Структура естественнонаучного познания - ABCD42.RU

Структура естественнонаучного познания

Структура естественнонаучного познания

Сущность естествознания как науки о явлениях и законах природы. Рассмотрение трех принципов научного познания действительности. Различения гуманитарного и естественнонаучного знания. Эмпирический и теоретический уровни познания и их особенности.

Рубрика Биология и естествознание
Вид эссе
Язык русский
Дата добавления 20.01.2018
Размер файла 15,9 K
  • посмотреть текст работы
  • скачать работу можно здесь
  • полная информация о работе
  • весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА и ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ ПРИ ПРЕЗИДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТУЛЬСКИЙ ФИЛИАЛ РАНХиГС

по учебной дисциплине «Концепция современного естествознания»

на тему: «Структура естественнонаучного познания»

Естествознание — наука о явлениях и законах природы. Оно включает многие естественнонаучные отрасли: биологию, химию, физику, а также смежные отрасли: биохимию, физическую химию, биофизику и т.д.

Цель естествознания — описать, систематизировать и объяснить совокупность природных явлений и процессов, основываясь на трех принципах научного познания действительности:

а) Причинность — связь между отдельными состояниями видов и форм материи в процессе ее движения и развития. Возникновение и изменение свойств объектов имеет свои основания, называемые причинами, а вызываемые ими изменения — следствиями. Причины порождают следствия, следствие, определяясь причиной, оказывает обратное воздействие на нее.

б) Критерий истины. Естественнонаучная истина проверяется практикой: наблюдениями, опытами, экспериментами.

в) Относительность научного знания. Научное знание всегда относительно и ограничено. Цель ученого — установить границы соответствия знания действительности. Например, классическая механика описывает движение макроскопических тел, но она неприменима для микромира, в котором действуют законы квантовой механики.

познание естествознание природа

К настоящему времени сложилась устойчивая традиция различения гуманитарного и естественнонаучного знания по принципиально не сводимым к общему знаменателю особенностям их методов, объектов, образцов научности.

Структура это строение и внутренняя форма организации системы, выступающая как единство устойчивых взаимосвязей между ее элементами, а также законов данных взаимосвязей. Структура — неотъемлемый атрибут всех реально существующих объектов и систем.

В структуре естественнонаучного познания выделяют два уровня познания: эмпирический и теоретический.

Эмпирический уровень познания. Главная опора, фундамент науки — это, конечно, установленные факты. Если они установлены правильно (подтверждены многочисленными свидетельствами наблюдения, экспериментов, проверок), то считаются бесспорными и обязательными. Это — эмпирический, т.е. опытный, базис науки. Эмпирическое исследование направлено непосредственно на изучаемый объект и реализуется посредством наблюдения и эксперимента. Количество накопленных наукой фактов непрерывно возрастает. Естественно, они подвергаются первичному эмпирическому обобщению, приводятся в различные системы и классификации.

В структуре эмпирического знания выделяют четыре уровня. Первый уровень — единичные эмпирические высказывания. Это так называемые «протокольные предложения». При составлении таких протоколов фиксируется точное время и место наблюдения.

Второй уровень эмпирического знания являются факты. Научные факты представляют собой индуктивные обобщения протоколов. Это обязательно общие утверждения статистического или универсального характера. Они утверждают отсутствие или наличие некоторых событий, свойств, отношений в исследуемой предметной области и их интенсивность (количественную определенность). Их символическими представлениями являются графики, диаграммы, таблицы, классификации, математические модели. Важнейшим свойством научного факта является его достоверность. Достоверность научного факта обусловливается возможностью его воспроизводства различными экспериментами и разными экспериментаторами.

Третьим уровнем эмпирического знания являются эмпирические законы различных видов (функциональные, причинные, структурные, динамические, статистические и т.д.). Например, периодический закон химических элементов Менделеева.

Четвертым уровнем эмпирического знания являются феноменологические теории. Они представляют собой логически организованное множество соответствующих эмпирических законов и фактов (феноменологическая термодинамика, небесная механика Кеплера). Являясь высшей формой логической организации эмпирического знания, феноменологические теории, тем не менее, остаются предположительным, вероятностным знанием.

Различия между уровнями внутри эмпирического знания являются скорее количественными, чем качественными, так как отличаются лишь степенью общности представления одного и того же содержания. Но от теоретического знания эмпирическое знание отличается качественно.

Теоретическое исследование концентрируется вокруг универсальных законов и гипотез. В теории происходит переорганизация, или переструктуризация, добытого эмпирического материала на основе некоторых исходных принципов. Проблема различения двух уровней научного познания — теоретического и эмпирического (опытного) — появляется из одной специфической особенности его организации, суть которой заключается в существовании различных типов обобщения доступного изучению материала. На уровне чувственно-практического опыта (эмпирическом) возможно фиксирование только внешних общих признаков вещей и явлений. Существенные же внутренние их признаки здесь можно только угадать. Объяснить же их и обосновать позволяет лишь теоретический уровень познания.

