но­вые факты вступают в противоречие с существующей теорией, тем самым создают объективные предпосылки для возникновения научной проблемы.

Научная проблема. Проблема (от греч. problima - преграда, труд­ность, задача) - объективно возникающий в ходе развития познания вопрос пли целостный комплекс вопросов, ответы на которые не со­держатся в уже имеющемся знании.

Научные проблемы ставятся на основе научных предпосылок и исследуются научными методами. Научная проблема выступает как результат противоречия между новыми фактами и теорией, в рамках которой новые факты нельзя адекватно объяснить, или как результат возникновения новой теории, уже по-иному трактующий существую­щий эмпирический материал.

Развитие человеческого познания может быть представлено как переход от постановки проблем к их решению, а затем к постановке новых проблем.

В научном познании способы разрешения проблем совпадают с общими методами и приёмами исследования. В силу комплексного характера многих проблем современного естествознания и социальных наук большое значение для анализа строения и динамики проблем приобретают системные методы.

Существуют фундаментальные научные проблемы, цель которых - получение нового знания, и прикладные, - ориентированные на техни­ческое применение уже существующего теоретического знания.

Правильное понимание, осознание проблемы - основа эффектив­ного научного исследования. Понимание проблемы приводит к неко­торой системе действий по её реализации, к некоторому плану. Поэто­му постановка проблемы есть правильное понимание проблемной си­туации, есть поиск путей её возможного решения в виде формулиров­ки гипотез, а также разработка методов и средств для реализации пу­тей решения проблемы.

Научная проблема имеет огромное эвристическое значение, через постановку и решение научных проблем происходит поступательное движение от неполного, неточного знания к всё более полному и точ­ному.

Однако существуют так называемые псевдопроблемы, обладаю­щие лишь кажущейся значимостью. Например, проблемы, лежащие вне сферы науки - схоластические проблемы эпохи Средневековья, магии, эзотерики.

Существуют псевдопроблемы или мнимые проблемы и в рамках самой науки. Учёные XVIII в. были озабочены проблемой поиска «вещества горючести» - флогистона. Но французский учёный Лавуа­зье преодолел эту «мнимую» проблему, создав принципиально новую теорию горения, показавшую роль кислорода в этом процессе и опро­вергшую само существование флогистона.

Выявление, осознание и формулировка новых научных проблем - ключевой момент научного творчества. Каких-либо специальных ме­тодов поиска научных проблем не существует, поэтому здесь необхо­дима интеллектуальная интуиция, базирующаяся на высокой квалифи­кации учёного, здесь необходим исследовательский талант.

Развитие науки, процесс роста научного знания есть ни что иное как непрерывное выдвижение и решение всё новых и новых проблем.

Научная гипотеза - научное допущение или предположение, ис­тинностное значение которого неопределённо. Гипотеза как метод раз­вития научного знания есть выдвижение и последующая эксперимен­тальная проверка предположений, выводящих за рамки имеющегося знания и способствующая реализации новой идеи. Научная гипотеза является научно обоснованным предположением, содержащим опре­делённые аргументы, объясняющие изучаемые явления. Функцио­нально выступает как предварительное объяснение некоторого явле­ния или группы явлений.

Логически выступает в виде условно-категорического умозаклю­чения, в котором нужно подтвердить или опровергнуть определённую посылку. Гипотеза есть положение, которое с логической необходимо­стью следует из имеющегося знания, но выходит за его пределы.

Гипотеза есть вероятностное знание, она не может быть непо­средственно оценена с точки зрения её истинности или ложности. Она задаёт некоторое поле неопределённости. Преодоление этой неопреде­лённости происходит в ходе доказательств, ведущих к превращению гипотезы в теорию.

Гипотеза должна быть проверяема. Это значит, что в процессе познавательной деятельности должно быть рано или поздно доказано (или опровергнуто) реальное существование предполагаемого в гипо­тезе. Научная гипотеза должна обладать свойствами верифицируемости (подтверждения), фальсифицируемости (опровержения).

Теоретическая проверка гипотезы предполагает выявление её не­противоречивости, принципиальной проверяемости, приложимости к исследуемому классу явлений, её выводимости из более общих теоре­тических положений, вписываемости в теорию через возможную пере­стройку последней. Важным свойством гипотезы является её логиче­ская стройность, такое логическое построение, которое не вызывает необходимости прибегать к каким-либо произвольным допущениям.

Эмпирическая проверка гипотезы происходит относительно её фактического содержания. Научная гипотеза должна стремиться к охва­ту широкого круга эмпирических явлений. Если какие-либо факты про­верить не удаётся, то такая ситуация служит стимулом для поиска новой гипотезы, либо для совершенствования существующей гипотезы.

Но не всякая гипотеза в силу объективных причин может быть проверена на данном историческом этапе развития науки. Это может быть обусловлено как теоретическими проблемами, недостаточным уровнем развития науки в данное время, так и недостаточным уровнем развития экспериментальной техники. Но по мере развития науки и техники, гипотеза может стать проверяемой.

