Научное познание есть процесс, т.е. развивающаяся система знания, которая включает в себя два основных уровня - эмпирический и теоретический.
На эмпирическом уровне преобладает живое созерцание (чувственное познание), рациональный момент и его формы (суждения, понятия и др.) здесь присутствуют, но имеют подчиненное значение. Поэтому исследуемый объект отражается преимущественно со стороны своих внешних связей и проявлений, доступных живому созерцанию и выражающих внутренние отношения. Сбор фактов, их первичное обобщение, описание наблюдаемых и экспериментальных данных, их систематизация, классификация - характерные признаки эмпирического познания. Эмпирическое, опытное исследование направлено непосредственно (без промежуточных звеньев) на свой объект. Оно осваивает его с помощью таких приемов и средств, как описание, сравнение, измерение, наблюдение, эксперимент, анализ, индукция, а его важнейшим элементом является факт.
Эмпирическое знание имеет сложную структуру и можно выделить по меньшей мере два подуровня: наблюдений и эмпирических фактов .
Данные наблюдения содержат первичную информацию, которую мы получаем непосредственно в процессе наблюдения за объектом. Эта информация дана в особой форме – в форме непосредственных чувственных данных субъекта наблюдения, которые фиксируются в форме протоколов наблюдения. Протоколы наблюдения выражают информацию, получаемую наблюдателем, в языковой форме. В протоколах указывается кто осуществляет наблюдение, с помощью каких приборов, даются характеристики прибора. Это не случайно поскольку в данных наблюдений наряду с объективной информацией о явлениях содержится некоторый пласт субъективной информации, зависящий от условий наблюдения, приборов и т.д. Приборы могут давать ошибки, поэтому данные наблюдения еще не являются достоверным знанием. Базисом теории являются эмпирические факты. В отличии от данных наблюдения – это всегда достоверная, объективная информация; это такое описание явлений и связей м/у ними, где сняты субъективные наслоения. Поэтому переход от наблюдений к фактам сложный процесс. Этот процесс предполагает следующие познавательные операции. (1) рациональную обработку данных наблюдения и поиск в них устойчивого содержания. Для формирования факта необходимо сравнить наблюдения выделить повторяющиеся, устранить случайные и с погрешностью. (2) для установления факта необходимо истолкование выявляемого в наблюдениях инвариантного содержания. В процессе такого истолкования широко используются ранее полученные теоретические знания. В формировании факта участвуют знания, которые проверены независимо от теории, а факты дают стимул для образования новых теоретических знаний, которые в свою очередь, если они достоверны, могут снова участвовать в формировании новейших фактов, и т.п.
Методы научно-эмпирического исследования.
Наблюдение - целенаправленное пассивное изучение предметов, опирающееся в основном на данные органов чувств. Наблюдение может быть непосредственным и опосредованным различными приборами и другими техническими устройствами. Важным моментом наблюдения является интерпретация его результатов - расшифровка показаний приборов и т. п.
Эксперимент - активное и целенаправленное вмешательство в протекание изучаемого процесса, соответствующее изменение исследуемого объекта или его воспроизведение в специально созданных и контролируемых условиях. Виды (типы) экспериментов весьма разнообразны. Так, по своим функциям выделяют исследовательские (поисковые), проверочные (контрольные), воспроизводящие эксперименты. По характеру объектов различают физические, химические, биологические, социальные и т. п. Существуют эксперименты качественные и количественные. Широкое распространение в современной науке получил мысленный эксперимент.
Сравнение - познавательная операция, выявляющая сходство или различие объектов. Оно имеет смысл только в совокупности однородных предметов, образующих класс. Сравнение предметов в классе осуществляется по признакам, существенным для данного рассмотрения.
Описание - познавательная операция, состоящая в фиксировании результатов опыта (наблюдения или эксперимента) с помощью определенных систем обозначения, принятых в науке.
Измерение - совокупность действий, выполняемых при помощи определенных средств с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерения.
Конечная цель исследований – объяснить совокупность фактов, выявить причины фактов. Причина – это явление, которое в определенных условиях порождает другое явление, называемое следствием. Следствие – это явление, порождаемое причиной. Под этими явлениями понимается: (1) событие, существование или не существование предметов и т.д. (наличие вирусов в организме – причина заболевания), (2) взаимодействия предметов и изменения этих предметов, (3) взаимодействие противоположных сторон предмета и изменения, происходящие в данном предмете в результате этого взаимодействия.
Эмпирический - это такой уровень знания, содержание которого получено из опыта (наблюдение, измерение, эксперимент). На этом уровне знание фиксирует качества и свойства изучаемого предмета, доступного чувственному созерцанию.
