Цей метод відноситься до загальнонаукових, загальнологічних прийомів дослідження і являє собою процес уявного виділення, виділення окремих ознак, властивостей і відношень конкретного предмета або явища, які цікавлять суб’єкта в контексті дослідження, і одночасне відволікання від інших властивостей, ознак, відношень, які в даному контексті несуттєві. Тимчасове відволікання від ряду ознак, властивостей і відношень досліджуваних предметів дозволяє глибше зрозуміти явище. З'ясування того, які з розглянутих властивостей є істотними, а які другорядними – головне питання абстрагування. Це питання в кожному конкретному випадку вирішується насамперед залежно від природи досліджуваного предмета, а також від конкретних завдань дослідження. Результат абстрагуючої діяльності мислення – утворення різного роду абстракцій, якими є як окремо взяті поняття і категорії, так і їхні системи.
Залежно від мети дослідження виділяються різні види абстрагування. Так, якщо потрібно утворити загальне поняття про клас предметів, використовується абстракція ототожнення, у ході якої подумки відволікаються від несхожих ознак і властивостей деякого класу предметів і виділяють загальні ознаки, властиві всьому цьому класу. Існує також такий вид абстракції, як аналітична або ізолююча абстракція.
Абстрагування здійснюється в тісному зв'язку з узагальненням. Коли абстрагують деяку властивість або відношення ряду об'єктів, тим самим створюється основа для їхнього об'єднання в єдиний клас. Стосовно індивідуальних ознак кожного з об'єктів, що входять у даний клас, ознака, яка поєднує їх, виступає як загальна. Абстрагування можна розглядати як перехід від почуттєвого сприйняття одиничних предметів до їхнього узагальненого відтворення в людському мисленні у формі абстракції – понять, категорій.
Операція узагальнення здійснюється як перехід від часткового або менш загального поняття або судження до більш загального поняття або судження. Наприклад, такі поняття, як “клен”, “липа”, “береза” і под., є первинними узагальненими (як і будь-яке поняття, яке “охоплює” загальні
риси певного класу предметів), від яких можна перейти до більш загального поняття – “листяне дерево”. Розширюючи клас предметів і узагальнюючи спільні властивості цього класу, можна постійно домагатися побудови все більш і більш широких понять, зокрема, у цьому випадку можна перейти до таких понять, як “дерево”, “рослина”, “живий організм”...
4.4.2. Порівняння
Про цей метод вже йшла мова в підрозділі 4.3.1. в зв'язку з вимірюванням як емпіричним методом. Однак порівняння використовується не тільки у зв'язку з вимірюванням. Порівняння – це логічна операція зіставлення між собою об'єктів пізнання з метою їхнього розрізнення або ототожнення за властивими їм ознакам. Порівняння з метою розрізнення застосовується тоді, коли необхідно встановити якісне розходження між об’єктами, що зіставляються, а порівняння з метою ототожнення лежить в основі умовиводу за аналогією, про яку піде мова нижче.
В науці порівняння виступає ще як порівняльне або порівняльно-історичний метод. Спочатку він виник у філології, літературознавстві, потім став успішно застосовуватися в правознавстві, соціології, історії, біології, психології, історії релігії, етнографії та інших галузях знання. Виникли цілі галузі знання, що користуються цим методом: порівняльна анатомія, порівняльна фізіологія, порівняльна психологія і под. Так, у порівняльній психології вивчення психіки здійснюється на основі порівняння психіки дорослої людини з розвитком психіки у дитини, а також тварин. В ході наукового порівняння співставляються не довільно обрані властивості і зв'язки, а істотні.
4.4.3. Аналіз і синтез
Аналіз – це поділ цілісного об'єкта на складові частини (сторони, ознаки, властивості або відносини) з метою їхнього всебічного вивчення. Синтез – це з'єднання раніше виділених частин (сторін, ознак, властивостей або відносин) об'єкта в єдине ціле.
