Методы научного познания - ключ к открытию тайн Вселенной. Как мы постигаем окружающий мир? Ответы на эти извечные вопросы откроет наша статья.
Истоки общенаучных методов познания
История научного метода берет свое начало в глубокой древности. Еще философы античности пытались найти рациональные способы постижения окружающего мира.
Фалес Милетский (625-547 гг. до н.э.) считается первым греческим философом и ученым. Он активно использовал наблюдение и измерения для изучения природы.
Огромный вклад в развитие логики и методологии науки внесли Платон (427-347 гг. до н.э.) и его ученик Аристотель (384-322 гг. до н.э.). Последний разработал формальную логику, основы категориального мышления, заложил принципы классификации наук.
Настоящая научная революция произошла в Новое время. Ученые XVI-XVII веков, такие как Френсис Бэкон, Рене Декарт, Исаак Ньютон, активно использовали эксперимент как метод познания природы. Ньютон сформулировал основополагающие законы механики, опираясь на результаты многочисленных опытов.
Эмпирические методы исследования
К эмпирическим (опытным) методам научного познания относятся:
- наблюдение;
- эксперимент;
- сравнение;
- описание;
- измерение.
Рассмотрим их более подробно.
Наблюдение
Наблюдение - целенаправленное пассивное изучение объектов с помощью органов чувств или приборов. Цель наблюдения - получить знания о свойствах и закономерностях изучаемых явлений.
Различают следующие виды наблюдения:
- непосредственное и опосредованное (с использованием приборов);
- кратковременное и длительное;
- сплошное и выборочное;
- включенное (исследователь находится внутри изучаемой среды).
К основным требованиям научного наблюдения относятся:
- однозначность цели;
- возможность проверки результатов;
- интерпретация и анализ полученных данных.
Эксперимент
Эксперимент - активное целенаправленное воздействие на изучаемый объект для выявления его скрытых свойств и закономерностей. Эксперимент позволяет изолировать объект от посторонних влияний и представить его в "чистом виде".
Различают следующие типы экспериментов:
- поисковые (для проверки гипотез);
- подтверждающие (для проверки теорий);
- качественные и количественные;
- мысленные (с идеализированными объектами).
К особенностям научного эксперимента относятся:
- активное вмешательство в изучаемый процесс;
- возможность многократного воспроизведения;
- выявление скрытых свойств объектов.
Таким образом, эксперимент является важнейшим эмпирическим методом научного познания. С его помощью было сделано множество фундаментальных открытий в естествознании.
Другие эмпирические методы
Сравнение - метод выявления сходства и различий между объектами или стадиями развития одного объекта. Позволяет установить их тождество или отличие по существенным признакам. Является основой аналогии в науке.
Описание - фиксация результатов опыта с помощью научной терминологии, классификаций, знаковых систем.
Измерение - нахождение количественных характеристик изучаемого объекта или процесса с помощью специальных средств и методов в определенных единицах измерения.
Таким образом, эмпирические методы познания опираются на чувственный опыт, практическое экспериментальное исследование реальных процессов и явлений. Они позволяют получать фактические знания об окружающем мире.
Теоретические методы познания
Наряду с эмпирическими существуют теоретические (рациональные) общенаучные методы познания, работающие преимущественно с абстрактными объектами. К ним относятся:
- формализация;
- аксиоматический метод;
- гипотетико-дедуктивный метод;
- восхождение от абстрактного к конкретному.
Формализация
Формализация - представление научных знаний в строгом формализованном виде, в символьно-знаковой форме. Это позволяет однозначно выражать мысли и строить на их основе логические рассуждения, алгоритмы, компьютерные программы.
Формализованные языки активно применяются в математике, химии, информатике. Формализация является предпосылкой для математического моделирования и компьютеризации научного знания.
Аксиоматический метод
Аксиоматический метод - способ построения научной теории, основанный на системе исходных утверждений (аксиом), из которых с помощью логических правил выводятся все остальные положения теории.
Достоинства аксиоматического метода:
- строгость и непротиворечивость выводов;
- возможность проверки истинности утверждений;
- систематизация научных знаний.
Ограничения метода:
- применим далеко не во всех областях знания;
- не является способом научного открытия новых истин.