Данные наблюдений и экспериментов образуют эмпирическую основу теоретического исследования. Необходимость в такого рода сведениях подчас выступает причиной разделения наук на экспериментальные и теоретические, хотя, конечно, на практике нельзя добиться положения, когда из экспериментальных дисциплин начисто будет устранена теория, а из теоретических изъято всякое упоминание об эксперименте. На эмпирическом уровне научного знания в результате непосредственного контакта с реальностью ученые получают знания об определенных событиях, выявляют свойства интересующих их объектов или процессов, фиксируют отношения, устанавливают эмпирические закономерности.
На эмпирическом уровне знания существует определенная совокупность общих представлений о мире (о причинности, устойчивости событий и т. д.). Эти представления воспринимаются как очевидные и не выступают предметом специальных исследований. Тем не менее, они существуют, и рано или поздно меняются и на эмпирическом уровне.
Эмпирический и теоретический уровни научного знания органически связаны между собой. Теоретический уровень существует не сам по себе, а опирается на данные эмпирического уровня. Но существенно то, что и эмпирическое знание неотрывно от теоретических представлений; оно обязательно погружено в определенный теоретический контекст.
Для знаний, полученных на эмпирическом уровне, характерно то, что они являются результатом непосредственного контакта с живой реальностью в наблюдении или эксперименте. На этом уровне мы получаем знания об определенных событиях, выявляем свойства интересующих нас объектов или процессов, фиксируем отношения и, наконец, устанавливаем эмпирические закономерности.
Над эмпирическим уровнем науки всегда надстраивается теоретический уровень.
Итак, в структуре научного знания выделяются два существенно различных, но взаимосвязанных уровня: эмпирический и теоретический
Но чтобы адекватно описать локальную область знания, этих двух уровней оказывается недостаточно. Необходимо выделить часто не фиксируемый, но очень существенный уровень структуры научного знания - уровень философских предпосылок, содержащий общие представления о действительности и процессе познания, выраженные в системе философских понятии.
1. Методы эмпирического исследования.
Эмпирический уровень научного познания характеризуется непосредственным исследованием реально существующих, чувственно воспринимаемых объектов. На этом уровне осуществляется процесс накопления информации об исследуемых объектах, явлениях путем проведения наблюдений, выполнения разнообразных измерений, поставки экспериментов. Здесь производится также первичная систематизация получаемых фактических данных в виде таблиц, схем, графиков и т. п. Кроме того, уже на втором уровне научного познания – как следствие обобщения научных фактов – возможно формулирование некоторых эмпирических закономерностей.
Наблюдение - целенаправленное пассивное изучение предметов, опирающееся в основном на данные органов чувств. В ходе наблюдения мы получаем знания не только о внешних сторонах объекта познания, но и о его существенных свойствах и отношениях.
Наблюдение может быть непосредственным и опосредованным различными приборами и другими техническими устройствами. По мере развития науки оно становится все более сложным и опосредованным. Основные требования к научному наблюдению: однозначность замысла; возможность контроля путем либо повторного наблюдения, либо с помощью других методов. Важным моментом наблюдения является интерпретация его результатов, расшифровка показаний приборов.
Эксперимент - активное и целенаправленное вмешательство в протекание изучаемого процесса, соответствующее изменение исследуемого объекта или его воспроизведение в специально созданных и контролируемых условиях, определяемых целями эксперимента. В ходе эксперимента изучаемый объект изолируется от влияния побочных, затемняющих его сущность обстоятельств и представляется в «чистом виде».
Основные особенности эксперимента:
* более активное отношение к объекту исследования, вплоть до его изменения и преобразования;
* возможность контроля за поведением объекта и проверки результатов;
* многократная воспроизводимость изучаемого объекта по желанию исследователя;
* возможность обнаружения таких свойств, которые не наблюдаются в естественных условиях.
Сравнение - познавательная операция, выявляющая сходство или различие объектов, их тождество. Сравнение имеет смысл только в совокупности однородных предметов, образующих класс. Оно осуществляется по признакам, существенным для данного рассмотрения. При этом предметы, сравниваемые по одному признаку, могут быть несравнимы по другому.
Сравнение, как общий прием познания, является основой такого логического приема, как аналогия, и служит исходным пунктом сравнительно-исторического метода. Его предназначение заключается в выявлении общего и особенного в познании различных ступеней развития одного и того же явления или разных сосуществующих явлений.
Описание - познавательная операция, состоящая в фиксировании результатов опыта (наблюдения или эксперимента) с помощью определенных систем обозначения, принятых в науке. Это один из важных этапов исследования, учитывающий конкретные данные эксперимента и исследования в целом. Описание близко к объяснению при переходе к теоретическому исследованию объекта в науке.
Измерение - совокупность действий, выполняемых при помощи определенных средств с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерения.
Следует подчеркнуть, что методы эмпирического исследования никогда не реализуются «вслепую», а всегда «теоретически нагружены», направляются определенными концептуальными идеями.
