Что относится к теоретическим научным методам
Философия науки
Тема 7. Методы научного познания: классификация, характеристика. Методы эмпирического исследования
1. Методы научного познания: классификация, характеристика. Методы эмпирического исследования
2.Виды методов научного познания.
3.Функции методов научного знания.
Метод – средство познания (как лопата: если применяют – хорошо, если нет- плохо, перестает быть орудием). Более сложное определение: метод – система приемов, правил, требований, которыми необходимо руководствоваться в процессе познания. Аспекты метода: предметно-содержательный (в нем отражено представление о предмете исследования); операциональный (метод содержит совокупность требований, которые характеризуют порядок познавательных операций); аксиологический (характеризует степень его надежности, экономичности, эффективности).
Пример развития метода. Эмпирический уровень (что-то разделяем); теоретический уровень – обобщение: делить можно все; метатеоретический – получаем метод – «анализ» (свойство становится средством).
2.Виды методов научного познания.
Выделяют приемы и методы научного познания. К приемам относятся:
Анализ и синтез. Анализ – прием мышления, связанный с разложением изучаемого объекта на составные части, стороны, тенденции развития и способы функционирования с целью их относительно самостоятельного изучения. Синтез – противоположная операция, которая заключается в объединении ранее выделенных частей в целое с целью получить знание о целом путем выявления тех существенных связей и отношений, которые объединяют ранее выделенные в анализе части в одно целое.
Индукция («наведение») – мысль движется от частного (знание фактов) к общему (законам). Дедукция – мысль идет от знания общего к знанию частного.
Аналогия – прием, в котором по сходству объектов в некоторых признаках делают вывод об их сходстве в иных отношениях.
Методы научного познания.
Измерение – важная форма наблюдения. Это – процесс определения отношений одной измеряемой величины, характеризующий изучаемый объект, к другой однородной величине, принятой за единицу. Пример – измерение роста или веса человека.
Эксперимент – активный целенаправленный метод изучения явлений в точно фиксированных условиях их протекания, которые могут воссоздаваться и контролироваться самим исследователем. Связывает эмпирический и теоретический уровни научного познания.
Виды эксперимента: 1) исследовательский (поисковый), нацеленный на обнаружение новых свойств объекта; 2) проверочный (контрольный), нацелен на проверку гипотез (может быть подтверждающим, опровергающим, решающим); 3) воспроизводящий; 4) изолирующий; 5) качественный (количественный); 6) физический, химический, биологический, социальный.
Мысленный эксперимент. Если в реальном эксперименте ученый для воспроизведения, изоляции или изучения свойств какого-либо явления ставит его в реальные физические условия и варьирует их, то в мысленном эксперименте эти условия являются воображаемыми, но воображение при этом строго регулируется известными законами науки и правилами логики.
Гипотеза – метод формирования и обоснования объяснительных предложений, ведущих к установлению законов, принципов, теорий.
Методологический плюрализм. Сколько наук – столько методов.
Бинарный подход. Есть методы естественных наук и методы гуманитарных наук. Между ними нет ничего общего. Так, неокантианцы (В.Виндельбанд и Г. Риккерт) выделяли номотетические и идиографические методы.
Тройственный подход, который наиболее распространен. 3 группы методов: специальные, общенаучные, универсальные.
Специальные методы применимы только в рамках отдельных наук. Примеры: спектральный анализ в физике и химии, метод статистического моделирования, микроскопия.
Общенаучные методы характеризуют ход познания во всех науках. Примеры: эксперимент, наблюдение, моделирование, восхождение от абстрактного к конкретному.
Универсальные методы характеризуют человеческое мышление в целом и применимы во всех сферах познавательной деятельности (с учетом их специфики). Примеры: диалектический метод, принцип историзма и т.д.
3.Функции методов научного знания.
Есть мнение, что заниматься методологией –бесмысленное занятие. Из философов об этом говорят постмодернисты (Ж. Делез, Ж.Деррида). Эта позиция неправильна. Методы нужны для упорядочения системы познания, придания ему единства. Пример: дорога со светофором и без него.
Теоретические методы познания: примеры, характеристики
Кстати, этот эпизод дает нам почву для сравнения двух степеней познания: только первичной (эмпирической) и первичной вместе со вторичной (теоретической). Конан Дойл делает это с помощью образов двух главных героев.
Как реагирует на повествование девушки отставной военный врач Ватсон? Он зацикливается на эмоциональной стадии, заранее решив, что рассказ несчастной падчерицы вызван ее немотивированной подозрительностью к отчиму.