Если происходит опровержение гипотезы, то поиск новых гипотез продолжается. Фальсифицируемость фиксирует предположительный, вероятностный характер научных гипотез. Опровержение данной ги­потезы даёт стимул для развития иных гипотез, поэтому оно обладает большим эвристическим потенциалом, чем подтверждение, которое всегда проблематично.

Процесс выдвижения гипотез творческий, нацелен на получение нового знания, в нём с наибольшей силой проявляются интеллект, ин­туиция, способности исследователя, предыдущий творческий опыт. Создание гипотез часто бывает во многом интуитивным, необъясни­мым фактом.

Научная теория. Теория - форма организации научного знания, дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях определённой области действительности - объекта данной тео­рии. По своему строению теория представляет внутренне дифферен­цированную, но целостную систему знания, которую характеризуют логическая зависимость одних элементов от других, выводимость со­держания теории из некоторой совокупности утверждений и понятий -исходного базиса теории.

В широком смысле этот термин применяется как общая характери­стика мышления. Обычно это имеет место при анализе соотношения теории и практики (когда теорией называют духовное, мысленное отра­жение реальной действительности, а под практикой понимают предмет­ную, материально-преобразующую деятельность человека).

Научная теория обладает определённой структурой. В ней выде­ляют фундаментальную теоретическую схему (ядро теории). Сущест­вуют также дополнительные частные теоретические схемы, конкрети­зирующие фундаментальную теоретическую схему. В структуру тео­рии входит абстрактный, идеализированный объект, связывающий теорию с её эмпирическим основанием. Логическая схема теории включает правила вывода, способы доказательства и принципы оформления. В структуру входит язык, нормы построения правильных языковых выражений, совокупность предложений формализованного языка.

Построение идеализированного объекта теории - необходимый этап создания любой теории, осуществляемый в специфических для разных областей знания формах. Например, идеализированным объек­том теории в классической механике является система материальных точек, в молекулярно-кинетической теории - множество замкнутых в определённом объёме хаотически соударяющихся молекул, представ­ляемых в виде абсолютно упругих материальных точек.

Идеализированный объект теории должен выступать как конст­руктивное средство развёртывания всей системы теории. Поэтому идеализированный объект выступает не только как теоретическая схе­матизированная модель реальности, он вместе с тем содержит в себе определённую программу исследования, которая и реализуется в по­строении теории.

Соотношения элементов идеализированного объекта - как ис­ходные, так и выводные - представляют собой теоретические законы, которые в отличие от эмпирических законов формулируются не непо­средственно на основе изучения опытных данных, а путём определён­ных мыслительных действий с идеализированным объектом. Поэтому законы, формулируемые в рамках теории и относящиеся по существу не к эмпирически данной реальности, а к реальности, как она пред­ставлена идеализированным объектом, должны быть соответствую­щим образом конкретизированы при их применении к изучению ре­альной действительности.

Таким образом, теория есть система высказываний, связанных от­ношением логической выводимости, система непротиворечивых, логи­чески выводимых утверждений, самая развитая форма организации на­учного знания, дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях определённой области действительности.

Классификация теорий. Критерии классификации научных тео­рий могут быть самые разные. За основу классификации мы возьмём степень общности законов, которые входят в теорию. С точки зрения этого критерия мы выделим эмпирические и теоретические системы. Теоретические системы с определённой долей условности можно раз­делить на математизированные научные теории, использующие аппа­рат математики, и дедуктивные теории, опирающиеся на особые фор­мальные языки.

Эмпирические теории непосредственно опираются на большой эмпирический материал и являются теоретическим обобщением этого материала. Со сбора, анализа и классификации эмпирического мате­риала начиналось развитие большинства естественнонаучных теорий. К ним относятся, например, такие выдающиеся достижения человече­ской мысли, как дарвиновская теория естественного отбора или пав­ловская теория условных рефлексов.

Если эмпирические теории упорядочивают обширный эмпириче­ский материал, то теоретические системы приступают к построению идеализированной схемы утверждений и понятий.

Математизированные теории широко используют формализован­ный язык, математические модели для описания эмпирического мате­риала. Эти теории широко применяются в физике, химии, технических науках, экономических науках и т.д. В современных математизирован­ных теориях идеализированный объект выступает обычно в виде ма­тематической модели или совокупности таких моделей.

Дедуктивные теории предполагают эмпирические данные, но строятся независимо от опыта. Математические теории являются, по сути, дедуктивными теориями, т.е. теориями, построенными с помо­щью дедуктивного метода.

Построение дедуктивных теорий происходит следующим обра­зом. Прежде всего, выделяются высказывания, принимаемые без дока­зательств. Это первичные высказывания, или аксиомы (постулаты). Как правило, они формулируются с помощью исходных терминов. Остальные высказывания должны быть получёны из исходных по определённым логическим правилам. Эта совокупность высказываний образует класс выводимых (доказуемых) предложений или теорем.

