Научные знания как результат познания объективной деятельности

Знание – это проверенный практикой результат познания действительности, правильное её отражение в сознание человека. Главной функцией знания является обобщение разрозненных представлений о законах природы, общества.

Познанием называют движение человеческой мысли от незнания к знанию. В основе познания лежит отражение объективной действительности в процессе его практической (производственной, общественной, научной) деятельности. Таким образом, познавательная деятельность человека обусловлена практикой и направлена на реальное овладение знаниями.

Процесс познания бесконечен, так как диалектика познания выражается в противоречии между

 безграничной сложностью объективной действительности и ограниченностью наших знаний.

Основная цель процесса познания – это достижение истинных знаний, которые могут реализоваться в виде законов, учений, теоретических положений и выводов, подтвержденных практикой и существующих объективно, независимо от нас.

Знания могут быть относительными и абсолютными. Относительные знания являются отражением действительности с некоторой неполнотойсовпадения образца с объектом.

Абсолютные знания –это полное воспроизведение обобщенныхпредставлений об объекте, которые обеспечивают абсолютное совпадение образца с объектом.

Различают два вида познания: чувственное и рациональное (рис. 1.1). Чувственное познание –это следствие непосредственной связи человека с окружающей средой. Оно выражается через элементы чувственного

познания, т.е. восприятие, ощущение, представление и воображение. Восприятие –это отражение мозгом человека свойств предмета или явления в целом, воспринимаемых его органами чувств в определенный отрезок времени. Восприятие дает первичный чувственный образ предмета или явления.

Ощущение –это отражение различных свойствпредмета либо явления объективного мира, которые воспринимаются органами чувств.

Воображение –это преобразование различных представлений вмозгу человека и соединение их в цельную картину образов.

Рис 1.1 Структура схема теории познания.

Чувственное познание – следствие непосредственной связи человека с окружающей средой.

Познание - движение человеческой мысли от незнания к знанию.

Рациональное познание - опосредованное и обобщенное отражение человека существенных свойств, причинных отношений и закономерных связей между объектами.

Ощущения – отражение в мозгу человека свойств предметов или явлений объектного мира, воспринимаемых его органами чувств.

Восприятие – отражение свойств предметов или явлений в целом; создает первичный чувственный образ предмета.

Представление – вторичный образ предмета или явления, которые ранее действовали на органы чувств человека.

Воображение – преобразование различных представлений, соединение их в целую картину образов.

Абстрактное мышление

Логические рассуждения

Понятие – мысль, отражающая существенные и необходимые признаки предмета или явления.

Умозаключение – процесс мышления, соединяющий последовательно несколько суждений, в результате чего появляется суждение.

Суждение – мысль, в которой содержится утверждение или отрицание чего-либо посредством связи понятий.

Общие

Единичные

Конкретные

Абстрактные

Относительные

Абсолютные

Общие

Утвердительные

Разделительные

Частные

Отрицательные

Условные

Непосредственное

Опосредованное

 

Процесс познания происходит по определенным правилам, составляющим. Учение о принципах построения, способах и формах научного познания, т.е. это учение о структуре, логической организации, средствах и методах научной деятельности [3].

Процесс познания идет от научной идеи к гипотезе, превращаясь в закон или теорию (рис. 1.2).

Процесс познания (лат. Движение вперед, продвижение) – это совокупность последовательных действий, процедур, методов приобретения знаний о закономерностях и явлениях окружающего мира.

Научная идея –это интуитивное объяснение явления без промежуточной аргументации и осознания всей совокупности связей, на основе которой делается вывод. Идея помогает вскрыть ранее не замеченные закономерности какого-либо явления. Она основывается на уже имеющихся о нем знаниях.

Основу методологии научных исследований составляет процесс познания, который включает всю совокупность познавательных операций субъекта: наблюдение, восприятие, анализ, эксперимент, обобщение, моделирование, экстра-поляция и др.

Сущность некоторых структурных элементов приводится ниже.

Гипотеза (от греч. Hypothesis – основание, предположение) – это предположение о причине, которая вызывает данное следствие. В случае, когда гипотеза согласуется с наблюдаемыми фактами, её называют законом или теорией

Процесс познания

Идея – инстуитивное объяснение явлений без промежуточной аргументации и осознания всей совокупности связей.

Гипотеза – предположение о причине, которая вызывает данное следствие.

Закон – необходимые, устойчивые, повторяющиеся отношения между явлениями в природе и обществе.

Теория – форма научного знания, дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях действительности.

Специфические

Общие

Всеобщие

Факты – знание об объекте или явлении, достоверность которого доказана.

