Основные методы научного познания

Процесс познания представляет собой решение различного рода задач, которое достигается путем использования особых приемов, позволяющих перейти от того, что уже известно к новому знанию. Такая система приемов называется методом. Метод есть совокупность приемов и операций практического и теоретического познания действительности. Методы научного познания принято подразделять по степени их общности на всеобщие, общенаучные и частнонаучные.

Всеобщих методов в истории познания известно два: диалектический и метафизический. При метафизическом методе объекты и явления окружающего мира рассматриваются изолированно друг от друга, без учета их взаимной связи и как бы в застывшем, неизменном состоянии. Диалектический метод, наоборот, предполагает изучение объектов, явлений со всем богатством их взаимосвязи, с учетом реальных процессов их изменения и развития.

Вторую группу методов познания составляют общенаучные методы, которые широко применяются в самых различных областях науки. Это такие, например, как анализ и синтез, индукция и дедукция, абстрагирование, обобщение, описаниеи т.д. В отличие от всеобщих общенаучные методы используются не на всех этапах познавательного процесса, а только на определенных. Если взять, например, анализ, то он применяется преимущественно на начальных стадиях познания, а синтез – завершает определенный этап познавательного процесса.

Частнонаучные методы применяются только в рамках отдельных наук. Поскольку каждая наука имеет свой особый предмет, она неизбежно создает свой метод исследования, в требованиях которого отражается специфика ее предмета, а значит и свою методологию. Специальные методы органически входят в содержание этой науки и разрабатываются представителями данной области знания. К частнонаучным методам относятся, например, методы качественного анализа в химии, метод определения жаростойких сплавов в металлургии, метод радиоактивного распада в космологии,

В науке различают два уровня познания: эмпирический и теоретический. Эмпирический уровень характеризуется непосредственным исследованием реально существующих, чувственно воспринимаемых объектов. На этом уровне осуществляется процесс накопления информации об исследуемых явлениях и объектах и производится первичная систематизация полученных результатов. Теоретический уровень осуществляется на рациональной ступени познания.Здесь происходит раскрытие наиболее глубоких существенных сторон, связей и закономерностей, присущих изучаемым явлениям. Результатом теоретического познания становятся гипотезы и теории.

Важнейшими методами эмпирического познания являются наблюдение и эксперимент. Наблюдение – это целенаправленный процесс чувственного восприятия предметов действительности.Наблюдение применяется либо там, где невозможен или очень затруднен эксперимент (в астрономии, вулканологии, гидрологии), либо там, где стоит задача изучать именно естественное функционирование или поведение объекта (в этологии, социальной психологии). Одно из главных требований к наблюдению - не вносить самим процессом наблюдения каких либо изменений в наблюдаемую реальность.

Эксперимент,напротив,предполагает активное, целенаправленное и строго контролируемое воздействие исследователя на изучаемый объект для выявления и изучения тех или иных сторон, свойств, связей. В рамках эксперимента изучаемое явление ставится в особые, специфические и варьируемые условия с целью выявить существенные характеристики. Например, физический объект исследуется в экстремальных условиях - при сверхнизких или сверхвысоких температурах, при огромных давлениях или напряжениях электрических или магнитных полей. В таких искусственно созданных условиях удается обнаружить удивительные, порой неожиданные свойства объектов и тем самым глубже познать их сущность.

Для создания новой научной теории, как правило, необходим новый фактический материал, но теория не появляется как прямое обобщение эмпирических фактов. А.Эйнштейн писал, что «никакой логический путь не ведет от наблюдений к основным принципам теории». Теории возникают в сложном взаимодействии эмпирического познания реальности и теоретического мышления, в результате разрешения внутренних, чисто теоретических проблем.

В теоретических исследованиях широко используются такие методы как идеализация и формализация. Идеализация – это процесс мысленного создания таких абстракций, которые не просто фиксируют имеющиеся существенные свойства объекта, а предполагают фантазию, воображение. В результате идеализации создается такой мысленный конструкт, такой идеализированный объект, который по содержанию значительно отличается от реального. Это, например, математическая точка, не имеющая измерений, линия, не имеющая толщины, абсолютно твердое или абсолютно черное тело, идеальный газ в физике и т.д. Введение в процесс исследования идеализированных объектов дает возможность осуществить построение абстрактных схем реальных процессов, необходимых для более глубокого проникновения в закономерности их протекания.

