Глава 6. Методы и формы научного познания. 1 страница

Методология. Метод (гр. method) — это путь познания и преобразо-

вания какого-либо объекта, независимо от того, природное это тело, искусст-

венное устройство или же мысль. Метод всегда опирается на некоторую со-

вокупность ранее полученных общих знаний. Методология — это учение о

методах познания и исследования, проектирования и конструирования, пре-

образования объектов разного рода; это система принципов и способов орга-

низации и создания теорий, а также практической деятельности, включая

инженерную.

Методологию можно разделить на содержательную и формальную. Пер-

вая занимается проблемами структуры научного знания вообще и, особенно,

научных теорий. Она изучает вопросы возникновения научных теорий, их

функционирование в науке, а также их развитие. Для нее важно описать по-

нятийный базис науки и отдельных теорий, характер объяснения, структуру и

способы операций со знанием (методы). Она должна прояснить вопрос о том,

что же научно, а что ненаучно, какова роль практического и прикладного

знания в его связи с теоретическим, формы и виды деятельности, действий и

операций любого рода. Вторая занимается анализом языка науки, формаль-

ной стороной описания, объяснения и анализом формальных и формализо-

ванных методов, в том числе вопросов о том, как строить научную теорию,

при каких условиях она истинна, каковы типы систем знания в науке, какова

логика структуры научного знания.

Поскольку метод связан с предварительными знаниями, то методологию

обычно делят на две части: во-первых, учение об основных, исходных поня-

тиях и принципах познания и преобразования, и, во- вторых, учение о спо-

собах познания, исследования и преобразования объектов. Методологию

часто отождествляют с логикой научного исследования. На самом деле со-

держание методологии шире. Она включает в себя и логические методы ис-

следования, и исходные принципы познания и преобразования, и методики,

способы подготовки и проведения наблюдений, измерений и экспериментов,

проектирования, планирования и конструирования, а также пути формирова-

ния общих научных понятий, законов, принципов, целых научных теорий и

дисциплин. Фактически, методология — специализированная часть теории

познания и преобразования мира. Она — предмет особых забот ученых, ин-

женеров, проектировщиков. Английский философ XVII века Ф.Бэкон срав-

нил роль методологии с фонарем, освещающим дорогу путника в темноте.

В чем же особенности научного познания, инженерной деятельности и

проектирования в настоящее время?

1.
Значение знания, результатов и масштабов научных исследований,

проектов и инженерной деятельности настолько увеличились, что зачастую

являются государственными, а затраты на них сопоставимы с затратами

крупнейших отраслей экономики целых государств.

2.
Объем научных и инженерных знаний так возрос, что появилась по-

требность в их систематизации. А для этого нужна методология научного по-

знания и практики.

3.
Возрастает дифференциация науки и многообразие информации. Заме-

тим, что 90% ученых во всей истории человечества работали в ХХ веке, и

90% всей научной и научно-технической информации человечества добыто

тоже в XX веке, а ее рост идет по экспоненте. Это означает, что нужны новые

современные способы обработки, доступа, хранения и передачи информации.

В этой связи неоценимо значение банков данных и сетей связи типа Интер-

нета.

4.
Экологические и вообще глобальные проблемы современности требу-

ют от ученых и практиков особого, системного и оптимизационного мышле-

ния и подхода, поскольку здесь всюду речь идет о поведении сложных сис-

тем разного рода. Решение этих проблем — одна из задач научной методоло-

гии.

5.
В целом возрастает роль и значение синтеза научного знания, междис-

циплинарного взаимодействия, широты мышления ученых, инженеров, про-

ектировщиков и др. Важно также, чтобы науки не дублировали друг друга и

излагали бы свои основные положения и результаты в максимально сжатом

виде. Но это одна сторона дела. Другая заключается в том, что необходима

дальнейшая разработка способов приобретения и осмысления новых знаний

и эвристики, способов быстрого овладения ими. Синтез знаний возможен

лишь на основе каких-то общих представлений о мире и методах познания и

овладения миром. То есть, нужны более современная картина мира и новей-

шие методологии. Без этого синтез знаний неосуществим.

