доклад наука. Выделение проблема и формулирование научной гипотезы
 Скачать 236.89 Kb.
|
|
Выделение проблема и формулирование научной гипотезы. Понятие научной проблемы, ее постановка и формулирование Научное исследование не только начинается с выдвижения проблемы, но и постоянно имеет дело с проблемами, так как решение одной из них приводит к возникновению других, которые в свою очередь порождают множество новых проблем. Разумеется, не все проблемы в науке одинаково важны и существенны. Уровень научного исследования в значительной мере определяется тем, насколько новыми и актуальными являются проблемы, над которыми работают ученые. Выбор и постановка таких проблем определяются рядом объективных и субъективных условий. Однако любая научная проблема тем и отличается от простого вопроса, что ответ на нее нельзя найти путем преобразования имеющейся информации. Решение проблемы всегда предполагает выход за пределы известного и поэтому не может быть найдено по каким-то заранее известным, готовым правилам и методам. Научную проблему часто и справедливо характеризуют как "осознанное незнание". Действительно, пока мы не осознаем своего незнания о каких-либо явлениях или об их сторонах, нам все ясно, проблем нет. Они возникают вместе с пониманием того, что в наших знаниях есть проблемы, заполнить которые можно лишь в результате дальнейшего развития науки и успешных действий на практике. Итак, научная проблема — это форма научного знания, содержание которой составляет то, что еще не познано человеком, но что нужно познать, т. е. это знание о незнании, это вопрос, возникший в ходе познания или практики и требующий научно-практического решения. В проблеме соединяется ее эмпирическая и теоретическая основа. Поставить проблему — значит: отчленить известное и неизвестное, факты объясненные и требующие объяснения, факты, соответствующие теории и противоречащие ей При постановке и решении научных проблем необходимо следующее: определенная система понятий, с помощью которых исследователь будет фиксировать те или иные феномены; система методов, избираемая с учетом целей исследования и характера решаемых проблем; опора на научные традиции, поскольку "в деле выбора проблемы традиции, ход исторического развития играют существенную роль». Чтобы сформулировать проблему, надо не только оценить ее значение в развитии науки, практики, но и располагать методами и техническими средствами ее решения. Это означает, что не всякая проблема может быть немедленно поставлена перед наукой. Возникает весьма сложная задача отбора и предварительной оценки тех проблем, которые должны играть первостепенную роль в развитии науки и общественной практики. По существу, именно выбор проблем, если не целиком, то в громадной степени, определяет стратегию исследования вообще и направление научного поиска в особенности. Выбор, постановка и решение научных проблем зависят как от объективных, так и от субъективных факторов. Рассмотрим объективные факторы. Во-первых, это степень зрелости и развитости объекта научного исследования, что особенно существенно для наук, анализирующих генетически или исторически развивающиеся объекты. Во-вторых, это уровень и состояние знаний, теорий в той или иной области науки, равно как и степень зрелости исследуемого объекта, с чем ученый должен считаться. Причем выбор проблемы в значительной мере детерминируется теорией. Разработанность и уровень имеющейся теории во многом определяет глубину проблемы, ее характер. Научная проблема тем и отличается от разного рода псевдопроблем и ненаучных спекуляций, что она опирается на твердо установленные факты и подтвержденное практикой теоретическое знание. Перечисленные объективные факторы не зависят от воли и желания ученого, но ему необходимо их знать и обязательно учитывать при выборе, постановке и решении проблем, так как они оказывают определяющее влияние на процесс развития научного знания. Кроме объективных существуют и субъективные факторы, также существенно влияющие как на постановку, так и на выбор проблем. К ним относятся прежде всего интерес ученого к исследуемой проблеме, оригинальность его замысла, научная добросовестность, нравственное и эстетическое удовлетворение, испытываемое исследователем при ее выборе и решении. Прежде чем взяться за решение проблемы, необходимо провести предварительное исследование, в процессе которого будет сформулирована сама проблема и намечены пути ее решения. Такая разработка проблемы может осуществляться примерно следующими основными этапами: 1. Обсуждение полученных новых фактов и явлений, которые не могут быть объяснены в рамках существующих теорий. Предварительный анализ должен раскрыть характер и объем новой информации. В опытных науках такой анализ связан прежде всего с обсуждением новых экспериментальных результатов и данных систематических наблюдений. Увеличение числа новых фактов вынуждает ученых искать пути создания новых теорий. 