лекция 3.. Структура познавательного процесса
 Скачать 155.74 Kb.
|
|
Лекция 3. Структура научного познания. Структура познавательного процессаФакт. Научный факт. Проблемные ситуации. Противоречия. Проблема как элемент научного знания. Типология проблем. Научная гипотеза. Построение и отбор гипотез. Научные законы: их типы и виды. Научная теория. Структура теории. Научно-исследовательские программы. Научные картины мира. Критерии научности. Структура познавательного процессаСам научно-познавательный процесс имеет определенный генезис, который состоит из отдельных этапов или стадий.  Факт становится научным фактом, если он прошел строгую проверку на истинность. Факты - это наиболее надежные аргументы как для доказательства, так и для опровержения каких-либо теоретических утверждений. Однако при этом надо брать не отдельные факты, а всю, без исключения, совокупность фактов, относящихся к рассматриваемому вопросу. В противном случае возникает подозрение, что факты подобраны произвольно. Научные проблемы - это осознанные вопросы, для ответа на которые имеющихся знаний недостаточно. Научная гипотеза - такое предположительное знание, истинность или ложность которого еще не доказана. Категории науки - это наиболее общие понятия теории, характеризующие существенные свойства объекта теории, предметов и явлений объективного мира. Например, важнейшими категориями являются материя, пространство, время, движение, причинность и т.п. Законы науки отражают существенные связи явлений в форме теоретических утверждений. Принципы и законы выражаются через соотношение двух и более категорий. Научные принципы - наиболее общие и важные фундаментальные положения теории. Научные принципы играют роль исходных, первичных посылок и закладываются в фундамент создаваемых теорий. Содержание принципов раскрываются в совокупности законов и категорий. Научные концепции - наиболее общие и важные фундаментальные положения теорий. Научная теория - это систематизированные знания в их совокупности. Научные теории объясняют множество накопленных научных фактов и описывают определенный фрагмент реальности (например, электрические явления, механическое движение, превращение веществ, эволюцию видов и т.п.) посредством системы законов. Главное отличие теории от гипотезы - достоверность, доказанность. Теория в строго научном смысле - это система уже подтвержденного знания, всесторонне раскрывающая структуру, функционирование и развитие изучаемого объекта, взаимоотношение всех его элементов и сторон. Научная теория должна выполнять две важнейшие функции, первой из которых является объяснение фактов, а вторая - предсказание новых, еще неизвестных фактов и характеризующих их закономерностей. Научная теория - одна из наиболее устойчивых форм научного знания, но и они претерпевают изменения вслед за накоплением новых фактов. Когда изменения затрагивают фундаментальные принципы теории, происходит переход к новым принципам, а, следовательно, к новой теории. Изменения же в наиболее общих теориях, приводят к качественным изменениям всей системы теоретического знания, в результате чего происходят глобальные естественнонаучные революции и меняется научная картина мира. Научная картина мира - это система научных теорий, описывающая реальность. Рассматривая механизм и структуру научного творчества, Майданов А. С. предлагает следующую схему структуры познавательного процесса. Возникновение проблемной ситуации или трудностей в познании, а также практической или внутринаучной потребности в каком-либо элементе знания, на основе чего формулируется задача или проблема. Анализ задачи и проблемы с целью установления правильности и корректности их формулировки, определения возможностей их решения. Подготовительный этап. На этом этапе создаются предпосылки и условия для осуществления порождающего процесса. В первую очередь определяются типологические характеристики проблемы: является ли она эмпирической или теоретической, к какому из видов познавательной деятельности и соответственно классу задач (к задачам на поиск, конструирование, преобразование и т.д.) она может быть отнесена и т.п. Подобная типология важна для подбора необходимых познавательных средств. Затем осуществляется анализ исходной познавательной ситуации для определения того, что известно и неизвестно, в каких дополнительных данных существует потребность, нельзя ли привлечь их из имеющегося научного знания. На основе этого строится поисковое поле, которое, в частности, освобождается от мешающих обстоятельств; определяются область поиска, его направление и стратегия. Нередко удаётся разложить проблему на несколько частичных и построить систему промежуточных задач, что позволяет наметить план исследования. Поисковый этап. На этом этапе непосредственно осуществляются процесс поиска, порождение искомого результата. В развитии данного этапа можно выделить три качественно отличные фазы. 1. Фаза первичного знания. Она охватывает начальные сведения об объекте исследования, полученные главным образом путём наблюдений, экспериментов, а так же первые смутные догадки и гипотезы. 2. Фаза экстенсивных исследований, или фаза поиска предпосылочных результатов. Конечный искомый результат, как правило, не может быть получен сразу, поскольку в большинстве случаев для этого нет всех необходимых данных. Поэтому поиск начинается с получения данных – предпосылочных результатов. В тех же случаях, когда таковые уже имеются, процесс начинается с последующих операций. Такими операциями являются упорядочение, систематизация, синтез имеющихся данных, их интерпретация и объяснение. Это осуществляется, в частности, с помощью ключевых результатов, т.е. таких данных, которые относятся к наиболее важным и существенным сторонам исследуемого явления, а поэтому позволяют выполнить указанные операции, помогают понять и объяснить ранее добытые результаты. По мере получения предпосылочных результатов исследователь неоднократно возвращается к исходной исследовательской ситуации, развивает и обогащает её. 3. Фаза интенсивных исследований, в которой можно выделить три следующие стадии: а) Стадия поиска наиболее существенных для решения проблемы результатов. б) Стадия поиска разрешающего фактора. Таким фактором, непосредственно обеспечивающим возможность получения искомого результата, могут выступать: идея или принцип решения, идея или гипотеза самого искомого, а так же решающий ключевой результат, т.