Значение научной методологии состоит еще и в том, что она позволяет:

— выяснить подлинно философскую основу научного познания и практики;

— произвести на этой основе систематизацию всего объема научного позна-

ния и знания;

— создать условия для разработки эффективных методов научных исследо-

ваний, методик, технологий проектирования и конструирования.

Существует проблема предмета научного исследования. Для научного

познания и методологии основными положениями являются: признание су-

ществования объекта исследования, наличия у него определенных аспектов,

интересующих нас в соответствии с нашими целями и задачами, и рассмот-

рение познания как отражения объекта субъектом познания посредством по-

нятий, суждений и умозаключений, включая специальные понятия науки,

модели, гипотезы, законы, принципы и теории разного рода.

Следует отметить и то, что во всех описываемых процессах исследова-

тель, проектировщик, практик имеют дело не столько с самими объектами,

сколько с их отражениями — своими восприятиями, показаниями приборов

или описаниями (информацией об объектах). В ходе логической обработки

фактов познания и конструируемых моделей исследователь, конструктор или

практик стремится понять и отобразить объективные связи между явлениями,

свойствами и характеристиками, в том числе те, которые недоступны непо-

средственному наблюдению. А это значит, что в ходе логической обработки

наблюдаемых фактов и моделей идеального порядка он должен конструиро-

вать понятия и логические структуры, соответствующие глубинным объек-

тивным сущностям и их связям. Такие понятия и структуры выражают внут-

реннюю сущность объектов, какими бы они ни были по природе. При этом

строятся схемы, чертежи, графики, натурные и теоретические модели, ис-

пользуется специальная символика, математические уравнения, компьютер-

ные отображения разного рода (“виртуальная реальность”) и др.

Рассмотрим в этой связи понятия субъекта и объекта познания. Субъект

— познающая и целенаправленно практически и теоретически действующая

сущность: человек, группа людей или общество в целом. Объект — та часть

материальной или идеальной действительности, которая почему-то интересу-

ет субъекта. В этой связи объектом может быть и отображение объекта ус-

ловным образом самим человеком, то есть слова, мысли, знаки, символы, их

системы разного рода.

Чтобы точнее выразить познаваемое или преобразуемое можно ввести

понятие «Предмета познания и преобразования». Предмет — это лишь опре-

деленный аспект объекта, на который направлено внимание и действие субъ-

екта. Им могут быть отдельные вещи и тела (например, атомы, химические

вещества, детали машин и разных устройств, процессы, технологии, они в

целом и их части, живые организмы и сообщества, а также их части, люди и

их сообщества и др., — вообще, — любые совокупности, включая идеальные

по природе, вроде слов, мыслей, образов и т.п.), либо отдельные свойства и

стороны (сопротивление, теплопроводность, реагентная способность, проч-

ность, совместимость и другие), наконец, их условное выражение в знании. В

этом смысле каждая наука имеет свой предмет исследования, как имеются и

предметы проектирования, моделирования и преобразования.

Чтобы все это могло происходить, необходимы средства познания и

преобразования. Надо четко понимать различие между предметом и средст-

вами подобной деятельности. Дело в том, что, приступая впервые к изучению

или преобразованию какого-либо объекта в определенном аспекте (то есть

предмета), мы вначале имеем или общие смутные представления о нем или

вовсе не имеем их. Пользуясь средствами научного познания и преобразова-

ния, мы получим в итоге более определенные количественное и качественное

представление о предмете.