2. Предварительный анализ и оценка тех идей и методов решения проблемы, которые могут быть выдвинуты исходя из учета новых фактов и существующих теоретических предпосылок. По сути, этот этап разработки проблемы естественно переходит в предварительную стадию выдвижения, обоснования и оценки тех гипотез, с помощью которых пытаются решить возникшую проблему. Однако при этом не выдвигается задача конкретной разработки какой-либо отдельной гипотезы. Скорее всего, речь должна идти о сравнительной оценке различных гипотез, степени их эмпирической и теоретической обоснованности. 3. Определение типа и цели решения проблемы, а также ее связи с другими проблемами. Если проблема допускает решение, то часто возникает необходимость определить, какое решение следует предпочесть в конкретном исследовании. Как правило, более полное решение проблем зависит от объема и качества эмпирической информации, от состояния и уровня развития теоретических представлений. Вследствие этого часто приходится ограничиваться либо приближенными решениями, либо решением более узких и частных проблем. Хорошо известно, какие ограничения иногда приходится делать в астрономии, физике, химии, молекулярной биологии из-за отсутствия надежного, работающего математического аппарата. В результате исследователь вынужден вводить значительные упрощения и тем самым отказываться от полного решения проблемы. 4. Предварительное описание и интерпретация проблемы. После выяснения необходимых положений, теоретических предпосылок, типа решения и цели проблемы открывается возможность более точного описания, формулировки и истолкования проблемы с помощью разработанных в науке понятий, категорий, принципов, суждений. На описываемом этапе должна быть выяснена специфика связи между данными, на которых основывается проблема, и теми теоретическими допущениями, и гипотезами, которые выдвигаются для ее решения. Этот этап в разработке проблемы в известной мере подводит некоторый итог всей той предварительной работе, которая была предпринята для того, чтобы четко сформулировать и поставить саму проблему. Рассмотрев основные положения, связанные с постановкой, выбором и решением научных проблем, перейдем к следующему этапу научного исследования -- анализу вопросов, связанных с гипотезой. Содержание научной гипотезы, ее выдвижение и обоснование Теоретическая стадия исследования проблемы начинается с выдвижения и обоснования гипотезы, которая призвана дать пробное решение проблемы, т. е. более или менее правдоподобное объяснение тех новых фактов и явлений, которые не только не вытекали из старой теории, а наоборот, противоречили ей. Гипотеза должна "нащупать" правильный ответ на поставленную проблему или показать ее несостоятельность. Убедиться в этом можно лишь после проверки гипотезы. Надежная и подтвержденная гипотеза, если она вскрывает существенные, повторяющиеся и необходимые связи между исследуемыми явлениями, может привести к открытию закона. Установление закона требует учета множества различных фактов, эмпирических и теоретических предпосылок, гипотез, идей, догадок. Единственно возможный для этого путь -- выдвижение гипотез и систематическая их проверка с помощью наблюдений, опыта, практики. Что же следует понимать под гипотезой? В научном исследовании гипотеза выступает как форма теоретического знания, содержащая предположение, сформулированное на основе ряда фактов, истинное значение которых неопределенно и нуждается в доказательстве. Иными словами, гипотеза — это такая форма развития знания, которая выражает научно обоснованное предположение, объясняющее причину какого-либо явления, хотя достоверность этого предположения в настоящее время еще не доказана, не подтверждена практикой, жизнью. Гипотетическое знание носит вероятностный, а не достоверный характер и требует проверки, обоснования. В процессе доказательства выдвинутых гипотез одни из них становятся истинной теорией, другие видоизменяются, уточняются и конкретизируются, третьи отбрасываются, как 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. Логический этап в исследовании, стадию гипотезы прошли и открытый Д. Менделеевым периодический закон, и теория Ч. Дарвина. Велика роль гипотез в современной астрофизике, геологии и других науках. Согласно Д. Менделееву, гипотеза есть необходимый элемент научного исследования, которое обязательно предполагает собирание, описание, систематизацию и изучение фактов; составление гипотезы или предположения