3..Методы построения научной теории: аксиоматический, генетический, гипотетико-дедуктивный, математический. Особенности теоретического знания.
Важным этапом научного познания является теоретическое знание.
Специфика теоретического знания выражается в его опоре на свой теоретический базис. Теоретическое знание имеет ряд важнейших особенностей.
Первая — общность и абстрактность.
Общность заключается в том, что теоретическое знание описывает целые области явлений, давая представление об общих закономерностях их развития.
Абстрактность выражается в том, что теоретическое знание не может быть подтверждено или опровергнуто отдельно взятыми опытными данными. Оно может оцениваться лишь в целом.
Вторая — системность, заключающаяся в изменении отдельных элементов теоретического знания совместного с изменением всей системы в целом.
Третья — связь теоретического знания с философским значением. Это не означает их слияния. Научное знание, в отличии от философского, более конкретно.
Четвертая — глубокой проникновение теоретического знания в действительность, отражение сущности явлений и процессов.
Теоретическое знание охватывает внутренние, определяющие связи области явлений, отражает теоретические законы.
Теоретическое знание всегда движется от исходного общего и абстрактного к выводному конкретному.
Теоретический уровень научного исследования представляет собой особую ступень научного познания, обладающей относительной самостоятельностью, имеющей свои особые цели, опирающиеся на философские, логические и материальные цели, опирающиеся на свои логические и материальные средства исследования. Благодаря абстрактности, общности и системности теоретическое знание обладает дедуктивной структурой: теоретическое знание меньшей общности может быть получено из теоретического знания большей общности. Это означает, что в основе теоретического знания лежит исходное, в определенном смысле наиболее общее знание, составляющее теоретический базис научного исследования.
Теоретическое исследование состоит из нескольких стадий.
Первая стадия — построение нового или расширение существующего теоретического базиса.
Изучая, нерешенные на данный момент научные проблемы, исследователь занимается поиском новых идей, которые бы расширяли существующую картину мира. Но если с ее помощью исследователю не удается разрешить эти проблемы, то он пытается построить новую картину мира, вводя в нее новые элементы, позволяющие, по его мнению, привести к положительным результатам. Такими элементами и являются общие идеи и понятия, принципы и гипотезы, служащие основанием для построения новых теорий.
Вторая стадия — состоит в построении научных теорий на уже найденном основании. На этой стадии большую роль играют формальные методы построения логических и математических систем.
В ходе построения новых теорий неизбежен возврат к первой стадии теоретического исследования. Но он не означает растворения первой стадии во второй, поглощение философских методов формальными.
Третья стадия — состоит в применении теории для объяснения какой — либо группы явлений.
Теоретическое объяснение явлений заключается в выведении из теории более простых законов, относящихся к отдельным группам явлений.
Научная теория представляет собой отражение глубинных связей, которые присущи области явлений, объединяющей ряд групп.
Для построения теории необходимо найти главное для данной области явлений понятия, выразить их в символической форме и установить связь между ними.
Понятия вырабатываются исходя из теоретического базиса. А связи между ними обнаруживаются при помощи принципов и гипотез. Довольно часто для построения теории привлекаются эмпирические данные, которые еще не получили теоретического обоснования. Их называют эмпирической предпосылкой теории. Они бывают двух видов: в виде определенных данных опытов и в виде эмпирических законов.
Для формирования новых теорий важны теоретические предпосылки. Именно с их помощью определяются исходные понятия и формулируются принципы и гипотезы, на основе которых возникает возможность установить связи и отношения между исходными понятиями. Определение исходных понятий, а также принципы и гипотезы, необходимые для построения теории, называются основанием теории.
Научная теория наиболее глубокая и концентрированная форма выражения научного знания.
Научная теория строится в помощью методов, к которым относятся:
а) аксиоматический метод, согласно которого, теория строится путем формального введения и определения исходных понятий и действий над ними, образующих основание теории. Аксиоматический метод основан на очевидных положениях (аксиомах), принимаемых без доказательства. По этому методу теория разрабатывается на основе дедукции.
Аксиоматическое построение теории предполагает:
1. определение идеальных объектов и правил составления из них предположений;
2. формулировку исходной системы аксиом и правил, вывода из них.
Теория строится на данном основании в качестве системы положений (теорем), выводимых из аксиом по заданным правилам.
Аксиоматический метод нашел свое применение в различных науках. Но наибольшее применение он нашел в математике. И связано это с тем, что он значительно расширяет границы применения математических методов и облегчает процесс исследования. Для математика этот метод дает возможность глубже понять объект исследования, выделить в нем главное направление, понять единство и связь разных методов и теорий.