Научная картина мира - это синтез теоретического знания, интег­рирующий и систематизирующий конкретные знания, полученные в различных науках. Это - целостный образ мира в его системно-структурных характеристиках, формируемый посредством фундамен­тальных понятий и принципов науки на каждом этапе исторического развития.

Наряду с научной, существует и философская картина мира. Она опирается на научную картину мира, представляет собой систему наи­более общих философских понятий (категорий), принципов, концеп­ций, дающую на определённом историческом этапе представление о мире в целом.

Философская и научная картины мира не существуют изолиро­ванно, в отрыве друг от друга. Философская картина мира, опираясь на достижения конкретных наук, формирует ещё своё субъективное от­ношение к миру, выступает в качестве мировоззрения.

Научная картина мира выступает как предельно абстрактный, особый уровень систематизации научных знаний. Научная картина мира включает в себя «общенаучную», «естественнонаучную» и «со­циально-научную»; «специальную научную» картины мира. Основны­ми компонентами научной картины мира являются представления о фундаментальных объектах, о типологии объектов, об их взаимосвязи и взаимодействии, о пространстве и времени.

Общенаучная картина мира есть обобщённое представление о Вселенной, живой природе, обществе и человеке, формируемое на ос­нове синтеза знаний, полученных в различных научных дисциплинах.

Социальная и естественнонаучная картины мира есть представле­ния об обществе и природе, обобщающие достижения соответственно социально-гуманитарных и естественных наук.

Специальные научные картины мира есть представления о пред­метах отдельных наук (физическая, химическая, биологическая и т. п. картины мира).

Специальные научные картины мира возникают на основе синте­за наиболее общих представлений той или иной конкретной науки и являются предельными формами систематизации научного знания в фундаментальных естественных науках.

Локальная картина природы отражает определённый фрагмент природы, тот или иной структурный уровень её организации. Она формируется путём теоретического осмысления наиболее фундамен­тальных представлений данной естественной науки и их синтеза в единую систему обобщённого знания.

Формирование специальной научной картины мира посредством представлений о фундаментальных объектах, из которых полагаются построенными все другие объекты, изучаемые соответствующей нау­кой, о типологии изучаемых объектов, об общих особенностях их взаимодействия, о пространственно-временной структуре реальности.

Переход от механической к электродинамической (в конце XIX в.), а затем к квантово-релятивистской картине физической ре­альности (первая половина ХХ в.) сопровождался изменением сис­темы онтологических принципов физики.

Наиболее радикальным он был в период становления квантово-релятивистской физики (пересмотр принципов неделимости атомов, существования абсолютного пространства - времени, лапласовской детерминации физических процессов).

По аналогии с физической картиной мира выделяют картины ис­следуемой реальности в других науках (химии, астрономии, биологии и т. д.). Например, в истории и биологии - переход от додарвиновских представлений о живом к картине биологического мира, предложен­ной Дарвином, к последующему включению в картину живой природы представлений о генах как носителях наследственности, к современ­ным представлениям об уровнях системной организации живого - по­пуляции, биогеоценозе, биосфере и их эволюции.

Научные картины мира систематизируют научные знания, объе­диняют их в сложные целостности, определяющие стратегию научного познания, обеспечивают объективацию научных знаний, их отнесение к исследуемому объекту и их включение в культуру.

Специальная научная картина мира интегрирует знания в рамках отдельных научных дисциплин. Естественнонаучная и социальная картины мира, а затем общенаучная картина мира задают более широ­кие горизонты систематизации знаний.

Они интегрируют достижения различных дисциплин, выделяя в дисциплинарных онтологиях устойчивое эмпирически и теоретически обоснованное содержание.

Научные картины мира выполняют также роль исследовательских программ. Специальные научные картины мира задают стратегию эм­пирических и теоретических исследований в рамках соответствующих областей науки. Представления об исследуемой реальности, вводимые в картине мира, обеспечивают выдвижение гипотез о природе явлений, обнаруженных в опыте. Соответственно этим гипотезам формулиру­ются экспериментальные задачи и вырабатываются планы экспери­ментов, посредством которых обнаруживаются всё новые характери­стики изучаемых в опыте объектов.

Содержание и формы научной картины мира изменяются в про­цессе конкретно-исторического развития науки. В XVII веке, в эпоху возникновения естествознания, механическая картина мира была од­новременно и физической, и естественнонаучной, и общенаучной. С появлением дисциплинарно организованной науки в конце XVIII, начале XIX века возникает спектр специально-научных картин мира. Возникают проблемы построения общенаучной картины мира, синте­зирующей достижения отдельных наук. Единство научного знания становится ключевой философской проблемой науки XIX - первой половины ХХ века. Во второй половине ХХ века общенаучная картина мира начинает развиваться на базе идей универсального эволюцио­низма, соединяющего принципы эволюции и системного подхода. Вы­являются генетические связи между неорганическим миром, живой природой и обществом, в результате устраняется резкое противопос­тавление естественнонаучной и социальной научной картин мира, формируется целостная картина мира.

МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

Понятия метода и методологии. Понятие метод (от греческого слова «методос» - путь к чему-либо) означает совокупность приёмов и операций практического и теоретического освоения действительности.

Методология - наука, направленная на изучение, совершенство­вание и конструирование методов в различных сферах духовной и практической деятельности. Существуют философская, общенаучная и частнонаучная методология. В последнее время разрабатываются ме­тодологические концепции, связанные с отдельными видами деятель­ности: методология образования, методология инженерного дела, ме­тодология проектирования и т.д.

В античной философии Сократ в своих диалогах предлагает ме­тодологию поиска истины, направленную на выявление противоречий в позиции собеседника. Диалектика Сократа выступила первой исто­рической формой методологии.

Сократовская методология получает своё дальнейшее развитие в диалогах Платона. Аристотель - создатель формальной логики, разраба­тывал методы рационального мышления в философии и науке. С име­нем Аристотеля связана и разработка эмпирической методологии.

Методология выявляет уже сложившиеся приёмы и способы дея­тельности, формирует соответствующие нормы и методы, развивая тем самым саму структуру рационально-познавательной деятельности в философии и науке.

Проблема метода и методологии становится актуальной в Новое время. Возникновение экспериментальной науки, приведшей к науч­ной революции, стимулировало интерес к проблемам познавательной деятельности, к разработке теоретических проблем методологии.

В философии Ф. Бэкона, Р. Декарта, Б. Спинозы Дж. Локка, И. Канта гносеологические проблемы являлись доминирующими, определяю­щими принадлежность мыслителя к тому или иному направлению. Полемика между представителями эмпиризма и рационализма в это время ориентировала на поиск твёрдых оснований знания, сведение к которым и выведение из которых позволяло бы контролировать весь процесс познания. В этот период складывается классическая рациона­листическая методология.

Классификация методов

В качестве критерия классификации методов научного познания выступает степень их общности, опираясь на гегелевский принцип движения от абстрактного к конкретному.

С этой методологической позиции первую группу образуют фи­лософские методы, вторую - общенаучные, третью - частнонаучные. Общенаучные методы в свою очередь делятся на эмпирические и тео­ретические.

Эмпирия и теория - два вида научного знания. «Эмпирическое исследование базируется на непосредственном практическом взаимо­действии исследователя с изучаемым объектом. Оно предполагает осуществление наблюдений, экспериментальную деятельность. По­этому средства эмпирического исследования необходимо включают в себя приборы, приборные установки и другие средства реального на­блюдения и эксперимента. В теоретическом же исследовании отсутст­вует непосредственное практическое взаимодействие с объектом. На этом уровне объект может изучаться опосредованно, в мысленном эксперименте, но не в реальном».

Оба этих вида исследования диалектически взаимосвязаны и до­полняют друг друга в целостной структуре научного познания. Эмпи­рическое исследование, выступая в качестве основы, фундамента, соз­даёт фактическую базу, выявляет новые данные наблюдения и экспе­римента. Но эмпирия не может существовать без теории. Теоретиче­ское исследование, совершенствуя и развивая понятийный аппарат науки, открывает новые перспективы объяснения и предвидения фак­тов, ориентирует и направляет эмпирическое исследование. Теорети­ческий уровень - более высокая ступень в научном познании. Резуль­татами теоретического познания становятся гипотезы, теории, законы.

Философские методы познания были разработаны в рамках фило­софской гносеологии. Диалектический метод. Сам процесс познания описывается в рамках диалектики восхождения от абстрактного к кон­кретному. Поэтому, на наш взгляд, восхождение от абстрактного к конкретному выступает в качестве философского метода и в качестве философской интерпретации самого процесса познания.

Диалектический принцип восхождения от абстрактного к кон­кретному впервые был разработан Гегелем. По Гегелю, это способ движения теоретической мысли к всё более полному, всестороннему и целостному развёртыванию её предмета.

В историко-философской традиции абстрактное обычно противо­поставлялось конкретному - как мысль, содержание которой отвлече­но, абстрагировано от конкретной действительности, выступающей в чувственном созерцании в полноте и целостности её существования.

Эмпирическая гносеология сводила функции мышления только к абстрагированию общих признаков ряда эмпирически данных предме­тов и явлений, к выделению «абстрактно-всеобщего», тем самым при­нижая возможности теоретического познания. С этой методологиче­ской позиции конкретное познаётся при помощи чувственного позна­ния, а абстрактное - при помощи рационального, при этом абстракт­ность интерпретируется как «бедность», неразвитость, односторон­ность знания, а конкретность - как его полнота, содержательность, развитость.

