Научный метод

Что такое эмпирические научные основы?

То есть мы с вами разобрались, что любая научная теория имеет свой базис (теоретические основания), на котором она строится. Научные основы – это характерные струк­турные элементы знаний любой науки, не зависимо от того, является она фундаментальной или же прикладной.

Какие же бывают научные основы? В качестве примера предлагаю выделить несколько их видов, не претендуя на полноту их описания.

В первую очередь – эмпирические основы. Это та экспериментальная база, которая и побуждает любого исследователя искать теорию, которая научно описала бы интересные и необычные факты, которые не могут быть объяснены в рамках уже существующих теорий. Эмпирические основы должны иметь возможность воспроизводства в эксперименте, иначе они не могут быть восприняты научным сообществом в качестве доказательной базы.

Известным примером из этой «оперы» является «чайник Рассела». Он писал: «Если бы я стал утверждать, что между Землей и Марсом вокруг Солнца по эллиптической орбите вращается фарфоровый чайник, никто не смог бы опровергнуть моё утверждение, добавь я предусмотрительно, что чайник слишком мал, чтобы обнаружить его даже при помощи самых мощных телескопов». Поэтому эмпирическая основа очень важна в качестве доказательной базы исследования. Думаю, когда-нибудь в честь ученого этот чайник все же будет запущен в космосе по данной орбите.

Критика

Во второй половине 20-го столетия некоторые постпозитивисты предприняли попытку использовать ряд научных критериев непосредственно к самой дисциплине на примере исторических сведений реальных открытий. В результате возникло критическое мнение. Постпозитивисты указывали на расхождения между методологией и действительным развитием идей в науке. Они считают, что данное обстоятельство свидетельствует об отсутствии абсолютно формализированного и достоверного приема, приводящего к более истинному пониманию, а также об однозначной связи принципов фальсификации/верификации.

Философские основания[править]

Имеются иные школы «критики науки», рассматривающие науку критически с экономических позиций, либо концентрирующие внимание на научном языке (лингвистические подходы анализа науки), но они носят более академический характер и их критика в меньшей мере попадает к сути дела

Проблема солипсизмаправить

С целью продемонстрировать то состояние вещей, что научный метод является лучшим источником знаний, необходимо принять во внимание две важные аксиомы. Первая состоит в том, что «некоторые идеи более ошибочны, чем другие», и вторая — в том, что «наш чувственный опыт неким образом связан с некоторого рода внешней реальностью»

Конкретнее, научный метод предполагает верность этих аксиом, поскольку нет доступных оснований либо данных утверждать обратное. Эти основания отчасти являют собой замкнутый круг, но они приводят к внутренней согласованности науки. Если согласиться с солиптическими предположениями о характере реальности, научный метод тотчас же выпадает как путь к знаниям.

Специфика развития

Наиболее существенный вклад в разработку методологии науки внесли Платон, Аристотель, Бэкон, Декарт, Кант, Гегель и другие классики философии. В то же время в работах этих авторов методология науки представала в обобщенном и слабо различенном виде, совпадая с исследованием общей идеи научности и её базовых принципов. Начала не просто теории познания, ни именно научного метода заложили стоики, которые первыми осознали его суть: ничего не принимать на веру, что постоянно искать истину и сомневаться в «очевидном»

Стоики также первыми осознали важность проблемы критерия истины и сочли сочли верным подход, когда истина заключается именно в соответствии мышления и действительности.

Аристотель и Бэкон классифицируют научное знание и предлагают два основных метода получения достоверной информации о природе и человеке: логико-дедуктивный и экспериментально-индуктивный. И.Кант разрабатывает общие границы познавательных способностей, а Шеллинг и Гегель пытаются создать универсальную систему научного знания. Данные исследования имели более отвлеченный характер, в силу того, что наука не играла вплоть до сер. XVIII — н. XIX какой-либо существенной практической роли в социальной жизни.

Вместе с прогрессом общественных отношений и выдвижением технологической сферы и промышленного производства на передний план в социуме наука приобретает большое значение в отношении разработок новых технологий и рациональных принципов упорядочивания форм производственной деятельности. Обретают реальный смысл так же и теоретические исследования в области методологии науки. В работах Конта, Спенсера, Дюркгейма и других авторов разрабатываются уже не просто принципы общенаучного знания, но конкретные варианты методов научно-познавательной деятельности, причем во многом ориентированной на мир социальных связей и отношений.

