Уровни научного познания эмпирический и теоретический таблица. Эмпирическое и теоретическое познание. Приборы и установки

Общенаучные методы, которые применяются в человеческом познании вообще, анализ, синтез, абстрагирование, сравнение, индукция, дедукция, аналогия и др.

Одни общенаучные методы применяются только на эмпирическом уровне познания (наблюдение, эксперимент, измерение), другие - только на теоретическом уровне (абстрагирование, идеализация, формализация, индукция и дедукция), а некоторые (анализ и синтез, аналогия и моделирование) - как на эмпирическом, так и на теоретическом уровнях.

Абстрагирование - отвлечение от ряда свойств и отношений предметов. Результатом абстрагирования является выработка абстрактных понятий, характеризующих объекты с разных сторон.

В процессе познания используется и такой прием, как аналогия - умозаключение о сходстве объектов в определенном отношении на основе их сходства в ряде иных отношений.

С этим приемом связан метод моделирования , получивший особое распространение в современных условиях. Этот метод основан на принципе подобия. Его сущность состоит в том, что непосредственно исследуется не сам объект, а его аналог, его заместитель, его модель, а затем полученные при изучении модели результаты по особым правилам переносятся на сам объект. Моделирование используется в тех случаях, когда сам объект либо труднодоступен, либо его прямое изучение экономически невыгодно и т.д. Различают следующие виды моделей:

1) Абстрактные модели - идеальные конструкции, построенные средствами мышления (сознания). Данные модели являются своего рода конечной продукцией мышления, готовой для передачи другим субъектам. Очевидно, к абстрактным моделям относятся вербальные конструкции, символические отображения и математические описания. Вербальные модели, оперирующие определенными понятиями и категориями, получают расплывчатые результаты, которые трудно оценить. Нисколько не умаляя достоинств этого метода исследования, уместно указать на часто встречающийся недостаток «вербального» моделирования. Не пользующаяся математическими символами человеческая логика зачастую запутывается в словесных определениях и делает вследствие этого ошибочные выводы. Вскрыть эту ошибку за «музыкою» слов иногда стоит огромного труда и бесконечных, часто бесплодных, споров. Математическая модель предполагает использование математических понятий (таких как переменные, уравнения, матрицы, алгоритмы и т.д). Типичная математическая модель - это уравнение либо система уравнений, описывающие зависимость между различными переменными и константами. Модели, построенные на основе математической формализации, обладают максимальной точностью. Но чтобы дойти до их использования в какой-либо области, необходимо получить достаточный для этого объем достоверных знаний.
2) Реальные модели - материальные конструкции, полученные с помощью средств окружающего мира. Реальные модели бываю прямого подобия (например, макет города для оценки эстетического восприятия вновь возводимых сооружений) и косвенного подобия (например, организм подопытных животных в медицине как аналог человеческого организма).
3) Информационные (компьютерные) модели - это абстрактные, как правило, математические модели, имеющие реальное содержание. Информационные модели представляют реальность, и в то же время их поведение достаточно независимо от функционирования этой реальности. Тем самым информационные модели можно рассматривать как имеющие собственное бытие, как простейшую виртуальную реальность, наличие которой позволяет более глубоко и полно познавать исследуемые системы. Примерами информационных моделей служат модели, реализованные с помощью средств вычислительной техники.

Особым видом моделирования является включение в эксперимент не самого объекта, а его модели, в силу чего последний приобретает характер модельного эксперимента.

С моделированием органически связана идеализация - мысленное конструирование понятий, теорий об объектах, не существующих и не осуществимых в действительности, но таких, для которых существует близкий прообраз или аналог в реальном мире. С подобного рода идеальными объектами оперируют все науки - идеальный газ, абсолютно черное тело, общественно - экономическая формация, государство и т.д.

Дедукция - метод научного познания, представляющий собой получение частных выводов на основе общих знаний, вывод от общего к частному.

теоретические методы научного познания

Формализация - отображение содержательного знания в знаково-символическом виде. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами), что связано с построением искусственных языков (язык математики, логики, химии и т. п.). Формализация, таким образом, есть обобщение форм различных по содержанию процессов, абстрагирование этих форм от их содержания. Она уточняет содержание путем выявления его формы и может осуществляться с разной степенью полноты. Но, как показал австрийский логик и математик Гедель, в теории всегда остается невыявленный, неформализуемый остаток. Все более углубляющаяся формализация содержания знания никогда не достигнет абсолютной полноты. Это означает, что формализация внутренне ограничена в своих возможностях. Доказано, что всеобщего метода, позволяющего любое рассуждение заменить вычислением, не существует.

Аксиоматический метод - способ построения научной теории, при котором в ее основу кладутся некоторые исходные положения — аксиомы (постулаты), из которых все остальные утверждения этой теории выводятся из них чисто логическим путем и посредством доказательства.

Гипотетико-дедуктивный метод - метод научного познания, сущность которого заключается в создании системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых в конечном счете выводятся утверждения об эмпирических фактах. Заключение, полученное на основе данного метода, неизбежно будет иметь вероятностный характер. Общая структура гипотетико-дедуктивного метода:

• а) ознакомление с фактическим материалом, требующим теоретического объяснения и попытка такового с помощью уже существующих теорий и законов. Если нет, то:
• б) выдвижение догадки (гипотезы, предположения) о причинах и закономерностях данных явлений с помощью разнообразных логических приемов;
• в) оценка основательности и серьезности предположений и отбор из множества из них наиболее вероятного;
• г) выведение из гипотезы (обычно дедуктивным путем) следствий с уточнением ее содержания;
• д) экспериментальная проверка выведенных из гипотезы следствий. Тут гипотеза или получает экспериментальное подтверждение, или опровергается. Однако подтверждение отдельных следствий не гарантирует ее истинности (или ложности) в целом. Лучшая по результатам проверки гипотеза переходит в теорию.

Восхождение от абстрактного к конкретному - метод теоретического исследования и изложения, состоящий в движении научной мысли от исходной абстракции через последовательные этапы углубления и расширения познания к результату - целостному воспроизведению теории исследуемого предмета. В качестве своей предпосылки данный метод включает в себя восхождение от чувственно-конкретного к абстрактному, к выделению в мышлении отдельных сторон предмета и их «закреплению» в соответствующих абстрактных определениях. Движение познания от чувственно-конкретного к абстрактному - это и есть движение от единичного к общему, здесь преобладают такие логические приемы, как анализ и индукция. Восхождение от абстрактного к мысленно-конкретному - это процесс движения от отдельных общих абстракций к их единству, конкретно-всеобщему, здесь господствуют приемы синтеза и дедукции.