Итак, проблема различия теоретического и эмпирического уровней научного познания коренится в различии способов идеального воспроизведения объективной реальности, подходов к построению системного знания. За эмпирическим знанием, в частности, исторически и логически закрепилась функция сбора, накопления и первичной рациональной обработки данных опыта. Его главная задача — фиксация фактов. Объяснение же, интерпретация их — дело теории.

Различаются рассматриваемые уровни познания и по объектам исследования. Проводя исследование на эмпирическом уровне, ученый имеет дело непосредственно с природными и социальными объектами. Теория же оперирует исключительно с идеализированными объектами (материальная точка, идеальный газ, абсолютно твердое тело и проч.).

Теория является высшей формой организации научного знания. Разработка теории сопровождается, как правило, введением понятий, фиксирующих непосредственно не наблюдаемые стороны объективной реальности. Поэтому проверка истинности теории не может быть осуществлена прямым наблюдением. Возникает вопрос: как отличить псевдонаучные идеи от научных?

Для этих целей сформулировано несколько принципов. Принцип верификации: какое-либо понятие или суждение имеет значение, если оно сводимо к непосредственному опыту, т.е. эмпирически проверяемо. Например, невозможно опытным путем установить верность представлений ученых о кварках, но кварковая теория предсказывает ряд явлений, которые уже обнаружены опытным путем.

Философ 20 века К.Поппер предложил еще один принцип разграничения науки и ненауки — принцип фальсификации: критерием научного статуса теории является ее фальсифицируемость, или опровержимость. Несмотря на парадоксальную форму, этот принцип имеет глубокий смысл. Никакое количество падающих яблок не является достаточным для подтверждения истинности закона всемирного тяготения, однако достаточно всего одного яблока, полетевшего прочь от Земли, чтобы закон признать ложным. Теория, неопровержимая в принципе, не может быть научной: например, идея божественного сотворения мира.

Несмотря на методологическую ценность выделения эмпирического и теоретического, разделить эти два уровня в целостном процессе познания полностью невозможно, что показали неудачные попытки в рамках неопозитивизма. Вопросу соотношения эмпирического и теоретического уровней исследования посвящено следующее замечание А. Эйнштейна: «Но с принципиальной точки зрения желание строить теорию только на наблюдаемых величинах совершенно нелепо. Потому что в действительности все ведь обстоит как раз наоборот. Только теория решает, что именно можно наблюдать. Видите ли, наблюдение, вообще говоря, есть очень сложная система. Подлежащий наблюдению процесс вызывает определенные изменения в нашей измерительной аппаратуре. Как следствие, в этой аппаратуре развертываются дальнейшие процессы, которые, в конце концов, косвенным путем воздействуют на чувственное восприятие и на фиксацию результата в нашем сознании» (В. Гейзенберг. Цит. соч.- С. 191-192). Сложное переплетение эмпирического и теоретического уровней познания особенно характерно для наиболее продвинутых областей экспериментальной и теоретической физики.

1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: учебное пособие для бакалавров/А.А.Горелов. — М.: Издательство Юрайт, 2015.-347 с.

Лекция 2

Методология научных исследований

1. Особенности естественнонаучного и гуманитарного методов познания

2. Понятие методологии и метода

3. Методы научного познания

1. Методы эмпирического и теоретического познания

2. Формы научного знания

3. Процесс научного познания

4. Критерии истинности научного знания

1. Особенности естественнонаучного и гуманитарного методов познания

В предыдущей лекции были отмечены противоречия между гуманитарной и естественнонаучной культурой. Эти противоречия связаны также и с различиями в методах познания мира. Различия между естественнонаучными и гуманитарными методами познания удобно представить в виде следующей таблицы.

1. Носит объективный характер

Носит субъективный характер

2. Предмет познания типичен

Предмет познания индивидуален

3. Историчность не обязательна

4. Создает только знание

Создает знание, а также мнение и оценку познаваемого предмета

5. Естествоиспытатель стремится быть сторонним наблюдателем

Гуманитарий неизбежно участвует в исследуемом процессе

6. Опирается на язык терминов и чисел

Опирается на язык образов

В настоящее время отмечается «гуманитаризация естествознания», т.е. именно со стороны естественнонаучной культуры имеет место движение на сближение с культурой гуманитарной в стремлении к единой культуре. Это сближение касается пп. 2, 3 и 6, т.е. естествознание все больше интересуется уникальными объектами (человек, биосфера, Вселенная), естествознание стало эволюционным, историчным, необходимыми элементами научного мышления признаются образность, интуиция.

2. Понятие методологии и метода

Важно различать такие понятия, как методология и метод.

Методология — это учение о структуре, логической организации, методах и средствах деятельности.

Методология естествознания — учение о принципах построения, формах и способах естественнонаучного познания. Так, например, методологическое значение имеют в естествознании законы сохранения. При любых исследованиях, теоретических построениях они должны обязательно учитываться.

Метод — это совокупность приемов или операций практической или теоретической деятельности. Метод можно также охарактеризовать как форму теоретического и практического освоения действительности, исходящего из закономерностей поведения изучаемого объекта. Ф. Бэкон [1] сравнивал правильный научный метод со светильником, освещающим путнику дорогу в темноте.

