Методы познания. Эмпирический и теоретический уровни научного знания

В науке различают эмпирический и теоретический уровни исследования. Эмпирическое исследование направлено непосредственно на изучаемый объект и реализуется посредством наблюдения и эксперимента. Теоретическое исследование концентрируется вокруг обобщающих идей, гипотез, законов, принципов. Данные как эмпирического, так и теоретического исследования фиксируются в виде высказываний, содержащих эмпирические и теоретические термины. Эмпирические термины входят в высказывания, истинность которых может быть проверена в эксперименте. Таково, например, высказывание: "Сопротивление данного проводника при нагревании от 5 до 10 °C увеличивается". Истинность высказываний, содержащих теоретические термины, невозможно установить экспериментально. Чтобы подтвердить истинность высказывания "Сопротивление проводников при нагревании от 5 до 10 °C увеличивается", следовало бы провести бесконечное число экспериментов, что невозможно в принципе. "Сопротивление данного проводника" - эмпирический термин, термин наблюдения. "Сопротивление проводников" - теоретический термин, понятие, полученное в результате обобщения. Высказывания с теоретическими понятиями неверифицируемы, но они, по Попперу, фальсифицируемы.

Важнейшей особенностью научного исследования является взаимонагруженность эмпирических и теоретических данных. В принципе невозможно абсолютным образом разделить эмпирические и теоретические факты. В приведенном выше высказывании с эмпирическим термином использовались понятия температуры и числа, а они являются теоретическими понятиями. Измеряющий сопротивление проводников понимает происходящее, потому что он обладает теоретическими знаниями. С другой стороны, теоретические знания без экспериментальных данных не имеют научной силы, превращаются в беспочвенные умозрения. Согласованность, взаимонагруженность эмпирического и теоретического - важнейшая черта науки. Если указанное гармоническое согласие нарушается, то с целью его восстановления начинается поиск новых теоретических концепций. Разумеется, при этом уточняют и экспериментальные данные. Рассмотрим в свете единства эмпирического и теоретического основные способы эмпирического исследования.

Эксперимент - сердцевина эмпирического исследования. Латинское слово "экспериментум" буквально означает пробу, опыт. Эксперимент и есть апробирование, испытание изучаемых явлений в контролируемых и управляемых условиях. Экспериментатор стремится выделить изучаемое явление в чистом виде, с тем чтобы было как можно меньше препятствий в получении искомой информации. Постановке эксперимента предшествует соответствующая подготовительная работа. Разрабатывается программа эксперимента; если нужно, то изготавливаются специальные приборы, измерительная аппаратура; уточняется теория, которая выступает в качестве необходимого инструментария эксперимента.

Составляющими эксперимента являются: экспериментатор; изучаемое явление; приборы. В случае приборов речь идет не о технических устройствах типа компьютеров, микро- и телескопов, призванных усилить чувственные и рациональные возможности человека, а о приборах-детекторах, приборах-посредниках, фиксирующих данные эксперимента, испытывающих непосредственное влияние изучаемых явлений. Как видим, экспериментатор находится "во всеоружии", на его стороне, кроме всего прочего, профессиональный опыт и, что особенно важно, владение теорией. В современных условиях эксперимент чаще всего проводится группой исследователей, которые действуют согласованно, соизмеряя свои усилия и способности.

Изучаемое явление поставлено в эксперименте в условия, когда оно реагирует на приборы-детекторы (если специальный прибор-детектор отсутствует, то в качестве такового выступают органы чувств самого экспериментатора: его глаза, уши, пальцы). Эта реакция зависит от состояния и характеристик прибора. В силу этого обстоятельства экспериментатор не может получить сведения об изучаемом явлении как таковом, т. е. в изоляции от всех других процессов и объектов. Таким образом, средства наблюдения участвуют в формировании экспериментальных данных. В физике этот феномен вплоть до экспериментов в области квантовой физики оставался неизвестным, и его обнаружение в 20-х - 30-х годах XX в. было сенсацией. Длительное время разъяснение Н. Бора о том, что средства наблюдения влияют на результаты эксперимента , принималось в штыки. Оппоненты Бора считали, что эксперимент можно очистить от возмущающего влияния прибора, но это оказалось невозможным. Задача исследователя состоит не в том, чтобы представить объект как таковой, а в том, чтобы объяснить его поведение во всевозможных ситуациях.

Следует отметить, что в социальных экспериментах ситуация также не является простой, ибо испытуемые реагируют на чувства, мысли, духовный мир исследователя. Обобщая экспериментальные данные, исследователь должен не абстрагироваться от своего влияния, а именно с учетом его суметь выявить общее, сущностное.

Данные эксперимента так или иначе должны быть доведены до известных рецепторов человека, например, это происходит тогда, когда экспериментатор считывает показания измерительных приборов. Экспериментатор имеет возможность и вместе с тем вынужден задействовать присущие ему (все или некоторые) формы чувственного познания. Однако чувственное познание - это всего лишь один из моментов сложного познавательного процесса, который осуществляет экспериментатор. Эмпирическое познание неправомерно сводить к чувственному познанию.

Среди методов эмпирического познания часто называют наблюдение , которое порой даже противопоставляется методу экспериментирования. Имеется в виду не наблюдение как этап любого эксперимента, а наблюдение как особый, целостный способ изучения явлений, наблюдение астрономических, биологических, социальных и других процессов. Различие между экспериментированием и наблюдением в основном сводится к одному пункту: в эксперименте его условиями управляют, а в наблюдении процессы предоставлены естественному ходу событий. С теоретических позиций структура эксперимента и наблюдения одна и та же: изучаемое явление - прибор - экспериментатор (или наблюдатель). Поэтому осмысление наблюдения мало чем отличается от осмысления эксперимента. Наблюдение вполне можно считать своеобразным случаем эксперимента.