Характерной чертой теоретического познания является его направленность на себя, внутринаучная рефлексия , т.е. исследование самого процесса познания , его форм, приемов, методов, понятийного аппарата и т.д. На основе теоретического объяснения и познанных законов осуществляется предсказание, научное предвидение будущего. На теоретической стадии науки преобладающим (по сравнению с живым созерцанием) является рациональное познание, которое наиболее полно и адекватно выражено в мышлении. Мышление - осуществляющийся в ходе практики активный процесс обобщенного и опосредованного отражения действительности, обеспечивающий раскрытие на основе чувственных данных ее закономерных связей и их выражение в системе абстракций (понятий, категорий и др.). Человеческое мышление осуществляется в теснейшей связи с речью, а его результаты фиксируются в языке как определенной знаковой системе , которая может быть естественной или искусственной (язык математики, формальной логики, химические формулы и т.п.).

формы научного знания

К формам научного знания относят проблемы, научные факты, гипотезы, теории, идеи, принципы, категории и законы.

- такое предположительное знание, истинность или ложность которого еще не доказано, но которое выдвигается не произвольно, а при соблюдении ряда требований , к которым относятся следующие.

• 1. Отсутствие противоречий. Основные положение предлагаемой гипотезы не должны противоречить известным и проверенным фактам. (При этом следует учитывать, что бывают и ложные факты, которые сами нуждаются в проверке).
• 2. Соответствие новой гипотезы надежно установленным теориям. Так, после открытия закона сохранения и превращения энергии все новые предложения о создании «вечного двигателя» более не рассматриваются.
• 3. Доступность выдвигаемой гипотезы экспериментальной проверке, хотя бы в принципе (см. ниже - принцип верифицируемости).
• 4. Максимальная простота гипотезы.

Категории науки - это наиболее общие понятия теории, характеризующие существенные свойства объекта теории, предметов и явлений объективного мира. Например, важнейшими категориями являются материя, пространство, время, движение, причинность, качество, количество, причинность и.т.п.

Законы науки отражают существенные связи явлений в форме теоретических утверждений. Принципы и законы выражаются через соотношение двух и более категорий.

Научные принципы - наиболее общие и важные фундаментальные положения теории. Научные принципы играют роль исходных, первичных посылок и закладываются в фундамент создаваемых теорий. Содержание принципов раскрываются в совокупности законов и категорий.

Научные концепции - наиболее общие и важные фундаментальные положения теорий.

Научная теория - это систематизированные знания в их совокупности. Научные теории объясняют множество накопленных научных фактов и описывают определенный фрагмент реальности (например, электрические явления, механическое движение, превращение веществ, эволюцию видов и т.п.) посредством системы законов. Главное отличие теории от гипотезы - достоверность, доказанность. сам термин теория имеет множество смыслов.Теория в строго научном смысле - это система уже подтвержденного знания, всесторонне раскрывающая структуру, функционирование и развитие изучаемого объекта, взаимоотношение всех его элементов, сторон и теорий.

Научная картина мира - это система научных теорий, описывающая реальность.

Теоретический уровень научного познания характеризуется преоб­ладанием рационального момента - понятий, теорий, законов и дру­гих форм мышления. Мышление - осу­ществляющийся в ходе практики активный процесс обобщенного и опосредованного отражения действительности. Челове­ческое мышление осуществляется в теснейшей связи с речью, а его результаты фиксируются в языке как определенной знаковой систе­ме.

Тео­ретическое познание отражает явления и процессы со стороны их уни­версальных внутренних связей и закономерностей, постигаемых с по­мощью рациональной обработки данных эмпирического знания. Эта обработка осуществляется с помощью умозаключения, законов, категорий, принципов и др.

Теория строится таким образом, что она описывает не окружающую действительность, а идеализированные объекты. Идеа­лизация является основной логической операцией теоретического мыш­ления. Ее целью и результатом является создание, конструирование особого типа предметов - идеализированных объектов, работа с ко­торыми - существенная характеристика теоретического познания.

Характерной чертой теоретического познания является исследование самого процесса познания, его форм, приемов, методов, понятийного аппа­рата и т.д. На основе теоретического объяснения и познанных законов осуществляется предсказание, предвидение будущего.

Методы теоретического познания.

1. Формализация - отображение содержательного знания в знаково-символическом виде. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами), что связано с построением искусственных языков (язык математики, логики, химии и т.п.).

Именно использование специальной символики позволяет устранить многозначность слов обычного, естественного языка. В формализованных рассуждениях каждый символ строго однозначен.

Формализация уточняет содержание путем выявления его формы и может осуществляться с различной степенью полноты. Все более углубляющаяся формализация содержания знания никогда не достигает абсолютной полноты, ибо никогда не прекращается развитие (изменение) предмета познания и знаний о нем.

2. Аксиоматический метод - способ построения научной теории, при котором в ее основу кладутся некоторые исходные положения - аксиомы (постулаты), из которых все остальные утверждения этой теории выводятся из них чисто логическим путем, посредством доказательства. Для вывода теорем из аксиом (и вообще одних формул из других) формулируются специальные правила вывода. Следовательно, доказательство в аксиоматическом методе - это некоторая последовательность формул, каждая из которых есть либо аксиома, либо получается из предыдущих формул по какому-либо правилу вывода.

Аксиоматический метод - лишь один из методов построения уже добытого научного знания. Известный французский физик Луи де Бройль обращал внимание на то, что "аксиоматический метод может быть хорошим методом классификации или преподавания, но он не является методом открытия".

3. Гипотетико-дедуктивный метод - метод научного познания, сущность которого заключается в создании системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых в конечном счете выводятся утверждения об эмпирических фактах. Заключение, полученное на основе данного метода, неизбежно будет иметь вероятностный характер.

Общая структура гипотетико-дедуктивного метода:

а) ознакомление с фактическим материалом, требующим теоретического объяснения и попытка такового с помощью уже существующих теорий и законов. Если нет, то:

б) выдвижение догадки (гипотезы, предположения) о причинах и закономерностях данных явлений с помощью разнообразных логических приемов;

в) оценка основательности и серьезности предположений и отбор из множества из них наиболее вероятного;

г) выведение из гипотезы следствий;

д) экспериментальная проверка выведенных из гипотезы следствий..

Гипотетико-дедуктивный метод является не столько методом открытия, сколько способом построения и обоснования научного знания, поскольку он показывает каким именно путем можно прийти к новой гипотезе.

4. Восхождение от абстрактного к конкретному - метод теоретического исследования и изложения, состоящий в движении научной мысли от исходной абстракции через последовательные этапы углубления и расширения познания к результату - целостному воспроизведению в теории исследуемого предмета. В качестве своей предпосылки данный метод включает в себя восхождение от чувственно-конкретного к абстрактному, к выделению в мышлении отдельных сторон предмета и их "закреплению" в соответствующих абстрактных определениях. Движение познания от чувственно-конкретного к абстрактному - это и есть движение от единичного к общему, здесь преобладают такие логические приемы, как анализ и индукция.