Категории – наиболее общие и фундаментальные понятия, отражающие существенные свойства действительности

Аксиомы – положения, принимаемые без логического доказательства.

Постулаты – утверждения, принимаемые в рамках какой-либо научной теории за истинное, играющее роль аксиомы.

Принципы – основные исходные положения какой-либо теории, науки или мировоззрения.

 

Законы – необходимые, устойчивые, повторяющиеся отношения между явлениями в природе и обществе.

Суждения – мысли, выраженные в виде повествовательного предложения, которые могут быть истинными или ложными.

Положения – сформулированные мысли, высказанные в форме научного утверждения.

Понятия – мысли, в которых обобщаются и выделяются предметы некоторого класса по определенным общим (специфическим) признакам.

                                                                 Структурные элементы теории

 

Рис 1.2 Основные этапы и структурные элементы процесса познания

Содержание понятия – совокупность признаков, которые объединены в данном понятии.

Объем понятия – круг тех предметов или явлений, на которое оно распространятся.

 

Закон –это необходимые,существенные,устойчивые,повторяющиесяотношения между явлениями в природе и обществе. Закон отражает общие связи и отношения, присущие всем явлениям данного рода, класса. Закон носит объективный характер и существует независимо от сознания людей.

Главная задача науки и состоит в познании законов, которые являются основой преобразования природы и общества.

Существует три основных группы законов:

1) специфические, или частные (например, закон сложения скоростей в механике);

2) общие для больших групп явлений (например, закон сохранения энергии);

3) всеобщие или универсальные (например, законы диалектики).

Для доказательства закона используются суждения, которые ранее уже признаны истинными и из которых логически следует доказываемое суждение.

Иногда в процессе познания можно доказать и противоречивые суждения. В таких случаях говорят о возникновении парадокса.

Парадокс (от греч. pаrаdоxоs –неожиданный,странный;непривычный, расходящейся с традиционным утверждением, рассуждением или вывод) – это противоречие, возникающее в результате внешне логически правильного рассуждения, но приводящее к взаимно противоречащим заключениям. Характерной чертой современной науки является её парадоксальность. Разрешение парадоксов является одним из методов совершенствования научных знаний. Основными путями разрешения парадоксов являются совершенствование исходных суждений в системе знаний и устранение ошибок в логике доказательств.

При проведении исследования логика доказательств подчиняется законам формальной логики, основными из которых являются закон тождества, закон противоречия, закон исключения третьего и закон достаточного основания.

Закон тождества:объем,и содержание мысли о предмете исследования в пределах одного рассуждения должны быть строго определены и оставаться неизменными в процессе рассуждения о нем. Закон требует, чтобы все понятия и суждения носили однозначный характер, исключали неопределенность и двусмысленность.

Закон противоречия:в процессе рассуждений об определенномпредмете нельзя одновременно утверждать и отрицать что-либо, в противном случае оба суждения не могут быть истинными. Этот закон требует, чтобы в ходе научных рассуждений не допускалось противоречивых утверждений.

Закон противоречия используется в доказательствах. Если в процессе доказательства установлено, что одно из противоположных суждений истинно, то, следовательно, другое суждение ложно.

Закон исключения третьего: процесс рассуждений должен быть доведен до определенного утверждения либо отрицания; в этом случае истинным оказывается одно из двух отрицающих друг друга суждений. Закон имеет силу только при условии соблюдения законов тождества и противоречия. Он требует от исследователя определенных и ясных ответов, соблюдения последовательности в изложении установленных фактов.

Закон достаточного основания: в процессе рассуждения достаточными считаются лишь те суждения, истинность которых может быть подтверждена достаточным основанием.

Под одно и то же утверждение можно подвести бесконечное множество оснований. Однако не все они могут рассматриваться как достаточные. Каждое суждение, используемое в научной работе, прежде чем быть принятым за истинное, должно быть обосновано. Этот закон помогает отделить истинное от ложного и прийти к верному выводу.

Теория (от греч. thеоriа–рассмотрение,исследование) –это форманаучного знания, которая дает целостное представление о закономерностях и существенных связях действительности. Теория возникает в результате обобщения познавательной деятельности и практики.

К любой новой теории предъявляются следующие требования:

– научная теория должна быть адекватной описываемому объектуили явлению;

– она должна соответствовать эмпирическим данным;

– в ней должны существовать связи между различными положениями, обеспечивая переход от одних утверждений к другим;

– теория должна удовлетворять требованию полноты описания некоторой области действительности и объяснять взаимосвязи между различными компонентами системы;

– теория должна обладать конструктивностью,простотой и эвристичностью [3].

