Структура научной теории: понятие, классификация, функции, сущность и примеры

Еще в Древней Греции люди пытались разгадать тайны мироздания, а ученые на основе наблюдений выдвигали гипотезы и методом научных измерений доказывали свои догадки. На протяжении всей истории человечества развитие науки непрестанно продолжается вплоть до наших дней. Современные науки построены на теориях, которые, в свою очередь, имеют собственную структуру. Давайте изучим их устройство и выделим главные функции.

Понятие и структура научной теории

Научная теория - это совокупность общих знаний о различных явлениях или событиях, которые происходят в окружающей природе или обществе. У этого понятия есть также и другие значения. Теория - это свод канонов и принципов, разработанных на основании многочисленных наблюдений и опытов, которые подтверждают выдвинутую идею, описывают природу явлений и изучаемых предметов. Более того, научная теория благодаря методам выявления закономерностей помогает предвидеть грядущие события. Научная теория неразрывно связана с философскими взглядами, потому что мировоззрение ученого или исследователя во многом определяет границы и пути развития науки в целом.

В структуру научной теории входят задачи, которые требуют решения. По этой причине любая теория предполагает необходимость практики, благодаря которой и достигаются поставленные цели. Следует помнить, что научная теория не всегда описывает только одну сферу природы, часто она охватывает несколько сфер и содержит систему обобщенных знаний. Взять к примеру теорию относительности Эйнштейна, она не ограничивается одним явлением природы - светом, напротив, данная теория распространяется абсолютно на все предметы в нашей Вселенной. Ниже мы более подробно разберем, из каких же элементов состоит гипотетико-дедуктивная структура научной теории.

Что такое наука, и как она связана с философией

Наша планета и все, что на ней находится, движется по определенным законам, которые можно описать с помощью научных методов. Невозможно представить себе современный мир без развития науки. Все знания, которые доступны человечеству накапливались на протяжении многих веков. Благодаря только научным открытиям наш мир сейчас такой, каким мы его видим. Зарождение науки связано с таким общественным явлением как философия (от греч. "любовь к мудрости"). Именно философы и мыслители считаются первыми, кто положил фундамент современных наук. В Древней Греции философы делились на две группы. Первые - гностики, это те, кто считал, что окружающий мир познаваем, то есть человек обладает безграничными возможностями для его полного изучения. Вторые же, агностики, не были столь оптимистичны, они полагали, что законы мироустройства никогда невозможно познать во всем объеме.

Наука - это относительно новое слово в русском языке, изначально оно обозначало один определенный предмет. В современном же понимании наука представляет собой всю систему знаний и опыта, накопленного человечеством. Наукой также можно считать деятельность, направленную на сбор информации и анализ полученных фактов. Люди, которые занимаются наукой, входят в научное сообщество. Одним из ученых, сделавших огромный вклад в развитие науки как философии, является российский академик Вячеслав Семенович Степин. В своей работе "Концепция структуры и генезиса научной теории" Степин совершенно по-новому взглянул на проблемы философии науки. Он создал концепцию новых методов теории познания и выявил новые типы цивилизационного развития.

Философия научных теорий

Еще несколько столетий назад в основе любой теории лежали принципы античной философии, которые призывали к очищению души через созерцание мира и его познание. Однако Новое время открыло абсолютно другие взгляды на изучение окружающих нас явлений. Были созданы новые концептуально-идеологические теории научного мышления, которые в прошлом веке сформировались в идеи критического рационализма. Несмотря на новые методы, используемые в науке, базис остается тем же: сохраняется мысленно-интуитивное созерцание космоса, звезд и других небесных тел. Научная теория и ее структура в философии играли огромную роль, потому как одно не могло существовать без другого. Все размышления древних философов сводились к вопросам, на которые они находили ответы. Результатом их исканий становились факты и научные знания, которые требовалось структурировать и систематизировать. Для этих целей и были созданы научные теории, которые представляли собой не только инструмент для развития науки, но также и самостоятельный элемент, заслуживающий пристального изучения.