Две ступени метода познания
Искусно используя теоретические методы познания в обработке каждой крупицы полученной информации (ни одна из которых не прошла мимо его внимания), классический литературный персонаж добивается разрешения тайны преступления. Причем теоретические методы он применяет с блеском, с аналитической изощренностью, завораживающей читателей. С их помощью происходит отыскание внутренних скрытых связей и определение тех закономерностей, которые разрешают ситуацию.
Какова природа теоретических методов познания
Мы намеренно обратились к литературному примеру. С его помощью, надеемся, наш рассказ начался не обезличенно.
Заметим также, что зачастую результаты эмпирических и теоретических исследований не совпадают между собой. Это и служит причиной существования двух групп методов.
Теоретический уровень познания характеризуются обработкой эмпирической информации с помощью методик формализации данных и специфических приемов обработки информации.
Для практикующего теоретические методы познания ученого первостепенное значение приобретает умение творчески пользоваться, как инструментом, востребованным оптимальным методом.
Эмпирические и теоретические методы имеют общие родовые признаки:
Таким образом, на первичной стадии процесса ученый получает чувственную информацию, используя методы эмпирического познания:
Теория как итог познания
Какая обратная связь координирует методы теоретического и эмпирического уровня познания? Обратная связь при проверке истинности теорий. На теоретической стадии, исходя из полученной чувственной информации, формулируется ключевая проблема. Для ее разрешения составляются гипотезы. Наиболее оптимальные и проработанные из них перерастают в теории.
Надежность теории проверяется ее соответствием объективным фактам (данным чувственного познания) и научным фактам (знаниям достоверным, проверенным многократно ранее на истинность.) Для такой адекватности важен подбор оптимального теоретического метода познания. Именно он должен обеспечить максимальное соответствие изучаемого фрагмента объективной реальности и аналитического представления его результатов.
Понятия метода и теории. Их общность и различия
Грамотно выбранные методы обеспечивают «момент истины» в познании: перерастание гипотезы в теорию. Актуализировавшись, общенаучные методы теоретического познания наполняются необходимым фактажем именно в выработанной теории познания, становясь ее неотъемлемой частью.
Если же искусственно вычленить такой отлично сработавший метод из уже готовой, общепризнанной теории, то мы, рассмотрев его отдельно, обнаружим, что он приобрел новые свойства.
Общность их природы подвергается проверке на актуальность на протяжении всего времени их существования. Первый приобретает функцию организационного регулирования, предписывая ученому формальный порядок манипуляций для достижения целей исследования. Будучи задействованными ученым, методы теоретического уровня познания выводят объект изучения за рамки существующей предыдущей теории.
Различие же метода и теории выражено в том, что они представляют собой разные формы знания научного знания.
Если вторая выражает сущность, законы существования, условия развития, внутренние связи исследуемого объекта, то первый ориентирует исследователя, диктуя ему «дорожную карту познания»: требования, принципы предметно-преобразующей и познавательной деятельности.
Можно сказать и по-другому: теоретические методы научного познания обращены непосредственно к исследователю, соответствующим образом регулируя его мыслительный процесс, направляя процесс получения им новых знаний в наиболее рациональное русло.
Перечень теоретических методов познания
Общеизвестно, что к теоретическим методам познания относятся следующие их варианты:
Конечно, важное значение в практической эффективности каждого из них имеет квалификация ученого. Знающий специалист, проанализировав основные методы теоретического познания, выберет из их совокупности нужный. Именно он сыграет ключевую роль в эффективности самого познания.
Пример метода моделирования
В марте 1945 года под эгидой Баллистической лаборатории (ВС США) были изложены принципы работы ПК. Это было классический пример научного познания. В исследованиях участвовала группа физиков, усиленная известнейшим математиком Джоном фон Нейманом. Уроженец Венгрии, он был главным аналитиком этого исследования.
Вышеупомянутый ученый использовал, как инструмент исследования, метод моделирования.
Данные эмпирических физических исследований математик облекал в форму математической модели. В дальнейшем изучению исследователем подвергалась именно она, а не ее прообраз. Получив результат, Нейман «переводил» его на язык физики. Кстати, на самих ученых-физиков мыслительный процесс, продемонстрированный венгром, произвел большое впечатление, о чем свидетельствовали их отзывы.
