Эмпирический и теоретический уровни познания. Особенности научного познания

Наука - двигатель прогресса. Без тех знаний, которые ежедневно передают нам ученые, человеческая цивилизация никогда бы не достигла хоть сколь-нибудь значимого уровня развития. Великие открытия, смелые гипотезы и предположения - все это продвигает нас вперед. Кстати, а каков механизм познания окружающего мира?

Общие сведения

В современной науке различают эмпирический и теоретический методы. Наиболее результативным следует признать первый из них. Дело в том, что эмпирический уровень научного познания предусматривает углубленное изучение непосредственно интересующего объекта, причем в этот процесс входит как само наблюдение, так и целый набор экспериментов. Как несложно понять, теоретический метод предусматривает познание объекта или явления посредством применения к нему обобщающих теорий и гипотез.

Нередко эмпирический уровень научного познания характеризуется множественными терминами, в которых фиксируются важнейшие характеристики исследуемого предмета. Нужно сказать, что данный уровень в науке особенно уважаем за то, что любое высказывание такого типа может быть проверено в ходе практического эксперимента. К примеру, к таким выражениям можно отнести данный тезис: "Насыщенный раствор поваренной соли можно изготовить, нагревая воду".

Таким образом, эмпирический уровень научного познания - это совокупность способов и методов изучения окружающего мира. Они (методы) основаны, прежде всего, на чувственном восприятии и точных данных измерительных приборов. Вот какие существуют уровни научного познания. Эмпирический, теоретический способы позволяют нам познавать различные явления, открывать новые горизонты науки. Так как они неразрывно связаны, было бы глупо рассуждать о каком-то из них, не рассказав про основные характеристики другого.

В настоящее время уровень эмпирического познания постоянно повышается. Проще говоря, ученые узнают и классифицируют все большие объемы информации, на основании которой и строятся новые научные теории. Конечно же, совершенствуются и способы, при помощи которых они получают данные.

Методы эмпирического познания

В принципе, о них можно догадаться самостоятельно, опираясь на сведения, которые уже были приведены в данной статье. Вот основные методы научного познания эмпирического уровня:

Наблюдение. Этот способ известен всем без исключения. Он предполагает, что сторонний наблюдатель будет только беспристрастно фиксировать все происходящее (в естественных условиях), не вмешиваясь в сам процесс.
Эксперимент. В чем-то схож с предыдущим методом, но в этом случае все происходящее помещено в жесткие лабораторные рамки. Как и в предыдущем случае, ученый часто является наблюдателем, который фиксирует результаты какого-то процесса или явления.
Измерение. Этот способ предполагает необходимость эталона. С ним сравнивается явление или объект для выяснения расхождений.
Сравнение. Схоже с предыдущим методом, но в данном случае исследователь просто сравнивает любые произвольные предметы (явления) между собой, не нуждаясь в эталонных мерах.

Вот мы вкратце и разобрали основные методы научного познания эмпирического уровня. А сейчас рассмотрим одни из них несколько более подробно.

Наблюдение

Нужно заметить, что оно бывает сразу нескольких видов, причем конкретный подбирает сам исследователь, ориентируясь на ситуацию. Давайте перечислим все разновидности наблюдения:

Вооруженное и невооруженное. Если вы имеет хоть какое-то понятие о науке, то знаете, что «вооруженным» называют такое наблюдение, при котором используются различные приборы и приспособления, которые позволяют с большей точностью фиксировать получаемые результаты. Соответственно, «невооруженным» называют наблюдение, которое осуществляется без применения чего-то подобного.
Лабораторное. Как видно из названия, осуществляется исключительно в искусственной, лабораторной среде.
Полевое. В отличие от предыдущего, выполняется исключительно в естественных условиях, «в поле».

Вообще, наблюдение хорошо как раз тем, что во многих случаях позволяет получать совершенно уникальную информацию (особенно полевое). Нужно заметить, что данный метод широко распространен далеко не у всех ученых, так как для его успешного применения необходимы немалое терпение, усидчивость и способность беспристрастно фиксировать все наблюдаемые объекты.

Вот чем характеризуется основной метод, который использует эмпирический уровень научного познания. Это приводит нас к мысли о том, что данный способ - сугубо практический.

Всегда ли важна непогрешимость наблюдений?

Как ни странно, но в истории науки есть немало случаев, когда важнейшие открытия становились возможными благодаря грубым ошибкам и просчетам в процессе наблюдения. Так, в XVI веке знаменитый астроном Тихо де Браге делал работу своей жизни, пристально наблюдая за Марсом.

Именно на основе этих бесценных наблюдений его ученик, не менее знаменитый И. Кеплер, формирует гипотезу об эллипсовидной форме планетарных орбит. Но! Впоследствии оказалось, что наблюдения Браге отличались редкой неточностью. Многие предполагают, что он намеренно дал ученику неправильные сведения, но суть от этого не меняется: если бы Кеплер использовал точную информацию, он бы никогда не смог создать цельную (и правильную) гипотезу.

В этом случае благодаря неточности удалось упростить изучаемый предмет. Обойдясь без сложных многостраничных формул, Кеплер смог выяснить, что форма орбит не круглая, как тогда предполагалось, а эллипсовидная.

Основные отличия от теоретического уровня познания

Напротив, все выражения и термины, которыми оперирует теоретический уровень познания, проверить на практике нельзя. Вот вам пример: "Насыщенный раствор солей можно изготовить, нагревая воду". В этом случае пришлось бы провести невероятное количество экспериментов, так как "раствор солей" не указывает на конкретное химическое соединение. То есть "раствор поваренной соли" - понятие эмпирическое. Таким образом, все теоретические высказывания неверифицируемы. Согласно Попперу, они фальсифицируемы.

