Методы научного познания и их классификация

Важно различать такие понятия, как методология и метод. Методология - это учение о структуре, логической организации, методах и средствах деятельности. Метод - это совокупность приемов или операций практической или теоретической деятельности. Метод можно также охарактеризовать как форму теоретического и практического освоения действительности, исходящего из закономерностей поведения изучаемого объекта. Ф. Бэкон сравнивал правильный научный метод со светильником, освещающим путнику дорогу в темноте.

Методы научного познания включают так называемые всеобщие методы, то есть общечеловеческие приемы мышления, общенаучные методы и методы конкретных наук. Методы могут быть классифицированы и по соотношению эмпирического знания (знания полученного в результате опыта, опытного знания) и знания теоретического, суть которого - познание сущности явлений, их внутренних связей.

Следует иметь в виду, что каждая отрасль естествознания наряду с общенаучными применяет свои конкретно-научные, специальные методы, обусловленные сущностью объекта исследования. Однако зачастую методы, характерные для какой-либо конкретной науки применяются и в других науках. Это происходит потому, что объекты исследования этих наук подчиняются также и законам данной науки. Например, физические и химические методы исследования применяются в биологии на том основании, что объекты биологического исследования включают в себя в том или ином виде физические и химические формы движения материи и, следовательно, подчиняются физическим и химическим законам.

К всеобщим методам познания относятся диалектический и метафизический методы. Это общефилософские методы. Диалектический метод - это метод познания действительности в ее противоречивости, целостности и развитии. Метафизический метод - метод, противоположный диалектическому, рассматривающий явления вне их взаимной связи и развития. С середины 19-го века метафизический метод все больше и больше вытеснялся из естествознания диалектическим методом.

Соотношение общенаучных методов также можно представить в виде следующей схемы:

Общенаучные методы
· Анализ	· Синтез
· Обобщение	· Абстрагирование
· Индукция	· Дедукция
· Аналогия	· Моделирование
· Исторический метод	· Логический метод

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 понятия к общему, от менее общего к более общему и т.д.

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, то есть познание от частного к общему. На практике чаще всего применяется неполная индукция, которая предполагает вывод обо 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 методом 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 – один из видов индуктивного метода, это 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 и т. п., и идеальными (абстрактными), создаваемые средствами языка (как естественного человеческого языка, так и специальных языков, например, языком математики). В этом случае получается математическая модель. Обычно это система уравнений, описывающая взаимосвязи в изучаемой системе.

Исторический метод подразумевает воспроизведение истории изучаемого объекта во всей своей многогранности, с учетом всех деталей и случайностей. Логический метод - это, по сути, логическое воспроизведение истории изучаемого объекта. При этом история эта освобождается от всего случайного, несущественного, то есть это как бы тот же исторический метод, но освобожденный от его исторической формы.

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. Классификация - это процесс упорядочивания информации. В процессе изучения новых объектов в отношении каждого такого объекта делается вывод: принадлежит ли он к уже установленным классификационным группам. В некоторых случаях при этом обнаруживается необходимость перестройки системы классификации. Существует специальная теория классификации - таксономия. Она рассматривает принципы классификации и систематизации сложноорганизованных областей действительности, имеющих обычно иерархическое строение (органический мир, объекты географии, геологии и т.п.). 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.

Методы научного познания также делятся на две группы - эмпирические и теоретические методы – в зависимости от того, на каком познавательном уровне они используются. Это можно представить с помощью следующей схемы:

В современной науке учитывается принцип относительности свойств объекта к средствам наблюдения, эксперимента и измерения. Так, например, если изучать свойства света, изучая его прохождение через решетку, он будет проявлять свои волновые свойства. Если же эксперимент и измерения будут направлены на изучение фотоэффекта, будет проявляться корпускулярная природа света (как потока частиц - фотонов).

Важнейшей характеристикой знания вообще и науки в частности является динамика, то есть ее постоянное развитие, рост. С точки зрения материалистической диалектики, развитие знания – это сложный противоречивый процесс, имеющий определенные качественно различные этапы. Например, в развитии научного познания, в истории науки, как уже было сказано, выделяются следующие периоды: преднаука и наука в собственном смысле этого слова. Затем второй период делится на три стадии: классическая наука, неклассическая и постнеклассическая наука.

В современной западной философии второй половины ХХ века динамика научного познания исследовалась в рамках многих философских школ и направлений, таких как, например, эволюционная эпистемология, постпозитивизм, кумулятивизм, антикумулятивизм и т.д.

Эволюционная эпистемология – это направление в западной философско-гносеологической мысли, основная задача которого – выявление генезиса и этапов развития познания, его форм и механизмов в эволюционном ключе. Представители этого направления стремятся создать единую обобщенную теорию развития науки, положив в основу принцип историзма, распространив эволюционный подход на гносеологическую проблематику. Одним из вариантов рассматриваемой формы эпистемологии является генетическая эпистемология швейцарского ученого и философа Ж. Пиаже. В ее основе лежит принцип возрастания инвариантности знания под влиянием изменений условий опыта. Пиаже пытается объяснить генезис знания на основе воздействия внешних факторов, а также истории самого знания. Он утверждает, что существует параллелизм между логической и рациональной организацией знания и соответствующим формирующим психологическим процессом. Пиаже выделил четыре основные стадии в когнитивном развитии: сенсомоторная, интуитивная, конкретно-операциональная и формально-операциональная.