Наиболее простой предмет научного познания и преобразования — это

отдельные явления, отдельные сущности, а также их различные свойства,

стороны. Средства их познания формируются за счет наших восприятий в

виде простых суждений, описывающих результаты наблюдений: “теплота

никогда не передается от менее нагретого тела к более нагретому”, “повыше-

ние температуры проводника увеличивает его электрическое сопротивление”

и т.д. Более сложный вопрос, каковы связи и отношения между явлениями и

свойствами. Средствами выражения первых служат эмпирические научные

понятия и модели, элементарные логические формы и простые математиче-

ские отношения типа больше, меньше, равно, пропорционально и др. Связи и

отношения, особенно сложные, выражаются при помощи теоретических по-

нятий и более сложных моделей, логических форм и сложных математиче-

ских уравнений. При помощи простых конструктов выражают эмпирические

законы и правила. При помощи более сложных — общетеоретические законы

и принципы науки, а также гипотезы и целые теории.

Одной из основных проблем методологии научного познания является

проблема источника знания, которая связана с вопросом, что считается пред-

метом научного знания и познания. Вопрос об источнике познания вообще

— предмет давних философских споров между эмпиризмом (Бэкон, Гоббс,

Локк и др.) и рационализмом (Декарт, Спиноза, Лейбниц и др.). Как известно

из теории познания, первое направление считало источником знания только

опыт, чувства (сенсуализм), которые и создают по их мысли основу для опи-

сания, второе — разум. Для первого критерий истинности — в опыте, для

второго — в разуме, в логичности, что неизбежно вело к выводу о существо-

вании у человека доопытных, врожденных идей — к так называемому “ап-

риоризму” (у Декарта и Канта). Оба направления — крайности. Вообще, во-

прос усложняется, когда предметом познания становятся мысли, фигуры ло-

гики, теоретическое знание. Налицо — знание о знании и познание знания. А

такое и в самом деле характерно для всего теоретического, в том числе фило-

софского, знания и познания. В этой связи различают науки, в которых пред-

мет познания — данные опыта (эмпирические науки), и такие, где этот пред-

мет дан уже в теоретической форме, обобщен, а деятельность целиком теоре-

тическая (как в логике, математике, в теоретической физике, философии и

др.). В процессе развития науки крайности обоих учений постепенно преодо-

левались, в каждом из них было свое рациональное зерно, что указывает на

необходимость диалектического подхода к процессу познания. Отсюда есте-

ственно сделать вывод о наличии двух источников научного знания. Один из

них лежит в основе эмпирических средств и методов исследования и преоб-

разования, он связан с обыденным знанием и знанием теоретическим, пред-

варительно освоенным (предпосылочным); второй — в основе теоретических

средств и методов исследования, он связан с логикой, математикой и фило-

софией. Оба они через деятельность уходят в практику или обращены к но-

вым, возникающим теориям.

В ходе развития науки стало также ясно, что в построении научного зна-

ния данные опыта играют исходную роль. Опыт, однако, ведущая сила

“опытных” наук и практики. Заслуга эмпиризма и сенсуализма в том, что они

выдвинули опыт в качестве источника знания. Но эмпиризм абсолютизиро-

вал опыт в качестве источника знания, игнорировал теоретическое познание.

В итоге и роль философии в развитии научного познания эмпиризмом была

сведена до нуля, а значение чувственной ступени познания непомерно разду-

то. Рационализм обратил внимание на теоретический источник знания, но

повторил методологическую ошибку эмпириков. Заметим, что привержен-

ность эмпиризму или рационализму — это не вопрос истории: эти взгляды

вновь и вновь воспроизводятся и сегодня в научной и инженерной среде.

Современная методология не стремиться противопоставить их друг дру-

гу и не абсолютизировать каждый из них, так как на самом деле они взаимо-

связаны и взаимно дополнительны. Они образуют две ступени, два уровня

познания и деятельности — эмпирический и теоретический. Даже в случае

простейшего эмпирического исследования — наблюдения — необходимо

иметь сознательно поставленные цели и задачи после того, как осмыслено

наличие познавательной или практической проблемы, надо осмыслить также

результаты наблюдения и действий на основе теоретических понятий и пред-

ставлений. В истории науки ими часто были не только обыденные и практи-

ческие обобщения и выводы, но и философские идеи. В результате примене-

ния особых научных методов, полученные в опыте знания, формулируются

более точно и строго в научных понятиях и терминах в рамках определенной

концепции. Следовательно, даже при чисто эмпирическом исследовании

нельзя обойтись без определенных форм логического мышления и теорети-

ческих конструкт, что указывает на взаимосвязь опыта и теории.