е. такой, который прямо ведёт к получению конечного результата. Нахождение этого фактора часто является следствием длительной поисковой работы, получившей в эвристической науке название инкубационного периода, периода созревания. Сам момент обнаружения (момент «эврика», или «инсайт») может протекать очень быстро, вызывая ощущение внезапности. Таким образом, фаза эволюционного процесса сменяется моментом скачка. Революционность этого момента объясняется не столько темпом его протекания (поскольку этот акт может длиться и относительно продолжительное время), сколько эвристическим значением этого фактора для всего поискового процесса: данный фактор проливает свет на многие неясные факты в числе имеющихся данных, вскрывает сущность искомого результата или даёт принцип решения всей проблемы и т.п. Часто поисковый этап начинается сразу же с поиска разрешающего фактора, если в распоряжении учёного имеются необходимые предпосылочные результаты. в) Стадия получения искомого результата. В соответствии с найденным разрешающим фактором начинается работа по получению искомого результата при опоре на предпосылочные результаты. В связи с этим часто возникает необходимость в их переструктурировании или преобразовании. Гипотеза искомого явления может указывать на отсутствие каких-либо необходимых предпосылочных данных, что потребует дополнительной исследовательской работы с целью их получения. Конечный результат может быть или суммой предпосылочных результатов, или их следствием, или их логическим синтезом, или обусловливающим их фактором (основанием, причиной, условием), которые формируются путём реконструирования или конструирования. На данной фазе познавательный процесс возвращается к основной проблеме, возникшей ещё в его начале, но от которой этот процесс отошёл, вынужденный решать частичные, промежуточные проблемы, определившие поиск предпосылочных результатов. Так совершается процесс постепенного «вызревания» искомого результата. Верификационный этап. Он включает в себя операции по проверке, обоснованию и оценке полученного результата. При этом могут выявиться полная или частичная истинность данного результата, его полнота или, наоборот, незавершённость, ошибочность. В соответствии с тем или иным характером результата может возникнуть необходимость в его уточнении, в получении дополнительных данных, в пересмотре исходных позиций или, наконец, в повторном прохождении всего процесса. Этап логической реконструкции порождающей структуры. В процессе своего формирования эта структура часто отходит от логики исследуемого явления, находясь под влиянием множества внешних по отношению к нему факторов. Поэтому внутри структуры могут оказаться обходные пути, повторные шаги, искусственные приёмы и другие подобные компоненты. В интересах логически строящейся теории данного явления, а так же в методологических целях необходимо реконструировать исторически сложившуюся порождающую структуру, преобразовав её в соответствии с логикой объекта, логикой проблемы. Этап развития полученного результата. Он может продолжаться в течение длительного времени, не сводясь к извлечению из добытого результата всех возможных следствий. Развитие может проходить в форме самого широкого применения и использования этого результата как средства объяснения, как исходного или составного элемента новых теоретических построений и т.д. Всё это может быть названо когнитивным развитием полученного результата. Но кроме этого, результат может быть развит в методологическом и эвристическом планах, когда на его основе формируются новые методы и другие средства познания, открываются благодаря ему новые подходы, пути и направления исследований. Композиционный этап. Очевидно, что познавательный процесс порождает не только один конечный результат. В ходе этого процесса формируется множество других, промежуточных результатов, относящихся к различным сторонам и аспектам исследуемого явления. После завершения всего процесса встаёт задача синтеза этих результатов в единую когнитивную систему. Роль синтезирующего фактора в этом случае выполняет конечный результат, поскольку он, как правило, имеет отношение к наиболее фундаментальной стороне объекта исследования. Операция синтеза даёт теоретическую модель исследуемого объекта. Одной из её форм является теория. Методологический и эвристический анализ творческого процесса. Цель этого этапа – извлечение эпистемологических уроков из осуществлённого познавательного процесса, выявление и включение в арсенал науки новых познавательных средств. При таком анализе, в частности, могут быть поставлены следующие вопросы: В какой связи данная проблема находится с другими проблемами? Какими средствами был достигнут результат? Где ещё можно применить данный метод и способ решения? Приведённая схема, безусловно, является унифицированной моделью познавательного процесса, довольно общей, чтобы быть в состоянии описать различные конкретные формы этого процесса. Но в этой абстрактно обобщённой форме она позволяет выделить основные познавательно технологические операции и принцип их организации в целостную структуру. Этим принципом можно считать вытекающую из познавательно технологических задач импликативно-детерминативную зависимость между элементами данной структуры. Это означает, что каждый последующий этап и соответствующая операция предполагают (имплицируют) определённый предыдущий этап и операцию, а каждый предыдущий этап и операция в то же время обусловливают собой возможность осуществления последующего этапа и операции. Построенная схема по-разному проявляется в различных типах познавательных процессов. Обнаружение этой специфики может способствовать детализации и конкретизации данной схемы. Другой вариант «среза» научного познания различает такие элементы его структуры: а) фактический материал, почерпнутый из эмпирического опыта; б) результаты первоначального концептуального его обобщения в понятиях и других абстракциях; в) основанные на фактах проблемы и научные предположения (гипотезы); г) «вырастающие» из них законы, принципы и теории, картины мира; д) философские установки (основания); е) социокультурные, ценностные и мировоззренческие основы; ж) методы, идеалы и нормы научного познания, его эталоны, регулятивы и императивы; з) стиль мышления и некоторые другие элементы (например, внерациональные). Анализируя предложенные схемы можно построить следующую упрощенную цепочку научно-познавательного процесса: факт – противоречие – проблема – гипотеза – закон – теория – научно-исследовательская программа. Рассмотрим поподробнее каждое звено цепочки. Факт. Научный факт. Любое научное исследование начинается со сбора, систематизации и обобщения фактов. Понятие «факт» имеет следующие основные значения: Некоторый фрагмент действительности, объективные события, результаты, относящиеся либо к объективной реальности («факты действительности»), либо к сфере сознания и познания («факты сознания»). Знание о каком-либо событии, явлении, достоверность которого доказана, т.