Эмпирические и теоретические основы научного знания

В структуре научного знания выделяют прежде всего два уровня знаний - эмпирический и теоретический. Эмпирический и теоретический уровни знания отличаются по предмету, средствам и методам исследования. Однако выделение каждого из них представляет собой абстракцию. В реальной действительности они всегда взаимодействуют. Научное знание в любой области науки представляет собой массу взаимодействующих между собой типов знаний. Теория принимает участие в формировании фактов; факты, в свою очередь, требуют построения новых теоретических моделей, которые сначала строятся как гипотезы, а затем обосновываются и превращаются в теории. Бывает и так, что сразу строится новая теория, которая дает объяснение известным ранее но не нашедшим до этого момента объяснения фактам, либо заставляет по новому интерпретировать известные фаты.

Различие эмп. и теорет уровней следует осуществлять с учетом специфики познавательной деятельности на каждом из этих уровней. Основные критерии, по которым различаются эти уровни, следующие:

1) характер предмета исследования. Эмп и теорет исследования могут познавать одну объективную реальность, но ее видение, ее представление в знаниях будут даваться по-разному. Эмп исслед-е в основе своей ориентировано на изучение явлений и зависимостей между ними. На уровне эмп. познания сущностные связи не выделяются еще в чистом виде, но они как бы высвечиваются в явлениях. На уровне же теорет познания происходит выделение сущностных связей в чистом виде. Сущность объекта представляет собой взаимодействие ряда законов, которым подчиняется данный объект. Задача теории – воссоздать все эти отношения между законами и т.о. раскрыть сущность объекта. Следует различать эмпирическую зависимость и теоретический закон. Первая является результатом индуктивного обобщения опыта и представляет собой вероятностно-истинное знание. Второе – это всегда знание истинное. Т.о., эмпир ислед изучает явления и их корреляции. В этих корреляциях оно может уловить проявление закона, но в чистом виде он дается только в результате теоретического исле-я. Простое индуктивное обобщение опытов не ведет к теоретическому знанию. Теория не строится путем индуктивного обобщения опыта.

На эмп уровне научное познание имеет дело с индивидаульными свойствами объекта, данными в опыте. Инуктивное обобщение собранных данных представлено в виде экспериментально установленных закономерностей. Теоретический уровень отличается нацеленностью на обнаружение общих, необходимых, закономерных характеристик объекта, выявляемых с помощью рациональных процедур.

2) тип применяемых средств исследования. Эмпир-е исл-ие базируется на непосредственном практическом взаимодействии исследователя с изучаемым объектом. Поэтому средства импир. исследования непосредственно включают в себя приборы, приборные установки и другие средства реального наблюдения. В теорет исл-ии отсутствует непостредственное практическое взаимодействие с объектами. На этом уровне объект может изучаться только опосредованно, в мысленном эксперименте, но не в реальном. Кроме средств связанных с эксперементами применяются и понятийные средства, в которых взаимодействуют эмпирические средства и термины теоретич языка. Смыслом эмпирических терминов являются особые абстракции, которые можно было бы назвать эмпирическими объектами (реальные объекты с жестко фиксированными признаками). Основные средства теорет исслед-я – теоретические идеальные объекты. Это особые абстракции в к-ых заключен смысл теоретических терминов (идеальный товар).

3) особенности метода. Одни общенаучные методы применяются только на эмпирическом уровне (наблюдение, реальный эксперимент), другие - только на теоретическом (метод построения идеализированного объекта (любая теория в логическом плане изучает идеи или идеализированные объекты), формализация (заключается в использовании специальной символики, позволяющей отвлечься от изучения реальных объектов, от содержания описывающих их теоретических положений и оперировать вместо этого некоторым множеством символов), абстрагирование, методы построения теории (напр восхождение от абстрактного к конкретному), методы логического и историческог исследования и др.), а некоторые (например, моделирование) – как на эмпирическом, так и на теоретическом уровнях.

4) разные логические формы воплощения основного знания – на эмп уровне – эмпирический факт и экспериментальный закон, на теорет – теория (система понятий, принципов и законов, отображающай в своей структуре сущность объекта исследования в целом, целостную структуру).