Общелогические методы и приемы исследования.

1. Анализ - реальное или мысленное разделение объекта на составные части и синтез - их объединение в единое органическое целое, а не в механический агрегат.

2. Абстрагирование - процесс мысленного отвлечения от ряда свойств и отношений изучаемого явления с одновременным выделением интересующих исследователя свойств.

3. Обобщение - процесс установления общих свойств и признаков предмета, тесно связано с абстрагированием.

4. Идеализация - мыслительная процедура, связанная с образованием абстрактных (идеализированных) объектов, принципиально не осуществимых в действительности.

Идеализированный объект в конечном счете выступает как отражение реальных предметов и процессов.

5. Индукция - движение мысли от единичного к общему и дедукция - восхождение процесса познания от общего к единичному. Индуктивные обобщения обычно рассматривают как опытные истины и имеют вероятностный характер.

Характерная особенность дедукции заключается в том, что от истинных посылок она всегда ведет к истинному, достоверному заключению.

6. Аналогия - установление сходства в некоторых сторонах, свойствах и отношениях между нетождественными объектами. На основании выявленного сходства делается соответствующий вывод. Аналогия дает не достоверное, а вероятное знание.

7. Моделирование - метод исследования определенных объектов путем воспроизведения их характеристик на другом объекте - модели, которая представляет собой аналог того или иного фрагмента действительности - оригинала модели. Между моделью и объектом, интересующим исследователя, должно существовать известное подобие (сходство) - в физических характеристиках, структуре, функциях и др.

По характеру моделей выделяют материальное (предметное) и идеальное моделирование. Материальные модели являются природными объектами, подчиняющимися в своем функционировании естественным законам физики, механики и т.п

При идеальном (знаковом) моделировании модели выступают в виде графиков, чертежей, формул, систем уравнений, предложений естественного и искусственного (символы) языка и т.п. В настоящее время широкое распространение получило математическое (компьютерное) моделирование.

8. Системный подход - совокупность общенаучных методологических принципов, в основе которых лежит рассмотрение объектов как систем.

Специфика системного подхода определяется тем, что он ориентирует исследование на раскрытие целостности развивающегося объекта и обеспечивающих ее механизмов, на выявление многообразных типов связей сложного объекта и сведение их в единую теоретическую картину.

9. Структурно-функциональный (структурный) метод строится на основе выделения в целостных системах их структуры - совокупности устойчивых отношений и взаимосвязей между ее элементами и их роли (функций) относительно друг друга.

Структура понимается как нечто инвариантное (неизменное) при определенных преобразованиях, а функция как "назначение" каждого из элементов данной системы.

10. Вероятностно-статистические методы основаны на учете действия множества случайных факторов, которые характеризуются устойчивой частотой. Это и позволяет вскрыть необходимость (закон), которая "пробивается" через совокупное действие множества случайностей.

Вероятность - количественная мера (степень) возможности появления некоторого явления, события при определенных условиях. Диапазон вероятности - от нуля (невозможность) до единицы (действительность).

В статистических законах предсказания носят не достоверный, а лишь вероятностный характер, который обусловлен действием множества случайных факторов, через сложное переплетение которых и выражается необходимость.

В структуре научного познания выделяются два уровня: эмпириче­ский и теоретический. Эти два уровня следует отличать от двух ступеней познавательного процесса в целом – чувственной и рациональной. Чувст­венное познание близко, но не тождественно эмпирическому, рациональ­ное отличается от теоретического.

Чувственное и рациональное – формы человеческого познания вооб­ще, как научного, так и обыденного; эмпирическое и теоретическое знание характерно именно для науки. Эмпирическое знание не сводится к чувст­венному, оно включает моменты осмысления, понимания, интерпретации данных наблюдения и формирования особого типа знания – научного фак­та. Последний представляет собой взаимодействие чувственного и рацио­нального знания.

В теоретическом знании доминируют формы рационального познания (понятия, суждения, умозаключения), но используются и наглядные мо­дельные представления типа идеального шара, абсолютно твердого тела. Теория всегда содержит чувственно-наглядные компоненты. Таким обра­зом, на обоих уровнях познания функционируют и чувства, и разум.

Различие эмпирического и теоретического уровней научного познания происходит по следующим основаниям (табл. 2):

Уровень отражения действительности,

Характер предмета исследования,

Применяемые методы изучения,

Формы познания,

Языковые средства.

Таблица 2

Различие эмпирического и теоретического уровней познания

Эмпирическое и теоретическое исследование направлено на познание одной и той же объективной реальности, но её видение, отражение в зна­нии происходит по-разному. Эмпирическое исследование в основе своей ориентировано на изучение внешних связей и сторон объектов, явлений и зависимостей между ними. В результате этого исследования выясняются эмпирические зависимости. Они являются результатом индуктивного обобщения опыта и представляют собой вероятностно-истинное знание. Таким является, например, закон Бойля-Мариотта, описывающий корреля­цию между давлением и объёмом газа: РV= соnst, где Р – давление газа, V – его объем. Вначале он был открыт Р. Бойлем как индуктивное обобщение опытных данных, когда в эксперименте была обнаружена зависимость между объемом сжимаего под давлением газа и величиной этого давления.

На теоретическом уровне познания происходит выделение внутрен­них, существенных связей объекта, которые фиксируются в законах. Сколько бы мы ни проделывали опытов и не обобщали их данные, простое индуктивное обобщение не ведет к теоретическому знанию. Теория не строится путем индуктивного обобщения фактов. Эйнштейн считал этот вывод одним из важных гносеологических уроков развития физики XX ве­ка. Теоретический закон – это всегда знание достоверное.

Эмпирическое исследование базируется на непосредственном практи­ческом взаимодействии исследователя с изучаемым объектом. И в этом взаимодействии познается природа объектов, их свойства и особенности. Проверяется ис­тинность эмпирического знания путем прямого обращения к опыту, к практике. При этом объекты эмпирического познания следует отличать от объектов реальности, которые обладают бесконечным числом признаков. Эмпирические объекты – это абстракции, обладающие фиксированным и ограниченным набором признаков.

В теоретическом исследовании отсутствует непосредственное практи­ческое взаимодействие с объектами. Они изучаются только опосредованно, в мысленном эксперименте, но не в реальном. Изучаются здесь теоретиче­ские идеальные объекты, которые называются идеализированными объек­тами, абстрактными объектами или конструктами. Их примерами могут служить материальная точка, идеальный товар, абсолютно твердое тело, идеальный газ и др. Например, материальную точку определяют как тело лишенное размера, но сосредоточивающее в себе всю массу тела. Таких тел в природе нет, они конструируются мышлением для выявления суще­ственных сторон изучаемого объекта. Проверка теоретического знания пу­тём обращения к опыту невозможна, и потому оно связывается с практи­кой посредством эмпирической интерпретации.

