Структура естественно-научного познания

Структура естественно-научного познания. Большую роль в научном познании играет научный метод. Чтобы понять, что такое научный метод, рассмотрим сначала, что такое метод вообще. В широком смысле метод — это способ организации средств (инструментов, приемов, операций и др.) теоретической и практической деятельности.

Любое разумное действие подчиняется определенным регулятивным принципам, от выбора которых существенно зависит результат деятельности. Метод оптимизирует деятельность человека, вооружает его наиболее рациональными способами ее организации. Понятие метода тесно связано с понятием методологии. Методология — это наука о закономерностях, которым подчиняется метод деятельности, о происхождении, сущности методов, их эффективности.

Методология призвана выработать принципы создания наиболее совершенных методов в каждой форме деятельности. Научное познание — это особая форма человеческой деятельности. Как каждая деятельность, познание также опирается на определенный набор средств деятельности, средств познания. Научный метод — это способ организации средств познания (приборов, инструментов, приемов, предметных и теоретических операций и др.) для достижения научной истины, система регулятивных принципов познавательной деятельности.

Научный метод рационализирует и оптимизирует научное познание. По словам одного из основоположников методологии естествознания Ф. Бэкона, научный метод подобен фонарю, освещающему дорогу бредущему в темноте путнику. Объясняя значение научного метода, Бэкон любил приводить еще один афоризм: даже хромой, идущий по дороге, опережает того, кто бежит без дороги. Только верный метод может привести к получению истинного знания, подлинной картины познаваемого предмета.

Научный метод выступает и как форма опосредования познания и практики. Метод объединяет теорию и практику, поскольку аккумулирует обобщенный практикой исторический опыт познания мира. Именно этот опыт придает методу способность направлять, ориентировать процесс познания. В естествознании исторически сложилось и в настоящее время применяется много научных методов познания: наблюдение, эксперимент, индукция, дедукция, анализ, синтез, формализация, измерение, сравнение, идеализация, моделирование, аксиоматизация, гипотетико-дедуктивный метод, метод математической гипотезы, генетический метод и др. Обычно методы подразделяют на эмпирические и теоретические в соответствии с двумя основными уровнями научного познания.

В структуре естественнонаучного познания четко выделяются два уровня познавательной деятельности — эмпирический и теоретический, каждый из которых характеризуется особенными формами организации научного знания и его методами.

К эмпирическому уровню относятся приемы, методы и формы познания, связанные с непосредственным отражением объекта, материально-чувственным взаимодействием с ним человека. На этом уровне происходят накопление, фиксация, группировка и обобщение исходного материала для построения опосредованного теоретического знания. К эмпирическому уровню относят такие методы, как наблюдение, различные формы экспериментирования, предметное моделирование, описание полученных результатов, измерение и др. На эмпирическом уровне познания складываются основные формы знания — научный факт и закон.

Закон — высшая цель эмпирического уровня познания — является результатом мыслительной деятельности по обобщению, группировке, систематизации фактов, в которой применяются различные приемы мышления (аналитические и синтетические, индуктивные и дедуктивные и пр.). Закон отражает устойчивое, повторяющееся в явлении. Если на эмпирическом уровне познания законы объекта выделяются и констатируются, то на теоретическом уровне они объясняются.

Мало сформулировать законы объекта, надо показать, что именно эти, а не какие-либо другие законы должны характеризовать данный объект. Такая задача и решается на теоретическом уровне познания. К теоретическому уровню относятся все те формы, методы и способы организации знания, которые характеризуются той или иной степенью опосредованности и обеспечивают создание, построение и разработку научной теории (логически организованного знания о законах, необходимых связях и отношениях предметной области данной науки). Сюда относятся теория и такие ее элементы и составные части, как научные абстракции, идеализации и мысленные модели; научная идея и гипотеза; различные методы оперирования с научными абстракциями и построения теорий, логические средства организации знания и т.д. Теория — это высшая форма познания.

Естественно-научные теории нацелены на описание некой целостной предметной области, объяснение и систематизацию эмпирически выявленных ее закономерностей и предсказание новых закономерностей.

Теория обладает особым достоинством — возможностью получать знание об объекте, не вступая с ним в непосредственный чувственный контакт. В структуру научной теории входят идеальные объекты, исходные понятия, принципы и законы, правила логического вывода. Существуют разные типы научных теорий: фундаментальные, прикладные, частные, феноменологические и др. В становлении теории большую роль играет выдвижение научной идеи, в которой высказывается предварительное и абстрактное представление о возможном содержании сущности предметной области теории. Затем формулируются гипотезы, в которых это абстрактное представление конкретизируется в ряде четких принципов.

Следующий этап становления теории — эмпирическая проверка гипотез и обоснование той из них, которая больше всего соответствует эмпирическим данным. Только после этого можно говорить о перерастании удачной гипотезы в научную теорию. Создание теории — высшая и конечная цель фундаментальной науки, реализация которой требует максимального напряжения и высшего взлета творческих сил ученого.

Являясь результатом многократного обобщения знания и абстрагирования действительности, теория находится в очень непростых отношениях со своим объектом. Современные теории в физико-математическом естествознании являются абстрактными и формализованными конструкциями, связи которых с реальными объектами проследить очень сложно. Поэтому любая такая теория должна дополняться логико-гносеологической процедурой, обратной абстрагированию, — процедурой интерпретации.

Важным компонентом научной деятельности являются методологические установки познания. Наиболее общие методологические принципы в каждой науке называются методологическими установками данной науки. Они выполняют функцию регулятивной основы познавательной деятельности, направляют, ориентируют и контролируют построение эмпирических обобщений и теоретических схем. По своему содержанию методологические установки — это система представлений об общих свойствах объекта познания, процесса исследования этого объекта и о том, каким (по форме) должен быть результат исследования.

