Структура, уровни и этапы научного познания

Научное познание есть процесс, т.е. развивающаяся система знания, которая включает в себя два основных уровня – эмпирический и теоретический.

Эмпирический и теоретический уровни познания взаимосвязаны, граница между ними условна и подвижна. Эмпирическое исследование, выявляя с помощью наблюдений и экспериментов новые данные, стимулирует теоретическое познание (которое их обобщает и объясняет), ставит перед ним новые более сложные задачи. С другой стороны, теоретическое познание, развивая и конкретизируя на базе эмпирии новое собственное содержание, открывает новые, более широкие горизонты для эмпирического познания, ориентирует и направляет его в поисках новых фактов, способствует совершенствованию его методов и средств и т. п.

На эмпирическом уровне преобладает живое созерцание (чувственное познание), рациональный момент и его формы (суждения, понятия и др.) здесь присутствуют, но имеют подчиненное значение. Поэтому исследуемый объект отражается преимущественно со стороны своих внешних связей и проявлений, доступных живому созерцанию и выражающих внутренние отношения. Сбор фактов, их первичное обобщение, описание наблюдаемых и экспериментальных данных, их систематизация, классификация и иная фактофиксирующая деятельность – характерные признаки эмпирического познания.

Эмпирический уровень научного познания – это стадия развития науки на которой в объекте фиксируются факты, выступающие материалом обработки теоретическим познанием и дается их описание.

Эмпирическое, опытное исследование направлено непосредственно (без промежуточных звеньев) на свой объект. Оно осваивает его с помощью таких приемов и средств как сравнение, измерение, наблюдение, эксперимент, анализ, индукция. Однако, опыт никогда – тем более в современной науке – не бывает «слепым»: он планируется, конструируется теорией, и всегда так или иначе теоретически нагружен. Поэтому исходный пункт, начало науки – это, строго говоря, не сами по себе предметы, не голые факты (даже в их совокупности), а теоретические схемы, «концептуальные каркасы действительности». Они состоят из абстрактных объектов («идеальных конструктов») разного рода – постулатов, принципов, определений, концептуальных моделей и т.п.

Теоретический уровень научного познания характеризуется преобладанием рационального момента – понятий, теорий, законов и других форм и «мыслительных операций». Живое созерцание здесь не устраняется, а становится подчиненным (но очень важным) аспектом познавательного процесса. Теоретическое познание отражает явление и процессы со стороны их универсальных внутренних связей и закономерностей, постигаемых с помощью рациональной обработки данных эмпирического знания. Эта обработка осуществляется с помощью систем абстракций «высшего порядка» - таких как понятия, умозаключения, законы, категории, принципы и др.

Итак, в философии принято разделение научного знания и методов науки на два уровня: теоретический и эмпирический. К эмпирическим методам познания относят наблюдение, измерение и эксперимент; знание, полученное посредством этих методов, называют эмпирическим. Научным наблюдением называют восприятие предметов и явлений действительности, осуществляемое с целью их познания. В акте наблюдения можно выделить: 1) объект; 2) субъект; 3) средства; 4) условия; 5) систему знания, исходя из которой, задают цель наблюдения и интерпретируют его результаты. Наблюдения подразделяются на непосредственные и косвенные. При непосредственном наблюдении ученый наблюдает сам избранный объект. Однако далеко не всегда это возможно. Например, объекты квантовой механики или многие объекты астрономии невозможно наблюдать непосредственно. О свойствах таких объектов мы можем судить лишь на основе их взаимодействия с др. объектами. Подобного рода наблюдения называют косвенными.

Следует заметить, что между непосредственным и косвенным наблюдением нельзя провести резкой границы. В современной науке косвенные наблюдения получают все большее распространение по мере того, как увеличивается число и совершенство приборов, используемых при наблюдении, и расширяется сфера научного исследования. Наблюдаемый предмет воздействует на прибор, а ученый непосредственно наблюдает лишь результат взаимодействия предмета с прибором. Эксперимент - это непосредственное материальное воздействие на реальный объект или окружающие его условия, производимое с целью познания этого объекта. В эксперименте обычно выделяют следующие элементы: 1) цель; 2) объект экспериментирования; 3) условия, в которых находится или в которые помещается объект; 4) средства эксперимента; 5) материальное воздействие на объект. Каждый из этих элементов может быть положен в основу классификации эксперимента, их можно разделять на физические, химические, биологические и т.д. в зависимости от различия объектов экспериментирования. Одна из наиболее простых классификаций основывается на различиях в целях эксперимента: например, установление какой-либо закономерности или обнаружение фактов. Эксперименты, проводимые с такой целью, называются «поисковыми». Результатом поискового эксперимента, является новая информация об изучаемой области. Однако, чаще всего эксперимент проводится с целью проверки некоторой гипотезы или теории. Такой эксперимент называется «проверочным». Ясно, что невозможно провести резкой границы между этими двумя видами эксперимента. Один и тот же эксперимент может быть поставлен для проверки гипотезы и в то же время дать неожиданную информацию об изучаемых объектах. Точно так же и результат поискового эксперимента может заставить нас отказаться от принятой гипотезы или, напротив, даст эмпирическое обоснование нашим теоретическим рассуждениям.