Интересной возможностью развития метода экспериментирования является так называемое модельное экспериментирование . Иногда экспериментируют не над оригиналом, а над его моделью, т. е. над другой сущностью, похожей на оригинал. Модель может иметь физическую, математическую или какую-то иную природу. Важно, чтобы манипуляции с нею давали возможность транслировать получаемые сведения на оригинал. Это возможно не всегда, а лишь тогда, когда свойства модели релевантны, т. е. действительно соответствуют свойствам оригинала. Полное совпадение свойств модели и оригинала никогда не достигается, причем по очень простой причине: модель не есть оригинал. Как шутили А. Розенблют и Н. Винер, лучшей материальной моделью кошки будет иная кошка, однако предпочтительнее, чтобы это была именно та же самая кошка. Один из смыслов шутки таков: на модели невозможно получить столь же исчерпывающие знания, как в процессе экспериментирования с оригиналом. Но иногда можно довольствоваться и частичным успехом, особенно если изучаемый объект недоступен немодельному эксперименту. Гидростроители, прежде чем возвести плотину через бурную реку, проведут модельный эксперимент в стенах родного института. Что касается математического моделирования, то оно позволяет относительно быстро "проиграть" различные варианты развития изучаемых процессов. Математическое моделирование - метод, находящийся на стыке эмпирического и теоретического. То же самое относится и к так называемым мысленным экспериментам, когда рассматриваются возможные ситуации и их последствия.

Важнейшим моментом эксперимента являются измерения, они позволяют получать количественные данные. При измерении сопоставляются качественно одинаковые характеристики. Здесь мы сталкиваемся с вполне типичной для научных исследований ситуацией. Сам процесс измерения, несомненно, является экспериментальной операцией. Но вот установление качественной одинаковости сопоставляемых в процессе измерения характеристик относится уже к теоретическому уровню познания. Чтобы выбрать эталон единицы величины, необходимо знать, какие явления эквивалентны друг другу; при этом предпочтение будет отдано тому эталону, который применим к максимально большому числу процессов. Длину измеряли локтями, ступнями, шагами, деревянным метром, платиновым метром, а теперь ориентируются на длины электромагнитных волн в вакууме. Время измеряли по движению звезд, Земли, Луны, пульсом, маятниками. Теперь время измеряют в соответствии с принятым эталоном секунды. Одна секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения соответствующего перехода между двумя определенными уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия. Как в случае с измерением длин, так и в случае измерения физического времени эталонами измерения избрали электромагнитные колебания. Такой выбор объясняется содержанием теории, а именно квантовой электродинамики. Как видим, измерение теоретически нагружено. Измерение может быть эффективно осуществлено лишь после выявления смысла того, что измеряется и каким образом. Чтобы лучше разъяснить сущность процесса измерения, рассмотрим ситуацию с оценкой знания студентов, допустим, по десятибалльной шкале.

Преподаватель беседует со многими студентами и ставит им оценки - 5 баллов, 7 баллов, 10 баллов. Студенты отвечают на разные вопросы, но преподаватель подводит все ответы "под общий знаменатель". Если сдавший экзамен информирует кого-то о своей оценке, то из этой краткой информации невозможно установить, что было предметом беседы преподавателя и студента. Не интересуются экзаменационной конкретикой и стипендиальные комиссии. Измерение, а оценка знаний студентов есть частный случай этого процесса, фиксирует количественные градации не иначе как в рамках данного качества. Различные ответы студентов преподаватель "подводит" под одно и то же качество, а уже затем устанавливает различие. 5 и 7 баллов в качестве баллов равнозначны, в первом случае этих баллов просто меньше, чем во втором. Преподаватель, оценивая знания студентов, исходит из своих представлений о существе данной учебной дисциплины. Студент тоже умеет обобщать, он мысленно подсчитывает свои неудачи и успехи. В итоге, однако, преподаватель и студент могут прийти к различным выводам. Почему? Прежде всего в силу того, что студент и преподаватель неодинаково понимают вопрос оценки знаний, они оба обобщают, но одному из них эта умственная операция удается лучше. Измерение, как уже отмечалось, теоретически нагружено.

Обобщим изложенное выше. Измерение А и В предполагает: а) установление качественной тождественности А и В; б) введение единицы величины (секунда, метр, килограмм, балл); в) взаимодействие А и В с прибором, который обладает той же качественной характеристикой, что А и В; г) считывание показаний прибора. Приведенные правила измерения используются при изучении физических, биологических и социальных процессов. В случае физических процессов измерительный прибор часто является вполне определенным техническим устройством. Таковы термометры, вольтметры, кварцевые часы. В случае биологических и социальных процессов дело обстоит сложнее - в соответствии с их системно-символической природой. Ее надфизический смысл означает, что и прибор должен обладать этим смыслом. Но технические устройства обладают лишь физической, а не системно-символической природой. Раз так, то они не годятся для непосредственного измерения биологических и социальных характеристик. Но последние поддаются измерению, и их действительно измеряют. Наряду с уже приведенными примерами весьма показателен в этой связи товарно-денежный рыночный механизм, посредством которого измеряют стоимость товаров. Нет такого технического устройства, которое бы не измеряло стоимость товаров непосредственно, но опосредованным путем, с учетом всей деятельности покупателей и продавцов, это удается сделать.