Об'єктивною передумовою цих пізнавальних операцій є структурність матеріальних об'єктів, здатність їхніх елементів до перегрупування, об'єднання і роз'єднання. У природі, як відомо, відбуваються в принципі нескінченні процеси створення і руйнування: утворюються нові космічні об'єкти і руйнуються старі, розпадаються і відтворюються мікроелементи, відбуваються хімічні реакції асиміляції і дисиміляції. Інакше кажучи, будь-який процес зміни і розвитку припускає об'єднання або роз'єднання складових частин, що і є тією об'єктивною основою, на якій розвивається аналітико-синтетична діяльність людського
пізнання. Можливість такої діяльності перетворюється на дійсність через практику людини. Саме в практиці людина стикається з необхідністю поділяти і з'єднувати об'єкти.
Вже в первісну епоху, очищаючи дерева від суків, обробляючи туші тварин, розколюючи камені, створюючи перші знаряддя праці, примітивний одяг і житло, людина, власне кажучи, користувалась практичним аналізом і синтезом. Ці операція мільйони разів повторювалися в практиці, закріплювалися у свідомості людей і поступово перетворювалися в особливі прийоми мислення.
Правила наукового аналізу і синтезу вимагають, по-перше, точно розрізняти і фіксувати в однозначних термінах мови науки виділювані сторони досліджуваного об'єкта: по-друге, з'єднувати їх у цілісний образ адекватно структурі предмета пізнання; по-третє, не привносити в логічний образ таких елементів, властивостей і зв'язків, які не були виявлені в його реальному прообразі та суперечать його природі.
Аналіз і синтез є універсальними прийомами, які застосовуються на всіх етапах пізнання. Так, на емпіричному рівні дослідження практичні аналіз і синтез супроводжуються логічними. Наприклад, англійський фізик Уїльям Крукс(1832 – 1919) за допомогою ряду практичних операцій виявив деякі властивості катодних променів. Ввівши в трубку з розрідженим газом радіометр, він виявив його обертання і вирішив, що катодні промені мають механічну дію. Потім, помістивши на шляху катодних променів металевий хрестик, він побачив чітко позначену тінь на стінці трубки і зробив висновок про їхнє прямолінійне поширення. Нарешті, наблизивши магніт до тонкого пучка катодних променів, Крукс помітив зсув світлових плям, що вказувало на скривлення катодних променів магнітним полем і наявність у них заряду. Так єдине явище було розділено в експерименті на його окремі властивості. Підводячи підсумки результатам цього аналізу, Крукс синтезує всі ці властивості й доходить висновку, що вони властиві катодним променям одночасно. Внаслідок цього синтез послужив базою для розроблення теоретичних уявлень про катодні промені як потік електронів.
Аналіз і синтез застосовуються в нерозривному зв'язку з іншими загальнологічними прийомами: абстрагуванням, узагальненням, порівнянням та ін. Лише в повній їхній сукупності вдається розкрити закономірні зв'язки явищ і проникнути в сутність досліджуваних предметів.
4.4.4. Індукція
В процесі дослідження часто доводиться робити висновки про невідоме, опираючись на вже наявні знання. Переходячи від відомого до невідомого, можна використати знання про окремі факти, сходячи при
цьому до відкриття загальних принципів. Цей перехід здійснюється за допомогою індукції.
Індукція – це такий метод дослідження і спосіб міркування, у якому загальний висновок будується на основі часткових посилань. Цей метод широко використовується у всіх галузях наукового пізнання. Він відіграє важливу роль при побудові емпіричних знань і переході від емпіричного знання до теоретичного.
Основою індукції часто є вимірювання, експеримент і спостереження, у ході яких збираються окремі факти. Потім їх вивчають, аналізують, встановлюють загальні і повторювані риси ряду явищ, що входять у певний клас. На цій основі будують індуктивний умовивід, як посилання якого виступають судження про одиничні факти, об'єкти і явища із вказанням їхньої повторюваної ознаки і судження про клас, який включає в себе дані об'єкти і явища. Як висновок одержують судження, у якому ознака, виявлена в сукупності одиничних об'єктів, приписується всьому класу. Так, вивчаючи властивості води, спиртів, рідких масел, встановлюють, що всі вони мають властивість пружності. Знаючи, що вода, спирти, рідкі масла належать до класу рідин, роблять висновок, що рідини пружні.
