Эмпирическое и теоретическое познание. Эмпирические методы научного познания

Эмпирическое исследование базируется на непосредственном практическом взаимодействии исследователя с изучаемым объектом. Оно предполагает осуществление наблюдений и экспериментальную деятельность.

Поэтому средства эмпирического исследования включают в себя приборы, приборные установки и другие средства реального наблюдения и эксперимента.

В теоретическом исследовании отсутствует непосредственное практическое взаимодействие с объектами. На этом уровне объект может изучаться только опосредованно, в мысленном эксперименте.

В эмпирическом исследовании применяются и понятийные средства. Они функционируют как особый язык. Он имеет сложную организацию, в которой взаимодействуют собственно эмпирические термины и термины теоретического языка.

Эмпирические объекты — это абстракции, выделяющие в действительности некоторый набор свойств и отношений вещей. Реальные объекты представлены в эмпирическом познании в образе идеальных объектов, обладающих жестко фиксированным и ограниченным набором признаков. Реальному же объекту присуще бесконечное число признаков.

В теоретическом познании отсутствуют средства материального, практического взаимодействия с изучаемым объектом. Но и язык теоретического исследования отличается от языка эмпирических описаний. В качестве его основы выступают теоретические термины, смыслом которых являются теоретические идеальные объекты (материальная точка, абсолютно черное тело).

Идеализированные теоретические объекты, в отличие от эмпирических объектов, наделены не только теми признаками, которые мы можем обнаружить в реальном взаимодействии объектов опыта, но и признаками, которых нет ни у одного реального объекта. Например, материальную точку определяют как тело, лишенное размеров, но сосредоточивающее в себе всю массу тела.

На эмпирическом 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.

В теоретическом исследовании применяются особые методы: идеализация; мысленный эксперимент объектами; особые методы построения теории (восхождение от абстрактного к конкретному, аксиоматический и гипотетико-дедуктивный методы); методы логического и исторического исследования и др.

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. На уровне же теоретического познания происходит выделение сущностных связей в чистом виде. Сущность объекта представляет собой взаимодействие ряда законов, которым подчиняется данный объект.

Эмпирическая зависимость является результатом индуктивного обобщения опыта и представляет собой вероятностно-истинное знание. Теоретический закон — это знание достоверное.

Итак, выделив эмпирическое и теоретическое познание как два особых типа исследовательской деятельности, можно сказать, что предмет их разный, т. е. теория и эмпирическое исследование имеют дело с разными срезами одной и той же действительности.

Эмпирический и теоретический уровни познания отличаются по предмету, средствам и методам исследования. Однако выделение и самостоятельное рассмотрение каждого из них представляет собой абстракцию. В реальности эти два слоя познания всегда взаимодействуют.

При всем своем различии эмпирический и теоретический уровни познания взаимосвязаны, граница между ними условна и подвижна. Эмпирическое исследование, выявляя с помощью наблюдений и экспериментов новые данные, стимулирует теоретическое познание (которое их обобщает и объясняет), ставит перед ним новые, более сложные задачи. С другой стороны, теоретическое познание, развивая и конкретизируя на базе эмпирии новое собственное содержание, открывает новые, более широкие горизонты для эмпирического познания, ориентирует и направляет его в поисках новых фактов, способствует совершенствованию его методов и средств и т.п.

Наука как целостная динамическая система знания не может успешно развиваться, не обогащаясь новыми эмпирическими данными, не обобщая их в системе теоретических средств, форм и методов познания. В определенных точках развития науки эмпирическое переходит в теоретическое и наоборот. Однако недопустимо абсолютизировать один из этих уровней в ущерб другому.

Дата публикования: 2014-12-08; Прочитано: 219 | Нарушение авторского права страницы

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.001 с)…

Характеристика теоретического знания.

В отличие от эмпирического теоретическое знание является достоверным, это совокупность высказываний об идеализированных объектах, являющихся продуктом конструктивной, творческой деятельности мышления.

Специфической особенностью теоретического уровня познания является преобладание в нем рационального момента: понятий, теорий, «мыслительных операций», гипотез. Эмпирическое и теоретическое познание имеют как сходство, так и различия. Как тот, так и другой виды исследовательской деятельности, они направлены на познание одной и той же объективной реальности, но «видят» ее по-разному. Эмпирическое исследование обнаруживает явления и зависимости между ними, сущность в них лишь проглядывает, но не выделяется в чистом виде. Теоретическое познание выявляет в чистом виде сущность объекта во взаимодействии законов, которым он подчиняется. Воссоздание этих законов, отношений между ними и составляет сущность теоретического познания. Чем отличаются между собой эмпирическая зависимость и теоретический закон? Эмпирическая зависимость есть результат индуктивного обобщения опыта, ведущий к появлению вероятностно-истинного знания. Теоретический же закон – это всегда знание достоверное, являющееся итогом ряда исследовательских процедур. Таким образом, эмпирическое и теоретическое знания и сходны, и отличаются по предмету: объективная реальность одна, но ее рассмотрение – разное.

Различаются оба этих уровня познания и по средствам и способам исследования. Поскольку, как указывалось выше, эмпирическое познание основано на практическом взаимодействии с изучаемым объектом, то оно включает в себя такие средства, как приборы, установки, способствующие реальному наблюдению и эксперименту, практике. Используются в эмпирическом исследовании и понятия – особый, эмпирический язык науки, в котором отражены как эмпирические, так и теоретические понятия.

Теоретическое исследование использует иные средства. Поскольку на этом этапе отсутствует практическое взаимодействие с изучаемым объектом, то в качестве основного средства исследования выступают теоретические, идеализированные объекты, которые на данный момент отсутствуют и предстают как результат мыслительного конструирования. К примеру, «материальную точку определяют как тело, лишенное размера, но сосредотачивающее в себе всю массу тела. Таких тел в природе нет. Они представляют собой результат нашего мысленного конструирования…» (2).

Кроме идеализации, к специфическим средствам теоретического исследования относится формализация – переход от оперирования понятиями к оперированию символами. В данном случае используется искусственный язык (математические, компьютерные, химические символики).

К методам теоретического исследования относятся: аксиоматический и гипотетико-дедуктивный методы, абстрагирование – отвлечение от одних свойств и отношений и выделение других, анализ как фактическое (мысленное) расчленение предмета на его составные части и синтез – как мысленное воссоединение целого или частей, выделенных с помощью анализа. Здесь перечислены далеко не все способы теоретического познания, однако все они указывают на такую важнейшую его особенность, как способность описывать не окружающую действительность, а идеализированные объекты. Это обуславливает направленность его на «себя», на внутреннюю рефлексию, исследование самого процесса познания, его форм, приемов, методов и понятийного аппарата.

Эмпирический уровень научного познания: структура, методы исследования, формы научного знания

Поэтому теоретическое познание опирается на такие познавательные способности личности, как мышление, рассудок, разум.

Мышление представляет активный процесс обобщения и опосредованного отражения действительности, раскрывающий на основе чувственных данных закономерные связи, выражаемые в понятиях, категориях, речи.

Исходным уровнем мышления является рассудок, на котором оперирование понятиями или абстракциями происходит в пределах определенной, неизменной схемы, некоего жесткого стандарта, шаблона. Рассудок ассоциируется со способностью ясно и четко рассуждать, выстраивать ход мыслей на основе способности формальной логики классифицировать и систематизировать факты. Это и есть основная функция рассудка. В чем его плюсы и минусы? Мышление невозможно без рассудка, называемого еще и здравым смыслом, но его абсолютизация и неукоснительное следование приводят к догматизму, консерватизму, так часто препятствующим продвижению свежих неординарных идей в науке (и не только). В то же время опасно и игнорирование здравого рассудка, поскольку нарушает соотношение устойчивого, стабильного и динамичного, подвижного, абсолютизация которого приводит к хаосу.

Высшим уровнем рационального познания является разум, поскольку для него (и только) характерно оперирование абстракциями. Высшим уровнем он определяется и потому, что именно с помощью разума мышление постигает сущность вещей, логику, законы и противоречия. Почему это возможно? Это возможно благодаря тому, что в разуме объединяется в единое целое все многообразие сторон и качеств, происходит их слияние, синтез, что делает возможным выявление причин и движущих факторов изучаемых явлений. Обладает ли разум какими-либо исходными понятиями, схемами, категориями? Нет. Откуда он их берет? Из рассудка. Процесс мышления и представляет собой взаимопереход из рассудка в разум идей, понятий, их диалектическое взаимообогащение, дополнение, отбрасывание, соединение, рождение новых идей, переходящих в рассудок.

Таким образом, если логика рассудка – это формальная логика, то логика разума – это диалектика процесса формирования, рождения знания в единстве содержания и формы отдельных его компонентов.

Теоретическое познание отличается и по структуре своей организации. В ней принято выделять два уровня: первичный – уровень моделей и законов и уровень развитой теории.

Первичный, или частный, уровень моделей и законов представляет такой слой теоретического знания, в котором наличествует теоретическая модель, объясняющая некое частное явление из узкой области действительности, и на ее основе формируется, относительно этой модели, закон. К примеру, если изучаются колебания реальных маятников, то для того, чтобы выяснить законы их движения, вводится представление об идеальном маятнике как материальной точке, висящей на недеформируемой нити. Затем вводится другой объект – система отсчета. Это тоже идеализация, а именно – идеальное представление реальной физической лаборатории, снабженной часами и линейкой. Наконец, для выявления закона колебаний вводится еще один идеальный объект – сила, которая приводит в движение маятник. Сила – это тоже абстракция от взаимодействия тел, при котором оно меняется. Таким образом, идеальный маятник, система отсчета, сила образуют модель, представляющую на теоретическом уровне сущностные характеристики реального процесса колебания маятников.

Предыдущая17181920212223242526272829303132Следующая

Под эмпирическим базисом следует понимать исходные основы научного познания одного эмпирического исследования, в процессе которого находятся эмпирические знания

Таким образом, любое новое эмпирическое знание строится на некоторых базисных эмпирических знаниях. Эмпирический базис научного познания состоит из этих эмпирических знаний.

Процесс становления эмпирического научного знания проходит несколько стадий, на которых используются различные средства эмпирического исследования:

1. Постановка научного опыта (наблюдение и эксперимент).

2. Обыденные знания (чувственные и логические), необходимые для описания опыта.

3. Предварительные научные знания для постановки данного опыта и описания полученных результатов.

4. Некоторые философские знания, связанные с научными, имеющимися у исследователя до постановки опыта, и чисто умозрительные, не связанные с научными знаниями, но способные их расширить.