Напротив, в теоретическом познании существует правило избегать не-

наблюдаемое, опираться на факты наблюдения, измерений и эксперимента.

Но все же в методологии науки и сегодня нет единого понимания того, какие

научные знания относить к эмпирическим, а какие — к теоретическим знани-

ям. Так, многие исследователи, связывая понятие эмпирического только с

чувственным содержанием опыта, слишком сужают его содержание, расши-

ряя тем самым непомерно область теоретического и его смысл. При этом до-

пускаются две ошибки: не учитывают, что термины “эмпирический” и “тео-

ретический” относятся к знаниям, а любые знания всегда выражаются в ло-

гико-теоретических формах. Или же не принимается во внимание, что сами

знания по происхождению могут быть двух видов — эмпирические и теоре-

тические.

Чтобы правильно понять особенности эмпирического и теоретического

знания, надо учесть, что первое есть знание о явлении, а второе — о сущно-

сти явления. Однако и это не решает вопрос до конца, так как некоторые яв-

ления могут познаваться и теоретически, а некоторые сущности — эмпири-

чески.

Эмпирический и теоретический уровни исследования можно понять как

две противоположности, присущие научному познанию. Одна из них исходит

из наиболее общего частного и конкретного научного знания — базисного

эмпирического знания. Другая же — из наиболее общего теоретического

знания, связанного с обобщающей научной картиной мира. При этом, чтобы

их рассматривать как противоположности, следует отвлечься от способов

получения базовых знаний. Тогда эмпирическое исследование состоит в пе-

реходе от частного к общему, а теоретическое — от общего к частному, то

есть в конкретизации общего научного знания.

В процессе научного познания и преобразования обе противоположно-

сти находятся в противоречии, ведущем в конечном счете к новым знаниям и

объектам разного рода. Так, данные опыта, возникая в известном смысле не-

зависимо от теории и, тем самым, как бы противопоставляя себя ей, рано или

поздно охватываются теорией и становятся знаниями, выводимыми из нее.

Научные теории, возникая на своей особой теоретической основе, строятся

относительно самостоятельно, вне жесткой и однозначной зависимости от

эмпирических знаний, но подчиняются им и контролируются ими.

Важнейшей проблемой познания является проблема истинности науки.

Критерием истинности здесь является практика, опыт. Они могут рассматри-

ваться в трех аспектах:

— проверка истинности теоретических положений в наблюдениях, измере-

ниях и эксперименте;

— внедрение научных и инженерных открытий и изобретений;

— проверка на практике любых положений науки, технического знания и

технологии (в том числе и наиболее общих).

Непосредственно в научном познании наиболее часто применяется пер-

вый из этих критериев. Однако относительно окончательным критерием ис-

тины является последний, практический. При этом сама практика исторична.

Подтверждение в эксперименте — еще не абсолютный критерий истины.

Сам эксперимент нуждается в проверке при помощи первого и третьего кри-

териев, так что почти всегда прибегают, если это возможно, к перепроверке

эксперимента новыми экспериментами.

В XX веке методология и логика науки складывалась в целом в само-

стоятельную научную дисциплину. Помимо общенаучных методов, о кото-

рых мы и будем дальше в основном говорить, существуют и частонаучные

методы и методики. О них идет речь при изучении частных научных дисцип-

лин. При этом методология практической деятельности оформилась в особую

ветвь — праксеологию (от греческого “праксис” — практика).

Эмпирические методы. К методам эмпирического исследования в нау-

ке и технике относятся, наряду с некоторыми другими, наблюдение, сравне-

ние, измерение и эксперимент.