Формализация – это способ фиксации содержания путем выделения его формы. Этот метод исследования предполагает замещение изучаемого объекта знаковой моделью и позволяет оперировать информацией в рамках данной модели по определенному шаблону, алгоритму. Все рассуждения об изучаемом объекте, об его свойствах и характеристиках переносится в плоскость оперирования со знаками. Только благодаря формализации мыслительного процесса возможна его автоматизация, использование ЭВМ.

Ученые широко применяют в своих исследованиях процедуры моделирования реальных процессов. Моделирование представляет собой воспроизведение определенных свойств и связей исследуемого объекта в другом, специально созданном объекте – в модели. Моделирование используется тогда, когда непосредственное исследование объекта затруднено или экономически не выгодно. В основе моделирования лежит аналогия, соответствие между объектом и его моделью. Но это соответствие не является абсолютным. Модель воспроизводит лишь некоторые, важные в данном исследовании стороны оригинала, отвлекаясь от других его сторон.

Модели бывают материальные и идеальные (знаковые). Материальные модели физически воспроизводят те или иные свойства и связи, характерные для исследуемого явления(макеты мостов, плотин, кораблей и самолетов).

Идеальные или знаковые модели представляют собой мысленные конструкции, теоретические схемы, воспроизводящие в знаковой форме свойства и связи исследуемого объекта. Знаковая модель лишена наглядности, ее природа не имеет ничего общего с природой отраженного в ней объекта. Она отражает, воспроизводит действительность при помощи знаков и символов (географические и топографические карты, всевозможные графики, структурные формулы в химии и физике).

Пользуясь различными методами, способами и приемами исследования ученый осуществляет познание в различных формах. Высшей формой познания, в которой происходит синтез всей его познавательной деятельности, является научная теория. На пути к созданию теории субъект познания использует такую форму научного познания как гипотезу. Гипотеза – это научное предположение, основывающееся на опыте и предшествующих знаниях. В отличие от теории гипотеза содержит знание не достоверное, а вероятное, предположительное. Гипотеза – это форма развития естествознания. Вся современная физика, подчеркивал академик В.И. Вавилов, выросла на «лесах» умерших гипотез. Гипотеза имеет чисто вспомогательное, но исключительно большое эвристическое значение: она помогает делать открытие.

Большое значение для научного познания имеет философское осмысление научных проблем. Великие достижения науки всегда были связаны с выдвижением смелых философских обобщений, которые оказывали эффективное воздействие не только на отдельные области науки, но и на ее развитие в целом.

В современной науке все большее значение приобретает использование математики. Еще Галилей утверждал, что книга Природы написана языком математики. Действительно, со времен Галилея вся физика развивалась как выявление математических структур в физической реальности. Процесс математизации во все возрастающей степени идет и в других науках. Эволюционная генетика в биологии в этом отношении мало чем отличается от физической теории. Никого уже не удивляет словосочетание «математическая лингвистика». Даже в истории делаются попытки построения математических моделей отдельных исторических процессов.

Современное научное исследование немыслимо без создания специальных наблюдательных средств и экспериментальных установок. Вспомним, какую огромную роль в развитии биологии сыграл микроскоп, открывший человечеству новые миры. Современный электронный микроскоп позволяет видеть атомы, которые несколько десятилетий считались принципиально ненаблюдаемыми.

Современная физика элементарных частиц не могла бы развиваться без специальных установок, ускорителей, подобных синхрофазотронам. Астрономия немыслима без самых разнообразных телескопов, которые позволяют наблюдать процессы в космосе, находящиеся за многие миллиарды километров от Земли. Создание в ХХ веке радио-телескопов превратило астрономию во всеволновую и ознаменовало собой настоящую революцию в постижении космоса.