Отличие теории от гипотезы

При изучении основ и структуры научной теории следует четко различать между собой понятия гипотезы и теории. Следующие определения также являются весьма важными для понимания нашей темы. Итак, как известно из школьной программы, знания - это та часть нематериальных благ, которые человечество накапливает и передает из поколения в поколение. Издревле люди сохраняли полученные знания в песнях или притчах, которые потом напевались мудрыми стариками. С возникновением же письменности люди стали все записывать. Знания тесно связаны с понятием опыта. Опытом можно назвать многое: впечатления, полученные в процессе наблюдения или деятельности, а также знания и навыки, которыми человек овладел в результате труда. Научная теория, ее структура и функции позволяют систематизировать накопленные знания и опыт.

Давайте вернемся к нашей теме и разберемся, в чем различие гипотезы от теории. Итак, гипотеза - это идея, которая высказывается на основании увиденного или полученного опыта. К примеру, вы открываете водопроводный кран, чем сильнее вы отклоняете его, тем сильнее увеличивается поток воды. Следовательно, вы можете выдвинуть гипотезу о том, что объем обтекаемой воды прямо пропорционален отклонению крана, то есть гипотеза носит характер рассуждений или умозаключений на основании увиденного явления. Гипотеза - это предположение. Теория же представляет собой систему знаний, которые были не только получены в результате наблюдений, но также были доказаны путем измерений и повторных экспериментов. Более того, структуру научной теории составляют законы и формулы, которые характеризуют и описывают то или иное явление. Получается, что любая научная теория - это доказанная на опытах гипотеза, дополненная математическими или физическими законами.

Классификация научной теории

Наука изучает абсолютно все стороны нашей жизни и охватывает практически все явления и события, происходящие на нашей планете. Подсчитать количество существующих наук очень сложно, потому что некоторые крупные направления науки ответвляются на более мелкие. Например, наука математика может включать в себя арифметику, теорию чисел, теорию вероятностей, геометрию и т.д.

Научная теория является неотъемлемой частью любой науки, поэтому стоит уделить внимание изучению ее основ. Итак, классификация и структура научных теорий весьма похожа на разделение и самих предметных наук (естественные, филологические, технические, общественные). По мнению ученых-науковедов, их можно разделить на три типа:

• Математизированные теории. В их основе лежат общие положения математики, а в качестве моделей они используют понятия "идеальных" предметов. Например, идеальный шар катится по идеально плоской поверхности (в данном случае, поверхность не обладает сопротивлением, хотя в действительности таких поверхностей не существует).
• Описательные научные теории. Они часто создаются на основании многочисленных опытов и наблюдений, которые в результате дают о предметах эмпирические данные. К самым известным описательным теориям относятся следующие: эволюционная теория Чарльза Дарвина, теория физиологии Павлова, лингвистические теории, а также все классические теории психологии.
• Дедуктивные научные теории представляют собой основу, базис науки. Например, самая первая дедуктивная теория выполнила задачу основания математики. Это труд Евклида "Начала", который был построен на аксиоматических системах. Аксиомой в те времена служили общественно-устоявшиеся нормы, с которыми было невозможно не согласиться. А уже из этих аксиом-утверждений вытекали постулаты теории. Этот тип называется дедуктивным, потому что главный метод для развития теории - это использование логических выводов из основных аксиом.

Научная теория и ее логическая структура может выглядеть иначе. Часто научные теории классифицируют по признаку исследуемого предмета, то есть по объекту исследования (естественные изучают природу и мир; социально-гуманитарные же связаны с человеком и обществом). Другими словами, тип теории закладывается на основании той сферы нашей природы, которую изучает наука.