Уровни научного познания различаются и по функциям: на эмпириче­ском уровне происходит описание действительности, на теоретическом –объяснение и предсказание.

Эмпирический и теоретический уровни различаются по используемым методам и формам познания. Изучение эмпирических объектов осуществ­ляется с помощью наблюдения, сравнения, измерения и эксперимента. Средствами эмпирического исследования являются приборы, установки и другие средства реального наблюдения и эксперимента.

На теоретическом уровне отсутствуют средства материального, прак­тического взаимодействия с изучаемым объектом. Здесь применяются осо­бые методы: идеализация, формализация, мысленный эксперимент, аксио­матический, восхождение от абстрактного к конкретному.

Результаты эмпирического исследования выражаются на естествен­ном языке с добавлением специальных понятий в форме научных фактов. В них фиксируется объективная, достоверная информация об изучаемых объектах.

Результаты теоретического исследования выражаются в форме закона и теории. Для этого создаются специальные языковые системы, в которых понятия науки формализованы и математизированы.

Специфичностью теоретического познания являются его рефлексив­ность, направленность на себя, исследование самого процесса познания, его методов, форм, понятийного аппарата. В эмпирическом познании тако­го рода исследования, как правило, не ведутся.

В реальном познании действительности эмпирическое и теоретиче­ское знание всегда взаимодействуют как две противоположности. Данные опыта, возникая независимо от теории, рано или поздно охватываются теорией и становятся знаниями, выводами из неё.

С другой стороны, научные теории, возникая на своей особой теоре­тической основе, строятся относительно самостоятельно, вне жесткой и однозначной зависимости от эмпирических знаний, но подчиняются им, представляя в конечном счете обобщение данных опыта.

Нарушение единства эмпирического и теоретического знания, абсо­лютизация какого-либо из этих уровней ведет к ошибочным односторон­ним выводам – эмпиризму или схоластическому теоретизированию. Примерами последнего явля­ются концепция построения коммунизма в СССР в 1980 году, теория раз­витого социализма, антигенетическое учение Лысенко. Эмпиризм абсолю­тизирует роль фактов и недооценивает роль мышления, отрицает его ак­тивную роль и относительную самостоятельность. Единственным источником познания считается опыт, чувственное познание.

Методы научного познания

Рассмотрим сущность общенаучных методов познания. Эти методы возникают в лоне одной науки, а затем используются в ряде других. К та­ким методам относятся математические методы, эксперимент, моделиро­вание. Общенаучные методы разделяются на применяемые на эмпириче­ском уровне познания и на теоретическом уровне. К методам эмпириче­ского исследования относят наблюдение, сравнение, измерение, экспери­мент.

Наблюдение – систематическое целенаправленное восприятие явлений действительности, в ходе которого мы получаем знание о внешних сторо­нах, свойствах и их отношениях. Наблюдение – это активный познава­тельный процесс, опирающийся прежде всего на работу органов чувств че­ловека и его предметную материальную деятельность. Это, конечно, не значит, что мышление человека исключается из этого процесса. Наблюда­тель сознательно ищет объекты, руководствуясь определенной идеей, ги­потезой или прежним опытом. Результаты наблюдения всегда требуют оп­ределённой интерпретации в свете существующих теоретических положе­ний. Интерпретация данных наблюдения дает возможность ученому отделять существенные факты от несущественных, замечать то, что неспециалист может оставить без внимания. Поэтому в настоящее время в науке редко бывает, чтобы открытия делались неспециалистами.

Эйнштейн в разговоре с Гейзенбергом отмечал, что возможность на­блюдать данное явление или нет, зависит от теории. Именно теория долж­на установить, что можно наблюдать, а что нельзя.

Прогресс наблюдения как метод научного познания неотделим от прогресса средств наблюдения (например телескоп, микроскоп, спектро­скоп, радиолокатор). Приборы не только усиливают мощь органов чувств, но и дают нам как бы дополнительные органы восприятия. Так, приборы позволяют «видеть» электрическое поле.

Для того чтобы наблюдение было эффективным, оно должно удовле­творять следующим требованиям:

Преднамеренность или целенаправленность,

Планомерность,

Активность,

Систематичность.

Наблюдение может быть непосредственным, когда объект воздейст­вует на органы чувств исследователя, и опосредованным, когда субъект использует технические средства, приборы. В последнем случае об исследуемых объектах ученые делают заключение через восприятие результатов взаимодействия ненаблюдаемых объектов с наблюдаемыми объектами. Такое заключение основывается на определенной теории, устанавливающей определенное отношение между наблюдаемыми и ненаблюдаемыми объектами.

Необходимой стороной наблюдения является описание. Оно пред­ставляет собой фиксацию результатов наблюдения с помощью понятий, знаков, схем, графиков. Основные требования, которые предъявляются к научному описанию, направлены на то, чтобы оно было возможно более полным, точным и объективным. Описание должно давать достоверную и адекватную картину самого объекта, точно отображать изучаемое явление. Важно, чтобы понятия, используемые для описания, имели четкий и одно­значный смысл. Описание делится на два вида: качественное и количест­венное. Качественное описание предполагает фиксацию свойств изучаемо­го объекта, оно дает самое общее знание о нем. Количественное описание предполагает использование математики и числовую характеристику свойств, сторон и связей изучаемого объекта.

В научном исследовании наблюдение осуществляет две основные функции: обеспечение эмпирической информацией об объекте и проверку гипотез и теорий науки. Нередко наблюдение может играть и важную эв­ристическую роль, способствуя выдвижению новых идей.

Сравнение – это установление сходства и различия предметов и явле­ний действительности. В результате сравнения устанавливается то общее, что присуще нескольким объектам, а это ведет к познанию закона. Срав­ниваться должны лишь те объекты, между которыми может существовать объективная общность. Кроме того, сравнение должно осуществляться по наиболее важным, существенным признакам. Сравнение лежит в основе умозаключений по аналогии, которые играют большую роль: свойства из­вестных нам явлений могут быть распространены на неизвестные явления, имеющие между собой нечто общее.

Сравнение является не только элементарной операцией, применяемой в определённой области знания. В некоторых науках сравнение выросло до уровня основного метода. Например сравнительная анатомия, сравнительная эмбриология. Это указывает на все возрастающую роль сравнения в процессе научного познания.

Измерение исторически как метод развилось из операции сравнения, но в отличии от него является более мощным и универсальным познаватель­ным средством.

Измерение – процедура определения численного значения некоторой величины посредством сравнения с величиной, принятой за единицу изме­рения. Для того, чтобы измерить, необходимо наличие объекта измерения, единицы измерения, измерительного прибора, определенного метода из­мерения, наблюдателя.