В результате применения этих средств получаются первичные, относительно простые по форме эмпирические знания в виде данных опыта, отражающих объективные явления, их свойства, связи, отношения.

При дальнейшей обработке они могут дать более сложные эмпирические знания. Использование логических операций (анализ, синтез, классификация, систематизация и др.), математическая обработка данных опыта с целью выявления функциональной зависимости позволяют получить эмпирические знания более высокого порядка.

Для этого надо пройти три стадии эмпирического исследования :

1. Исходная и основная – научные опыты. Они направлены на получение знания в виде отдельных данных, составляющих базисное эмпирическое знание.

2. Первичная (логическая и математическая) обработка некоторой совокупности данных опыта. В итоге получаются более сложные данные о связях одних данных опыта с другими. В соответствии с этим вводятся эмпирические понятия, и данные опыта разбиваются на группы, систематизируются и классифицируются.

3. Обобщение данных опыта внутри каждой группы. В процессе обобщения осуществляется мысленный переход от конечного числа членов каждой группы к бесконечному. Это позволяет выработать знание о закономерностях, характеризующих каждую группу. Это знание – высшая форма эмпирического знания.

Опишем более детально каждую стадию эмпирического исследования.

Первая стадия. Она включает в себя наблюдение. Это наиболее прямой и непосредственный путь получения опытных данных. Далее идет процесс усложнения исследования, реализация эксперимента. Важнейшей процедурой наблюдения и эксперимента является измерение – это количественное сравнение величин одного и того же качества. Измерение позволяет открыть некоторые общие связи между изучаемыми явлениями. Измеряются количественные величины, которые выражают качественную определенность явления, его существенные свойства. Посредством измерения находятся связи общие (количество) и существенные (качество). Можно сказать, что измерение открывает путь к открытию эмпирических законов, т.е. общее и существенное в явлениях.

Далее идет понятийное выражение чувственных восприятий в виде данных опыта. Понятийное содержание вводится таким образом, чтобы оно отражало первичное, элементарное научное познание. Нельзя расширительно толковать результаты опыта, оформлять его неточно. Поэтому существуют научные методики оформления результатов наблюдения и эксперимента. Мы их рассмотрим применительно к психолого-педагогическим исследованиям в последнем разделе главы.

Вторая стадия. Она имеет относительно самостоятельное значение. Главная ее задача – выявление основных признаков изучаемых объектов, по которым систематизируются и классифицируются данные опыта. Проводятся анализ и синтез с целью обнаружения внешних объективных связей между явлениями: причинные, функциональные, структурные и другие. Тем самым создаются условия для группировки данных.

В соответствии с существенными признаками, лежащими в основе систематизации и классификации, вводятся эмпирические понятия. Возвращаясь после этого к первой стадии, эти понятия вносят в эксперимент большую определенность и направленность, делая его более эффективным. Таким образом, анализ и синтез выступают основнымисредствамигруппировки данных опыта.

В одну группу включаются лишь те данные, которые соответствуют главным, определяющим связям явлений. Каждая наука имеет свой предмет исследования, и поэтому возникают свои приемы анализа и синтеза, систематизации и классификации данных наблюдения и эксперимента.

Выявив взаимосвязи, можно систематизировать данные опыта, распределять их по группам. Выделенные характерные признаки (анализ), распределение по группам (синтез) обеспечат классификацию наблюдаемых явлений. Выбор признаков для классификации не является произвольным. Ими должны быть наиболее существенные свойства объектов. Каждая классификация отражает те особенности, которые сложились в конкретной науке (стадиальная, морфологическая, успешности учебной деятельности, ошибок в усвоении учебного материала, преступлений, болезней и пр.).

Однако существуют общие требования для всех наук: классификация должна соответствовать той объективной реальности, которая изучается в данной науке. Классификация – это движение от явления к сущности. В этом ее главное значение.

После открытия закономерных связей можно классификацию углубить и расширить на следующей стадии исследования.

В процессе анализа и синтеза, систематизации и классификации получается более широкое, новое эмпирическое знание.

Третья стадия. Главная цель этой стадии – вскрыть сущность каждой группы явлений (сущность первого порядка). Для этого надо обнаружить скрытые связи между явлениями. Путь к этому – выделение главных понятий, относящихся к каждой группе явлений, и нахождение функциональных связей между ними. Главные понятия в большинстве случаев совпадают с эмпирическими понятиями, потому что на их основе осуществлялась группировка.

Итак, путь обнаружения сущности явления первого порядка состоит в установлении функциональной связи между эмпирическими понятиями, относящимися к соответствующей группе данных опыта. Такая связь носит название эмпирического закона .

На второй стадии раскрываются внешние взаимосвязи явлений, а внутренние остаются неясными. На третьей стадии эта внутренняя связь раскрывается, формулируется в форме эмпирического закона. Он охватывает все множество возможных явлений данной группы. Обнаруженная сущность дает возможность оперировать вычислениями и расчетами. Если удается вывести формулу взаимосвязи, то расширяются рамки эмпирического исследования.

Средством для выделения сущностности первого порядка служит эмпирическое обобщение, главную роль в котором играет индукция, т.е. умозаключение от частного к общему.Надо иметь в виду, что при этом из истинности посылок не всегда вытекает истинность заключения. Логически правильное мышление не гарантирует верности отражения внешнего мира в голове человека. Поэтому надо полагаться и на другие критерии при обобщении эмпирических знаний. Не стоит забывать о таком критерии, как индуктивная очевидность, связанная с определенными философскими представлениями.

Кроме индукции в обобщении используются дедукция, сравнение, аналогии, математические методы.

Рассмотрим общую оценку эмпирических законов как формы научного знания. Они представляют собой связь эмпирических понятий, фиксирующих основные особенности явлений данной группы. Эмпирические понятия – это непосредственно наблюдаемые в опыте величины.

Основные методы эмпирического уровня научного познания.

Поэтому они могут проверяться опытным путем. Отсюда вытекают особенности эмпирических законов:

1. В опыте мы можем наблюдать лишь несколько разных величин. Поэтому в эмпирический закон входит небольшое число соответствующих им эмпирических понятий (2 – 3 понятия). Связь изучается попарная, например, объем памяти и устойчивость; уровень пространственного мышления и успешность решения математических задач.

2. Поскольку связи непосредственно проверяемы в опыте, то связи понятий в эмпирическом законе выражаются в относительно простой математической или логической форме.

Эмпирический закон – это высшая форма эмпирического знания. После его открытия результаты, полученные на предшествующих стадиях, могут быть улучшены, скорректированы, уточнены. Для более глубокого изучения явления необходимо перейти на уровень теоретического исследования.

Теоретическое знание опирается на свой теоретический базис; имеет свои стадии; обеспечивается определенными средствами: основными, относящимися к базисному знанию, и вспомогательными, относящимися к знаниям, построенным на этом базисе.

Теоретический уровень научного исследования имеет свои особенности:

1. Теоретическое знание характеризуется общностью и абстрактностью. Оно не может быть подтверждено или опровергнуто отдельно взятыми опытными данными, а оценивается лишь в целом. Научная теория охватывает множество законов, относящихся к определенной области явлений.

2. Особенностью теоретического знания является его системность. Изменение отдельных элементов ведет к изменению системы в целом.

3. Теоретическое знание характеризуется связью с определенными философскими знаниями и идеями; отличается от философского большей научной конкретизацией. Оно связано с эмпирическими знаниями в отличие от философских.

4. Главная особенность теоретического научного знания состоит в том, что оно отражает сущность области явления, дает более глубокую картину действительности, чем эмпирическое знание.

Теоретические знания отражают сущность второго порядка, основные (теоретические) законы, каждый из которых включает в себя некоторое множество эмпирических законов.

Философские, логические, математические средства играют главную роль в теоретическом исследовании, а не опыт. Теоретическое знание движется от исходного общего и абстрактного к выводному конкретному и единичному. Оно проверяется на экспериментальном уровне.

Из-за своей общности, абстрактности, системности теоретические знания обладают дедуктивной структурой: теоретические знания меньшей общности могут быть получены из теоретических знаний большей общности. Это значит, что в основе теоретического знания должно лежать какое-то относительно исходное и более общее знание. Оно и составляет теоретический базис научного познания .

Теоретический базис научного познания состоит из тех общих знаний, которые являются исходными для дедуктивного построения научных теорий: общие понятия, принципы, гипотезы, которые должны быть приняты за основания дедукции. Они составляют теоретический базис. Его формирование происходит под влиянием обыденного и философского знания. Например, обыденное понятие «много» связано с научным «множество», обыденное «вещь» и научное «вещество». Под влиянием философских знаний возникают новые понятия, теории, гипотезы, идеи.

Три стадии теоретического исследования дают общее представление о процессе и его особенностях:

1. На первой стадии происходит построение нового или расширение существующего теоретического базиса. Возникшие противоречия и нерешенные проблемы приводят к необходимости искать новые точки зрения, новые идеи, которые расширили бы имеющуюся картину мира, или построить новую, вводя новые элементы. Ими являются идеи, понятия, принципы, гипотезы, служащие основой построения новой картины миры и связанные с философией.

2. На второй стадии осуществляется создание новой теории на основе найденного основания. В этом большую роль играют формальные методы построения логических и математических систем.

3. На третьей стадии теория применяется для объяснения какой-то группы явлений.

Рассмотрим более подробно каждую из стадий.

Первая стадия. Понятие научной картины мира в конкретных науках – главное содержание теоретического базиса. Ее «можно определить как систему общих представлений о природе, включающую в себя исходные теоретические понятия, принципы и гипотезы данной области наук, характерные для определенного этапа в ее развитии, и построенную на основе соответствующих философских знаний и идей» .

Общие представления о мире можно построить на основе любых философских взглядов. Есть понятие физической картины мира – объединение знаний о природе. Можно построить социальную, педагогическую картину мира для соответствующих наук.

Общие теоретические понятия, принципы, гипотезы как элементы научной картины мира возникают на основе опыта в результате обобщения наших восприятий, представлений и пр.

Принцип – это часть исходной основы для построения теории и отражение некоторых изучаемых в науке общих сторон ряда областей объективного мира. Принцип отражает общие и существенные стороны данной картины мира. Он выражает более глубокую сущность явлений, объединенных в одной картине мира.