Проще говоря, эмпирический уровень научного познания (в отличие от теоретического) весьма конкретен. Результаты опытов можно потрогать, понюхать, подержать в руках или увидеть графики на дисплее измерительных приборов.

Кстати, а какие существуют формы эмпирического уровня научного познания? На сегодняшний день их две: факт и закон. Научный закон - высшая форма эмпирической формы познания, так как он выводит основные закономерности и правила, в соответствии с которыми происходит природное или техническое явление. Под фактом понимается лишь то, что оно проявляется при определенном сочетании нескольких условий, но ученые в этом случае еще не успели сформировать стройную концепцию.

Связь эмпирических и теоретических данных

Особенность научного познания во всех областях состоит в том, что теоретические и эмпирические данные характеризуются взаимным проникновением. Нужно заметить, что абсолютным образом разделить эти понятия совершенно невозможно, что бы ни утверждали некоторые исследователи. К примеру, мы говорили об изготовлении раствора солей. Если человек имеет представления о химии, этот пример будет для него эмпирическим (так как он и сам знает о свойствах основных соединений). Если же нет - высказывание будет носить теоретический характер.

Важность эксперимента

Нужно твердо усвоить, что эмпирический уровень научного познания ничего не стоит без экспериментальной основы. Именно эксперимент - основа и первоисточник всех знаний, которые на данный момент накоплены человечеством.

С другой стороны, теоретические изыскания без практической основы вообще превращаются в беспочвенные гипотезы, которые (за редкими исключениями) не имеют абсолютно никакой научной ценности. Таким образом, эмпирический уровень научного познания не может существовать без теоретического обоснования, но и оно без эксперимента ничтожно. Для чего мы все это говорим?

Дело в том, что рассмотрение способов познания в этой статье следует осуществлять, предполагая фактическое единство и взаимосвязь двух методов.

Характеристики эксперимента: что это такое

Как мы уже неоднократно говорили, особенности эмпирического уровня научного познания заключаются в том, что результаты опытов можно увидеть или ощутить. Но чтобы это произошло, необходимо произвести эксперимент, который является буквально «сердцевиной» всего научного познания с древнейших пор и по сей день.

Термин произошел от латинского слова «экспериментум», которое как раз-таки означает «опыт», «проба». В принципе, эксперимент - это и есть апробирование некоторых явлений в искусственных условиях. Нужно помнить, что во всех случаях эмпирический уровень научного познания характеризуется стремлением экспериментатора как можно меньше влиять на происходящее. Это нужно для получения действительно «чистых», адекватных данных, по которым можно с уверенностью говорить о характеристиках изучаемого предмета или явления.

Подготовительная работа, приборы и оборудование

Чаще всего перед постановкой эксперимента необходимо провести обстоятельную подготовительную работу, от качества которой будет зависеть и качество полученной в результате опыта информации. Давайте поговорим о том, как обычно осуществляется подготовка:

Во-первых, разрабатывается программа, в соответствии с которой будет производиться научный опыт.
В случае необходимости ученый самостоятельно изготавливает необходимую аппаратуру и оборудование.
Еще раз повторяют все моменты теории, для подтверждения или опровержения которой и будет производиться эксперимент.

Таким образом, основная характеристика эмпирического уровня научного познания - наличие необходимого оборудования и приборов, без которых проведение эксперимента в большинстве случаев становится невозможным. И здесь мы говорим не о распространённой компьютерной технике, а о специализированных приборах-детекторах, которые измеряют весьма специфические условия окружающей среды.

Таким образом, экспериментатор всегда должен находиться во всеоружии. Речь тут не только о технической оснащенности, но и об уровне владения теоретическими сведениями. Не имея представления об изучаемом предмете, довольно сложно проводить какие-то научные эксперименты для его исследования. Нужно заметить, что в современных условиях многие эксперименты часто проводятся целой группой ученых, так как такой подход позволяет рационализировать усилия и распределить сферы ответственности.

Чем характеризуется изучаемый объект в экспериментальных условиях?

Изучаемое явление или предмет в эксперименте поставлены в такие условия, что они неизбежно будут воздействовать на органы чувств ученого и/или на регистрирующие приборы. Заметим, что реакция может зависеть как от самого экспериментатора, так и от характеристик используемого им оборудования. Кроме того, эксперимент далеко не всегда может дать все сведения об объекте, так как он проводится в условиях изоляции от окружающей среды.

Об этом очень важно помнить, рассматривая эмпирический уровень научного познания и его методы. Именно из-за последнего фактора так ценится наблюдение: в большинстве случаев только оно может дать реально полезные сведения о том, как тот или иной процесс происходит в естественных условиях природы. Такие данные зачастую невозможно получить даже в наиболее современной и отлично оборудованной лаборатории.

Впрочем, с последним утверждением все же можно поспорить. Современная наука сделала неплохой рывок вперед. Так, в Австралии изучают даже низовые лесные пожары, воссоздавая их протекание в особой камере. Такой подход позволяет не рисковать жизнями сотрудников, получая вполне приемлемые и качественные данные. К сожалению, это возможно далеко не всегда, потому как не все явления можно воссоздать (во всяком случае, пока что) в условиях научного учреждения.

Теория Нильса Бора

О том, что эксперименты в лабораторных условиях далеко не всегда точны, заявлял еще знаменитый физик Н. Бор. Но его робкие попытки намекнуть оппонентам о том, что средства и приборы в значительной степени влияют на адекватность получаемых данных, долгое время встречались коллегами крайне негативно. Они считали, что любое влияние прибора можно исключить, как-то изолировав его. Проблема состоит в том, что сделать это практически невозможно даже на современном уровне, не говоря уже о тех временах.