Методы научного познания включают так называемые всеобщие методы, т.е. общечеловеческие приемы мышления, общенаучные методы и методы конкретных наук. Методы могут быть классифицированы и по соотношению эмпирического знания (т.е. знания полученного в результате опыта, опытного знания) и знания теоретического, суть которого — познание сущности явлений, их внутренних связей. Классификация методов научного познания представлена на рис. 1,2.

Читайте также  Солнечные и лунные затмения 2

Следует иметь в виду, что каждая отрасль естествознания наряду с общенаучными применяет свои конкретно-научные, специальные методы, обусловленные сущностью объекта исследования. Однако зачастую методы, характерные для какой-либо конкретной науки применяются и в других науках. Это происходит потому, что объекты исследования этих наук подчиняются также и законам данной науки. Например, физические и химические методы исследования применяются в биологии на том основании, что объекты биологического исследования включают в себя в том или ином виде физические и химические формы движения материи и, следовательно, подчиняются физическим и химическим законам (вспомним «лестницу Кекуле», рассмотренную нами в первой лекции).

Всеобщих методов в истории познания — два: диалектический и метафизический. Это общефилософские методы.

Диалектический метод — это метод познания действительности в ее противоречивости, целостности и развитии.

Метафизический [2] метод — метод, противоположный диалектическому, рассматривающий явления вне их взаимной связи и развития.

С середины 19-го века метафизический метод все больше и больше вытеснялся из естествознания диалектическим методом.

3. Методы научного познания

3.1. Общенаучные методы

Соотношение общенаучных методов также можно представить в виде схемы (рис.2).

Анализ — мысленное или реальное разложение объекта на составляющие его части.

Синтез — объединение познанных в результате анализа элементов в единое целое.

Обобщение — процесс мысленного перехода от единичного к о общему, от менее общего, к более общему, например: переход от суждения «этот металл проводит электричество» к суждению «все металлы проводят электричество», от суждения : «механическая форма энергии превращается в тепловую» к суждению «всякая форма энергии превращается в тепловую».

Абстрагирование (идеализация) — мысленное внесение определенных изменений в изучаемый объект в соответствии с целями исследования. В результате идеализации из рассмотрения могут быть исключены некоторые свойства, признаки объектов, которые не являются существенными для данного исследования. Пример такой идеализации в механике — материальная точка, т.е. точка, обладающая массой, но лишенная всяких размеров. Таким же абстрактным (идеальным) объектом является абсолютно твердое тело.

Индукция — процесс выведения общего положения из наблюдения ряда частных единичных фактов, т.е. познание от частного к общему. На практике чаще всего применяется неполная индукция, которая предполагает вывод о всех объектах множества на основании познания лишь части объектов. Неполная индукция, основанная на экспериментальных исследованиях и включающая теоретическое обоснование называется научной индукцией. Выводы такой индукции часто носят вероятностный характер. Это рискованный, но творческий метод. При строгой постановке эксперимента, логической последовательности и строгости выводов она способна давать достоверное заключение. По словам известного французского физика Луи де Бройля, научная индукция является истинным источником действительно научного прогресса.

Дедукция — процесс аналитического рассуждения от общего к частному или менее общему. Она тесно связана с обобщением. Если исходные общие положения являются установленной научной истиной, то метом дедукции всегда будет получен истинный вывод. Особенно большое значение дедуктивный метод имеет в математике. Математики оперируют математическими абстракциями и строят свои рассуждения на общих положениях. Эти общие положения применяются к решению частных, конкретных задач.

В истории естествознания были попытки абсолютизировать значение в науке индуктивного метода (Ф. Бэкон) или дедуктивного метода (Р. Декарт), придать им универсальное значение. Однако эти методы не могут применяться как обособленные, изолированные друг от друга. каждый из них используется на определенном этапе процесса познания.

Аналогия — вероятное, правдоподобное заключение о сходстве двух предметов или явлений в каком-либо признаке, на основании установленного их сходства в других признаках. Аналогия с простым позволяет понять более сложное. Так, по аналогии с искусственным отбором лучших пород домашних животных Ч.Дарвин открыл закон естественного отбора в животном и растительном мире.

Моделирование — воспроизведение свойств объекта познания на специально устроенном его аналоге — модели. Модели могут быть реальными (материальными), например, модели самолетов, макеты зданий. фотографии, протезы, куклы и т.п. и идеальными (абстрактными), создаваемые средствами языка (как естественного человеческого языка, так и специальных языков, например, языком математики. В этом случае мы имеем математическую модель. Обычно это система уравнений, описывающая взаимосвязи в изучаемой системе.

Исторический метод подразумевает воспроизведение истории изучаемого объекта во всей своей многогранности, с учетом всех деталей и случайностей. Логический метод — это, по сути, логическое воспроизведение истории изучаемого объекта. При этом история эта освобождается от всего случайного, несущественного, т.е. это как бы тот же исторический метод, но освобожденный от его исторической формы.

