Методы эмпирического исследования: наблюдение, описание, измерение, эксперимент

Основными методами эмпирического познания являются наблюдение и эксперимент.

Наблюдение — это целенаправленное восприятие явлений действительности, в ходе которого фиксируются данные об их свойствах и отношениях.

Научное наблюдение является не пассивным созерцанием мира, а специальной деятельностью, в которую включены наблюдатель, объект наблюдения и средства наблюдения.

Важнейшей особенностью наблюдения является его целенаправленный характер. Эта целенаправленность обусловлена предварительными идеями, гипотезами, которые ставят задачи наблюдению, предопределяют, что наблюдать и как наблюдать.

Наблюдение как метод эмпирического исследования связано с описанием,которое фиксирует результаты наблюдения с помощью определенных знаковых средств. Эмпирическое описание — это фиксация средствами естественного или искусственного языка сведений о наблюдаемых явлениях.

С помощью описания чувственная информация переводится на язык понятий, знаков, схем, рисунков, графиков и цифр, принимая форму, удобную для дальнейшей рациональной обработки.

Описание подразделяется на качественное и количественное.

Количественное описание осуществляется с применением языка математики и предполагает проведение измерительных процедур. Его можно рассматривать как фиксацию данных измерения. Измерение — это определение отношения одной измеряемой величины, характеризующей изучаемый объект, к другой однородной величине, принятой за единицу. Количественное описание может включать также нахождение эмпирических зависимостей между результатами измерений. Лишь с введением метода измерения естествознание превращается в точную науку.

Эксперимент, как и наблюдение, является базисным методом эмпирического познания. Он включает в себя элементы метода наблюдения, но не тождествен ему. Эксперимент представляет собой более активный метод изучения объекта, чем наблюдение.

Эксперимент — это активное, целенаправленное изучение явлений в точно фиксированных условиях их протекания, которые могут воссоздаваться и контролироваться самим исследователем.

Со становлением экспериментального метода ученый превращается из наблюдателя природы в естествоиспытателя. С помощью этого метода ученый обретает возможность «задавать вопросы природе».

Эксперимент имеет перед наблюдением ряд преимуществ:

— в ходе эксперимента изучаемое явление может не только наблюдаться, но и воспроизводиться по желанию исследователя;

— в условиях эксперимента возможно обнаружение таких свойств явлений, которые нельзя наблюдать в естественных условиях;

— эксперимент позволяет изолировать изучаемое явление от усложняющих обстоятельств и изучать явление в «чистом виде»;

— в условиях эксперимента резко расширяется арсенал используемых приборов, инструментов и аппаратов.

Эксперимент всегда обусловлен предварительным теоретическим знанием: он задумывается на основании соответствующих теоретических знаний и его целью часто является подтверждение или опровержение научной теории или гипотезы.

Методы теоретического исследования: идеализация, формализация, мысленный эксперимент, гипотетико-дедуктивный метод

Теория — высшая форма организации научного знания. Она является системой знания, содержание которой логически выводится из исходного базиса.

Теория строитсяаксиоматическим или гипотетико-дедуктивным методом. Аксиоматический метод впервые был применен в математике при построении геометрии Евклида, а впоследствии он стал применяться и в эмпирических науках, в которых он принял вид гипотетико-дедуктивногометода.

При аксиоматическом построении сначала задается набор исходных положений, не требующих доказательства. Эти положения называются аксиомами или постулатами. Затем из них по определенным правилам строится система выводных положений. Совокупность исходных аксиом и выведенных на их основе предложений образует аксиоматически построенную теорию.

В отличие от математики и логики в эмпирических науках теория должна быть не только непротиворечивой, но и обоснованной опытным путем. Этим обусловлены особенности построения теоретических знаний в эмпирических науках. Специфическим приемом такого построения и является гипотетико-дедуктивный метод.

В исходный базис теории, построенной гипотетико-дедуктивным методом, входит гипотеза, из которой выводятся утверждения об эмпирических фактах.

Термин гипотеза используется в двух смыслах: 1) форма знания, характеризующаяся проблематичностью, недостоверностью; 2) метод предположения, ведущий к установлению законов, принципов, теорий.

Теория строится не «снизу» за счет индуктивных обобщений эмпирических данных, а развертывается «сверху вниз» от гипотез к фактам. Сначала создается гипотетическая конструкция, которая дедуктивно разворачивается, образуя систему гипотез, а затем эта система подвергается опытной проверке, в ходе которой она уточняется и конкретизируется.