Вы также можете найти интересующую информацию в научном поисковике Otvety.Online. Воспользуйтесь формой поиска:
Еще по теме Формы и методы эмпирического уровня научного познания.:
- 30. Формы научного познания: проблема, гипотеза, теория. Эмпирический и теоретический уровни научного познания, их взаимосвязь.
- Научное познание, его виды, уровни и формы. Общенаучные методы научного познания.
- Формы и методы теоретического уровня научного познания.
- 53. Эмпирический и теоретический уровни научного познания, их взаимосвязь.
- КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ.ЭМПИРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ.
- 33. Структура и основные характеристики познавательного процесса. Эмпирический и теоретический уровни научного познания.
Познание - это специфический вид деятельности человека, направленный на постижение окружающего мира и самого себя в этом мире. Одним из уровней научного познания является эмпирический. Эмпирический уровень научного познания характеризуется непосредственным исследованием реально существующих, чувственно воспринимаемых объектов. Особая роль эмпирии в науке заключается в том, что только на этом уровне исследования мы имеем дело с непосредственным взаимодействием человека с изучаемыми природными или социальными объектами.
Здесь преобладает живое созерцание (чувственное познание), рациональный момент и его формы (суждения, понятия и др.) здесь присутствуют, но имеют подчиненное значение. Поэтому исследуемый объект отражается преимущественно со стороны своих внешних связей и проявлений, доступных живому созерцанию и выражающих внутренние отношения. На этом уровне осуществляется процесс накопления информации об исследуемых объектах, явлениях путем проведения наблюдений, выполнения разнообразных измерений, поставки экспериментов. Здесь производится также первичная систематизация получаемых фактических данных в виде таблиц, схем, графиков и т. п. Кроме того, уже на эмпирической уровне уровне научного познания - как следствие обобщения научных фактов - возможно формулирование некоторых эмпирических закономерностей.
Различают следующие виды форм научного познания: общелогические. К ним относятся понятия, суждения, умозаключения; локально-логические. К ним относятся научные идеи, гипотезы, теории, законы.
Понятие - это мысль, отражающая имущественные и необходимые признаки предмета или явления. Понятия бывают: общими, единичными, конкретными, абстрактными, относительными, абсолютными и др. Общие понятия связаны с некоторым множеством предметов или явлений, единичные относятся только к одному, конкретные - к конкретным предметам или явлениям, абстрактные - к отдельно взятым их признакам, относительные понятия всегда представляются попарно, а абсолютные - не содержат парных отношений.
Суждение - это мысль, в которой содержится утверждение или отрицание чего-либо посредством связи понятий. Суждения бывают утвердительными и отрицательными, общими и частными, условными и разделительными и т.д.
Умозаключение - это процесс мышления, соединяющий последовательность двух или более суждений, в результате чего появляется новое суждение. По существу умозаключение является выводом, который делает возможным переход от мышления к практическим действиям. Умозаключения бывают двух видов:
Более высокая степень научного знания находит свое выражение, как отмечалось, в локально-логических формах. При этом процесс познания идет от научной идеи к гипотезе, превращаясь впоследствии в закон или теорию.
Закон - это необходимые, существенные, устойчивые, повторяющиеся отношения между явлениями в природе и обществе. Закон отражает общие связи и отношения, присущие всем явлениям данного рода, класса.
Закон носит объективный характер и существует независимо от сознания людей. Познание законов составляет главную задачу науки и выступает основой преобразования людьми природы и общества.
Билет 40. Объект эмпирического познания. Соотношение понятий «объект эмпирического познания», «чувственно_ воспринимаемая вещь», «вещь в себе».
Эмпирический уровень научного знания - производная от деятельности рассудка.
Рассудок - начальный этап мышления, ориентированный на переработку информации о чувственных объектах и действующий по заданным схемам, алгоритмам, шаблонам и правилам. Его важнейшая функция - различение чего-то, либо обобщение (низшая форма мышления).
СТРУКТУРА ЭМПИРИЧЕСКОГО ЗНАНИЯ
1. Механизм работы эмпирического уровня обеспечивается рассудком. Рассудок - исходный уровень мышления, на котором оперирование абстракциями происходит в пределах неизменной схемы, заданного шаблона, жесткого стандарта. Это способность последовательно и ясно рассуждать, правильно строить свои мысли, четко классифицировать, строго систематизировать факты. Здесь сознательно отвлекаются от развития, взаимосвязи вещей и выражающих их понятий, рассматривая их как нечто устойчивое, неизменное. Главная функция рассудка - расчленение и исчисление. Мышление в целом невозможно без рассудка, он необходим всегда, но его абсолютизация неизбежно ведет к метафизике. Рассудок - это обыденное повседневное житейское мышление или то, что часто называют здравым смыслом. Логика рассудка - формальная логика, которая изучает структуру высказываний и доказательств, обращая основное внимание на форму «готового» знания, а не на его содержание и развитие. Деятельность рассудка заключается в применении к материалу чувственно полученных данных таких операций, как абстрагирование, анализ, сравнение, обобщение, индукция, выдвижение гипотез, эмпирических законов, дедуктивное выведение из них проверяемых следствий, их обоснование или опровержение и т. д.