Гипотеза – предположение о новых законах или причинах для объяснения каких-либо вновь открытых явлениях, связей и отношений. В эмпирических исследованиях выдвигаются рабочие гипотезы. Они нужны до тех пор, пока не произведена классификация. Более сложные гипотезы выдвигаются при поиске эмпирических законов. В теоретических исследованиях выдвигаются новые или конкретизируются уже имеющиеся элементы научной картины мира. Гипотезы теоретического исследования связаны с расширением научной картины мира или формированием новой.

Вторая стадия. Ее основная цель – создание новой теории. Для построения теории надо найти главные для данной области научные понятия, выразить в символической форме, установить связи между ними. Все это осуществляется, исходя из теоретического базиса и научной картины мира. Связь между понятиями обнаруживается при помощи гипотез и принципов.

Предпосылками построения теории могут быть: 1) данные эмпирического исследования, которые не получили объяснения в существующей теории; 2) элементы теоретического базиса и научной картины мира, на основе которых найдены исходные понятия, принципы и гипотезы; 3) экстраполяции старых понятий или принципиально новые положения. Теоретические предпосылки играют важную роль при создании новых теорий.

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |

Прочитайте при-ве-ден-ный ниже текст, в ко-то-ром пропущен ряд слов.

2. Методы эмпирического уровня познания.

Выберите из пред-ла-га-е-мо-го списка слова, ко-то-рые необходимо вста-вить на место пропусков.

«Люди, ко-то-рые сами не за-ни-ма-ют-ся наукой, до-воль-но часто полагают, что ___________(А) все-гда дают аб-со-лют-но достоверные положения. Эти люди считают, что на-уч-ные работники де-ла-ют свои ___________ (Б) на ос-но-ве неоспоримых ___________ (В) и без-упреч-ных рассуждений и, следовательно, уве-рен-но шагают вперед, при-чем исключена воз-мож-ность ___________ (Г) или ___________ (Д) назад. Од-на-ко состояние со-вре-мен-ной науки, так же как и ___________ (Е) наук в прошлом, доказывают, что дело об-сто-ит совершенно не так».

Слова в спис-ке даны в име-ни-тель-ном падеже. Каж-дое слово (словосочетание) может быть ис-поль-зо-ва-но только один раз. Выбирайте по-сле-до-ва-тель-но одно слово за другим, мыс-лен-но заполняя каж-дый пропуск. Об-ра-ти-те внимание на то, что в спис-ке слов больше, чем вам по-тре-бу-ет-ся для за-пол-не-ния пропусков.

За-пи-ши-те в ответ под каж-дой буквой номер вы-бран-но-го вами слова.

(Ручной ввод текста)

Научное познание имеет два уровня: эмпирический и теоретический.

ЭМПИРИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ – этонепосредственное чувственное исследование реально существующих и доступных опыту объектов .

На эмпирическом уровнеосуществляются следующие исследовательские процессы:

1. Формирование эмпирической базы исследования :

– накопление информации об исследуемых объектах и явлениях;

– определение сферы научных фактов в составе накопленной информации;

– введение физических величин, их измерение и систематизация научных фактов в виде таблиц, схем, графиков и т. п.;

2. Классификация и теоретическое обобщение сведений о полученных научных фактах:

– введение понятий и обозначений;

– выявление закономерностей в связях и отношениях объектов познания;

– выявление общих признаков у объектов познания и сведение их в общие классы по этим признакам;

– первичное формулирование исходных теоретических положений.

Таким образом, эмпирический уровень научного познания содержит в своем составе два компонента:

1. Чувственный опыт.

2. Первичное теоретическое осмысление чувственного опыта.

Основой содержания эмпирического научного познания , полученного в чувственном опыте, являются научные факты . Если любой факт, как таковой – это достоверное, единичное, самостоятельное событие или явление, то научный факт – это факт, твердо установленный, надежно подтвержденный и правильно описанный принятыми в науке способами.

Выявленный и зафиксированный принятыми в науке способами, научный факт, обладает принудительной силой для системы научного знания, то есть подчиняет себе логику достоверности исследования.

Таким образом, на эмпирическом уровне научного познания формируется эмпирическая база исследования, чья достоверность образуется принудительной силой научных фактов.

Эмпирический уровень научного познания использует следующие методы :

1. Наблюдение. Научное наблюдение – это система мероприятий по чувственному сбору сведений о свойствах исследуемого объекта познания. Основное методологическое условие правильного научного наблюдения – это независимость результатов наблюдения от условий и процесса наблюдения. Выполнение этого условия обеспечивает как объективность наблюдения, так и реализацию его основной функции – сбора эмпирических данных в их естественном, природном состоянии.

Наблюдения по способу проведения делятся на:

– непосредственные (сведения получаются непосредственно органами чувств);

– косвенные (органы чувств человека замещены техническими средствами).

2. Измерение .

2. Методы научного познания: эмпирические и теоретические.

Научное наблюдение всегда сопровождается измерением. Измерение – это сравнение какой-либо физической величины объекта познания с эталонной единицей этой величины. Измерение является признаком научной деятельности, поскольку любое исследование становится научным только тогда, когда в нём происходят измерения.

В зависимости от характера поведения тех или иных свойств объекта во времени, измерения делятся на:

– статические , в которых определяют постоянные во времени величины (внешние размеры тел, вес, твердость, постоянное давление, удельная теплоемкость, плотность и т. п.);

– динамические , в которых находят меняющиеся во времени величины (амплитуды колебаний, перепады давлений, температурные изменения, изменения количества, насыщенности, скорость, показатели роста и т.д.).

По способу получения результатов измерения делятся на:

– прямые (непосредственное измерение величины измерительным прибором);

– косвенные (путем математического расчета величины из её известных соотношений с какой-либо величиной, получаемой путем прямых измерений).

Назначение измерения состоит в том, чтобы выразить свойства объекта в количественных характеристиках, перевести их в языковую форму и сделать основой математического, графического или логического описания.

3. Описание . Результаты измерения используются для научного описания объекта познания. Научное описание – это достоверная и точная картина объекта познания, отображенная средствами естественного или искусственного языка.

Назначение описания состоит в том, чтобы перевести чувственную информацию в удобную для рациональной обработки форму: в понятия, в знаки, в схемы, в рисунки, в графики, в цифры и т.д.

4. Эксперимент . Эксперимент – это исследовательское воздействие на объект познания для выявления новых параметров его известных свойств или для выявления его новых, ранее неизвестных свойств. Эксперимент отличается от наблюдения тем, что экспериментатор, в отличие от наблюдателя, вмешивается в естественное состояние объекта познания, активно воздействует и на него самого, и на процессы, в которых этот объект участвует.

По характеру поставленных целей эксперименты подразделяются на:

– исследовательские , которые направлены на обнаружение у объекта новых, неизвестных свойств;

– проверочные , которые служат для проверки или подтверждения тех или иных теоретических построений.

По методикам проведения и задачам на получение результата, эксперименты делятся на:

– качественные , которые носят поисковый характер, ставят задачу выявить само наличие или отсутствие тех или иных теоретически предполагаемых явлений, и не нацелены на получение количественных данных;

– количественные , которые направлены на получение точных количественных данных об объекте познания или о процессах, в которых он участвует.

После завершения эмпирического познания начинается теоретический уровень научного познания.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ – этообработка мышлением эмпирических данных с помощью абстрактной работы мысли.

Таким образом, теоретический уровень научного познания характеризуется преобладанием рационального момента – понятий, умозаключений, идей, теорий, законов, категорий, принципов, посылок, заключений, выводов, и т.д.

Преобладание рационального момента в теоретическом познании достигается абстрагированием – отвлечением сознания от чувственно воспринимаемых конкретных объектов и переходом к абстрактным представлениям .

Абстрактные представления подразделяются на :

1. Абстракции отождествления – группировка множества объектов познания в отдельные виды, роды, классы, отряды и т.д. по принципу тождества их каких-либо наиболее существенных признаков (минералы, млекопитающие, сложноцветные, хордовые, окислы, белковые, взрывчатые, жидкости, аморфные, субатомные и т.д.).

Абстракции отождествления позволяют открыть наиболее общие и существенные формы взаимодействий и связей между объектами познания, и переходить затем от них к частным проявлениям, видоизменениям и вариантам, раскрывая всю полноту процессов, происходящих между объектами материального мира.

Отвлекаясь от несущественных свойств объектов, абстракция отождествления позволяет перевести конкретные эмпирические данные в идеализированную и упрощенную для целей познания систему абстрактных объектов, способных участвовать в сложных операциях мышления.

2. Изолирующие абстракции . В отличие от абстракций отождествления, эти абстракции выделяют в отдельные группы не объекты познания, а их какие-либо общие свойства или признаки (твердость, электропроводность, растворимость, ударная вязкость, температура плавления, кипения, замерзания, гигроскопичность и т.д.).

Изолирующие абстракции также позволяют идеализировать в целях познания эмпирический опыт и выразить его в понятиях, способных участвовать в сложных операциях мышления.

Таким образом, переход к абстракциям позволяет теоретическому познанию предоставлять мышлению обобщенный абстрактный материал для получения научного знания обо всём многообразии реальных процессов и объектов материального мира, что невозможно было бы сделать, ограничиваясь только эмпирическим познанием, без отвлечения от конкретно каждого из этих неисчислимых объектов или процессов.

В результате абстрагирования становятся возможными следующие МЕТОДЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ПОЗНАНИЯ:

1. Идеализация . Идеализация – это мысленное создание неосуществимых в реальности объектов и явлений для упрощения процесса исследования и построения научных теорий.

Например: понятия точка или материальная точка, которые применяются для обозначения объектов, не имеющих размеров; введение различных условных понятий, таких, как: идеально ровная поверхность, идеальный газ, абсолютно черное тело, абсолютно твердое тело, абсолютная плотность, инерциальная система отсчета и т.д. для иллюстрации научных идей; орбита электрона в атоме, чистая формула химического вещества без примесей и другие невозможные в реальности понятия, создаваемые для объяснения или формулирования научных теорий.

Идеализации целесообразны:

– когда необходимо упростить исследуемый объект или явление для построения теории;

– когда необходимо исключить из рассмотрения те свойства и связи объекта, которые не влияют на суть планируемых результатов исследования;

– когда реальная сложность объекта исследования превышает существующие научные возможности его анализа;

– когда реальная сложность объектов исследования делает невыполнимым или затрудняет их научное описание;

Таким образом, в теоретическом познании всегда происходит замена реального явления или объекта действительности его упрощенной моделью.

То есть метод идеализации в научном познании неразрывно связан с методом моделирования.

2. Моделирование . Теоретическое моделирование – это замещение реального объекта его аналогом , выполненным средствами языка или мысленно.