Эвристичность теории это возможности,которые можно объяснитьили предсказать. Конструктивность теории состоит в простой проверяемости основных ее положений. Простота теории достигается сокращением и уплотнением информации и введением обобщенных законов.

Структуру теории формируют факты и категории, аксиомы и постулаты, принципы, понятия и суждения, положения и законы. Теория всегда имеет объективное проверенное практикой обоснование.

Факт –это знание об объекте или явлении,достоверность которогодоказана.

Категория –это наиболее общие и фундаментальные понятия,отражающие существенные, всеобщие свойства и отношения явлений действительности и познания. Категории образовались в результате обобщения исторического развития познания и общественной практики. К наиболее известным категориям относятся, например, материя, пространство и время, количество и качество, противоречие, необходимость и случайность, сущность и явление и др.

Аксиома (от греч.аxiоmа–положение) –это положение,принимаемое без какого-либо логичного доказательства в силу его непосредственной убедительности (истинное исходное положение). Аксиомы очевидны без доказательств; из них выводят остальные предположения по заранее обусловленным правилам.

Постулат (от лат. pоstulаtum –требование) –это утверждение(суждение). Он принимается в рамках какой-либо научной теории за истинное, хотя и недоказуемое ее средствами, и поэтому играющее в ней роль аксиомы.

Принцип (от лат. principium –начало,основа) –это основное исходноеположение какой-либо теории, учения, науки или мировоззрения. Под принципом в научной теории понимают абстрактное определение идеи, возникающее в результате субъективного осмысливания опыта людей.

Понятие –это мысль,в которой обобщаются и выделяются предметы (или свойства) класса (или явления) по определенным общим и в совокупности специфическим для них признакам.

Понятия характеризуются их содержанием и объемом. Содержание понятия – это совокупность признаков, которые объединены в данном понятии. Объем понятия – это круг тех предметов или явлений, на которые оно распространяется.

Определением понятия называется раскрытие его содержания. В процессе развития научных знаний определения понятия могут уточняться, при этом в их содержательную часть вносятся новые признаки. Процесс исследования завершается определением, закрепляющим полученные научные результаты.

Суждение или высказывание –это мысль,выраженная в виде повествовательного предложения, которая может быть либо истинной, либо ложной.

Положение –это сформулированная мысль,высказанная в виде научного утверждения.

Таким образом, наиболее развитой формой обобщенного научного познания является теория. Овладев теорией, можно открывать новые законы, прогнозировать и предсказывать будущее.

 

 

Методы научного познания

Процесс познания идет от подбора фактов, их изучения, систематизации, обобщения и раскрытия отдельных закономерностей к логически стройной системе научных знаний, которая позволяет объяснить уже известные факты и предсказать новые. Путь познания – это путь от живого созерцания к абстрактному мышлению.

Вместе с тем, факты сами по себе это еще не наука. Они становятся частью научных знаний лишь в систематизированном, обобщенном виде. Факты можно систематизировать с помощью простейших абстракций – понятий (определений), являющихся важными структурными элементами науки.

Наиболее распространенной формой обобщения и систематизации являются методы, которые позволяют познать существующие процессы и явления, проанализировать действия различных факторов и предложить рекомендации по практической деятельности.

Путем широкого использования общенаучных методов при проведении теоретических и экспериментальных исследований осуществляется выработка новых знаний.

Метод –это способ теоретического или экспериментального исследования какого-либо явления или процесса. Метод является инструментом решения главной задачи науки – открытия объективных законов действительности. Он определяет необходимость и место применения анализа и синтеза, индукции и дедукции, сравнения теоретических и экспериментальных исследований. Это орудие мышления исследователя.

Методология –это учение о структуре логической организации,методах и средствах деятельности (учение о принципах построения, формах и способах научно-исследовательской деятельности). Методология науки дает характеристику компонентов научного исследования – его объекта, предмета анализа, задачи исследования (или проблемы), совокупности исследования средств, необходимых для решения задачи данного типа, а также формирует представление о последовательности исследовательских операций в процессе решения задачи. Наиболее важным в методологии является постановка проблемы, формирования предмета исследования, построение научной теории, а также проверка полученного результата с точки зрения его истинности.

Основными общенаучными методами являются: анализ и синтез, индукция и дедукция, аналогия и моделирование, абстрагирование и конкретизация (рис. 1.3).

Синтез (от греч. synthеsis –соединение) –это метод исследования,который позволяет соединять элементы (части) объекта, расчлененного

в процессе анализа, устанавливать связи между элементами и познавать объекты исследования как единое целое.