После анализа эмпирического уровня исследований нам предстоит рассмотреть органично связанный с ним теоретический уровень исследования.

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.

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

Общие сведения

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

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

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

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

Методы эмпирического познания

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

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

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

Наблюдение

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

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

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

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

Всегда ли важна непогрешимость наблюдений?

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

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

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

Основные отличия от теоретического уровня познания

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

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

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

Связь эмпирических и теоретических данных

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

Важность эксперимента

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

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

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

Характеристики эксперимента: что это такое

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

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

Подготовительная работа, приборы и оборудование

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

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

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

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

Чем характеризуется изучаемый объект в экспериментальных условиях?

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

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

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

Теория Нильса Бора

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

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

Моделирование

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

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

В структуре научного познания выделяются два уровня: эмпириче­ский и теоретический. Эти два уровня следует отличать от двух ступеней познавательного процесса в целом – чувственной и рациональной. Чувст­венное познание близко, но не тождественно эмпирическому, рациональ­ное отличается от теоретического.

Чувственное и рациональное – формы человеческого познания вооб­ще, как научного, так и обыденного; эмпирическое и теоретическое знание характерно именно для науки. Эмпирическое знание не сводится к чувст­венному, оно включает моменты осмысления, понимания, интерпретации данных наблюдения и формирования особого типа знания – научного фак­та. Последний представляет собой взаимодействие чувственного и рацио­нального знания.

В теоретическом знании доминируют формы рационального познания (понятия, суждения, умозаключения), но используются и наглядные мо­дельные представления типа идеального шара, абсолютно твердого тела. Теория всегда содержит чувственно-наглядные компоненты. Таким обра­зом, на обоих уровнях познания функционируют и чувства, и разум.

Различие эмпирического и теоретического уровней научного познания происходит по следующим основаниям (табл. 2):

Уровень отражения действительности,

Характер предмета исследования,

Применяемые методы изучения,

Формы познания,

Языковые средства.

Таблица 2

Различие эмпирического и теоретического уровней познания

Уровни научного познания	Уровень отраже­ния	Предмет изучения	Методы научного познания	Формы на­учного по­знания	Язык
Эмпри-ческий	Явление	Эмпрический объект	Наблюдение, сравнение, измерение, эксперимент	Научный факт	Естествен­ный
Переход	-	-	Обобщение, абстрагирование, анализ, синтез, индукция, дедукция	Научная проблема, научная гипотеза, эмпири­ческий закон	-
Теоре­тический	Сущность	Теорети­ческий идеальный объект	Идеализация, формализация, восхождение от абстрактного к конкретному, аксиоматичес­кий, мысленный эксперимент	Научная теория	Математи­ческий

Эмпирическое и теоретическое исследование направлено на познание одной и той же объективной реальности, но её видение, отражение в зна­нии происходит по-разному. Эмпирическое исследование в основе своей ориентировано на изучение внешних связей и сторон объектов, явлений и зависимостей между ними. В результате этого исследования выясняются эмпирические зависимости. Они являются результатом индуктивного обобщения опыта и представляют собой вероятностно-истинное знание. Таким является, например, закон Бойля-Мариотта, описывающий корреля­цию между давлением и объёмом газа: РV= соnst, где Р – давление газа, V – его объем. Вначале он был открыт Р. Бойлем как индуктивное обобщение опытных данных, когда в эксперименте была обнаружена зависимость между объемом сжимаего под давлением газа и величиной этого давления.

На теоретическом уровне познания происходит выделение внутрен­них, существенных связей объекта, которые фиксируются в законах. Сколько бы мы ни проделывали опытов и не обобщали их данные, простое индуктивное обобщение не ведет к теоретическому знанию. Теория не строится путем индуктивного обобщения фактов. Эйнштейн считал этот вывод одним из важных гносеологических уроков развития физики XX ве­ка. Теоретический закон – это всегда знание достоверное.

Эмпирическое исследование базируется на непосредственном практи­ческом взаимодействии исследователя с изучаемым объектом. И в этом взаимодействии познается природа объектов, их свойства и особенности. Проверяется ис­тинность эмпирического знания путем прямого обращения к опыту, к практике. При этом объекты эмпирического познания следует отличать от объектов реальности, которые обладают бесконечным числом признаков. Эмпирические объекты – это абстракции, обладающие фиксированным и ограниченным набором признаков.

В теоретическом исследовании отсутствует непосредственное практи­ческое взаимодействие с объектами. Они изучаются только опосредованно, в мысленном эксперименте, но не в реальном. Изучаются здесь теоретиче­ские идеальные объекты, которые называются идеализированными объек­тами, абстрактными объектами или конструктами. Их примерами могут служить материальная точка, идеальный товар, абсолютно твердое тело, идеальный газ и др. Например, материальную точку определяют как тело лишенное размера, но сосредоточивающее в себе всю массу тела. Таких тел в природе нет, они конструируются мышлением для выявления суще­ственных сторон изучаемого объекта. Проверка теоретического знания пу­тём обращения к опыту невозможна, и потому оно связывается с практи­кой посредством эмпирической интерпретации.

Уровни научного познания различаются и по функциям: на эмпириче­ском уровне происходит описание действительности, на теоретическом –объяснение и предсказание.