Основное условие моделирования состоит в том, чтобы создаваемая модель объекта познания за счет высокой степени своего соответствия реальности, позволяла:

– проводить неосуществимые в реальных условиях исследования объекта;

– проводить исследования объектов, в принципе недоступных в реальном опыте;

– проводить исследования объекта, непосредственно недоступного в данный момент;

– удешевлять исследование, сокращать его по времени, упрощать его технологию и т.д.;

– оптимизировать процесс построения реального объекта за счет обкатки процесса построения модели-прообраза.

Таким образом, теоретическое моделирование выполняет в теоретическом познании две функции: исследует моделируемый объект и разрабатывает программу действий по его материальному воплощению (построению).

3. Мысленный эксперимент . Мысленный эксперимент – это мысленное проведение над объектом познания неосуществимых в реальности исследовательских процедур.

Используется в качестве теоретического полигона для планируемых реальных исследовательских действий, или для исследования явлений или ситуаций, в которых реальный эксперимент вообще невозможен (например, квантовая физика, теория относительности, социальные, военные или экономические модели развития и т.д.).

4. Формализация . Формализация – это логическая организация содержания научного знания средствами искусственного языка специальной символики (знаков, формул).

Формализация позволяет:

– вывести теоретическое содержание исследования на уровень общенаучных символов (знаков, формул);

– перенести теоретические рассуждения исследования в плоскость оперирования символами (знаками, формулами);

– создать обобщенную знаково-символьную модель логической структуры исследуемых явлений и процессов;

– производить формальное исследование объекта познания, то есть осуществлять исследование путем оперирования знаками (формулами) без непосредственного обращения к объекту познания.

5. Анализ и синтез . Анализ – это мысленное разложение целого на составные части, преследующее цели:

– исследование структуры объекта познания;

– расчленение сложного целого на простые части;

– отделение существенного от несущественного в составе целого;

– классификация объектов, процессов или явлений;

– выделение этапов какого-либо процесса и т.д.

Основное назначение анализа – изучение частей как элементов целого.

Части, познанные и осмысленные по-новому, складываются в целое с помощью синтеза – способа рассуждения, конструирующего новое знание о целом из объединения его частей.

Таким образом, анализ и синтез – это неразделимо связанные мыслительные операции в составе процесса познания.

6. Индукция и дедукция .

Индукция – это процесс познания, в котором знание отдельных фактов в совокупности наводит на знание общего.

Дедукция – это процесс познания, в котором каждое следующее утверждение логически проистекает из предыдущего.

Вышеперечисленные методы научного познания позволяют раскрыть наиболее глубокие и существенные связи, закономерности и характеристики объектов познания, на базе чего возникают ФОРМЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ – способы совокупного представления результатов исследования.

Основными формами научного познания являются:

1. Проблема – теоретический или практический научный вопрос, требующий решения . Правильно сформулированная проблема частично содержит в себе решение, поскольку формулируется исходя из актуальной возможности своего решения.

2. Гипотеза – предполагаемый способ возможного решения проблемы. Гипотеза может выступать не только в виде предположений научного характера, но и в виде развернутых концепции или теории.

3. Теория – целостная система понятий, описывающая и объясняющая какую либо область действительности.

Научная теория является высшей формой научного познания , проходящей в своем становлении стадии постановки проблемы и выдвижения гипотезы, которая опровергается или подтверждается использованием методов научного познания.

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.

Рассматривая конкретные методы научного познания, следует понимать, что умение использовать эти методы всегда предполагает наличие специализированных знаний. Это важно учитывать потому, что любые формы и виды научной деятельности обязательно предполагают соответствующую подготовку тех специалистов, которые ею занимаются . Эмпирические методы познания – в том числе даже самый «простой» из них – наблюдение – для своего проведения предполагает, во-первых, наличие определенных теоретических знаний, а, во-вторых, использование специального и часто очень сложного оборудования. Кроме этого, проведение любых научных исследований всегда предполагает наличие определенной проблемной ситуации, в целях разрешения которой и проводятся эти исследования . Поэтому эмпирические методы научного познания – это совсем не то же самое, что и относительно похожие способы изучения реальности, которые проводятся с точки зрения здравого смысла и в рамках обыденно-практической установки.

К эмпирическим методам научного познания относятся:

1. Наблюдение;

2. Эксперимент;

3. Измерение.

Среди названных методов научного познания наблюдения является относительно самым простым методом, так как, например, измерение, предполагая проведение дополнительных процедур, в качестве своей основы обязательно предполагает и соответствующее наблюдение.

Наблюдение

Научное наблюдение – это целенаправленное восприятие предметов, явлений и процессов, как правило, окружающего мира. Отличительная особенность именно наблюдения состоит в том, что это метод пассивной регистрации тех или иных фактов действительности. Среди видов научных наблюдений можно выделить следующие:

В зависимости от цели наблюдения можно разделить на проверочные и поисковые ;

По характеру существования того, что исследуется, наблюдения можно разделить на наблюдения предметов, явлений и процессов, которые существуют объективно , т.е. вне сознания наблюдателя, и интроспекцию, т.е. самонаблюдение ;

Наблюдение объективно существующих предметов принято делить на непосредственные и косвенные наблюдения.

В рамках разных наук роль и место метода наблюдения разная. В некоторых науках наблюдение – это практически единственный способ получения исходных достоверных данных. В частности, в астрономии. Хотя эта наука по существу является прикладным разделом физики и поэтому она основывается на теоретических представлениях этой фундаментальной естественной науки, однако многие данные, которые актуальны именно для астрономии, могут быть получены только посредством наблюдения. Например, знания об объектах, которые расположены на расстоянии нескольких световых лет. Для социологии наблюдение – это также один из основных методов эмпирического научного познания.

Научное наблюдение для своего успешного проведения предполагает наличие проблемной ситуации, а также соответствующего концептуально-теоретического обеспечения. В основе научного наблюдения, как правило, лежит какая-либо гипотеза или теория, для подтверждения или опровержения которой и проводится соответствующее наблюдение . Роль и место концептуальных факторов в научном наблюдении, а также специфику их конкретных видов можно показать с помощью следующих примеров.

Как известно, люди наблюдали движение объектов на небе с незапамятных времен и в результате этого пришли к вполне естественному в рамках здравого смысла выводу о том, что Земля с находящимися на ней наблюдателями стоит неподвижно, а вокруг нее по правильным круговым орбитам равномерно двигаются планеты. Для того чтобы объяснить, почему эти планеты не падают на Землю, а парят в пространстве, было высказано предположение, что Земля находится внутри нескольких прозрачных стеклоподобных сфер, в которые как бы вкраплены планеты и звезды. Вращение этих сфер вокруг своей оси, которая совпадает с центром нашей планеты, приводит к тому, что поверхность сфер начинает двигаться, увлекая за собой прочно закрепленные на ней планеты.

Хотя это представление является совершенно неверным, однако оно вполне согласуется с соответствующей логикой здравого смысла, согласно которой для того, чтобы тело постоянно двигалось и никогда не падало, оно должно за что-либо держаться (в данном случае, быть прикрепленным к прозрачным сферам). Представление о том, что возможно постоянное движение тела по замкнутой траектории без того, чтобы его кто-либо поддерживал, для мышления в рамках здравого смысла соответствующей эпохи кажется невероятным. Следует заметить, что, по своему, здравый смысл «прав»: дело в том, что, действительно, в рамках естественного, обыденного и дотеоретического восприятия движения тел на Земле мы не видим ничего, чтобы могло бы все время перемещаться по замкнутой траектории, паря и не касаясь чего-либо, и при этом не падать. Ньютон, который открыл закон всемирного тяготения, естественно тоже наблюдал движение различных земных и космических тел, в том числе, и Луны. Однако он не просто смотрел на них, но использовал наблюдения для того, чтобы на их основе понять то, что увидеть нельзя. А именно: сопоставив данные скорости движения Луны вокруг Земли и их расстояния между собой с характеристиками движения падающих на Землю тел, он пришел к выводу, что за всем этим скрыта единая и общая закономерность, которая и получила название «закона тяготения».

Данный пример можно рассматривать как случай поискового наблюдения, результатом которого стала формулировка соответствующего закона. Целью поискового наблюдения является сбор фактов как первичного эмпирического материала, на основе анализа которого может быть выделено общее и существенное. Проверочное наблюдение отличается от поискового тем, что здесь конечной целью является не поиск нового теоретического знания, а проверка уже существующего. Проверочное наблюдение – это попытка верификации или опровержения какой-либо гипотезы. Примером такого наблюдения является, допустим, попытка убедиться в том, что закон тяготения носит действительно всемирный характер, т.е. что его действие распространяется на взаимодействие любых массивных тел. Из этого закона, в частности, следует, что чем меньше масса взаимодействующих тел, тем меньше и сила притяжения между ними. Поэтому если мы сможем наблюдать, что сила притяжения у поверхности Луны меньше аналогичной силы у поверхности Земли, которая тяжелее Луны, то из этого следует, что данное наблюдение подтверждает закон тяготения. В ходе полета космонавтов можно наблюдать феномен невесомости, когда люди свободно парят внутри корабля, фактически не притягиваясь ни к одной его стенке. Зная, что масса космического корабля практически ничтожна по сравнению с массой планет, данное наблюдение можно рассматривать как еще одну проверку закона тяготения.

Рассмотренные примеры можно считать случаями непосредственных наблюдений объективно существующих объектов. Непосредственные наблюдения – это такие наблюдения, когда соответствующие объекты можно воспринимать непосредственно, видя их самих, а не только те действия, которые они оказывают на другие объекты. В отличие от непосредственных наблюдений косвенные наблюдения – это такие, когда сам объект исследования вообще не наблюдаем. Однако, несмотря на это в случае косвенного наблюдения все же можно видеть те действия, которые оказывает ненаблюдаемый объект на другие, наблюдаемые предметы. Необычное поведение или состояние наблюдаемых тел, которые нельзя объяснить, если предположить, что в действительности есть только непосредственно наблюдаемые тела и есть исходное условие для косвенного наблюдения. Анализируя особенности необычного поведения видимых объектов и сравнивая его со случаями обычного поведения этих объектов можно сделать определенные выводы о свойствах ненаблюдаемых объектов. Компонент необычности в поведении видимых тел и есть косвенное наблюдение того, что не наблюдаемо непосредственно. Примером косвенных наблюдений будет, допустим, ситуация, связанная с «броуновским движением», а также эмпирическая составляющая знаний о «черных дырах».