Гегель преодолевает это противоречие. Отвлекаясь от действи­тельности, абстрактное выделяет её существенные и необходимые черты, вместе с тем обедняя её содержание. Однако затем, восходя к конкретному, существуя в конкретном, абстрактное помогает познать его сущность, существенные и необходимые связи и одновременно его многообразную полноту.

C этой методологической позиции абстрактное перестаёт быть синонимом только мышления, а конкретное - действительности, дан­ной в многообразии чувственного созерцания. Конкретное существует в абстрактном, а абстрактное в конкретном. Таким образом, происхо­дит синтез чувственного и рационального, эмпирического и теорети­ческого знания.

Диалектический метод восхождения от абстрактного к конкрет­ному блестяще использовал К. Маркс в «Капитале». Он подчёркивал, что восхождение от абстрактного к конкретному «есть лишь способ, при помощи которого мышление усваивает себе конкретное, воспро­изводит его в духовно-конкретное. Однако это ни в коем случае не есть процесс возникновения самого конкретного».

Историческое и логическое. Принцип изучения объектов в их развитии является одним из важнейших принципов диалектического метода познания.

Принцип историзма предполагает наблюдение происходящего яв­ления в его развитии. Сама наука находится в процессе своего историче­ского развития, в рамках которого происходит эволюционное накопле­ние знаний, чередующееся революционными скачками. При историче­ском подходе история объекта, явление воспроизводится во всём своём историческом многообразии. Такой подход актуален для истории обще­ства, истории культуры, искусства, для изучения эволюции растительно­го, животного мира. При логическом подходе мы обращаемся к объекту как уже результату исторического развития и раскрываем в нём логиче­ские, существенные и необходимые связи и отношения.

Системный подход выступает как философский и междисципли­нарный метод познания. Он ориентирует исследование на раскрытие целостности объекта и обеспечивающих её механизмов, на выявление многообразных типов связей сложного объекта и сведение их в еди­ную теоретическую картину

Близкими по содержанию к «системному подходу» являются по­нятия «системные исследования», «принцип системности», «общая теория систем» и «системный анализ»

Системный подход опирается на общую теорию систем, на поня­тие «система». Системный подход проводится в рамках общей теории систем, различных специальных теорий систем, системном анализе.

Первые представления о системе возникли в античной филосо­фии, выдвинувшей онтологическое истолкование системы как упоря­доченности и целостности бытия. В древнегреческой философии и науке разрабатывалась идея системности знания (целостность знания, аксиоматическое построение логики, геометрии)

В философии и науке Нового времени понятие системы исполь­зовалось при исследовании научного знания. Согласно Канту, научное знание есть система, в которой целое главенствует над частями, Шел­линг и Гегель трактовали системность познания как важнейшее требо­вание теоретического мышления

Во второй половине XIX века началось проникновение системно­го подхода в различные области конкретно-научного знания. Большое значение для развития системного подхода и понятия системы имело создание эволюционной теории Ч. Дарвина, теории относительности, квантовой физики, позднее - структурной лингвистики.

Приоритет в разработке строго определённого понятия системы и оперативных методов системного подхода и системного анализа при­надлежит А.А. Богданову, разработавшему в начале ХХ века концеп­цию тектологии - всеобщей организационной науки.

Некоторые конкретно-научные принципы системного подхода и системного анализа были сформулированы в 1930-40-х гг. в рабо­тах В.И. Вернадского.

Основоположником теории систем и системного подхода, в со­временном его понимании, является австрийский биолог-теоретик Людвиг фон Берталанфи (1901-1972).

В первых работах по теоретической биологии Берталанфи пытал­ся преодолеть противоположность механицизма и витализма и наме­тил основы целостного подхода к биологическим объектам как к орга­низованным динамическим системам. От специальной теории систем Берталанфи двигался к созданию общей теории систем.

В конце 1940-х гг. Берталанфи выдвинул программу построе­ния общей теории систем, предусматривающую формулирование об­щих принципов и законов поведения систем, независимо от вида и природы, составляющих их элементов и отношений между ними.

Именно эта программа системных исследований получила наи­большую известность в мировом научном сообществе во второй поло­вине ХХ в. С её развитием и модификацией во многом связано возникшее в это время системное движение в науке и технических дисциплинах.

Классификация систем

В наиболее общем плане, системы можно разделить на матери­альные и абстрактные (идеальные). Первые в свою очередь делятся на системы неорганичной природы (физические, геологические, химиче­ские и др.) и живые системы, куда входят как простейшие биологиче­ские системы, так и очень сложные биологические объекты типа «ор­ганизм», «вид», «экосистема».

Особый класс материальных живых систем образуют социальные системы, многообразные по типам и формам (от простейших социаль­ных объединений до социально-экономической структуры общества).

Абстрактные системы являются продуктом человеческого мыш­ления, они также могут быть разделены на множество различных ти­пов (особые системы представляют собой понятия, гипотезы, теории, последовательную смену научных теорий и т.д.). К числу абстрактных систем относятся и научные знания о системах разного типа, так как они формулируются в обшей теории систем, специальных теориях систем и др.