Измерения бывают прямые и косвенные. При прямом измерении ре­зультат получается непосредственно из самого этого процесса. При кос­венном измерении искомая величина определяется математическим путём на основе знания других величин, получаемых прямым измерением. На­пример определение массы звезд, измерения в микромире. Измерение по­зволяет находить и формулировать эмпирические законы и в некоторых случаях служит источником формулирования научных теорий. В частно­сти, измерения атомных весов элементов явилось одной из предпосылок создания периодической системы Д.И. Менделеева, представляющей со­бой теорию свойств химических элементов. Знаменитые измерения Май-кельсоном скорости света впоследствии привели к коренной ломке усто­явшихся в физике представлений.

Важнейшим показателем качества измерения, его научной ценности является точность. Последняя зависит от качества и усердия ученого, от применяемых им методов, но главным образом от имеющихся измери­тельных приборов. Поэтому главными путями повышения точности изме­рения являются:

Совершенствование качества измерительных приборов, действующих
на основе некоторых утвердившихся принципов,

Создание приборов, действующих на основе новых принципов.
Измерение является одной из важнейших предпосылок применения в науке математических методов.

Чаще всего измерение представляет собой элементарный метод, кото­рый входит в качестве составной части в эксперимент.

Эксперимент – наиболее важный и сложный метод эмпирического познания. Под экспериментом понимается такой метод изучения объекта, когда исследователь активно воздействует на него путём создания искус­ственных условий, необходимых для выявления соответствующих свойств данного объекта.

Эксперимент предполагает использование наблюдения, сравнения и измерения как более элементарных методов исследования. Главная осо­бенность эксперимента во вмешательстве экспериментатора в течение естественных процессов, которое обусловливает активный характер данного метода познания.

Какие же преимущества вытекают из специфических особенностей эксперимента по сравнению с наблюдением?

В процессе эксперимента становится возможным изучение данного
явления в «чистом виде», т. е. исключаются различные побочные факторы,
затемняющие суть основного процесса.

Эксперимент позволяет исследовать свойства объектов действи­тельности в экстремальных условиях (при сверхнизких или сверхвысоких
температурах, при высочайшем давлении). Это может привести к неожи­данным эффектам, в результате чего обнаруживаются новые свойства объ­ектов. Таким методом были, например, открыты свойства сверхтекучести и
сверхпроводимости.

Важнейшим достоинством эксперимента является его повторяе­мость, причем условия его можно планомерно изменять.

Классификация экспериментов проводится по различным основаниям.

В зависимости от целей, можно выделить несколько видов экспери­мента:

- исследовательский – проводится в целях обнаружения у объекта не­
известных ранее свойств (классический пример – опыты Резерфорда по

рассеянию a-частиц, в результате которых была установлена планетарная
структура атома);

- проверочный – проводится для проверки тех или иных утверждений науки (примером проверочного эксперимента может служить проверка ги­потезы о существовании планеты Нептун);

- измерительный – проводится для получения точных значений тех или иных свойств объектов (например опытные плавки металлов, сплавов; опыты по исследованию прочности конструкций).

По характеру исследуемого объекта различаются физические, химические, биологические, психологические, социальные эксперименты.

По методу и результатам исследования эксперименты можно разделить на качественные и количественные. Первые из них скорее носят исследовательский, поисковый характер, вторые обеспечивают точное измерение всех существенных факторов, влияющих на ход изучаемого процесса.

Эксперимент любого вида может осуществляться как непосредствен­но с интересующим объектом, так и с его заместителем – моделью. Соот­ветственно эксперименты бывают натурные и модельные. Модельные используются в тех случаях когда эксперимент невозможен или нецелесообразен.

Наибольшее применение эксперимент получил в естествознании. Современная наука начиналась с экспериментов Г. Галилея. Од­нако в настоящее время все большее развитие он получает и в изучении общественных процессов. Такое распространение эксперимента во все большее число отраслей научного знания говорит о возрастающей важно­сти этого метода исследования. С его помощью решаются задачи по полу­чению значений свойств тех или иных объектов, проводится опытная про­верка гипотез и теорий, велико и эвристическое значение эксперимента в нахождении новых сторон изучаемых явлений. Эффективность экспери­мента возрастает и в связи с прогрессом экспериментальной техники. От­мечается и такая особенность: чем больше используется в науке экспери­мент, тем быстрее она развивается. Не случайно учебники эксперимен­тальных наук стареют много быстрее, чем наук описательных.

Наука не ограничивается эмпирическим уровнем исследования, она идет дальше, раскрывая сущностные связи и отношения в исследуемом объекте, которые, оформляясь в законе, познанном человеком, приобрета­ют определенную теоретическую форму.

На теоретическом уровне познания используются иные средства и ме­тоды познания. К методам теоретического исследования относятся: идеа­лизация, формализация, метод восхождения от абстрактного к конкретно­му, аксиоматический, мысленный эксперимент.

Метод восхождения от абстрактного к конкретному . Понятие «аб­страктное» употребляется в основном для характеристики человеческого знания. Под абстрактным понимается одностороннее, неполное знание, ко­гда выделены только те свойства, которые интересуют исследователя.

Понятие «конкретное» в философии может употребляться в двух смыслах: а) «конкретное» – сама действительность, взятая во всем много­образии свойств, связей и отношений; б) «конкретное» – обозначение мно­гогранного, всестороннего знания об объекте. Конкретное в этом смысле выступает как противоположность абстрактному знанию, т.е. знанию, бед­ному по содержанию, одностороннему.

В чем сущность метода восхождения от абстрактного к конкретному? Восхождение от абстрактного к конкретному есть всеобщая форма движе­ния познания. Согласно этому методу процесс познания разбивается на два относительно самостоятельных этапа. На первом этапе осуществляется пе­реход от чувственно-конкретного к его абстрактным определениям. Сам объект в процессе этой операции как бы «испаряется», превращаясь в со­вокупность зафиксированных мышлением абстракций, односторонних оп­ределений.

Второй этап процесса познания и есть собственно восхождение от аб­страктного к конкретному. Суть его состоит в том, что мысль движется от абстрактных определений объекта к всестороннему, многогранному зна­нию об объекте, к конкретному в познании. Следует отметить, что это две стороны одного процесса, которые обладают лишь относительной само­стоятельностью.