Броуновское движение – это постоянное движение мельчайших, но все же с помощью достаточного сильного микроскопа визуально наблюдаемых частиц какого-либо вещества в жидкости. В случае броуновского движения вполне естественен вопрос: какова причина наблюдаемого движения этих частиц? Отвечая на этот вопрос можно предположить, что есть и другие, невидимые частицы, которые сталкиваются с видимыми и тем самым толкают их. Как известно, причина броуновского движения в том, что визуально ненаблюдаемые с помощью оптического микроскопа объекты – атомы и молекулы – все время сталкиваются с наблюдаемыми частицами, заставляя их двигаться. Таким образом, хотя сами атомы и молекулы в оптическом диапазоне (видимый свет) вообще ненаблюдаемы, однако и до изобретения электронного микроскопа их отдельные свойства можно было наблюдать. Естественно, только косвенно.

Что касается «черных дыр», то их непосредственно наблюдать невозможно в принципе. Дело в том, что сила тяготения, которая действует в них, столь велика, что никакой предмет – в том числе, видимый свет – не может преодолеть притяжение этих объектов. Тем не менее, черные дыры можно наблюдать косвенно. В частности, в связи с характерным изменением картины звездного неба вблизи них (за счет искривления пространства гравитационными силами) или в том случае, когда черная дыра и самосветящийся объект (звезда) составляют единую систему, которая по законам механики вращается вокруг общего центра масс. В последнем случае необычное движение звезды по замкнутой траектории (ведь непосредственно наблюдаема только она) и будет случаем косвенного наблюдения черной дыры.

Интроспекция – это наблюдение человека за содержанием собственного сознания. В конце 40-х годов XX в. в США был проведено следующее исследование. Для того чтобы выяснить, возможно ли функционирование сознания в случае паралича тела, испытуемому ввели производное кураре, вещество которое парализует всю мускульную систему человека. Оказалось, что, несмотря на паралич мускулатуры (испытуемый был подключен к аппарату искусственного дыхания, так как самостоятельно дышать он не мог) способность к сознательной деятельности сохранилась. Испытуемый был в состоянии наблюдать за тем, что происходит вокруг него, понимал речь, запоминал события и размышлял о них. Из этого был сделан вывод, что психическая деятельность может осуществляться и при отсутствии какой-либо мышечной активности.

Данные, которые получены в результате наблюдения, могут претендовать на научный статус только в том случае, если будет признана их объективность. Существенным фактором этого является воспроизводимость однажды увиденного другими . Если, например, кто-либо заявит, что он наблюдает нечто, что другие в аналогичных условиях не наблюдают, то это будет достаточным основанием для того, чтобы не признать научный статус данного наблюдения. Если же некоторое «наблюдение» еще и противоречит известным и хорошо установленным закономерностям в области какой-либо сферы знания, то в этом случае со значительной долей уверенности можно сказать, что «наблюдаемого» факта в действительности вообще никогда и не существовало. Видимо, одним из самых широко известных случаев такого псевдонаблюдения можно считать историю с «Лох-Несским чудовищем».

Для придания наблюдению статуса научно значимого знания важным моментом является обоснование того, что наблюдаемый объект, те или иные его свойства существуют объективно , а не являются только результатом воздействия инструментария, который использует наблюдатель. Примером грубой ошибки можно считать случай, когда, допустим, камера фотографирует объект, который в действительности является не удаленным предметом экспонируемой панорамы, а артефактом, который случайно прилип к элементам оптической системы камеры (например, частичка пыли на объективе).

Проблема учета и минимизации влияния субъекта-исследователя на изучаемый объект характерна не только для естествознания, но также и для социальных наук. В частности, в рамках социологии существует понятие «включенного наблюдения », т.е. такого, когда исследователь, который собирает данные о некоторой социальной группе, при этом достаточно долгое время живет рядом или даже в составе этой группы. Последнее делается для того, чтобы те, кто является объектом наблюдения, привыкли к присутствию стороннего наблюдателя, не обращали на не него особого внимания и вели в его присутствии себя так, как они ведут обычно.

Эксперимент

Главное отличие эксперимента от наблюдения состоит в том, что это метод не пассивной регистрации данных, а такой способ познания действительности, где с целью исследования существующих связей и отношений целенаправленно организуется протекание соответствующих процессов и явлений . В ходе проведения эксперимента исследователь сознательно вмешивается в естественный ход событий для того, чтобы выявить хотя и существующую, но часто неочевидную взаимосвязь между изучаемыми явлениями. Эксперимент принято относить к эмпирическим методам познания потому, что здесь, как правило, предполагается манипулирование объективно существующими предметами и процессами материального мира, которые, естественно, можно наблюдать. Однако не в меньшей степени эксперимент связан и с определенными теоретическими представлениями. В основе любого эксперимента всегда лежит определенная гипотеза или теория, для подтверждения или опровержения которых и проводится соответствующий эксперимент.

Среди видов экспериментальных исследований можно выделить следующие:

С точки зрения цели проведения эксперименты также как и научные наблюдения можно разделить на проверочные и поисковые ;

В зависимости от объективных характеристик предметов, с помощью которых проводятся исследования, эксперименты можно разделить на прямые и модельные ;

Эксперимент называется прямым , когда объектом изучения является реально существующий предмет или процесс, и модельным , когда вместо самого предмета используется его, как правило, уменьшенная модель. Особой разновидностью модельных экспериментов является исследования математических моделей тех или иных предметов или процессов. Что касается «мысленных экспериментов » – т.е. таких, где реальное исследование вообще не проводится, а только воображается протекание некоторых процессов и явлений – то последние, строго говоря, не могут быть отнесены к области эмпирического познания, так как по своей сути они представляют разновидность теоретических исследований. Впрочем, во многих случаях на основании мысленного эксперимента может быть проведено и реальное опытное исследование, которое можно рассматривать как материализацию соответствующих теоретических представлений.

Для того чтобы понять роль эксперимента как метода научного познания необходимо себе представлять, что та действительность с которой имеет дело исследователь, изначально предстает перед ним не как строго и систематически организованная цепь отношений и причинно-следственных связей, а лишь как лишь более или менее упорядоченное целое, в рамках которого роль и влияние тех или иных факторов часто не вполне очевидна. Поэтому предварительным условием проведения эксперимента является формулировка гипотезы о том, как именно изучаемые факторы могут быть связаны между собой, а для того, чтобы эту предполагаемую взаимосвязь проверить, необходимо создать условия, чтобы исключить влияние других, относительно случайных и несущественных факторов , действие которых может скрывать или нарушать протекание исследуемых отношений. Например, на основе обыденного восприятия окружающего мира можно заметить, что более тяжелое тело падает на поверхность Земли быстрее, чем более легкое. Так происходит потому, что воздух атмосферы препятствует движению тел. Не зная этого, на основе одного только опыта обыденного наблюдения, предварительно обобщив его, можно прийти к «открытию» не существующей на самом деле зависимости: утверждению о том, скорость падения тела всегда зависит от их массы. В действительности такой связи как постоянной зависимости нет, так как массу Земли можно считать бесконечно большой величиной по сравнению с массой любого предмета, который мы в состоянии сбросить на нее. В силу этого скорость падения любого сбрасываемого тела зависит только от массы Земли. Но как это доказать? Галилей, с именем которого принято связывать начало применения эксперимента как метода научного познания, сделал это следующим образом. Он сбросил с высоты 60 м. (Пизанская башня) одновременно два предмета: мушкетную пулю (200 гр.) и пушечное ядро (80 кг.). Так как оба предмета упали на Землю одновременно, Галилей сделал вывод, что гипотеза о том, что скорость падения тела всегда связана с его массой, неверна.

Опыт Галилея – это пример прямого эксперимента с целью проверки (опровержения) неверной теории, согласно которой скорость падения всегда зависит от массы падающего тела. Несколько изменив исходные условия в опыте Галилея нетрудно организовать проведение такого эксперимента, результаты которого можно интерпретировать в качестве подтверждения теории тяготения. Например, если взять достаточно большую камеру, из которой предварительно был откачен весь воздух, и поместить туда неплотный комок ваты и свинцовый шарик, а затем заставить их падать внутри этой камеры, то в результате можно увидеть, что шарик и комок, имея существенно разные параметры массы, площади поверхности и плотности, тем не менее, в разряженной среде (в отсутствии воздуха) упадут одновременно. Этот факт и можно интерпретировать как подтверждение теории тяготения.

Следует заметить, что далеко не во всех случаях у ученых есть хорошее теоретическое обоснование для экспериментальных исследований. Особенность поисковых экспериментов связана с тем, что они проводятся, чтобы собрать необходимую эмпирическую информацию для построения или уточнения некоторого предположения или догадки . Наглядным примером такого типа исследований могут служить опыты Бенджамина Румфорда по изучению природы тепловых явлений. До создания молекулярно-кинетической теории теплоту считали своего рода материальной субстанцией. В частности, полагали, что нагревание тела связано с добавлением к нему этой субстанции, которую называли теплородом. Специалистам по обработке металла резанием во времена Румфорда было хорошо известно, что при сверлении металла образуется большое количество теплоты. Этот факт в рамках теории теплорода пытались объяснить тем, что при обработке металла теплород отделяется от него и переходит в металлическую стружку, которая образуется в результате сверления. Хотя такое объяснение и выглядит малоубедительным, однако ничего лучшего в тот период предложить не могли.

Румфорд естественно знал о факте сильного тепловыделения при сверлении, однако для того, чтобы его объяснить он проделал следующий эксперимент. Он взял специально затупленное сверло и с его помощью проделал отверстие. В результате выделилось еще больше тепла, чем при действии острым сверлом, но зато было просверлено гораздо меньшее отверстие и образовалось совсем немного опилок. На основании данного эксперимента был сделан вывод: увеличение тепла не связано с образованием опилок, в которые, как считалось, переходит субстанция теплорода. Причина тепла – это не высвобождение и переход особой материальной субстанции теплорода, а движение. Таким образом, эксперимент, проделанный Румфордом, способствовал пониманию того, что тепло – это характеристика определенного состояния вещества, а не что-то добавленное к нему.