Выдвижение системного подхода на первый план в науке XX-XXI веков обусловлено переходом к новому типу научных задач. Цен­тральное место начинают занимать проблемы организации и функцио­нирования сложных объектов.

Аналогичные проблемы возникают в социальной практике, в со­циальном управлении, когда на первый план выступают крупные ком­плексные проблемы, требующие взаимоувязывания экономических, социальных, экологических и иных аспектов общественной жизни.

Системный подход в развитии научного, технического и социаль­ного знания выполняет существенные эвристически функции. Он по­зволяет выявить более широкую познавательную реальность по срав­нению с прежним знанием, т.е. расширить поле теории (понятие био­сферы в концепции В.И. Вернадского, понятие биогеоценоза в совре­менной экологии, оптимальный подход в экономическом управлении и планировании и т.д.).

В рамках системного подхода разрабатываются новые по сравне­нию с предшествующими этапами развития научного познания схемы объяснения, в основе которых лежит поиск конкретных механизмов целостности объекта и выявление типологии его связей.

Системный подход, благодаря широте принципов и основных по­нятий, является ведущим методологическим направлением современ­ной науки. По своим познавательным установкам он имеет много об­щего со структурализмом, структурно-функциональным анализом, их связывает оперирование понятиями системы, структуры, функции.

Общенаучные методы

В рамках общенаучных методов мы выделяем методы эмпириче­ского и методы теоретического познания. Наблюдение есть чувствен­ное восприятие предметов и явлений внешнего мира, и в то же время, преднамеренное и целенаправленное, обусловленное задачей деятель­ности.

Научное наблюдение предполагает осознание целей и основано на системе методов наблюдения, позволяющих достичь объективности и обеспечить возможность контроля путём либо повторного наблюде­ния, либо применения иных методов исследования, например, экспе­римента (в то же время наблюдение обычно включено в качестве со­ставной части в процедуру эксперимента).

Научное наблюдение должно быть целенаправленным, планомер­ным, активным.

Наблюдение может быть непосредственным, осуществляемым при помощи органов чувств, и опосредованным, осуществляемым при помощи приборов.

Измерение есть процесс определения количественных характери­стик предмета исследования.

В зависимости от характера измеряемой величины и от времени, выделяют статические и динамические измерения. При статических измерениях величина, которую мы измеряем, остаётся постоянной во времени (размеры предметов, тел). Динамические - такие измерения, в процессе которых измеряемая величина меняется во времени (вибра­ция, пульсация и т. д.).

По способу получения результатов выделяются прямые и косвен­ные измерения. В прямых измерениях операция сравнения с эталоном проводится непосредственно на исследуемом объекте (например, плотность тела вычисляется по его массе и объёму). Часто непосредст­венное измерение осуществляется с помощью приборов, которые за­ранее градуированы на нужную единицу измерения (например, прибо­ры, измеряющие силу электрического тока или его напряжение).

В косвенных измерениях используется закономерная связь вели­чины, которая непосредственно недоступна, с другими величинами, функционально связанными с интересующей величиной. Скажем, из­мерение величины элементарного электрического заряда возможно только посредством косвенных приёмов. Аналогичные ситуации - в астрономии или в атомной физике.

Единица измерения - это эталон, с которым сравнивается изме­ряемая сторона предмета исследования. Существует множество еди­ниц измерения. Единицы измерения подразделяются на основные, вы­бираемые в качестве базисных при построении системы единиц, и производные, выводимые из других единиц с помощью каких-то ма­тематических соотношений.

В настоящее время в естествознании действует Международная система единиц (СИ), принятая в 1960 г. XI Генеральной конферен­цией по мерам и весам. Международная система единиц построена на базе семи основных (метр, килограмм, секунда, ампер, Кельвин, моль) и двух дополнительных (радиан, стерадиан) единиц.

Эталон измерения должен быть постоянен, в противном случае, непостоянство эталона может приводить к ошибкам. К ошибкам в из­мерении может приводить несовершенство измерительной аппарату­ры, естественные недостатки органов чувств исследователя, неполнота знаний о наблюдаемых явлениях, связанных с процедурой измерения.

Эксперимент - опытное исследование, которое проводится в спе­циально заданных, воспроизводимых условиях путём их контролируе­мого изменения.

Эксперимент позволяет устранить всякого рода побочные эффек­ты, рассмотреть объект в «чистом» виде. В то же время во время экс­перимента объект может быть поставлен в некоторые искусственные экстремальные состояния, эксперимент может быть осуществлён как ряд последовательных приближений к предельному состоянию, как своего рода предельный переход. Например, объект может изучаться при сверхнизких температурах, при чрезвычайно высоких давлениях или, наоборот, в вакууме, при огромных напряжённостях электромаг­нитного поля. В таких предельных условиях могут быть выявлены не­ожиданные свойства объектов.

