Структура научного познания. Эмпирический и теоретический уровни. Возникновение проблем в процессе научного познания, постановка гипотез и создание теории

Научные знания — основной продукт научной деятельности, имеющий сложную структуру. Обычно выделяют два уровня научных знаний (эмпирический и теоретический) и основания науки. Наличие эмпирического и теоретического уровней является одной из важнейших особенностей научного познания. Это различение имеет своим основанием неодинаковость, во-первых, предметов познания, во-вторых, способов (методов) самой познавательной активности и, в-третьих, характера достигаемых результатов.

Эмпирический (опытный) уровень базируется на непосредственном взаимодействии исследователя с изучаемым объектом. На этом уровне происходит сбор материалов для дальнейших исследований. Задачей эмпирического познания является описание наблюдаемых в непосредственно чувственном опыте сторон и связей объектов в языке данной науки. Такое описание называется научным фактом. Научный факт — это не просто фрагмент реальности, как в обыденном понимании. Это зафиксированное знание о фрагменте реальности, достоверность которого доказана. Фиксация фактического материала происходит путем описания явления и измерения его характеристик, благодаря чему определяются внешние признаки явлений. Путем обобщения и систематизации фактов выявляются эмпирические закономерности.

Таким образом, на эмпирическом уровне предметная область представлена вначале посредством данных экспериментов наблюдений, которые неявно выделяют из множества связей и отношений действительности те связи, которые являются предметом исследования. Затем эти же связи фиксирует эмпирическая схема посредством фактофиксирующих высказываний.

На этом уровне познания осуществляются сбор, накопление, классификация, обобщение фактов. Для этого используются такие методы познания, как целенаправленное наблюдение, эксперимент и индуктивное обобщение. Поэтому средства эмпирического исследования необходимо включают в себя приборы, приборные установки и другие средства реального наблюдения и эксперимента.

Теоретическое познание — это сущностное познание, осуществляемое на уровне абстракций, здесь орудием исследования выступают понятия, категории, законы, гипотезы и т. д. Задачей теоретического уровня познания является объяснение научных фактов, благодаря чему открываются универсальные внутренние связи явлений и процессов. Помимо специфических теоретических методов (идеализация, абстрагирование, мысленный эксперимент) здесь активно используются творческое воображение, сознательно и подсознательно накопленная информация, интуиция и огромное напряжение ума ученого (коллектива ученых). Структурными компонентами теоретического уровня научного познания являются проблема, гипотеза и теория.

Проблема — это вопрос, возникающий в ходе познания. Он возникает благодаря выявленному противоречию в знаниях или благодаря возникновению новых фактов. Гипотеза — это научное предположение, опирающееся на факты, выраженное в форме суждения, или системы взаимосвязанных суждений, о причине, механизме изучаемых явлений. Гипотеза является вероятностным суждением, поскольку истинность ее не определена. В ходе доказательства одни из них становятся истинными теориями, другие видоизменяются, уточняются, третьи отбрасываются. Выдвижение новой гипотезы базируется на результатах проверки прежней.

Теория — целостное отображение закономерных свойств и существенных связей определенной области действительности. Любая теория является развивающейся системой и включает в себя элементы заблуждения. По К. Попперу, теория должна удовлетворять двум требованиям:

— быть непротиворечивой;

— быть фальсифицируемой (опровергаемой), поскольку любое знание неполно и имеет точки роста.

Выделяют следующие основные элементы структуры теории:

1. Исходные основания — фундаментальные понятия, принципы, законы, уравнения, аксиомы и т. п.
2. Идеализированный объект — абстрактная модель существенных свойств и связей изучаемых предметов. Он выступает не только как мысленная модель определенного фрагмента реальности, но и содержит в себе конкретную программу исследования, которая реализуется в построении теории.
3. Логика теории— совокупность определенных правил и способов доказательства.
4. Философские установки, социокультурные и ценностные факторы.
5. Совокупность законов и утверждений, выведенных в качестве следствий из основоположений данной теории в соответствии с конкретными принципами.