Классификация — распределение тех или иных объектов по классам (отделам, разрядам) в зависимости от их общих признаков, фиксирующее закономерные связи между классами объектов в единой системе конкретной отрасли знания. Становление каждой науки связано с созданием классификаций изучаемых объектов, явлений.

Классификация — это процесс упорядочивания информации. В процессе изучения новых объектов в отношении каждого такого объекта делается вывод: принадлежит ли он к уже установленным классификационным группам. В некоторых случаях при этом обнаруживается необходимость перестройки системы классификации. Существует специальная теория классификации — таксономия. Она рассматривает принципы классификации и систематизации сложноорганизованных областей действительности, имеющих обычно иерархическое строение (органический мир, объекты географии, геологии и т.п.).

Одной из первых классификаций в естествознании явилась классификация растительного и животного мира выдающегося шведского натуралиста Карла Линнея (1707-1778). Для представителей живой природы он установил определенную градацию: класс, отряд, род, вид, вариация.

4. Методы эмпирического и теоретического познания

Методы эмпирического и теоретического познания схематично представлены на рис.3.

Наблюдение — целенаправленное, организованное восприятие предметов и явлений. Научные наблюдения проводятся для сбора фактов, укрепляющих или опровергающих ту или иную гипотезу и являющихся основой для определенных теоретических обобщений.

Эксперимент — способ исследования, отличающийся от наблюдения активным характером. Это наблюдение в специальных контролируемых условиях. Эксперимент позволяет, во-первых, изолировать исследуемый объект от влияния побочных несущественных для него явлений. Во-вторых, в ходе эксперимента многократно воспроизводится ход процесса. В третьих, эксперимент позволяет планомерно изменять само протекание изучаемого процесса и состояния объекта изучения.

Измерение — это материальный процесс сравнения какой-либо величины с эталоном, единицей измерения. Число, выражающее отношение измеряемой величины к эталону, называется числовым значением этой величины.

В современной науке учитывается принцип относительности свойств объекта к средствам наблюдения, эксперимента и измерения. Так, например, если изучать свойства света, изучая его прохождение через решетку, он будет проявлять свои волновые свойства. Если же эксперимент и измерения будут направлены на изучение фотоэффекта, будет проявляться корпускулярная природа света (как потока частиц — фотонов).

Интуиция. Особым способом постижения истины является интуиция. Это вид знания, которое возникает как бы внезапно, как озарение у человека, долгое время пытавшегося решить мучивший его вопрос. Интуитивное познание является непосредственным — способ его осуществления не осознается человеком. Однако, после того, как задача решена, ход ее решения может быть осознан и проанализирован. Интуиция, таким образом, есть качественно особый вид познания, в котором отдельные звенья логической цепи познания остаются на уровне бессознательного.

Структура естественнонаучного познания

В структуре естественнонаучного познания выделяют два уровня познания: эмпирический и теоретический.

Эмпирический уровень познания. Главная опора, фундамент науки — это, конечно, установ­ленные факты. Если они установлены правильно (подтверждены многочисленными свидетельствами наблюдения, эксперимен­тов, проверок), то считаются бесспорными и обязатель­ными. Это — эмпирический, т.е. опытный, базис науки. Эмпирическое исследование направлено непосредственно на изучаемый объект и реализуется посредством наблюдения и эксперимента. Коли­чество накопленных наукой фактов непрерывно возрастает. Естественно, они подвергаются первичному эмпирическому обобщению, приводятся в различные системы и классификации.

В структуре эмпирического знания выделяют четыре уровня. Первый уровень – единичные эмпирические высказывания. Это так называемые «протокольные предложения». При составлении таких протоколов фиксируется точное время и место наблюдения.

Второй уровень эмпирического знания являются факты. Научные факты представляют собой индуктивные обобщения протоколов. Это обязательно общие утверждения статистического или универсального характера. Они утверждают отсутствие или наличие некоторых событий, свойств, отношений в исследуемой предметной области и их интенсивность (количественную определенность). Их символическими представлениями являются графики, диаграммы, таблицы, классификации, математические модели. Важнейшим свойством научного факта является его достоверность. Достоверность научного факта обусловливается возможностью его воспроизводства различными экспериментами и разными экспериментаторами.

Третьим уровнем эмпирического знания являются эмпирические законы различных видов (функциональные, причинные, структурные, динамические, статистические и т.д.). Например, периодический закон химических элементов Менделеева.

Четвертым уровнем эмпирического знания являются феноменологические теории. Они представляют собой логически организованное множество соответствующих эмпирических законов и фактов (феноменологическая термодинамика, небесная механика Кеплера). Являясь высшей формой логической организации эмпирического знания, феноменологические теории, тем не менее, остаются предположительным, вероятностным знанием.

Различия между уровнями внутри эмпирического знания являются скорее количественными, чем качественными, так как отличаются лишь степенью общности представления одного и того же содержания. Но от теоретического знания эмпирическое знание отличается качественно.