Особое значение в становлении методологии науки имели исследования Буля, Фреге, Пирса в области логико-математического знания. Эти авторы заложили основы формализации норм и процедур мыследеятельности, тем самым раскрыв пространство формализации и математизации логического знания и позволив использовать логико-методологические наработки естествознания в гуманитарных науках.

Не меньшее значение имело становление электродинамики, релятивистской и квантовой механики, поставивших под вопрос основы классической физики Ньютона. Открытия Фарадея, Максвелла, Эйнштейна, Планка и других ученых позволили не только внести ясность в природу некоторых фундаментальных явлений и процессов (электричество, свет и др.), но повлияли на область методических установок науки в целом. В частности, развитие квантово-релятивистской механики привело к возобладанию сугубо математических подходов к выдвижению и обоснованию теоретических положений. Такие положения служили уже не просто целям обобщения групп экспериментальных данных наблюдения, но выступали самостоятельными регулятивами научно-познавательного процесса. Выдвижение сугубо умозрительных конструкций стало признаваться равноправным участником научного исследования наряду с наблюдением и экспериментом и зачастую даже более предпочтительным, поскольку позволяло сокращать время между выдвижением теории, её разработкой и проверкой на практике.

Все это привело к бурному прогрессу науки в XX веке, превращению её из сугубо познавательного интереса любителей «чистой истины» в сферу профессиональных отношений.

Элементы научного метода

Теории

Основная статья: Теория

Тео́рия (др.-греч. θεωρία «рассмотрение, исследование») — система знаний, обладающая предсказательной силой в отношении какого-либо явления. Теории формулируются, разрабатываются и проверяются в соответствии с научным методом.

Стандартный метод проверки теорий — прямая экспериментальная проверка («эксперимент — критерий истины»). Однако часто теорию нельзя проверить прямым экспериментом (например, теорию о возникновении жизни на Земле), либо такая проверка слишком сложна или затратна (макроэкономические и социальные теории), и поэтому теории часто проверяются не прямым экспериментом, а по наличию предсказательной силы — то есть если из неё следуют неизвестные/незамеченные ранее события, и при пристальном наблюдении эти события обнаруживаются, то предсказательная сила присутствует.

Гипотезы

Основная статья: Гипотеза

Гипо́теза (от др.-греч. ὑπόθεσις — «основание», «предположение») — недоказанное утверждение, предположение или догадка.

Как правило, гипотеза высказывается на основе ряда подтверждающих её наблюдений (примеров) и поэтому выглядит правдоподобно. Гипотезу впоследствии или доказывают, превращая её в установленный факт (см. теорема, теория), или же опровергают (например, указывая контрпример), переводя в разряд ложных утверждений.

Недоказанная и неопровергнутая гипотеза называется открытой проблемой.

Научные законы

Основная статья: Закон (наука)

Зако́н — вербальное и/или математически сформулированное утверждение, которое описывает соотношения, связи между различными научными понятиями, предложенное в качестве объяснения фактов и признанное на данном этапе научным сообществом согласующимся с экспериментальными данными. Непроверенное научное утверждение называют гипотезой.

Научное моделирование

Основные статьи: Моделирование и Математическая модель

Моделирование — это изучение объекта посредством моделей с переносом полученных знаний на оригинал. Предметное моделирование — создание моделей уменьшенных копий с определёнными свойствами, дублирующими оригинальные. Мысленное моделирование — с использованием мысленных образов. Знаковое или символическое — представляет собой использование формул, чертежей. Компьютерное — компьютер является и средством, и объектом изучения, моделью является компьютерная программа.

Построение математической модели позволяет систематизировать существующие данные и сформулировать прогнозы, необходимые для поиска новых. Ярким примером этого является таблица Менделеева, по которой было прогнозировано существование множества ранее неизвестных элементов.

Полученные из свойств математической модели прогнозы проверяются экспериментом или сбором новых фактов.