Особенно активно проблему роста знания разрабатывали в постпозитивизме в 60-х годах ХХ столетия. Основными представителями этого направления являются К. Поппер, Т. Кун, И. Лакатос, П. Фейерабенд, Ст. Тулмин. Именно в работах этих исследователей описываются различные модели развития научного знания.

Развитие эволюционной эпистемологии пошло по двум основным направлениям. Во-первых, по линии так называемой альтернативной модели эволюции (К. Уолддингтон, К. Халквег, К. Хегер и др.) и, во-вторых, по линии синергетического подхода. Представители первой точки зрения считали, что высокоструктурированные системы необходимо анализировать как живые организмы, которые могут посредством управляющих воздействий самоорганизовываться и создавать устойчивый динамический порядок. Синергетический подход сегодня является более перспективным и распространенным, так как связан с идеей самоорганизации, которая лежит в основе прогрессивной эволюции, и именно этот подход позволяет лучше учитывать воздействие социальной среды на развитие научного знания.

Формирование первичных теоретических моделей и законов.

Значение метода моделирования трудно переоценить для научного познания. Одно из важнейших преимуществ использования моделей в науке заключается в возможности представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия: модель атома, модель Вселенной и т.д. Существуют два вида моделей – это материальные (реальные) и идеальные (теоретические) модели. Теоретические модели также отражают строение, свойства и поведение реальных объектов. Российский академик В. С. Степин утверждает, что главная особенность теоретических схем состоит в том, что они не являются результатом чистого дедуктивного обобщения опыта. В развитой науке теоретические схемы вначале строятся как гипотетические модели за счет использования ранее сформулированных абстрактных объектов. На ранних стадиях научного исследования теоретические модели создаются путем непосредственной схематизации опыта.

Важными характеристиками теоретической модели являются ее структурность и возможность переноса абстрактных объектов из других областей знания. На выбор абстрактных объектов оказывает существенное влияние научная картина мира, которая стимулирует развитие исследовательской практики, определение задач и способов их решения. Перенос абстрактных объектов из одной области знания в другую предполагает существование прочного основания для аналогий. Именно умозаключения по аналогии позволяют уподоблять новое единичное явление другому, уже известному явлению. Поэтому аналогия с определенной долей вероятности позволяет расширять имеющиеся знания путем включения в их сферу новых предметных областей.

Так как умозаключения по аналогии, используемые в научном познании, являются правдоподобными умозаключениями, к ним предъявляется ряд требований, увеличивающих степень правдоподобия. Можно привести некоторые из этих требований: нужно обнаружить как можно большее число признаков у сравниваемых предметов; общие признаки должны быть существенными для сравниваемых предметов; общие признаки должны быть по возможности отличительными для этих предметов; общие признаки должны быть тесно связаны с переносимым признаком и т.д.

В технических науках также широко применяется метод аналогии (например, процедура схематизации, математизация).

Формирование законов предполагает, что обоснованная экспериментально или эмпирически гипотетическая модель имеет возможность для превращения в схему. Сначала теоретические схемы вводятся как гипотетические конструкции, затем обосновываются как обобщение опыта и применяются к качественному многообразию вещей, и в конечном итоге эта схема математически оформляется в виде уравнения или формулы, что означает появление закона.

Можно предложить следующую цепь: модель – схема – качественные и количественные расширения – математизация – формулировка закона. На всех без исключения этапах идет корректировка как самих абстрактных объектов, так и теоретических схем.

Понятие «закон» указывает на наличие внутренне необходимых, устойчивых и повторяющихся связей между событиями и состояниями объектов. Закон отражает объективно существующие взаимодействия в природе и в этом смысле он есть природная закономерность.

Законы стремятся к адекватному отображению закономерностей действительности. Однако сама мера адекватности и то, что законы науки есть обобщения, которые изменчивы и подвержены фальсификации, вызывают к жизни острую философско-методологическую проблему. Поэтому одной из наиболее важных процедур в науке всегда считалась процедура обоснования теоретических знаний. Самое элементарное определение обоснования опирается на процедуру сведения неизвестного к известному, незнакомого к знакомому.

Есть еще один парадоксальный феномен: объекты, которые необходимо объяснить, оказывается, нельзя наблюдать в принципе (например, кварк). Отсюда научно-теоретическое знание приобретает внеопытный характер. Внеопытная реальность позволяет иметь о себе внеопытное знание. На этом и остановилась сегодня философия науки.

Этой проблематикой интересовался немецкий философ науки К. Гемпель (1905 – 1997). В своих работах он исследовал проблемы, связанные с научным объяснением. С его точки зрения, научное объяснение включает в себя следующие элементы:

1. эмпирическую проверку предложений, говорящих об определенных условиях;

2. эмпирическую проверку универсальных гипотез, на которых основывается объяснение;

3. исследование того, является ли объяснение логически убедительным.

Выделяют объяснения «причинные» и «вероятные», основанные скорее на вероятностных гипотезах, чем на общих «детерминистических» законах. Наука всегда стремилась выйти за пределы описания и прорваться к объяснению. К существенной характеристике обоснования относится опора на общие законы. Таким образом, объяснение закономерности осуществляется на основе подведения ее под другую, более общую закономерность.

Причинные или детерминистические законы отличаются от статистических тем, что последние устанавливают то, что в перспективе определенный процент всех случаев, удовлетворяющих данному набору условий, будет сопровождаться явлением определенного типа. Однако, несмотря на их различия, законы и причинные, и статистические действуют как в естествознании, так и в общественных науках.