е. синоним истины. Предложение, фиксирующее эмпирическое знание, т.е. полученное в ходе наблюдений и экспериментов. Второе и третье из названных значений резюмируются в понятии «научный факт». Последний становится таковым тогда, когда он является элементом логической структуры конкретной системы научного знания, включен в эту систему. Отметим многозначность понятия «научный факт» более подробно. Во-первых, научный факт – это вовлеченный в сферу научного исследования фрагмент (некоторое событие, явление, процесс, объект) природной, социальной или духовной реальности, существование которого установлено и не ставится под сомнение. В этом смысле к научным фактам можно отнести известные ученым космические объекты, компоненты атмосферы, гидросферы, биосферы, социальных структур, информационных систем, исторические события и т.д. Во-вторых, научный факт – это особого рода эмпирическое знание (эмпирический факт), представляющее собой научное положение (высказывание, утверждение, предложение), истинность (достоверность) которого подтверждается непосредственно данными наблюдений и экспериментов. Смыслообразующим фактором здесь является информация когнитивно-критериального характера, подтверждающее исходную информацию онтологического плана, доминирующую в понимании научного факта как фрагмента исследуемой реальности. Например, диффузия, дифракция, квантованность света и других типов излучений, наследование признаков живых организмов, рост цен на товары и услуги в условиях инфляции, ажиотажный спрос в условиях экономической нестабильности представляют собой утверждение, основанное на данных серий наблюдений и экспериментов. В-третьих, научный факт – это фрагмент (понятие, закон, гипотеза, теория и др.) существующей системы научного знания. Данное значение используется преимущественно при анализе проблемы демаркации «наука – ненаука». В отличие от факта в широком понимании (как синонима реальности вообще), научный факт обладает следующими специфическими свойствами. Методологическая контролируемость. Это означает, что фактуальное знание принято как достоверное тогда и только тогда, когда оно получено и проверено приемлемым с точки зрения научной методологии способом. Теоретическая значимость . Это означает, что фактуальное знание изначально имеет для исследователей теоретический смысл и интерес. Для ученых важен не любой факт сам по себе, а факт значительный, нетривиальный. Онтологическая универсальность. Факт, отобранный наукой из непрерывного «потока» окружающей нас действительности, не замкнут в своем единичном содержании, которое всегда связано с бесчисленной массой сопутствующих случайностей и несущественных индивидуальных подробностей. Научный факт репрезентативен в том смысле, что он репрезентирует всегда больше, чем содержится в непосредственном единичном наблюдении или испытании. Все три свойства научного факта взаимосвязаны: теоретически значимым является лишь то, что методологически подконтрольно и универсально, а методологический контроль как раз и направлен на обеспечение универсальности и, следовательно, теоретической значимости. Научный факт также служит основой для выведения эмпирических обобщений, зависимостей, законов. В этом качестве он включается в рискованную и трудоемкую работу, успех которой никогда не бывает полным по критерию достоверности конечного результата. Но именно в этом контексте научный факт чаще всего выступает источником новых проблем в науке. Это проблемы, возникающие на переднем крае науки на основании противоречия между новыми фактами и существующей системой знания. Любой научный факт «теоретически» нагружен. Описание эмпирического факта осуществляется в соответствие с теоретической схемой, представленной предшествующим теоретическим знанием о данном явлении. «Практически любое эмпирическое исследование включает в себя интерпретацию непосредственных данных наблюдения, что невозможно без теории. А любая теория строится как интерпретация некоторых эмпирических данных» . В понимании природы факта в современной методологии науки выделяются две крайние тенденции: фактуализм и теоретизм. Если первый подчеркивает независимость и автономность фактов по отношению к различным теориям, то второй, напротив, утверждает, что факты полностью зависят от теории и при смене теорий происходит изменение всего фактуального базиса науки. Верное решение проблемы состоит в том, что научный факт, обладая теоретической нагрузкой, относительно не зависим от теории, поскольку в своей основе он детерминирован материальной действительностью. Парадокс теоретической нагруженности фактов разрешается следующим образом. В формировании факта участвуют знания, которые проверены независимо от теории, а факты дают стимул для образования новых теоретических знаний. Последние в свою очередь – если они достоверны – могут снова участвовать в формировании новейших фактов т.д. В научном познании факты играют двоякую роль: во-первых, совокупность фактов образует эмпирическую основу для выдвижения гипотез и построения теорий; во-вторых, факты имеют решающее значение в подтверждении теорий (если они соответствуют совокупности фактов) или их опровержении (если тут нет соответствия). Расхождение отдельных или нескольких фактов с теорией не означает, что последнюю надо сразу отвергнуть. Только в том случае, когда все попытки устранить противоречие между теорией и фактами оказываются безуспешными, приходят к выводу о ложности теории и отказываются от неё. В любой науке следует исходить из данных нам фактов, которые необходимо признавать, независимо от того, нравятся они нам или нет. Научный факт является и результатом научного познания (т.