Конечно, современный эмпирический уровень научного познания (что это такое, мы уже говорили) высок, но фундаментальные законы физики нам обходить не суждено. Таким образом, задача исследователя состоит не только в банальном описании предмета или явления, но и в объяснении его поведения в различных условиях окружающей среды.

Моделирование

Ценнейшей возможностью изучить саму суть предмета является моделирование (в том числе компьютерное и/или математическое). Чаще всего экспериментируют в этом случае не над самим явлением или объектом, а над их максимально реалистичными и функциональными копиями, которые были созданы в искусственных, лабораторных условиях.

Если не очень понятно, поясним: исследовать торнадо гораздо безопаснее на примере его упрощенной модели в аэродинамической трубе. Затем полученные в ходе опыта данные сверяют с информацией о реальном смерче, после чего делаются соответствующие выводы.

Теоретические методы познания - это то, что принято называть «холодным разумом». Разумом, искушенным в теоретических изысканиях. Почему так? Вспомните знаменитую фразу Шерлока Холмса: «А с этого места, пожалуйста, говорите как можно подробней!» На этапе этой фразы и последующего рассказа Элен Стоунер знаменитый сыщик инициирует предварительный этап - познание чувственное (эмпирическое).

Кстати, этот эпизод дает нам почву для сравнения двух степеней познания: только первичной (эмпирической) и первичной вместе со вторичной (теоретической). Конан Дойл делает это с помощью образов двух главных героев.

Как реагирует на повествование девушки отставной военный врач Ватсон? Он зацикливается на эмоциональной стадии, заранее решив, что рассказ несчастной падчерицы вызван ее немотивированной подозрительностью к отчиму.

Две ступени метода познания

Совсем по-другому вслушивается в речь Элен Холмс. Он сперва на слух воспринимает вербальную информацию. Однако полученные таким образом эмпирические сведения для него - не конечный продукт, они ему нужны как сырье для последующей интеллектуальной обработки.

Искусно используя теоретические методы познания в обработке каждой крупицы полученной информации (ни одна из которых не прошла мимо его внимания), классический литературный персонаж добивается разрешения тайны преступления. Причем теоретические методы он применяет с блеском, с аналитической изощренностью, завораживающей читателей. С их помощью происходит отыскание внутренних скрытых связей и определение тех закономерностей, которые разрешают ситуацию.

Какова природа теоретических методов познания

Мы намеренно обратились к литературному примеру. С его помощью, надеемся, наш рассказ начался не обезличенно.

Следует признать, что наука на ее современном уровне превратилась в главную движущую силу прогресса именно благодаря своему «инструментальному набору» - методам исследования. Все они, как мы уже упомянули, подразделяются на две большие группы: эмпирические и теоретические. Общей чертой обеих групп является поставленная цель - истинное знание. Различаются же они своим подходом к познанию. При этом ученых, практикующих эмпирические методы, именуют практиками, а теоретические - теоретиками.

Заметим также, что зачастую результаты эмпирических и теоретических исследований не совпадают между собой. Это и служит причиной существования двух групп методов.

Эмпирические (от греческого слова «эмпириос» - наблюдение) характеризуются целенаправленным, организованным восприятием, определенным задачей исследования и предметной областью. В них ученые используют оптимальные формы фиксации результатов.

Теоретический уровень познания характеризуются обработкой эмпирической информации с помощью методик формализации данных и специфических приемов обработки информации.

Для практикующего теоретические методы познания ученого первостепенное значение приобретает умение творчески пользоваться, как инструментом, востребованным оптимальным методом.

Эмпирические и теоретические методы имеют общие родовые признаки:

принципиальную роль различных форм мышления: понятий, теорий, законов;
для любого из теоретических методов источником первичной информации является эмпирическое познание;
в дальнейшем полученные данные подлежат аналитической обработке с помощью специального понятийного аппарата, предусмотренной для них технологии обработки информации;
целью, из-за которой применяют теоретические методы познания, является синтез умозаключений и выводов, выработка понятий и суждений в результате которых рождается новое знание.

Таким образом, на первичной стадии процесса ученый получает чувственную информацию, используя методы эмпирического познания:

наблюдения (пассивного, невмешательственного отслеживания явлений и процессов);
эксперимента (фиксации прохождения процесса при искусственно заданных начальных условиях);
измерения (определение соотношения определяемого параметра к общепринятому эталону);
сравнения (ассоциативном восприятии одного процесса по сравнению с другим).

Теория как итог познания

Какая обратная связь координирует методы теоретического и эмпирического уровня познания? Обратная связь при проверке истинности теорий. На теоретической стадии, исходя из полученной чувственной информации, формулируется ключевая проблема. Для ее разрешения составляются гипотезы. Наиболее оптимальные и проработанные из них перерастают в теории.

Надежность теории проверяется ее соответствием объективным фактам (данным чувственного познания) и научным фактам (знаниям достоверным, проверенным многократно ранее на истинность.) Для такой адекватности важен подбор оптимального теоретического метода познания. Именно он должен обеспечить максимальное соответствие изучаемого фрагмента объективной реальности и аналитического представления его результатов.

Понятия метода и теории. Их общность и различия

Грамотно выбранные методы обеспечивают «момент истины» в познании: перерастание гипотезы в теорию. Актуализировавшись, общенаучные методы теоретического познания наполняются необходимым фактажем именно в выработанной теории познания, становясь ее неотъемлемой частью.

Если же искусственно вычленить такой отлично сработавший метод из уже готовой, общепризнанной теории, то мы, рассмотрев его отдельно, обнаружим, что он приобрел новые свойства.

