Проблема, цели и задачи в структуре научного исследования

3. Наука как процесс познания

Так уж устроен человек, что он очень быстро привыкает к самому невероятному, к самому необычному. Даже удивительные достижения человеческого духа, которые родились в результате огромных усилий многих и многих поколений, воспринимаются им как что-то естественное и само собой разумеющееся.

Конечно, очень важно уметь быстро ассимилировать достижения культуры. В наше динамичное время это жизненно необходимо. Но вместе с тем, нельзя терять чувство изумления перед достижениями, которые были осуществлены нашими предками.

Как происходит постижение мира?

Что обеспечивает возможность науке столь глубоко проникать в тайны мироздания?

Все это похоже на настоящее  чудо, предстающее перед нашими глазами. Ведь в наше время наука даст нам картину глобальной эволюции мира, начиная буквально с рождения Метагалактики, которое произошло около 20 млрд. лет назад. Ученые обсуждают различные варианты эволюции Вселенной, возникновения и будущего Солнечной системы и планеты, на которой мы живем. Сегодня мы представляем себе основные стадии развития жизни на Земле, антропо- и социогенеза, возникновения и эволюции сознания человека, различных форм культуры, многообразных способов освоения человеком окружающей его действительности.

Как отмечал Б. Рассел, древние греки, сделав первые шаги в научном познании, не задумывались над тем, насколько будет труден начатый ими путь. «Они представляли себе это более легким делом, чем оно было в действительности, но без такого оптимизма у них не хватило бы мужества положить начало этому делу».

Как же осуществляется сегодня  научное познание?

Каков арсенал тех методов и средств, при помощи которых развивается наука [1]?

4. Методологический инструментарий современной науки

4.1. Методы научного познания

Научная деятельность людей, как и любая другая, осуществляется с помощью определенных средств, а также особых приемов и способов, т.е. методов, от правильного использования которых во многом зависит успех в реализации поставленной задачи исследования. Поэтому весьма значимой областью философской рефлексии над наукой выступает методология научного познания.

Методология науки представляет собой теорию научного познания, исследующую познавательные процессы, происходящие в науке, формы и методы научного познания. В этом отношении она выступает метанаучным знанием философского характера.

Многоуровневая концепция методологического знания позволяет выделить основные группы методов с учетом степени общности и широты применения входящих в них отдельных методов.

1. философские методы, задающие самые общие регулятивы исследования (диалектический, метафизический, аналитический, феноменологический, герменевтический и многие другие);
2. общенаучные подходы и методы познания, использование которых характерно для целого ряда отраслей научного знания (аксиоматический, ги-потетико-дедуктивный методы, эксперимент, описание и т.д.);
3. частнонаучные методы, применение которых не выходит за рамки отдельных научных дисциплин (количественный анализ в химии, спектральный анализ в физике и т.д) [10].

Научный метод — это система регулятивных принципов и приемов, с помощью которых достигается объективное познание действительности, генерируется новое знание.

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 названных в научном поиске немаловажную роль играют общелогические методы познания, представляющие собой процедурную адаптацию общелогических приемов к решению научных задач и эмпирического, и теоретического характера, – процедуры абстрагирования, обобщения, анализа и синтеза, индукции и дедукции, аналогии и моделирования [21].

Основные методы эмпирического уровня — наблюдение, измерение, эксперимент и описание.

Наблюдение представляет собой систематическое и целенаправленное восприятие явлений действительности, в результате которого достигается знание о внешних свойствах, связях и отношениях исследуемой реальности. Наблюдение всегда носит активный деятельный характер, подчинено решению конкретной научной задачи и отличается целенаправленностью, избирательностью и систематичностью. Научное наблюдение всегда опосредуется теоретическим знанием.

Осуществлением развитых форм наблюдения, носящего опосредованный характер, предполагается использование особых средств — ив первую очередь приборов, разработка и воплощение которых также не обходится без привлечения теоретических представлений науки [12].

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 предполагает, с одной стороны, введение эталонов, систем и единиц измерения, а с другой — позволяет использовать математические средства, точнее эксплицировать научные факты и представлять эмпирические зависимости в виде математических выражений, требующих дальнейшего теоретического анализа.

Наиболее сложным и эффективным методом эмпирического исследования является эксперимент. Суть его сводится к изучению объекта в искусственно созданных для этого условиях. Обращение к такого рода условиям помогает преодолеть ограниченность наблюдений и определяет основные достоинства эксперимента: 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 использовать в экспериментальных установках разнообразные факторы, способствующие 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. [11].

Закрепление результатов эмпирического исследования и трансляция их в процессе научной коммуникации осуществляются с помощью описания. Научное описание представляет собой фиксацию разнообразных сведений, полученных в ходе наблюдения, измерения или эксперимента, с помощью искусственных языков науки.

В отличие от эмпирического теоретическое исследование, стремясь к раскрытию глубинной сущности изучаемых процессов и явлений, преследует цель не описать, а объяснить выявленные научные факты и эмпирические закономерности.

Идеализация — это метод, позволяющий сконструировать особые абстрактные объекты, которыми оперирует теоретическое познание, создавая модельные представления об изучаемой предметной области.