е. результатом процесса установления факта), и исходным основанием для теоретической деятельности. Как известно, важнейшая роль факта в науке состоит в том, что он является базисом для разработки научных теорий, для проведения теоретических рассуждений. Подобно тому как любая дискуссия должна начинаться с какой-то исходной почвы, разделяемой участниками, так и научные теоретические рассуждения основываются прежде всего на исходном фактуальном материале. Вообще говоря, научная дискуссия – это всегда обсуждение фактов, преломленное порой в очень сложных, специфических теоретических системах; кстати, саму процедуру использования фактов в научных суждениях именуют эмпирической аргументацией. И.П. Павлов называл факты «воздухом учёного». Действительно, вся научная деятельность концентрируется вокруг поиска, установления, подтверждения, интерпретации, объяснения, предсказания фактов. Например, даже математика нуждается в собственном фактуальном базисе, в специфическом опыте! Л. Брауэр, основатель интуиционистского направления в математике, подчёркивает в согласии с некоторыми идеями И. Канта, что математик мыслит на основе определённого рода интуиции, позволяющей ему работать с особой предметностью математических объектов и связанных с ними фактов. Итак, научный факт – твёрдая почва познания. Любой научный факт требует научного объяснения. Для его выдвижения можно выделить четыре условия: а. Описание феномена (или феноменов), который мы хотим объяснить, способом, приемлемым для большинства наблюдателей. b. Предложение концептуальной системы, способной порождать подлежащий объяснению феномен способом, приемлемым для большинства наблюдателей (объясняющая гипотеза). с. Получение на основании (b) других феноменов, не рассматриваемых явно предложенной гипотезой, но также описывающих условия возникновения феномена способом, приемлемым для большинства наблюдателей. d. Наблюдение таких новых феноменов, полученных из (b). Проблемные ситуации. Противоречия. К новым проблемам познание очень часто выходит через возникающие в ходе его развития противоречия. Всякое противоречие, в конце концов, всегда является противоречием между истиной и заблуждением, между более достоверным и менее достоверным знанием. И возникающая в таком конфликте проблема ориентирует на поиск бездефектного знания. Без появления противоречия проблема не встала бы, исследователь не получил бы указания на существование неизвестного. Противоречие представляет собой форму проблемной ситуации. Противоречия могут бить разных типов. Первый тип противоречий, из которых рождаются проблемы, - это противоречия между теорией и опытом. Этот тип, в свою очередь, имеет два вида. Прежде всего это противоречия теории с вновь обнаруженными фактами. Поскольку эти факты не могут быть объяснены или истолкованы с помощью данной теории, то встает вопрос об их специфической природе. Другой вид этого противоречия – это так называемые отрицательные результаты. Эти результаты получаются следующим образом: на основании теории строятся предсказания, выводы, для подтверждения которых проводятся эмпирические исследования; но эти исследования неожиданно дают результаты, не подтверждающие, а опровергающие следствия теории. К этому виду можно отнести и такие противоречия, которые возникают между следствиями вновь построенной теории и уже известными фактами. Вторым типом являются противоречия, возникающие на теоретическом уровне познания. Здесь также существует несколько видов противоречий. Прежде всего, это противоречия внутри теории – между входящими в нее принципами, законами, понятиями. Эти противоречия толкают исследователей к критическому анализу названных элементов теории. Другой вид – это противоречия между теориями, причем они могут быть двоякого рода. Прежде всего это противоречия, которые возникают между отличными друг от друга, но односторонними теориями одного и того же явления. Иного рода противоречия возникают между теориями, относящимися к явлениям разных уровней действительности. Положения, сформированные на основе данных об одном уровне действительности, вступают в противоречие с положениями теории, относящихся к явлениям другого уровня. Противоречия указывают на необходимость иного решения проблемы, построения иной теории, ориентируют на исследования более фундаментальных сторон и уровней соответствующих явлений – их природы, сущности, механизмов и т.д. В современном обществе потребления важную стимулирующую роль играют технические противоречия, которые объективно существуют и встречаются в процессе усовершенствования известных или создания новых технических объектов (устройств, машин, приборов и т.п.). Технические противоречия условно подразделяются на внешние и внутренние. Внешние противоречия обусловлены несоответствием свойств и параметров технического объекта условиям его изготовления и нормального функционирования в процессе взаимодействия с человеком и окружающей средой. Внутренние противоречия обусловлены несоответствием структуры и состава конструктивного исполнения технического объекта его функциональному значению. Различают шесть следующих источников возникновения технических противоречий. Противоречия между техническим объектом и человеком, который управляет этим объектом (оператором) или эксплуатирует его (пользователем). В процессе их взаимодействия конфликтные ситуации могут возникнуть из-за изменения условий эксплуатации технического объекта, из-за изменившихся требований к его безопасности, эргономичности, эффективности. Противоречие между техническим объектом и средой его функционирования из-за несоответствия функциональных параметров его конструктивного исполнения с параметрами окружающей среды. Противоречие между техническим объектом и его изготовителем из-за конфликта между предметом труда и производственным работником. Такая конфликтная ситуация может возникнуть, например, при применении каких-то конструкционных материалов или режимов их обработки, которые наносят ущерб здоровью или превышают возможности человеческого организма. Противоречие между техническим объектом и производственной средой. Производственная среда является одной из составляющих окружающей среды. Соблюдение норм и требований к обеспечению сохранности окружающей среды приводит к необходимости создания экологически чистых конструкций, технических изделий и технологий их изготовления. Неизменно возникает конфликт в требованиях повышения качества продукции и снижения ресурсоемкости конструкций и