С одной стороны, он наполняется специальными знаниями (вобрав в себя идеи текущего исследования), а с другой - приобретает общие родовые черты относительно однородных объектов изучения. Именно в этом выражается диалектическое соотношение метода и теории научного познания.

Общность их природы подвергается проверке на актуальность на протяжении всего времени их существования. Первый приобретает функцию организационного регулирования, предписывая ученому формальный порядок манипуляций для достижения целей исследования. Будучи задействованными ученым, методы теоретического уровня познания выводят объект изучения за рамки существующей предыдущей теории.

Различие же метода и теории выражено в том, что они представляют собой разные формы знания научного знания.

Если вторая выражает сущность, законы существования, условия развития, внутренние связи исследуемого объекта, то первый ориентирует исследователя, диктуя ему «дорожную карту познания»: требования, принципы предметно-преобразующей и познавательной деятельности.

Можно сказать и по-другому: теоретические методы научного познания обращены непосредственно к исследователю, соответствующим образом регулируя его мыслительный процесс, направляя процесс получения им новых знаний в наиболее рациональное русло.

Их значение в развитии науки обусловило создание ее отдельной отрасли, описывающей теоретический инструментарий исследователя, названной методологией, базирующейся на гносеологических принципах (гносеология - наука о познании).

Перечень теоретических методов познания

Общеизвестно, что к теоретическим методам познания относятся следующие их варианты:

моделирование;
формализация;
анализ;
синтез;
абстрагирование;
индукция;
дедукция;
идеализация.

Конечно, важное значение в практической эффективности каждого из них имеет квалификация ученого. Знающий специалист, проанализировав основные методы теоретического познания, выберет из их совокупности нужный. Именно он сыграет ключевую роль в эффективности самого познания.

Пример метода моделирования

В марте 1945 года под эгидой Баллистической лаборатории (ВС США) были изложены принципы работы ПК. Это было классический пример научного познания. В исследованиях участвовала группа физиков, усиленная известнейшим математиком Джоном фон Нейманом. Уроженец Венгрии, он был главным аналитиком этого исследования.

Вышеупомянутый ученый использовал, как инструмент исследования, метод моделирования.

Первоначально все устройства будущего ПК - арифметико-логическое, память, устройство управления, устройства ввода и вывода - существовали вербально, в виде аксиом, сформулированных Нейманом.

Данные эмпирических физических исследований математик облекал в форму математической модели. В дальнейшем изучению исследователем подвергалась именно она, а не ее прообраз. Получив результат, Нейман «переводил» его на язык физики. Кстати, на самих ученых-физиков мыслительный процесс, продемонстрированный венгром, произвел большое впечатление, о чем свидетельствовали их отзывы.

Заметим, что точней будет присвоить этому методу название «моделирование и формализация». Мало создать саму модель, не менее важно формализовать внутренние связи объекта посредством языка кодирования. Ведь именно так следует интерпретировать модель для ЭВМ.

Сегодня подобное компьютерное моделирование, которое производится с помощью специальных математических программ, достаточно распространено. Оно находит широкое использование в экономике физике, биологии, автомобилестроении, радиоэлектронике.

Современное компьютерное моделирование

Метод моделирования на компьютере предполагает следующие этапы:

определение моделируемого объекта, формализация установки на моделирование;
составление плана компьютерных экспериментов с моделью;
проведение анализа результатов.

Различают имитационное и аналитическое моделирование. Моделирование и формализация при этом являются универсальным инструментом.

Имитационное отображает функционирование системы при последовательном выполнении ею огромного количества элементарных операций. Аналитическое моделирование описывает природу объекта с помощью систем дифференциальных управлений, имеющих решение, которое отображают идеальное состояние объекта.

Кроме математического, также различают:

концептуальное моделирование (посредством символов, операций между ними и языков, формальных или естественных);
физическое моделирование (объект и модель - реальные объекты или явления);
структурно-функциональное (в качестве модели используются графики, схемы, таблицы).

Абстрагирование

Метод абстрагирования помогает вникнуть в суть изучаемого вопроса и разрешать весьма сложные задачи. Он позволяет, отбросив все второстепенное, сосредоточиться на принципиальных деталях.

К примеру, если обратиться к кинематике, то становится очевидным использование исследователями именно этого метода. Таким образом, первоначально было выделено, как первичное, прямолинейное и равномерное движение (подобным абстрагированием удалось вычленить базовые параметры движения: время, расстояние, скорость.)

Данный метод всегда предполагает некоторое обобщение.

Кстати, обратный ему теоретический способ познания называется конкретизацией. Использовав его для изучения изменений скорости, исследователи пришли к определению ускорения.

Аналогия

Метод аналогии используют для формулировки принципиально новых идей путем отыскания аналогов явлениям или предметам (при этом аналоги выступают как идеальные, так и реальные объекты, имеющие адекватное соответствие изучаемым явлениям либо предметам.)

Примером эффективного пользования аналогией могут стать общеизвестные открытия. Чарльз Дарвин, взяв за основу эволюционную концепцию борьбы за средства существования бедных с богатыми, создал эволюционную теорию. Нильс Бор, опираясь на планетарную структуру Солнечной системы, обосновал концепцию орбитального строения атома. Дж. Максвелл и Ф. Гюйгенс создали теорию волновых электромагнитных колебаний, использовав, как аналог, теорию волновых механических колебаний.

Метод аналогии приобретает актуальность при соблюдении следующих условий:

как можно больше существенных признаков должны походить друг на друга;
достаточно большая выборка известных признаков должна быть действительно связана с признаком неизвестным;
аналогию не следует трактовать, как идентичное сходство;
обязательно также нужно рассматривать принципиальные различия между предметом изучения и его аналогом.

Заметим, что наиболее часто и плодотворно данный метод используется учеными-экономистами.