Теоретическое исследование концентрируется вокруг универсальных законов и гипотез. В теории происходит переорганизация, или переструктуризация, добытого эмпирического материала на основе некоторых исходных принципов. Проблема различения двух уровней научного познания — теоретического и эмпирического (опытного) — появляется из од­ной специфической особенности его организации, суть которой заключается в существовании различных типов обобщения дос­тупного изучению материала. На уровне чувственно-практического опы­та (эмпирическом) возможно фиксирование только внешних общих признаков вещей и явлений. Существенные же внутренние их при­знаки здесь можно только угадать. Объяснить же их и обосновать позволяет лишь теоретический уровень познания.

Итак, проблема различия теоретического и эмпирического уровней научного познания коренится в различии способов иде­ального воспроизведения объективной реальности, подходов к построению системного знания. За эмпирическим зна­нием, в частности, исторически и логически закрепилась функ­ция сбора, накопления и первичной рациональной обработки данных опыта. Его главная задача — фиксация фактов. Объяс­нение же, интерпретация их — дело теории.

Читайте также  Типы ТЭС и их особенности

Различаются рассматриваемые уровни познания и по объектам исследования. Проводя исследование на эмпирическом уровне, уче­ный имеет дело непосредственно с природными и социальными объектами. Теория же оперирует исключительно с идеализирован­ными объектами (материальная точка, идеальный газ, абсолютно твердое тело и проч.).

Теория является высшей формой организации научного знания. Разработка теории сопровождается, как правило, введением понятий, фиксирующих непосредственно не наблюдаемые стороны объективной реальности. Поэтому проверка истинности теории не может быть осуществлена прямым наблюдением. Возникает вопрос: как отличить псевдонаучные идеи от научных?

Для этих целей сформулировано несколько принципов. Принцип верификации: какое-либо понятие или суждение имеет значение, если оно сводимо к непосредственному опыту, т.е. эмпирически проверяемо. Например, невозможно опытным путем установить верность представлений ученых о кварках, но кварковая теория предсказывает ряд явлений, которые уже обнаружены опытным путем.

Философ 20 века К.Поппер предложил еще один принцип разграничения науки и ненауки – принцип фальсификации: критерием научного статуса теории является ее фальсифицируемость, или опровержимость. Несмотря на парадоксальную форму, этот принцип имеет глубокий смысл. Никакое количество падающих яблок не является достаточным для подтверждения истинности закона всемирного тяготения, однако достаточно всего одного яблока, полетевшего прочь от Земли, чтобы закон признать ложным. Теория, неопровержимая в принципе, не может быть научной: например, идея божественного сотворения мира.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.001 с) .

Научное познание: методы научного познания, его уровни, особенности, формы и виды.

Содержание:

  • 1 Научное познание. Особенности научного познания
  • 2 Уровни и формы научного познания
  • 3 Методы научного познания
  • 100
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6-06-2020, 01:37
  • ЕГЭ по обществознанию / Человек и общество ЕГЭ
  • pushkin
  • 52 130

↑ Научное познание. Особенности научного познания

Наука направлена на изучение окружающего мира, действительности, исследование природных процессов и явлений, выявление закономерностей. Целью научного познания является объективная истина, те. истина, которая не зависит от интересов и воли познающего.

Научное познание — особый вид познавательной деятельности, направленный на выработку объективных, системно организованных и обоснованных знаний о природе, человеке и обществе.

Особенности научного познания:

  • стремление к получению достоверных знаний;
  • строгая доказанность научных фактов;
  • рациональность, связанная с непротиворечивостью, доказательностью и системностью;
  • проверяемость;
  • большая система научных знаний, которая изложена в определенных терминах, понятиях, теориях и гипотезах;
  • отражение существенных свойства и объективных законов;
  • формирование в ходе профессиональной деятельности ученых, осуществляемой с помощью специфических методов;
  • использование специальных материальных средств, таких как приборы, инструменты и другое научное оборудование.

Научное познание универсально в том смысле, что может сделать предметом исследования любой феномен, может изучать всё в человеческом мире — будь то деятельность сознания, психика или же хозяйственная деятельность человека. Однако всё, что наука делает своим предметом, она исследует со стороны закономерностей и причин.

Научное познание имеет свои уровни, формы и методы.

↑ Уровни и формы научного познания

Научное познание также состоит из двух уровней — эмпирического и теоретического, которые в своей основе зависят от научных фактов.

Эмпирический или практический уровень (выявление объективных фактов, как правило, со стороны их очевидных связей).

Формы научного познания:

  • Научный факт;
  • Эмпирический закон.

Научный факт (от лат. — сделанное, совершившееся) — отражение объективного факта в человеческом сознании, т. е. описание посредством некоторого языка.

Эмпирический закон — объективная, существенная, конкретно-всеобщая, повторяющаяся, устойчивая связь между явлениями и процессами.

Теоретический уровень (выявление фундаментальных закономерностей, обнаружение за видимыми проявлениями скрытых внутренних связей и отношений)

Формы научного познания:

  • Проблема
  • Гипотеза
  • Теория

Проблема — осознанная формулировка вопросов, возникающих в ходе познания и требующих ответа (бывают теоретические и практические).

Научная проблема выражается в наличии противоположных позиций в объяснении каких-либо явлений, объектов, процессов и требует адекватной научной теории для её разрешения.

