Метод как способ познания явлений

Метод познания

Нау́чный ме́тод — совокупность основных способов получения новых знаний и методов решения задач в рамках любой науки.

Метод включает в себя способы исследования феноменов, систематизацию, корректировку новых и полученных ранее знаний. Умозаключения и выводы делаются с помощью правил и принципов рассуждения на основе эмпирических (наблюдаемых и измеряемых) данных об объекте [1] . Базой получения данных являются наблюдения и эксперименты. Для объяснения наблюдаемых фактов выдвигаются гипотезы и строятся теории, на основании которых формулируются выводы и предположения. Полученные прогнозы проверяются экспериментом или сбором новых фактов. [2] .

Важной стороной научного метода, его неотъемлемой частью для любой науки, является требование объективности, исключающее субъективное толкование результатов. Не должны приниматься на веру какие-либо утверждения, даже если они исходят от авторитетных учёных. Для обеспечения независимой проверки проводится документирование наблюдений, обеспечивается доступность для других учёных всех исходных данных, методик и результатов исследований. Это позволяет не только получить дополнительное подтверждение путём воспроизведения экспериментов, но и критически оценить степень адекватности (валидности) экспериментов и результатов по отношению к проверяемой теории.

Содержание

История

Отдельные части научного метода применялись ещё философами древней Греции. Ими были разработаны правила логики и принципы ведения спора, вершиной которых стала софистика. Сократу приписывают высказывание о том, что в споре рождается истина. Однако целью софистов была не столько научная истина, сколько победа в судебных процессах, где формализм превышал любой другой подход. При этом выводам, полученным в результате рассуждений, отдавалось предпочтение по сравнению с наблюдаемой практикой. Знаменитым примером является утверждение, что быстроногий Ахиллес никогда не догонит черепаху.

В XX веке была сформулирована гипотетически-дедуктивная модель научного метода [3] (более подробно это рассмотрено ниже), состоящая в последовательном применении следующих шагов:

1. Используйте опыт: Рассмотрите проблему и попытайтесь осмыслить её. Найдите известные ранее объяснения. Если это новая для вас проблема, переходите к шагу 2.
2. Сформулируйте предположение: Если ничего из известного не подходит, попробуйте сформулировать объяснение, изложите его кому-то другому или в своих записях.
3. Сделайте выводы из предположения: Если предположение (шаг 2) истинно, какие из него следствия, выводы, прогнозы можно сделать по правилам логики?
4. Проверка: Найдите факты, противоречащие каждому из этих выводов, с тем чтобы опровергнуть гипотезу (шаг 2) . Использование выводов (шаг 3) в качестве доказательств гипотезы (шаг 2) является логической ошибкой. Эта ошибка называется «подтверждение следствием» (англ.Affirming the consequent , греч. Επιβεβαίωση του επομένου )

Около тысячи лет назад Ибн аль-Хайсам продемонстрировал важность 1-го и 4-го шагов. Галилей в трактате «Беседы и математические обоснования двух новых наук, касающихся механики и законов падения» (1638) также показал важность 4-го шага (называемого также эксперимент) [4] . Шаги метода можно выполнять по порядку — 1, 2, 3, 4. Если по итогам шага 4 выводы из шага 3 выдержали проверку, можно продолжить и перейти снова к 3-му, затем 4-му, 1-му и так далее шагам. Но если итоги проверки из шага 4 показали ложность прогнозов из шага 3, следует вернуться к шагу 2 и попытаться сформулировать новую гипотезу («новый шаг 2»), на шаге 3 обосновать на основе гипотезы новые предположения («новый шаг 3»), проверить их на шаге 4 и так далее.

Следует заметить, что научный метод никогда не сможет абсолютно верифицировать (доказать истинность) гипотезы (шаг 2). Он может лишь опровергнуть гипотезу — доказать её ложность.