5) По характеру деятельности ученого: На теоретическом уровне разрабатываются основные понятия, категории этой области знания (фундаментальное научное знание); на эмпирич – деятельность по применению категорий (понятий) к эмпирическому материалу (прикладное знание).

Эмпирическое исследование предполагает выработку программы исследований, организацию наблюдения и экспериментов, описание и обобщение экспер данных, их классификацию, первичное обобщение, а также использование приборов (т.е. опосредованное исследование). Словом для эмпирического познания характерна фактофиксирующая активность. Это более высокий уровень познания, чем просто чувственное познание (чув. зн. – знание данное в виде ощущений и восприятий свойств вещей, непосредственно данных органам чувств). Эмпирическое познание предполагает формирование на основе данных наблюдения особого типа знания - научного факта. Научный факт возникает как результат очень сложной рациональной обработки данных наблюдений: их осмысления, понимания, интерпретации. Эмпирическое исследование в основе своей ориентировано на изучение явлений и зависимостей между ними. Оно базируется на непосредственном практическом взаимодействии исследователя с изучаемым объектом.

Методы эмпирического познания:

1. наблюдение - целенаправленное и организованное восприятие явлений объективной действительности, в ходе которого мы получаем знание о внешних сторонах, свойствах изучаемых объектов; описание - закрепляет и передает результаты наблюдения с помощью определённых знаковых средств. Описание подразделяется на два основных вида качественное и количественное. Количественное описание осуществляется с применением языка математики (фиксация данных измерения); В основе операции измерения лежит сравнение объектов по каким-либо сходным свойствам или сторонам. Наблюдение - это преднамеренное, направленное восприятие, имеющее целью выявление сущ свойств и отношений объекта познания. Оно м.б. непосредств и опосредованным приборами. Наблюдение приобретает научное значение, когда оно в соотв с исследов программой позволяет отобразить объекты с наиб точностью и может быть многократно повторено при варьировании условий.

2. эксперимент – предполагает активное, целенаправленное воздействие исследователя на изучаемый объект для выявления и изучения тех или иных сторон, свойств, связей. Теоретические основы эксперимента - научные теории, гипотезы; мат. основа - приборы; непосредственное осуществление эксперимента; экспериментальное наблюдение; количественный и качественный анализ результатов эксперимента, их теоретическое обобщение. Чел не может ограничиться ролью только наблюдателя: наблюдение только фиксирует то, что дает сама жизнь, а исследование требует эксперимента, с помощью которого объект или воспроизводится искусственно, или ставится в определенным образом заданные условия, отвечающие целям исследования. В ходе экспер исследователь активно вмешивается в исслед процесс. Экспер двусторонен. С одной стор он способен подтвердить или опровергнуть гипотезу, а с др - содержит возможность выявления неожиданных новых данных. Т.о. эксперим деятельность облад сложной структурой: теорет основы экс - научные теории, гипотезы; мат основа - приборы; непосредственное осущ экспер; эксперим наблюдение; колич и кач анализ рез эксперим, их теорет обобщение. Эксперимент одновременно принадлежит и к познавательной, и к практической деятельности людей, использует теоретич знания, являясь частью эмпирики. Виды экс: исследовательский или поисковый, проверочный или контрольный, воспроизводящий, изолирующий, качественный или количественный, подтверждающий, опровергающий или решающий.

Эмпирический и теоретический уровни знания имеют сложную организацию. В них можно выделить особые подуровни, каждый из которых характеризуется специфическими познавательными процедурами и особыми типами получаемого знания.

На эмпирическом уровне выделяют два подуровня: наблюдения и эмпирические факты.

1. Данные наблюдения содержат первичную информацию, которую мы получаем непосредственно в процессе наблюдения за объектом. Эта информация дана в особой форме - в форме непосредственных чувственных данных субъекта наблюдения, которые затем фиксируются в форме протоколов наблюдения. Протоколы наблюдения выражают информацию, получаемую наблюдателем, в языковой форме. В них всегда содержатся указания на то, кто осуществляет наблюдение, а если наблюдение строится в процессе эксперимента с помощью каких-либо приборов, то обязательно даются основные характеристики прибора. Характерно, что в этих протоколах наряду с объективной информацией о явлениях содержится некоторый пласт субъективной информации, зависящей от состояния наблюдателя, показаний его органов чувств. Поэтому данные наблюдения еще не являются достоверным знанием, и на них не может опираться теория; базис теории - эмпирические факты.

