Теоретическое и эмпирическое познание в ественнонаучном познании

Теоретическое и эмпирическое познание в ественнонаучном познании  

Оглавление

Введение 3

1 Единство  эмпирического и теоретического  познания 5

1.1 Эмпирический  уровень научного познания 6

1.2 Теоретический  уровень познания и его методы 10

2 Соотношение  эмпирического и теоретического  знания 12

Заключение 16

Список  использованной литературы 18

Введение

Научные знания представляют собой сложную развивающуюся систему, в которой по мере эволюции возникают все новые уровни организации. Они оказывают обратное воздействие на ранее сложившиеся уровни знания и трансформируют их. В этом процессе постоянно возникают новые приемы и способы теоретического исследования, меняется стратегия научного поиска. Чтобы выявить закономерности этого процесса, необходимо предварительно раскрыть структуру научных знаний. В своих развитых формах наука предстает как дисциплинарно - организованное знание, в котором отдельные отрасли - научные дисциплины (математика; естественно-научные дисциплины - физика, химия, биология и др.; технические и социальные науки) выступают в качестве относительно автономных подсистем, взаимодействующих между собой. Научные дисциплины возникают и развиваются неравномерно. В них формируются различные типы знаний, причем некоторые из наук уже прошли достаточно длительный путь теоретизации и сформировали образцы развитых и математизированных теорий, а другие только вступают на этот путь. Специфика предмета каждой науки может привести и к тому, что определенные типы знаний, доминирующие в одной науке, могут играть подчиненную роль в другой. Они могут также представать в ней в трансформированном виде. Наконец, следует учитывать, что при возникновении развитых форм теоретического знания более ранние формы не исчезают, хотя и могут резко сузить сферу своего применения.

Система научного знания каждой дисциплины гетерогенна. В ней можно обнаружить различные формы знания: эмпирические факты, законы, принципы, гипотезы, теории различного типа и степени общности и т.д. Все эти формы могут быть отнесены к двум основным уровням организации знания: эмпирическому и теоретическому. В методологических исследованиях до середины нашего столетия преобладал так называемый «стандартный подход», согласно которому в качестве исходной единицы методологического анализа выбиралась теория и ее взаимоотношение с опытом. Но затем выяснилось, что процессы функционирования, развития и трансформации теорий не могут быть адекватно описаны, если отвлечься от их взаимодействия. Выяснилось также, что эмпирическое исследование сложным образом переплетено с развитием теорий и нельзя представить проверку теории фактами, не учитывая предшествующего влияния теоретических знаний на формирование опытных фактов науки. Но тогда проблема взаимодействия теории с опытом предстает как проблема взаимоотношения с эмпирией системы теорий, образующих научную дисциплину. В этой связи в качестве единицы методологического анализа уже не может быть взята отдельная теория и ее эмпирический базис. Такой единицей выступает научная дисциплина как сложное взаимодействие знаний эмпирического и теоретического уровня, связанная в своем развитии с интердисциплинарным окружением (другими научными дисциплинами). Тогда анализ структуры научного исследования целесообразно начать с такого выяснения особенностей теоретического и эмпирического уровней научной дисциплины, при котором каждый из этих уровней рассматривается в качестве сложной системы, включающей разнообразие типов знания и порождающих их познавательных процедур.

1 Единство эмпирического и теоретического познания

Каждый акт познавательного процесса включает в себя в той или иной степени как наглядно-чувственные, эмпирические, так и абстрактные, теоретические элементы. Каждый акт живого созерцания пронизан мыслью, опосредован понятиями, категориями.

Исторически путь естественнонаучного познания окружающего мира начинался с живого созерцания - чувственного восприятия фактов на основе практики. От живого созерцания человек переходит к абстрактному мышлению, а от него - снова к практике, в которой он реализует свои мысли, выверяет их истинность. Идеи служат направляющей силой, но для своего воплощения они должны постоянно получать стимулы, толчки, факты из окружающей действительности через наблюдения, эксперименты, т.е. посредством эмпирического познания.

Эмпирическое и теоретическое познание - это единый процесс, характерный для любого естественнонаучного исследования на любой его стадии.