2. Предметная сфера эмпирического уровня. Для понимания природы эмпирического уровня научного познания необходимо вслед за А. Эйнштейном различать по крайней мере три качественно различных типа предметов:
1) вещи сами по себе (объекты);
2) их представление (репрезентация) в чувственных данных (чувственные объекты);
3) эмпирические (абстрактные) объекты.
Можно сказать: эмпирический объект суть сторона, аспект чувственного объекта, а последний, в свою очередь, - аспект, сторона «вещи в себе». Таким образом, эмпирическое знание, будучи непосредственно множеством высказываний об эмпирических объектах, представляет собой абстракцию третьей ступени по отношению к миру «вещей в себе».
Механизм работы:
1. Вещи сами по себе.
2. Фильтр 1: целевая установка сознания (практическая или познавательная). Целевая установка выполняет роль своеобразного фильтра, механизма отбора важной, значимой для «Я» сенсорной информации, получаемой в процессе воздействия объекта на чувственные анализаторы. Чувственные объекты - результат «видения» сознанием «вещей в себе», а не просто «смотрения» на них.
3. Чувственные образы вещей.
4. Фильтр 2: количество фильтров, а в результате и активность и конструктивность сознания здесь (по сравнению со вторым шагом) резко возрастают. Такими фильтрами на эмпирическом уровне научного познания являются:
а) структуры языка;
б) накопленный запас эмпирического знания;
в) интерпретативный потенциал разума (в частности, господствующих научных теорий) и т.п.
ЕСЛИ НУЖНО: (5. Протокольные предложения, т.е. единичные эмпирические высказывания (с квантором существования или без). Их содержанием является дискурсная фиксация результатов единичных наблюдений; при составлении таких протоколов фиксируется точное время и место наблюдения. Как известно, наука - это в высшей степени целенаправленная и организованная когнитивная деятельность. Наблюдения и эксперименты осуществляются в ней отнюдь не случайно, не бессистемно, а в подавляющем большинстве случаев вполне целенаправленно - для подтверждения или опровержения какой-то идеи, гипотезы. Поэтому говорить о «чистых», незаинтересованных, немотивированных, неангажированных какой-либо теорией наблюдениях и, соответственно, протоколах наблюдения в развитой науке не приходится. Для современной философии науки - это очевидное положение.
6. Более высоким уровнем 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.
В понимании природы факта в современной методологии науки выделяются две крайние тенденции: фактуализм и теоретизм. Если первый подчеркивает независимость и автономность фактов по отношению к различным теориям, то второй, напротив, утверждает, что факты полностью зависят от теории и при смене теорий происходит изменение всего фактуального базиса науки. Верное решение проблемы состоит в том, что научный факт, обладая теоретической нагрузкой, относительно независим от теории, поскольку в своей основе он детерминирован материальной действительностью.
Структура научного факта: в структуре научного факта выделяют три элемента:
Предложение («лингвистический компонент» факта);
Соединенный с предложением чувственный образ («перцептивный компонент»);
Третья часть - приборы, инструменты и практические действия, навыки, используемые для получения соответствующего чувственного образа («материально-практический компонент»). Например, тот факт, что железо плавится при температуре 1530 С°, включает в себя соответствующее предложение, чувственный образ жидкого металла, термометры и оборудование для плавки металла. Легко понять, что факт не является лишь предложением или некоторым реальным положением дел, если задаться вопросом о том, как передать данный факт людям иной культуры, скажем, древним египтянам или грекам гомеровской эпохи. Совершенно недостаточно (если вообще возможно) перевести на их язык предложение «Железо плавится при температуре 1530 С°». Они его просто не поймут, а если бы и поняли, то отнеслись бы к нему как к некоторой гипотезе или теоретической спекуляции. Данный факт может стать фактом только в той культуре, которая обладает соответствующей технологией и практическими навыками, нужными для воспроизведения данного факта.