Виды научного метода

Теоретический научный метод

Теории

Тео́рия (греч. θεωρία, «рассмотрение, исследование») — система знаний, обладающая предсказательной силой в отношении какого-либо явления. Теории формулируются, разрабатываются и проверяются в соответствии с научным методом.

Стандартный метод проверки теорий — прямая экспериментальная проверка («эксперимент — критерий истины»). Однако часто теорию нельзя проверить прямым экспериментом (например, теорию о возникновении жизни на Земле), либо такая проверка слишком сложна или затратна (макроэкономические и социальные теории), и поэтому теории часто проверяются не прямым экспериментом, а по наличию предсказательной силы — то есть если из неё следуют неизвестные/незамеченные ранее события, и при пристальном наблюдении эти события обнаруживаются, то предсказательная сила присутствует.

Гипотезы

Гипо́теза (от др.-греч. ὑπόθεσις — «основание», «предположение») — недоказанное утверждение, предположение или догадка.

Как правило, гипотеза высказывается на основе ряда подтверждающих её наблюдений (примеров) и поэтому выглядит правдоподобно. Гипотезу впоследствии или доказывают, превращая её в установленный факт (см. теорема, теория), или же опровергают (например, указывая контрпример), переводя в разряд ложных утверждений.

Недоказанная и неопровергнутая гипотеза называется открытой проблемой.

Научные законы

Зако́н — вербальное и/или математически сформулированное утверждение, которое описывает соотношения, связи между различными научными понятиями, предложенное в качестве объяснения фактов и признанное на данном этапе научным сообществом согласующимся с данными. Непроверенное научное утверждение называют гипотезой.

Научное моделирование

Практический научный метод

Эксперименты

Экспериме́нт (от лат. experimentum — проба, опыт) в научном методе — набор действий и наблюдений, выполняемых для проверки (истинности или ложности) гипотезы или научного исследования причинных связей между феноменами. Эксперимент является краеугольным камнем эмпирического подхода к знанию. Критерий Поппера выдвигает возможность постановки эксперимента в качестве главного отличия научной теории от псевдонаучной.

Эксперимент делится на следующие этапы:

• Сбор информации;
• Наблюдение явления;
• Анализ;
• Выработка гипотезы, чтобы объяснить явление;
• Разработка теории, объясняющей феномен, основанный на предположениях, в более широком плане.

Научные исследования

Научное исследование — процесс изучения, эксперимента, концептуализации и проверки теории, связанный с получением научных знаний.

Виды научных исследований: Фундаментальное исследование, предпринятое главным образом, чтобы производить новые знания независимо от перспектив применения. Прикладное исследование.

Наблюдения

Измерения

Истина и предубеждение

В XX веке некоторые исследователи, в частности Людвик Флек (1896—1961), отметили необходимость более тщательной оценки результатов проверки опытом, поскольку полученный результат может оказаться под влиянием наших предубеждений. Следовательно, необходимо быть более точным при описании условий и результатов проведения эксперимента.

Выдающийся российский учёный, М.В. Ломоносов, придерживался мнения, что вера и наука дополняют друг друга: [5]

«Правда и вера суть две сестры родные, дочери одного всевышнего родителя, никогда в распрю между собой прийти не могут, разве кто из некоторого тщеславия и показания собственного мудрствования восклеплет.»

Сейчас предположение о божественном вмешательстве автоматически выводит теорию, использовавшую такое предположение, за пределы науки, потому что такое предположение является в принципе непроверяемым и неопровергаемым (нарушение критерия Поппера). В то же время, связанные с религией личные убеждения учёных являются наиболее сложными для преодоления. В своей научной работе они вынуждены искать причины явлений исключительно в естественной области, без опоры на сверхъестественное. Как заметил академик Виталий Лазаревич Гинзбург, [6]

«Во всех известных мне случаях верующие физики и астрономы в своих научных работах ни словом не упоминают о Боге. Занимаясь конкретной научной деятельностью, верующий, по сути дела, забывает о Боге. »