Идеализация – мысленное конструирование объектов, которые не су­ществуют в действительности. К таким идеальным объектам относятся, например, абсолютно черное тело, материальная точка, точечный электри­ческий заряд. Процесс конструирования идеального объекта обязательно предполагает абстрагирующую деятельность сознания. Так, говоря об аб­солютно черном теле, мы абстрагируемся от того факта, что все реальные тела обладают способностью отражать падающий на них свет. Для форми­рования идеальных объектов большое значение имеют и другие мысли­тельные операции. Это связано с тем, что при создании идеальных объек­тов мы должны достигнуть следующих целей:

Лишить реальные объекты некоторых присущих им свойств;
- мысленно наделить эти объекты определенными нереальными свойствами. Для этого необходим мысленный переход к предельному случаю в развитии какого-либо свойства и отбрасывание некоторых реальных свойств объектов.

Идеальные объекты играют в науке большую роль, они позволяют значительно упростить сложные системы, благодаря чему возникает воз­можность применять к ним математические методы исследования. Более того, наука знает немало примеров, когда исследование идеальных объек­тов привело к выдающимся открытиям (открытие Галилеем принципа инерции). Любая идеализация правомерна лишь в определенных пределах, она служит для научного решения только определенных проблем. Иначе применение идеализации может привести к некоторым заблуждениям. Только с учетом этого можно правильно оценить роль идеализации в по­знании.

Формализация – метод изучения самых разнообразных объектов пу­тем отображения их содержания и структуры в знаковой форме и исследо­вание логической структуры теории. Достоинство формализации заключа­ется в следующем:

Обеспечение полноты обозрения определённой области проблем, обобщенность подхода к их решению. Создаётся общий алгоритм решения проблем, например вычисления площадей различных фигур с помощью интегрального исчисления;

Использование специальной символики, введение которой обеспечи­вает краткость и четкость фиксации знания;

Приписывание отдельным символам или их системам определенных значений, что позволяет избежать многозначности терминов, которая свойственна естественным языкам. Поэтому при оперировании с формали­зованными системами рассуждения отличаются четкостью и строгостью, а выводы доказательностью;

Возможность формировать знаковые модели объектов и заменять изучение реальных вещей и процессов изучением этих моделей. Этим дос­тигается упрощение познавательных задач. У искусственных языков существует относительно большая независимость, самостоятельность знаковой формы по отношению к содержанию, поэтому в процессе формализации возможно временно отвлечься от содержания модели и исследовать лишь формальную сторону. Такое отвлечение от содержания может привести к парадоксальным, но поистине гениальным открытиям. Например, с помощью формализации было предсказано существование позитрона П. Дираком.

Аксиоматизация нашла широкое применение в математике и матема­тизированных науках.

Под аксиоматическим методом построения теорий понимается такая их организация, когда ряд утверждений вводится без доказательства, а все остальные выводятся из них по определенным логическим правилам. При­нимаемые без доказательства положения называются аксиомами или по­стулатами. Впервые этот метод был применен для построения элементар­ной геометрии Евклидом, затем он получил применение в различных нау­ках.

К аксиоматически построенной системе знания предъявляется ряд требований. Согласно требованию непротиворечивости в системе аксиом не должны быть выводимы одновременно какое-либо предложение и его отрицание. Согласно требованию полноты любое предложение, которое можно сформулировать в данной системе аксиом, можно в ней доказать или опровергнуть. Согласно требованию независимости аксиом любая из них не должна быть выводима из других аксиом.

В чем достоинства аксиоматического метода? Прежде всего аксиома­тизация науки требует точного определения используемых понятий и со­блюдения строгости выводов. В эмпирическом знании то и другое не дос­тигнуто, в силу чего применение аксиоматического метода требует про­гресса данной области знаний в этом отношении. Кроме того, аксиомати­зация упорядочивает знание, исключает из него ненужные элементы, уст­раняет двусмысленности и противоречия. Иначе говоря, аксиоматизация рационализирует организацию научного знания.

В настоящее время делаются попытки применения этого метода в не­математизированных науках: биологии, лингвистике, геологии.

Мысленный эксперимент осуществляется не с материальными объектами, а с идеальными копиями. Мысленный эксперимент выступает как идеальная форма реального эксперимента и может привести к важным открытиям. Именно мысленный эксперимент позволил Галилею открыть физический принцип инерции, легший в основу всей классической механики. Этот принцип не мог быть открыт ни в каком эксперименте с реальными объектами, в реально существующих средах.

К методам, применяемым как на эмпирическом, так и теоретическом уровнях исследования, относятся обобщение, абстрагирование, аналогия, анализ и синтез, индукция и дедукция, моделирование, исторический и ло­гический методы, математические методы.

Абстрагирование носит в умственной деятельности наиболее универ­сальный характер. Сущность этого метода состоит в мысленном отвлече­нии от несущественных свойств, связей и одновременном выделении од­ной или нескольких интересующих исследователя сторон изучаемого предмета. Процесс абстрагирования имеет двухступенчатый характер: от­деление существенного, выявления наиболее важного; реализация возможности абстрагирования, т. е. собственно акт абстракции или отвле­чения.

Результатом абстрагирования является образование различного рода абстракций – как отдельно взятых понятий, так и их систем. Следует отме­тить, что этот метод входит составной частью во все другие методы, более сложные по структуре.

Когда мы абстрагируем некоторое свойство или отношения ряда объ­ектов, то тем самым создаём основу для их объединения в единый класс. По отношению к индивидуальным признакам каждого из объектов, входя­щих в данный класс, объединяющий их признак выступает как общий.

Обобщение – метод, приём познания, в результате которого устанав­ливаются общие свойства и признаки объектов. Операция обобщения осу­ществляется как переход от частного или менее общего понятия и сужде­ния к более общему понятию или суждению. Например, такие понятия, как «сосна», «лиственница», «ель» являются первичными обобщениями, от ко­торых можно перейти к более общему понятию «хвойное дерево». Затем можно перейти к таким понятиям, как «дерево», «растение», «живой орга­низм».

Анализ – метод познания, содержанием которого является совокуп­ность приемов расчленения предмета на составляющие части с целью их всестороннего изучения.

Синтез – метод познания, содержанием которого является совокуп­ность приемов соединения отдельных частей предмета в единое целое.

Эти методы взаимно дополняют, обусловливают и сопровождают друг друга. Чтобы стал возможным анализ вещи, она должна быть зафиксиро­вана как целое, для чего необходимо ее синтетическое восприятие. И на­оборот, последнее предполагает ее последующее расчленение.

Анализ и синтез являются наиболее элементарными методами позна­ния, которые лежат в самом фундаменте человеческого мышления. Вместе с тем они являются и наиболее универсальными приемами, характерными для всех его уровней и форм.

Возможность анализа объекта в принципе безгранична, что логически следует из положения о неисчерпаемости материи. Однако всегда осуще­ствляется выбор элементарных составляющих объекта, определяемый це­лью исследования.

Анализ и синтез тесно взаимосвязаны с другими методами познания: экспериментом, моделированием, индукцией, дедукцией.