изделия. Все рассмотренные выше источники технических противоречий являются внешними, отражают функциональные структурные взаимосвязи технических объектов с окружающей (производственной) средой. Обратимся теперь к источникам внутренних технических противоречий. Противоречия между целым (конструктивным исполнением, системой) и частью (компонентом, элементом, подсистемой) технического объекта. Оно порождается тем, что целое и часть любого технического объекта не тождественны друг другу ни по выполняемым функциям, ни по своему составу, ни по своей структуре, формируются и обновляются по своим законам. Противоречие между содержанием и формой компонентов исполнения технического объекта, суть которого заключена в диалектической взаимосвязи отдельных компонентов. Так, найденная форма изделия, обладая относительно большой стабильностью, сохраняется длительное время, пока накопление количественных изменений в содержании изделия не приведут в силу возникших противоречий к очередным качественным изменениям ее формы и т.д. Разрешением этих противоречий занимается методология научного творчества, разрабатывающая различные методы поиска алгоритмов решения изобретательских задач, новых методов инициации творческого процесса и т.п. Выявленные противоречия формируют для исследователя нерешенную проблему. Проблема как элемент научного знания. Типология проблем. Процесс научного познания осуществляется по определенной апробированной схеме включает такие основные этапы как: постановка проблемы, выдвижение гипотезы, конструирование теории, выявление законов и формирование парадигмы. Проблема — форма теоретического 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, требующий ответа и рождающийся в результате осмысления некоторого несоответствия, пробела в научном знании, либо дефицита научной информации о том или ином явлении, процессе действительности. Разногласие между мыслями и фактами или разногласие между мыслями – источник возникновения проблемы. В самом общем смысле термин «проблема» обозначает некоторое затруднение, преодолеть которое можно только с помощью исследования, эмпирического или теоретического. Проблема ставится не на пустом месте, она возникает на базе предварительно собранного эмпирического материала, а также выработанной теории и методики. Проблема не есть застывшая форма знания, а процесс, включающий два основных момента (этапа движения познания) — ее постановку и решение. Правильное выведение проблемного знания из предшествующих фактов и обобщений, умение верно поставить проблему — необходимая предпосылка ее успешного решения. «Формулировка проблемы часто более существенна, чем ее разрешение, которое может быть делом лишь математического или экспериментального искусства. Постановка новых вопросов, развитие новых возможностей, рассмотрение старых проблем под новым углом зрения требуют творческого воображения и отражают действительный успех в науке». Как правило, проблемы возникают еще на стадии выбора направления исследований. По мнению В. Н. Карпович, проблемы возникают при реализации четырех установок: во-первых, необходимо критически относится к предлагаемым решениям ранее поставленных проблем, даже если на первый взгляд, эти решения кажутся безупречными; во-вторых, необходимо применять известные решения к новым ситуациям и пытаться оценить их на пригодность: если решение проблемы сохраняет силу, то в результате получают обобщение не только решения, но и проблемы, если же решение оказывается неприемлемым, то возникает новый комплекс проблем; в-третьих, необходимо сознательно стремится к обобщению уже известных проблем, пытаться перенести их в новые области или ввести еще один параметр; и в-четвертых, необходимо стремиться увязывать наличие проблемы с проблемами в других областях знания, рассматривать проблемы комплексно. В целом же выбор проблем носит творческий характер, и здесь необходимы скорее интуиция и опыт, нежели методика. Необходимыми и достаточными условиями для правильно поставленной проблемы являются: 1 – наличие некоторого предварительного научного знания (данные, теория, методика), в которое может быть включена исследуемая проблема; 2 – формально правильное построение; 3 – корректность проблемы, т.е. ее предпосылки не должны быть ложными; 4 – достаточная ограниченность, но не глобальность проблемы; 5 – указание на условия существования решения и его единственность; 6 – принятие соглашения о признаках приемлемого решения и способах проверки решения на приемлемость». Научная проблема (греч. проблема – преграда, трудность, задача) - это вопрос или комплекс вопросов, возникающих в процессе научного познания, решение которых представляет теоретическую или практическую значимость. Многие ученые полагают, что проблемы и проблемные ситуации возникают на стыке знания и незнания. Считается, что прогресс в науке осуществляется благодаря наличию проблем. Научная область развивается по мере того, как в ней возникают проблемы и проблемные ситуации. Особое внимание уделяется постановке и решению проблемы. В. Гейзенберг отмечал, что при постановке и решении научных проблем необходимо следующее: а) определенная система понятий, с помощью которых исследователь будет фиксировать те или иные феномены; б) система методов, избираемая с учетом целей исследования и характера решаемых проблем; в) опора на научные традиции, поскольку, по мнению Гейзенберга, «в деле выбора проблемы традиция, ход исторического развития играют существенную роль», хотя, конечно, определенное значение имеют интересы и наклонности самого ученого. Как считает К. Поппер, наука начинает не с наблюдений, а именно с проблем, и ее развитие есть переход от одних проблем к другим — от менее глубоких к более глубоким. Проблемы возникают, по его мнению, либо как следствие противоречия в отдельной теории, либо при столкновении двух различных теорий, либо в результате столкновения теории с наблюдениями. Тем самым научная проблема выражается в наличии противоречивой ситуации (выступающей в виде противоположных позиций), которая требует соответствующего разрешения. Определяющее влияние на способ постановки и решения проблемы имеют, во-первых, характер мышления той эпохи, в которую формулируется проблема, и, во-вторых, уровень знания о тех объектах, которых касается возникшая проблема. Каждой исторической эпохе свойственны свои характерные формы проблемных ситуаций. Адекватно сформулированная проблема должна обладать следующими моментами: В ней должно быть максимально четко отграничено известное от неизвестного. Иными словами, поставить проблему – значит определить границы знания и незнания. При грамотной постановке проблемы должна быть проведена максимальная конкретизация. Это означает, что в проблеме должны быть уточнены и выделены какие-то определенные отношение, аспект, структура изучаемого объекта и т.