Эксперимент не ограничивается натуральным наблюдением. Спе­циальными техническими средствами эксперимент создаёт условия, максимально приближённые к идеальным (абсолютная пустота, абсо­лютно твёрдое тело, идеальный газ, силовые линии электромагнитного поля, простой рефлекс, социальный тип, чистая фонема).

Экспериментатор может вмешиваться в ход эксперимента, активно влиять на его протекание, воспроизводить эксперимент несколько раз.

Эксперимент опирается на достижения техники. Эксперимен­тальная наука делается в лабораториях. Эксперимент рассматривает технику как форму открытия сущностных законов природы и заранее открывает природу как возможную технику. Фундаментальные иссле­дования являются и наиболее техноёмкими - атомная физика, генная инженерия и т.д.

Для проведения эксперимента необходима определённая подго­товка. Он не проводится хаотически, беспланово, необходима опреде­лённая теоретическая подготовка, мысленный эксперимент. Всякий реальный эксперимент имеет смысл только в горизонте мысленного эксперимента с идеальными объектами. Воображаемый эксперимент играет огромную роль в уяснении смысла реального эксперимента.

Можно выделить качественные эксперименты и количественные. Первые носят поисковый характер, вторые направлены на установле­ние количественных зависимостей.

По характеру экспериментальной ситуации, эксперименты делятся на полевые (естественные условия) и лабораторные, по характеру иссле­дуемых объектов, на технические, экономические, социальные, по специ­фике поставленной задачи - на научно-исследовательские и прикладные.

Методы теоретического познания. Абстрагирование

Познание начинается с анализа эмпирической действительности, по мере её исследования необходимы обобщающие выводы, необхо­димо отвлечение от эмпирической действительности. Здесь начинается процесс абстрагирования. Абстрагирование есть отвлечение от эмпи­рической реальности с целью создания её «вторичного», идеального образа, в котором выделяются существенные и необходимые связи, отношения, признаки. Отвлекаемся от эмпирической реальности для того, чтобы глубже понять существенные связи и признаки этой ре­альности. Таким образом, возникает абстрактный объект.

Всякое абстрагирование есть упрощение, отвлечение от не суще­ственных для нас связей и отношений действительности для того, что­бы акцентировать существенное, главное. Этот процесс лежит в основе любого научного познания. В этом заключается эвристическая роль абстрагирования.

Идеализация - понятие, означающее представление чего-либо в более совершенном виде, чем оно есть на самом деле, которому реаль­ные прообразы могут быть указаны с большей или меньшей степенью приближения.

Идеализация используется в самых разных сферах умственной деятельности. К идеализации прибегают поэты и художники, посколь­ку в своём творчестве формируют жизненный материал сообразно идее, изображают действительность не только по законам жизни, но и по законам красоты, создавая образы, наделённые качествами эстети­ческой нормативности и художественного совершенства.

В гносеологическом плане идеализация выполняет такую же эв­ристическую задачу, как и абстрагирование, реализует потребность в обобщении, в выделении главного и существенного. Однако в отличие от абстрагирования, идеализация создаёт идеализированные объекты, которые в реальности не существуют. Примеры таких объектов в нау­ке: точка, прямая линия - в геометрии; материальная точка - в механи­ке; идеальный газ, абсолютно чёрное тело - в физике; идеальный рас­твор - в химии.

Введение таких несуществующих идеализированных объектов в качестве предмета научного исследования оправдывается тем, что, являясь предельными случаями определённых реальных объектов, они служат основой для построения теорий, которые, в конечном счёте, оказываются способны описать закономерности реальной действи­тельности. Например, когда реальные объекты сложны для имеющих­ся средств теоретического анализа, когда необходимо исключить неко­торые свойства объекта, мешающие адекватному познанию.

Формализация - отображение содержательного знания в симво­лической форме с использованием искусственного языка науки. Язык науки, в отличие от естественного языка, страдающего многозначно­стью, - это, в идеале, символический язык со строго фиксированными значениями знаков.

Степень формализации науки говорит о степени её развитости. Чем выше уровень формализации, тем выше уровень теоретического объяс­нения. Ярким примером формализации являются широко используемые в науке математические описания различных объектов, явлений, осно­вывающиеся на соответствующих содержательных теориях.

Для создания формальной системы необходимо иметь определён­ный набор знаков, символов, определённые правила для построения формул, предложений. В результате может быть создан символиче­ский язык науки. Главное достоинство искусственного, символическо­го языка отсутствие многозначности терминов и понятий, что является обязательным условием построения научной теории.

Анализ и синтез

Анализ - процедура мысленного, а часто и реального расчленения исследуемого объекта на составные части с целью их дальнейшего изучения. Процедурой, обратной анализу, является синтез.

Анализ занимает важное место в научном исследовании, он обычно образует первую его стадию, когда исследователь переходит от нерасчленённого описания изучаемого объекта к выявлению его строения, состава, а также его свойств, признаков.