Теория, создаваемая гипотетико-дедуктивным методом, может дополняться новыми гипотезами, пока система гипотез не становится слишком громоздкой. Тогда возникает необходимость выдвижения новой гипотетико-дедуктивной системы, которая смогла бы объяснить факты без введения дополнительных гипотез и, кроме того, предсказать новые факты. Обычно выдвигается не одна, а несколько конкурирующих гипотетико-дедуктивных систем. В борьбе конкурирующих гипотез побеждает та, которая лучше объясняет и предсказывает факты.

Методами теоретического исследования являются идеализация, формализация, мысленный эксперимент.

Идеализация — мысленное образование абстрактных (идеальных, идеализированных) объектов, принципиально не осуществимых в действительности («точка», «идеальный газ», «абсолютно черное тело» и т. п.) и выступающих носителями существенных для исследователя свойств.

Формализация — отображение содержательного знания при помощи формализованного языка. Отношения знаков заменяют собой высказывания о свойствах и отношениях предметов. Рассуждения об объектах заменяются операциями со знаками. Так создается обобщенная знаковая модель некоторой предметной области, позволяющая рельефнее представить структуру явлений и процессов при отвлечении от их качественных характеристик. Формализация позволяет уточнить, прояснить, систематизировать содержание теории, взаимосвязи различных ее положений, выявить и сформулировать еще не решенные проблемы. Особенно широко формализация применяется в математике, логике и современной лингвистике.

Мысленный эксперимент — воображаемые действия с идеализированными объектами, которые должны вести себя согласно приписанным им свойствам и законам логики. Мысленный эксперимент является теоретическим, а не эмпирическим методом исследования, поскольку он не имеет дела с реальным объектом. Экспериментом его можно называть лишь условно.

Язык науки. Определения и их роль в формировании научной терминологии

Язык науки — система понятий, знаков, символов, создаваемая и используемая в науке для получения, обработки, хранения и применения знаний. Основой языка конкретных наук является естественный язык, дополненный специальными терминами, знаками и символами.

Язык науки стремится к точности и однозначности выражений. В языке науки стараются избегать недостатков естественного языка: многозначности слов, расплывчатости и неопределенности их содержания, двусмысленности выражений, семантической замкнутости и т. п. Даже слова, заимствованные наукой из повседневного языка, например «сила», «скорость», «тяжесть», «звезда», «стоимость» и т. п., получают более определенное значение. По мере развития науки вводятся новые термины, относящиеся к абстрактным, идеализированным объектам, к вновь обнаруженным объектам и новым областям реальности.

Язык науки оказывает обратное воздействие на повседневный, естественный язык. Например, слова «электричество», «вирус» были научными терминами прежде чем вошли в повседневный язык.

Язык науки в некотором смысле эзотеричен (см. § 14), он недоступен для восприятия без специальной подготовки. Не понимают языка друг друга даже ученые, работающие в разных отраслях. Поэтому есть необходимость в научно-популярной литературе, которая стремится избегать большого количества специальных терминов, нередко заменяет их образными описаниями, метафорами, аналогиями.

Наличие терминов — сразу заметный признак языка науки.

Термин (лат. terminus = граница, предел, конец) в науке — слово или словосочетание, используемое для обозначения предметов в пределах той или иной науки, научной теории. В этом случае термин отличаются однозначностью. Термины устанавливаются посредством определений.

Определение (лат. definitio) — логическая операция, раскрывающая содержание понятия.

Определение решает две задачи: 1) оно отличает и отграничивает определяемый предмет от всех иных; 2) оно раскрывает сущность определяемых предметов, указывает их необходимые признаки.

Формы определения разнообразны. Различаются реальные и номинальные определения. Первые представляют собой описание определяемых предметов и могут быть истинными или ложными. Вторые являются предписаниями (нормами), говорящими о том, какое значение следует придавать вводимому понятию, и не имеют истинностного значения.

Основным приемом определения понятия является определение через ближайший род и видовое отличие. Используют также генетическое определение (указывается способ происхождения предмета).

Различают определение явное и неявное.

Явное определение — определение, имеющее форму равенства двух понятий. Напр.: «Стол — это вид мебели». В явном определении отождествляются, приравниваются друг к другу два понятия. Одно из них — определяемое, другое — определяющее понятие.

Неявное определение — определение, не имеющее формы равенства двух понятий. К неявным определениям относятся контекстуальное, остенсивное, и др. О контекстуальном определении говорят, когда значение термина понятно по контексту. Определение остенсивное (лат. ostentus = показывание, выставление напоказ) — неявное определение, раскрывающее содержание понятия путем непосредственного показа, ознакомления обучаемого с предметами, действиями и ситуациями, обозначаемыми данным понятием.