о причинной связи явлений; опытную проверку логических следствий из гипотез; превращение гипотез в достоверные теории или отказ от ранее принятой гипотезы и выдвижение новой. Д. Менделеев отмечал, что без гипотезы не может быть и 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". Как уже отмечалось, любая гипотеза строится на основе определенных фактов и знаний, называемых ее посылками, или данными. Эти данные также представляют собой описание действительности, но их роль в познании существенно отличается от самой гипотезы: они в той или иной степени подтверждают гипотезу или делают ее более или менее вероятной. С изменением данных меняется и степень подтверждения гипотезы. Новые наблюдения или специально поставленные опыты могут увеличить эту степень подтверждения или опровергнуть гипотезу. Именно потому нельзя говорить о подтверждении гипотезы, не указав тех фактов, на которые она опирается. Причем между посылками и самой гипотезой существует определенная логическая взаимосвязь, которую обычно называют логической связью. Данный анализ позволяет нам перейти к рассмотрению содержательного аспекта гипотезы, ее структуры. Этот аспект выражает организованную систему знаний, которая содержит следующие основные компоненты: базис (основание) или посылки (данные) гипотезы, т. е. накопленные факты действительности и существующие теоретические знания, основываясь на которые исследователь (ученый) и выдвигает гипотезу; предположение, содержащее в себе новые, искомые знания об объекте исследования; логическую взаимосвязь между базисом и предположением и логические следствия, вытекающие из предположения, с помощью которых осуществляются обоснование и проверка этого предположения. Главным элементом гипотезы, безусловно, является предложение. Именно оно есть стержень гипотезы, вокруг которого концентрируются все другие элементы. Вследствие этого все составные гипотезы очень тесно взаимосвязаны, а ее содержание представляет собой систему знаний. Знания в гипотезе систематизируются на всем пути ее существования, что в определенной мере свидетельствует о степени совершенства и зрелости гипотетических знаний. Чем сложнее решается научная проблема, тем выше должен быть уровень систематизации знаний в гипотезе. Чем больше гипотеза достигла в этом отношении, тем глубже и точнее она отражает существенные свойства, связи, отношения предметов и явлений реальной действительности. По логической модальности предположение представляет собой вероятное знание, нуждающееся в доказательстве. Информация, содержащаяся в предположении, представляет собой новое знание об объекте исследования. Поэтому выдвижение гипотезы означает продвижение науки на качественно новую ступень, что верно, однако, лишь в том случае, если гипотеза является не произвольным допущением, а имеет под собой необходимое фактическое и теоретическое обоснование. Значительную роль в развитии гипотезы, а следовательно, и научного исследования, играют логические следствия, выводимые из предположения. Гипотеза -- не только результат новых знаний, но и процесс, который начинается со времени построения гипотезы и заканчивается моментом ее перехода в достоверную теорию в случае подтверждения практикой. Поэтому выведение следствий из предположения и их проверка -- важнейший этап логического процесса. В этом процессе движения мысли наряду с логическими средствами (индукцией, дедукцией, аналогией) участвуют и нелогические средства (догадка, интуиция, воображение). Последние помогают исследователю быстрее обнаружить сущность познаваемого процесса, полнее представить развитие событий и явлений будущего, предвосхитить их существенные особенности, тенденции и характер развития. Построение и доказательство гипотезы -- два относительно самостоятельных этапа в рамках единого процесса. В различных гипотезах и на разных этапах их построения та или иная форма умозаключения может занимать доминирующее положение по сравнению с остальными. Использование различных форм умозаключений, их место и роль в процессе выдвижения и доказательства гипотез зависят от многих условий: характера и природы исследуемого объекта; сложности решаемой гносеологической задачи; полноты имеющейся информации об изучаемом объекте; познавательного опыта исследователя и др. Поскольку формирование и доказательство гипотез являются сложными и противоречивыми процессами, существуют различные виды гипотез, которые применяются в научном исследовании. Так, по степени обоснованности предложения в гипотезах они делятся на рабочие и научные, по общности содержащихся в гипотезах знаний -- на частные и общие. В зависимости от базиса (посылок), на котором строятся гипотезы, различают