Заметим, что точней будет присвоить этому методу название «моделирование и формализация». Мало создать саму модель, не менее важно формализовать внутренние связи объекта посредством языка кодирования. Ведь именно так следует интерпретировать модель для ЭВМ.
Сегодня подобное компьютерное моделирование, которое производится с помощью специальных математических программ, достаточно распространено. Оно находит широкое использование в экономике физике, биологии, автомобилестроении, радиоэлектронике.
Современное компьютерное моделирование
Метод моделирования на компьютере предполагает следующие этапы:
Различают имитационное и аналитическое моделирование. Моделирование и формализация при этом являются универсальным инструментом.
Имитационное отображает функционирование системы при последовательном выполнении ею огромного количества элементарных операций. Аналитическое моделирование описывает природу объекта с помощью систем дифференциальных управлений, имеющих решение, которое отображают идеальное состояние объекта.
Кроме математического, также различают:
Абстрагирование
Метод абстрагирования помогает вникнуть в суть изучаемого вопроса и разрешать весьма сложные задачи. Он позволяет, отбросив все второстепенное, сосредоточиться на принципиальных деталях.
К примеру, если обратиться к кинематике, то становится очевидным использование исследователями именно этого метода. Таким образом, первоначально было выделено, как первичное, прямолинейное и равномерное движение (подобным абстрагированием удалось вычленить базовые параметры движения: время, расстояние, скорость.)
Данный метод всегда предполагает некоторое обобщение.
Кстати, обратный ему теоретический способ познания называется конкретизацией. Использовав его для изучения изменений скорости, исследователи пришли к определению ускорения.
Аналогия
Метод аналогии используют для формулировки принципиально новых идей путем отыскания аналогов явлениям или предметам (при этом аналоги выступают как идеальные, так и реальные объекты, имеющие адекватное соответствие изучаемым явлениям либо предметам.)
Примером эффективного пользования аналогией могут стать общеизвестные открытия. Чарльз Дарвин, взяв за основу эволюционную концепцию борьбы за средства существования бедных с богатыми, создал эволюционную теорию. Нильс Бор, опираясь на планетарную структуру Солнечной системы, обосновал концепцию орбитального строения атома. Дж. Максвелл и Ф. Гюйгенс создали теорию волновых электромагнитных колебаний, использовав, как аналог, теорию волновых механических колебаний.
Метод аналогии приобретает актуальность при соблюдении следующих условий:
Заметим, что наиболее часто и плодотворно данный метод используется учеными-экономистами.
Анализ и синтез находят свое применение как в научно-исследовательской, так и в обычной мыслительной деятельности.
Первый представляет собой процесс мысленного (чаще всего) разбиении изучаемого объекта на его составляющие для более полного изучения каждой из них. Впрочем, за стадией анализа следует стадия синтеза, когда изученные составляющие соединяются вместе. При этом учитываются все выявленные при их анализе свойства и затем определяются их соотношения и способы связи.
Комплексное использование анализа и синтеза характерно для теоретического познания. Именно эти методы в их единстве и противоположности немецкий философ Гегель положил в основу диалектики, которая, по его словам, «является душой всякого научного познания».
Индукция и дедукция
Упомянутый нами в начале данной статьи Шерлок Холмс предельно четко обосновал свой дедуктивный метод в рассказе «Страна багровых туч»: «Жизнь есть бесконечная связь причин и следствий. Поэтому ее мы можем познавать, исследуя одно звено за другим». Знаменитый сыщик собирал максимум информации, выбирая из множества версий наиболее существенные.
Идеализация
Нередко в теории научного познания используются понятия идеальные, не существующие в реальности. Ненатуральные объекты исследователи наделяют особыми, предельными свойствами, которые возможны лишь в «предельных» случаях. Примерами могут послужить прямая, материальная точка, идеальный газ. Таким образом наука выделяет из предметного мира определенные объекты, полностью поддающиеся научному описанию, лишенные второстепенных свойств.
Метод идеализации, в частности, применил Галилей, заметивший, что если убрать все внешние силы, воздействующие на объект двигающийся, то он будет продолжать движение бесконечно, прямолинейно и равномерно.
Таким образом, идеализация позволяет в теории получить такой результат, который в реальности недостижим.
Например, в физике принято считать, что на свободно падающее тело воздействует сила, пропорциональная его массе (m) и ускорению свободного падения (g): F = mg.
Однако в реальности для этого случая исследователем учитывается: высота падающего объекта над уровнем моря, широта точки падения, воздействие ветра, плотность воздуха и т. д.