Под наблюдением понимается систематическое и целенаправленное вос-

приятие интересующего нас почему-то объекта: вещи, явления, свойства, со-

стояния, аспектов целого — как материальной, так и идеальной природы. Это

наиболее простой метод, выступающий, как правило, в составе других эмпи-

рических методов, хотя в ряде наук он выступает самостоятельно или в роли

главного (как в наблюдении погоды, в наблюдательной астрономии и др.).

Изобретение телескопа позволило человеку распространить наблюдение на

ранее недоступную область мегамира, создание микроскопа ознаменовало

вторжение в микромир. Рентгеновский аппарат, радиолокатор, генератор

ультразвука и много других технических средств наблюдения привели к не-

виданному росту научной и практической ценности этого метода исследова-

ния. Существуют также способы и методики самонаблюдения и самоконтро-

ля (в психологии, медицине, физкультуре и спорте и др.).

Само понятие наблюдения в теории познания обобщенно выступает в

форме понятия “созерцания”, оно связано с категориями деятельности и ак-

тивности субъекта.

Чтобы быть плодотворным и продуктивным, наблюдение должно удов-

летворять следующим требованиям:

— быть преднамеренным, то есть вестись для решения вполне определенных

задач в рамках общей цели (целей) научной деятельности и практики;

— планомерным, то есть состоять из наблюдений, идущих по определенному

плану, схеме, вытекающих из характера объекта, а также целей и задач ис-

следования;

— целенаправленным, то есть фиксировать внимание наблюдателя лишь на

интересующих его объектах и не останавливаться на тех, которые выпадают

из задач наблюдения. Наблюдение, направленное на восприятие отдельных

деталей, сторон, аспектов, частей объекта называют фиксирующим, а охваты-

вающее целое при условии повторного наблюдения (возвратного) — флук-

туирующим. Соединение этих видов наблюдения в итоге и дает целостную

картину объекта;

— быть активным, то есть таким, когда наблюдатель целенаправленно ищет

нужные для его задач объекты среди некоторого их множества, рассматрива-

ет отдельные интересующие его стороны свойства, аспекты этих объектов,

опираясь при этом на запас собственных знаний, опыта и навыков;

— систематическим, то есть таким, когда наблюдатель ведет свое наблюде-

ние непрерывно, а не случайно и спорадически (как при простом созерца-

нии), по определенной, продуманной заранее схеме, в разнообразных или же

строго оговоренных условиях.

Наблюдение как метод научного познания и практики дает нам факты в

форме совокупности эмпирических утверждений об объектах. Эти факты об-

разуют первичную информацию об объектах познания и изучения. Заметим,

что в самой действительности никаких фактов нет: она просто существует.

Факты — в головах людей. Описание научных фактов происходит на основе

определенного научного языка, идей, картин мира, теорий, гипотез и моде-

лей. Именно они и определяют первичную схематизацию представления о

данном объекте. Собственно, именно при таких условиях и возникает “объ-

ект науки” (который не надо путать с объектом самой действительности, так

как второй есть теоретическое описание первого!).

Многие ученые специально развивали у себя способность к наблюде-

нию, то есть наблюдательность. Ч.Дарвин говорил, что он обязан своими ус-

пехами тому, что усиленно развивал в себе это качество.

Сравнение — это один из наиболее распространенных и универсальных

методов познания. Известный афоризм: “Все познается в сравнении” — луч-

шее тому доказательство. Сравнением называют установление сходства (то-

ждества) и различия предметов и явлений разного рода, их сторон и др., во-

обще — объектов исследования. В результате сравнения устанавливается то

общее, что присуще двум и более объектам — в данный момент или в их ис-

тории. В науках исторического характера сравнение было развито до уровня

основного метода исследования, который получил название сравнительно-

исторического. Выявление общего, повторяющегося в явлениях, как извест-

но, — ступень на пути к познанию закономерного.