Ключевым элементом теории является закон. Он отражает существенные, необходимые и повторяющиеся связи между явлениями. Любой закон всегда должен соотноситься с конкретными условиями своего действия.

Многообразию типов идеализированных объектов соответствует и многообразие видов теорий, которые могут быть классифицированы по разным критериям. К примеру, выделяют следующие виды теорий: описательные, математические, дедуктивные и индуктивные, формальные и содержательные, объясняющие и описывающие (феноменологические) и т. д.

Эмпирический и теоретический уровни научного познания взаимосвязаны между собой. Исторически эмпирическое знание предшествовало теоретическому, поэтому, как правило, толчок к развитию теории дает опыт, но не всегда опыт и теория однозначно следуют друг за другом. Иногда познание начинается с теоретически формулируемой проблемы. Кроме того, опыт всегда конструируется при помощи теории (начальный пункт науки — не голые факты, а теоретические схемы). В условиях эксперимента каждый шаг планируется теорией. Взаимосвязь этих уровней проявляется также в том, что эмпирическое исследование, выявляя все новые данные наблюдения и эксперимента, ставит перед теоретическим мышлением каждый раз новые задачи, стимулируя его к дальнейшему совершенствованию. Обогащающееся теоретическое знание в свою очередь ставит перед наблюдением и экспериментом, эмпирией вообще все более сложные задачи.

Основания науки обеспечивают единство знания и задают ему ориентиры. В них можно выделить три блока.

Идеалы и нормы научного познания определяют пути научного поиска и дают оценку его результатов. Среди них выявляются: а) собственно познавательные установки, которые регулируют научный процесс; б) социальные нормативы, которые фиксируют роль науки и ее ценность для общественной жизни. И те и другие исторически изменчивы. Эти два аспекта идеалов и норм науки соответствуют двум аспектам ее функционирования: как познавательной деятельности и как социального института.

Познавательные установки науки имеют сложную организацию. В их системе выделяют следующие нормы: 1) нормы объяснения и описания, 2) нормы доказательности и обоснованности знания, 3) нормы построения и организации знаний. В совокупности они образуют своеобразную схему метода исследовательской деятельности, обеспечивающую освоение объектов определенного типа.

В качестве основных социальных нормативов науки выделяют бескорыстный поиск и отстаивание истины, добросовестное обоснование утверждений, открытость для критики, свободу творчества, социальную ответственность ученого. Нормы научно-познавательной деятельности выполняют двоякую роль. Во-первых, следование им гарантирует получение достоверного результата. Во-вторых, они выступают как форма социального контроля в рамках научного сообщества. Современное научное и техническое развитие по-новому ставит вопрос об этике науки. Возникают проблемы применимости научных результатов в практике и их влияния на жизнь человека и общества.

Научная картина мира — целостная система представлений об общих свойствах и закономерностях природы. Возникает в результате синтеза фундаментальных теорий и принципов наук. Включает в себя чувственно-образные элементы (наглядные представления) и понятийные (принципы, законы). В зависимости от оснований деления различают общенаучную картину мира, которая включает представления обо всей действительности (т. е. о природе, обществе и самом познании), и естественнонаучную картину мира. Последняя в зависимости от предмета познания может быть физической, астрономической, химической, биологической и т. п. Каждая картина мира строится на основе определенных фундаментальных научных теорий, и по мере развития практики и познания одни научные картины мира сменяются другими. Так, естественнонаучная (и прежде всего физическая) картина строилась сначала (с XVII в.) на базе классической механики, затем электродинамики, потом — квантовой механики и теории относительности (с начала XX в.), а сегодня — на основе синергетики. Философские основания науки задают общие принципы видения мира (говорят о том, каковы объект, предмет и возможности познания, что такое истина и каковы методы ее постижения) и способствуют включению результатов науки в культуру.