1. Теории, отображающие объективные физические, биологические или социальные свойства изучаемых предметов. К таким могут относиться различные теории, связанные с антропологией, историей и социологией.
2. Второй тип научных теорий ориентирован на отображение субъективных характеристик предметов (идеи, мысли, сознание, чувства и эмоции). К этому типу можно отнести теории таких наук, как психология и педагогика.

Однако психологически ориентированные теории не всегда относятся ко второму типу. Так, например, социокультурная антропология в зависимости от преобладающих в ней методов может относиться к обоим типам научных теорий. По этой причине научную теорию и ее логическую структуру следует выстраивать на основании методов, которыми она пользуется, а также целей, на которые она ориентирована.

Функции и значение научных теорий

Перед любой наукой вне зависимости от ее изучаемых предметов стоит множество задач, требующих решения. Великий ученый-теоретик Альберт Эйнштейн изучал цели научных теорий, из которых вытекают их функции. Важно понимать, что любая теория должна выполнять все описанные ниже задачи. Итак, вот главные функции научных теорий, выделенных ученым:

1. Познавательная - состоит в том, что любая теория должна стремиться к открытию новых законов в изучаемой области. Ведь именно отражение действительности в формулировках и законах обеспечит полную и ясную картину происходящих явлений. Что значит познать и понять интересующие нас объекты? Познавательная или, как ее еще называют, гносеологическая функция научной теории как раз и является главным методом при изучении всех внешних и внутренних свойств этих объектов. Структура научной теории предполагает, что познавательная функция изучает не только качества объектов, но также и связи (отношения) между ними и различными природными явлениями или общественными процессами.
2. Систематизирующая функция заключается в том, что научная теория анализирует и классифицирует все накопленные знания и факты, а затем на их основе структурирует одну целую значимую систему. Данная функция считается непрерывной, потому что новые наблюдения приводят к новым фактам, вынуждающим ученых совершенствовать научные теории. Если говорить простыми словами, то систематизирующая (синтетическая) функция объединяет разрозненные научные знания и выстраивает логическую взаимосвязь между ними.
3. Объяснительная функция позволяет не просто сформулировать и описать факты, но еще и проанализировать, понять и переосмыслить их. Согласитесь, невозможно назвать человека ученым, только за то, что он выучил накопленные научные факты. Осмысление и полное понимание сути явлений - вот, что важнее. И именно объяснительная функция помогает нам истолковывать природные явления и сложные процессы.
4. В научной теории (ее структуре и функции) выделяют еще одну значимую роль - прогностическую. Благодаря эффективным методикам, которые в большей степени основываются на природных закономерностях (например, весна сменяет зиму, рост растений и животных, то есть все повторяющиеся формы или сочетания, которые образуются в природе), прогностическая функция позволяет предсказывать целый ряд событий или процессов. Одной из самых древних научных теорий, в которой данная функция является преобладающей, считается метеорология. Современная наука обладает такими усовершенствованными методами, что стало возможным предсказывать погоду на несколько месяцев вперед.
5. Практическая функция призвана облегчить теорию до такой степени, чтобы ее можно было применить в действительности. Какова структура научной теории могла бы быть, если бы отсутствовала практическая польза от ее развития, представить сложно.

Требования к научным теориям (по К.Р. Попперу)

Один из самых известных и влиятельных философов XX века, который абсолютно по-новому взглянул на философию науки. Он критиковал классические понятия методов познания, вместо них предлагал ввести новую структуру научных теорий, в которых главными являются принципы критического рационализма. Карл Раймонд Поппер считается основоположником эпистемологической теории критического эмпиризма. Основная идея теории заключается в следующих постулатах:

• научные знания должны носить объективный характер, то есть не зависеть от мнения или суждения одного человека или общества в целом;
• абсолютного знания (догмата) не существует;
• любую науку необходимо подвергать критике или опровергать до тех пор, пока эмпирическими данными не будет доказано обратное.