Для того, чтобы сравнение было плодотворным, оно должно удовлетво-

рять двум основным требованиям: сравниваться должны лишь такие стороны

и аспекты, объекты в целом, между которыми существует объективная общ-

ность; сравнение должно идти по наиболее важным, существенным в данной

исследовательской или другой задаче признакам. Сравнение по несущест-

венным признакам может привести лишь к заблуждениям и ошибкам. В этой

связи надо осторожно относиться к умозаключениям “по аналогии”. Францу-

зы даже говорят, что “сравнение — не доказательство! ”.

Интересующие исследователя, инженера, конструктора объекты могут

сравниваться или непосредственно или опосредованно — через третий объ-

ект. В первом случае получают качественные оценки типа: больше — мень-

ше, светлее — темнее, выше — ниже, ближе — дальше и др. Правда, и здесь

можно получить простейшие количественные характеристики: “выше в два

раза”, “тяжелее в два раза” и др. Когда же имеется еще и третий объект в ро-

ли эталона, мерки, масштаба, то получают особо ценные и более точные ко-

личественные характеристики. Такое сравнение через посредствующий объ-

ект называю измерением. Сравнение подготавливает основу и для ряда тео-

ретических методов. Само оно опирается часто на умозаключения по анало-

гии, о которых мы будем говорить дальше.

Измерение исторически развивалось из наблюдений и сравнения. Одна-

ко в отличие от простого сравнения оно более результативно и точно. Совре-

менное естествознание, начало которому было положено Леонардо да Винчи,

Галилеем и Ньтоном. Своим расцветом обязано применению измерений.

Именно Галилей провозгласил принцип количественного подхода к явлени-

ям, согласно которому описание физических явлений должно опираться на

величины, имеющие количественную меру — число. Он говорил, что книга

природы написана на языке математики. Инженерия, проектирование и кон-

струирование в своих методах продолжают эту же линию. Мы будем здесь

рассматривать измерение в отличие от других авторов, объединяющих изме-

рение с экспериментом, как самостоятельный метод.

Измерение — это процедура определения численного значения некото-

рой характеристики объекта посредством сравнения ее с единицей измере-

ния, принятой как стандарт данным исследователем или всеми учеными и

практиками. Как известно, существуют международные и национальные

единицы измерения основных характеристик различных классов объектов,

такие как час, метр, грамм, вольт, бит и др.; день, пуд, фунт, верста, миля и

др. Измерение предполагает наличие следующих основных элементов: объ-

екта измерения, единицы измерения, то есть масштаба, мерки, эталона; изме-

рительного устройства; метода измерения; наблюдателя.

Измерения бывают прямые и косвенные. При прямом измерении резуль-

тат получается непосредственно из самого процесса измерения (например,

используя меры длины, времени, веса и т.д.). При косвенном измерении ис-

комая величина определяется математическим путем на основе других вели-

чин, полученных ранее прямым измерением. Так получают, например,

удельный вес, площадь и объем тел правильной формы, скорость и ускорение

тела, мощность и др.

Измерение позволяет находить и формулировать эмпирические законы и

фундаментальные мировые константы. В связи с этим оно может служить ис-

точником формирования даже целых научных теорий. Так, многолетние из-

мерения движения планет Тихо де Браге позволили потом Кеплеру создать

обобщения в виде известных трех эмпирических законов движения планет.

Измерение атомных весов в химии явилось одной из основ формулирования

Менделеевым своего знаменитого периодического закона в химии и т.п. Из-

мерение дает не только точные количественные сведения о действительно-

сти, но и позволяет вносить новые качественные соображения в теорию. Так

произошло в итоге с измерением скорости света Майкельсоном в ходе разви-

тия Эйнштейновской теории относительности. Примеры можно продолжить.

Важнейшим показателем ценности измерения является его точность.

Благодаря ей могут быть открыты факты, которые не согласуются с ныне

существующими теориями. В свое время, например, отклонения в величине