Выявленный и зафиксированный принятыми в науке способами, научный факт, обладает принудительной силой для системы научного знания, то есть подчиняет себе логику достоверности исследования.
Таким образом, на эмпирическом уровне научного познания формируется эмпирическая база исследования, чья достоверность образуется принудительной силой научных фактов.
Эмпирический уровень научного познания использует следующие методы:
1. Наблюдение. Научное наблюдение – это система мероприятий по чувственному сбору сведений о свойствах исследуемого объекта познания. Основное методологическое условие правильного научного наблюдения – это независимость результатов наблюдения от условий и процесса наблюдения. Выполнение этого условия обеспечивает как объективность наблюдения, так и реализацию его основной функции – сбора эмпирических данных в их естественном, природном состоянии.
Наблюдения по способу проведения делятся на:
– непосредственные (сведения получаются непосредственно органами чувств);
– косвенные (органы чувств человека замещены техническими средствами).
2. Измерение. Научное наблюдение всегда сопровождается измерением. Измерение – это сравнение какой-либо физической величины объекта познания с эталонной единицей этой величины. Измерение является признаком научной деятельности, поскольку любое исследование становится научным только тогда, когда в нём происходят измерения.
В зависимости от характера поведения тех или иных свойств объекта во времени, измерения делятся на:
– статические, в которых определяют постоянные во времени величины (внешние размеры тел, вес, твердость, постоянное давление, удельная теплоемкость, плотность и т. п.);
– динамические, в которых находят меняющиеся во времени величины (амплитуды колебаний, перепады давлений, температурные изменения, изменения количества, насыщенности, скорость, показатели роста и т.д.).
По способу получения результатов измерения делятся на:
– прямые (непосредственное измерение величины измерительным прибором);
– косвенные (путем математического расчета величины из её известных соотношений с какой-либо величиной, получаемой путем прямых измерений).
Назначение измерения состоит в том, чтобы выразить свойства объекта в количественных характеристиках, перевести их в языковую форму и сделать основой математического, графического или логического описания.
3. Описание. Результаты измерения используются для научного описания объекта познания. Научное описание – это достоверная и точная картина объекта познания, отображенная средствами естественного или искусственного языка.
Назначение описания состоит в том, чтобы перевести чувственную информацию в удобную для рациональной обработки форму: в понятия, в знаки, в схемы, в рисунки, в графики, в цифры и т.д.
4. Эксперимент. Эксперимент – это исследовательское воздействие на объект познания для выявления новых параметров его известных свойств или для выявления его новых, ранее неизвестных свойств. Эксперимент отличается от наблюдения тем, что экспериментатор, в отличие от наблюдателя, вмешивается в естественное состояние объекта познания, активно воздействует и на него самого, и на процессы, в которых этот объект участвует.
По характеру поставленных целей эксперименты подразделяются на:
– исследовательские, которые направлены на обнаружение у объекта новых, неизвестных свойств;
– проверочные, которые служат для проверки или подтверждения тех или иных теоретических построений.
По методикам проведения и задачам на получение результата, эксперименты делятся на:
– качественные, которые носят поисковый характер, ставят задачу выявить само наличие или отсутствие тех или иных теоретически предполагаемых явлений, и не нацелены на получение количественных данных;
– количественные, которые направлены на получение точных количественных данных об объекте познания или о процессах, в которых он участвует.
После завершения эмпирического познания начинается теоретический уровень научного познания.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ – этообработка мышлением эмпирических данных с помощью абстрактной работы мысли.
Таким образом, теоретический уровень научного познания характеризуется преобладанием рационального момента – понятий, умозаключений, идей, теорий, законов, категорий, принципов, посылок, заключений, выводов, и т.д.
Преобладание рационального момента в теоретическом познании достигается абстрагированием – отвлечением сознания от чувственно воспринимаемых конкретных объектов и переходом к абстрактным представлениям.
Абстрактные представления подразделяются на:
1. Абстракции отождествления – группировка множества объектов познания в отдельные виды, роды, классы, отряды и т.д. по принципу тождества их каких-либо наиболее существенных признаков (минералы, млекопитающие, сложноцветные, хордовые, окислы, белковые, взрывчатые, жидкости, аморфные, субатомные и т.д.).