Эксперименты

Основная статья: Эксперимент

Экспериме́нт (от лат. experimentum — проба, опыт) в научном методе — набор действий и наблюдений, выполняемых для проверки (истинности или ложности) гипотезы или научного исследования причинных связей между феноменами. Эксперимент является краеугольным камнем эмпирического подхода к знанию. Критерий Поппера выдвигает в качестве главного отличия научной теории от псевдонаучной возможность постановки эксперимента, прежде всего такого, который может дать опровергающий эту теорию результат.
Одно из главных требований к эксперименту — его воспроизводимость.

Эксперимент делится на следующие этапы:

• Сбор информации;
• Анализ;
• Выработка гипотезы, чтобы объяснить явление;
• Разработка теории, объясняющей феномен, основанный на предположениях, в более широком плане.

Научные исследования

Основная статья: Научное исследование

Научное исследование — процесс изучения результатов наблюдений, экспериментов, концептуализации и проверки теории, связанный с получением научных знаний.

Виды исследований:

• Фундаментальное исследование, предпринятое главным образом, чтобы производить новые знания независимо от перспектив применения.
• Прикладное исследование.

Наблюдения

Основная статья: Наблюдение (наука)

Наблюдение — это целенаправленный процесс восприятия предметов действительности, результаты которого фиксируются в описании. Для получения значимых результатов необходимо многократное наблюдение.

Виды:

• непосредственное наблюдение, которое осуществляется без применения технических средств;
• опосредованное наблюдение — с использованием технических устройств.

Измерения

Основная статья: Измерение

Измерение — это определение количественных значений свойств объекта с использованием специальных технических устройств и единиц измерения.

Гипотезы, модели, научная теория и законы

В методах научного познания слова «гипотеза», «модель», «теория» и «закон» имеют разную коннотацию по отношению к стадиям принятия знаний о явлениях.

Гипотеза

Гипотеза – ограниченное заявление относительно причины и следствия в конкретных ситуациях. Это относится к состоянию знаний до экспериментальной работы и возможно даже до предсказания новых явлений.

Пример из повседневной жизни, предположим автомобиль не запускается. Можно сказать «автомобиль не запускается потому, что аккумулятор разряжен». Это первая гипотеза. Затем можно проверить светят ли фары или проворачивается ли стартером двигатель. Фактически можно проверить напряжение на клеммах аккумулятора. Если обнаруживается, что аккумулятор заряжен, может возникнуть еще одна гипотеза – «стартер не работает» и так далее.

Модель в методах познания

Слово модель в методах познания предназначено для ситуаций, когда известно, что гипотеза имеет хотя бы ограниченную действительность. Часто цитируется, что примером этого является модель атома, по аналогии с солнечной системой, когда электроны двигаются в круговой орбите вокруг ядра.

Научная теория

Научная теория представляет связанные с ней гипотезы, которые подтверждаются посредством повторных экспериментальных тестов.

Научная теория часто сформулирована с точки зрения нескольких концепций и уравнений, которые коррелируют с «законами природы», предлагая их универсальную применимость.

Научная теория отвергается сложно, существуют принципы науки. Сначала предполагается, что новые открытия вписываются в существующие теоретические основы. Когда после неоднократных экспериментальных испытаний новое явление не подтверждается, ученые только тогда серьезно рассматривают снова вопрос теории и пытаются изменить её. Действительность которая соответствует научной теории, как представляющая реальность физического мира подразумевает по выражению что «это только теория». Конечно, изменения в научной мысли и теории иногда совершают революцию во взгляде на мир.

Закон в науке

Примером является закон Гука: деформация, возникающая в упругом теле пропорциональна приложенной к этому телу силе. Известно, что этот закон действует только для небольшого количества растяжения. «Закон» завершается неудачей, когда происходит растяжение за пределами предела упругости – тело разрывается. Этот принцип, однако, приводит к прогнозированию простого гармонического движения и, как закон универсален в чрезвычайно широком спектре применения.

Что называют теоретическими основами и научно-методическими основами исследования?

Теоретические основы определяются некоторыми авторами как «сборная солянка», которая включает в себя как исходные эмпирические, так и исходные теоретические основы данной предметной области, так как теория не может существовать в отрыве от практики.