Эмпирический и теоретический уровни различаются по используемым методам и формам познания. Изучение эмпирических объектов осуществ­ляется с помощью наблюдения, сравнения, измерения и эксперимента. Средствами эмпирического исследования являются приборы, установки и другие средства реального наблюдения и эксперимента.

На теоретическом уровне отсутствуют средства материального, прак­тического взаимодействия с изучаемым объектом. Здесь применяются осо­бые методы: идеализация, формализация, мысленный эксперимент, аксио­матический, восхождение от абстрактного к конкретному.

Результаты эмпирического исследования выражаются на естествен­ном языке с добавлением специальных понятий в форме научных фактов. В них фиксируется объективная, достоверная информация об изучаемых объектах.

Результаты теоретического исследования выражаются в форме закона и теории. Для этого создаются специальные языковые системы, в которых понятия науки формализованы и математизированы.

Специфичностью теоретического познания являются его рефлексив­ность, направленность на себя, исследование самого процесса познания, его методов, форм, понятийного аппарата. В эмпирическом познании тако­го рода исследования, как правило, не ведутся.

В реальном познании действительности эмпирическое и теоретиче­ское знание всегда взаимодействуют как две противоположности. Данные опыта, возникая независимо от теории, рано или поздно охватываются теорией и становятся знаниями, выводами из неё.

С другой стороны, научные теории, возникая на своей особой теоре­тической основе, строятся относительно самостоятельно, вне жесткой и однозначной зависимости от эмпирических знаний, но подчиняются им, представляя в конечном счете обобщение данных опыта.

Нарушение единства эмпирического и теоретического знания, абсо­лютизация какого-либо из этих уровней ведет к ошибочным односторон­ним выводам – эмпиризму или схоластическому теоретизированию. Примерами последнего явля­ются концепция построения коммунизма в СССР в 1980 году, теория раз­витого социализма, антигенетическое учение Лысенко. Эмпиризм абсолю­тизирует роль фактов и недооценивает роль мышления, отрицает его ак­тивную роль и относительную самостоятельность. Единственным источником познания считается опыт, чувственное познание.

Методы научного познания

Рассмотрим сущность общенаучных методов познания. Эти методы возникают в лоне одной науки, а затем используются в ряде других. К та­ким методам относятся математические методы, эксперимент, моделиро­вание. Общенаучные методы разделяются на применяемые на эмпириче­ском уровне познания и на теоретическом уровне. К методам эмпириче­ского исследования относят наблюдение, сравнение, измерение, экспери­мент.

Наблюдение – систематическое целенаправленное восприятие явлений действительности, в ходе которого мы получаем знание о внешних сторо­нах, свойствах и их отношениях. Наблюдение – это активный познава­тельный процесс, опирающийся прежде всего на работу органов чувств че­ловека и его предметную материальную деятельность. Это, конечно, не значит, что мышление человека исключается из этого процесса. Наблюда­тель сознательно ищет объекты, руководствуясь определенной идеей, ги­потезой или прежним опытом. Результаты наблюдения всегда требуют оп­ределённой интерпретации в свете существующих теоретических положе­ний. Интерпретация данных наблюдения дает возможность ученому отделять существенные факты от несущественных, замечать то, что неспециалист может оставить без внимания. Поэтому в настоящее время в науке редко бывает, чтобы открытия делались неспециалистами.

Эйнштейн в разговоре с Гейзенбергом отмечал, что возможность на­блюдать данное явление или нет, зависит от теории. Именно теория долж­на установить, что можно наблюдать, а что нельзя.

Прогресс наблюдения как метод научного познания неотделим от прогресса средств наблюдения (например телескоп, микроскоп, спектро­скоп, радиолокатор). Приборы не только усиливают мощь органов чувств, но и дают нам как бы дополнительные органы восприятия. Так, приборы позволяют «видеть» электрическое поле.

Для того чтобы наблюдение было эффективным, оно должно удовле­творять следующим требованиям:

Преднамеренность или целенаправленность,

Планомерность,

Активность,

Систематичность.

Наблюдение может быть непосредственным, когда объект воздейст­вует на органы чувств исследователя, и опосредованным, когда субъект использует технические средства, приборы. В последнем случае об исследуемых объектах ученые делают заключение через восприятие результатов взаимодействия ненаблюдаемых объектов с наблюдаемыми объектами. Такое заключение основывается на определенной теории, устанавливающей определенное отношение между наблюдаемыми и ненаблюдаемыми объектами.

Необходимой стороной наблюдения является описание. Оно пред­ставляет собой фиксацию результатов наблюдения с помощью понятий, знаков, схем, графиков. Основные требования, которые предъявляются к научному описанию, направлены на то, чтобы оно было возможно более полным, точным и объективным. Описание должно давать достоверную и адекватную картину самого объекта, точно отображать изучаемое явление. Важно, чтобы понятия, используемые для описания, имели четкий и одно­значный смысл. Описание делится на два вида: качественное и количест­венное. Качественное описание предполагает фиксацию свойств изучаемо­го объекта, оно дает самое общее знание о нем. Количественное описание предполагает использование математики и числовую характеристику свойств, сторон и связей изучаемого объекта.

В научном исследовании наблюдение осуществляет две основные функции: обеспечение эмпирической информацией об объекте и проверку гипотез и теорий науки. Нередко наблюдение может играть и важную эв­ристическую роль, способствуя выдвижению новых идей.