Абстракции отождествления позволяют открыть наиболее общие и существенные формы взаимодействий и связей между объектами познания, и переходить затем от них к частным проявлениям, видоизменениям и вариантам, раскрывая всю полноту процессов, происходящих между объектами материального мира.
Отвлекаясь от несущественных свойств объектов, абстракция отождествления позволяет перевести конкретные эмпирические данные в идеализированную и упрощенную для целей познания систему абстрактных объектов, способных участвовать в сложных операциях мышления.
2. Изолирующие абстракции. В отличие от абстракций отождествления, эти абстракции выделяют в отдельные группы не объекты познания, а их какие-либо общие свойства или признаки (твердость, электропроводность, растворимость, ударная вязкость, температура плавления, кипения, замерзания, гигроскопичность и т.д.).
Изолирующие абстракции также позволяют идеализировать в целях познания эмпирический опыт и выразить его в понятиях, способных участвовать в сложных операциях мышления.
Таким образом, переход к абстракциям позволяет теоретическому познанию предоставлять мышлению обобщенный абстрактный материал для получения научного знания обо всём многообразии реальных процессов и объектов материального мира, что невозможно было бы сделать, ограничиваясь только эмпирическим познанием, без отвлечения от конкретно каждого из этих неисчислимых объектов или процессов.
В результате абстрагирования становятся возможными следующие МЕТОДЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ПОЗНАНИЯ:
1. Идеализация. Идеализация – это мысленное создание неосуществимых в реальности объектов и явлений для упрощения процесса исследования и построения научных теорий.
Например: понятия точка или материальная точка, которые применяются для обозначения объектов, не имеющих размеров; введение различных условных понятий, таких, как: идеально ровная поверхность, идеальный газ, абсолютно черное тело, абсолютно твердое тело, абсолютная плотность, инерциальная система отсчета и т.д. для иллюстрации научных идей; орбита электрона в атоме, чистая формула химического вещества без примесей и другие невозможные в реальности понятия, создаваемые для объяснения или формулирования научных теорий.
Идеализации целесообразны:
– когда необходимо упростить исследуемый объект или явление для построения теории;
– когда необходимо исключить из рассмотрения те свойства и связи объекта, которые не влияют на суть планируемых результатов исследования;
– когда реальная сложность объекта исследования превышает существующие научные возможности его анализа;
– когда реальная сложность объектов исследования делает невыполнимым или затрудняет их научное описание;
и т.д.
Таким образом, в теоретическом познании всегда происходит замена реального явления или объекта действительности его упрощенной моделью.
То есть метод идеализации в научном познании неразрывно связан с методом моделирования.
2. Моделирование. Теоретическое моделирование – это замещение реального объекта его аналогом, выполненным средствами языка или мысленно.
Основное условие моделирования состоит в том, чтобы создаваемая модель объекта познания за счет высокой степени своего соответствия реальности, позволяла:
– проводить неосуществимые в реальных условиях исследования объекта;
– проводить исследования объектов, в принципе недоступных в реальном опыте;
– проводить исследования объекта, непосредственно недоступного в данный момент;
– удешевлять исследование, сокращать его по времени, упрощать его технологию и т.д.;
– оптимизировать процесс построения реального объекта за счет обкатки процесса построения модели-прообраза.
Таким образом, теоретическое моделирование выполняет в теоретическом познании две функции: исследует моделируемый объект и разрабатывает программу действий по его материальному воплощению (построению).
3. Мысленный эксперимент. Мысленный эксперимент – это мысленное проведение над объектом познания неосуществимых в реальности исследовательских процедур.
Используется в качестве теоретического полигона для планируемых реальных исследовательских действий, или для исследования явлений или ситуаций, в которых реальный эксперимент вообще невозможен (например, квантовая физика, теория относительности, социальные, военные или экономические модели развития и т.д.).
4. Формализация. Формализация – это логическая организация содержания научного знания средствами искусственного языка специальной символики (знаков, формул).
Формализация позволяет:
– вывести теоретическое содержание исследования на уровень общенаучных символов (знаков, формул);