Анализ - синтез

Анализ и синтез находят свое применение как в научно-исследовательской, так и в обычной мыслительной деятельности.

Первый представляет собой процесс мысленного (чаще всего) разбиении изучаемого объекта на его составляющие для более полного изучения каждой из них. Впрочем, за стадией анализа следует стадия синтеза, когда изученные составляющие соединяются вместе. При этом учитываются все выявленные при их анализе свойства и затем определяются их соотношения и способы связи.

Комплексное использование анализа и синтеза характерно для теоретического познания. Именно эти методы в их единстве и противоположности немецкий философ Гегель положил в основу диалектики, которая, по его словам, «является душой всякого научного познания».

Индукция и дедукция

Когда используют термин «методы анализа», то чаще всего имеются в виду дедукция и индукция. Это - логические методы.

Дедукция предполагает ход рассуждения, следующий от общего - к частному. Она позволяет из общего содержания гипотезы выделить некоторые следствия, которые можно обосновать эмпирически. Таким образом, дедукцию характеризует установление общей связи.

Упомянутый нами в начале данной статьи Шерлок Холмс предельно четко обосновал свой дедуктивный метод в рассказе «Страна багровых туч»: «Жизнь есть бесконечная связь причин и следствий. Поэтому ее мы можем познавать, исследуя одно звено за другим». Знаменитый сыщик собирал максимум информации, выбирая из множества версий наиболее существенные.

Продолжая характеризовать методы анализа, охарактеризуем индукцию. Это - формулировка общего вывода из ряда частных (от частного - к общему.) Различают полную и неполную индукцию. Полная индукция характеризуется выработкой теории, а неполная - гипотезы. Гипотезу же, как известно, следует актуализировать, доказав. Только после этого она становится теорией. Индукция, как метод анализа, широко используется в философии, экономике, медицине, юриспруденции.

Идеализация

Нередко в теории научного познания используются понятия идеальные, не существующие в реальности. Ненатуральные объекты исследователи наделяют особыми, предельными свойствами, которые возможны лишь в «предельных» случаях. Примерами могут послужить прямая, материальная точка, идеальный газ. Таким образом наука выделяет из предметного мира определенные объекты, полностью поддающиеся научному описанию, лишенные второстепенных свойств.

Метод идеализации, в частности, применил Галилей, заметивший, что если убрать все внешние силы, воздействующие на объект двигающийся, то он будет продолжать движение бесконечно, прямолинейно и равномерно.

Таким образом, идеализация позволяет в теории получить такой результат, который в реальности недостижим.

Однако в реальности для этого случая исследователем учитывается: высота падающего объекта над уровнем моря, широта точки падения, воздействие ветра, плотность воздуха и т. д.

Подготовка ученых-методистов как важнейшая задача образования

Сегодня становится очевидной роль университетов в подготовке специалистов, творчески владеющими методами эмпирического и теоретического познания. При этом, как свидетельствует опыт Стэнфорда, Гарварда, Йельского и Колумбийского университетов, им отводится ведущая роль в развитии новейших технологий. Возможно, поэтому их выпускники востребованы в наукоемких компаниях, удельный вес которых имеет постоянную тенденцию к увеличению.

Важную роль в подготовке исследователей играет:

гибкость программы образования;
возможность индивидуальной подготовки для наиболее талантливых студентов, способных стать подающими надежды молодыми учеными.

При этом специализация людей, развивающих человеческое познание в области IT, инженерных наук, производства, математического моделирования предполагает наличие преподавателей, обладающих актуальной квалификацией.

Заключение

Упомянутые в статье примеры методов теоретического познания дают общее представление о творческой работе ученых. Их деятельность сводится к формированию научного отображения мира.

Она же, в более узком, специальном смысле, заключается в умелом пользовании им определенным научным методом.
Исследователь обобщает эмпирические проверенные факты, выдвигает и проверяет научные гипотезы, формулирует научную теорию, продвигающую человеческое познание от констатации известного к осознанию ранее непознанного.

Иногда умение ученых пользоваться теоретическими научными методами похоже на волшебство. Даже спустя столетия ни у кого не вызывает сомнений гениальность Леонардо да Винчи, Никола Теслы, Альберта Эйнштейна.

Эмпирический уровень познания в науке в определенной степени соответствует чувственной ступени исследования, теоретический же - рациональной или логической. Безусловно, абсолютного соответствия меду ними нет. Установлено, что эмпирический уровень познания включает в себя не только чувственное, но и логическое исследование. При этом информация, полученная чувственным способом, подвергается здесь первичной обработке понятийными (рациональными) средствами.

Эмпирические познания, таким образом, являют собой не только отражение действительности, сформированное опытным путем. Они представляют собой специфическое единство мыслительного и чувственного выражения реальности. При этом на первом месте находится чувственное отражение, а мышление исполняет подчиненную наблюдению, вспомогательную роль.

Эмпирические данные поставляют науке факты. Их установление является неотъемлемой частью любого исследования. Таким образом, эмпирический уровень познания способствует установлению и накоплению

Фактом называют достоверно установленное событие, невымышленное происшествие. Эти зафиксированные эмпирические знания синонимичны таким понятиям, как "результаты", "события".

Необходимо отметить, что факты выступают не только в качестве информационного источника и "чувственной" рассуждения. Они также являются и критерием истинности и достоверности.

Эмпирический уровень познания позволяет установить факты различными методами. К этим способам, в частности, относят наблюдение, эксперимент, сравнение, измерение.

Наблюдением называют целенаправленное и систематическое восприятие явлений и предметов. Целью этого восприятия является определение отношений и свойств изучаемых феноменов или объектов. Наблюдение может осуществляться как непосредственно, так и опосредованно (с использованием инструментов - микроскопа, фотокамеры и прочих). Необходимо отметить, что для современной науки такое исследование с течением времени усложняется и становится более опосредованным.