Не менее антинаучной может быть и предубеждённость атеиста. Примером несовместимости подобной предубеждённости и научного метода является сессия ВАСХНИЛ 1948 года, в результате которой генетика в СССР была почти уничтожена и биологическая наука отброшена назад на десятки лет. Один из основных тезисов «мичуринских» биологов во главе с T.Д. Лысенко против генетики состоял в том, что основоположники классической теории наследственности Мендель, Вайсман и Морган якобы вследствие своего религиозного идеализма создали неправильную идеалистическую теорию вместо правильной материалистической: [7]

Как мы отмечали ранее, столкновение материалистического и идеалистического мировоззрений в биологической науке имело место на протяжении всей ее истории… Для нас совершенно ясно, что основные положения менделизма-морганизма ложны. Они не отражают действительности живой природы и являют собой образец метафизики и идеализма… Истинную идеологическую подоплеку морганистской генетики хорошо (невзначай для наших морганистов) вскрыл физик Э. Шредингер. В своей книге «Что такое жизнь с точки зрения физики?», одобрительно излагая хромосомную вейсманистскую теорию, он пришел к ряду философских выводов. Вот основной из них: «…личная индивидуальная душа равна вездесущей, всепостигающей, вечной душе». Это свое главное заключение Шредингер считает «…наибольшим из того, что может дать биолог, пытающийся одним ударом доказать и существование бога и бессмертие души».

Даже без религии простая убеждённость в чём-либо на основе предыдущего опыта или знаний может изменять интерпретацию результатов наблюдения. Человек, имеющий определённое убеждение касательно некоего явления, часто склонен воспринимать факты в качестве доказательств своей веры уже только потому, что они ей прямо не противоречат. При анализе может оказаться, что предмет веры является лишь частным случаем более общих явлений (например, Корпускулярно-волновая теория считает частными случаями предшествовавшие представления о свете в форме частиц или волн) или вообще не связан с предметом наблюдения (например, концепция Теплорода в отношении температуры).

Критика научного метода

Ряд постпозитивистов в своих трудах во 2-й половине XX века сделали попытку применить критерии научного метода к самой модели науки на историческом материале реальных открытий. В результате появилась критика этого метода, которая, по мнению постпозитивистов, указывает на расхождение между методологией научного метода и реальным развитием научных идей.

Томас Кун считает, что научное знание развивается скачкообразно. Научная революция происходит тогда, когда учёные обнаруживают аномалии, которые невозможно объяснить при помощи старой парадигмы, в рамках которой до этого момента происходил научный прогресс. Развитие науки соответствует смене «психологических парадигм», взглядов на научную проблему, порождающих новые гипотезы и теории. Кун относит методы, которые влияют на переход от одной парадигмы к другой, в область психологии. [8]

Имре Лакатос считал, что сформулированный Поппером принцип фальсификации имеет некоторые недостатки:

Догматический фальсификационист, в соответствии со своими правилами, должен отнести даже самые значительные научные теории к метафизике, где нет места рациональной дискуссии — если исходить из критериев рациональности, сводящихся к доказательствам и опровержениям, — поскольку метафизические теории не являются ни доказуемыми, ни опровержимыми. Таким образом, критерий демаркации догматического фальсификациониста оказывается в высшей степени антитеоретическим. [9]

Также одним из существенных недостатков, который мешает рассмотреть развитие науки как систему, опирающуюся на какие-то единые методы, — является существование гипотез ad hoc. Это один из защитных механизмов, к помощи которого прибегают научные и ненаучные теории. С помощью этих гипотез становится невозможным опровержение ни одной теории. Возможно говорить только о временном сдвиге проблем: либо прогрессивном, либо регрессивном.