2. Эмпирические факты. В отличие от данных наблюдения факты - это всегда достоверная, объективная информация; это такое описание явлений и связей между ними, где сняты субъективные наслоения. Переход от данных наблюдения к эмпирическому факту предполагает следующие познавательные операции: 1. рациональная обработка данных наблюдения и поиск в них устойчивого, инвариантного содержания. Для формирования факта необходимо сравнить между собой множество наблюдений, выделить в них повторяющееся и устранить случайные возмущения и погрешности, связанные с ошибками наблюдателя; 2. для установления факта необходимо истолкование выявляемого в наблюдениях инвариантного содержания. В процессе такого истолкования широко используются ранее полученные теоретические знания. Необход условием н исследования явл установление фактов. Факт, от factum - сделанное, совершившееся. Факт - это явление материального или духовного мира, ставшее удостоверенным достоянием нашего сознания, зафиксированность какого-либо предмета, явления, свойства или отношения. Самое характерное для научного факта - его достоверность. Факт должен быть осмыслен, обоснован. Факты всегда оказываются опосредованными нашим пониманием, интерпретацией. Например свид показания.Люди говорят об одном и том же, но как по разному. Т.о. очевидность отнюдь не является полной гарантией реальной достоверности факта. Факты сами по себе не составляют науки. Факты должны быть подвергнуты отбору, классиф, обобщению и объяснению, тогда они включатся в ткань науки. Факт содержит немало случайного. Поэтому основой для н анализа явл не просто един факт, а множество фактов, отражающих основную тенденцию. Только во взаимной связи и цельности факты могут служить основанием для теорет обобщения. Из соответственно подобр фактов можно построить любую теорию.

Теоретическое познание - это сущностное познание, осуществляемое на уровне абстракций высоких порядков. Здесь орудием выступают понятия, категории, законы, гипотезы. Теория - особая форма организации знания. Форма означает, что у знания есть какие-то признаки, которые не могут быть исключены ни при каких обстоятельствах. Теоретическое знание – обобщенный в сознании опыт людей, совокупность знаний об объективном мире, относительно самостоятельная система знаний, воспроизводящая в логике понятий объективную логику вещей. Научное знание обязано быть теоретическим, но не всякое теоретическое знание может быть научным. (Математика - язык науки или единственная область науки, основанная на теории). Теоретический уровень – это исследование объекта при помощи рациоанльно-логических методов. На этом уровне формулируются гипотезы, теории и законы, способные объясниьт если не все, то большую часть фактов, к-ые были получены при помощи эмпирических методов.

Методы теоретического познания (анализ, синтез, идеализация, дедукция, аналогия и др):

1.Формализация (построение абстрактно-математических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов)

2.Аксиоматический метод (при аксиоматич построении теоретич знания сначала задается набор исходных положений, не требующих доказательства)

3.Гипотетико-дедуктивное развертывание теории (сначала создается гипотическая конструкция, которая дедуктивно развертывается, образуя целую систему гипотез, а затем эта система подвергается опытной проверке для уточнения и конкретизации)

4.Метод восхождения от абстрактного к конкретному (вначале находится главная связь (отношение) изучаемого объекта, а затем, шаг за шагом прослеживается, как она видоизменяется в различных условиях, открывает новые связи, устанавливает их взаимодействия и таки путем отображает во всей полноте сущность изучаемого объекта)

Организация теоретического уровня знаний:

1. частные теоретические модели и законы. Они выступают как теории, относящиеся к достаточно ограниченной области явлений. В этом слое теоретического знания обнаруживаются такие взаимосвязанные образования, как теоретическая модель, которая объясняет явления, и закон, который формулируется относительно модели. Модель включает в себя идеализированные модели и связи между ними.

2. развитая теория. В ней все частные теоретические модели и законы обобщаются таким образом, что они выступают как следствия фундаментальных принципов и законов теории. Иначе говоря, строится некоторая обобщающая теоретическая модель, которая охватывает все частные случаи, и применительно к ней формулируется некоторый набор законов, которые выступают как обобщающие по отношению ко всем частным теоретическим законам.