Существует несколько видов анализа как приёма научного мыш­ления. Мысленное или реальное расчленение целого на части, выяв­ляющее строение (структуру) целого, предполагает не только фикса­цию частей, из которых состоит целое, но и установление отношений между частями.

Видом анализа является также разделение классов (множеств) предметов на подклассы (такого рода анализы называют классифика­цией).

Формально-логический анализ представляет собой уточнение ло­гической формы рассуждения и его составных частей - понятий, суж­дений, умозаключений и т.п., рассматриваемых в качестве завершён­ных статичных конструкций.

Однако для познания объекта как целого нельзя ограничиться по­знанием его составных частей при помощи анализа. Перейти от иссле­дования составных частей объекта к познанию его как целого, воз­можно уже при помощи синтеза. Поэтому анализ эффективно работает совместно с синтезом.

Синтез - соединение различных элементов, сторон предмета в единое целое, которое осуществляется как в практической деятельно­сти, так и в процессе познания. Синтез не означает простого механиче­ского соединения разъединённых элементов в единую систему. Он раскрывает место и роль каждого элемента в системе целого, устанав­ливает их взаимосвязь и взаимообусловленность.

В научном познании синтез выступает в виде связи теорий в рам­ках одной предметной области. В современной науке развивается междисциплинарный синтез, синтез естественных, общественных, технических наук. Возник ряд интегративных дисциплин, в которых синтезируются данные о структурных свойствах объектов различных дисциплин (кибернетика, семиотика, теория систем).

Анализ и синтез представляют собой две стороны единого аналитико-синтетического метода познания.

Индукция и дедукция. Индукция - это переход от частного к об­щему, обобщение фактического материала.

Идея индукции обсуждалась Сократом и Аристотелем, который в «Аналитиках» рассматривал индуктивные рассуждения как вспомога­тельные средства обоснования посылок силлогизмов.

Существует полная индукция, в которой вывод о каком-либо классе предметов основан на исследовании всех предметов этого клас­са. Создателем такой полной перечисляющей индукции был Ф. Бэкон. Он рассматривал индукцию как единственно научный способ позна­ния, противопоставляя её умозрительным рассуждениям.

Существует неполная индукция, которая основана на исследова­нии части предметов. Она носит гипотетический характер. Однако в любом случае индукции для достоверности вывода необходимо дедук­тивное обоснование. Бэконовская перечисляющая индукция была до­полнена Дж. Ст. Миллем дедуктивным методом. Эффективно работать индуктивный метод может только совместно с дедуктивным. Слабое место индукции - отсутствие дедуктивного обоснования, слабое место дедукции - отсутствие эмпирического обоснования.

Дедукция - переход от общего к частному. Термин «дедукция» также означает процесс логического вывода, перехода по правилам логики от общих предпосылок к менее общим, частным.

Изучение дедукции составляет главную задачу логики, иногда формальную логику называют теорией дедукции. Дедукция и индук­ция диалектически взаимосвязаны.

Моделирование - метод исследования объектов, предметов по­знания на их моделях, построение и изучение моделей реально суще­ствующих предметов и явлений. Модели могут быть построены на основе органических и неорганических систем, инженерных устройств, раз­нообразных процессов - физических, химических биологических, социальных.

Моделирование важный путь познания. Возможность переноса результатов, полученных в ходе построения и исследования моделей, на оригинал основана на том, что модель отображает, воспроизводит и моделирует его стороны. При этом необходимы соответствующие тео­рии, которые бы ограничивали те или иные пределы упрощений при моделировании.

Формы моделей могут быть разнообразны и зависят от сферы применения. Модели разделяют на предметные и знаковые, информа­ционные. Предметное моделирование воспроизводит определённые геометрические, физические, динамические и другие характеристики предмета исследования. Здесь происходит моделирование оригинала. Предметное моделирование используется для разработки различных сооружений в строительстве, в производстве машин, для исследования различных природных явлений.

Знаковое моделирование использует схемы, чертежи, формулы. Важнейшим видом знакового моделирования является логико-математическое моделирование, опирающееся на математику и логи­ку. Действия со знаками всегда связаны с пониманием знаковых кон­струкций, их преобразований, что логически приводит к мысленному моделированию.

Знаковое моделирование позволяет упростить предмет исследо­вания, выделить в нём сущностные черты, которые больше всего инте­ресуют исследователя. Знаковые модели, в отличие от предметных, помогают более глубоко проникнуть в структуру предмета исследова­ния. При помощи знаковых моделей удаётся познать устройство атом­ного ядра, элементарных частиц Вселенной. Применение знаковых моделей актуально в тех областях науки, техники, которые имеют дело с изучением предельно общих связей, отношений, структур.

Возможности знакового моделирования значительно расшири­лись в связи с появлением компьютеров, что породило разновидность знакового - компьютерное моделирование. Появилась возможность построения сложных знаково-математических моделей, позволяющих выбирать наиболее оптимальные значения величин сложных изучае­мых реальных процессов и осуществлять вычислительные экспери­менты над ними.