Далеко не во всех случаях эксперимент является прямым взаимодействием с изучаемым объектом. Очень часто гораздо экономнее проводить исследование на уменьшенных моделях этих объектов . В частности, примерами таких исследований являются опыты по определению аэродинамических характеристик планера (корпуса) самолета или исследования величины сопротивления воды, которое существует при данных формах корпуса судна. Очевидно, что проведение таких исследований на моделях, соответственно, в аэродинамической трубе или в бассейне гораздо дешевле, чем эксперименты с реальными объектами. При этом, надо понимать, что уменьшенная модель – это не точная копия изучаемого объекта, так как физические эффекты, возникающие при обдуве или движений модели, не только количественно, но и качественно не тождественны тем, которые имеют место в случае полноразмерных объектов. Поэтому для того, чтобы полученные на модельных экспериментах данные могли быть использованы при проектировании полноразмерных объектов, они должны быть пересчитаны с учетом специальных коэффициентов.

В связи с распространением в настоящее время ЭВМ все более широкое распространение получают эксперименты с математическими моделями исследуемых объектов. Предпосылкой математического моделирования является квантификация каких-либо существенных свойств исследуемых объектов и тех закономерностей, которым подчиняются эти объекты. Исходные параметры математической модели – это свойства реально существующих объектов и систем, которые переведены в числовую форму. Процесс математического моделирования – это вычисление тех изменений, которые произойдут с моделью в случае изменения исходных параметров. В силу того, что таких параметров может быть очень много, для их расчета требуется большая затрата сил. Применение ЭВМ позволяет автоматизировать и существенно ускорить процесс соответствующих расчетов. Очевидными достоинствами математического моделирования является возможность получения (за счет обработки большого числа параметров) быстрого расчета возможных сценариев развития моделируемых процессов. Дополнительным эффектом такого вида моделирования является значительная экономия средств, а также минимизация других издержек. Например, проведение расчетов особенностей протекания ядерных реакций с помощью ЭВМ позволили отказаться от реальных испытаний ядерного оружия.

Наглядным и самым известным примером мысленного эксперимента является «корабль Галилея». Во времена Галилея полагали, что покой носит абсолютный характер, а движение – это лишь временный процесс перехода от одного состояния к другому под действием какой-либо силы. Стремясь опровергнуть это утверждение, Галилей представил себе следующее. Пусть человек, который находится в закрытом трюме равномерно движущегося корабля и поэтому ничего не знает о том, что происходит вне трюма, попытается ответить на вопрос: стоит ли корабль на месте или плывет? Размышляя над этим вопросом, Галилей пришел к выводу, что у находящегося в трюме при данных условиях нет никакого способа, для того чтобы узнать правильный ответ. А из этого следует, что равномерное движение неотличимо от покоя и, следовательно, нельзя утверждать, что покой – это естественное, как бы первичное, и поэтому соответствующее абсолютной системе отсчета состояние, а движение – это лишь момент покоя, нечто такое, что всегда сопровождается действием какой-либо силы.

Естественно, мысленный эксперимент Галилея нетрудно реализовать и в натурном исполнении.

Экспериментальные исследования могут проводиться не только в естественных, но и в социально-гуманитарных наука. . Например, в психологии, где на основе экспериментов получены данные, которые используются для обоснования предположений, которые, на первый взгляд, достаточно сложно верифицировать. В частности, до всяких специализированных исследований, на уровне обыденного восприятия взрослому человеку хорошо известно, что его психика отличается от психики ребенка.

Вопрос в том, насколько именно она отличается? Если, допустим, характеризуя уровень психического развития взрослого, используют такие понятия, как «личность» и «самосознание», то можно ли и в каком смысле использовать их для характеристики уровня психического развития ребенка? В каком возрасте, например, у человека уже есть самосознания, а когда его еще нет? На первый взгляд, здесь достаточно сложно сказать что-то определенное. Тем более что и сами эти понятия не являются такими, которые определены строго и однозначно.

Несмотря на эти трудности, психолог Жан Пиаже в своих работах достаточно убедительно показал, что маленький ребенок гораздо в меньшей степени способен к осознанному контролю собственных психических процессов, нежели взрослый. В результате ряда исследований Пиаже пришел к выводу, что дети в возрасте 7-8 лет практически не способны к интроспекции (без которой говорить о самосознании в том смысле, в каком им обладают взрослые люди, вряд ли возможно). Эта способность, по его мнению, постепенно формируется в возрастном промежутке между 7-8 и 11-12 годами. Такие выводы Пиаже сделал на основе ряда экспериментов, содержание которых сводилось к тому, что сначала детям предлагали несложную арифметическую задачу (с которой большинство детей может справиться), а затем просил их объяснить, как именно они пришли к соответствующему решению. По мнению Пиаже, наличие интроспективной способности можно признать существующей, если ребенок может провести ретроспекцию, т.е. способен правильно воспроизвести процесс собственного решения. Если он это сделать не может и пытается объяснить решение, отталкиваясь, например, от полученного результата, как если бы он знал его наперед, то это означает, что ребёнок не обладает интроспективной способностью в том смысле, как это присуще взрослым.

В рамках экономической науки тоже, вероятно, можно осмысленно говорить об экспериментальных исследованиях. В частности, если существует некоторая налоговая ставка, в соответствии с которой осуществляются платежи, но при этом часть налогоплательщиков стремиться занизить или скрыть свои доходы, то в рамках описываемой ситуации могут быть предприняты действия, которые можно назвать экспериментальными. Допустим, зная описываемое положение дел, соответствующие правительственные органы могут принять решение об уменьшении ставки налогового обложения, предполагая, что при новых условиях значительной части налогоплательщиков будет выгоднее платить налоги, нежели уклоняться от них, рискуя получить штрафы и другие санкции.

После введения новых ставок налогообложения необходимо сравнить уровень собираемых налогов с тем, который существовал при прежних ставках. Если окажется, что количество налогоплательщиков возросло, так как некоторые при новых условиях согласились выйти «из тени», и общее количество сборов тоже увеличилось, то полученная информация может быть использована для совершенствования работы налоговых органов. Если же окажется, что никаких изменений в поведении налогоплательщиков не произошло и общее количество собранных налогов упало, то эта информация также может быть использована в работе соответствующих органов, мотивируя их, естественно, к поиску каких-то других решений.

Измерение

Измерение – это нахождение отношение между некоторой величиной и другой, которая принята за единицу измерения . Результат измерения выражается, как правило, некоторым числом, благодаря чему становится возможным подвергнуть полученные результаты математической обработке. Измерение – это важный метод научного познания, так как посредством его можно получить точные количественные данные о величине и интенсивности и на основании этого даже иногда сделать предположения о природе соответствующих процессов или явлений.

Изменение как способ определения величины и интенсивности встречается уже на уровне обыденного восприятия мира. В частности, как субъективное переживание «равенства», «большей» или «меньшей» величины какого-либо явления или процесса по сравнению с другими случаями его проявления. Например, свет может восприниматься как более или менее яркий, а температура оцениваться по таким ощущениям, как «холодно», «очень холодно», «тепло», «жарко», «горячо» и т.п. Очевидным недостатком такого способа определения интенсивности является его субъективность и приблизительность . Впрочем, для уровня обыденного восприятия мира такой «шкалы» может быть достаточно, однако в рамках научного познания подобная приблизительность – это серьезная проблема. Причем настолько, что отсутствие способов и практики точных измерений может даже выступать в качестве одного из серьезных факторов, которые сдерживают научное и техническое развитие.

Понять значимость точных измерений можно, если, допустим, представить себе те задачи, которые должны решить конструкторы и технологи при создании сложного технического устройства (например, двигателя внутреннего сгорания). Для того, чтобы этот двигатель работал и при этом еще имел достаточно высокий КПД, необходимо, чтобы его детали – в частности, поршни и цилиндры – были сделаны с высокой точностью. Причем настолько, что зазор между стенками цилиндра и диаметром поршня должен быть в пределах только десятых долей миллиметра. В свою очередь, для того, чтобы изготовить эти детали двигателя, нужны станки, которые способны обрабатывать металл с такой высокой точностью. Если такой или приближающейся к ней точности при данном техническом оснащении достигнуть нельзя, то двигатель либо вообще не будет работать, либо его КПД будет столь низким, что его использование будет экономически нецелесообразно. То же самое можно сказать и в отношении любых других сколько-нибудь сложных технических устройств.

Квантификация отношений между теми или иными явлениями, которая достигается за счет их выражения в точной количественной форме (последнее находит свое проявление в строгой формулировке соответствующих законов природы посредством использования математических формул) – это не просто своеобразная форма записи данных, а особый способ выражения знания, имеющий при этом совершенно определенное эвристическое значение . В частности, выражение в такой форме широко известного закона всемирного тяготения, согласно которому между любыми двумя телами действует сила притяжения, пропорциональная произведению их масс и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними, ценно не просто как «точное знание», которое может быть представлено в виде компактной формулы . Эвристическая ценность этой и других формул состоит в том, что используя такую форму представления знаний, можно выполнить точный расчет для конкретной ситуации, подставив в формулу определенные значения. На основании соответствующих расчетов можно создать, допустим, самолет или ракету, которые смогут подняться в воздух и не упасть, вылететь за пределы земного притяжения и достигнуть запланированной цели.

Что касается конкретных объектов изменения , то для естественных наук огромное значение имеет умение, прежде всего, определить численные характеристики пространства и времени : величину, расстояние между объектами и длительность соответствующих процессов.

Измерить расстояние между двумя объектами – значит сравнить его с эталоном . До недавнего времени в качестве эталона использовалось тело, сделанное из твердого сплава , форма которого слабо изменялось при изменении внешних условий. В качестве единицы длины был выбран метр – отрезок, сравнимый с размерами человеческого тела. В большинстве случаев этот эталон не укладывается целое число раз на длине измеряемого отрезка. Поэтому оставшаяся длина измеряется при помощи 1/10, 1/100, 1/1000 и т.д. частей эталона. На практике многократное деление исходного эталона невозможно. Поэтому для повышения точности измерения и измерения малых отрезков потребовался эталон существенно меньших размеров, в качестве которого в настоящее время используются стоячие электромагнитные волны оптического диапазона .

В природе существуют объекты, значительно меньшие по размерам длин волн оптического диапазона – это многие молекулы, атомы, элементарные частицы. При их измерении возникает принципиальная проблема: объекты, размеры которых меньше длины волны видимого излучения, перестают отражать свет по законам геометрической оптики и, следовательно, перестают восприниматься в форме привычных зрительных образов. Для оценки размеров таких мелких объектов свет заменяют потоком каких-либо элементарных частиц . В этом случае величина объектов оценивается по так называемым сечениям рассеяния, определяемым отношением числа частиц, изменивших направление своего движения, к плотности падающего потока. Наименьшим расстоянием, известным в настоящее время, является характерный размер элементарной частицы: 10 -15 м. Говорить о меньших размерах бессмысленно.