Майкл Полани считает, что научное знание можно передать через формальные языки только частично, а оставшаяся часть научного знания будет составлять личностное знание учёного, которое принципиально непередаваемо. Ученый, постепенно погружаясь в науку, принимает некоторые правила науки некритично. Эти некритично принятые и формально непередаваемые правила и составляют личностное знание. Ввиду того, что формализировать и передать личностное знание невозможно, невозможно и сравнение этого знания. Возможно только сравнение формализованной части одной теории с формализированной частью другой теории.

Пауль Фейерабенд считает, что единственным принципом, не создающим препятствий прогрессу, является принцип «допустимо всё». Ни одна теория никогда не согласуется со всеми известными в своей области фактами. Любой факт теоретически нагружен, то есть зависит от теории, в рамках которой он рассматривается. Поэтому теорию нельзя сравнивать с фактами. Также теории нельзя сравнивать и друг с другом из-за того, что понятия в разных теориях имеют разное содержание.

В истории науки есть многочисленные случаи того, как важные открытия были сделаны без педантичного следования научному методу: так, гелиоцентрическая система сменила геоцентрическую, [10] теория кислородного горения сменила теорию теплорода, [11] классическая механика Ньютона сменила аристотелевскую механику [9] . Обоснование Коперником гелиоцентрической системы является одним из наиболее ярких примеров: первоначально новая теория, в которой планеты обращались вокруг Солнца, давала значительно худшие астрономические предсказания, чем господствовавшая до неё теория эпициклов. Поэтому Коперник был вынужден апеллировать к простоте и внутренней красоте новой теории:

В центре всего, в покое, находится Солнце. В этом прекраснейшем храме кто может найти этому светильнику лучшее место, чем то, из которого которого он может освещать всё одновременно? [12]

Критика существования научного метода как полностью формализированного и достоверного метода, приводящего к более достоверному знанию, отражает огромный пласт современной философской литературы: Кун Т., Лакатос И., Фейерабенд П., Полани М., Лекторский В. А., Никифоров А. Л., Степин В. С., Порус В. Н. и т. д.

Источник

Философия науки

Тема 7. Методы научного познания: классификация, характеристика. Методы эмпирического исследования

1. Методы научного познания: классификация, характеристика. Методы эмпирического исследования

1. Сущность метода.

2.Виды методов научного познания.

3.Функции методов научного знания.

1. Сущность метода.

Метод – средство познания (как лопата: если применяют – хорошо, если нет- плохо, перестает быть орудием). Более сложное определение: метод – система приемов, правил, требований, которыми необходимо руководствоваться в процессе познания. Аспекты метода: предметно-содержательный (в нем отражено представление о предмете исследования); операциональный (метод содержит совокупность требований, которые характеризуют порядок познавательных операций); аксиологический (характеризует степень его надежности, экономичности, эффективности).

Генезис метода. Он происходит из практики. Обобщается в науке. Проникает в философию, там совершенствуется, опять возвращается в обогащенном виде в науку. Это — методологический круговорот. Иногда метод диктует прибор (микроскопия), но тогда такой метод ограничено годен.

Пример развития метода. Эмпирический уровень (что-то разделяем); теоретический уровень – обобщение: делить можно все; метатеоретический – получаем метод – «анализ» (свойство становится средством).

2.Виды методов научного познания.

Выделяют приемы и методы научного познания. К приемам относятся:

Анализ и синтез. Анализ – прием мышления, связанный с разложением изучаемого объекта на составные части, стороны, тенденции развития и способы функционирования с целью их относительно самостоятельного изучения. Синтез – противоположная операция, которая заключается в объединении ранее выделенных частей в целое с целью получить знание о целом путем выявления тех существенных связей и отношений, которые объединяют ранее выделенные в анализе части в одно целое.