Научное теоретическое знание осуществляется в следующих формах: проблема, гипотеза, теория:

Всякое научное познание начинается с проблемы. Проблема - объективно возникающий в ходе развития познания вопрос или комплекс вопросов, решение которых представляет существенный практический или теоретический интерес. Проблема в науке - это такая задача или вопрос, решение которых нельзя получить путем логического преобразования имеющегося научного знания. Проблемами называют важные в практическом или теоретическом отношении задачи, способы решения которых неизвестны или известны не полностью.Простая задача или вопрос предполагают использование готового алгоритма, схемы или рутинного способа получения решения. Весь ход развития человеческого познания может быть представлен как переход от постановки одних проблем к их решению, а затем постановке новых. В научном познании способы разрешения проблемы совпадают с общими методами и приемами исследования. Проблема в своей основе содержит какое-то противоречие между теорией и практикой, старыми знаниями и новыми фактами и т.п. Проблема представляет собой противоречивое единство знания знания о незнании.

После проверки и отбора фактов и выдвижения научной идеи начинается следующий этап решения проблемы - выработка научной гипотезы. Гипотеза - научное допущение или предположение истинного, значение которого не определено. Гипотеза - это предположение о существовании какой-то вещи, явления, свойства, связи, отношения и т.д. Однако не всякое предположение в науке является гипотезой. Научная гипотеза должна отвечать ряду требований, главные из которых: 1) соответствие фактам, которые эта гипотеза собирается объяснить; 2) внутренняя непротиворечивость; 3) проверяемость; 4) соответствие ранее накопленному, объективно истинному теоретическому знанию; 5) простота. Различают гипотезы - как метод развития научного знания, включающий в себя выдвижение и последующую экспериментальную проверку предположений и как структурный элемент научной теории. Каждая гипотеза выдвигается для объяснения, предсказания каких-то фактов.

Основным элементом теоретического уровня познания является теория – совокупность связанных между собой обобщенных положений. Теория – высшая форма организации знания. Теория - это высшая, обоснованная, логически непротиворечивая система научного знания, дающая целостный взгляд на существенные свойства, закономерности, и.т.д. Теория - развивающаяся система верных, проверенных практикой научных знаний. Сердцевину научной теории составляют входящие в нее законы. Многообразию форм современного теоретического знания соответствует и многообразие типов теорий, а также многообразие их классификаций. Различают описательные, математизированные, интерпретационные, дедуктивные. Особенностью теории является то что она обладает предсказательной силой. В теории имеется множество исходных утверждений, из которых логическими средствами выводятся другие утверждения, т.е. в теории возможно получение одних знаний из других без непосредственного обращения к действительности. Т. не только описывает определенный круг явлений, но и дает им объяснение. Т. является средством дедуктивной и индуктивной систематизации эмпирических фактов. Посредством теории можно установить определенные отношения м/у высказываниями о фактах, законах и т.д. в тех случаях, когда вне рамок теории такие отношения не наблюдаются. Теория может меняться путем включения в нее новых идей и фактов. Когда в рамках данной теории выявл противоречие, неразрешимое в ее рамках, то его разрешение ведет к построению новой теории. Сердцевину теории составляют входящие в нее законы. В теории выделяют такие основные элементы теории:

1. исходные основания – фундаментальные понятия, принципы, законы, уравнения, аксиомы и тп.

2. Идеализированный объект- абстрактная модель существенных свойств и связей изучаемых предметов(идельный газ)

3. Логика теории – формальная, нацеленная на прояснение структуры готового знания, на описание его формальных связей и элементов, и диалектика – направленная на исследование взаимосвязи и развития категорий, законов, принципов и др форм теоретического знания.

4. Совокупность законов и утверждений, выведенных из основовположений данной теории в соответствии с определенными принципами.

5. Философские установки, ценностные, социоультурные основания.

Ключевой Эл-т теории- закон, поэтому ее можно рассматривать как систему законов, выражающих сущность изучаемого объекта во всей его целостности и конкретности.

Осн. Функции теории:

1. Синтетическая (объединяет, синтезирует знания)

2. Объяснительная (объясняет явления своей предметной области)

3. Методологическая (ср-во достижения нового знания)

4. Предсказательная – предвидение

5. Практическая

То любая теория имеет следующие основные осбенности:

1. Т. – это не отдельно взятые научные положения, а их совокупность, целостная развивающаяся система.