7. Третьим, еще более высоким уровнем эмпирического знания являются эмпирические законы различных видов (функциональные, причинные, структурные, динамические, статистические и т. д.). Научные законы - это особый вид отношений между событиями, состояниями или свойствами, для которых характерно временное или пространственное постоянство (мерность). Так же, как и факты, законы имеют характер общих (универсальных или статистических) высказываний с квантором общности: «Все тела при нагревании расширяются», «Все металлы - электропроводны», «Все планеты вращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам» и т. д. и т. п.. Научные эмпирические законы (как и факты) являются результатом гипотетических обобщений - индукции через перечисление, элиминативной индукции, индукции как обратной дедукции, подтверждающей индукции. Поскольку индуктивное восхождение от частного к общему, как правило, является неоднозначным выводом и способно дать в заключение только предположительное, вероятностное знание, постольку эмпирическое знание само по себе является в принципе гипотетическим.
8. Наиболее общим уровнем существования эмпирического научного знания являются так называемые феноменологические теории, которые представляют собой логически организованное множество эмпирических законов (феноменологическая термодинамика, небесная механика Кеплера и др.). Являясь высшей формой логической организации эмпирического научного знания, феноменологические теории, тем не менее, и по характеру своего происхождения, и по возможностям обоснования остаются гипотетическим, предположительным знанием. И это связано с тем, что индукция, то есть обоснование общего знания с помощью частного (данных наблюдения и эксперимента), не имеет доказательной логической силы, а в лучшем случае - только подтверждающую.)
Научное познание можно разделить на два уровня: теоретический и эмпирический. Первый основывается на умозаключениях, второй - на опытах и взаимодействии с исследуемым объектом. Несмотря на различную природу, эти методы обладают одинаково большим значением для развития науки.
Эмпирические исследования
В основе эмпирического познания лежит непосредственное практическое взаимодействие исследователя и изучаемого им объекта. Оно состоит из экспериментов и наблюдений. Эмпирическое и теоретическое познание противоположны - в случае с теоретическими исследованиями человек обходится лишь собственными представлениями о предмете. Как правило, такой способ является уделом гуманитарных наук.
Эмпирические же исследования не могут обойтись без приборов и приборных установок. Это средства, связанные с организацией наблюдений и экспериментов, но помимо них есть еще и понятийные средства. Их используют в качестве специального научного языка. Он обладает сложной организацией. Эмпирическое и теоретическое познание ориентированы на исследование явлений и возникающих между ними зависимостей. Проводя эксперименты, человек может выявить объективный закон. Этому также способствует изучение явлений и их корреляции.
Эмпирические методы познания
Согласно научному представлению эмпирическое и теоретическое познание состоит из нескольких методов. Это совокупность шагов, необходимых для решения определенной задачи (в данном случае речь идет о выявлении неизвестных прежде закономерностей). Первый эмпирический метод — это наблюдение. Оно представляет собой целенаправленное исследование предметов, которое в первую очередь опирается на различные органы чувств (восприятия, ощущения, представления).
На своем начальном этапе наблюдение дает представление о внешних характеристиках объекта познания. Однако конечная цель этого заключается в определении более глубоких и внутренних свойств предмета. Распространенное заблуждение заключается в идее о том, что научное наблюдение представляет собой пассивное далеко не так.
Наблюдение
Эмпирическое наблюдение отличается детальным характером. Оно может быть как непосредственным, так и опосредованным разными техническими устройствами и приборами (например, фотокамерой, телескопом, микроскопом и т. д.). По мере развития науки наблюдение становится все более комплексным и сложным. У этого метода есть несколько исключительных качеств: объективность, определенность и однозначность замысла. При использовании приборов дополнительную роль играет расшифровка их показаний.
В социальных и гуманитарных науках эмпирическое и теоретическое познание приживается неоднородно. Наблюдение в этих дисциплинах отличается особенной сложностью. Оно становится зависимым от личности исследователя, его принципов и жизненных установок, а также степени заинтересованности в предмете.
Наблюдение не может осуществляться без определенной концепции или идеи. Оно должно основываться на некой гипотезе и регистрировать определенные факты (при этом показательными будут только связанные между собой и репрезентативные факты).
Теоретические и эмпирические исследования отличаются друг от друга в деталях. Например, у наблюдения есть свои конкретные функции, которые не характерны для других методов познания. В первую очередь это обеспечение человека информацией, без которой невозможно дальнейшее исследование и выдвижение гипотез. Наблюдение - это топливо, на котором работает мышление. Без новых фактов и впечатлений не будет и новых знаний. Кроме того, именно с помощью наблюдения можно сопоставить и проверить истинность результатов предварительных теоретических исследований.
Эксперимент
Разные между собой теоретические и эмпирические методы познания отличаются еще и степенью своего вмешательства в изучаемый процесс. Человек может наблюдать за ним строго со стороны, а может проанализировать его свойства на собственном опыте. Эту функцию осуществляет один из эмпирических методов познания - эксперимент. По важности и вкладу в итоговый результат исследований он ничуть не уступает наблюдению.