п. настолько конкретно, насколько это возможно. Адекватно поставленная проблема должна иметь способность к развитию, уточнению, модификациям, т.е. быть открытой концептуальной структурой; она должна иметь «степень свободы», пространство для вариаций. Проблема должна быть совместима с некоторым исследовательским проектом, или, иными словами, она должна быть нацеленной на решение, а не созерцательной. Этапы постановки проблемы: предварительная постановка проблемы; анализ проблемы; оценка проблемы; выдвижение проекта. Постановка проблемы – этап научного познания, содержанием которого является еще не познанная, но нуждающаяся в познании человеком противоречивая ситуация, теоретического или практического характера. Научное исследование начинается с постановки проблемы, т.е. главного вопроса, на решение которого направляются исследовательские усилия. Каждому историческому типу научного рационализма присущи свои характерные формы проблемных ситуаций. Типологию научных проблем формирует Т. Кун, который различает три класса проблем, составляющих проблемное поле нормальной науки: установление значительных фактов, сопоставление фактов и теории, разработка теории; и экстраординарные научные проблемы, связанные с научными революциями и затрагивающие глубинные основания тех или иных исторически сложившихся форм научного знания. Развития науки можно представить как процесс решения одних проблем и осмысления новых. Прежде всего, проблемы в науке порождаются противоречиями между теорией и фактами. Они возможны «во-первых, за счет того, что теория часто является «открытой» системой, имеет внутренний источник и резерв для расширения своих рубежей, для вовлечения в свою сферу новых фактов; во-вторых, в теориях, как правило, есть такие теоретические термины, которые не проинтерпретированы в терминах наблюдений, а либо соотнесены с другими теоретическим терминами, либо определены системой нетеоретических, например, философских, предпосылок. Кроме того, неточными могут быть не только теоретические понятия, но и факты, которые, являясь отражением действительности, не могут быть полностью адекватны ей». Если говорить о типологии проблем, то, прежде всего можно проблемы разделить на: а) проблемы, относящиеся к науке; б) проблемы, относящиеся к технике (точнее к прикладным наукам и техническим исследованиям); в) проблемы, возникающие при решении методических и методологических противоречий. Проблемы можно подразделить на фундаментальные (чисто теоретические) и прикладные (технологические). Деление это условное. Проблемы можно классифицировать и по другим признакам. Например: научные проблемы разделяются на предметные (эмпирические и концептуальные) и процедурные (методологические и оценочные). Проблемы могут быть парадигмальными и непарадигмальными. Кроме того, с проблемой связаны и такие понятия, как проблемная ситуация, задача, вопрос. В литературе общепринята следующая типология проблемных ситуаций: расхождение теорий с некоторыми экспериментальными данными; конфронтация теорий, применяемых к одной предметной области, по разным параметрам (три вида конкуренции теорий); - проблемная ситуация которая возникает как столкновение парадигм, исследовательских программ, стилей научного мышления, что в свою очередь порождает т. н. концептуальные проблемы (три вида)». Осознание проблемной ситуации основано на анализе связей между ее элементами, характером их взаимодействий, определении противоречий. В проблемной ситуации неявно скрыт вопрос. Проблема же выступает как вопрос, требующий решения. Задача включает в себя и вопрос, и условие решения задачи. Для решения проблемы (задачи) необходимо выдвинуть некоторые предположения, догадки, которые должны быть более или менее обоснованы. Это т. н. гипотезы. Они должны быть основаны либо на предшествующем знании, либо на новых фактах, либо на том и другом одновременно. 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 те или иные концептуальные идеи, в том числе и гипотезы. Наряду с теоретическими существуют и практические проблемы. Научная гипотеза. Построение и отбор гипотез. В общепринятом понятии, гипотеза это некоторое предложение о предполагаемом закономерном порядке, о существенной связи между явлениями, т. е. гипотеза – это не достоверное знание, а вероятное. В то же время гипотеза это высказывание, истинность или ложность которого еще не установлена и требует проверки и обоснования. Гипотезу необходимо отличать от предположения и догадки. Гипотеза выдвигается для того, чтобы ее можно было проверить, установить ее истинность или ложность, а предположение не только не нуждается в проверке, но относительно него заранее известно, что оно есть некоторая идеализация, упрощение действительности, которое нигде в реальности не выполняется. Гипотеза отличается от произвольной догадки тем, что должна удовлетворять ряду требований. Во-первых, она должна объяснять весь круг явлений, для анализа которого она выдвигается, по возможности не противореча ранее установленным фактам и научным положениям. Во-вторых, она должна «удовлетворять условию принципиальной проверяемости, означающему, что гипотеза обладает свойствами фальсифицируемости (опровержения) и верифицируемости (подтверждения)». В-третьих, она должна быть приложима к более широкому кругу явлений. Из гипотезы должны выводиться не только те факты и явления, для объяснения которых она выдвигалась, но и более широкий класс явлений и фактов. В-четвертых, гипотеза должна быть как можно более простой и, в то же время, объяснять возможно более широкий спектр явлений, не прибегая к произвольным допущениям или искусственным построениям. Гипотеза — форма теоретического 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, третьи отбрасываются, превращаются в заблуждения, если проверка дает отрицательный результат. Выдвижение новой гипотезы, как правило, опирается на результаты проверки старой, даже в том случае, если эти результаты были