Сравнением называют познавательную процедуру. Она является основой, в соответствии с которой осуществляется различие или сходство объектов. Сравнение позволяет выявить количественные и качественные свойства и характеристики объектов.

Следует сказать, что метод сравнения целесообразен при определении признаков однородных явлений или предметов, формирующих классы. Так же, как и наблюдение, этот может осуществляться опосредованно или непосредственно. В первом случае сравнение производится при соотнесении двух предметов с третьим, являющимся эталоном.

Измерением называют установление численного показателя определенной величины при помощи конкретной единицы (ватты, сантиметры, килограммы и прочее). Этот метод используется с момента возникновения новой европейской науки. Благодаря своему широкому применению, измерение стало органическим элементом

Все указанные выше методы могут применяться как самостоятельно, так и в совокупности. В комплексе наблюдение, измерение и сравнение входят в состав более сложного эмпирического способа познания - эксперимента.

Этот прием исследования предусматривает постановку предмета в четко учитываемые условия или воспроизведение его искусственным образом для выявления тех или других характеристик. Эксперимент является способом осуществления активного Активность в этом случае предполагает способность субъекта вмешиваться в течение изучаемого процесса или явления.

Эмпирический уровень научного познания характеризуется непосредственным исследованием реально существующих, чувственно воспринимаемых объектов. На этом уровне осуществляется процесс накопления информации об исследуемых объектах (путем измерения, экспериментов) здесь происходит первичная систематизация полученных знаний (в виде таблиц, схем, графиков).

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.

Различают образы памяти и воображения. Образы предметов обычно нечеткие, расплывчатые, усредненные. Но зато в образах обычно выделены наиболее важные свойства предмета и отброшены несущественные.

Ощущения по органу чувств, через который они получены, делятся на зрительные (самые важные) слуховые, вкусовые и др. Обычно ощущения являются составной частью восприятия.

Как видим, познавательные способности человека связаны с органами чувств. Человеческий организм имеет экстерорецептивную систему, направленную на внешнюю среду (зрение, слух, вкус, обоняние и др.) и интерорецептивную систему, связанную с сигналами о внутреннем физиологическом состоянии организма.

Эмпирическое исследование базируется на непосредственном практическом взаимодействии исследователя с изучаемым объектом. Оно предполагает осуществление наблюдений и экспериментальную деятельность. Поэтому средства эмпирического исследования необходимо включают в себя приборы, приборные установки и другие средства реального наблюдения и эксперимента. Эмпирическое исследование в основе своей ориентировано на изучение явлений и зависимостей между ними. На этом уровне познания сущностные связи не выделяются еще в чистом виде, но они как бы высвечиваются в явлениях, проступают через их конкретную оболочку.

Эмпирические объекты - это абстракции, выделяющие в действительности некоторый набор свойств и отношений вещей. Эмпирические знания могут быть представлены гипотезами, обобщениями, эмпирическими законами, описательными теориями, но направлены они на объект, который дан наблюдателю непосредственно. Эмпирический уровень выражает объективные факты, выявленные в результате экспериментов и наблюдений, как правило, со стороны их внешних и очевидных связей. На этом уровне в качестве основных методов применяются реальный эксперимент и реальное наблюдение. Важную роль также играют методы эмпирического описания, ориентированные на максимально очищенную от субъективных наслоений объективную характеристику изучаемых явлений.1.Наблюдение.Наблюдение есть чувственное отражение предметов и явлений внешнего мира. Это - исходный метод эмпирического познания, позволяющий получить некоторую первичную информацию об объектах окружающей действительности.