Гипотеза — это научное предположение о каких-либо свойствах, качествах объекта, характеристиках и закономерностях процессов или явлений окружающего мира.

В ходе проверки гипотезы:

  • превращаются в теории
  • уточняются и конкретизируются
  • отбрасываются как заблуждения

Теория — это научно доказанное знание о фактах окружающей действительности или явлений прошлого, систематизированное и зафиксированное научным языком.
Структура теории:

  • Исходные основания: фундаментальные понятия, принципы, законы, аксиомы, ценностные факторы и т.п.
  • Идеализированный объект данной теории.
  • Логика и методология, применяемые для построения теории.
  • Совокупность законов и утверждений, выведенных из теории.
  • Ключевой элемент любой теории — закон, поэтому её можно рассматривать как систему законов.

↑ Методы научного познания

Методы научного познания: наблюдение, эксперимент, измерение, классификация, систематизация, описание, сравнение.

Универсальные: анализ и синтез, дедукция и индукция, аналогия, моделирование, абстрагирование, идеализация.

Метод (от гр. — путь исследования) понимается как орудие, средство познания. В методе познания объективная закономерность превращается в правило действия субъекта (исследователя).

Характеристики научного метода: строгость и объективность.

Среди эмпирических методов научного познания большую роль играют наблюдение и эксперимент.

Наблюдение — целенаправленный и постоянный контроль исследуемого объекта, при этом объект может быть как элементом живой, так и неживой природы.

С помощью метода наблюдения познаются и открываются новые факты об окружающем мире. Эти факты образуют первичную научную информацию, которая впоследствии помогает объяснить многие процессы и явления, происходящие в природе. Результаты данного метода будут зависеть не только от познаваемого объекта, но и от уровня знаний и опыта исследующего.

Эксперимент — это метод научного познания, при котором исследователь создает при помощи научного оборудования искусственную среду или ситуацию, тем самым воздействуя на объект, для определения и выявления необходимых качеств, характеристик или свойств данного объекта.

Эксперимент представляет собой довольно глубокий, комплексный, действенный и результативный практический метод познания. Его отличительными особенностями является то, что исследователь способен изменить ход эксперимента, его условия, а при необходимости и остановить его. Различают естественный эксперимент (происходит в естественных условиях) и лабораторный (происходит в искусственных условиях).

Любой эксперимент может быть проведен как с натуральным, естественным объектом, так и с его макетом, искусственным заменителем. В основном это происходит тогда, когда изучение объекта в его естественной среде невозможно по какой-либо причине, как, например, исследование атмосферных явлений, комет и мн. др. Создание таких моделей называется моделированием.

Моделирование — воспроизведение характеристик некоторого объекта на другом объекте (модели), специально созданном для их изучения. Потребность в моделировании возникает тогда, когда исследование непосредственно самого объекта невозможно, затруднительно, дорого, требует слишком длительного времени и т. п.

Измерение — это исследование, которое заключается в определении числового значения качеств, свойств и характеристик объекта, путем сравнения его с общепринятым стандартом или единицей измерения, таких как, метр, грамм, литр и т п.

Все результаты, полученные в ходе эксперимента, наблюдения и измерений записываются с помощью знаковых символов, формул, схем, диаграмм, таблиц — этот метод получил название научного описания .

С помощью него составляются научные картины мира, теории, гипотезы — это своеобразный научный язык. Далее все описания синтезируются в теорию.

К универсальным методам научного познания относятся анализ и синтез.

Анализ — процесс мысленного или фактического разложения целого на составные части.

Синтез — процесс мысленного или фактического воссоединения целого из частей.

Познание не может сделать действительного шага вперёд, только анализируя или только синтезируя. Анализ предшествует синтезу, но и сам возможен только на основе результатов проделанной синтетической деятельности; связь анализа и синтеза — органическая, внутренне необходимая.

Неразрывно связаны между собой методы индукции и дедукции, которые обусловливают друг друга в процессе познания.

Индукция — путь опытного изучения явлений, в ходе которого от отдельных фактов совершается переход к общим положениям. Отдельные факты как бы наводят на общее положение.

Дедукция — доказательство или выведение утверждения (следствия) из одного или нескольких других утверждений (посылок) на основе законов логики, носящее достоверный характер.

Универсальным методом научного познания является аналогия — сходство нетождественных объектов в некоторых сторонах, качествах, отношениях. В современной науке развитой областью систематического применения аналогии выступает так называемая теория подобия, широко используемая в моделировании.

Абстракция (от лат. — отвлечение) — один из универсальных методов познания, заключающийся в мысленном отвлечении от ряда свойств предметов и отношений между ними и выделении какого-либо свойства или отношения. В качестве результатов процесса абстрагирования выступают различные понятия и категории.

К универсальным методам познания также относится идеализация — мыслительный акт, связанный с образованием некоторых абстрактных объектов, принципиально не осуществимых в опыте и действительности. Примерами идеализированных объектов могут быть: «прямая», «точка» (в математике), «абсолютно твёрдое тело», «идеальный газ» (в физике) и т. д.