Эксперимент — это не только целенаправленное и активное вмешательство человека в протекание исследуемого процесса, но и его изменение, а также воспроизведение в специально подготовленных условиях. Данный метод познания требует гораздо больше усилий, чем наблюдение. Во время эксперимента объект изучения изолируется от любого постороннего влияния. Создается чистая и незамутненная среда. Условия эксперимента полностью задаются и контролируются. Поэтому этот метод, с одной стороны, соответствует естественным законам природы, а с другой стороны, отличается искусственной, определенной человеком сущностью.
Структура эксперимента
Все теоретические и эмпирические методы имеют определенную идейную нагрузку. Не является исключением и эксперимент, который осуществляется в несколько стадий. В первую очередь происходят планирование и пошаговое построение (определяются цель, средства, тип и т. д.). Затем наступает этап осуществления эксперимента. При этом он происходит под совершенным контролем человека. По завершении активной фазы наступает очередь интерпретации результатов.
И эмпирическое, и теоретическое познание отличается определенной структурой. Для того чтобы состоялся эксперимент, требуются сами экспериментаторы, объект эксперимента, приборы и другое необходимое оборудование, методика и гипотеза, которая подтверждается или опровергается.
Приборы и установки
С каждым годом научные исследования становятся все сложнее. Им требуется все более современная техника, которая позволяет изучать то, что недоступно простым человеческим органам чувств. Если раньше ученые ограничивались собственным зрением и слухом, то теперь в их распоряжении есть невиданные прежде экспериментальные установки.
В ходе использования прибора он может оказать негативное воздействие на изучаемый объект. По этой причине результат эксперимента иногда расходится с его первоначальными целями. Некоторые исследователи пытаются нарочно достичь таких результатов. В науке подобный процесс называется рандомизацией. Если эксперимент принимает случайный характер, то его последствия становятся дополнительным объектом анализа. Возможность рандомизации — это еще одна черта, которой отличается эмпирическое и теоретическое познание.
Сравнение, описание и измерение
Сравнение - третий эмпирический метод познания. Эта операция позволяет выявлять различия и сходства объектов. Эмпирический, теоретический анализ не может осуществляться без глубоких знаний о предмете. В свою очередь, многие факты начинают играть новыми красками, после того как исследователь сопоставляет их с другой известной ему фактурой. Сравнение объектов проводится в рамках признаков, существенных для конкретного эксперимента. При этом предметы, которые сопоставляются по одной черте, могут быть несравнимыми по другим своим характеристикам. Данный эмпирический прием основывается на аналогии. Он лежит в основе важного для науки
Методы эмпирического и теоретического познания могут комбинироваться между собой. Но почти никогда исследование не обходится без описания. Эта познавательная операция фиксирует результаты ранее проведенного опыта. Для описания используются научные системы обозначения: графики, схемы, рисунки, диаграммы, таблицы и т. д.
Последний эмпирический метод познания - измерение. Оно осуществляется посредством специальных средств. Измерение необходимо для определения числового значения искомой измеряемой величины. Такая операция обязательно проводится согласно принятым в науке строгим алгоритмам и правилам.
Теоретическое познание
В науке теоретическое и эмпирическое знание имеет разные фундаментальные опоры. В первом случае это отстраненное использование рациональных методов и логических процедур, а во втором - прямое взаимодействие с объектом. Теоретическое познание использует интеллектуальные абстракции. Одним из важнейших его методов является формализация - отображение знания в символическом и знаковом виде.
На первом этапе выражения мышления используется привычный человеческий язык. Он отличается сложностью и постоянной изменчивостью, из-за чего не может быть универсальным научным инструментом. Следующая ступень формализации связана с созданием формализованных (искусственных) языков. У них есть конкретное предназначение - строгое и точное выражение знания, которого нельзя достичь с помощью естественной речи. Такая система символов может принимать формат формул. Он очень популярен в математике и других где нельзя обойтись без цифр.
С помощью символики человек исключает неоднозначное понимание записи, делает ее короче и яснее для дальнейшего использования. Без быстроты и простоты в применении своих инструментов не может обойтись ни одно исследование, а значит, и все научное познание. Эмпирическое и теоретическое изучение одинаково нуждается в формализации, но именно на теоретическом уровне она принимает исключительно важное и фундаментальное значение.
Искусственный язык, созданный в узких научных рамках, становится универсальным средством обмена мыслей и коммуникации специалистов. В этом заключается принципиальная задача методологии и логики. Эти науки необходимы для передачи информации в понятном, систематизированном виде, избавленном от недостатков естественного языка.
Значение формализации
Формализация позволяет уточнять, анализировать, разъяснять и определять понятия. Эмпирический и теоретический уровни познания не могут обойтись без них, поэтому система искусственных символов всегда играла и будет играть большую роль в науке. Обыденные и выражаемые в разговорном языке понятия кажутся очевидными и ясными. Однако в силу своей неоднозначности и неопределенности они не подходят для научных исследований.
Особенно важна формализация при анализе предполагаемых доказательств. Последовательность формул, основанных на специализированных правилах, отличается необходимой для науки точностью и строгостью. Кроме того, формализация необходима для программирования, алгоритмизации и компьютеризации знаний.
Аксиоматический метод
Еще один метод теоретического исследования - аксиоматический метод. Он является удобным способом дедуктивного выражения научных гипотез. Теоретические и эмпирические науки невозможно представить без терминов. Очень часто они возникают благодаря построению аксиом. Например, в эвклидовой геометрии в свое время были сформулированы основополагающие термины угла, прямой, точки, плоскости и т. д.
В рамках теоретического познания ученые формулируют аксиомы - постулаты, которые не требуют доказательства и являются исходными утверждениями для дальнейшего построения теорий. Примером такого положения может послужить идея о том, что целое всегда больше части. С помощью аксиом строится система вывода новых терминов. Следуя правилам теоретического познания, ученый может из ограниченного числа постулатов получить уникальные теоремы. В то же время намного эффективнее применяется для преподавания и классификации, чем для открытия новых закономерностей.
Гипотетико-дедуктивный метод
Хотя теоретические, эмпирические научные методы отличаются друг от друга, они часто используются совместно. Примером такого применения является С помощью него строятся новые системы тесно переплетенных гипотез. Ни их основе выводятся новые утверждения, касающиеся эмпирических, экспериментально доказанных фактов. Метод выведения заключения из архаичных гипотез называется дедукцией. Этот термин многим знаком благодаря романам о Шерлоке Холмсе. Действительно, популярный литературный персонаж в своих расследованиях часто пользуется дедуктивным методом, с помощью которого из множества разрозненных фактов строит стройную картину преступления.
В науке действует такая же система. У подобного способа теоретического познания есть своя четкая структура. В первую очередь происходит ознакомление с фактурой. Затем выдвигаются предположения о закономерностях и причинах изучаемого явления. Для этого используются всевозможные логические приемы. Догадки оцениваются согласно своей вероятности (из этого вороха выбирается наиболее вероятная). Все гипотезы проверяются на непротиворечивость логике и совместимость с основными научными принципами (например, законами физиками). Из предположения выводятся следствия, которые затем проверяются путем эксперимента. Гипотетико-дедуктивный метод - это не столько способ нового открытия, сколько метод обоснования научных знаний. Этим теоретическим инструментом пользовались такие великие умы, как Ньютон и Галилей.
Эмпирическое познание, или чувственное, или живое созерцание - это сам процесс познания, включающий в себя три взаимосвязанные формы:
1. ощущение - отражение в сознании человека отдельных сторон, свойств предметов, непосредственное воздействие их на органы чувств;
2. восприятие - целостный образ предмета, непосредственно данный в живом созерцании совокупности всех своих сторон, синтез данных ощущений;
3. представление - обобщенный чувственно-наглядный образ предмета, воздействовавшего на органы чувств в прошлом, но не воспринимаемого в данный момент.
Эмпирическое исследование осуществляется при помощи наблюдения, эксперимента и измерения.
Наблюдение – присутствует не только при реальном контакте с объектом, но и в нашем воображении (знаковое наблюдение – чтение, математика).
Наблюдения: прямые (объект доступен) и косвенные (объект не доступен, доступны только его следы и т.п., которые он оставил).
Апробация (лат.) – одобрение (оно не от слова «проба»).
Измерение: прямое (измерение длины), косвенное (времени, температуры; температура – энергия движения молекул).
Измерение в науке проводится многократно. Так как все величины будут разные в измерении. Каждый конкретный результат – среднее значение (также считается погрешность).
Эксперимент – активное воздействие на объект. Задача: поиск (не знаем, что будет) или проверяем уже существующую гипотезу.
ВОПРОС
ДОПОЛНИТЕЛЬНО
ЭМПИРИЧЕСКИЕ ФОРМЫ И МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ.
Существуют способы структурирования информации, применяемые в исследованной ситуации (описание, сравнение и измерение):
О – описание – представление эмпирических данных в качественных терминах. Используются нарративные методы (повествовательные) и естественный язык. Обязательным требованием к описанию является однозначность и определенность.
С – сравнение – представление эмпирических данных в терминах, отражающих различную степень выраженности. Данная операция выполнима даже если нет точного эталона для сопоставления. Значение сравнения состоит в том, что позволяет упорядочить предметную область без введения четкой единицы измерения.
И – измерение – осуществляемое по определенным правилам операция приписывания количественных характеристик изучаемых объектов, свойствам или отношениям. Способы измерения: прямое и косвенное. В косвенном измерении результат достигается с помощью вычислений, на основании зависимостей между величинами. Арифметизация и ранжирование – это не измерение. Требование к измерению: инвариантность относительно средств измерения, объективность измерения. Требование объективности означает, что исследователь должен сформулировать достаточную для решения степень точности.
