Методы теоретического исследования

Методы теоретического  исследования

Методы научного исследования - Методы и средства теоретического исследования (Часть 1) 
 

Научное теоретическое  познание является разновидностью рационального  познания, т.е. деятельности мышления. Поэтому оно в полной мере опирается  на всеобщие методы мышления: абстракцию, идеализацию, экстраполяцию. Результатом  их применения оказываются понятия  и суждения, отражающие сущность познаваемых  явлений. 

В научном  познании всеобщие методы мышления конкретизируются общенаучными методами теоретического познания: сравнением и аналогией, анализом и синтезом, индукцией и дедукцией, детализацией и конструированием и  т.д. Каждый из этих методов обладает достоинствами и недостатками, т.е. позволяет достичь одного и не позволяет достичь другого. Например, сравнение позволяет установить достоверное соотношение сходного и различного, но не позволяет вскрыть  причину и сущность сходства и  различия, в то время как использование аналогий позволяет вскрыть сущность или выдвинуть догадку о ней, но аналогия сама по себе не удостоверяема, так как извлекается не из рассматриваемого явления, а из ранее известных. Зная ограниченность каждого из указанных методов, следует руководствоваться диалектикой их взаимоотношений: не превозносить одни из них за счет других, а использовать каждый сообразно его возможностям в различных познавательных целях, добиваясь всестороннего познания явлений. Обычно эти общенаучные методы теоретического познания рассматриваются в студенческих курсах философии и поэтому их подробное рассмотрение здесь не оправдано. Здесь уместно сосредоточиться на более специфических методах и средствах научного теоретического познания: на постановке проблемы, выдвижении гипотез, дедукции проверяемых следствий, теоретическом моделировании и мысленном экспериментировании. 

Проблема (преграда, трудность - в переводе с древнегреческого) в научном познании является выражением несоответствия между достигнутым  уровнем и объемом знания, с  одной стороны, и потребностью в  объяснении и предвидении необъясненных  и новых фактов - с другой. К  числу фактов относятся и противоречия между соперничающими научными теориями. Когда наблюдается указанное  несоответствие, принято говорить о  наличии проблемной ситуации. При  наличии множества проблемных ситуаций выбор и постановка проблем определяются объективными и субъективными условиями. Объективные условия - это необходимость  изменения теоретических представлений, средств и методов познания, препятствующих решению теоретических и практических задач удовлетворения потребностей людей. Скажем, физики почти столетие испытывают потребность в единой физической теории основных взаимодействий (гравитационных, слабых, электромагнитных и сильных), биологи - в современной теории эволюции организмов и популяций, социологи - в теории социального прогресса, семантики - в универсальной теории значений и т.д. Практические же потребности необозримы, и их удовлетворение опирается в конечном счете на создание новых научных теорий (касающихся производства средств существования, лечения болезней, сохранения окружающей среды и т.д.). Важны также материальные возможности решения имеющихся проблем. В отличие от положения дел в теории и практике и от материальных возможностей общества, задающих объективные возможности выбора проблем, субъективные предпосылки (условия) выбора заключаются в господствующих предпочтениях общественного мнения, престиже видов исследовательской работы и образования, склонностях исследовательских коллективов и индивидов. К примеру, не каждая страна может себе позволить исследования фундаментальных проблем, а выбор прикладных проблем зависит от соотношения естественных и гуманитарных наук в образовании, от моды на профессии и т.п. Заметно также, что различие между объективными и субъективными условиями выбора проблем относительно: объективное в одном отношении оказывается субъективным в другом отношении, и наоборот. 
 
 

Выбранная проблема подлежит представлению, постановке, т.е. выражению в языковой форме. Не существует никаких рецептов, указывающих, как надо ставить новые проблемы, в особенности фундаментальные. Но можно указать факторы и шаги постановки проблем. 

Чем более  фундаментальной выглядит проблема, тем более отвлеченный и общий  характер приобретает ее первоначальная формулировка. Таковы формулировки проблем математической логики (определения строгой импликации, полноты аксиоматики содержательных систем и т.д.), математики (аксиоматизации теории множеств, доказательства, континуум-гипотезы и др.), физики (формулировки общей теории атомного ядра, установления носителя гравитационного поля и т.д.) и других фундаментальных наук, а также прикладных исследований (управляемого термоядерного синтеза, утилизации радиоактивных отходов, достижения гармонии человека с природой, устранения конфликтов и терроризма и многих других). 

