Организация научных исследований

Здобутий з  допомогою емпіричних методів пізнання матеріал, факти обробляються, результатом чого є справжнє теоретичне знання. При цьому вдаються до теоретичних методів пізнання — абстрагування й узагальнення, аналізу і синтезу, індукції і дедукції та інших методів продукування понятійного знання.

Абстрагування — це метод, за допомогою якого  мислено відволікаються від неістотних властивостей явищ, що вивчаються. Результатом абстрагування є поняття, в яких відображаються загальні та суттєві ознаки предметів і явищ об'єктивної дійсності.

Узагальнення  — це мислений перехід від окремих  фактів, подій до їх ототожнення або від однієї думки до іншої, що є більш загальною. Ці переходи відбуваються на підставі особливих правил. Узагальнення перебуває в органічному взаємозв'язку з абстрагуванням, аналізом, синтезом, порівнянням тощо.

Аналіз —  це мислене розчленування предмета (явища, процесу), властивості предмета або відношення між предметами на частини. Процедура аналізу є органічною складовою будь-якого наукового дослідження. Вона, як правило, становить початкову стадію вивчення об'єкта, на якій дослідник переходить від нерозчленованого опису цього об'єкта до виявлення його структури, складових, а також властивостей.

Синтез —  мислене поєднання різноманітних  елементів, сторін предмета в єдине  ціле (систему). Синтез є наступним  етапом пізнання після аналізу.

Синтез має багато різних форм. Так, будь-який процес утворення понять грунтується на діалектичному взаємозв'язку аналізу і синтезу. Аналізуються, а потім синтезуються та узагальнюються і емпіричні дані в процесі наукового дослідження. В теоретичному науковому знанні синтез виступає у формі взаємозв'язку теорій, що відносяться до однієї предметної сфери. Для сучасної науки характерні процеси синтезу не лише в середині окремих наукових дисциплін, але й між різними дисциплінами — міждисциплінарні. Так, процеси синтезу відіграли суттєву роль у процесі формування біофізики, біохімії тощо.

Індукція —  метод пізнання, з допомогою якого  на підставі знання властивостей, зв'язків  чи відношень окремих предметів  роблять висновок про наявність  цих властивостей (зв'язків чи відношень) усіх предметів чи явищ відповідної предметної сфери.

Об'єктивною основою  індукції виступають закономірності об'єктивного  світу, а суб'єктивною — пізнаваність цих закономірностей з допомогою  логічних чи статистичних схем цього  виду умовиводів. Логічні схеми, що застосовуються в припущенні, вказують на те, що осмислювані явища не є випадковими, а статистичні — грунтуються на припущенні про те, що ці явища є випадковими.

Історично першим видом міркувань за індуктивною  схемою була індукція, що грунтувалася на факті простого повторювання зв'язків між явищами. Це так звана популярна (народна) індукція. Вона виникає в ситуації, коли в окремих випадках вбачається певна регулярність, зокрема у формі повторюваності явищ, процесів, подій, що дає можливість сформулювати цілу низку одиничних суджень, у яких узагальнюється ця регулярність. За умови відсутності суперечливих випадків ця сукупність одиничних суджень розглядається як підстава для загального висновку.

Індукція поділяється  на повну і неповну. Індукція, в  якій висновок про всю множину предметів роблять на підставі знання кожного елементу цієї множини, називається повною. Повна індукція дає достовірні висновки. Так, знаючи, що Земля обертається навколо Сонця, Марс обертається навколо Сонця, Венера обертається навколо Сонця і т.д., на основі знання дев'яти одиничних суджень, суб'єктами яких виступають поняття, що позначаються відповідними іменами (назвами планет сонячноїсистеми), робиться висновокза повною індукцією: ''Отже, всі планети сонячної системи обертаються навколо Сонця''.

Індукція, завдяки  якій на основі знання лише деяких елементів  множини предметів роблять висновок про всю множину, називається  неповною. Неповну індукцію називають  науковою лише за умови, що, крім формального, дається і реальне обгрунтування її висновків шляхом доведення їх не-випадковості, насамперед з допомогою виявлення причинно-наслідкових зв'язків між явищами, що досліджуються. Загалом же неповна індукція дає ймовірні висновки, які свідчать про необхідність діалектичного зв'язку між індукцією і дедукцією. Значний вклад у розвиток індуктивного методу належить перш за все Ф.Бекону і Дж.С.Міллю.