Научное наблюдение (в отличие от обыденных, повседневных наблюдений) характеризуется рядом особенностей:- целенаправленностью (наблюдение должно вестись для решения поставленной задачи исследования, а внимание наблюдателя фиксироваться только на явлениях, связанных с этой задачей);- планомерностью (наблюдение должно проводиться строго по плану, составленному исходя из задачи исследования); - активностью (исследователь должен активно искать, выделять нужные ему моменты в наблюдаемом явлении, привлекая для этого свои знания и опыт, используя различные технические средства наблюдения). Научные наблюдения всегда сопровождаются описанием объекта познания. Последнее необходимо для фиксирования тех свойств, сторон изучаемого объекта, которые составляют предмет исследования. Описания результатов наблюдений образуют эмпирический базис науки, опираясь на который исследователи создают эмпирические обобщения, сравнивают изучаемые объекты по тем или иным параметрам, проводят классификацию их по каким-то свойствам, характеристикам, выясняют последовательность этапов их становления и развития. Почти каждая наука проходит указанную первоначальную, «описательную» стадию развития. При этом, как подчеркивается в одной из работ, касающихся этого вопроса, основные требования, которые предъявляются к научному описанию, направлены на то, чтобы оно было возможно более полным, точным и объективным. Описание должно давать достоверную и адекватную картину самого объекта, точно отображать изучаемые явления. Важно, чтобы понятия, используемые для описания, всегда имели четкий и однозначный смысл. При развитии науки, изменении ее основ преобразуются средства описания, часто создается новая система понятий. Наблюдение как метод познания более или менее удовлетворяло потребности наук, находившихся на описательно-эмпирической ступени развития. Дальнейший прогресс научного познания был связан с переходом многих наук к следующей, более высокой ступени развития, на которой наблюдения дополнялись экспериментальными исследованиями, предполагающими целенаправленное воздействие на изучаемые объекты. Что касается наблюдений, то в них отсутствует деятельность, направленная на преобразование, изменение объектов познания. Это обусловливается рядом обстоятельств: недоступностью этих объектов для практического воздействия (например, наблюдения удаленных космических объектов), нежелательностью, исходя из целей исследования, вмешательства в наблюдаемый процесс (фенологические, психологические и др. наблюдения), отсутствием технических, энергетических, финансовых и иных возможностей постановки экспериментальных исследований объектов познания.2.Эксперимент. Эксперимент - более сложный метод эмпирического познания по сравнению с наблюдением. Он предполагает активное, целенаправленное и строго контролируемое воздействие исследователя на изучаемый объект для выявления и изучения тех или иных его сторон, свойств, связей. При этом экспериментатор может преобразовывать исследуемый объект, создавать искусственные условия его изучения, вмешиваться в естественное течение процессов. Эксперимент включает в себя другие методы эмпирического исследования (наблюдение, измерение). В то же время он обладает рядом важных, присущих только ему особенностей. Во-первых, эксперимент позволяет изучать объект в «очищенном» виде, т. е. устранять всякого рода побочные факторы, наслоения, затрудняющие процесс исследования. Например, проведение некоторых экспериментов требует специально оборудованных помещений, защищенных (экранированных) от внешних электромагнитных воздействий на изучаемый объект.Во-вторых, в ходе эксперимента объект может быть поставлен в некоторые искусственные, в частности, экстремальные условия, т. е. изучаться при сверхнизких температурах, при чрезвычайно высоких давлениях или, наоборот, в вакууме, при огромных напряженностях электромагнитного поля и т. п. В таких искусственно созданных условиях удается обнаружить удивительные, порой неожиданные свойства объектов и тем самым глубже постигать их сущность. Очень интересными и многообещающими являются в этом плане космические эксперименты, позволяющие изучать объекты, явления в таких особых, необычных условиях (невесомость, глубокий вакуум), которые недостижимы в земных лабораториях. В-третьих, изучая какой-либо процесс, экспериментатор может вмешиваться в него, активно влиять на его протекание. Как отмечал академик И.П. Павлов, «опыт как бы берет явления в свои руки и пускает в ход то одно, то другое и таким образом в искусственных, упрощенных комбинациях определяет истинную связь между явлениями. Иначе говоря, наблюдение собирает то, что ему предлагает природа, опыт же берет у природы то, что хочет». В-четвертых, важным достоинством многих экспериментов является их воспроизводимость. Это означает, что условия эксперимента, а соответственно и проводимые при этом наблюдения, измерения могут быть повторены столько раз, сколько это необходимо для получения достоверных результатов.

Научное познание имеет 2 уровня: эмпирический и теоретический.

Эмпирический уровень познания связан с предметом научного исследования, включает в себя 2 компонента – чувственный опыт (ощущение, восприятие, представление) и их первичное теоретическое осмысление.

Для эмпирического познания характерна фактофиксирующая деятельность.

Теоретический уровень заключается в дальнейшей обработке эмпирического материала. Теоретическое познание – это сущностное познание, осуществляемое на уровне абстракций высоких порядков.

Позиции эмпиризма: на 1-м плане – роль ощущения, непосредственные наблюдения в познании и отрицание роли теоретического мышления. Позиция рационализма: на 1-м плане – деятельность разума, приписывает ему роль единства силы познания и игнорирования значения чувственного познания.

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.

Теоретический уровень научного исследования осуществляется на рациональной (логической) ступени познания. На данном уровне ученый оперирует только теоретическими (идеальными, знаковыми) объектами. Также на этом уровне происходит раскрытие наиболее глубоких существенных сторон, связей, закономерностей, присущих изучаемым объектам, явлениям. Теоретический уровень – более высокая ступень в научном познании

Рассматривая теоретическое познание как высшее и наиболее развитое, следует прежде всего определить его структурные компоненты. К основным из них относятся: проблема, гипотеза и теория.

Проблема - форма знания, содержанием которой является то, что еще не познано человеком, но что нужно познать. Иначе говоря, это знание о незнании, вопрос, возникший в ходе познания и требующий ответа. решения.

Научные проблемы следует отличать от ненаучных (псевдопроблем), например, проблема создания вечного двигателя. Решение какой-либо конкретной проблемы есть существенный момент развития знания, в ходе которого возникают новые проблемы, а также выдвигаются новые проблемы, те или иные концептуальные идеи, в т. ч. и гипотезы.

Гипотеза - форма знания, содержащая предположение, сформулированное на основе ряда фактов, истинное значение которого неопределенно и нуждается в доказательстве. Гипотетическое знание носит вероятный, а не достоверный характер и требует проверки, обоснования. В ходе доказательства выдвинутых гипотез одни из них становятся истинной теорией, другие видоизменяются, уточняются и конкретизируются, превращаются в заблуждения, если проверка дает отрицательный результат.

Решающей проверкой истинности гипотезы является практика (логический критерий истины играет при этом вспомогательную роль). Проверенная и доказанная гипотеза переходит в разряд достоверных истин, становится научной теорией.

Теория - наиболее развитая форма научного знания, дающая целостное отображение закономерных и существенных связей определенной области действительности. Примерами этой формы знания являются классическая механика Ньютона, эволюционная теория Дарвина, теория относительности Эйнштейна, теория самоорганизующихся целостных систем (синергетика) и др.

В практике научные знания успешно реализуются лишь в том случае, когда люди убеждены в их истинности. Без превращения идеи в личное убеждение, веру человека невозможна успешная практическая реализация теоретических идей.

К общим методам познания действительности относятся: индукция, дедукция, аналогия, сравнение, обобщение, абстрагирование и др.

К специфические методам теоретического познания в науке принадлежат: идеализация, интерпретация, мысленный эксперимент, машинный вычислительный эксперимент, аксиоматический метод и генетический метод построения теории, и др.