      При изучении любого конкретного объекта исследования анализ и синтез используются одновременно, поскольку они взаимосвязаны.

Анализ (от греч.аnаlysis –разложение) –это метод исследования,заключающийся в том, что предмет изучения мысленно или практически расчленяется на составные элементы (части объекта, или его признаки, свойства, отношения), при этом каждая из частей исследуется отдельно

Методы научного познания

Анализ – предмет изучения расчленяется на части и каждая из них исследуется отдельно.

Синтез – части расчлененного объекта соединяются и объект познается как единое целое.

Индукция – умозаключение от фактов к некоторой гипотезе (общему утверждению).

Дедукция – вывод по правилам логики; умозаключения, звенья которого связаны отношениями логики.

Аналогия – метод познания, когда знание о предметах достигается на основании их сходства с другими.

Полная индукция – обобщение относится к конечно-обозримой области факторов, и сделанное умозаключение исчерпывающе описывает изучаемое явление

Неполная индукция – обобщение относится к бесконечной области факторов, и сделанное умозаключение даст лишь ориентировочное мнение об изучаемом явлении.

Моделирование – метод познания, заключающийся в замене изучаемого объекта его аналогом (моделью), по которому проверяются характеристики оригинала.

Абстрактные (идеальные) модели

Предметные (материальные) модели

Мысленные

Логические

Воображаемые

Математические

Физические

Вещественные

Абстрагирование

Конкретизация

Объяснение

Наблюдение

Формализация

Эксперимент

Количественное

Качественное

Количественный

Качественный

Абстракция отождествления

Абстракция идеализации

Математическая абстракция

Рис 1.3 Методы научного познания

 

Индукция (от лат. inductiоn –наведение) –это умозаключение отфактов к некоторой гипотезе (общему утверждению). Различают полную индукцию,когда обобщение относится к конечно-обозримой областифактов и сделанное заключение полностью рассматривает изучаемое явление, и неполную индукцию, когда оно относится к бесконечной или конечно-необозримой области фактов, а сделанное заключение позволяет составить лишь ориентировочное мнение об изучаемом объекте. Но это мнение может быть недостоверным.

Дедукция (от лат. dеductiоn –выведение) –это вывод,сделанный поправилам логики, то есть переход от общего к частному. Дедукция – это форма научного познания, когда вывод делается на основе знаний о признаках всей совокупности.

Аналогия (от греч.аnаlоgiа–соответствие,сходство) –это методнаучного познания, с помощью которого достигается знание об одних предметах или явлениях на основании их сходства с другими.

Умозаключение по аналогии происходит в том случае, когда знание о каком-либо объекте переносится на другой менее изученный, но сходный с ним по существенным свойствам и качествам. Одним из основных источников научных гипотез являются именно такие умозаключения. Благодаря своей наглядности метод аналогий получил широкое распространение в науке и технике.

Метод аналогий является основой другого метода научного познания – метода моделирования.

Моделирование (от лат. mоdulus –мера,образец) –это метод научного познания, заключающийся в замене изучаемого объекта его специально созданным аналогом или моделью, по которым определяются или уточняются характеристики оригинала. При этом модель должна содержать все существенные черты реального объекта.

На моделирование базируются многие методы научных исследований, как теоретических, так и экспериментальных. В современной науке и технике также широко используется метод подобия (геометрического, физического, физико-механического), который служит основой для построения моделей и разработки теории эксперимента.

Абстрагирование (от лат.аbstrаctiо–отвлечение) –это метод научного исследования, основанный изучении какого-либо явления (процесса) без учета его несущественных признаков сторон. Это позволяет упростить картину изучения явления. Абстракции сводятся к перестройке предмета исследования, т.е. замещению первоначального предмета другим.

Абстрактное понятие противопоставляется конкретному, а абстрагирование – конкретизации.

Конкретизация (от лат. cоncrеtus –сгущенный,уплотненный) – это метод научного познания, с помощью которого выделяются существенные свойства, связи и отношения предметов или явлений. Он требует учета всех реальных условий, в которых находится исследуемый объект.

В процессе познания мысль движется от абстрактного, более бедного содержанием понятия к конкретному, более богатому содержанием. Эти два метода научного познания, несмотря на свою методологическую противоположность, взаимно дополняют друг друга.

К методам научного познания, используемым на теоретическом уровне, относятся объяснение и формализация.

Объяснение - метод научного познания, с помощью которого составляется объективная представления изучаемого явления или процесса, что позволяет выдвинуть гипотезу или предложить теорию исследуемых явлений или процессов.