Сравнение – это установление сходства и различия предметов и явле­ний действительности. В результате сравнения устанавливается то общее, что присуще нескольким объектам, а это ведет к познанию закона. Срав­ниваться должны лишь те объекты, между которыми может существовать объективная общность. Кроме того, сравнение должно осуществляться по наиболее важным, существенным признакам. Сравнение лежит в основе умозаключений по аналогии, которые играют большую роль: свойства из­вестных нам явлений могут быть распространены на неизвестные явления, имеющие между собой нечто общее.

Сравнение является не только элементарной операцией, применяемой в определённой области знания. В некоторых науках сравнение выросло до уровня основного метода. Например сравнительная анатомия, сравнительная эмбриология. Это указывает на все возрастающую роль сравнения в процессе научного познания.

Измерение исторически как метод развилось из операции сравнения, но в отличии от него является более мощным и универсальным познаватель­ным средством.

Измерение – процедура определения численного значения некоторой величины посредством сравнения с величиной, принятой за единицу изме­рения. Для того, чтобы измерить, необходимо наличие объекта измерения, единицы измерения, измерительного прибора, определенного метода из­мерения, наблюдателя.

Измерения бывают прямые и косвенные. При прямом измерении ре­зультат получается непосредственно из самого этого процесса. При кос­венном измерении искомая величина определяется математическим путём на основе знания других величин, получаемых прямым измерением. На­пример определение массы звезд, измерения в микромире. Измерение по­зволяет находить и формулировать эмпирические законы и в некоторых случаях служит источником формулирования научных теорий. В частно­сти, измерения атомных весов элементов явилось одной из предпосылок создания периодической системы Д.И. Менделеева, представляющей со­бой теорию свойств химических элементов. Знаменитые измерения Май-кельсоном скорости света впоследствии привели к коренной ломке усто­явшихся в физике представлений.

Важнейшим показателем качества измерения, его научной ценности является точность. Последняя зависит от качества и усердия ученого, от применяемых им методов, но главным образом от имеющихся измери­тельных приборов. Поэтому главными путями повышения точности изме­рения являются:

Совершенствование качества измерительных приборов, действующих
на основе некоторых утвердившихся принципов,

Создание приборов, действующих на основе новых принципов.
Измерение является одной из важнейших предпосылок применения в науке математических методов.

Чаще всего измерение представляет собой элементарный метод, кото­рый входит в качестве составной части в эксперимент.

Эксперимент – наиболее важный и сложный метод эмпирического познания. Под экспериментом понимается такой метод изучения объекта, когда исследователь активно воздействует на него путём создания искус­ственных условий, необходимых для выявления соответствующих свойств данного объекта.

Эксперимент предполагает использование наблюдения, сравнения и измерения как более элементарных методов исследования. Главная осо­бенность эксперимента во вмешательстве экспериментатора в течение естественных процессов, которое обусловливает активный характер данного метода познания.

Какие же преимущества вытекают из специфических особенностей эксперимента по сравнению с наблюдением?

В процессе эксперимента становится возможным изучение данного
явления в «чистом виде», т. е. исключаются различные побочные факторы,
затемняющие суть основного процесса.

Эксперимент позволяет исследовать свойства объектов действи­тельности в экстремальных условиях (при сверхнизких или сверхвысоких
температурах, при высочайшем давлении). Это может привести к неожи­данным эффектам, в результате чего обнаруживаются новые свойства объ­ектов. Таким методом были, например, открыты свойства сверхтекучести и
сверхпроводимости.

Важнейшим достоинством эксперимента является его повторяе­мость, причем условия его можно планомерно изменять.

Классификация экспериментов проводится по различным основаниям.

В зависимости от целей, можно выделить несколько видов экспери­мента:

- исследовательский – проводится в целях обнаружения у объекта не­
известных ранее свойств (классический пример – опыты Резерфорда по

рассеянию a-частиц, в результате которых была установлена планетарная
структура атома);

- проверочный – проводится для проверки тех или иных утверждений науки (примером проверочного эксперимента может служить проверка ги­потезы о существовании планеты Нептун);

- измерительный – проводится для получения точных значений тех или иных свойств объектов (например опытные плавки металлов, сплавов; опыты по исследованию прочности конструкций).

По характеру исследуемого объекта различаются физические, химические, биологические, психологические, социальные эксперименты.

По методу и результатам исследования эксперименты можно разделить на качественные и количественные. Первые из них скорее носят исследовательский, поисковый характер, вторые обеспечивают точное измерение всех существенных факторов, влияющих на ход изучаемого процесса.

Эксперимент любого вида может осуществляться как непосредствен­но с интересующим объектом, так и с его заместителем – моделью. Соот­ветственно эксперименты бывают натурные и модельные. Модельные используются в тех случаях когда эксперимент невозможен или нецелесообразен.

Наибольшее применение эксперимент получил в естествознании. Современная наука начиналась с экспериментов Г. Галилея. Од­нако в настоящее время все большее развитие он получает и в изучении общественных процессов. Такое распространение эксперимента во все большее число отраслей научного знания говорит о возрастающей важно­сти этого метода исследования. С его помощью решаются задачи по полу­чению значений свойств тех или иных объектов, проводится опытная про­верка гипотез и теорий, велико и эвристическое значение эксперимента в нахождении новых сторон изучаемых явлений. Эффективность экспери­мента возрастает и в связи с прогрессом экспериментальной техники. От­мечается и такая особенность: чем больше используется в науке экспери­мент, тем быстрее она развивается. Не случайно учебники эксперимен­тальных наук стареют много быстрее, чем наук описательных.

