Реферат: Научное исследование

С дальнейшим развитием науки, однако, выяснилось, что с помощь индуктивной логики можно было находить простейшие эмпирические гипотезы и законы о взаимосвязях между непосредственно наблюдаемыми свойствами явлений.

Сторонники так называемого дескриптивного, или описательного, эмпиризма рассматривают новое знание как систематизированное описание опыта, а законы науки считают выражением функционального отношения между переменными, характеризующими эмпирически измеряемые величины явлений.

Дальнейший прогресс науки, проникновение познания в более глубокую сущность явлений убедительно свидетельствовали о том, что никакого непосредственного логического пути от опыта к теории не существует. Поэтому нельзя было надеяться на построение какого-либо алгоритма, с помощью которого можно было бы открывать новые истины в науке.

С течением времени индуктивно-эмпирический подход к развитию научного познания сменяется гипотетико-дедуктивным. В нем почти все внимание уделяется методам логического анализа, обоснования и проверки уже существующих гипотез. Как приходят к самим гипотезам, как вообще генерируются новые идеи в науке - все это считается не относящимся к философии, т.к. не поддается логическому анализу.

В наибольшей степени такое резкое противопоставление процесса открытия, возникновения новых идей их обоснованию и проверке характерно для логического позитивизма.

Сторонники критического рационализма во главе с К.Поппером, хотя и выступали против некоторых идей логических позитивистов, тем не менее поддерживали их основную точку зрения на задачи философии науки. Последняя должна заниматься обоснованием уже существующих гипотез и теорий, а не их генезисом.

Что касается процесса генерирования новых гипотез и научных идей вообще, то рационалисты XVII-XVIII вв. считали их источником интеллектуальную интуицию, которую они противопоставляли логике и дискурсивному мышлению в целом, конечно, интуиция, догадка, озарение играют огромную роль в творческом мышлении, но нельзя их противопоставлять дискурсивному мышлению, опирающимся на логику, а тем более рассматривать как чисто иррациональные процессы, не поддающиеся какому-либо анализу. Между тем сторонники интуитивизма как в прошлом, так и теперь считают процесс научного открытия и творчества в целом не только не анализируемым рациональными методами, но и не требующим такого анализа мистическим процессом.

Коренной недостаток отмеченных подходов к проблеме научного открытия и творчества состоит, во-первых, в том, что они рассматривают научное познание не в развитии, не в движении от незнания к знанию, от неполного знания к более полному, т.е. не как процесс исследования, а как нечто готовое, ставшее как результат. Во-вторых, в таком сложном диалектически-противоречивом процессе, каким является научное исследование, они выделяют лишь частные его аспекты. Конечно, это аспекты весьма важны для исследования, но они никоим образом не исчерпывают всего процесса и даже не выражают его существенных особенностей с гносеологической точки зрения. В-третьих, они не обращают внимание на тот факт, что такое решение всегда связано с решением научных проблем, являющихся закономерным результатом существующего на данный момент научного знания.

Современные исследователи, поняв ошибки и недостатки предшествующих взглядов на природу научного открытия, наконец-то пришли к мысли о том, что нельзя построить некий универсальный алгоритм, следуя которому ученый может делать научные открытия. Более того, не существует даже такого алгоритма, благодаря которому, скажем школьник, сможет сформулировать и доказать теорему Пифагора без посторонней помощи, т.е. совершить субъективное открытие. Поэтому наша задача состоит в том, чтобы построить такую общую модель процесса научного поиска и исследования, в которой возникновение нового научного знания и открытия было бы закономерным результатом всего процесса научного поиска, начиная от выдвижения научной проблемы и кончая ее решением в виде новой научной идеи, закона или даже целой теории. Это, однако, вовсе не означает того, что такая модель будет отображать весь сложный процесс поиска со всеми его деталями и случайностями. Как и всякая модель она раскрывает лишь существенные его особенности с точки зрения используемых в ходе исследования эвристических и логических методов.

§ 2.1. Проблемная ситуация

Всякое подлинно научное исследование постоянно связано с решением проблем, и поэтому оно представляет собой проблемно ориентированный процесс. Проблемной ситуацией, или проблемой, в самом общем смысле, принято называть такую ситуацию, в которой наличные стратегии деятельности и весь арсенал прошлого опыта не позволяют человеку разрешить возникшую трудность, а требуется создание совершенно новой, не похожей на предыдущие, стратегии. В теории научного познания под проблемной ситуацией понимают прежде всего познавательную ситуацию, выражающуюся в невозможности объяснить имеющиеся факты в рамках существующего знания. Путь к научному открытию начинается с обнаружения проблемной ситуации, проходит через ее формулировку и завершается разрешением этой ситуации.

Проблема является не только исходным пунктом исследования, о котором можно забыть после того, как деятельность уже начата; напротив существование проблемы только и делает исследование осмысленным. Прекратить исследование проблемы - значит прекратить исследование. С этой точки зрения вся наука и научная деятельность вообще посвящена решению проблем, оригинальных или более или менее стандартных.