Индукция и дедукция . Разделение этих методов основано на выделе­нии двух типов умозаключений: дедуктивного и индуктивного. При де­дуктивном умозаключении делается вывод о некотором элементе множе­ства на основании знания общих свойств всего множества.

Все рыбы дышат жабрами.

Окунь – рыба

__________________________

Следовательно, окунь дышит жабрами.

Одной из посылок дедукции обязательно является общее суждение. Здесь наблюдается движение мысли от общего к частному. Такое движе­ние мысли очень часто применяется в научном исследозании. Так, Мак­свелл из нескольких уравнений, выражающих наиболее общие законы электродинамики, последовательно развернул полную теорию электромаг­нитного поля.

Особенно большое познавательное значение дедукции проявляется в том случае, когда в качестве общей посылки выступает новая научная ги­потеза. В этом случае дедукция является отправной точкой зарождения но­вой теоретической системы. Созданное таким путем знание определяет дальнейший ход эмпирических исследований и направляет построение но­вых индуктивных обобщений.

Следовательно, содержанием дедукции как метода познания является использование общих научных положений при исследовании конкретных явлений.

Индукция – умозаключение от частного к общему, когда на основании знания о части предметов класса делается вывод о классе в целом. Индук­ция как метод познания – совокупность познавательных операций, в ре­зультате которых осуществляется движение мысли от менее общих поло­жений к более общим. Таким образом, индукция и дедукция прямо проти­воположные направленности хода мысли. Непосредственной основой ин­дуктивного умозаключения является повторяемость явлений действитель­ности. Обнаруживая сходные черты у многих предметов определенного класса, мы делаем вывод о присущности этих черт всем предметам данно­го класса.

Выделяют следующие виды индукции:

- полная индукция, в которой общий вывод о классе предметов делает­ся на основании изучения всех предметов класса. Полная индукция даёт
достоверные выводы и может использоваться в качестве доказательства;

- неполная индукция, в которой общий вывод получается из посылок,
не охватывающих всех предметов класса. Различают три вида неполной
индукции:

Индукция через простое перечисление или популярная индукция, в которой общий вывод о классе предметов делается на том основании, что среди наблюдаемых фактов не встретилось ни одного, противоречащего обобщению;

Индукция через отбор фактов, осуществляется путём отбора их из общей массы по определённому принципу, уменьшающему вероятность случайных совпадений;

Научная индукция, в которой общий вывод о всех предметах класса
делается на основании знания необходимых признаков или причинных
связей части предметов класса. Научная индукция может давать не только
вероятные, но и достоверные выводы.

Методами научной индукции могут быть установлены причинные связи. Выделяются следующие каноны индукции (правила индуктивного исследования Бэкона-Милля):

Метод единственного сходства: если два или более случаев иссле­дуемого явления имеют общим лишь одно обстоятельство, а все остальные
обстоятельства различны, то это единственное сходное обстоятельство и
есть причина данного явления;

Метод единственного различия: если случаи, при которых явление
наступает или не наступает, различаются только в одном предшествующем обстоятельстве, а все другие обстоятельства тождественны, то это обстоятельство и есть причина данного явления;

Соединённый метод сходства и различия, представляющий собой
комбинацию двух первых методов;

Метод сопутствующих изменений: если изменение одного обстоя­тельства всегда вызывает изменение другого, то первое обстоятельство
есть причина второго;

Метод остатков: если известно, что причиной исследуемого явления
не служат необходимые для него обстоятельства, кроме одного, то это од­но обстоятельство и есть причина данного явления.

Привлекательность индукции состоит в тесной связи ее с фактами, с практикой. Она играет большую роль в научном исследовании – в выдви­жении гипотез, в открытии эмпирических законов, в процессе введения в науку новых понятий. Отмечая роль индукции в науке, Луи де Бройль пи­сал: «Индукция, поскольку она стремится избежать уже проторенных пу­тей, поскольку она неустранимо пытается раздвинуть уже существующие границы мысли, является истинным источником действительно научного прогресса» 1 .

Но индукция не может приводить к универсальным суждениям, в ко­торых выражаются закономерности. Индуктивные обобщения не могут осуществить переход от эмпирии к теории. Поэтому абсолютизировать роль индукции, как это делал Бэкон, в ущерб дедукции было бы неверно. Ф. Энгельс писал, что дедукция и индукция связаны между собой столь же необходимым образом, как анализ и синтез. Только во взаимной связи ка­ждый из них может в полной мере проявить свои достоинства. Дедукция является основным методом в математике, в теоретически развитых нау­ках, в эмпирических науках преобладают индуктивные выводы.

Исторический и логический методы тесно взаимосвязаны между со­бой. Они применяются при исследовании сложных развивающихся объек­тов. Сущность исторического метода состоит в том, что история развития изучаемого объекта воспроизводится во всей многогранности, с учётом всех законов и случайностей. Применяется он прежде всего для исследова­ния человеческой истории, но большую роль играет и в познании развития неживой и живой природы.

История объекта реконструируется логическим путем на основании изучения тех или иных следов прошлого, остатков прошлых эпох, запечатленных в материальных образованиях (природных или созданных человеком). Для исторического исследования характерна хронологическая после

________________

1 Бройль Л. По тропам науки. М., С. 178.

довательность рассмотрения материала, анализ этапов развития объектов исследования. С помощью исторического метода прослеживается вся эволюция объекта от его зарождения и до современного состояния, исследуются генетические отношения развивающегося объекта, выясняются движущия силы и условия развития объекта.

Содержание исторического метода раскрывается структурой исследования: 1) изучение «следов прошлого» как результатов исторических процессов; 2) сопоставление их с результатами современных процессов; 3) воссоздание событий прошлого в их пространственно-временных отношениях на основе интерпретации «следов прошлого» с помощью знания о современных процессах; 4) выделение основных этапов развития и причин перехода от одной стадии развития к другой.

Логический метод исследования – это воспроизведение в мышлении развивающегося объекта в форме исторической теории. При логическом исследовании отвлекаются от всех исторических случайностей, воспроиз­водя историю в общем виде, освобождённую от всего несущественного. Принцип единства исторического и логического требует, чтобы логика мысли следовала за историческим процессом. Это не значит, что мысль пассивна, наоборот, активность ее состоит в вычленении из истории суще­ственного, самой сути исторического процесса. Можно сказать, что исто­рический и логический методы познания не только отличны, но и в значи­тельной мере совпадают. Не случайно Ф. Энгельс отмечал, что логический метод есть, в сущности, тот же исторический, но освобожденный от исто­рической формы. Они взаимно дополняют друг друга.