Наука не ограничивается эмпирическим уровнем исследования, она идет дальше, раскрывая сущностные связи и отношения в исследуемом объекте, которые, оформляясь в законе, познанном человеком, приобрета­ют определенную теоретическую форму.

На теоретическом уровне познания используются иные средства и ме­тоды познания. К методам теоретического исследования относятся: идеа­лизация, формализация, метод восхождения от абстрактного к конкретно­му, аксиоматический, мысленный эксперимент.

Метод восхождения от абстрактного к конкретному . Понятие «аб­страктное» употребляется в основном для характеристики человеческого знания. Под абстрактным понимается одностороннее, неполное знание, ко­гда выделены только те свойства, которые интересуют исследователя.

Понятие «конкретное» в философии может употребляться в двух смыслах: а) «конкретное» – сама действительность, взятая во всем много­образии свойств, связей и отношений; б) «конкретное» – обозначение мно­гогранного, всестороннего знания об объекте. Конкретное в этом смысле выступает как противоположность абстрактному знанию, т.е. знанию, бед­ному по содержанию, одностороннему.

В чем сущность метода восхождения от абстрактного к конкретному? Восхождение от абстрактного к конкретному есть всеобщая форма движе­ния познания. Согласно этому методу процесс познания разбивается на два относительно самостоятельных этапа. На первом этапе осуществляется пе­реход от чувственно-конкретного к его абстрактным определениям. Сам объект в процессе этой операции как бы «испаряется», превращаясь в со­вокупность зафиксированных мышлением абстракций, односторонних оп­ределений.

Второй этап процесса познания и есть собственно восхождение от аб­страктного к конкретному. Суть его состоит в том, что мысль движется от абстрактных определений объекта к всестороннему, многогранному зна­нию об объекте, к конкретному в познании. Следует отметить, что это две стороны одного процесса, которые обладают лишь относительной само­стоятельностью.

Идеализация – мысленное конструирование объектов, которые не су­ществуют в действительности. К таким идеальным объектам относятся, например, абсолютно черное тело, материальная точка, точечный электри­ческий заряд. Процесс конструирования идеального объекта обязательно предполагает абстрагирующую деятельность сознания. Так, говоря об аб­солютно черном теле, мы абстрагируемся от того факта, что все реальные тела обладают способностью отражать падающий на них свет. Для форми­рования идеальных объектов большое значение имеют и другие мысли­тельные операции. Это связано с тем, что при создании идеальных объек­тов мы должны достигнуть следующих целей:

Лишить реальные объекты некоторых присущих им свойств;
- мысленно наделить эти объекты определенными нереальными свойствами. Для этого необходим мысленный переход к предельному случаю в развитии какого-либо свойства и отбрасывание некоторых реальных свойств объектов.

Идеальные объекты играют в науке большую роль, они позволяют значительно упростить сложные системы, благодаря чему возникает воз­можность применять к ним математические методы исследования. Более того, наука знает немало примеров, когда исследование идеальных объек­тов привело к выдающимся открытиям (открытие Галилеем принципа инерции). Любая идеализация правомерна лишь в определенных пределах, она служит для научного решения только определенных проблем. Иначе применение идеализации может привести к некоторым заблуждениям. Только с учетом этого можно правильно оценить роль идеализации в по­знании.

Формализация – метод изучения самых разнообразных объектов пу­тем отображения их содержания и структуры в знаковой форме и исследо­вание логической структуры теории. Достоинство формализации заключа­ется в следующем:

Обеспечение полноты обозрения определённой области проблем, обобщенность подхода к их решению. Создаётся общий алгоритм решения проблем, например вычисления площадей различных фигур с помощью интегрального исчисления;

Использование специальной символики, введение которой обеспечи­вает краткость и четкость фиксации знания;

Приписывание отдельным символам или их системам определенных значений, что позволяет избежать многозначности терминов, которая свойственна естественным языкам. Поэтому при оперировании с формали­зованными системами рассуждения отличаются четкостью и строгостью, а выводы доказательностью;

Возможность формировать знаковые модели объектов и заменять изучение реальных вещей и процессов изучением этих моделей. Этим дос­тигается упрощение познавательных задач. У искусственных языков существует относительно большая независимость, самостоятельность знаковой формы по отношению к содержанию, поэтому в процессе формализации возможно временно отвлечься от содержания модели и исследовать лишь формальную сторону. Такое отвлечение от содержания может привести к парадоксальным, но поистине гениальным открытиям. Например, с помощью формализации было предсказано существование позитрона П. Дираком.

Аксиоматизация нашла широкое применение в математике и матема­тизированных науках.

Под аксиоматическим методом построения теорий понимается такая их организация, когда ряд утверждений вводится без доказательства, а все остальные выводятся из них по определенным логическим правилам. При­нимаемые без доказательства положения называются аксиомами или по­стулатами. Впервые этот метод был применен для построения элементар­ной геометрии Евклидом, затем он получил применение в различных нау­ках.

К аксиоматически построенной системе знания предъявляется ряд требований. Согласно требованию непротиворечивости в системе аксиом не должны быть выводимы одновременно какое-либо предложение и его отрицание. Согласно требованию полноты любое предложение, которое можно сформулировать в данной системе аксиом, можно в ней доказать или опровергнуть. Согласно требованию независимости аксиом любая из них не должна быть выводима из других аксиом.