2. Чтобы превратиться в теорию, знание должно не просто описывать опр совокупность фактов, но и объяснять их

3. Для т. обязательным является обоснование, доказательство входящих в нее положений

4. Т. знание должно стремиться к объяснению как можно более широкого круга явлений

5. Характер т. зависит от степени обоснованности ее определяющего начала, отражающего фундаментальную закономерность данного предмета.

6. Важную роль в выборе теорий играет степень их проверяемости: чем она выше, тем лучше. Поппер – «критерий относительной приемлимости» - отдает предпочтение той теории, к-ая сообщает наибольшее кол-во инфорамции, те имеет более глубокое содержание, явл-ся логически более строгой, обладает большей объяснительной и предсказательной силой, может быть более строго проверена посредством сравнения предсказанных фактов с наблюдениями.

Связь. Различие м/у эмп и теор уровнем не является абсолютным. Научное познание обязательно включает в себя оба уровня. На эмп уровне обеспечивается связь научного познания с действительностью и с практической деятельностью чел-ка. Теоретический уровень представляет собой выработку концептуальной модели предмета познания. Взаимосвязь эмпирического и теоретического уровней познания представляет собой сложный механизм. Позиции:

1. Эмпиризм (позитивисты)- теоретическое знание не имеет самостоятельного значения, оно производно и полностью зависит от опыта. Задача научной теории – индуктивистское описание фактов

2. Неокантианцы и конвенционалисты (Дюгем)- цель теории в том, чтобы наиболее просто полно и точно упорядочить факты. Задача научной теории – не в отображении действительности, а в логико-математической систематизации фактов. Теоретич уровень – не явл производным от эмп; напротив, от теортич модели зависит, как будут упорядочены и интерпретированы факты.

Исторически эмпир познание предшествует теорет, но только этим путем нельзя достигнуть полного и истинного знания. Эмпир исследование, выявляет все новые данные наблюд и эксперим, ставит перед теорет мышлением новые задачи, стимулирует его к дальнейшему совершенствованию. Однако и обогащающееся теорет знание ставит перед наблюдеием и эксперим все более сложные задачи. Всякое наблюдение начин не со сбора фактов, а с попытки решения акой-то задачи, в основе кот всегда лежит известное предположение, догадка, постановка проблемы.

Эмпир. и теор. уровни связаны, предполагают друг друга, хотя исторически эмпирическое предшествовало теоретическому. В процессе науч. познания применяется мысленный эксперимент, когда ученый в уме оперирует образами и понятиями, мысленно создает нужные условия. Эксперимент двусторонен: с одной стороны он позволяет проверить и подтвердить гипотезу, с другой стороны он дает данные для новых гипотез.

Выделяя эти два различные уровни знания, не следует их отрывать друг от друга и противопоставлять, они находятся во взаимосвязи, эмпир. Уровень выступает в качестве основы, фундамента теоретического, гипотезы и теории формируются в процессе теоретического осмысления научных фактов, статистических данных, получаемых на эмпирическом уровне. К тому же теоретическое мышление неизбежно опирается на чувственно- наглядные образы, с которыми имеет дело эмпир. уровень исслед-я.

Все уровни локального знания взаимосвязаны: теоретическое знание опирается на эмпирическое, эмпирическое знание оказывается несвободным от теоретических представлений, оно обязательно погружено в некий теоретический контекст, философские представления пронизывают оба уровня, ученые всегда работают на основе некоторых теоретических предпосылок, которые определяют общую позицию в исследовании.

Итак, научное знание представляет собой огромную массу взаимодействующих между собой отдельных типов знаний. Теория принимает участие в формировании фактов; в свою очередь, факты требуют построения новых теоретических моделей, которые сначала строятся как гипотезы, а потом обосновываются и превращаются в теории. Бывает и так, что сразу строится развитая теория, которая дает объяснение известным, но не нашедшим ранее объяснения фактам, либо заставляет по-новому интерпретировать известные факты. В общем, существуют разнообразные и сложные процедуры взаимодействия различных слоев научного знания.