При всем своем различии эмпирический и теоретический уровни познания взаимосвязаны, граница между ними условна и подвижна. Эмпирическое исследование, выявляя с помощью наблюдений и экспериментов новые данные, стимулирует теоретическое познание (которое их обобщает и объясняет), ставит перед ним новые, более сложные задачи. С другой стороны, теоретическое познание, развивая и конкретизируя на базе эмпирии новое собственное содержание, открывает новые, более широкие горизонты для эмпирического познания, ориентирует и направляет его в поисках новых фактов, способствует совершенствованию его методов и средств и т.п.

Наука как целостная динамическая система знания не может успешно развиваться, не обогащаясь новыми эмпирическими данными, не обобщая их в системе теоретических средств, форм и методов познания. В определенных точках развития науки эмпирическое переходит в теоретическое и наоборот. Однако недопустимо абсолютизировать один из этих уровней в ущерб другому.

Касаясь этой проблемы применительно к естествознанию, Гейзенберг отмечал, что противоречие между эмпириком (с его "тщательной и добросовестной обработкой мелочей") и теоретиком ("конструирующим математические образы") обнаружилось уже в античной философии и прошло через всю историю естествознания. Как показала эта история, "правильное описание явлений природы сложилось в напряженной противоположности обоих подходов. Чистая математическая спекуляция бесплодна, если в своей игре со всевозможными формами она не находит пути назад, к тем весьма немногим формам, из которых реально построена природа. Но и чистая эмпирия бесплодна, поскольку бесконечные, лишенные внутренней связи таблицы в конечном счете душат ее. Решающее продвижение вперед может быть результатом только напряженного взаимодействия между обилием фактических данных и математическими формами, потенциально им соответствующими".

1.1 Эмпирический уровень научного познания

В науке различают эмпирический и теоретический уровни исследования. «Это различие имеет своим основанием неодинаковость, во-первых, способов (методов) самой познавательной активности, а во-вторых, характера достигаемых научных результатов».

 Эмпирическое исследование направлено непосредственно на изучаемый объект и реализуется посредством наблюдения и эксперимента. Теоретическое исследование концентрируется вокруг обобщающих идей, гипотез, законов, принципов. Данные как эмпирического, так и теоретического исследования фиксируются в виде высказываний, содержащих эмпирические и теоретические термины. Эмпирические термины входят в высказывания, истинность которых может быть проверена в эксперименте.

Важнейшая особенность научного исследования - взаимонагруженность эмпирических и теоретических данных. В принципе невозможно абсолютным образом разделить эмпирические и теоретические факты.

Рассмотрим основные способы эмпирического исследования.

Эксперимент - активное и целенаправленное вмешательство в протекание изучаемого процесса, соответствующее изменение объекта или его воспроизведение в специально созданных и контролируемых условиях. Латинское слово "экспериментум" буквально означает пробу, опыт. Эксперимент и есть испытание изучаемых явлений в контролируемых и управляемых условиях. Экспериментатор стремится выделить изучаемое явление в чистом виде, с тем чтобы было как можно меньше препятствий в получении искомой информации. Постановке эксперимента предшествует соответствующая подготовительная работа. Разрабатывается программа эксперимента; если нужно, то изготавливаются специальные приборы, измерительная аппаратура; уточняется теория, которая выступает в качестве необходимого инструментария эксперимента.

Составляющими эксперимента являются: экспериментатор; изучаемое явление; приборы. В случае приборов речь идет не о технических устройствах типа компьютеров, микро - и телескопов, призванных усилить чувственные и рациональные возможности человека, а о приборах-детекторах, приборах-посредниках, фиксирующих данные эксперимента, испытывающих непосредственное влияние изучаемых явлений. В современных условиях эксперимент чаще всего проводится группой исследователей, которые действуют согласованно, соизмеряя свои усилия и способности.