В чем достоинства аксиоматического метода? Прежде всего аксиома­тизация науки требует точного определения используемых понятий и со­блюдения строгости выводов. В эмпирическом знании то и другое не дос­тигнуто, в силу чего применение аксиоматического метода требует про­гресса данной области знаний в этом отношении. Кроме того, аксиомати­зация упорядочивает знание, исключает из него ненужные элементы, уст­раняет двусмысленности и противоречия. Иначе говоря, аксиоматизация рационализирует организацию научного знания.

В настоящее время делаются попытки применения этого метода в не­математизированных науках: биологии, лингвистике, геологии.

Мысленный эксперимент осуществляется не с материальными объектами, а с идеальными копиями. Мысленный эксперимент выступает как идеальная форма реального эксперимента и может привести к важным открытиям. Именно мысленный эксперимент позволил Галилею открыть физический принцип инерции, легший в основу всей классической механики. Этот принцип не мог быть открыт ни в каком эксперименте с реальными объектами, в реально существующих средах.

К методам, применяемым как на эмпирическом, так и теоретическом уровнях исследования, относятся обобщение, абстрагирование, аналогия, анализ и синтез, индукция и дедукция, моделирование, исторический и ло­гический методы, математические методы.

Абстрагирование носит в умственной деятельности наиболее универ­сальный характер. Сущность этого метода состоит в мысленном отвлече­нии от несущественных свойств, связей и одновременном выделении од­ной или нескольких интересующих исследователя сторон изучаемого предмета. Процесс абстрагирования имеет двухступенчатый характер: от­деление существенного, выявления наиболее важного; реализация возможности абстрагирования, т. е. собственно акт абстракции или отвле­чения.

Результатом абстрагирования является образование различного рода абстракций – как отдельно взятых понятий, так и их систем. Следует отме­тить, что этот метод входит составной частью во все другие методы, более сложные по структуре.

Когда мы абстрагируем некоторое свойство или отношения ряда объ­ектов, то тем самым создаём основу для их объединения в единый класс. По отношению к индивидуальным признакам каждого из объектов, входя­щих в данный класс, объединяющий их признак выступает как общий.

Обобщение – метод, приём познания, в результате которого устанав­ливаются общие свойства и признаки объектов. Операция обобщения осу­ществляется как переход от частного или менее общего понятия и сужде­ния к более общему понятию или суждению. Например, такие понятия, как «сосна», «лиственница», «ель» являются первичными обобщениями, от ко­торых можно перейти к более общему понятию «хвойное дерево». Затем можно перейти к таким понятиям, как «дерево», «растение», «живой орга­низм».

Анализ – метод познания, содержанием которого является совокуп­ность приемов расчленения предмета на составляющие части с целью их всестороннего изучения.

Синтез – метод познания, содержанием которого является совокуп­ность приемов соединения отдельных частей предмета в единое целое.

Эти методы взаимно дополняют, обусловливают и сопровождают друг друга. Чтобы стал возможным анализ вещи, она должна быть зафиксиро­вана как целое, для чего необходимо ее синтетическое восприятие. И на­оборот, последнее предполагает ее последующее расчленение.

Анализ и синтез являются наиболее элементарными методами позна­ния, которые лежат в самом фундаменте человеческого мышления. Вместе с тем они являются и наиболее универсальными приемами, характерными для всех его уровней и форм.

Возможность анализа объекта в принципе безгранична, что логически следует из положения о неисчерпаемости материи. Однако всегда осуще­ствляется выбор элементарных составляющих объекта, определяемый це­лью исследования.

Анализ и синтез тесно взаимосвязаны с другими методами познания: экспериментом, моделированием, индукцией, дедукцией.

Индукция и дедукция . Разделение этих методов основано на выделе­нии двух типов умозаключений: дедуктивного и индуктивного. При де­дуктивном умозаключении делается вывод о некотором элементе множе­ства на основании знания общих свойств всего множества.

Все рыбы дышат жабрами.

Окунь – рыба

__________________________

Следовательно, окунь дышит жабрами.

Одной из посылок дедукции обязательно является общее суждение. Здесь наблюдается движение мысли от общего к частному. Такое движе­ние мысли очень часто применяется в научном исследозании. Так, Мак­свелл из нескольких уравнений, выражающих наиболее общие законы электродинамики, последовательно развернул полную теорию электромаг­нитного поля.

Особенно большое познавательное значение дедукции проявляется в том случае, когда в качестве общей посылки выступает новая научная ги­потеза. В этом случае дедукция является отправной точкой зарождения но­вой теоретической системы. Созданное таким путем знание определяет дальнейший ход эмпирических исследований и направляет построение но­вых индуктивных обобщений.

Следовательно, содержанием дедукции как метода познания является использование общих научных положений при исследовании конкретных явлений.

Индукция – умозаключение от частного к общему, когда на основании знания о части предметов класса делается вывод о классе в целом. Индук­ция как метод познания – совокупность познавательных операций, в ре­зультате которых осуществляется движение мысли от менее общих поло­жений к более общим. Таким образом, индукция и дедукция прямо проти­воположные направленности хода мысли. Непосредственной основой ин­дуктивного умозаключения является повторяемость явлений действитель­ности. Обнаруживая сходные черты у многих предметов определенного класса, мы делаем вывод о присущности этих черт всем предметам данно­го класса.