отрицательными. Так, например, выдвинутая Планком квантовая гипотеза после проверки стала научной теорией, а гипотезы о существовании «теплорода», «флогистона», «эфира» и др., не найдя подтверждения, были опровергнуты, перешли в заблуждения. Стадию гипотезы прошли и открытый Д. И. Менделеевым периодический закон, и теория Дарвина и др. Велика роль гипотез в современной астрофизике, геологии и других науках, которые окружены «лесом гипотез». Выдающиеся ученые хорошо понимали важную роль гипотезы для научного познания. Д. И. Менделеев считал, что в организации целеустремленного, планомерного изучения явлений ничто не может заменить построения гипотез. «Они, — писал великий русский химик, — науке и особенно ее изучению необходимы. Они дают стройность и простоту, каких без их допущения достичь трудно. Вся история наук это показывает. А потому можно смело сказать: лучше держаться такой гипотезы, которая может со временем стать верною, чем никакой». Согласно Менделееву, гипотеза является необходимым элементом естественнонаучного познания, которое обязательно включает в себя: а) собирание, описание, систематизацию и изучение фактов; б) составление гипотезы или предположения о причинной связи явлений; в) опытную проверку логических следствий из гипотез; г) превращение гипотез в достоверные теории или отбрасывание ранее принятой гипотезы и выдвижение новой. Д. И. Менделеев ясно понимал, что без гипотезы не может быть достоверной теории: «Наблюдая, изображая и описывая видимое и подлежащее прямому наблюдению — при помощи органов чувств, мы можем при изучении надеяться, что сперва явятся гипотезы, а потом и теории того, что ныне приходится положить в основу изучаемого». Крупный британский философ, логик и математик А. Уайтхед подчеркивал, что систематическое мышление не может прогрессировать, не используя некоторых общих рабочих гипотез со специальной сферой приложения. Такие гипотезы направляют наблюдения, помогают оценить значение фактов различного типа и предписывают определенный метод. Поэтому, считает Уайтхед, даже неадекватная рабочая гипотеза, подтверждаемая хотя бы некоторыми фактами, все же лучше, чем ничего. Она хоть как-то упорядочивает познавательные процедуры. Указывая на важное значение гипотез для прогресса научного познания, британский ученый отмечает, что «достаточно развитая наука прогрессирует в двух отношениях. С одной стороны, происходит развитие знания в рамках метода, предписываемого господствующей рабочей гипотезой; с другой стороны, осуществляется исправление самих рабочих гипотез». Наука нередко вынуждена принимать две или более конкурирующие рабочие гипотезы, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки. Поскольку такие гипотезы несовместимы, то, по мнению Уайтхеда, наука стремится примирить их путем создания новой гипотезы с более широкой сферой применения. При этом выдвинутая новая гипотеза должна быть подвергнута критике с ее же собственной точки зрения. Таким образом, гипотеза может существовать лишь до тех пор, пока не противоречит достоверным фактам опыта, в противном случае она становится просто фикцией. Она проверяется (верифицируется) соответствующими опытными фактами (в особенности экспериментом), получая характер истины. Гипотеза является плодотворной, если может привести к новым знаниям и новым методам познания, к объяснению широкого круга явлений. Говоря об отношении гипотез к опыту, можно выделить три их типа: а) гипотезы, возникающие непосредственно для объяснения опыта; б) гипотезы, в формировании которых опыт играет определенную, но не исключительную роль; в) гипотезы, которые возникают на основе обобщения только предшествующих концептуальных построений. В современной методологии термин «гипотеза» употребляется в двух основных значениях: форма теоретического знания, характеризующаяся проблематичностью и недостоверностью; метод развития научного знания. Как форма теоретического знания гипотеза должна отвечать некоторым общим условиям, которые необходимы для ее возникновения и обоснования и которые нужно соблюдать при построении любой научной гипотезы вне зависимости от отрасли научного знания. Такими непременными условиями являются следующие: 1. Выделяемая гипотеза должна соответствовать установленным в науке законам. Например, ни одна гипотеза не может быть плодотворной, если она противоречит закону сохранения и превращения энергии. 2. Гипотеза должна быть согласована с фактическим материалом, на базе которого и для объяснения которого она выдвинута. Иначе говоря, она должна объяснить все имеющиеся достоверные факты. Но если какой-либо факт не объясняется данной гипотезой, последнюю не следует сразу отбрасывать, а нужно более внимательно изучить прежде всего сам факт, искать новые — более лучшие и достоверные факты. 3. Гипотеза не должна содержать в себе противоречий, которые запрещаются законами формальной логики. Но противоречия, являющиеся отражением объективных противоречий, не только допустимы, но и необходимы в гипотезе (такой, например, была гипотеза Луи де Бройля о наличии у микрообъектов противоположных — корпускулярных и волновых — свойств, которая затем стала теорией). 4. Гипотеза должны быть простой, не содержать ничего лишнего, чисто субъективистского, никаких произвольных допущений, не вытекающих из необходимости познания объекта таким, каков он в действительности. Но это условие не отменяет активности субъекта в выдвижении гипотез. 5. Гипотеза должна быть приложимой к более широкому классу исследуемых объектов, а не только к тем, для объяснения которых она специально была выдвинута. 6. Гипотеза должна допускать возможность ее подтверждения или опровержения: либо прямо — непосредственное наблюдение тех явлений, существование которых предполагается данной гипотезой (например, предположение Леверье сосуществовании планеты Нептун); либо косвенно — путем выведения следствий из гипотезы и их последующей опытной проверки. Развитие научной гипотезы может происходить в трех основных направлениях. Во-первых, уточнение, конкретизация гипотезы в ее собственных рамках. Во-вторых, самоотрицание гипотезы, выдвижение и обоснование новой гипотезы. В этом случае происходит не усовершенствование старой системы знаний, а ее качественное изменение. В-третьих, превращение гипотезы как системы вероятного знания — подтвержденной опытом — в достоверную систему знания, т. е. в научную теорию. Гипотеза как метод развития научно-теоретического знания в своем применении проходит следующие основные этапы. 