Важнейшим компонентом эмпирических методов познания является сравнение, то есть выявление сходства или различия устанавливаемых в ходе наблюдения или эксперимента свойств исследуемых объектов. Частным случаем сравнения является измерение.

Во всех эмпирических процедурах присутствует чувственное восприятие, поэтому эмпирическое знание - это знание о чувственно воспринимаемых объектах и свойствах. Эмпирические знания – необходимая ступень познания, без которой невозможна следующая - теоретическая ступень познания.

Важную роль в выявлении сущности научного познания имеет проблема метода, о которой шла речь выше. В зависимости от роли и места в процессе научного познания можно выделить методы формальные и содержательные, эмпирические и теоретические, методы исследования и изложения и т. п. Выделяют также качественные и количественные методы, методы непосредственного и опосредованного познания, оригинальные и производные и т. д. В современной науке достаточно успешно работает многоуровневая концепция методологического знания. В этом плане все методы научного познания по степени общности и сфере действия могут быть разделены на следующие группы:

1. Философские методы, среди которых наиболее древними являются диалектический и метафизический. Но философские методы не исчерпываются двумя названными. К их числу также относятся аналитический (характерный для современной аналитической философии), интуитивный, феноменологический, герменевтический (понимание) и др. Предпринимаются попытки соединить разные методы (например, Гадамер пытается совместить герменевтику с рационалистической диалектикой).

II. Общенаучные подходы и методы исследования, получившие широкое развитие и применение в науке XX в. Они выступают в качестве своеобразной промежуточной методологии между философией и фундаментальными теоретико-методологическими положениями специальных наук. К общенаучным чаще всего относятся такие понятия, как информация, модель, структура, функция, система, элемент, оптимальность и т. д.

III. Частно-научные методы, т. е. совокупность способов, принципов познания, исследовательских приемов и процедур, применяемых в той или иной отрасли науки, соответствующей данной основной форме движения материи. Это методы механики, физики, химии, биологии и гуманитарных (социальных) наук.

IV. Дисциплинарные методы, т. с. системы приемов, применяемых в той пли иной дисциплине, входящей в какую-нибудь отрасль науки или возникшей на стыке наук. Каждая фундаментальная наука представляет собой комплекс дисциплин, которые имеют свой специфический предмет и свои своеобразные методы исследования.

V. Методы междисциплинарного исследования как совокупность ряда синтетических, интегративных способов (возникших как результат сочетания элементов различных уровней методологии), нацеленных главным образом на стыки научных дисциплин.

Таким образом, в научном познании функционирует сложная, динамичная, целостная, субординированная система многообразных методов разных уровней, сфер действий, направленности и т. п., которые всегда реализуются с учетом конкретных условий.

Рассматривая теоретическое познание как высшую и наиболее развитую его форму, следует, прежде всего, определить его внутреннюю логику, последовательность движения мысли к объекту. Логика познания включает в себя ряд этапов, выступающими вместе с тем «узловыми моментами» (формами) построения и развития знания на теоретическом уровне. Такими этапами являются: накопление и осмысление фактов; возникновение и постановка проблемы; выдвижение рабочих гипотез или гипотезы; подтверждение истинности гипотез или гипотезы; построение концепции или теории; определение путей практической реализации теории.

Данная последовательность для конкретных исследователей (научных коллективов) может быть и несколько иной. Так, перед ними определенная проблема может быть «задана сверху» и предшествовать этапу накопления и осмысления ими фактов. Однако для тех, кто ставит или формулирует проблему она возникает на основе и под влиянием определенных фактов.

Факт – это событие, явление, которое произошло на самом деле, подтверждено наблюдением и экспериментом или зафиксировано в науке.

Установление фактов, их описание – начальная, наиболее простая форма, в которой выступает перед людьми знание.