Узкие и  прикладные проблемы ставятся в развитых областях исследования. В рамках общих  истинных теорий формулируются проблемы возможностей их частного применения в качестве объяснения и предсказания. Скажем, термодинамика провозглашает теплопроводимость тел, отвлекаясь от их агрегатного состояния и химического состава. Для определенных узких областей исследования возникает проблема установления зависимости теплопроводности именно от агрегатного состояния, плотности, температуры и др., или химического состава. 

Широта и  глубина проблем зависят от широты и глубины знания, на основе которого они формулируются. Вместе с тем  любая научная проблема отличается от простого вопроса тем, что ответ  на нее нельзя найти путем преобразования имеющегося знания. Решение проблемы предполагает выход за пределы известного и поэтому не может быть найдено по заранее известным правилам. Можно перечислить лишь шаги, предваряющие постановку и решение проблемы. К ним относятся: обсуждение новых данных, которые не могут быть объяснены в рамках существующих теорий; анализ и оценка тех идей и методов решения проблемы, которые могут быть выдвинуты на основе новых данных; определение типа решения проблемы, его связи с решением других проблем и возможности контроля решения; предварительное описание проблемы. В итоге устанавливается специфика данных, подлежащих объяснению, выделяются частично соответствующие им знания и провозглашается необходимость недостающей гипотезы для их объяснения, доказательства или предвидения. Это и есть формулировка проблемы, мобилизующая на выдвижение гипотезы для ее решения. 
 
 
 

Шаги  в направлении постановки проблемы способствуют выдвижению гипотезы. В  них выявляется минимум достоверных знаний, необходимых для гипотезы. Новое же, первоначально предположительное знание оказывается результатом особого творчества, совокупно именуемого интеллектуальной интуицией. Правда, обращения к описанию интуиции, социологии, психологии творчества и т.п. могут пояснить, как возникает новое знание, но не могут пояснить, что и откуда берется в новом знании. 

В той степени, в какой гипотеза включает известные  знания, она допускает предварительную  частичную оправданность или  доказательность. К примеру, гипотеза об отсутствии атмосферы у Луны, спутников у Юпитера или астероидов включала знание величины необходимой массы для удержания атмосферы телом, вращающимся вокруг собственной оси и вокруг более массивного тела. Поскольку же гипотеза включает новое знание, она требует как новых средств выражения знания, так и средств его оправдания. 

Наличными средствами выражения предположительного нового знания служат средства выражения  достоверного старого знания. Новизна  знания достигается не прямым, буквальным употреблением старого знания к  новому объекту познания (что было бы простой экстраполяцией), а употреблением  в виде аналогии или даже метафоры. Скажем, гипотеза о молекулярно-кинетических процессах в газах использовала в качестве аналогии поведение бильярдных шаров при столкновениях. А, к  примеру, гипотетическая модель электромагнитного  поля Максвелла представлялась несжимаемой  жидкостью, что выглядело метафорой  по отношению к исходной, не терпящей такой буквальности или аналогии физической реальности. Метафоричны также не только непривычные словосочетания вроде «поля сил», «температурное поле», «течение времени» или «стиснутые корни», «выбивание корней многочленов» (Д. Пойа), но и ставшие привычными, вроде «аксиомы», «аффинности», «конуса», первичное буквальное значение которых соответственно «достоинство», «родство по жене», «верхушка шлема». 

Способы образования  аналогий и метафор составляют предмет  особых исследований и обсуждений. Здесь важно учесть отсутствие прямой, однозначной обусловленности вида аналогий и метафор как наличным теоретическим знанием в силу его несоответствия новым данным и новому объекту познания, так  и самими новыми данными и новым  объектом познания, ибо они не содержат требуемого для аналогий и метафор  теоретического знания. Отсюда следует  неизбежность множества (плюрализма) гипотез, претендующих на решение проблемы. Плюрализм гипотез преодолевается выбором предпочтительной гипотезы по гносеологическим, логическим и  прагматическим критериям (см. изложенный далее раздел о выборе альтернатив в познании). В пособиях по философии науки обычно перечисляют требования к выбираемым гипотезам: эмпирическая проверяемость, логическая обоснованность, объяснительность, предсказательность и др. 

Выбранная гипотеза подлежит уточнению и развертыванию  составляющих ее понятий и суждений с тем, чтобы быть посылкой для  дедукции частностей, одни их которых  могут оказаться имеющимися необъясненными новыми данными, другие - предсказываемыми новыми данными. Поскольку дедукция частностей из гипотезы требует принятия не содержащихся в них допущений, краевых условий, воплощений (интерпретаций  по правилам соответствия), постольку  приходится мириться с неустранимым многообразием (плюрализмом) следствий  гипотезы, в том числе опытно проверяемых. И если в любой гипотезе неизбежны  идеализации, непроверяемые допущения, неполные индукции, то полная, во всех частностях удостоверяемость гипотезы опытом не достижима. Но на такую полноту гипотеза не претендует; она претендует на удостоверение сущности, основного, общего, необходимого, - и это удостоверение достаточно для превращения гипотезы в научную теорию. 
 