Собственно теоретические методы научного познания

Общелогические методы

«Научна гипотеза

всегда выходит

за пределы фактов,

послуживших основой

для ее построения»

В.И.Вернадский

К собственно теоретическим методам научного познания причисляют аксиоматический, гипотетический и формализацию. Выделяют также методы, которые применяются как на эмпирическом так и на теоретическом уровнях научного познания это: общелогические методы (анализ, синтез, индукцию, дедукцию, аналогию), моделирование, классификация, абстрагирование, обобщение, исторический метод.

1. Собственно теоретические методы научного познания

Аксиоматический метод – способ исследования, который состоит в том, что некоторые утверждения (аксиомы, постулаты) принимаются без доказательств и затем по определенным логическим правилам из них выводятся остальные знания.

Гипотетический метод – способ исследования с использованием научной гипотезы, т.е. предположения о причине, которая вызывает данное следствие, или о существовании некоторого явления или предмета.

Разновидностью этого метода является гипотетико-дедуктивный способ исследования, сущность которого состоит в создании системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах.

В структуру гипотетико-дедуктивного метода входит:

1) выдвижение догадки (предположения) о причинах и закономерностях изучаемых явлений и предметов;

2) отбор из множества догадок наиболее вероятной, правдоподобной;

3) выведение из отобранного предположения (посылки) следствия (заключения) с использованием дедукции;

4) экспериментальная проверка следствий, выведенных из гипотезы.

Формализация – отображение явления или предмета в знаковой форме какого-либо искусственного языка (логики, математики, химии) и изучение этого явления или предмета путем операций с соответствующими знаками. Использование искусственного формализованного языка в научном исследовании позволяет устранить такие недостатки естественного языка, как многозначность, неточность, неопределенность. При формализации вместо рассуждений об объектах исследований оперируют со знаками (формулами). Путем операций формулами искусственных языков можно получать новые формулы, доказывать истинность какого-либо положения. Формализация является основой для алгоритмизации и программирования, без которых не может обойтись компьютеризация знания и процесса исследования.

Общелогические методы

Общелогическими методами являются анализ, синтез, индукция, дедукция и аналогия.

Анализ – это расчленение, разложение объекта исследования на составные части. Разновидностями анализа являются классификация и периодизация. Метод анализа используется как в реальной, так и в мыслительной деятельности.

Синтез – это соединение отдельных сторон, частей объекта исследования в единое целое. Результатом синтеза является совершенно новое образование, свойства которого есть результат их внутренней взаимосвязи и взаимозависимости.

Индукция – процесс выведения общего положения из наблюдения ряда частных 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 объекта. Неполная индукция, основанная на экспериментальных исследованиях и включающая теоретическое обоснование, называется научной индукцией . Выводы такой индукции часто носят вероятностный характер. При строгой постановке эксперимента, логической последовательности и строгости выводов она способна давать достоверное заключение.

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

В истории науки были попытки абсолютизировать значение в науке индуктивного метода (Ф.Бэкон) или дедуктивного метода (Р.Декарт), придать им универсальное значение. Но 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 явлением позволяет понять более сложное. Аналогия составляет основу моделирования.

Методы теоретического и эмпирического уровней научного познания

Кроме общелогических методов на теоретическом и эмпирическом уровнях научного познания используют также моделирование, классификацию, абстрагирование, обобщение, исторический метод.

Моделирование на теоретическом уровне научного познания делится на: эвристическое и знаковое. Математическое моделирование является важнейшей разновидностью знакового моделирования.

Эвристическое моделирование основано на общих представлениях и соображениях о реальных явлениях без использования строго фиксированных математических или иных знаковых систем. Такой анализ присущ любому исследованию на начальной его стадии. Эвристические модели применяются при изучении сложных систем, для которых затруднительно построение математической модели. В этих случаях на помощь исследователю приходит интуиция, накопленный опыт, умение формулировать те или иные ступени алгоритма решения задач. В вычислительном плане сложные алгоритмы заменяются упрощенными без всяких доказательств, на основании подсознательных решений. Эвристические модели часто называются сценариями явления. Они требуют многоэтапного подхода: сбора недостающей информации, многократного корректирования результатов.

В основе знакового моделирования лежит исследование явлений с помощью знаковых образований различной природы: схем, графиков, чертежей, формул, графов, математических уравнений, логических соотношений, записанных символами естественного или искусственного языков. Важнейшей формой знакового моделирования является математическое, под которым обычно понимают систему уравнений, описывающих протекание изучаемого процесса.

Математическая модель – это математическая абстракция, характеризующая биологический, физический, химический или какой-либо другой процесс. Математические модели при различной физической природе основаны на идентичности математического описания процессов, происходящих в них и в оригинале.

Математическое моделирование – метод исследования сложных процессов на основе широкой физической аналогии, когда модель и ее оригинал описываются тождественными уравнениями. Характерная особенность и достоинство данного метода – возможность применять его к отдельным участкам сложной системы, а также количественно исследовать явления, трудно поддающиеся изучению на физических моделях.

Математическое моделирование предполагает наличие полной картины знаний о физической природе изучаемого явления. Эта картина уточняется на основе специально поставленных экспериментов до степени, позволяющей охватить наиболее важные характерные свойства явлений. Математическое моделирование неразрывно связано с применением специального математического аппарата для решения поставленных задач. Существуют аналитические способы решения для получения изучаемых закономерностей в явном виде, численные – для получения количественных результатов при задании конкретных значений исходных данных, качественные – для нахождения отдельных свойств решения. Математическое моделирование условно можно разделить на три этапа:

1. алгоритм

   программа.

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. Одной из первых классификаций в биологии явилась классификация растительного и животного мира.

Абстрагирование – мысленное отвлечение от некоторых свойств и отношений изучаемого предмета и выделение интересующих исследователя свойств и отношений. Обычно при абстрагировании второстепенные свойства и связи исследуемого объекта отделяются от существенных свойств и связей. Выделяют два вида абстрагирования:

абстракция отождествления – результат выделения общих свойств и отношений изучаемых предметов, установления тождественного в них, абстрагирования от различий между ними, объединение предметов в особый класс;

изолирующая абстракция – результат выделения некоторых свойств и отношений, которые рассматриваются как самостоятельные предметы исследования.

В теории выделяют еще два вида абстракции: потенциальной осуществимости и актуальной бесконечности.

Обобщение – установление общих свойств и отношений предметов и явлений, определение общего понятия, в котором отражены существенные, основные признаки предметов или явлений данного класса. Вместе с тем обобщение может выражаться в выделении несущественных, а любых признаков предмета или явления. Этот метод научного исследования опирается на философские категории общего, особенного и единичного .

Исторический метод заключается в выявлении исторических фактов и на этой основе в таком мысленном воссоздании исторического процесса, при котором раскрывается логика его движения. Логический метод – это, по сути, логическое воспроизведение истории изучаемого объекта. При этом история освобождается от всего случайного, несущественного , т.е. это тот же исторический метод, но освобожденный от его исторической формы.