Гипотетико-дедуктивный метод
Этот метод основан на логическом выведении следствий из научных гипотез и их последующей эмпирической проверке.
Основные этапы гипотетико-дедуктивного метода:
- выдвижение гипотезы;
- логический вывод следствий из гипотезы;
- проверка следствий опытным путем;
- подтверждение или опровержение гипотезы.
Данный метод широко используется в современной науке для развития новых теорий на основе гипотетических построений.
Восхождение от абстрактного к конкретному
Этот диалектический метод предполагает движение мысли от начальных абстракций через конкретизацию и обобщение к целостному мысленному воспроизведению изучаемого предмета.
Процесс познания включает следующие этапы:
- восхождение от чувственно-конкретного к абстрактным понятиям и категориям (анализ);
- движение от абстрактного к конкретному (синтез);
- воссоздание предмета в мышлении.
Данный метод отражает развитие самого изучаемого предмета от абстрактного к более конкретным формам.
Логические приемы научного исследования
Помимо эмпирических и теоретических, выделяют также общенаучные логико-методологические методы познания, к которым относятся:
- анализ и синтез;
- индукция и дедукция;
- абстрагирование;
- идеализация;
- аналогия;
- моделирование.
Анализ и синтез
Анализ - мысленное расчленение предмета на составные элементы. Синтез - мысленное соединение выделенных элементов в единое целое.
Анализ позволяет изучить структуру объекта, выявить его компоненты и их взаимосвязи. Синтез дает представление об объекте как о целостной системе.
В научном познании анализ и синтез дополняют друг друга, обеспечивая всестороннее исследование.
Индукция и дедукция
Индукция - восхождение мысли от частных, единичных фактов к обобщающему суждению. Дедукция - движение мысли от общего положения к частным выводам.
Индуктивные рассуждения опираются на опытные данные, поэтому носят вероятностный характер. Дедуктивные умозаключения дают достоверное знание, исходя из истинности посылок.
В научном познании индукция и дедукция дополняют друг друга, обеспечивая проверку гипотез и развитие теоретических концепций.
Абстрагирование
Абстрагирование - мысленное выделение определенных сторон, свойств и отношений предмета с одновременным отвлечением от других его характеристик.
В результате абстрагирования образуются различные абстрактные понятия, категории, концепции, теории. Абстрактное знание играет существенную роль в развитии фундаментальных наук.
Идеализация
Идеализация - мысленное конструирование объектов, не существующих в действительности, обладающих лишь принципиальной возможностью существования.
Идеализированные объекты (точка в геометрии, абсолютно черное тело в физике) позволяют глубже исследовать свойства реальных систем.
Применение идеализированных моделей существенно расширяет возможности теоретического анализа.
Аналогия
Аналогия - установление сходства, тождества отдельных признаков и свойств между различными объектами и явлениями.
Метод аналогии используется для переноса знаний из одной предметной области в другую на основе выявленной общности их характеристик. Это позволяет строить научные гипотезы и модели.
Моделирование
Моделирование - метод научного исследования, в основе которого лежит замещение конкретного объекта познания (оригинала) другим, специально созданным объектом (моделью).
Модель отображает наиболее существенные черты оригинала, сохраняя подобие с ним в структуре, составе, функциях.
Модели бывают материальные (физические) и идеальные (мысленные, знаковые).
Моделирование широко используется при теоретических исследованиях в физике, математике, кибернетике и других науках.
Формально-логические законы и правила
Помимо рассмотренных выше методов, в научном познании активно используются формально-логические законы и правила:
- закон тождества;
- закон противоречия;
- закон исключенного третьего;
- закон достаточного основания и др.
Они образуют непреложную основу логических рассуждений и доказательств в науке.
Эвристические методы
Для стимулирования научного творчества и получения принципиально новых идей используются эвристические (творческие) методы:
- мозговой штурм;
- синектика;
- морфологический анализ;
- метод инверсии и др.
Они ориентированы на активизацию интуитивного, образного мышления ученых.
Компьютерное моделирование
Современная наука активно использует компьютерные технологии, в том числе:
- компьютерный эксперимент;
- математическое и имитационное моделирование;
- обработку больших массивов данных;
- системы искусственного интеллекта и др.
Это позволяет существенно расширить исследовательские возможности ученых во всех областях знания.