Изучаемое явление поставлено в эксперименте в условия, когда оно реагирует на приборы-детекторы (если специальный прибор-детектор отсутствует, то в качестве такового выступают органы чувств самого экспериментатора: его глаза, уши, пальцы). Эта реакция зависит от состояния и характеристик прибора. В силу этого обстоятельства экспериментатор не может получить сведения об изучаемом явлении как таковом, т.е. в изоляции от всех других процессов и объектов. Таким образом, средства наблюдения участвуют в формировании экспериментальных данных. В физике этот феномен вплоть до экспериментов в области квантовой физики оставался неизвестным, и его обнаружение в 20-х -30-х годах было сенсацией. Длительное время разъяснение Н. Бора о том, что средства наблюдения влияют на результаты эксперимента, принималось в штыки. Оппоненты Бора считали, что эксперимент можно очистить от возмущающего влияния прибора, но это оказалось невозможным. Задача исследователя состоит не в том, чтобы представить объект как таковой, а в том, чтобы объяснить его поведение во всевозможных ситуациях.

Среди методов эмпирического познания часто называют наблюдение - целенаправленное изучение предметов, опирающееся в основном на данные органов чувств. Имеется в виду не наблюдение как этап любого эксперимента, а наблюдение как особый, целостный способ изучения явлений, наблюдение астрономических, биологических, социальных и других процессов. Различие между экспериментированием и наблюдением в основном сводится к одному пункту: в эксперименте его условиями управляют, а в наблюдении процессы предоставлены естественному ходу событий. С теоретических позиций структура эксперимента и наблюдения одна и та же: изучаемое явление  - прибор  - экспериментатор (или наблюдатель). Поэтому осмысление наблюдения мало чем отличается от осмысления эксперимента. Наблюдение вполне можно считать своеобразным случаем эксперимента.

Интересной возможностью развития метода экспериментирвания является так называемое моделирование. Иногда экспериментируют не над оригиналом, а над его моделью, т.е. над другой сущностью, похожей на оригинал. Модель может иметь физическую, математическую или какую-то иную природу. Важно, чтобы манипуляции с нею давали возможность транслировать получаемые сведения на оригинал. Гидростроители, прежде чем возвести плотину через бурную реку, проведут модельный эксперимент в стенах родного института. Что касается математического моделирования, то оно позволяет относительно быстро "проиграть" различные варианты развития изучаемых процессов. Математическое моделирование - метод, находящийся на стыке эмпирического и теоретического. То же самое относится и к так называемым мысленным экспериментам, когда рассматриваются возможные ситуации и их последствия.

Сравнение - познавательная операция, выявляющая сходство или различие объектов (либо ступеней развития одного и того же объекта), т.е. их тождество и различия, но имеет смысл только в совокупности однородных предметов, образующих класс. Сравнение предметов в классе осуществляется по признакам, существенным для данного рассмотрения. При этом предметы, сравниваемые по одному признаку, могут быть несравнимы по другому. Сравнение является основой такого логического приема, как аналогия (см. далее), и служит исходным пунктом сравнительно-исторического метода. Его суть - выявление общего и особенного в познании различных ступеней (периодов, фаз) развития одного и того же явления или разных сосуществующих явлений.

Описание - познавательная операция, состоящая в фиксировании результатов опыта (наблюдения или эксперимента) с помощью определенных систем обозначения, принятых в науке (схемы, графики, рисунки, таблицы, диаграммы и т. п.).

Важнейшим моментом эксперимента являются измерение - совокупность действий, выполняемых при помощи определенных средств с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерения. При измерении сопоставляются качественно одинаковые характеристики. Чтобы выбрать эталон единицы величины, необходимо знать, какие явления эквивалентны друг другу; при этом предпочтение будет отдано тому эталону, который применим к максимальному числу процессов. Длину измеряли ориентируюясь на длины электромагнитных волн в вакууме. Время измеряют в соответствии с принятым эталоном секунды. Одна секунда равна 9192 631 770 периодам излучения соответствующего перехода между двумя определенными уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия. Как в случае с измерением длины, так и в случае измерения физического времени эталонами измерения избрали электромагнитные колебания.

1.2 Теоретический уровень познания и его методы

Теоретический уровень - более высокая ступень в научном познании. «Теоретический уровень познания направлен на формирование теоретических законов, которые отвечают требованиям всеобщности и не­обходимости, т.е. действуют везде и всегда». Результатами теоретического познания становятся гипотезы, теории, законы.

Теоретическое познание отражает явления и процессы со стороны их универсальных внутренних связей и закономерностей, постигаемых путем рациональной обработки данных эмпирического знания.

Задача: достижение объективной истины во всей ее конкретности и полноте содержания.

Характерные признаки:

• преобладание рационального момента - понятия, теории, законы и др. формы мышления
• чувственное познание является подчиненным аспектом
• направленность на себя (исследование самого процесса познания, его форм, приемов, понятийного аппарата).

Методы: позволяют производить логическое исследование собранных фактов, вырабатывать понятия и суждения, делать умозаключения.

1. Абстрагирование - отвлечение от ряда свойств и отношений предметов менее существенных, с одновременным выделением более существенных, это упрощение действительности.

2. Идеализация - процесс создания чисто мысленных предметов, внесение изменений в изучаемый объект в соответствиями с целями исследования (идеальный газ).

3. Формализация - отображение результатов мышления в точных понятиях или утверждениях.

4. Аксиоматизация - в основе лежат аксиомы (аксиомы Эвклида).

5. Дедукция - движение познания от общего к частному, восхождения от абстрактного к конкретному.

6. Гипотетико-дедуктивный - выведение (дедукция) заключений из гипотез, истинные значения которых неизвестны. Знание носит вероятностный характер. Включает соотношение между гипотезами и фактами.

7. Анализ - разложение целого на составные части.

8. Синтез - объединение полученных результатов анализа элементов в систему.

9. Математическое моделирование - реальная система заменяется абстрактной системой (математическая модель, состоящая из набора математических объектов) с теми же отношениями, задача становится чисто математической.

10. Рефлексия - научно - исследовательская деятельность, рассматриваемая в широком культурно-историческом контексте, включает 2 уровня - предметный (активность направлена на познание конкретной совокупности явлений) и рефлексивный (познание обращается на само себя)

Структурные компоненты теоретического познания: проблема (вопрос, требующий ответа), гипотеза (предположение, выдвинутое на основании ряда фактов и требующее проверки), теория (наиболее сложная и развитая форма научного знания, дает целостное объяснение явлений действительности). Генерация теорий - конечная цель исследования.

Квинтэссенция теории - закон. Он выражает сущностные, глубинные связи объекта. Формулирование законов - одна из основных задач науки.

При всех различиях эмпирический и теоретический уровни научного познания связаны. Эмпирическое исследование выявляя новые данные с помощью экспериментов и наблюдений, стимулирует Теоретическое познание (которое их обобщает и объясняет, ставит перед ними новые, более сложные задачи). С другой стороны, теоретическое познание, развивая и конкретизируя на базе эмпирии новое собственное содержание, открывает новые более широкие горизонты для эмпирического познания, ориентирует и направляет его в поисках новых фактов, способствует совершенствованию его методов и средств.

2 Соотношение эмпирического и теоретического знания

Научное познание опирается на установленные факты и дает им теоретическое объяснение. Поэтому кажется естественным  ожидать, что в структуре научного знания вполне четко различимы 1) область надежно установленным фактов и 2) теоретические конструкции, которые объясняют наличные факты. Представляется также, что это различие можно провести и дальше: попробовать строго разделить  всю сферу научного познания на 2 уровня: эмпирический и теоретический. На эмпирическом уровне рождается  то содержание, которое является итогом непосредственного изучения реальности, т.е. весь фактуальный материал, служащий фундаментом для последующего теоретизирования. Теоретический же уровень – это сфера различных обобщений , гипотез, теорий, которые «надстраиваются» над фактуальным базисом и дают его концептуальное толкование.

Выделение эмпирического и теоретического уровней в научном познании может носить лишь относительный характер. Абсолютной границы между ними провести нельзя.

Сейчас проблема различения теоретического и эмпирического уровней научного исследования в целом потеряла ту остроту, которая была характерна для неопозитивистского периода философии науки. Мы хорошо понимаем сегодня, что не существует абсолютного базиса «чистого наблюдения», на котором можно однозначно строить научные теории. С другой стороны, мы понимаем, что теоретические термины не имеют полной эмпирической интерпретации, но при этом не могут быть удалены из теории - не причинив ущерба научному познанию. Таким образом, абсолютного разделения теоретического и эмпирического уровней не существует, и взаимоотношения этих уровней носят крайне сложный, многогранный характер.

Однако проблема различения и взаимоотношения эмпирического и теоретического уровней действительно возникает и приобретает значимость в реальных исследовательских ситуациях. Это сложный вопрос, который приходится вновь и вновь поднимать в тех или иных обстоятельствах: что же мы на самом деле наблюдаем, насколько обоснованно введение того или иного допущен как верифицировать предполагаемое существование гипотетического объекта, какова внутритеоеретическая взаимосвязь между данными терминами, какую следует дать эмпирическую интерпретацию конкретным теоретическим сущностям (скажем, «отрицательной вероятности») и т.п. В этих и других случаях дилемма «эмпирическое/теоретическое» разворачивается в целый спектр тонких и самостоятельных подвопросов.

Как выделяют в предметном содержании научного познания его эмпирический и теоретический уровни? Хотя здесь и не существует критериев для придания этим уровням абсолютного статуса, это не отменяет возможности проведения относительных различий между уровнями в конкретных исследовательских ситуациях в тех или иных предметных областях.

Научное познание, представляет собой более многочислен: множество подуровней, которые вступают между собой в сложные взаимодействия. Так, в эмпирической работе ученого мы можем увидеть переходы от непосредственных опытных данных к более обобщенным структурам. Уровни теоретической работы тоже обнаруживают определенное расслоение: существуют частные теоретические модели, охватывающие определенные области опыта, и теоретические конструкции более абстрактного, более универсального характера. Совокупность уровней научного познания в процессе исследовательского продвижения выступает как иерархически организованная структура.

Эмпирическое исследование базируется на практическом взаимодействии исследователя с объектом. Оно предполагает осуществление наблюдений и экспериментальную деятельность. Применяются и понятийные средства - эмпирический язык, в котором взаимодействуют эмпирические термины и термины теоретического языка. Смыслом эмпирических терминов являются абстракции, выделяющие набор свойств и отношений вещей. Реальные объекты представлены в эмпирическом познании в образе идеальных объектов, обладающих фиксированным и ограниченным набором признаков.

В теоретическом исследовании объект может изучаться только опосредованно, в мысленном эксперименте. Язык теоретического исследования отличается от языка эмпирических описаний. В качестве его основы выступают теоретические термины, смыслом которых являются теоретические идеальные объекты. Напр. материальная точка, абсолютно черное тело, идеальный товар, идеализированная популяция.

Идеализированные объекты, в отличие от эмпирических, наделены признаками, которых нет ни у одного реального объекта.

Например, материальную точку определяют как тело, лишенное размеров, но сосредоточивающее в себе всю массу тела. Задачей теоретического исследования является познание сущности в чистом виде. Введение в теорию абстрактных объектов позволяет решать эту задачу.

Эмпирический и теоретический типы познания различаются и по методам. На эмпирическом уровне применяются эксперимент и наблюдение. В теоретическом исследовании применяются: метод построения идеализированного объекта; мысленный эксперимент с ними; методы логического и исторического исследования и др.

Эмпирическое исследование ориентировано на изучение явлений и зависимостей между ними. Сущностные связи не выделяются в чистом виде, но они высвечиваются в явлениях. На уровне теоретического познания происходит выделение сущностных связей в чистом виде. Сущность объекта - взаимодействие ряда законов, которым подчиняется данный объект. Задача теории заключается в том, чтобы, расчленив эту сложную сеть законов на компоненты, затем воссоздать шаг за шагом их взаимодействие и таким образом раскрыть сущность объекта.

Эмпирическое познание способно обнаружить действие объективного закона и фиксирует это в форме эмпирических зависимостей. Эмпирическая зависимость - результат индуктивного обобщения опыта и представляет собой вероятностно-истинное знание. Теоретический закон - всегда знание достоверное. Теория не строится путем индуктивного обобщения опыта.