Дедукція —  метод наукового пізнання, з допомогою  якого, виходячи з більш загальних  положень, одержують менш загальні, часткові, а то й одиничні. Завдяки дедукції одержують достовірне знання, тому дедуктивними часто називають необхідні умовиводи. Творцем дедуктивного методу вважають Арістотеля. Бекон та Мілль негативно ставилися як до дедуктивного умовиводу, вважаючи його другорядним методом, так і загалом до дедукції.

Сучасна наука  враховує діалектичний взаємозв'язок індукції та дедукції.

Аналогія —  метод, відповідно до якого на підставі подібності предметів за одними ознаками робиться висновок про їх подібність за іншими ознаками. Аналогія, як і неповна індукція, сама по собі ще не може гарантувати достовірні висновки.

Моделювання —  метод дослідження об'єктів на їх моделях. Побудова моделей предметів  і явиш здійснюється з метою їх досконалішого вивчення, раціоналізації способів їх побудови, впливу на них тощо. Форми моделей різноманітні і залежать від багатьох обставин, зокрема від сфери їх застосування. Так, за характером моделей розрізняють предметне і знакове (інформаційне) моделювання.

Моделювання завжди застосовується разом з іншими методами, особливо в тісному зв'язку воно перебуває з експериментом. Моделювання завжди передбачає використання методів абстрагування та ідеалізації. Воно дедалі глибше проникає в практичну діяльність людей, оскільки становить собою не лише метод пізнання, але й критерій перевірки наукових знань.

Формалізація  — метод, з допомогою якого  змістове знання відображається у формалізованій мові. Необхідною умовою для побудови такої мови є використання аксіоматичного методу, завдяки якому вдається одержати всі твердження теорії з невеликої кількості положень (аксіом), які приймаються без доведення.

Формалізація  доведень дає можливість звільнитися  від звертання до інтуїтивних  засобів, що має вирішальне значення для строгості обгрунтувань.

Формалізація  є необхідною умовою побудови штучних (формалізованих) мов. Одержані з допомогою формалізації результати мають важливе філософське значення, зокрема для розв'язання проблеми співвідношення формальних і змістових компонентів у науковому знанні. Формалізація є засобом виявлення і уточнення змісту наукового знання. Разом з тим необхідно зазначити, шо будь-яка формалізація не може вичерпати все багатство змісту знань.

5. Аналіз - це розчленовування цілого предмету на складові частини (сторони, ознаки, властивості або відносини) з метою їх всебічного вивчення.

Синтез - це з'єднання раніше виділених частин предмету в єдине ціле. Об'єктивною передумовою цих пізнавальних операцій є здібність окремих елементів об'єкту до перегруповування, об'єднання і розділення.

Аналіз  і синтез є найбільш елементарними і простими прийомами, які становлять фундаменті людського мислення.

Абстрагування (ідеалізація) - це особливий прийом мислення, який полягає у відволіканні від ряду властивостей і відносин явища, що вивчається, з одночасним виділенням тих властивостей і відношень, що нас цікавлять. Предмети об'єктивної дійсності посідають нескінченну множину різних властивостей, зв'язків і відносин. Коли ми абстрагуємо деякі властивості або відношення ряду об'єктів, то тим самим створюємо основу для їх об'єднання в єдине ціле. По відношенню до індивідуальних ознак кожного з об'єктів, що входять в даний процес, об'єднуюча їх ознака виступає як загальна. Отже, в результаті ідеалізації з розгляду можуть бути виключені деякі властивості, ознаки об'єктів, які не є істотними для даного дослідження. Приклад такої ідеалізації в механіці - матеріальна крапка, тобто крапка, що має масу, але позбавлена будь-яких розмірів. Таким же ж абстрактним (ідеальним) об'єктом є абсолютно тверде тіло.

Узагальнення - це такий прийом мислення, в результаті якого встановлюють загальні властивості і ознаки об'єктів. Операція узагальнення здійснюється як перехід від часткового поняття або думки до загального поняття або думки. Наприклад, такі поняття як “клен”, “липа”, “береза” є первинними, від яких можна перейти до більш загального поняття “листяне дерево”.

В процесі  дослідження часто доводиться, спираючись на вже наявні знання, робити висновки про невідоме. При переході від  відомого до невідомого, ми можемо або  використовувати знання про окремі факти, виявляючи при цьому загальні принципи, або навпаки, спираючись на загальні принципи, робити висновки про часткові явища. Подібний перехід здійснюється за допомогою таких логічних операцій, як індукція і дедукція.

Значна  роль в узагальненні результатів спостереження і експериментів належить індукції (від лат. inductio - наведення), особливому виду узагальнення даних досвіду. Індукція – це процес виведення загального положення із спостереження ряду часткових одиничних фактів, тобто пізнання від часткового до загального на підставі міркування, в якому загальний висновок будується на основі часткових засновків. Основою індукції є досвід, експеримент і спостереження, в процесі яких збираються окремі факти. На підставі аналізу цих фактів ми встановлюємо загальні і повторювальні риси ряду явищ, що входять до певного класу. На основі цього будується індуктивний висновок про приналежність цих рис всьому класу. Так, наприклад, вивчаючи властивості води, спиртів, рідких масел, встановлюють, що всі вони володіють властивістю пружності. Отже, ми робимо висновок: рідини пружні.

На практиці найчастіше застосовується неповна  індукція, яка припускає висновок про всі об'єкти множини на підставі пізнання лише частини об'єктів. Неповна  індукція, що базується на експериментальних дослідженнях і включає теоретичне обґрунтування, називається науковою індукцією. Висновки такої індукції часто носять характер вірогідності. Це ризикований, але творчий метод. За умови чіткої постановки експерименту, логічній послідовності і строгості міркувань вона здатна давати достовірний висновок. За словами відомого французького фізика Луї де Бройля, наукова індукція є істинним джерелом дійсно наукового прогресу.

Дедукція  —- це спосіб міркування, за допомогою якого із загальних засновків з необхідністю слідує висновок часткового характеру. Вона тісно пов'язана з узагальненням. Якщо початкові загальні положення є встановленою науковою істиною, то методом дедукції завжди буде отриманий істинний висновок. Особливо велике значення дедуктивний метод має в математиці. Математики оперують математичними абстракціями і будують свої міркування на загальних положеннях. Ці загальні положення застосовуються до рішення часткових, конкретних задач.

Дедукція  відрізняється від індукції прямо  протилежним напрямком руху думки. Одним із засновків дедукції обов'язково є загальна думка. Наприклад, якщо ми знаємо, що всі метали електропровідні, і якщо встановлено, що мідь відноситься до групи металів, то слідує висновок про те, що мідь електропровідна. Але особливо велике пізнавальне значення дедукції виявляється у тому випадку, коли загальним засновком виступає не просто індуктивне узагальнення, а якась гіпотетична теза, наприклад, нова наукова ідея. В цьому випадку дедукція є вихідним пунктом зародження нової системи.

В історії  природознавства були спроби абсолютизувати значення  індуктивного методу (Ф. Бекон) або дедуктивного методу (Р. Декарт), надати їм універсального значення. Проте  ці методи не можуть застосовуватися  як відокремлені, ізольовані один від  одного: кожний з них використовується на певному етапі процесу пізнання.

Вивчаючи  властивості і ознаки явищ оточуючої  нас дійсності, ми не можемо пізнати  їх відразу, цілком, у всьому обсязі, а підходимо до їх вивчення поступово, розкриваючи крок за кроком все нові і нові властивості. Вивчивши ці властивості, ми можемо знайти, що вони співпадають з властивостями іншого, вже добре вивченого предмету. Встановивши таку схожість і знайшовши, що число співпадаючих ознак достатньо велике, можна зробити припущення про те, що й інші властивості цих предметів співпадають. Хід міркування такого типу складає основи аналогії.

Аналогія - це такий прийом пізнання, при якому на підставі подібності об'єктів в одних ознаках роблять висновок про їх подібність в інших ознаках. Так, при вивченні природи світла були встановлені такі явища, як дифракція і інтерференція (накладення когерентних хвиль). Ці ж властивості раніше були знайдені у звуці і витікали з його хвильової природи. На підставі цієї властивості були зроблені висновки про те, що світло також має хвильову природу.

Аналогія  з простим дозволяє зрозуміти  складніше. Так, по аналогії з штучним  відбором кращих порід домашніх тварин Ч. Дарвін відкрив закон природного відбору в тваринному і рослинному світі.

Моделювання - це вивчення об'єкту (оригіналу) шляхом створення і дослідження його копії (моделі), яка заміщає оригінал в певних аспектах, що цікавлять дослідника.

6.