Абстрагирование и идеализация. Это – общенаучные приемы исследования. Абстрагирование – процесс мысленного выделения отдельных интересующих нас признаков, свойств и отношений конкретного предмета и одновременно отвлечение от других свойств. Идеализация – прием, в процессе использования которого происходит предельное отвлечение от всех реальных свойств предмета с одновременным введением в содержание образуемых понятий признаков, нереализуемых в действительности. («Идеальный газ» — в физике, «материальная точка» — в механике, «точка», «прямая» — в геометрии).

Индукция («наведение») – мысль движется от частного (знание фактов) к общему (законам). Дедукция – мысль идет от знания общего к знанию частного.

Аналогия – прием, в котором по сходству объектов в некоторых признаках делают вывод об их сходстве в иных отношениях.

Методы научного познания.

Моделирование – такой метод исследования, при котором интересующий исследователя объект замещается другим объектом, находящимся в отношении подобия к первому объекту. (Изучение свойств новых конструкций самолетов на их уменьшенных моделях, помещаемых в аэродинамическую трубу). Выделяют (в зависимости от характера модели) следующие виды моделирования: предметное, физическое, математическое, логическое, знаковое. Модель — объективированная в реальности или мысленно представляемая система, замещающая объект познания.

Наблюдение – исходный метод эмпирического познания. Это — целенаправленное изучение предметов, опирающееся на такие чувственные способности человека, как ощущение, восприятие, представление, в ходе которого мы получаем знание о внешних сторонах рассматриваемого объекта. Его структурные компоненты: наблюдатель, объект исследования, условия наблюдения, средства наблюдения (установки, приборы, измерительные инструменты). (Сравним наблюдение за куском породы обычного человека и геолога).

Измерение – важная форма наблюдения. Это – процесс определения отношений одной измеряемой величины, характеризующий изучаемый объект, к другой однородной величине, принятой за единицу. Пример – измерение роста или веса человека.

Эксперимент – активный целенаправленный метод изучения явлений в точно фиксированных условиях их протекания, которые могут воссоздаваться и контролироваться самим исследователем. Связывает эмпирический и теоретический уровни научного познания.

Виды эксперимента: 1) исследовательский (поисковый), нацеленный на обнаружение новых свойств объекта; 2) проверочный (контрольный), нацелен на проверку гипотез (может быть подтверждающим, опровергающим, решающим); 3) воспроизводящий; 4) изолирующий; 5) качественный (количественный); 6) физический, химический, биологический, социальный.

Мысленный эксперимент. Если в реальном эксперименте ученый для воспроизведения, изоляции или изучения свойств какого-либо явления ставит его в реальные физические условия и варьирует их, то в мысленном эксперименте эти условия являются воображаемыми, но воображение при этом строго регулируется известными законами науки и правилами логики.

Гипотеза – метод формирования и обоснования объяснительных предложений, ведущих к установлению законов, принципов, теорий.

Методологический плюрализм. Сколько наук – столько методов.

Бинарный подход. Есть методы естественных наук и методы гуманитарных наук. Между ними нет ничего общего. Так, неокантианцы (В.Виндельбанд и Г. Риккерт) выделяли номотетические и идиографические методы.

Тройственный подход, который наиболее распространен. 3 группы методов: специальные, общенаучные, универсальные.

Специальные методы применимы только в рамках отдельных наук. Примеры: спектральный анализ в физике и химии, метод статистического моделирования, микроскопия.

Общенаучные методы характеризуют ход познания во всех науках. Примеры: эксперимент, наблюдение, моделирование, восхождение от абстрактного к конкретному.

Универсальные методы характеризуют человеческое мышление в целом и применимы во всех сферах познавательной деятельности (с учетом их специфики). Примеры: диалектический метод, принцип историзма и т.д.

3.Функции методов научного знания.

Есть мнение, что заниматься методологией –бесмысленное занятие. Из философов об этом говорят постмодернисты (Ж. Делез, Ж.Деррида). Эта позиция неправильна. Методы нужны для упорядочения системы познания, придания ему единства. Пример: дорога со светофором и без него.

Источник