В ходе исторического развития любой науки рано или поздно изменяется объект ее познания, а значит, в определенной степени изменяется и процесс познания. Поэтому система методологических установок характеризует конкретно-исторические особенности естественно-научного познания. Методологические установки соединяют познавательный и ценностный аспекты познания. Через методологические установки познания каждая наука включается в систему культуры в целом.

Та естественная наука, методологические установки которой в данную историческую эпоху являются типичными и определяющими для всех остальных естественных наук, становится лидером естествознания. Начиная с XVII в. долгое время лидером естествознания выступала физика. В конце XX в. эта роль перешла к биологии. Методологические установки являются составной частью ядра, основания конкретно-исторического способа познания.

Кроме того, понятие «методологические установки познания» теснейшим образом связано с понятием «научная картина мира». Та часть содержания методологических установок познания, которая связана с характеристикой общих черт предмета познания данной науки, является одним из истоков научной картины мира. Что такое «научная картина мира»? Научная картина мира — это целостная система представлений об общих свойствах и закономерностях природы, возникающая в результате обобщения и синтеза основных естественно-научных понятий, принципов, методологических установок.

Различают общенаучную картину мира, картины мира наук, близких по предмету исследования (например, естественно-научная картина мира), картины мира отдельных наук (физическая, астрономическая, биологическая и др.). В структуре научной картины мира можно выделить два главных компонента — понятийный и чувственно- образный. Понятийный представлен философскими категориями (материя, движение, пространство, время и др.) и принципами (материального единства мира, всеобщей связи и взаимообусловленности явлений, детерминизма и др.), общенаучными понятиями и законами (например, закон сохранения и превращения энергии), а также фундаментальными понятиями отдельных наук (поле, вещество, Вселенная, биологический вид, популяция и др.). Чувственно-образный компонент научной картины мира — это совокупность наглядных представлений о тех или иных объектах и их свойствах (например, планетарная модель атома, образ Метагалактики в виде расширяющейся сферы и др.). Главное отличие научной картины мира от ненаучных картин мира (например, религиозной) состоит в том, что научная картина мира строится на основе определенной доказанной и обоснованной фундаментальной научной теории.

Вместе с тем научная картина мира как форма систематизации знания отличается от научной теории.

Если научная картина мира отражает объект, отвлекаясь от процесса получения знания, то научная теория содержит в себе не только знания об объекте, но и логические средства проверки их истинности.

Научная картина мира играет эвристическую роль в процессе построения частных научных теорий. Понятия «наука», «отдельная отрасль науки», «отдельная наука» достаточно общие и абстрактные. Конкретный анализ исторического развития и функционирования научного познания предполагает введение понятия способа познания. Способ познания — это исторически определенная и целостная система (эмпирических и теоретических) средств исследовательской деятельности, призванная отражать содержание определенного целостного «среза» объективной реальности (предмета, объекта познания). Основные компоненты способа познания: фундаментальная теория (принципы, правила логического вывода и доказательства, совокупность выведенных следствий, утверждений и др.), массив эмпирических данных (фактов, закономерностей), которые должны быть обобщены теорией; идеалы, ценности, методы познания; система методологических установок познания в данной науке.

Основанием, ядром способа познания выступают принципы фундаментальной теории в единстве с методологическими установками познания.

История каждой отдельной науки (физики, астрономии, биологии и т.п.) может быть представлена как история формирования, эволюционного развития и революционной смены ее конкретно-исторических способов познания. В истории естествознания четко выделяются эволюционные и революционные периоды развития.

К великим научным революциям можно причислить коперниканскую революцию, ньютонианскую революцию, дарвиновскую революцию, революцию в естествознании на рубеже XIX—XX вв. Революции в естествознании связаны с изменениями способов познания. Научная революция — это закономерный и периодически повторяющийся в истории науки процесс качественного перехода от одного способа познания к другому, отражающему более глубинные связи и отношения природы. В ходе научной революции происходит выделение качественно нового типа объектов, резко изменяется система методологических установок познания, идеалов познания, критериев оценки результатов познания, критикуются старые и утверждаются новые ценности познания.

Научная революция имеет свою структуру, основные этапы развития. Первый этап научной революции — формирование непосредственных предпосылок (эмпирических, теоретических, ценностных) нового способа познания в недрах старого. Оно осуществляется в русле образования и попыток разрешения некоторой проблемной ситуации в науке.

Такая проблемная ситуация развивается от осознания потребности в новом способе познания до формирования идеи о содержании его основания. Второй этап нацелен на непосредственное развитие оснований нового способа познания. Он начинается с выдвижения идеи (т.е. с того, чем заканчивается первый этап), продолжается ее развитием вплоть до формулирования принципов фундаментальной теории и завершается выработкой методологических установок познания. Третий этап научной революции — утверждение качественно нового способа познания.

При этом старый, исходный способ познания превращается в подчиненный момент нового способа познания. В реальной практике научного познания на данном этапе осуществляются проверка, применение, подтверждение новой фундаментальной теории, уточнение ее соответствия предшествующему теоретическому знанию и данным нового эмпирического базиса, а также новым методологическим установкам познания. Этапом утверждения оснований нового способа познания, превращения его в устойчивую стабильную целостность завершается период научной революции и начинается период эволюционного развития науки.

В эволюционный период развития наука опирается на сложившийся в ходе научной революции новый способ познания (парадигму, фундаментальную теорию), основания которого принимаются учеными без существенной критики как новый и действенный инструмент познания.