Методы теоретического исследования.

Вопрос 43. Методы научного исследования.

Осн. смысл:Анализ методологического инструментария современной науки.

План:Определение научного метода. Многообразие методов, типология методов науки. Характеристика методов эмпирического исследования. Характеристика методов теоретического исслеования.

Что такое научный метод?

Научный метод – это система регулятивных принципов и приемов, с помощью которых достигается объективное познание действительности, генерируется новое знание.Методы в науке складываются в результате трансформации содержание теоретического знания в систему принципов и регулятивов вплоть до отдельных операций, направляющих дальнейшее развитие научного поиска. Иначе говоря, теория «оборачивается методом».

 Каждая научная дисциплина вырабатывает свои специфические приемы и методы исследования, во многом обусловленные особенностями осваиваемых объектов, их характеристик и связей, например, частнонаучные методы. Вместе с тем в исследовательской практике имеют место эмпирические и теоретические методы, к использованию которых прибегают в разных отраслях научного исследования.

    В процессе генезиса математизированного экспериментального естествознания в XVII- XVIII вв. произошло становление основных методов эмпирического и теоретического исследования. Развитие науки обогатило методологический инструментарий, особенно в условиях современной информационно-компьютерной революции и формирования постнеклассической науки.

    Сообразно специфике исследовательских процедур применяемых для решения научных задач различного характера общенаучные методы можно разделить на два класса:

- методы эмпирического исследования и методы теоретического исследования. - Кроме них в научном поиске немаловажную роль играют общелогические методы познания, содержание которых приспосабливается под решение научных задач как эмпирического, так и теоретического характера. К общелогическим методам научного исследования относятся процедуры абстрагирования, обобщения, анализа и синтеза, индукции и дедукции, аналогии и моделирования.

    В реальной практике научного поиска методы научного познания применяются в совокупности, задавая стратегию решения поставленных задач.

Методы эмпирического исследования.

    Основными методами эмпирического уровня являются наблюдение, измерение, эксперимент и описание.

    Наблюдениепредставляет собой систематическое и целенаправленное восприятие явлений действительности, в результате которого достигается знание о внешних свойствах, связях и отношениях исследуемой реальности. Наблюдение всегда носит не созерцательный, а активный деятельный характер. Оно подчинено решению конкретной научной задачи и поэтому отличается целенаправленностью, избирательностью и систематичностью. Научное наблюдение всегда опосредуется теоретическим знанием, поскольку именно последнее определяет объект и предмет наблюдения, цель наблюдения и способ его реализации.

    Осуществление развитых форм наблюдения, носящего опосредованный характер, предполагает использование особых средств, и в первую очередь приборов, разработка и воплощение которых также не обходится без привлечения теоретических представлений науки. Средства и инструменты наблюдения, применяемые в современной исследовательской практике, демонстрируют огромные возможности науки в расширении области объектов, доступных эмпирическому познанию.

    По мере развития эмпирического познания, относящиеся к нему исследовательские процедуры, в том числе и наблюдение, вбирают в себя

измерение,в основе которого лежит сравнение объектов по каким-либо параметрам, выраженное численным значением. Выявление количественных параметров осваиваемых предметов, их свойств и отношений с одной стороны предполагает введение эталонов, систем и единиц измерения, а с другой – позволяет использовать математических средства, точнее эксплицировать научные факты и представлять эмпирические зависимости в виде математические выражений, требующих дальнейшего теоретического анализа.

     Наиболее сложным и эффективным методом эмпирического исследования является эксперимент, суть которого сводится к изучению объекта в искусственно созданных для этого условиях. Обращение к такого рода условиям помогает преодолеть ограниченность различного рода наблюдений и определяет основные достоинства эксперимента. К их числу можно отнести: 1) воспроизводимость корректно поставленного эксперимента, позволяющую восполнить пробелы в получении информации об изучаемом объекте; 2) нарастающую по сравнению с наблюдением избирательность и активность субъекта в исследовании; 3) возможность использования в экспериментальных установках разнообразных факторов, способствующих проявлению глубинных внутренних свойств и характеристик изучаемых объектов; 4) применение в развитых формах экспериментальной деятельности сложных приборных комплексов, обеспечивающих выявление новых объектов исследования и т.д.

    Существуют различные виды научных экспериментов (исследовательский, решающий, иллюстративный, модельный и др.), однако каждый из них представляет собой форму целенаправленного и теоретически детерминированного изменения хода естественных процессов и явлений с целью получения знаний о них в «чистом» виде, т.е. в рамках искусственно смоделированной познавательной ситуации, когда становится возможным получение знания без деформирующего влияния на них случайных и побочных факторов.

    В ходе развития научного познания, несмотря на огромные заслуги в этом процессе теоретического исследования, эксперимент не только не утрачивает свою ценность, но приобретает все большую значимость. Особенно ярко она проявляется, например, при изучении мега- и микромира, в осуществлении которого значительная роль принадлежит современным экспериментальным установкам и входящим в них сложным приборным комплексам, без обращения к которым невозможно не только зафиксировать важнейшие параметры изучаемой предметной области, но даже просто выявить объект исследования и сделать его точкой приложения исследовательских усилий.

    Закрепление результатов эмпирического исследования и трансляция их в процессе научной коммуникации осуществляются с помощью метода описания. Научное описание представляет собой фиксацию разнообразных сведений, полученных в ходе сравнения, измерения, наблюдения или эксперимента с помощью искусственных языков науки.По мере развития науки меняется и характер данной процедуры, она приобретает все большую строгость, все чаще выступает в виде количественного описания при помощи таблиц, графиков, матриц, т.е. в виде так называемых “протоколов наблюдения”, представляющих собой результаты различных измерительных действий.