При измерении расстояний, значительно превышающих 1 м, пользоваться соответствующим эталоном длины тоже оказывается неудобным. Для измерения расстояний, сравнимых с размерами Земли, применяют методы триангуляции и радиолокации . Метод триангуляции состоит в том, что, зная величины одной стороны треугольника и двух прилегающих к ней углов, можно рассчитать величины двух других сторон. Суть метода радиолокации состоит в измерении времени задержки отраженного сигнала, скорость распространения и время отправления которого известны. Однако для очень больших расстояний, например, для измерения расстояний до других галактик, указанные методы оказываются неприменимыми, так как отраженный сигнал оказывается слишком слабым, а углы, под которыми виден объект, оказываются практически неизмеримыми. На очень больших расстояниях наблюдаемыми оказываются только самосветящиеся объекты (звезды и их скопления). Расстояние до них оценивается исходя из наблюдаемой яркости. В настоящее время наблюдаемая часть Вселенной имеет размеры 10 24 м. Говорить о больших размерностях не имеет смысла.

Измерение длительности процесса означает сравнение его с эталоном . В качестве такого эталона удобно выбрать какой-либо периодически повторяющийся процесс а, например колебания маятника . За единицу измерения времени выбрали секунду – интервал, примерно равный периоду сокращения сердечной мышцы человека. Для измерения значительно более коротких периодов времени возникла необходимость в новых эталонах. В их роли выступали колебания кристаллической решетки и движение электронов в атоме . Еще меньшие периоды времени можно измерить, если сравнивать их со временем прохождения света через заданный промежуток. Поэтому наименьшим осмысленным интервалом времени является время прохождения света через минимально возможное расстояние.

При помощи маятниковых часов возможно измерение временных интервалов, значительно превосходящих 1 секунду, но и здесь возможности метода не беспредельны. Периоды времени, сравниваемые с возрастом Земли (10 17 сек.) обычно оцениваются по полураспаду атомов радиоактивных элементов. По современным представлениям, максимальный промежуток времени, о котором имеет смысл говорить, является возраст Вселенной, который оценивается периодом 10 18 сек. (для сравнения: человеческая жизнь длится около 10 9 сек.).

Описанные способы изменений пространства и времени и та точность, которая в этом достигнута, имеют большое теоретическое и практическое значение. В частности, экстраполяция назад во времени наблюдаемого и точно измеренного расширения Вселенной является одним из важных фактов, который приводят в пользу теории Большого взрыва. Благодаря возможности точных измерений получены данные о перемещении материков Земли относительно друга друга на величину примерно равную нескольким сантиметрам в год, что имеет важное значение для геологии.

Умение провести точное изменение имеет большое значение. Данные, которые могут быть получены в результате такого изменения, часто выступают в качестве существенного аргумента в пользу принятия или отклонения какой-либо гипотезы . Например, измерение О. Рёмером в XVII в. скорости света было важным аргументом в пользу признания того, что последний является естественным физическим процессом, а не чем-то иным, нематериальным, скорость чего «бесконечна», как думали в те и последующие времена многие. Способность точно измерить период прохождения светового луча в разные стороны с помощью специально сконструированного прибора (опыт Майкельсона – Морли в 1880 г.) была важным фактором, который во многом способствовал отказу от теории эфира в физике.

Измерение как метод научного познания имеет огромное значение не только для естественных и технических наук, но значим также и для сферы социально-гуманитарного познания . Исходя из собственного опыта все знают, что осмысленный материал запоминается быстрее, чем бессмысленный. Однако насколько? Психолог Герман Эббингауз установил, что осмысленный материал запоминается в 9 раз быстрее, чем бессмысленный. В настоящее время в рамках прикладной психологии измерения широко используются для оценки психических способностей человека.

Социолог Эмиль Дюркгейм на основе анализа статистических данных о числе самоубийств в различных странах Европы установил корреляцию между этим фактом и степенью интеграции между людьми в соответствующих социальных группах. Знание численности населения некоторой страны, динамика смертности и рождаемости – это важные статистические данные для целого ряда прикладных наук об обществе.

Велика роль измерений и статистических данных и для современной экономической науки, особенно в связи с широким использованием в ней математических методов. Например, численный учет спроса и предложения имеет важное значение в сфере маркетинговых исследований.

Такие эмпирические методы познания, как наблюдение, эксперимент и измерения играют огромную роль в современном научном познании и их использование неотделимо от соответствующих теоретических научных представлений. Именно это отличает их от обыденных эмпирических способов познания мира. Эмпирические методы значимы на всех этапах научного познания мира, так как получаемый посредством них материал используется как для подтверждения и опровержения соответствующих теоретических представлений, так и учитывается при их формулировке.

Одна из существенных особенностей, которая связана с современным этапом развития научных эмпирических методов познания, состоит в том, что для получения и проверки соответствующих результатов требуется чрезвычайно сложное и дорогостоящее оборудование . Видимо, можно сказать, что дальнейшее развитие естественных и технических наук во много определяется возможностью и способностью создавать это оборудование . Например, современные исследования в области фундаментальной физики столь дороги, что проводить их способны только некоторые страны, которые имеют специалистов соответствующего уровня и средства для того, чтобы, в частности, участвовать строительстве и эксплуатации такого сложного прибора для экспериментальных исследований, каким является недавно вступивший в строй большой адронный коллайдер.

Эмпирический метод основан на чувственном восприятии и измерениях сложными приборами. Эмпирические методы – важная часть научных исследований, наравне с теоретической. Без этих методик ни одна наука, будь то химия, физика, математика, биология – не смогли развиваться.

Что значит эмпирический метод?

Эмпирический или чувственный метод– это научное познание окружающей действительности опытным путем, предполагающим взаимодействие с изучаемым предметом при помощи экспериментов и наблюдений. Эмпирические методы исследования помогают выявить объективные законы, по которым происходит развитие тех или иных явлений. Это комплексные и сложные шаги, и в результате их происходят новые научные открытия.

Виды эмпирических методов

Эмпирическое познание любой науки, предмета строится на стандартных, зарекомендовавших себя с течением времени методов, одинаковых для всех дисциплин, но в каждой конкретной области обладающих своей спецификой, характерной для науки. Эмпирические методы, виды:

• наблюдение:
• эксперимент;
• измерение;
• беседа;
• анкетирование;
• опрос;
• беседа.

Эмпирические методы – достоинства и недостатки

Методы эмпирического познания в отличие от теоретических обладают минимальной возможностью ошибок, недостатков при условии, что эксперимент повторялся многократно и давал схожие результаты. Любой эмпирический метод задействует органы чувств человека, которые являются надежным инструментом познания окружающего мира – и в этом главное достоинство этого метода.

Методы эмпирического уровня

Эмпирические методы научного познания важны для науки не меньше, чем теоретические предпосылки. Опытным путем выстраиваются закономерности, подтверждаются или отрицаются гипотезы, поэтому эмпирический метод как совокупность способов основанных на чувственном восприятии и данных полученных измерительными приборами помогает раздвигать горизонты науки и получать новые результаты.

Эмпирические методы исследования в педагогике

Эмпирические методы педагогического исследования базируются на все тех же основных составляющих:

• педагогическое наблюдение – берется определенная задача, условие, в которой надо понаблюдать за учениками и зарегистрировать результаты наблюдения;
• опросы (анкетирование, беседа, интервьюирование) – помогают получить информацию на определенную тематику, личностные особенности учеников;
• изучение работ учащихся (графических, письменных по разным дисциплинам, творческих) – дают сведения об индивидуальности ученика, его наклонности к тому или иному предмету, успешности в усвоении знаний;
• изучение школьной документации (дневников, классных журналов, личных дел) – позволяет оценить успешность педагогического процесса в целом.

Эмпирические методы в психологии

Психологическая наука развивалась из философии и самыми базовыми инструментами познания чужой психической реальности были приняты методы, с помощью которых можно наглядно увидеть проявления психики вовне – это опыты. Физиологическая психология, благодаря которой психология в целом, продвинулась как наука была основана психологом, физиологом В. Вундтом. Его лаборатория экспериментальной психологии была открыта в 1832 г. Эмпирические методы исследования в психологии использовавшиеся Вундтом применяются в классической экспериментальной психологии:

1. Метод наблюдения . Изучение поведенческих реакций и действий личности в естественных условиях и в условиях эксперимента с заданными переменными. Два вида наблюдения: интроспекция (самонаблюдение, взгляд внутрь) – необходимый элемент самопознания и отслеживания изменений в себе и объективное наблюдение – наблюдатель (психолог) отслеживает и регистрирует реакции, эмоции, действия за наблюдаемым человеком или группой людей.
2. Метод эксперимента . В лаборатории (лабораторный эксперимент) – создаются специальные условия, нужные для подтверждения психологической гипотезы или отвержения ее. С помощью специальной аппаратуры, датчиков регистрируются различные физиологические параметры (пульс, дыхание, мозговая активность, реакции зрачка, изменение поведения). Естественный (природный эксперимент) проводится в привычных для человека условиях с созданием нужной ситуации.
3. Опрос – предоставление информации человеком путем ответов на серию вопросов.
4. Беседа – эмпирический метод основанный на вербальной коммуникации, в ходе которой психолог отмечает психологические особенности личности.
5. Тесты – специально разработанные методики, включающие в себя ряд вопросов, неоконченных предложений, работу с изображениями. Тестирование на определенные темы помогают психологам выявить личностные особенности.

Эмпирический метод в экономике

Эмпирический или опытный метод в экономике предполагает познание реальности экономической ситуации в мире, осуществляется это с помощью инструментов:

1. Экономическое наблюдение – осуществляется экономистами для целенаправленного восприятия экономических (хозяйственных) фактов, при этом активного воздействия на эти факты нет, наблюдение важно для построения теоретических моделей экономики.
2. Экономический эксперимент – здесь уже включается активное воздействие на хозяйственное явление, моделируются разные условия в рамках эксперимента и изучается влияние.

Если взять отдельный сегмент экономики – товарооборот, то эмпирические методы товароведения будут следующими:

• измерения при помощи технических устройств или органов чувств (метод-операции измерительные, органолептические;
• обследование и мониторинг рынка (методы-действия).

Научное познание можно разделить на два уровня: теоретический и эмпирический. Первый основывается на умозаключениях, второй - на опытах и взаимодействии с исследуемым объектом. Несмотря на различную природу, эти методы обладают одинаково большим значением для развития науки.