Н – наблюдение – исследование ситуации целенаправленного восприятия предметов, явлений и процессов. Структура наблюдений: субъект, объект, условия и обстоятельства (время, место…).
Классификация наблюдений:
1. прямое и косвенное (характер наблюдаемого объекта);
2. непосредственное и опосредованное (с инструментами и без);
3. сплошное и выборочное (по критериям или нет);
4. по времени (непрерывное и прерывистое);
5. нейтральное или преображающее (наблюдатель может влиять на условия наблюдения, преображающее наблюдательское вмешательство возможно только в условия, а не в структуру или поведение объекта)
Особенности наблюдения:
1. Активность субъекта;
2. Теоретическая нагруженность (проявляется даже при отборе объектов наблюдения);
3. Организованность (планирование).
Проблема объективности результатов наблюдения – необходимо добиваться возможной степени независимости (в данных условиях) от различной степени искажения. Первичные результаты наблюдения могут квалифицироваться как научный факт только после интерпретации (допущения и цели исследования).
Э – эксперимент – исследование ситуации изучения объекта в специально создаваемых и контролируемых условиях. Цель воздействия на объект в условиях эксперимента – достичь возможного уровня управления процесса. Структура эксперимента повторяет структуру наблюдения.
Классификация эксперимента:
1. По целям:
a) констатирующий;
b) решающий;
c) контролирующий;
d) поисковый и т.д.
2. По количеству меняющихся условий:
a) однофакторный;
b) многофакторный.
3. Активный и регистрирующий (пассивный)
Если все состояния и факторы назвать переменными, то независимыми называют то множество, которым управляют, а зависимыми – те, что меняются при варьировании независимых элементов – это однофакторный.
В настоящее время более распространены многофакторные эксперименты, в которых независимые переменные варьируются как комплекс. Затем результаты подвергают статистическому анализу, где каждый фактор оценивается по результатам серии опытов (впервые в 1925 году). В таких экспериментах эффективность зависит от концептуальной организации исследования.
Существуют абстракция, в которой представлены отражение и логика экспериментальных исследований:
1. Абсолютная стабильность условий
2. Воспроизводимость
3. Полное отражение в эксперименте той естественной ситуации, абстракцией которого является эксперимент.
Чем более реальный эксперимент соответствует идеалу, тем выше его валидность (действенность).
М – моделирование – под моделью в научном познании понимается такая мысленно представляемая или материально реализованная система, в которой отображаемый объект исследования способен заполнить заменить его таким образом, что его изучение дает новую информацию об этом объекте.
Осознание научной значимости моделирования происходит во 2-й половине XX века в связи с возникновением кибернетики как научного знания.
Данный метод применяется, когда взаимодействие с объектом неэффективно, либо затруднено, либо вообще невозможно (медико-биологические испытания, дорогостоящее оборудование и т.д.).
5 этапов моделирования:
1. Построение модели как воссоздание необходимых параметров (выбор зависит от цели исследования)
2. Изучение модели (детальность)
3. Экстраполяция (перенос) на область знаний об исходном объекте
4. Интерпретация (оценка)
5. Логический аспект (основа) – аналогия является вероятностной, а не дедуктивной.
Т.к. аналогия не дедуктивна, необходимо соблюдать условия:
1. все переносимые признаки должны быть существенными
2. их количество должно быть достаточным
Роль моделирования двояка, т.к. оно является и объектом, и средством исследования одновременно.
Классификация моделей:
1. По субстракту:
a) механическая;
b) географическая;
c) теплофизическая и т.д.
2. По моделируемому аспекту:
a) структурная;
b) функциональная.
3. По виду сходства с оригиналом и моделью:
a) физическое;
b) изоморфное (когда устанавливается соответствие о существенном свойстве);
c) аналоговое (способ воспроизведения объектов, когда модель и объект отличны, а математически описываются одинаково);
d) квазианалоговое (когда различается математическое описание модели и объекта, но эквивалентны относительно результатов).
Функции моделей в научном познании:
1. Обобщающая. Модель может стать адекватной формой для представления знаний, т.е. представлять самостоятельную теоретическую ценность.
2. Эвристическая. Моделирование способно стать основанием для выдвижения новых гипотез, особенно если результаты моделирования не будут совпадать с эмпирическими результатами.
3. Трансляционная. Состоит в переносе концептуальных схем или форм из одной области в другую.
4. Прагматическая. Состоит в улучшении форм представления знаний.
5. Интерпретирующая. Моделирование как средство интерпретации связывает эмпирический и теоретический уровни исследования. С одной стороны, модель может быть средством истолковании теории, с другой стороны – истолкования фактов.