Наиболее перспективным применение аксиоматического метода оказывается в тех науках, где используемые понятия обладают значительной стабильностью и где можно абстрагироваться от их изменения и развития. Именно в этих условиях становится возможным выявить формально-логические связи между различными компонентами теории.
б). генетический метод Посредством его теория создается на основании, в котором признаются существенными:
1. некоторые исходные идеальные объекты
2. некоторые допустимые действия над ними.
Теория строится как конструирование из первоначальных объектов, получаемых посредством допустимых в теории действий. В такой теории признаются существующими кроме исходных только те объекты, которые можно сконструировать хотя бы, при бесконечном процессе построения.
в). гипотетико — дедуктивный метод. Основан на разработке гипотезы, научного предположения, содержащего элементы новизны. Гипотеза должна полнее и лучше объяснять явления и процессы, подтверждаться экспериментально и соответствовать общенаучным законам.
Гипотеза составляет суть, методологическую основу, ядро теоретических исследований. Именно она определяет направление и объем теоретических разработок.
В процессе научного исследования гипотеза используется для двух целей: объяснить с ее помощью существующие факты и предсказать новые, неизвестные. Задача исследования заключается в оценке степени вероятности гипотезы. Выводы из гипотезы различные следствия исследователь судит о ее теоретической и эмпирической пригодности. Если из гипотезы вытекают противоречивые следствия, то гипотеза несостоятельна.
Суть данного метода в выводе следствий из гипотезы.
Этот метод исследования является основным и наиболее распространенным в прикладных науках.
Это обусловлено тем, что они имеют дело, прежде всего с данными наблюдений и экспериментов.
Применяя этот метод, исследователь, после обработки опытных данных, стремиться понять и объяснить их теоретически. Гипотеза и служит в качестве предварительного объяснения. Но здесь необходимо, чтобы следствия из гипотезы не противоречили опытным фактам.
Гипотетико-дедуктивный метод является наиболее подходящим для исследователя структуры значительного числа естественнонаучных теорий. Именно он используется для их построения.
Этот метод наиболее широкое распространение получил в физике.
Гипотетико-дедуктивный метод стремится привести в единую все имеющиеся знания и установить логическую связь между ними. Этот метод дает возможность исследовать структуру и взаимосвязь не только между гипотезами разного уровня, но и характер их подтверждения эмпирическими данными. Вследствие установления логической связи между гипотезами подтверждение одной из них будет косвенно свидетельствовать о подтверждении других, логически с ней связанных гипотез.
В процессе научного исследования наиболее трудная задача состоит в открытии и формулировании тех принципов и гипотез, которые служат основой для дальнейших выводов.
Гипотетико-дедуктивный метод играет в этом процессе вспомогательную роль, так как с его помощью не выдвигаются новые гипотезы, а только проверяются вытекающие из них следствия, которые контролируют процесс исследования.
г) математические методы Термин «математические методы» означает использование конкретными науками аппарата каких-либо математических теорий.
С помощью этих методов объекты конкретной науки, их свойства и зависимости описываются на математическом языке.
Математизация конкретной науки плодотворна только тогда, когда в ней выработаны достаточно четко специальные понятия, обладающие ясно сформулированным содержанием и строго определенной областью приложения. Но при этом исследователь должен знать, что математическая теория сама по себе не определяет то содержание, которое вкладывается в эту форму. Поэтому необходимо различать математическую форму научного знания и реальное содержание его.
В различных науках используются различные математические теории.
Так в некоторых науках математические формулы используются на уровне арифметики, но в других – привлекаются средства математического анализа, в третьих – еще более сложный аппарат теории групп, теории вероятностей и т. п.
Но при этом далеко не всегда удается выразить в математической форме все существующие свойства и зависимости объектов, исследуемых конкретной наукой. Применение математических методов позволяет, прежде всего, отразить количественную сторону явлений. Но было бы неверным сводить использование математики только лишь к количественному описанию. Современная математика располагает теоретическими средствами, дающими возможность отобразить и обобщить на ее языке многие качественные особенности объектов действительности.
Математические методы можно применять практически в любой науке.
Это обуславливается тем, что объекты, изучаемые любой наукой, имеют количественную определенность, которая исследуется с помощью математики. Но степень использования математических методов в различных науках различно. Математические методы можно применять в конкретной науке лишь тогда, когда она созрела для этого, то есть, когда в ней проделано больше предварительной работы по качественному изучению явлений методами самой науки.
Использование математических методов плодотворно для любой науки. Оно ведет к точному количественному описанию явлений, способствует выработке четких и ясных понятий, получению выводов, которые невозможно получить другими путями.
В некоторых случаях сама по себе математическая обработка материала приводит к возникновению новых идей. Использование математических методов конкретной наукой свидетельствует о ее более высоком теоретическом и логическом уровне.