Эмпирические исследования

В основе эмпирического познания лежит непосредственное практическое взаимодействие исследователя и изучаемого им объекта. Оно состоит из экспериментов и наблюдений. Эмпирическое и теоретическое познание противоположны - в случае с теоретическими исследованиями человек обходится лишь собственными представлениями о предмете. Как правило, такой способ является уделом гуманитарных наук.

Эмпирические же исследования не могут обойтись без приборов и приборных установок. Это средства, связанные с организацией наблюдений и экспериментов, но помимо них есть еще и понятийные средства. Их используют в качестве специального научного языка. Он обладает сложной организацией. Эмпирическое и теоретическое познание ориентированы на исследование явлений и возникающих между ними зависимостей. Проводя эксперименты, человек может выявить объективный закон. Этому также способствует изучение явлений и их корреляции.

Эмпирические методы познания

Согласно научному представлению эмпирическое и теоретическое познание состоит из нескольких методов. Это совокупность шагов, необходимых для решения определенной задачи (в данном случае речь идет о выявлении неизвестных прежде закономерностей). Первый эмпирический метод — это наблюдение. Оно представляет собой целенаправленное исследование предметов, которое в первую очередь опирается на различные органы чувств (восприятия, ощущения, представления).

На своем начальном этапе наблюдение дает представление о внешних характеристиках объекта познания. Однако конечная цель этого заключается в определении более глубоких и внутренних свойств предмета. Распространенное заблуждение заключается в идее о том, что научное наблюдение представляет собой пассивное далеко не так.

Наблюдение

Эмпирическое наблюдение отличается детальным характером. Оно может быть как непосредственным, так и опосредованным разными техническими устройствами и приборами (например, фотокамерой, телескопом, микроскопом и т. д.). По мере развития науки наблюдение становится все более комплексным и сложным. У этого метода есть несколько исключительных качеств: объективность, определенность и однозначность замысла. При использовании приборов дополнительную роль играет расшифровка их показаний.

В социальных и гуманитарных науках эмпирическое и теоретическое познание приживается неоднородно. Наблюдение в этих дисциплинах отличается особенной сложностью. Оно становится зависимым от личности исследователя, его принципов и жизненных установок, а также степени заинтересованности в предмете.

Наблюдение не может осуществляться без определенной концепции или идеи. Оно должно основываться на некой гипотезе и регистрировать определенные факты (при этом показательными будут только связанные между собой и репрезентативные факты).

Теоретические и эмпирические исследования отличаются друг от друга в деталях. Например, у наблюдения есть свои конкретные функции, которые не характерны для других методов познания. В первую очередь это обеспечение человека информацией, без которой невозможно дальнейшее исследование и выдвижение гипотез. Наблюдение - это топливо, на котором работает мышление. Без новых фактов и впечатлений не будет и новых знаний. Кроме того, именно с помощью наблюдения можно сопоставить и проверить истинность результатов предварительных теоретических исследований.

Эксперимент

Разные между собой теоретические и эмпирические методы познания отличаются еще и степенью своего вмешательства в изучаемый процесс. Человек может наблюдать за ним строго со стороны, а может проанализировать его свойства на собственном опыте. Эту функцию осуществляет один из эмпирических методов познания - эксперимент. По важности и вкладу в итоговый результат исследований он ничуть не уступает наблюдению.

Эксперимент — это не только целенаправленное и активное вмешательство человека в протекание исследуемого процесса, но и его изменение, а также воспроизведение в специально подготовленных условиях. Данный метод познания требует гораздо больше усилий, чем наблюдение. Во время эксперимента объект изучения изолируется от любого постороннего влияния. Создается чистая и незамутненная среда. Условия эксперимента полностью задаются и контролируются. Поэтому этот метод, с одной стороны, соответствует естественным законам природы, а с другой стороны, отличается искусственной, определенной человеком сущностью.

Структура эксперимента

Все теоретические и эмпирические методы имеют определенную идейную нагрузку. Не является исключением и эксперимент, который осуществляется в несколько стадий. В первую очередь происходят планирование и пошаговое построение (определяются цель, средства, тип и т. д.). Затем наступает этап осуществления эксперимента. При этом он происходит под совершенным контролем человека. По завершении активной фазы наступает очередь интерпретации результатов.

И эмпирическое, и теоретическое познание отличается определенной структурой. Для того чтобы состоялся эксперимент, требуются сами экспериментаторы, объект эксперимента, приборы и другое необходимое оборудование, методика и гипотеза, которая подтверждается или опровергается.

Приборы и установки

С каждым годом научные исследования становятся все сложнее. Им требуется все более современная техника, которая позволяет изучать то, что недоступно простым человеческим органам чувств. Если раньше ученые ограничивались собственным зрением и слухом, то теперь в их распоряжении есть невиданные прежде экспериментальные установки.

В ходе использования прибора он может оказать негативное воздействие на изучаемый объект. По этой причине результат эксперимента иногда расходится с его первоначальными целями. Некоторые исследователи пытаются нарочно достичь таких результатов. В науке подобный процесс называется рандомизацией. Если эксперимент принимает случайный характер, то его последствия становятся дополнительным объектом анализа. Возможность рандомизации — это еще одна черта, которой отличается эмпирическое и теоретическое познание.

Сравнение, описание и измерение

Сравнение - третий эмпирический метод познания. Эта операция позволяет выявлять различия и сходства объектов. Эмпирический, теоретический анализ не может осуществляться без глубоких знаний о предмете. В свою очередь, многие факты начинают играть новыми красками, после того как исследователь сопоставляет их с другой известной ему фактурой. Сравнение объектов проводится в рамках признаков, существенных для конкретного эксперимента. При этом предметы, которые сопоставляются по одной черте, могут быть несравнимыми по другим своим характеристикам. Данный эмпирический прием основывается на аналогии. Он лежит в основе важного для науки

Методы эмпирического и теоретического познания могут комбинироваться между собой. Но почти никогда исследование не обходится без описания. Эта познавательная операция фиксирует результаты ранее проведенного опыта. Для описания используются научные системы обозначения: графики, схемы, рисунки, диаграммы, таблицы и т. д.

Последний эмпирический метод познания - измерение. Оно осуществляется посредством специальных средств. Измерение необходимо для определения числового значения искомой измеряемой величины. Такая операция обязательно проводится согласно принятым в науке строгим алгоритмам и правилам.

Теоретическое познание

В науке теоретическое и эмпирическое знание имеет разные фундаментальные опоры. В первом случае это отстраненное использование рациональных методов и логических процедур, а во втором - прямое взаимодействие с объектом. Теоретическое познание использует интеллектуальные абстракции. Одним из важнейших его методов является формализация - отображение знания в символическом и знаковом виде.

На первом этапе выражения мышления используется привычный человеческий язык. Он отличается сложностью и постоянной изменчивостью, из-за чего не может быть универсальным научным инструментом. Следующая ступень формализации связана с созданием формализованных (искусственных) языков. У них есть конкретное предназначение - строгое и точное выражение знания, которого нельзя достичь с помощью естественной речи. Такая система символов может принимать формат формул. Он очень популярен в математике и других где нельзя обойтись без цифр.

С помощью символики человек исключает неоднозначное понимание записи, делает ее короче и яснее для дальнейшего использования. Без быстроты и простоты в применении своих инструментов не может обойтись ни одно исследование, а значит, и все научное познание. Эмпирическое и теоретическое изучение одинаково нуждается в формализации, но именно на теоретическом уровне она принимает исключительно важное и фундаментальное значение.

Искусственный язык, созданный в узких научных рамках, становится универсальным средством обмена мыслей и коммуникации специалистов. В этом заключается принципиальная задача методологии и логики. Эти науки необходимы для передачи информации в понятном, систематизированном виде, избавленном от недостатков естественного языка.

Значение формализации

Формализация позволяет уточнять, анализировать, разъяснять и определять понятия. Эмпирический и теоретический уровни познания не могут обойтись без них, поэтому система искусственных символов всегда играла и будет играть большую роль в науке. Обыденные и выражаемые в разговорном языке понятия кажутся очевидными и ясными. Однако в силу своей неоднозначности и неопределенности они не подходят для научных исследований.

Особенно важна формализация при анализе предполагаемых доказательств. Последовательность формул, основанных на специализированных правилах, отличается необходимой для науки точностью и строгостью. Кроме того, формализация необходима для программирования, алгоритмизации и компьютеризации знаний.

Аксиоматический метод

Еще один метод теоретического исследования - аксиоматический метод. Он является удобным способом дедуктивного выражения научных гипотез. Теоретические и эмпирические науки невозможно представить без терминов. Очень часто они возникают благодаря построению аксиом. Например, в эвклидовой геометрии в свое время были сформулированы основополагающие термины угла, прямой, точки, плоскости и т. д.

В рамках теоретического познания ученые формулируют аксиомы - постулаты, которые не требуют доказательства и являются исходными утверждениями для дальнейшего построения теорий. Примером такого положения может послужить идея о том, что целое всегда больше части. С помощью аксиом строится система вывода новых терминов. Следуя правилам теоретического познания, ученый может из ограниченного числа постулатов получить уникальные теоремы. В то же время намного эффективнее применяется для преподавания и классификации, чем для открытия новых закономерностей.

Гипотетико-дедуктивный метод

Хотя теоретические, эмпирические научные методы отличаются друг от друга, они часто используются совместно. Примером такого применения является С помощью него строятся новые системы тесно переплетенных гипотез. Ни их основе выводятся новые утверждения, касающиеся эмпирических, экспериментально доказанных фактов. Метод выведения заключения из архаичных гипотез называется дедукцией. Этот термин многим знаком благодаря романам о Шерлоке Холмсе. Действительно, популярный литературный персонаж в своих расследованиях часто пользуется дедуктивным методом, с помощью которого из множества разрозненных фактов строит стройную картину преступления.

В науке действует такая же система. У подобного способа теоретического познания есть своя четкая структура. В первую очередь происходит ознакомление с фактурой. Затем выдвигаются предположения о закономерностях и причинах изучаемого явления. Для этого используются всевозможные логические приемы. Догадки оцениваются согласно своей вероятности (из этого вороха выбирается наиболее вероятная). Все гипотезы проверяются на непротиворечивость логике и совместимость с основными научными принципами (например, законами физиками). Из предположения выводятся следствия, которые затем проверяются путем эксперимента. Гипотетико-дедуктивный метод - это не столько способ нового открытия, сколько метод обоснования научных знаний. Этим теоретическим инструментом пользовались такие великие умы, как Ньютон и Галилей.