Различают факты действительности и научные факты (факты познания). Факты действительности – это вещи, свойства, отношения, события, существующие или существовавшие на самом деле, независимо от их осознания. Факты познания есть не что иное, как отражение фактов действительности, зафиксированное в сознании в виде эмпирических суждений. Если речь идет о научном познании, то факты познания именуют фактами науки.

Без проблемы, поставленной задачи, без точной их формулировки никакой научный поиск, научное исследование вообще осуществить невозможно. С проблемы, собственно, и начинается научный поиск, постановка ее есть начало поиска.

Проблемой называется осознанное противоречие между имеющимся знанием и непознанной частью предмета, противоречие, на разрешение которого направлена деятельность исследователя. Проблемная ситуация возникает тогда, когда открыто новое явление, не поддающееся объяснению на основе старого знания; поэтому возникает потребность в новом знании. В этом случае в познании требуется совершить диалектический скачок, дать новое объяснение, описание, создать новую теорию, расширить и углубить старое знание. В проблеме выражается вопрос, требование получить новое знание.

Нельзя проблему трактовать просто как незнание, отсутствие знания еще не составляет проблемы. Наука многого не знает и познать все она не в состоянии в силу бесконечности, неисчерпаемости свойств познаваемого. Нужно иметь основу для устранения незнания, соответствующие условия, необходимо поставить перед собой цель, заменить незнание знанием. Только такое незнание становится проблемой.

Кроме незнания, этого непременного элемента проблемы, в последней обязательно присутствует элемент знания. Проблема, особенно если рассматривать ее в динамике, в процессе движения, есть единство незнания и знания, неизвестного и известного. Элементом знания в проблеме является, во-первых, знание того, что новая сторона, подлежащая познанию, в предмете действительно существует, во-вторых, что она должна и может быть осмыслена, познана наукой. На базе данного, известного и возникает проблема.

Итак, в проблеме содержатся два «компонента»- известная часть и неизвестная, которые представляют собой диалектическое единство противоположностей.

В свете сказанного становится ясно, как следует решать обсуждаемый в гносеологии вопрос о применимости к проблеме категории истинности.

Некоторые исследователи, рассуждая весьма упрощенно, заявляют, что так как проблема еще не есть ответ на вопрос, то она ни истинна, ни ложна, к ней вообще неприменима категория истинности. При таком рассуждении не учитывается наличие в проблеме известного, то есть знания. Поскольку же эта «часть» в проблеме есть, то имеется полное основание говорить об истинности проблемы. Вместе с тем совершенно очевидно, что к неизвестной, непознанной «части» проблемы действительно некорректно прилагать категорию «истина». Данная «часть» проблемы не истинна и не ложна, в ней ничего не утверждается и не отрицается, она не определенна.

Проблема есть становящееся знание, то есть такое, которого еще нет и вместе с тем которое уже есть – когда проблема решена. Наука как деятельность представляет собой смену постановок и решений проблем: одна проблема решается, другая на ее основе возникает. А более точно надо сказать так: решение предыдущей проблемы есть в то же время (а не после) возникновение последующей проблемы. В развитии научного мышления дело происходит так, что не успело оно решить одну проблему, как уже на этой основе перед ним возникает другая. Важно только заметить, увидеть, уловить ее. Поэтому, если в науке нет никаких проблем, она не наука, а нечто закостенелое; равным образом, если в ней нет решений проблем, она тоже еще не наука, а собрание лишь одних предположений и гипотез.

Решение научной проблемы начинается с формулировки гипотезы, с предположения о том, что стремятся найти в поиске.

Гипотеза– это научно обоснованное предположение,служащее для объяснения какого – либо факта, явления, которые на основе прежнего знания необъяснимы.

Гипотеза является формой развития, движения всякого знания и в этом проявляется ее диалектическая природа: она необходимая форма перехода от неизвестного к известному, ступень превращения первого во второе, вероятного знания в достоверное, относительного в абсолютное. Если в науке нет гипотез, то это значит, что в ней нет и проблем, на решение которых они направлены, стало быть в ней знание не развивается.

Характерно, что по одному и тому же вопросу, при решении одной и той же проблемы в науке может быть выдвинута не одна, а сразу несколько гипотез, причем нередко диаметрально противоположных. Это тоже свидетельство диалектической природы гипотезы. Истории науки известны противоположные, или, как их иногда именуют, конкурирующие гипотезы: в физике – корпускулярная и волновая в объяснении света; квантовых ансамблей и квантовых состояний в истолковании квантовой механики; в астрономии – гипотеза Шмидта и гипотеза Фесенкова при решении проблемы происхождения солнечной системы; в языкознании – противоположные гипотезы по вопросу существования «праязыка».