Теория К. Поппера стала одной из самых обсуждаемых, его труды переводились на многие языки мира. Этот философ создал новую концепцию, по которой более предпочтительной является теория, отвечающая нескольким критериям. Во-первых, она очень глубоко исследует объект, поэтому сообщает максимальное количество информации. Во-вторых, теория должна обладать логической, объяснительной и огромной предсказательной силой. Наконец, она должна быть испытана временем, то есть следует сравнить предсказанное теорией с фактами и наблюдениями.

Что представляет собой научная теория?

Если говорить о структуре научной теории кратко, то следует выделить три основных компонента: идею, как основу; методы и инструменты изучения объекта; формулировки и законы, характеризующие свойства изучаемого объекта.

Давайте более подробно рассмотрим каждый элемент, чтобы в полной мере понять, что же такое научная теория. Главный критерий любой теории - это ее глубина, то есть глубина исследуемых явлений. Если теория принадлежит к определенной науке, то она должна раскрывать именно те объекты, которые имеют отношение к этой науке. К примеру, теория относительности является одним из самых важных разделов современной физики, поэтому предметом изучения этой теории является элемент или целая система процессов, относящихся к науке "физике".

В структуру научной теории входит также набор методик и способов, с помощью которых она решает множество задач, поставленных перед наукой. Третьим компонентом любой теории являются строго сформулированные законы, которым подчиняются объекты исследования. Например, в разделе "механика" науки физики есть не только описательные характеристики явлений и предметов, но также формулы и законы, с помощью которых можно высчитывать неизвестные значения физических величин.

Разновидности научных теорий

Научная теория как высшая форма систематизированных знаний имеет несколько направлений. Теория делится на типы по принципу изучаемой ею науки. Структура научной теории при этом не меняется, сохраняя в себе все важные ключевые элементы. Существует огромное количество теорий, которые можно разделить на следующие разновидности:

• биологические - считаются одним из самых древних, так как возникли в доисторические времена, они непременно сопровождались медицинскими фактами о человеческом теле;
• химические теории - первое упоминание об алхимиках датируется IV веком до нашей эры (представители - ученые Древней Греции);
• социологические теории - объединяют в себе не только общественный строй, но и политические аспекты государств;
• физические - эти теории положили фундамент в развитии современных технических наук;
• психологические теории позволяют по-новому взглянуть на человеческое сознание, на его душу.

Этот список можно продолжать еще долго, ведь не все теории считаются полными, некоторые из них требуют дальнейшего изучения.

Методы и способы научных теорий

Для решения любой задачи требуется набор определенных действий или методов. В научных теориях выделяют несколько типов методик, с помощью которых строятся логически-дедуктивные элементы теорий. Элементами структуры научной теории являются общелогические и узко-специализированные методы.

Самые известные научные теории, изменившие мир

С развитием естественных наук стало возможным создавать множество инструментов, которые значительно упрощают жизнь современному человеку. Однако еще пару столетий назад люди пользовались свечами в виду отсутствия электричества. Давайте узнаем, благодаря каким научным открытиям наш мир преобразился и выглядит так, как мы его сейчас видим.

На первом месте, пожалуй, гордо стоит научный труд Чарльза Дарвина "Естественный отбор". Опубликованный в 1859 году, он стал предметом самых горячих споров между учеными и религиозными людьми. Сущность и структура научной теории Дарвина заключается в том, что природа, окружающая нас среда выступает в роли селекционера, отбирая самые "сильные, приспособленные" виды живых существ.

Теория относительности, которая была создана в 1905 году великим ученым Альбертом Эйнштейном, оказала огромное влияние на современную физику. Ее смысл сводится к тому, что методы классической механики не применимы к космическим телам.

Одной из известных "биологических" теорий является научная теория академика Павлова "Условные рефлексы". Она гласит о том, что у каждого человека и животного есть врожденные инстинкты, благодаря которым мы выживаем.

Научных теорий огромное множество, и каждая из них считается бесценным фрагментом в общей системе естественных и технических наук.