Современная наука в значительной степени систематизирована. Если в недалеком прошлом математические методы использовались в астрономии, физике, химии, механике, то в настоящее время она успешно применяется в биологии, социологии, экономике и других науках.
В настоящее время, время ЭВМ, стало возможным математическое решение задач, которые считались неразрешимыми из-за сложности расчетов.
В настоящее время велико и эвристическое значение математических методов в науке. Математика все чаще становится орудием научных открытий. Она не только позволяет предсказывать новые факты, но и приводит к формированию новых научных идей и понятий.
Источник
Методы теоретического познания и построения научных теорий.
Познание – духовная деятельность, содержание которой производство нового знания путем использования достижений прошлых поколений.
Метод – способ достижения цели, определенным образом упорядоченная деятельность. Методы научного познания – система приемов и правил мышления и практических (предметно-чувственных) действий, применяя которые исследователи получают новое знание. Это осознанно разработанные приемы. Они опираются на предшествующие достижения. Метод – это аналог современного состояния науки, в нем воплощены имеющиеся знания, в зависимости от уровня знаний выбирается соответствующий метод.
Методы теоретического познания. Существует группа методов научного познания, которая используется как на эмпирическом, так и на теоретическом уровнях. Специфика этой группы методов — они — универсальны в умственной деятельности человека и без них невозможен мыслительный процесс:
1) Абстрагирование — мышление идет по пути мысленного отвлечения от несущественных или случайных свойств, связей и отношений познаваемого объекта с одновременным фиксированием внимания на тех сторонах, которые важны. В теоретическом познании позволяет выделить те свойства и отношения, которые являются задачей исследования. При этом получают абстракцию первого порядка, затем второго и так далее порядка, при котором и складывается система понятий, принципов, обобщений и законов.
2) Обобщение — нахождение общих свойств, связей и отношений в исследуемых объектах, установление их сходства, свидетельствующего об их принадлежности к некоторому классу явлений. Результатом абстрагирования и обобщения как научные, так и обыденные понятия.
3) Анализ — мысленное расчленение предмета на составляющие его части с целью познания.
4) Синтез — мысленное воссоединение составных частей изучаемого явления, чтобы представить себе объект во взаимосвязи и взаимодействии его элементов в целостной системе. Анализ и синтез связаны. Синтез — движение мысли, обогащенное анализом, поэтому синтез более сложный процессом.
5) Индукция — частного к общему, от установления свойств отдельных предметов к выявлению общих свойств, присущих целому классу предметов. Используется как в обыденном познании, так и в науке. Индуктивное умозаключение имеет вероятностный характер. Научная индукция устанавливает причинные связи, основываясь на повторении и взаимосвязи существенных свойств части предметов некоторого класса и от них — к установлению всеобщих причинных связей, имеющих силу для всего класса.
6) Дедукция — умозаключения от общего к частному, применение общих положений к единичным явлениям. Индукция и дедукция связаны. Взятые в отдельности и противопоставляемые друг другу они не могут удовлетворять требованиям научного познания.
7) Аналогия — сходство предметов в некоторых признаках. Умозаключение, основывающееся на сходстве предметов — умозаключением по аналогии. Из сходства двух объектов в некоторых признаках делается вывод о возможности их сходства в других. Носит вероятностный характер, доказательственная сила невелика. Роль аналогии в мыслительной и познавательной деятельности велика.
Методы, имеющие преимущественное значение для теоретического познания — служат для разработки и построения теорий.
1) Исторический и логический. Каждый развивающийся объект имеет свою историю и объективную логику, т. е. закономерность развития. Соответственно этим особенностям развития познание использует исторический и логический методы. Исторический метод — мысленное воспроизведение последовательности хода развития объекта в его многообразии и неповторимости. Логический метод — мысленное воспроизведение моментов процесса развития, которые закономерно обусловлены. Этот метод — необходимый момент процесса восхождения от абстрактного к конкретному, т.к. мысленно-конкретное должно воспроизвести развитие объекта, освобожденное от исторической формы и нарушающих его случайностей. Логический метод начинается как исторический — с рассмотрения начала истории самого объекта. В последовательности переходов от одного состояния к другому воспроизводятся узловые моменты развития и тем самым закономерности развития. Логический и исторический методы едины: логический опирается на знание исторических фактов. Историческое исследование, чтобы не превратиться в нагромождение разрозненных фактов, должно опираться на знание закономерностей развития.