Методы теоретического исследования.

В отличие от эмпирического теоретическое исследование, стремясь к раскрытию глубинной сущности изучаемых процессов и явлений, преследует цель не описания, а объяснения выявленных научных фактов и эмпирических закономерностей. Этому способствует обращение к разнообразным познавательным процедурам, исходное место среди которых принадлежит методу идеализации.

    Идеализация – это метод, позволяющий сконструировать особые абстрактные объекты, которыми оперирует теоретическое познание. По сути идеализация представляет собой разновидность процедуры абстрагирования, конкретизированной с учетом потребностей теоретического исследования. Полученные в ходе идеализации абстрактные объекты носят название конструктов и могут существовать только в языке научной теории.

    Формирование идеализаций может идти разными путями: 1) последовательно осуществляемое многоступенчатое абстрагирование. Так, например, могут быть получены абстрактные объекты математики – плоскость, прямая, геометрическая точка; 2) вычленение и фиксация некоего свойства изучаемого объекта в отрыве от всех других его свойств. Например, если зафиксировать только свойство физических предметов поглощать падающее на них излучение, возникнет идеализированный объект “абсолютно черное тело”. Так же конструируются конструкты в химии (“идеальные растворы”), геоботанике (“идеальный континент”) и в др.  3) рассмотрение отдельных свойств и характеристик объекта в режиме предельного перехода, например, “абсолютно твердое тело”, “несжимаемая жидкость” и др.

    У конструктов отсутствуют аналоги в объективной действительности, поэтому по отдельности для каждого из них нельзя экспериментально обосновать правомерность и продуктивность его введения и использования. Проверке в конечном счете подвергается теоретическая модель, собранная из идеальных объектов и лежащая в основе некоей научной теории. Успех ее экспериментального обоснования косвенным образом подтверждает правильность и оправданность проведенной процедуры идеализации.

    В рамках теоретической схемы, собранной из идеализированных объектов, может быть реализован мысленный эксперимент, в ходе которого осуществляются такие комбинации идеальных объектов, которые в реальной действительности не могут быть воплощены.

Мысленный эксперимент позволяет ввести в контекст научной теории новые понятия, сформулировать основополагающие принципы научной концепции, осуществить содержательную интерпретацию математического аппарата научной теории. Именно поэтому он знаменует собой один из магистральных путей построения теоретического научного знания.Использование познавательных возможностей мысленного эксперимента обнаруживается еще на ранних этапах формирования теоретического естествознания, например, в творчестве Г. Галилея, наряду с осмыслением и утверждением в науке метода реального натурного эксперимента.

Метод формализации.   Строгость и логическая выверенность частных и фундаментальных схем в структуре научной теории позволяет соотнести с ними определенные математические модели. Это в свою очередь дает возможность оперировать со знаками, формулами. Таким образом создается обобщенная знаковая модель изучаемой предметной области, позволяющая прояснить структуру исследуемых явлений при отвлечении от их качественной специфики. Суть и последовательность операций, производимых в рамках этой модели, задается правилами используемого математического или логического исчисления, т.е. формально, по определенному шаблону, алгоритму. Эти операции составляют суть метода формализации.Благодаря методу формализации, новое знание иногда выглядит как полученное буквально “на кончике пера” без непосредственного соотнесения всех проведенных мыслительных операций с реальными процессами в исследуемой предметной области.

Метод математической гипотезы.  Метод формализации открывает возможности для использования более сложных методов теоретического исследования, например метода математической гипотезы. Этот метод предполагает: 1) привлечение новых или поиск уже использовавшихся в научном познании математических моделей; 2) перенос их на новую изучаемую область действительности с необходимой последующей трансформацией для моделирования круга вновь исследуемых явлений; 3) использование правил соответствующих математических исчислений для решения задач, имманентных применяемым математическим моделям; 4) необходимость в последующей оценке и содержательной интерпретации полученных новых научных результатов, т.е. в поиске правил, позволяющих соотнести их с опытными данными.

    Метод математической гипотезы обнаруживает особую эффективность в теоретическом освоении таких объектов , которых еще нет наличной практике. Неслучайно метод математической гипотезы сыграл большую роль в становлении неклассической науки, в частности квантовой механики, которая исследует явления и законы микромира. Метод формализации является отправной точкой для внедрения в научное познание аксиоматического метода.

Аксиоматический метод широко применятся не только в математике, где он в первую очередь обнаруживает свою продуктивность, но и в тех естественнонаучных дисциплинах, где используется метод формализации, например, в физике.

При аксиоматическом построении научного знания изначально задается набор независимых друг от друга исходных аксиом или постулатов, т.е. утверждений, доказательство истинности которых в данной системе знания не требуется и не обсуждается. Из аксиом по определенным формальным правилам строится система выводов. Совокупность аксиом и выведенных на их основе предложений образует аксиоматически построенную теорию. Такая теория может быть использована для модельного представления уже не одного, а нескольких классов явлений, для характеристики не одной, а нескольких предметных областей. Отыскание правил соотнесения аксиом формально построенной системы знания с определенной предметной областью называется интерпретацией. Эвристика аксиоматического метода позволяет выстраивать теоретическую систему знания до того, как будет найдена соответствующая ей область действительности, а затем отыскивать эту область в процессе интерпретации теории. В современном естественнонаучном познании примером формальных аксиоматических систем являются фундаментальные физические теории, что влечет за собой ряд специфических проблем их интерпретации и обоснования.

    Особое место в современном теоретическом исследовании принадлежит