К теоретическим методам научного познания принадлежит единство исторического и логического.

Исторический и логический методы тесно связаны между собой. Исторический метод без логического слеп, а логический без изучения реальной истории беспредметен.

Чтобы мысленно воспроизвести объект в его целостности, используют теоретический метод научного познания, получивший название восхождения от конкретного к абстрактному.

Формализация (от лат. — вид, образ) — уточнение содержания познания, осуществляемое посредством того, что изучаемые объекты, явления, процессы сопоставляются с некоторыми материальными конструкциями, позволяющими выявлять и фиксировать существенные и закономерные стороны рассматриваемых объектов.

Математизация — использование различных способов измерения, позволяющих приписывать материальным объектам и их свойствам определённые числа, а затем вместо трудоёмкой работы с объектами действовать с числами по определённым математическим правилам. Только единство всех методов современного научного познания обеспечивает их объективную истинность и возрастающее влияние на научно-технический прогресс.

Читайте также  Усыновление, опека (попечительство)

Структура естественнонаучного познания

Уровни естественнонаучного познания

Соотношение эмпирического и теоретического уровней исследования

Уровни естественнонаучного познания

Изучение естествознания нужно не только для того, чтобы мы как культурные люди знали и разбирались в его результатах, но и для по­нимания самой структуры нашего мышления. Итак, мы отправляем­ся в безбрежное море познания. Предположим, что вместе с Ньюто­ном мы лежим под деревом и наблюдаем, падение яблока, которое, по преданию, натолкнуло Ньютона на открытие закона всемирного тяго­тения. Яблоки падали на голову не только Ньютона, но почему именно он сформулировал закон всемирного тяготения? Что помогло ему в этом: любопытство, удивление (с которого, по Аристотелю, начинает­ся научное исследование) или, быть может, он и до этого изучал тяго­тение, и падение яблока было не начальным, а завершающим момен­том его раздумий? Как бы то ни было, мы можем согласиться с леген­дой в том, что именно обычный эмпирический факт падения яблока был отправной точкой для открытия закона всемирного тяготения. Будем считать эмпирические факты, т. е. факты нашего чувственного опыта, исходным пунктом развития естествознания.

Итак, мы начали наше научное исследование, точнее оно нача­лось с нами. Так или иначе, мы зафиксировали первый эмпиричес­кий факт, который, коль скоро он стал отправной точкой научного исследования, стал тем самым научным фактом.

Что дальше? Выдающийся французский математик начала века А. Пуанкаре, описывая в своей книге «Наука и метод» работу ученого, говорил следующее: «Наиболее интересными являются те факты, которые могут служить свою службу многократно, которые могут повторяться» (А. Пуанкаре. О науке.- М., 1983.- С. 289). Да, дей­ствительно так, потому что ученый хочет вывести законы развития природы, т. е. сформулировать некие положения, которые были бы верны во всех случаях жизни для однотипного класса явлений. Для этого ученому нужны множество одинаковых фактов, которые потом он мог бы единообразно объяснить. Ученые, продолжает Пуанкаре, «должны предпочитать те факты, которые нам представляются про­стыми, всем тем, в которых наш грубый глаз различает несходные; составные части» (Там же.- С. 290).

, Итак, мы должны ждать падения новых яблок, чтобы опреде­лить, действительно ли они падают всегда. Это уже можно назвать способом или методом исследования. Он называется наблюдением и в некоторых областях естествознания остается единственным и главным эмпирическим методом исследования. Например, в астрономии. Правда, с помощью визуальных наблюдений мы мало что увидим. Чтобы наблюдать «большой мир» (мегамир) нужны мощные телескопы и радиотелескопы, которые улавливают космические излучения. Это тоже наблюдение, хотя и более сложное.

Однако в нашем случае нет нужды ждать падения яблок. Мы можем потрясти яблоню и посмотреть, как будут вести себя яблоки, т. е. провести эксперимент, испытать объект исследований. Эксперимент представляет собой как бы вопрос, который мы задаем природе ‘ и ждем от нее ясного ответа. «Эйнштейн говорил, что природа отве­чает «нет» на большинство задаваемых ей вопросов и лишь изредка от нее можно услышать более обнадеживающее «может быть». Каков бы ни был ответ природы — «да» или «нет», — он будет выражен ! на том же теоретическом языке, на котором был задан вопрос» (И. Пригожин, И. Стенгерс. Порядок из хаоса.- М., 1986.- С. 88). Отли­чительной особенностью научного эксперимента является то, что его должен быть способен воспроизвести каждый исследователь в лю­бое время.

Трясение яблони, как простейший из возможных эксперимен­тов, убеждает нас, что все яблоки ведут себя совершенно одинаково. Однако, чтобы вывести физический закон, мало одних яблок. Нужно рассмотреть и другие тела, причем, чем меньше они похожи друг на друга, тем лучше. Здесь вступает в силу второе правило, противопо­ложное первому. «Таким образом, интерес представляет лишь ис­ключение» (А. Пуанкаре. Цит. соч.- С. 291).