Процес індуктивного міркування – це перехід від одиничного до загального. Його можна зобразися символічно. Позначимо через Рдеяку властивість, через а1, а2, …, аi (i = 1, 2, 3…)– предмети, через Р(аi)– те, що предмет аiмає властивість Р.Клас (множина) предметів аi, які мають властивість Р, позначимо через А, тобто аi∈ А.Знак ∈ означає належність аiдо класу А.Таким чином, процес індукції як перехід від багатьох частковостей до загального має такий вигляд:
Р(а1), Р(а2), … ├∀х Р(х).
Тут ├позначає висновок, а ∀ – логічний квантор загальності (∀х P(x) читається: “Для всіх xмає місце властивість Р”).
Індукція буває повною і неповною. Перша має місце в тому випадку, якщо число фактів Р(аi)ліворуч у формулі (*) скінченне або обмежене. Обмеженим, наприклад, є клас кривих другого порядку; можна перелічити хімічні елементи, що входять у клас металів; види тварин, що утворюють клас ссавців або плазунів; країни, що входять у Європейський союз і под. Повна індукція заснована на вивченні кожного з об'єктів, що входять у клас, і на знаходженні на цій основі їхніх загальних характеристик.
Неповною індукцією є такий прийом міркувань, у якому загальний висновок будується на основі вивчення обмеженого числа об'єктів якого-небудь певного класу. Іншими словами, хоча у формулі (*) клас Аі складається в принципі з нескінченного числа об'єктів аi, в дійсності досліджується (тобто береться за основу для наступної загальної множини елементів) а1, а2, …, аn.
Слід відзначити важливий аспект індукції – те, що вона дає ймовірне значення; висновки щодо індукції не завжди ведуть до успіху висновку.
4.4.5. Аналогія
Даним терміном позначають такий загальнологічний метод дослідження, при якому на основі подібності об'єктів за одними ознаками роблять висновок про їхню подібність за іншими. Наприклад, порівнюючи формули, що виражають закон всесвітнього тяжіння Ньютона і закон електростатичної взаємодії, відкритий французьким фізиком Шарлем Кулоном(1736 – 1806), можна дійти висновку, що, хоча вони належать до різних фізичних особливостей матеріальних тіл, однак за формою подібні. Іншими словами, метод аналогії заснований на порівнянні, про яке йшла мова раніше.
Аналогія – це логічна форма руху пізнання від часткового до часткового. Логічний перехід від уже відомого до невідомого за аналогією полягає у висновку про наявність деякої емпірично не зафіксованої ознаки в досліджуваного предмета за його подібністю з відомим предметом, у якого ця шукана ознака емпірично зафіксована. Отже, аналогією називається такий умовивід, де від подібності двох предметів в одних ознаках судять про їхню подібність також і у деякій іншій ознаці. Наприклад, у свій час методом аналогії на підставі подібності Землі із Сонцем за походженням (як небесних тіл однієї й тієї ж системи з тими самими хімічними елементами) прийшли до висновку про можливості існування на Землі хімічного елементу гелію, що до цього був відкритий на Сонці за допомогою спектрального аналізу. Висновок цей виправдався.
Ще один приклад. Нехай символ Р позначає властивості інтерференції, Q – дифракції, К – властивість “бути хвилею”. Через а позначимо таке фізичне явище, як звук, через b – світло. Фізикою давно було встановлено, що поширення звуку є хвильовим процесом (що можна позначити як К(а), який має властивість інтерференції Р(а) і дифракції Q(a). Також у фізиці (оптиці) були відкриті явища інтерференції світла (позначимо це через Р(b) і дифракції світла Q(b). Виникає питання про природу світла, що, до речі, був предметом довгих суперечок у розвитку фізики (докладніше про це див. [11] та ін.). Але в першому наближенні цю суперечку можна розв’язати, застосувавши метод аналогії, зіставивши (порівнявши) отриману до цього інформацію про властивості звуку і світла. Символічно останнє можна записати у вигляді