Формализация –это отображение объекта или явления в знаковойформе какого-либо искусственного языка (математики, химии и т.д.), с помощью которого производится формальное исследование их свойств. Осуществляется на основе абстракций, идеализации и введения искусственных символических знаков. Примером использования формализации являются формулы, схемы, модели, матрицы и т.д.

Формализация дает возможность проведения систематизации, уточнения, методологического прояснения содержания теории и выяснения характера взаимосвязей ее различных положений. С ее помощью можно выявлять и формулировать еще не решенные проблемы.

К методам научного познания, также относятся наблюдение и эксперимент.

Наблюдение –это метод целенаправленного исследования объективной действительности в том виде, в каком она существует в природе, обществе и в непосредственном восприятии. Наблюдение отличается от восприятия (отражения предметов объективного мира) целенаправленностью, т.е. человек наблюдает то, что имеет для него теоретический либо практический интерес. При этом он отбирает только самые существенные факты, характеризующие объект исследования.

Различают качественные наблюдения, когда в процессе наблюдения выявляются качественные изменения в объекте или процессе, и количественные, когда фиксируются изменения их количественных параметров, не вызывающих при этом качественных изменений.

Наблюдение должно удовлетворять определенным требованиям:

– наблюдение должно проводиться для четко поставленной задачи;

– в первую очередь при наблюдении должны рассматриваться интересующие стороны явления;

– наблюдение должно быть активным;

– при наблюдении необходимо искать определенные черты явления.Любое научное наблюдение способствует выявлению дополнительных факторов и закономерностей развития наблюдаемых явлений или процессов и накоплению нового эмпирического знания.

Эксперимент (от лат.еxpеrimеntum –проба,опыт) – это метод научного познания, при котором происходит исследование объекта в точно учитываемых условиях, задаваемых экспериментатором, позволяющий следить за изучаемым объектом и управлять им. Эксперимент, как и наблюдение, может быть качественным (обычно на ранних стадиях наблюдения) и количественным. Преимущество экспериментального изучения объекта по сравнению с простым наблюдением заключается в следующем:

– возможность изучения свойств объекта в экстремальных условиях, что позволяет глубже проникнуть в сущность явлений (например, при разрушении объекта, при потере устойчивости элементов стержневых систем, при высоких и низких температурных воздействиях и т.п.);

– при необходимости многократное воспроизводство исследуемогоявления;

– изучение свойств явлений,не существующих в природе в чистомвиде;

– эксперимент можно повторить,а наблюдение не всегда.

Эксперименты могут быть натуральными и модельными. Натуральный эксперимент изучает объекты в их естественном состоянии. Модельный моделирует объекты и позволяет изучить более широкийдиапазон изменения объекта [8].

Эксперимент обычно ставят на заключительных стадиях исследования. Он является критерием интенсивности теорий и гипотез, а во многих случаях и источником новых теоретических представлений. Игнорирование эксперимента может привести к ошибкам.

Процесс подготовки и проведения экспериментального исследования обычно включает в себя несколько последовательных стадий.

1. Выдвижение научной идеи и гипотезы исследования;

2. Выбор объекта исследования, постановка целей;

3. Подготовка экспериментальной базы и персонала исследователей;

4. Разработка и обоснование проводимых и поэтапной схемы эксперимента;

5. Измерение (наблюдение) параметров и явлений при осуществлений эксперимента;

6. Описание и характеристика изменений в процессе эксперимента и динамика параметров исследуемого объекта;

7. Анализ и обобщение полученных результатов.

Оптимизация процесса экспериментального исследования и управление научным поиском осуществляется на основе математической теории эксперимента, что способствует экономии времени и сокращению материальных затрат.

Измерение –это процедура определения численного значения характеристик исследуемых объектов (объема, продукции, прибыли, скорости, температуры и т.д.). Все измерения производятся с помощью соответствующих измерительных приборов и сводятся к сравнению измеряемой величины с некоторой однородной величиной, принятой в качестве эталона.

В результате высококачественных измерений можно установить факты или определить эмпирические зависимости, сделать эмпирические открытия, приводящие к коренному изменению взглядов в какой-либо области знаний.

 Абсолютно точным измерение быть не может, поэтому при проведении эксперимента необходимо определить погрешность измерения.

В каждой конкретной науке, кроме рассмотренных выше методов научного познания, существуют и свои, присущие только данной науке специальные методы (физические, математические, биологические, экономические методы и т.д.). Специальные методы исследования в результате взаимопроникновения различных наук находят применение и в других науках (например, математические методы в экономике, медицине, механике и т.п.).

Выбор того или иного метода научного познания при проведении конкретного исследования обусловлен спецификой изучаемого объекта [3].