Так же некоторые исследователи включают в них и научно-методические основы. Согласно одной из общепринятых научных позиций, научно-методические основы науки включают в себя два элемента:

1) научно-методический аппарат науки,

2) методологические основы данной науки.

Воспользуемся еще раз словарем для разъяснения приведенных данных: «Научно-методический аппарат – часть теории в виде арсенала процедурных знаний, основными элементами которых являются методы, алгоритмы, методики, имитационные модели, технологии решения научных и практических задач. Методологические основы предметной науки объединяют в своём составе методы научного обоснования конкретных элементов научно-методического аппарата и сами обоснования».

Социологические методы

Как уже было указанно ранее, основой социологической методологии являются методы эмпирической направленности. То есть те, при помощи которых разрабатываются теоретические знания. При помощи социологических методов выводятся теоретические и количественные концепции. Каждый из этих видов появляется благодаря использованию отдельно взятых способов изучения. Можно выделить ряд наиболее стандартных, а точнее, популярных методов изучения, используемых на сегодняшний день:

1. Наблюдение – это наиболее классический метод, встречаемый в большом количестве наук. С его помощью можно фиксировать информацию путем визуализации. Существует множество способов наблюдения в зависимости от информированности объекта, цели осуществления метода, ракурса изучения социальной группы и т. п.

2. Что касается эксперимента, то тут информация добывается с помощью введения какого-либо индикатора в определенную среду с целью дальнейшего наблюдения за процессом его изменения. На сегодняшний день эксперимент — это один из наиболее эффективных методов познания в любой существующей науке.

3. Многие социальные явления становятся понятны после проведения опроса отдельно взятой социальной группы. Данная процедура может производиться как в устной, так и в письменной форме. На сегодняшний день опрос является одним из наиболее эффективных способов в науке социологии.

4. Анализ документов – это целая совокупность методов, включающая в себя изучение прессы, картин, печати, СМИ и т. п. Таким образом, методология анализа имеет свою систему, а также позволяет выводить определенные социологические закономерности на основе тенденций, которые царят в обществе в пределах определенных временных рамок.

Когда можно писать в своей работе не научно-методические, а научно-методологические основы исследования?

Если наука, в которой выполняется исследование, является методологической, то и научно-методический ап­парат такой науки может быть назван научно-ме­тодологическим. То есть если в вашей науке развита система принципов и подходов исследовательской деятельности, на которые опирается исследователь в ходе получения и разработки знаний в рамках конкретной дисциплины или системы научных дисциплин, то смело можете говорить о научно-методологических основах вашего исследования, поскольку в вашей науке все это давно существует, общепринято и может быть реализовано в качестве инструмента, доступного для вас в рамках вашего исследования.

Но при этом, вы не должны говорить только об одном перечне методов, применяемых в вашем исследовании, разумеется, научно-методологические основы – это не просто набор и не перечень методов исследования!

История

Отдельные части научного метода применялись ещё философами древней Греции. Ими были разработаны правила логики и принципы ведения спора. При этом выводам, полученным в результате рассуждений, отдавалось предпочтение по сравнению с наблюдаемой практикой.

Эту парадигму изменили стоики, которые заложили начала научного метода: «очевидное» не является истиной автоматически, следует постоянно искать истину и сомневаться в «очевидном». При этом для познания недостаточно теоретических рассуждений, нечто считается истинным лишь посредством практического доказательства существования явления

Именно стоики первыми обратили внимание на важность проблемы критерия истины и указали на неочевидность критерия истины как наблюдения: теоретические рассуждения должны подтверждаться практикой, истина заключается именно в соответствии мышления и действительности

Сейчас этот процесс в научной методологии называется построением моделей действительности.

Наглядным примером проблемы критерия истины является утверждение, что быстроногий Ахиллес никогда не догонит черепаху. Элеат Зенон здесь по сути применяет научный метод: не веря в «очевидное», он рассуждает и находит противоречия в моделях как непрерывности, так и дискретности пространства и времени. Киник Диоген, согласно Сексту Эмпирику, пытался «опровергуть» Зенона, просто начав ходить перед ним в ответ на «движения нет» (апория «Стрела») — но это именно непонимание сути апории. Зенон не отрицал факт возможности движения, а указывал на невозможность непротиворечиво его мыслить. По этому поводу Гегель указал, что доводы невозможно опровергнуть демонстрацией, их надо опровергать контрдоводами. Эта история наглядно показывает отличие научного мышления, научного метода, применённого Зеноном (построение модели и проверка её на соответствие действительности) и обыденного «здравого смысла» Диогена.