2) Восхождение от абстрактного к конкретному.Конкретное в действительности — единство многообразных сторон, свойств, связей. Чувственно-конкретное — результат непосредственного восприятия. Чувственно-конкретное отражает объект с его чувственной стороны, как нерасчлененное целое, не раскрывая его сущности. Абстрактное, или абстракция, — результат мысленного выделения отдельных сторон, свойств, связей и отношений изучаемого объекта и отделения его от совокупности других свойств, связей и отношений. Мысленно-конкретное — система абстракций, воспроизводящая в мышлении объект познания в единстве его многообразных сторон и связей, выражающих его внутреннюю структуру и процесс развития. Чувственно-конкретное и абстрактное односторонне воспроизводят предмет и не дают знания о предмете в целом. Чтобы преодолеть это мышление использует метод восхождения от абстрактного к конкретному, т. е. стремится достичь синтеза отдельных абстракций в мысленно-конкретном. В результате получается мысленно-конкретное (система взаимосвязанных между собой в определенной последовательности переходящих друг в друга понятий). Восхождение от абстрактного к конкретному позволяет осуществить синтез существенных свойств и определить предмет в целом, во всем многообразии его существенных и необходимых свойств, связей и отношений.
3) Формализация, или структурный метод, обращена к выявлению отношений между частями, элементами, характеризующими форму предмета, абстрагированную от содержания. Формализация позволяет отобразить структуру объектов в знаковой форме, при помощи искусственных языков, в частности, языка математики (математическое моделирование). Отношения легче поддаются исследованию. (объем шара можно вычислить одной и той же математической операцией независимо от того, медный, резиновый, либо это планета). Отношения между компонентами структуры могут быть различными. Среди многообразия отношений выделяются те, которые характеризуют данную совокупность элементов как систему. Системный подход позволяет устанавливать закономерности системных отношений (независимо от свойств конкретных систем) и затем применять их к конкретным системам. Сложность систем, их надежность, тенденции развития и т. д. раскрываются как в общей теории систем, так и в исследовании таких типов систем, как знаковые системы (семиотика), управляющие системы (кибернетика), конфликтующие системы (теория игр) и т. д.
4) Гипотетико-дедуктивный метод — выдвижение гипотезы для решения научной проблемы, формирование первичных теоретических моделей и законов. Первичные теоретические модели выступают в качестве гипотез, призванных решать проблемы, возникающие в процессе дальнейшего применения и развития науки. В формировании теоретических моделей реальности участвуют два рода факторов: эмпирический базис — результат индуктивного обобщения опыта, и собственно теоретические схемы, первоначально существующие в качестве гипотез. Анализ логики и роста научного знания, осуществленный К. Поппером, показал, что собственно теоретические конструкции, которые Поппер определял как гипотезы, даже после того, как они получали эмпирическое подтверждение, предшествуют эмпирическому опыту. Решение проблемы начинается с того, что ученый высказывает предположение о существовании законов, объясняющих существование фактов, не вписывающихся в действующую теорию, в качестве следствия действия названных законов предсказывает новые факты, которые и должны либо подтвердить, либо опровергнуть его гипотезу. Степин: только на ранних ступенях развития науки осуществляется переход от эмпирического изучения объектов к их теоретическому осмыслению, а теоретическое осмысление завершается формированием мысленных абстрактных объектов, идеальных моделей, которые используются в качестве строительного материала теоретических знаний. Сеть абстрактных объектов организована так, что в ней имеются свои относительно самостоятельные подсистемы, подчиненные друг другу. Если изменить какой-либо объект, то видоизменяется вся теория. Оперирование абстрактными объектами, теоретическими схемами создает предпосылки их математического описания.Математические методы играют всевозрастающую роль, применяются в лингвистике, социологии, биологии.
Аксиоматический метод — такая организация теоретического знания, при которой формулируются исходные суждения, принимаемые без доказательств — аксиомы. По определенным логическим правилам выводятся положения, образующие теорию. Широко применяется в математических науках. Основан на точности определения исходных понятий, строгости рассуждений и позволяет оградить теорию от внутренней противоречивости, придать более точную и строгую форму.
Конструктивно-генетический метод — мысленное экспериментирование с идеальным объектом (моделью, схемой), позволяющее увидеть определенный прогрессивный или регрессивный «сдвиг» проблем в методологии исследования, эволюцию теоретического знания, последовательность сменяющих друг друга теорий. Обращен к внутренней логике развивающегося знания. Реальный исторический процесс может быть рассмотрен опосредованно и в ограниченных масштабах. Так возникает необходимость рассмотрения реального процесса исторического развития объектов природы и общества.
Мысленный эксперимент — мысленное конструирование процессов и состояний, которые возможны в некоторых ситуациях существования исследуемого объекта. Воспроизведение процессов, динамики в некоторых очищенных от случайных и внешних по отношению к исследуемым процессам факторов. Тем самым раскрываются закономерности функционирования и развития реальных систем.
Источник