Соотношение гипотезы и проверяющего ее эксперимента сложно и понимание его вызывает споры. Спорны мнения о том, является ли эксперимент решающим для принятия или отвержения гипотезы, проверяемы ли отдельные положения гипотезы, допустимо ли заключать от истинности следствия к истинности посылки  и многое другое. Можно привести доводы для предпочтения утвердительных ответов на перечисленные вопросы, но, к сожалению, это отвлечет от основного содержания темы и поэтому  приходится оставлять вопросы без  ответов, обратившись к другой стороне  отношения гипотезы к эксперименту, опосредованию этого отношения теоретическим моделированием и мысленным экспериментом.

Моделирование зародилось в лабораторно-инженерной практике и опиралось на субстратное  сходство оригинала и модели, которое  фиксировалось рядом критериев: геометрического подобия, массового  подобия и т.д. С переходом к  функциональному сходству модели потеряли какое-либо субстратное сходство с  оригиналом, но приобрели несоизмеримые с прежними допрактические, в частности доэкспериментальные, возможности проверки гипотез. Таковы языковые модели (языковые каркасы), математические модели, аналоговые и цифровые ЭВМ и др. Эти модели позволяют проверить в символическом представлении применение гипотезы к различным ситуациям, хотя представление возможных ситуаций ограничено их операциональной, «исчислимой» стороной, отражаемой в программах, языковых играх и т.д. 

Подобную  теоретическому моделированию роль средства предварительной проверки гипотезы (или действующей теории) воображаемыми ситуациями играет мысленный  эксперимент. В нем в идеализированной форме воспроизводятся существенные черты поведения объекта познания и мысленно (доказательствами и объяснением) проверяется соответствие гипотетического поведения воображаемому, но принимаемому за действительное в силу кажущейся правдоподобности. В каждой конкретной науке есть свои примеры мысленных экспериментов. В физике, в частности, известен мысленный эксперимент Эйнштейна, Подольского и Розена, содержащий воображаемую ситуацию, относительно которой испытываются объяснительные и доказательные возможности представлений о поведении элементов квантовомеха-нической системы авторов мысленного эксперимента и Н. Бора, олицетворявшего копенгагенскую школу. 
 

При всей значимости и полезности теоретического моделирования  и мысленного экспериментирования  нельзя забывать их предварительного характера и опосредующей роли; решающим средством принятия или отвержения гипотезы служит эксперимент как  основной вид научной практики.

Теоретические методы исследования: диалектический, историеский, аналогии, восхождения от абстрактного к конкретному 

# 12, декабрь  2008

автор: Битюков П. . 

Битюков П.В.  
 

Каково предназначение теоретических методов исследования?

Здесь уместно  привести цитату канадского физиолога  Ганса Селье: «Теории - это нити, которые связывают имеющиеся факты ...».

По мере того, как в ходе исследования накапливается  фактический материал, возникает  необходимость в его систематизации. Как известно, две основные функции  науки: объяснительная и предсказательная, но перед тем как приступить к  выявлению каких-либо причинно-следственных связей, необходимо упорядочить имеющиеся  факты, чтобы устранить их хаотичность.

Каждая научная  работа нуждается в общих принципах, которые в совокупности называются исследовательским подходом. Строго говоря, определиться с подходом необходимо еще до начала сбора фактического материала. Однако некоторое количество предварительно собранных научных  фактов сделают этот выбор более  простым и содержательным. В качестве исследовательских подходов можно  использовать, например, системный  подход, комплексный (целостный) и др.

Применение  научно обоснованных методов исследования является существеннейшим условием получения новых знаний, поэтому  их выбор имеет решающее значение для результатов исследования. Современная  научная деятельность немыслима  без применения методов познания, они являются общепринятым инструментарием. Если автор планирует делать выводы из полученных фактов только на основе собственных, «доморощенных» методов, это, скорее всего, сделает его исследование ненаучной работой. Избранный исследовательский  подход и используемые методы в совокупности составляют методику исследования, своего рода сюжетную линию, в соответствии с которой структурируется весь собранный фактический материал. Методы познания классифицируются по многим признакам, но самые основные деления: общенаучные/специальные, эмпирические/теоретические.