Оказывается, что многие тела тоже падают на Землю, как буд­то на них действует некая сила. Можно предположить, что это одна и та же сила во всех случаях. Но на Землю падают не все тела. Это не относится к Луне, Солнцу и другим небесным телам, имеющим боль­шую массу или удаленным от Земли на значительное расстояние. Налицо различие в поведении тел, над которым тоже стоит заду­маться. Есть ли что-либо общее в поведении тел, которые на первый взгляд ведут себя совершенно различно? «Однако мы должны сосре­доточить свое внимание главным образом не столько на сходствах и различиях, сколько на тех аналогиях, которые часто скрываются в кажущихся различиях» (там же, с. 292). Найти аналогии в различиях — необходимый этап научного исследования.

Не над всеми телами можно провести эксперимент. Например, небесные светила можно только наблюдать. Но мы можем объяснить их поведение действием тех же самых сил, направленных не только в сторону Земли, но и от нее. Различие в поведении таким образом можно объяснить количеством силы, определяющей взаимодейст­вие двух или нескольких тел.

Если же мы все-таки считаем эксперимент необходимым, то можем провести его на моделях, т. е. на телах, размеры и масса кото­рых пропорционально уменьшены по сравнению с реальными тела­ми. Результаты модельных экспериментов можно считать пропор­циональными результатам взаимодействия реальных тел.

Но и модельный эксперимент не является последним из воз­можных. Может иметь место мысленный эксперимент. Для этого по­надобится представить себе тела, которых вообще не существует в реальности, и провести над ними эксперимент в уме. Значение пред­ставления, связанного с проведением мысленного или идеального эксперимента, хорошо объясняют в своей книге «Эволюция физики» А. Эйнштейн и Л. Инфельд. Дело в том, что все понятия, т. е. слова, имеющие определенное значение, которыми пользуются ученые, являются не эмпирическими, а рациональными, т. е. они не берутся нами из чувственного опыта, а являются творческими произведени­ями человеческого разума. Для того чтобы ввести их в расчеты, не­обходимы идеальные представления, например, представления об идеально гладкой поверхности, идеально круглом шаре и т. п. Такие представления называются идеализациями.

В современной науке надо быть готовым к идеализированным экспериментам, т. е. мысленным экспериментам с применением иде­ализации, с которых (а именно, экспериментов Галилея) и началась физика Нового времени. Представление и воображение (создание и использование образов) имеет в науке большое значение, но в отли­чие от искусства — это не конечная, а промежуточная цель исследо­вания. Главная цель науки — выдвижение гипотез, и теория как эм­пирически подтвержденная гипотеза.

Понятия играют в науке особую роль. Еще Аристотель считал, что, описывая сущность, на которую указывает термин, мы объясня­ем его значение. А его имя — знак вещи. Таким образом, объяснение термина (а это и представляет собой определение понятия) позволя­ет нам понять данную вещь в ее глубочайшей сущности («понятие» и «понять» — однокоренные слова). По мнению К. Поппера, если в обычном словоупотреблении мы сначала ставим термин, а затем оп­ределяем его (например: «щенок — это молодой пес»), то в науке име­ет место обратный процесс. Научную запись следует читать справа налево, отвечая на вопрос: как мы будем называть молодого пса, а не что такое щенок. Вопросы типа «что такое жизнь? » не играют в науке никакой роли, и вообще определения как таковые не играют в науке заметной роли, в отличие, скажем, от философии. Научные термины и знаки — не что иное, как условные сокращения записей, которые иначе заняли бы гораздо больше места.

Формирование понятий относится к следующему уровню ис­следований, который является не эмпирическим, а теоретическим. Но прежде мы должны записать результаты эмпирических исследо­ваний, с тем, чтобы каждый желающий мог их проверить и убедиться в их правильности.

Ученые должны, пишут А. Эйнштейн и Л. Инфельд, собирать неупорядоченные факты и своим творческим мышлением делать их связанными и понятными. Поэтому их можно сравнить с детектива­ми. Но в отличие от детектива, который только расследует дело, «уче­ный должен, по крайней мере, отчасти, сам совершить преступление, затем довести до конца исследование. Более того, его задача состоит в том, чтобы объяснить не один только данный случай, а все связанные с ним явления, которые происходили или могут еще произойти» (А. Эйнштейн, Л. Инфельд. Эволюция физики.- М., 1965.- С. 64).

На основании эмпирических исследований могут быть сдела­ны эмпирические обобщения, которые имеют значение сами по себе. В науках, которые называют эмпирическими, или описательными, как, скажем, геология, эмпирические обобщения завершают иссле­дование, в экспериментальных, теоретических науках это только начало. Чтобы двинуться дальше, нужно придумать удовлетвори­тельную гипотезу, объясняющую (в нашем примере) падение тел. Самих по себе эмпирических фактов для этого недостаточно. Необ­ходимо все предшествующее знание, касающееся данной проблемы, прежде всего, в нашем случае, знание принципов механики, напри­мер, представление о связи движения тела с приложением к нему силы, действующей в направлении движения (в данном случае, к Земле), т. е. знание трех законов механики, которые сформулировал тот же Ньютон до закона всемирного тяготения.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: