Философия технических наук. Урок 8. Методология науки и научного познания.

Существует определенная структура научного познания. В частности, определен объект и предмет науки.

Сама структура научного познания делиться на уровни:

• Метатеоретический уровень.

• Теоретический уровень.

• Эмпирический уровень.

Метатеоретический уровень складывается из двух подуровней:

• Общенаучная картинка мира.

• Частнонаучная картина мира.

Кроме того, метатеоретический уровень имеет в качестве надуровня философские основания науки. Об общенаучных и частнонаучных картинах мира см. также урок Философия технических наук. Урок 6. Научная картина мира  Кроме того, к этому можно добавить, что общенаучная картина мира - это одна из частнонаучных картин мира, которая является господствующей в науке определенной эпохи. К примеру, в естествознании XVII-XVIII веков в качестве общенаучной была механистическая картина мира. Под частнонаучной картиной мира понимают совокупность господствующих в определенной конкретной науке представлений о мире. Основу этой картины составляют принципы, парадигмальные для данной науки теории.

Например для научной картины мира XVII-XVIII века она состоит в том, что

• Объективная реальность дискретна, то есть, она состоит из отдельных тел, между которыми действуют силы взаимодействия (притяжение и отталкивание).

• Все изменения, происходящие в мире, управляются законами, имеющими однозначный характер (одна причина приводит к одному следствию, оно может стать причиной следующего следствия)

• Все процессы протекают в абсолютном пространстве и времени, свойства которых не зависят от этих процессов.

• Первичная необходимость, случайность вторична.

Пример: строение солнечной системы - это следствие взаимодействия небесных тел.

Также в структур научного познания следует включить философский уровень, который взаимосвязан с научными картинам имра.

В общем виде, структура научного знания имеет вот такую пирамиду уровней:

В науке есть такое понятие, как метод. Метод - это система теоретических правил и практических требований, разработанных субъектом в целях исследования объекта. В содержание научного метода, как правило, входят:

• Способы получения, фиксации и выражения фактов.
• Измерение различных величин.
• Разработка исследовательских приборов и установок.
• Строгость и систематизированность умозаключений.
• Возможность обоснования научных положений эмпирическим путем.

Форма выражения знаний зависит от методов научного познания. Эти методы можно разделить на несколько групп (см. рисунок пирамиды выше). Разберем эти группы.

Философские методы. Они относительно универсальны и всеобщие. Данные методы могут применяться любыми науками и на любом этапе познания:

• Диалектика. Суть диалектики в том, что все в мире находиться во взаимосвязи, причем, на всех уровнях мироздания.  Само слово «диалектика» происходит из древнегреческой философии и стало популярным благодаря «Диалогам» Платона, в которых двое или более участников диалога могли придерживаться различных мнений, но стремились найти истину путём обмена своими мнениями.

• Метафизика. Не существует развития, не существует взаимосвязи, объекты должны рассматриваться сами по себе. В общем случае метафизика - это  раздел философии, занимающийся исследованиями первоначальной природы реальности, мира и бытия как такового.

• Герменевтика. Способы истолкования текстов, понимания текстов, анализа текстов: подтекст, контекст, гипертекст.  Герменевтический круг: процесс понимания принципиально не может быть завершён, и мысль бесконечно движется по расширяющемуся кругу. Повторное возвращение от целого к части и от частей к целому меняет и углубляет понимание смысла части, подчиняя целое постоянному развитию.

• Феноменологический метод. Подход ко всему как к явлениям, не мир объектов, а мир явлений.

Метотеоретические методы. Эти методы являются философским основанием науки. Это промежуточный тип знаний, который нельзя свести ни к философии, ни к науке, например:

• Числа - сущность вещей.

• Пространство и время теории относительности атрибутивны и реальны.

• Пространство и время в классической механике абсолютно и неизменно.

К метатеоретическим методам относятся:

• Выдвижение и формулировка философских оснований науки.

• Рефлексия - то есть, обращение мышление на себя, на свои внутренние основания и предпосылки. Рефлексия проводиться как результат познания над познавательными процедурами и средствами. В результате рефлексии выявляются культурно-исторические и философские основания, ценности, нормы и идеалы исследования.

• Экспликация -  уточнение понятий и утверждений естественного и научного языка с помощью средств символической логики. Содержание понятий естественного, а порой и научного языка обычно не вполне ясно и определенно. Как правило, это не мешает нам общаться и рассуждать, контекст показывает, что мы имеем в виду, когда говорим: «молодой человек» или «высокое дерево». Однако в некоторых сложных и тонких случаях неясность и неточность понятий способны приводить к ошибочным или даже парадоксальным заключениям. Напр., теория множеств опирается на интуитивное понимание множества как совокупности любых объектов, объединяемых нашей мыслью. В большинстве случаев нам достаточно такого интуитивного понимания. Но когда мы сталкиваемся с парадоксальными множествами (типа множества всех множеств, не содержащих себя в качестве собственного элемента), неясность интуитивного понятия становится очевидной и требует устранения.  Экспликацию необходимо проводить с учетом рефлексии. Экспликация может происходить на любом уровне, но в данном контексте речь идет о философских основаниях науки.

Общенаучные методы. Общенаучные методы выступают как посредники между философией и всеми науками, в виде теоретических и методологических положений, которые из философии спускаются до уровня научного знания. Это методы теоретического положения, такие как:

• Информация.
• Модель.
• Функция.
• Вероятность.

При помощи этих положений формируются общенаучные принципы и подходы:

• Системный.
• Структурный.
• Структурно-элементный.
• Структурно-функциональный.
• Кибернетический.
• Вероятностный.
• Формализация.
• Статистический.

Общенаучные методы применяются во всех науках на определенных этапах развития.

К общенаучным методам также относятся  эмпирические методы. Они делятся на операционные и экспериментальные. К операционном методам относятся различные исследовательские процедуры, такие как:

• Наблюдение.
• Сравнение.
• Измерение.
• Использование приборов.

К экспериментальным методам относиться сам эксперимент, который, в зависимости от решаемых задач может быть исследовательский и проверочный.

С помощью эмпирических методов исследователь получает факты и эмпирические обобщения.

Так же есть и теоретические методы, к ним относятся:

• Идеализация. Конструирование особой мысленной реальности, в которой находятся идеальные объекты, отличающиеся от эмпирически и реальных объектов. Например, идеальный газ из физики (см. также Физика для чайников. Урок 9. Понятие температуры).

• Математическое моделирование. Это метод исследования, с помощью абстрактной системы, состоящий из набора математических объектов (формул, чисел матриц и так далее). Матмодели бывают описательные и объяснительные (см. так же Математическое моделирование и математическое моделирование в платном разделе).

• Формализация. Это совокупность познавательных операций, обеспечивающих отвлечение от понятий теории с целью исследование ее логического строения.
• Мысленный эксперимент. В физике, философии и некоторых других областях знания — вид познавательной деятельности, в которой ключевая для той или иной научной теории ситуация разыгрывается не в реальном эксперименте, а в воображении. Пример мысленного эксперимента Кот Шредингера. Парадокс кота Шредингера связан с квантовой механикой и был впервые предложен физиком Эрвином Шредингером. Эксперимент состоит в том, что кот, заперт внутри коробки вместе с радиоактивным элементом и пузырьком смертельного яда. Шанс того, что радиоактивный элемент распадется в течение часа, составляет 50/50. Если это произойдет, молот, прикрепленный к счетчику Гейгера, разобьет пузырек, выпустит яд и убьет кота. Так как существуют равные шансы того, что это случится, или не случится, то до того, как коробку откроют, кот может быть одновременно и жив и мертв.

• Аксиоматический метод. Способ построения научной теории, при котором какие-то положения теории избираются в качестве исходных, а все остальные ее положения выводятся из них чисто логическим путем, посредством доказательств. Положения, доказываемые на основе аксиом, называются теоремами.

• Гипотетико-дедуктивный метод. Суть этого метода состоит в том, следствия выводятся из гипотез и их экспериментальной проверке.

• Восхождение от абстрактного к конкретному.

Существуют еще и общелогические методы, которые применяются в процессе научного рационального мышления :

• Анализ и синтез. анализ - это разбиение на части и изучение по частям, синтез - изучение взаимодействующих частей как единого целого.

• Индукция и дедукция. Индукция - это рассуждение от частного к общему, то есть, обобщение каких-то фактов и на их основании выдвижение гипотез, которые в дальнейшем должны быть подвергнуты экспериментальной проверке. Дедукция - это метод мышления, следствием которого является логический вывод, в котором частное заключение выводится из общего. Цепь умозаключений (рассуждений), где звенья (высказывания) связаны между собой логическими выводами.

• Абстрагирование. Это отвлечение в процессе познания от несущественных сторон, свойств, связей объекта (предмета или явления) с целью выделения их существенных, закономерных признаков; абстрагирование — теоретическое обобщение как результат такого отвлечения.

• Аналогия. Метод познания, основанный на изучении не сами объектов, а сходных с ними (аналогичных). Применяется, когда изучение самих объектов невозможно или затруднено.

• Обобщение.  Логическая операция, посредством которой в результате исключения видового признака получается другое понятие более широкого объема, но менее конкретного содержания; форма приращения знания путём мысленного перехода от частного к общему в некоторой модели мира, что обычно соответствует и переходу на более высокую ступень абстракции.

Существуют также и частнонаучные методы. Эти методы используются определенной конкретной наукой, их применение обусловлено специфичностью данной науки. Например:

• Метод бинарной логистической регрессии.

• Метод радиоактивного распада в космологии.

• Метод опросов в социологии.