Подготовка ученых-методистов как важнейшая задача образования
Сегодня становится очевидной роль университетов в подготовке специалистов, творчески владеющими методами эмпирического и теоретического познания. При этом, как свидетельствует опыт Стэнфорда, Гарварда, Йельского и Колумбийского университетов, им отводится ведущая роль в развитии новейших технологий. Возможно, поэтому их выпускники востребованы в наукоемких компаниях, удельный вес которых имеет постоянную тенденцию к увеличению.
Важную роль в подготовке исследователей играет:
При этом специализация людей, развивающих человеческое познание в области IT, инженерных наук, производства, математического моделирования предполагает наличие преподавателей, обладающих актуальной квалификацией.
Заключение
Упомянутые в статье примеры методов теоретического познания дают общее представление о творческой работе ученых. Их деятельность сводится к формированию научного отображения мира.
Она же, в более узком, специальном смысле, заключается в умелом пользовании им определенным научным методом. 
Исследователь обобщает эмпирические проверенные факты, выдвигает и проверяет научные гипотезы, формулирует научную теорию, продвигающую человеческое познание от констатации известного к осознанию ранее непознанного.
Иногда умение ученых пользоваться теоретическими научными методами похоже на волшебство. Даже спустя столетия ни у кого не вызывает сомнений гениальность Леонардо да Винчи, Никола Теслы, Альберта Эйнштейна.
Методы и формы научного познания
Методология – учение о методах познания и преобразования действительности, способах получения нового знания.
Современная философия строится таким образом, что методология выходит на первый план и фокусирует на себе главные проблемы. Методология делится на две части: первая – описательная, которая поясняет, как работает знание, а вторая – нормативная – определяет правила для адекватного достижения знания и задаёт идеальные образы действия.
Метод – совокупность мыслительных и практических правил и приёмов, которые позволяют получить желаемый результат.
Итогом применения метода является знание или изменение положения дел в реальном мире.
В философии и науке применяются следующие универсальные приёмы:
Анализ и синтез чаще всего применяются в совокупности, потому что их единство помогает установить существенные связи и приобрести новое знание.
В данном контексте, идеальные образы – это не просто фикции, это исключительные случаи, выражающие реальную связь и отношения, тем самым позволяющие познать реальные предметы и явления.
Итог таков, что философию и науку объединяют общие мыслительные приёмы, но для науки ещё характерно использование практических методов.
Классификация научных методов зависит от уровня научного знания, на котором они применимы.
Методы эмпирического уровня познания
К основным методам эмпирического уровня науки можно отнести наблюдение и эксперимент.
Наблюдение – это совокупность целенаправленных действий человека, которые направлены на фиксирование существенных свойств объекта или явления, а также на установление их связи с другими объектами и явлениями.
Наблюдение как метод всегда запланировано и протекает по определённой схеме. Результаты наблюдения в большинстве своём зависят от того, насколько корректно и правильно составлен план и поставлены задачи. Наблюдение носит избирательный характер, а чистых, не связанных с какой-либо теорией наблюдений не существует в природе.
А. Эйнштейн говорил: «Только теория определяет, что можно наблюдать».
Эксперимент – это метод исследования, который осуществляется при помощи запланированных изменений объекта для выявления его свойств и отношений с другими объектами.
Эксперимент отличается от наблюдения тем, что он подразумевает активное участие учёного в его проведении. Эксперимент проводится в заданных условиях, которые при необходимости можно воспроизводить бесчисленное множество раз, с целью проверки полученных результатов. Эксперимент позволяет выявлять те свойства и отношения объекта, которые недоступны в обычных условиях.
Эксперимент тесно связан с теорией, гораздо более плотно, нежели наблюдение. Его проводят с целью подтверждения или опровержения конкретных теоретических утверждений или гипотез. Исход эксперимента во многом зависит от того, какие поставлены цели, как составлен план и какие теоретические данные хотят подтвердить или опровергнуть посредством его проведения. Стоит заметить, что никакой эксперимент не способен окончательно подтвердить или опровергнуть теорию. Существует специфическая форма эксперимента – мысленный эксперимент. Он проводится путём воображения объектов экспериментирования.