В научном познании широко применяются, например, абстракции отождествления и изолирующие абстракции. Абстракция отождествления представляет собой понятие, которое получается в результате отождествления некоторого множества предметов (при этом отвлекаются от целого ряда индивидуальных свойств, признаков данных предметов) и объединения их в особую группу. Примером может служить группировка всего множества растений и животных, обитающих на нашей планете, в особые виды, роды, отряды и т. д. Изолирующая абстракции получается путем выделения некоторых свойств, отношений, неразрывно связанных с предметами материального мира, в самостоятельные сущности («устойчивость», «растворимость», «электропроводность» и т. д.).

Формирование научных абстракций, общих теоретических положений не является конечной целью познания, а представляет собой только средство более глубокого, разностороннего познания конкретного. Поэтому необходимо дальнейшее движение (восхождение) познания от достигнутого абстрактного вновь к конкретному. Получаемое на этом этапе исследования знание о конкретном будет качественно иным по сравнению с тем, которое имелось на этапе чувственного познания. Другими словами, конкретное в начале процесса познания (чувственно-конкретное, являющееся его исходным моментом) и конкретное, постигаемое в конце познавательного процесса (его называют логически-конкретным, подчеркивая роль абстрактного мышления в его постижении), коренным образом отличаются друг от друга

Формы и методы научного познания .

Познание - это специфический вид деятельности человека, направленный на постижение окружающего мира и самого себя в этом мире. «Познание - это, обусловленный прежде всего общественно-исторической практикой, процесс приобретения и развития знания, его постоянное углубление, расширение, и совершенствование

Человек постигает окружающий его мир, овладевает им различными способами, среди которых можно выделить два основных. Первый (генетически исходный) -- материально-технический -- производство средств к жизни, труд, практика. Второй - духовный (идеальный), в рамках которого познавательные отношения субъекта и объекта -- лишь одно из многих других. В свою очередь процесс познания и получаемые в нем знания в ходе исторического развития практики и самого познания все более дифференцируется и воплощается в различных своих формах. Каждой форме общественного сознания: науке, философии, мифологии, политике, религии и т.д. соответствуют специфические формы познания. Обычно выделяют следующие из них: обыденное, игровое, мифологическое, художественно-образное, философское, религиозное, личностное, научное. Последние хотя и связаны, но не тождественны одна другой, каждая из них имеет свою специфику.Не будем останавливаться на рассмотрении каждой из форм познания. Предметом нашего исследования является научное познание. В связи с этим целесообразно рассмотреть особенности лишь последнего.

Анализ - мысленное или реальное разложение объекта на составляющие его части.

Синтез - объединение познанных в результате анализа элементов в единое целое.

Обобщение - процесс мысленного перехода от единичного к о общему, от менее общего, к более общему, например: переход от суждения «этот металл проводит электричество» к суждению «все металлы проводят электричество», от суждения: «механическая форма энергии превращается в тепловую» к суждению «всякая форма энергии превращается в тепловую».

Абстрагирование (идеализация) - мысленное внесение определенных изменений в изучаемый объект в соответствии с целями исследования. В результате идеализации из рассмотрения могут быть исключены некоторые свойства, признаки объектов, которые не являются существенными для данного исследования. Пример такой идеализации в механике - материальная точка, т.е. точка, обладающая массой, но лишенная всяких размеров. Таким же абстрактным (идеальным) объектом является абсолютно твердое тело.

Индукция - процесс выведения общего положения из наблюдения ряда частных единичных фактов, т.е. познание от частного к общему. На практике чаще всего применяется неполная индукция, которая предполагает вывод о всех объектах множества на основании познания лишь части объектов. Неполная индукция, основанная на экспериментальных исследованиях и включающая теоретическое обоснование называется научной индукцией. Выводы такой индукции часто носят вероятностный характер. Это рискованный, но творческий метод. При строгой постановке эксперимента, логической последовательности и строгости выводов она способна давать достоверное заключение. По словам известного французского физика Луи де Бройля, научная индукция является истинным источником действительно научного прогресса.

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

В истории естествознания были попытки абсолютизировать значение в науке индуктивного метода (Ф. Бэкон) или дедуктивного метода (Р. Декарт), придать им универсальное значение. Однако эти методы не могут применяться как обособленные, изолированные друг от друга. каждый из них используется на определенном этапе процесса познания.

Аналогия - вероятное, правдоподобное заключение о сходстве двух предметов или явлений в каком-либо признаке, на основании установленного их сходства в других признаках. Аналогия с простым позволяет понять более сложное. Так, по аналогии с искусственным отбором лучших пород домашних животных Ч.Дарвин открыл закон естественного отбора в животном и растительном мире.

Моделирование - воспроизведение свойств объекта познания на специально устроенном его аналоге - модели. Модели могут быть реальными (материальными), например, модели самолетов, макеты зданий. фотографии, протезы, куклы и т.п. и идеальными (абстрактными), создаваемые средствами языка (как естественного человеческого языка, так и специальных языков, например, языком математики. В этом случае мы имеем математическую модель. Обычно это система уравнений, описывающая взаимосвязи в изучаемой системе.

Классификация - распределение тех или иных объектов по классам (отделам, разрядам) в зависимости от их общих признаков, фиксирующее закономерные связи между классами объектов в единой системе конкретной отрасли знания. Становление каждой науки связано с созданием классификаций изучаемых объектов, явлений.

Одной из первых классификаций в естествознании явилась классификация растительного и животного мира выдающегося шведского натуралиста Карла Линнея (1707-1778). Для представителей живой природы он установил определенную градацию: класс, отряд, род, вид, вариация.