Проблема выбора между конкурирующими гипотезами (опровержение одних и подтверждение других) связана с огромными методологическими трудностями. Казалось бы, чего проще доказать, что одна из гипотез истина, а другая ложна? Но вся трудность состоит в том, что никакое конечное число опытных подтверждений не гарантирует истинности гипотезы, а делает ее только более правдоподобной. Ситуация еще более усугубляется тем, что и другая из конкурирующих гипотез не менее убедительно подтверждается опытными фактами. Именно такая ситуация сложилась, например, в области исследований природы света в первой половине XIX в. Одна совокупность опытов свидетельствовала в пользу корпускулярной гипотезы света, а другая столь же убедительно свидетельствовала в пользу волновой гипотезы. Вместе с тем выяснилось, что корпускулярная гипотеза не в состоянии была объяснить большого числа оптических явлений. Аналогичным образом волновая гипотеза не могла объяснить целый ряд явлений, относящихся, в частности, к поляризации, испусканию и поглощению света и др.

Решающим средством проверки гипотезы выступает практика, потому что теория, теоретические положения науки, с которыми сопоставляются выводы гипотезы, могут оказаться не истинными, а лишь принимаемыми за истинные. Примером практической проверки гипотезы о вращении Земли вокруг своей оси может быть проверка, осуществленная Фуко в виде известного эксперимента с маятником («маятник Фуко»), с целью доказательства тогдашней гипотезы.

Если гипотеза опровергнута, то она отбрасывается как ложная, и тогда строят новую гипотезу, с которой производят те же процедуры. И так поступают в поиске до тех пор, пока не решится проблема.

Научный поиск включает в себя три момента: 1) постановку проблемы, 2) формулировку гипотезы, 3) ее доказательство (подтверждение). При благоприятном исходе, при подтверждении гипотезы поиск завершается открытием, тогда гипотеза приходит в разряд достоверных истин, становится теорией.

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.

Любая теоретическая система, как показал К. Поппер, должна удовлетворять двум основным требованиям: непротиворечивости (т.е. не нарушать соответствующий закон формальной логики) и фальсифицируемости – опровержимости, опытной экспериментальной проверяемости.

Любая теория – это целостная развивающаяся система истинного знания (включающая и элементы заблуждения), которая имеет сложную структуру и выполняет ряд функций. В современной методологии науки выделяют следующие основные элементы теории: 1) исходные основания – фундаментальные понятия, принципы, законы, уравнения, аксиомы и т. п.; 2) идеализированный объект – абстрактная модель существенных свойств и связей изучаемых предметов (например, «абсолютно черное тело», «идеальный газ» и т.п.); 3) логика теории, нацеленная на прояснение структуры и изменение знания; 4) совокупность законов и утверждений, выведенных из основоположений данной теории в соответствии с определенными принципами. Ключевой элемент теории – закон, поэтому ее можно рассматривать как систему законов, выражающих сущность изучаемого объекта во всей его целостности и конкретности.

К числу основных функций теории относятся:

1. Синтетическая функция — объединение отдельных достоверных знаний в единую, целостную систему.

2. Объяснительная функция — выявление причинных и иных зависимостей, многообразия связей данного явления, существенных характеристик его происхождения и развития и т. п.

3. Методологическая функция — на базе теории формулируются многообразные методы, способы и приемы ис­следовательской деятельности.

4. Предсказательная функция — предвидение на основании теоретических представлений о «наличном» состоянии известных явлений делаются выводы о существовании неизвестных ранее фактов, объектов или их свойств, связей между явлениями и т. д. Предсказание о будущем состоянии явлений (в отличие от тех, которые существуют, но пока не выявлены) называют научным предвидением.

5. Практическая функция - конечное предназначение любой теории — быть воплощенной в практику, быть «руководством к действию» по изменению реальной действительности. Поэтому справедливо утверждение, что нет ничего практичнее, чем хорошая теория.

Практическая деятельность людей, овладевших теорией как планом, программой последней, и есть опредмечивание теоретического знания. В процессе опредмечивания последнего люди не только создают то, чего природа сама по себе не создавала, по и обогащают свои теоретические знания, проверяют и удостоверяют их истинность.

Материализация теории в практике должна быть не единовременным актом (с угасанием ее в итоге), а процессом, в ходе которого вместо уже реализованных теоретических положений появляются новые, более содержательные и развитые, которые ставят перед практикой более сложные задачи, требуют новых форм и условий своего опредмечивания.