Данные, которые учёный смог получить посредством эксперимента и наблюдения нуждаются в фиксировании. Отсюда ещё один метод эмпирического уровня – описание. Оно должно быть точным и правдивым, мысли излагаются максимально понятным языком, поскольку на его основе в последующем провести систематизацию полученного знания. В наблюдении и эксперименте сосредоточены факты, которые соответствуют достоверному положению дел в действительности. Суть этих двух методов в том, чтобы выявить закономерные связи между известными фактами и спрогнозировать новые. Фак действительности может стать научным, только в том случае, если он обоснован теоретически, связан с иными фактами и обоснованно вписан в рациональную систему.
Методы теоретического уровня познания
К методам теоретического уровня познания относятся:
Дедукция – метод познания, который предполагает выделение из общего положения частного.
Дедукция часто называют методом от общего к частному. Она предоставляет достоверное знание, однако её результаты носят тривиальный характер, иными словами не обеспечивают серьёзного прироста знания. Этот метод зачастую используется для прояснения и уточнения общепринятого знания. Одним из видов дедукции является силлогизм – умозаключение, в котором на основе двух суждений выводится третье.
Все люди смертны. Сократ – человек. Следовательно, Сократ смертен.
Дедуктивный метод предполагает, что из двух истинных посылок обязательно вытекает истинное заключение, т.е. если дедукция построена верно, то она гарантировано даёт истинный вывод.
Индукция – это метод познания, согласно которому новое общее положение вытекает из нескольких частных, это ещё и передох мысли от фактов к общим утверждениям, исходя из этого индукцию называют выводом от частого к общему.
Сократ смертен. Платон смертен. Аристотель смертен. Сократ, Платон и Аристотель – философы. Следовательно, все философы смертны.
Результат индуктивного вывода носит правдоподобный характер, но не всегда достоверный. В отличие от дедукции результаты индукции не предоставляют истинного знания. Достоверными могут быть только результаты полной индукции, которая является выводом об общем на основе знаний обо всех частных случаях внутри общего. Однако в реальной жизни полной индукции практически невозможно представить, из-за неосуществимости наблюдения за всеми частными случаями, которые необходимы для данного заключения. Чаще всего индуктивный вывод делается на основе знания о части случаев. Важно отметить, что индуктивный метод не исключает ошибочных выводов.
Сократ – человек. Платон – человек. Аристотель – человек. Сократ, Платон и Аристотель – философы. Следовательно, все люди – философы.
О неполной индукции много говорили философы Нового времени, они пытались найти способы, которые повысят степень достоверности индуктивного вывода. Немаловажен тот факт, что именно индуктивный метод даёт в науке прирост нового знания, даже с учётом не абсолютной достоверности, а всего лишь правдоподобности выводов.
Аналогия – это метод познания, который даёт возможность, основываясь на сходствах объектов по некоторым признакам, сделать вывод об их похожести по иным.
Часто можно услышать, что аналогию называют выводом от единичного к единичному или от частного к частному. Предметы, относительно которых совершается аналогия, могут быть реальными или вымышленными.
На Солнце есть химический элемент гелий. Солнце и Земля относятся к одной и той же планетарной системе, у них сходный химический состав. Следовательно, на Земле должен быть гелий.
Этот вывод посредством аналогии оказался истинным, а дальнейший опыт подтвердил, что он таков. Интересно, что открытие гелия на Земле, действительно произошло только после того, как он был обнаружен на Солнце.
Метод сравнения является близким к аналогии, он также помогает выявить сходства, как и аналогия, но при этом ещё помогает установить различия. Аналогия и сравнения не могут ясно объяснять предметы и явления, скорее служат для установления дополнительных связей и отношений между объектами. Эти методы активно используют учёные для развития научного знания.
К распространённым методам теоретического познания относится моделирование.
Моделирование – это оперирование объектом, который является аналогом другого объекта, однако по каким-то причинам, находится в недосягаемости для проведения определённых манипуляций.
Моделирование позволяет проникнуть в недоступные свойства предметов и явлений, посредством использования их аналогов. Вывод о свойствах оригинала, делается на основе тех знаний, которые были получены при манипуляциях с моделью.
Для строительства зданий или мостов, архитекторы изначально создают их модели, чтобы изучить возможные свойства.
Для науки очень важен правильный выбор метода. Неадекватный метод может привести исследование к ошибочным выводам или вовсе к провалу. В свою очередь, правильный метод, помогает исследователю устанавливать новые связи между предметами и явлениями, тем самым устанавливать новые закономерности. Не стоит полагать, что успех всего исследования зависит только от метода, однако его правильный выбор, несомненно, важен.