гипотезы, возникающие на эмпирическом базисе -- фактах и на теоретическом базисе -- законе, теории, принципах науки. Однако чаще всего гипотезы формируются на смешанном базисе, т. е. одновременно на эмпирическом и теоретическом материале. В зависимости от глубины отражения познаваемых объектов различают описательные и объяснительные гипотезы, которые, в свою очередь, подразделяются на подвиды: причинно-следственные, генетические, структурно-функциональные, пространственно-временные и др. Классификация гипотез имеет важное значение для теории и практики, так как позволяет осуществлять более точную качественную и количественную оценку каждого вида гипотез, а следовательно, полнее использовать заключенные в них познавательные возможности. В современной логике и методологии термин "гипотеза" употребляется в двух основных значениях: во-первых, как форма теоретического знания, характеризующаяся проблематичностью и недостоверностью; во-вторых, как метод развития научного знания. Гипотеза как форма теоретического знания должна отвечать следующим общим требованиям, соблюдение которых необходимо не только для ее возникновения и обоснования, но и для построения любой научной гипотезы независимо от отрасли научного знания: соответствовать установленным в науке законам. Например, ни одна гипотеза не может быть плодотворной, если противоречит закону сохранения и превращения энергии; согласовываться с фактическим материалом, на базе которого и для объяснения которого она выдвинута. Другими словами, она должна объяснить все имеющиеся достоверные факты. Но если какой-то факт не объясняется этой гипотезой, последнюю не следует сразу отбрасывать, а нужно внимательнее изучить прежде всего сам факт и искать новые, более достоверные факты; не содержать противоречий, которые запрещаются законами формальной логики (тождества, непротиворечивости, исключенного третьего и достаточного основания). Противоречия же предметов и явлений реальной действительности не только допустимы, но и необходимы в научных гипотезах. Такой, например, была гипотеза Л. де Бройля о наличии у микрообъектов противоположных -- корпускулярных и волновых -- свойств, которая затем стала теорией; быть простой, не содержать лишнего, произвольных допущений, не вытекающих из необходимости познания объекта таким, каков он есть в действительности. Но это требование не отменяет активности субъекта в выдвижении и проверке гипотез; должна допускать возможность ее подтверждения или опровержения: либо прямо -- непосредственным наблюдением за явлениями, существование которых предполагается этой гипотезой (например, предположение Леверье о существовании планеты Нептун), либо косвенно -- выведением следствий из гипотезы и их последующей опытной проверкой. Научная гипотеза, как правило, развивается в трех основных направлениях: уточнение, конкретизация гипотезы в ее собственных рамках; самоотрицание гипотезы, выдвижение и обоснование новой гипотезы (в этом случае наблюдается не усовершенствование старой системы знаний, а ее качественное изменение); превращение гипотезы как системы подтвержденного опытом вероятного знания -- в достоверную систему знания, т. е. в научную теорию. Гипотеза как метод развития научно-теоретического знания в своем применении проходит несколько основных этапов. 1. Попытка объяснить изучаемое явление на основе базиса гипотезы -- известных фактов и 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. 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 эффективности выдвинутых различных предположений и отбор из этого множества наиболее вероятного на основе требований обоснованности гипотезы. 4. Развертывание выдвинутого предположения в целостную систему знания и дедуктивное выведение из него следствий для их последующей эмпирической проверки. 5. Опытная, экспериментальная проверка выдвинутых из гипотезы следствий. В результате такой проверки гипотеза либо "переходит в ранг" научной теории, либо опровергается, "сходит с научной сцены". Однако следует учитывать, что эмпирическое подтверждение следствий из гипотезы не гарантирует в полной мере ее истинности, а опровержение одного из следствий не свидетельствует однозначно о ее ложности. Эта ситуация особенно характерна для научных революций, когда происходит коренная ломка фундаментальных концепций и методов и возникают принципиально новые идеи. Таким образом, решающей проверкой истинности гипотезы является в конечном итоге практика во всех ее формах. Вспомогательную роль в доказательстве или опровержении гипотетического знания играет логический (теоретический) критерий истины. Проверенная и доказанная гипотеза переходит в разряд достоверных истин, становится научной теорией.  |