1. Попытка объяснить изучаемое явление на основе известных фактов и уже имеющихся в науке законов и теорий. Если такая попытка не удается, то делается дальнейший шаг. 2. Выдвижение догадки, предположения о причинах и закономерностях данного явления, его свойств, связей и отношений, о его возникновении и развитии и т. п. На этом этапе познания выдвинутое положение представляет собой вероятное знание, еще не доказанное логически и не настолько подтвержденное опытом, чтобы считаться достоверным. Чаще всего выдвигается несколько предположений для объяснения одного и того же явления. 3. Оценка основательности, эффективности выдвинутых предположений и отбор из их множества наиболее вероятного на основе указанных свыше условий обоснованности гипотезы. 4. Развертывание выдвинутого предположения в целостную систему знания и дедуктивное выведение из него следствий с целью их последующей эмпирической проверки. 5. Опытная, экспериментальная проверка выдвинутых из гипотезы следствий. В результате этой проверки гипотеза либо «переходит в ранг» научной теории, или опровергается, «сходит с научной сцены». Однако следует иметь в виду, что эмпирическое подтверждение следствий из гипотезы не гарантирует в полной мере ее истинности, а опровержение одного из следствий не свидетельствует однозначно о ее ложности в целом. Эта ситуация особенно характерна для научных революций, когда происходит коренная ломка фундаментальных концепций и методов и возникают принципиально новые (и зачастую «сумасшедшие», по словам Н. Бора) идеи. Таким образом, решающей проверкой истинности гипотезы является в конечном счете практика во всех своих формах, но определенную (вспомогательную) роль в доказательстве или опровержении гипотетического знания играет и логический (теоретический) критерий истины. Проверенная и доказанная гипотеза переходит в разряд достоверных истин, становится научной теорией. В зависимости от проблемных ситуаций гипотезы можно классифицировать по различным основаниям. С логической точки зрения гипотезы можно различить по количеству составляющих их терминов; по количеству мест входящих в гипотезу предикатов; по характеру составляющих их понятий (количественные, сравнительные, качественные). По степени общности – единичные, квазиобщие, ограниченно общие, неограниченно общие. По семантическим свойствам – собирательные, разделительные, абстрактные, конкретные, точные и неточные. С гносеологической точки зрения различаются гипотезы по происхождению, степени теоретичности и уровню глубины. По происхождению гипотеза может быть связана с индукцией, дедукцией и аналогией. По степени теоретичности гипотеза может быть эмпирической, неэмпирической (теоретической) и смешанной. По глубине проникновения в сущность явления подразделяются на феноменологические (описательные) и репрезентативные (объяснительные). По степени обоснованности различают гипотезы: обоснованные, теоретически обоснованные и полно обоснованные. Первые обоснованы эмпирическим материалом, вторые – только на базе теоретического знания, третьи – согласующиеся не только с имеющимся знанием, но и с опытными данными. Существуют разные виды гипотез – общие, частные, рабочие, гипотезы ad hoc - гипотезы, выдвинутые для объяснения какого-то особого явления или результатов конкретного эксперимента, не объясняющая при этом другие явления или результаты других экспериментов. Гипотеза выполняет в научных исследованиях ряд функций. Во-первых, они применяются для обобщения опыта, суммирования и расширения эмпирических данных. Во-вторых, гипотезы могут быть рабочими гипотезами или упрощающими допущениями, т. е. произвольными предположениями гипотетико-дедуктивной схемы. В-третьих, они применяются для ориентировки исследования, придания ему направленного характера. В-четвертых, гипотезы используются для интерпретации эмпирических данных или других гипотез. В-пятых, гипотезы можно применять для защиты других гипотез перед лицом новых опытных данных или выявленного противоречия с уже имевшимся ранее знанием (здесь прослеживается аналогия с «негативной эвристикой» в методологии научно-исследовательских программ И. Лакатоса). С развитием науки меняется стратегия теоретического поиска. В частности, в современной физике теория создаётся иными путями, чем в классической. Построение современных физических теорий осуществляется методом математической гипотезы. Этот путь построения теории может быть охарактеризован как четвёртая ситуация развития теоретического знания. В отличие от классических образцов, в современной физике построение теории начинается с формирования её математического аппарата, а адекватная теоретическая схема, обеспечивающая его интерпретацию, создаётся уже после построения этого аппарата. Новый метод выдвигает ряд специфических проблем, связанных с процессом формирования математических гипотез и процедурами их обоснования. Выдвижение гипотезы – этап научного познания, связанный с формулированием научного допущения или предположения, истинное значение которого неопределенно и нуждается в доказательстве. В сущности, гипотеза есть предварительное допущение, сделанное на пробу с целью более легкого понимания фактов, но не поддающаяся пока доказательству имеющимися фактами. Научные гипотезы выдвигаются в контексте развития науки с целью объяснения экспериментальных данных или устранения противоречий теории. Значительную роль в процессе формирования гипотезы играют направляющие научное познание научная картина мира, ценностные установки, идеалы и нормы исследования. Гипотетическое знание – знание вероятностное по своей природе, оно требует проверки и обоснования. В ходе проверки одни гипотезы обретают статус теории, другие уточняются и модифицируются, третьи отбрасываются. Основные требования относительно построения гипотез можно свести к следующим: гипотеза должна допускать возможность ее подтверждения или опровержения; гипотеза должна соответствовать установленным в науке законам; гипотеза должна быть согласована с имеющимся фактологическим материалом; гипотеза должна быть приложимой не только к тем объектам, для изучения которых она выдвинута, но и к более широкому классу родственных объектов; гипотеза должна быть простой и внутренне непротиворечивой; гипотеза должна проверяться практически и логически. |