Вершиной развития логики высказываний стала софистика. Однако целью софистов была не столько истина, сколько победа в судебных процессах, где формализм превышал любой другой подход.

Сократ создал сократический метод ведения спора. В противовес софистам, которые пытались навязать и доказать свою точку зрения, Сократ пытался наводящими вопросами заставить оппонента самостоятельно прийти к новым выводам и изменить свои первоначальные взгляды. Сократ считал свой метод искусством извлекать скрытое в каждом человеке знание с помощью наводящих вопросов. Ему приписывают высказывание о том, что в споре рождается истина.

В XX веке была сформулирована гипотетически-дедуктивная модель научного метода, состоящая в последовательном применении следующих шагов:

1. : Рассмотрите проблему и попытайтесь осмыслить её. Найдите известные ранее объяснения. Если это новая для вас проблема, переходите к шагу 2.
2. : Если ничего из известного не подходит, попробуйте сформулировать объяснение, изложите его кому-то другому или в своих записях.
3. : Если предположение (шаг 2) истинно, какие из него следствия, выводы, прогнозы можно сделать по правилам логики?
4. : Найдите факты, противоречащие каждому из этих выводов, с тем чтобы опровергнуть гипотезу (шаг 2) (см. фальсифицируемость). Использование выводов (шаг 3) в качестве доказательств гипотезы (шаг 2) является логической ошибкой. Эта ошибка называется «подтверждение следствием» (англ. Affirming the consequent, греч. Επιβεβαίωση του επομένου)

Около тысячи лет назад Ибн ал-Хайсам продемонстрировал важность 1-го и 4-го шагов. Галилей в трактате «Беседы и математические обоснования двух новых наук, касающихся механики и законов падения» (1638) также показал важность 4-го шага (называемого также эксперимент)

Шаги метода можно выполнять по порядку — 1, 2, 3, 4. Если по итогам шага 4 выводы из шага 3 выдержали проверку, можно продолжить и перейти снова к 3-му, затем 4-му, 1-му и так далее шагам. Но если итоги проверки из шага 4 показали ложность прогнозов из шага 3, следует вернуться к шагу 2 и попытаться сформулировать новую гипотезу («новый шаг 2»), на шаге 3 обосновать на основе гипотезы новые предположения («новый шаг 3»), проверить их на шаге 4 и так далее.

Следует заметить, что если следовать критерию Поппера, то при учёте полной группы событий и невозможности всеобъемлющего восприятия действительности, научный метод никогда не сможет абсолютно верифицировать (доказать истинность) гипотезы (шаг 2); возможно лишь опровергнуть гипотезу — доказать её ложность.

Классическая структура учения

Научная методология имеет своеобразную и достаточно сложную структуру, наполненную различными элементами. Все учение состоит из разных теоретических и практических способов осмысления научного предмета. Классическая структура методологии содержит в себе всего два основных элемента. Каждый из них характеризует определенную сторону «разработки» научного предмета. Проще говоря, классическая структура основана на практической и теоретической стороне проявления методологии в виде целостного учения. Отсюда можно выделить следующие элементы:

1. Гносеологию, или же теоретическую часть учения. Её основной целью являются научные концепции, которые возникают лишь при логической разработке предмета. Гносеология отвечает не просто за знания, но и за их переработку с целью «взыскания» рационального зерна. Данный элемент напрямую связан с самой научной отраслью.

2. Второй элемент имеет практическое значение. Тут уже нет специфических теорем и концепций. Основой является алгоритм, совокупность способов достижения практической цели. Именно благодаря второму элементу теоретические знания могут реализоваться в реальном полисе благодаря принципам практического применения, которые появляются в целом комплексе фактических действий.

Однако научная методология также подвержена иным способам структурирования, что говорит о важности данного учения