В рамках теоретической схемы, собранной из идеализированных объектов, может быть реализован мысленный эксперимент, в ходе которого создаются такие комбинации идеальных объектов, которые в реальной действительности не могут быть воплощены. Он позволяет ввести в контекст научной теории новые понятия, сформулировать основополагающие принципы научной концепции, осуществить содержательную интерпретацию математического аппарата научной теории.

Метод формализации, одним из несомненных достоинств которого является возможность ограничить влияние логики здравого смысла и сложившихся стереотипов научного исследования, облегчая таким образом генерацию оригинальных результатов. Более того, метод формализации помогает выработать общий подход к исследованию целого класса объектов, несмотря на существующие различия между ними [13].

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 последующей трансформацией, требуемой 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 формализации является отправной точкой для внедрения в научное познание аксиоматического метода. 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.

1. Особое место в современном теоретическом исследовании принадлежит методу вычислительного эксперимента. Вычислительный эксперимент — это эксперимент над математической моделью объекта на ЭВМ.

В качестве основных типов вычислительного эксперимента выделяют поисковый, прогностический, оптимизационный, диагностический и др. [14].

Работа со сложными исследовательскими задачами предполагает использование не только различных методов, но и различных стратегий научного поиска. К числу важнейших из них, играющих роль общенаучных методологических программ современного научного познания, относится системный подход, в основе которого лежит исследование объектов как системных образований. Методологическая специфика системного подхода определяется тем, что он ориентирует исследование на раскрытие целостности объекта и фундирующих ее механизмов, на выявление многообразных типов связей сложного объекта и сведение их в единую картину. Несомненным достоинством системного подхода является не только присущая ему возможность выявления более широкой области познания в сравнении с уже освоенной в науке, но и генерируемая им новая схема объяснения, в основе которой лежит поиск конкретных механизмов, определяющих целостность объекта, а также экспликация достаточно полной типологии его связей, требующая своего операционального представления [15].

Одним из наиболее ярких воплощений системной методологии является системный анализ, представляющий собой особую отрасль прикладного знания, в рамках которой практически отсутствует субстратная специфика.

В последние десятилетия XX века происходит становление нелинейной методологии познания, связанной с разработкой междисциплинарных научных концепций — динамики неравновесных процессов и синергетики. Она нацелена на освоение уникальных открытых и саморазвивающихся систем, среди которых особое место занимают сложные природные комплексы, в качестве одного из компонентов включающие самого человека с характерными для него формами познания и преобразования мира [2].

4.2. Средства познания

Важнейшим средством  научного познания, несомненно, является язык науки.

1. его лексика не позволяет зафиксировать информацию об объектах научного исследования, выходящих за сферу непосредственной практической деятельности человека и его обыденного познания;
2. понятия обыденного языка отличаются расплывчатостью и многозначностью;
3. грамматические конструкции обыденного языка складываются стихийно, содержат в себе исторические напластования, зачастую носят громоздкий характер и не позволяют достаточно четко эксплицировать структуру мысли, логику мыслительной деятельности.

Это, конечно, и специфическая  лексика, и особая стилистика. Для  языка науки характерна определенность используемых понятий и терминов, стремление к четкости и однозначности утверждений, к строгой логичности в изложении всего материала.

В силу указанных особенностей обыденного языка научное познание и научная коммуникация предполагают выработку и использование специализированных, искусственных языков. Количество их постоянно возрастает по мере развития науки.

Потребность в точном и адекватном языке привела в ходе развития науки к созданию специальной терминологии, научной номенклатуры, предполагающей использование особых правил построения наименований объектов и операций с ними. Наряду с этим необходимость совершенствовать языковые средства в научном познании обусловила появление формализованных языков науки, отличительными особенностями которых являются:

1. четко проведенное различие между объектным языком и метаязыком;
2. задание алфавита, т.е. списка исходных знаков (имен, терминов);
3. экспликация семантических правил, определяющих значение исходных терминов, что предполагает опору на определенную теорию значения;
4. точная и явная формулировка правил построения развернутых знаковых систем из исходных знаков;
5. однозначное задание (с использованием метаязыка) правил преобразования одних сложных знаковых выражений в другие [16].

В современной науке  все большее значение приобретает  использование математики.

В полном соответствии с  этим утверждением вся физика развивалась  со времен Г.Галилея как выявление  математических структур в физической реальности. Что касается других наук, то и в них во все возрастающей степени идет процесс математизации. И сегодня это касается уже не только применения математики для обработки эмпирических данных.

Арсенал математики активно  входит в саму ткань теоретических  построений буквально во всех науках.

В биологии эволюционная генетика в этом отношении уже  мало чем отличается от физической теории.

Никого уже не удивляет словосочетание «математическая лингвистика».

Даже в истории делаются попытки построения математических моделей отдельных исторических явлений.

Современное научное  исследование немыслимо без создания специальных наблюдательных средств и экспериментальных установок. Прогресс научного познания существенно зависит от развития используемых наукой средств. Давно прошло время, когда научные исследования могли осуществляться при помощи подручных средств.