Выделяют следующие виды индукции:

- полная индукция, в которой общий вывод о классе предметов делает­ся на основании изучения всех предметов класса. Полная индукция даёт
достоверные выводы и может использоваться в качестве доказательства;

- неполная индукция, в которой общий вывод получается из посылок,
не охватывающих всех предметов класса. Различают три вида неполной
индукции:

Индукция через простое перечисление или популярная индукция, в которой общий вывод о классе предметов делается на том основании, что среди наблюдаемых фактов не встретилось ни одного, противоречащего обобщению;

Индукция через отбор фактов, осуществляется путём отбора их из общей массы по определённому принципу, уменьшающему вероятность случайных совпадений;

Научная индукция, в которой общий вывод о всех предметах класса
делается на основании знания необходимых признаков или причинных
связей части предметов класса. Научная индукция может давать не только
вероятные, но и достоверные выводы.

Методами научной индукции могут быть установлены причинные связи. Выделяются следующие каноны индукции (правила индуктивного исследования Бэкона-Милля):

Метод единственного сходства: если два или более случаев иссле­дуемого явления имеют общим лишь одно обстоятельство, а все остальные
обстоятельства различны, то это единственное сходное обстоятельство и
есть причина данного явления;

Метод единственного различия: если случаи, при которых явление
наступает или не наступает, различаются только в одном предшествующем обстоятельстве, а все другие обстоятельства тождественны, то это обстоятельство и есть причина данного явления;

Соединённый метод сходства и различия, представляющий собой
комбинацию двух первых методов;

Метод сопутствующих изменений: если изменение одного обстоя­тельства всегда вызывает изменение другого, то первое обстоятельство
есть причина второго;

Метод остатков: если известно, что причиной исследуемого явления
не служат необходимые для него обстоятельства, кроме одного, то это од­но обстоятельство и есть причина данного явления.

Привлекательность индукции состоит в тесной связи ее с фактами, с практикой. Она играет большую роль в научном исследовании – в выдви­жении гипотез, в открытии эмпирических законов, в процессе введения в науку новых понятий. Отмечая роль индукции в науке, Луи де Бройль пи­сал: «Индукция, поскольку она стремится избежать уже проторенных пу­тей, поскольку она неустранимо пытается раздвинуть уже существующие границы мысли, является истинным источником действительно научного прогресса» 1 .

Но индукция не может приводить к универсальным суждениям, в ко­торых выражаются закономерности. Индуктивные обобщения не могут осуществить переход от эмпирии к теории. Поэтому абсолютизировать роль индукции, как это делал Бэкон, в ущерб дедукции было бы неверно. Ф. Энгельс писал, что дедукция и индукция связаны между собой столь же необходимым образом, как анализ и синтез. Только во взаимной связи ка­ждый из них может в полной мере проявить свои достоинства. Дедукция является основным методом в математике, в теоретически развитых нау­ках, в эмпирических науках преобладают индуктивные выводы.

Исторический и логический методы тесно взаимосвязаны между со­бой. Они применяются при исследовании сложных развивающихся объек­тов. Сущность исторического метода состоит в том, что история развития изучаемого объекта воспроизводится во всей многогранности, с учётом всех законов и случайностей. Применяется он прежде всего для исследова­ния человеческой истории, но большую роль играет и в познании развития неживой и живой природы.

История объекта реконструируется логическим путем на основании изучения тех или иных следов прошлого, остатков прошлых эпох, запечатленных в материальных образованиях (природных или созданных человеком). Для исторического исследования характерна хронологическая после

________________

1 Бройль Л. По тропам науки. М., С. 178.

довательность рассмотрения материала, анализ этапов развития объектов исследования. С помощью исторического метода прослеживается вся эволюция объекта от его зарождения и до современного состояния, исследуются генетические отношения развивающегося объекта, выясняются движущия силы и условия развития объекта.

Содержание исторического метода раскрывается структурой исследования: 1) изучение «следов прошлого» как результатов исторических процессов; 2) сопоставление их с результатами современных процессов; 3) воссоздание событий прошлого в их пространственно-временных отношениях на основе интерпретации «следов прошлого» с помощью знания о современных процессах; 4) выделение основных этапов развития и причин перехода от одной стадии развития к другой.

Логический метод исследования – это воспроизведение в мышлении развивающегося объекта в форме исторической теории. При логическом исследовании отвлекаются от всех исторических случайностей, воспроиз­водя историю в общем виде, освобождённую от всего несущественного. Принцип единства исторического и логического требует, чтобы логика мысли следовала за историческим процессом. Это не значит, что мысль пассивна, наоборот, активность ее состоит в вычленении из истории суще­ственного, самой сути исторического процесса. Можно сказать, что исто­рический и логический методы познания не только отличны, но и в значи­тельной мере совпадают. Не случайно Ф. Энгельс отмечал, что логический метод есть, в сущности, тот же исторический, но освобожденный от исто­рической формы. Они взаимно дополняют друг друга.

Научное познание имеет 2 уровня: эмпирический и теоретический.

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

Для эмпирического познания характерна фактофиксирующая деятельность.

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

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

Эмпирический уровень научного познания характеризуется непосредственным исследованием реально существующих, чувственно воспринимаемых объектов. На этом уровне осуществляется процесс накопления информации об исследуемых объектах, явлениях путем проведения наблюдений, выполнения разнообразных измерений, поставки экспериментов. Здесь производится также первичная систематизация получаемых фактических данных в виде таблиц, схем, графиков и т. п. Кроме того, уже на втором уровне научного познания - как следствие обобщения научных фактов - возможно формулирование некоторых эмпирических закономерностей.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Формы и методы научного познания .

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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