Заключение

В процессе научного познания имеет место не только единство эмпирии и теории, но и взаимосвязь, взаимодействие последней с практикой. Говоря о механизме этого взаимодействия, К. Поппер справедливо указывает на недопустимость разрушения единства теории и практики или (как это делает мистицизм) ее замены созданием мифов. Он подчеркивает, что практика - не враг теоретического знания, а «наиболее значимый стимул к нему». Хотя определенная доля равнодушия к ней, отмечает Поппер, возможна и приличествует ученому, существует множество примеров, которые показывают, что для него подобное равнодушие не всегда плодотворно.

Опыт, эксперимент, наблюдение суть составляющие эмпирического уровня познания как результата непосредственного контакта с живой природой, где исследователь имеет дело с реальным объектом. Абстракции, идеальные объекты, концепции, гипотетико-дедуктивные модели, формулы и принципы - необходимые компоненты теоретического уровня. Мыслить движение идей и наблюдать различные эмпирические факты - занятия, отличающиеся друг от друга. Казалось бы, задача ученого-теоретика - создать теорию или сформулировать идею на основе «материи мысли», эмпирик же привязан к данным опыта и может позволить себе лишь обобщение и классификацию. Известно, однако, что между теоретическим и эмпирическим связи достаточно сложные и разно-направленные. Одного противопоставления того, что теории не имеют действительных денотатов (представителей) в реальности, как это можно зафиксировать по отношению к эмпирическому уровню (в наблюдении и эксперименте), мало для понимания сущности теоретического. Данные наблюдения также опосредованы теоретическими представлениями - как говорится, всякая эмпирия нагружена теорией.

Изменения в теоретическом аппарате могут совершаться и без непо-средственной стимуляции со стороны эмпирии. Более того, теории могут стимулировать эмпирические исследования, подсказывать им, где искать, что наблюдать и фиксировать. Это, в свою очередь, показывает, что не всегда эмпирический уровень исследования обладает безусловной первичностью, иначе говоря, первичность и базисность эмпирического не является необходимым и обязательным признаком развития научного зна¬ния. Эмпирическое исследование призвано обеспечить выход научно-теоретического к реальной сфере живого созерцания. Теоретическое отвечает за применение аппарата абстракций и категориальных средств для ассимиляции внешнего по отношению к нему материала «живого созерцания», к деятельности, лежащей вне сферы развития понятийных мыслительных средств.

Теоретический уровень нельзя свести только к рациональному способу миропостижения, точно так же как нельзя свести эмпирический уровень только к чувственному, потому что и на эмпирическом, и на теоретическом уровнях познания присутствуют и мышление, и чувства. Взаимодействие, единство чувственного и рационального имеет место на обоих уровнях познания с различной мерой преобладания. Описание данных восприятия, фиксация результатов наблюдения, т.е. все то, что относится к эмпирическому уровню, нельзя представить как чисто чувственную деятельность. Оно нуждается в определенном теоретически нагруженном языке, в конкретных категориях, понятиях и принципах. Получение результатов на теоретическом уровне не есть прерогатива сугубо рациональной сферы. Восприятие чертежей, графиков, схем предполагает чувственную деятельность; особо значимыми оказываются процессы воображения. Поэтому подмена категорий теоретическое - мыслительное (рациональное), эмпирическое - чувственное (сенситивное) неправомерно.

Список использованной литературы

1 Алексеев П.В., Панин А.В. Философия: Учебник - М.: Проспект, 2005.

2 Голубинцев В.О. Концепции современного естествознания: учебное пособие - Ростов н/Д.: Феникс, 2005.

3 Дегтярев М.Г., Войшвилло Е.К. Логика: Учебник - М.: ВАЛДОС-ПРЕСС, 2001.

4 Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для студ. Вузов - М.: "Академия", 2003.

5 Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания / С.Х. Карпенков. - М.: Академический Проект, 2003. - 488 с.

6 Макиенко М.А. Современная научная картина мира: учебное пособие / М.А. Макиенко, В.Н.Фадеева. - Томск: ТПУ, 2011. - 200 с.

7 Спиркин А.Г. Философия: Учебник. - М.: Гардарики, 1999.