По поводу роли проблемы в науке существуют различные точки зрения. Так, иногда возникает впечатление, что научная деятельность состоит скорее не в постановке проблем, а в их решении. Что же касается самой способности видеть проблемы, то, как известно, один некомпетентный человек может задать столько вопросов, что на них не сможет ответить целый научный коллектив. Тем не менее, мы считаем, что деятельность по обнаружению и постановке проблем является характерной для человека. Так, Герман Вейль отмечает: «Натуральный ряд чисел, которые мы конструируем, создает простые числа, которые мы открываем, а они в свою очередь, создают проблемы, о которых мы и не мечтали. Вот именно так и становится возможным математическое открытие. Подчеркнем, что самыми важными объектами, которые мы открываем являются именно проблемы и новые виды критических рассуждений. Таким образом, возникает некоторый новый вид математического существования – проблемы, новый вид интуиции – интуиция, которая позволяет нам видеть проблемы и понимать проблемы до их решения»[2] . Научное исследование неразрывным образом связано с существованием проблем, поскольку только постановка проблемы и делает эту деятельность осмысленной.

Все цели научной деятельности группируются вокруг проблем и сводятся к следующему: обнаружению проблем, которые оставались незамеченными ранее; формулированию найденных или предложенных ранее, но неправильно поставленных проблем; включению сформулированных проблем в ту или иную наличную систему знанию и попытке решить их с целью обогащения и развития этой системы знания. Поэтому можно сказать, что прогресс знания состоит в постановке, уточнении и решении новых проблем. Проблема при этом выступает как связующий элемент в поступательном движении человеческого знания от неполного и неточного к все более полному и точному. Обнаружение и постановка проблемы вскрывает неполноту предыдущих знаний и тем самым является необходимым и неизбежным моментом в этом переходе к новому знанию.

Прежде, чем приступить к дальнейшему анализу проблемной ситуации, следует выяснить является ли проблема исходным или конечным пунктом исследования.

До сих пор мы предполагали, что проблема это начальный этап исследованию. Однако существует и другая точка зрения на этот вопрос. Некоторые исследователи отмечают, что проблема всегда предполагает некоторое предварительное знание. Поэтому начало познавательной деятельности не должно содержать знание. Таким образом, проблема не является исходным пунктом исследования, она возникает лишь в его конце как результат исследования.

В методологической концепции К.Поппера, наоборот, роль теорий несколько приуменьшается по сравнению с ролью проблем. По мнению К.Поппера, история науки является на самом деле не историей теорий, а историей проблем, свободно выбираемых для исследования ученым в зависимости от его внутренних интересов. Такая концепция принижает роль теоретического знания.

Мы считаем, что наиболее разумной концепцией по вопросу о соотношении проблем и теорий будет такая, согласно которой проблемы и теории - это равноправные элементы научного знания, тесно взаимосвязанные друг с другом (в том смысле, что проблема порождает теорию, а теория - новые проблемы). Развитие знания тогда представляется в виде непрерывного процесса. Изучать этот процесс можно двояким образом: либо с точки зрения смены теорий, либо как процесс смены проблем. Оба подхода будут выделять лишь два разных аспекта единого процесса познания, и при этом можно утверждать заранее, что во многом результаты, полученные в рамках одного подхода, будут повторять результаты, полученные в рамках другого. По предъявленной проблеме можно реконструировать с достаточной степенью точности знания, которое к ней привело, и наоборот, достигнутый уровень знания определяет проблемы, которые можно поставить для дальнейшего исследования.

Тем не менее, если рассматривать отдельный исследовательский цикл, то удобнее считать, что он начинается с постановки проблемы. Эта точка зрения более распространена в литературе, поэтому и мы в дальнейшем будем придерживаться этого взгляда.

Первоначально может показаться, что проблема "всплывает" перед исследователем как некое случайное событие требующее понимания и объяснения. Однако, как правило, эта проблема обусловлена всех ходом развития науки и является не случайной, а закономерной. Так известны случаи, когда одна и та же проблема была поставлена и решена несколькими учеными независимо друг от друга практически в одно и то же время. Так Абель и Якоби оспаривали друг у друга право считаться основоположником теории эллиптических функций, Клейн и Анри Пуанкаре соперничали в создании теории автоморфных функций.

Появление проблемной ситуации определено различными обстоятельствами. Прежде всего, она появляется при невозможности описать факт с помощью существующего теоретического знания, имеющего обосновательный характер. Здесь проблемная ситуация в большей мере навязывается объективно существующими явлениями, которые нам еще не ясны. Но может быть и иной вариант, когда проблемная ситуация не связана с фактами, не вписывающимися в имеющиеся теоретические знанию, а, как в случае создания общей теории относительности, обусловлено расширением и разработкой уже имеющейся теоретической (мировоззренческой программы).

Проблемная ситуация субъективна по форме, но объективна по содержанию. Объективно она навязывается исследователю переплетением новых результатов наблюдений и экспериментов, выражаемых в форме эмпирических знаний - фактов и законов, и тех теоретических знаний, которые уже подтверждены. Чаще всего проблемная ситуация обнаруживает себя в свете практических или теоретических интересов общества. Она подготавливается всем ходом развития материальной и духовной культуры, в том числе развитием теории и практики науки, отношением к ней со стороны государства и общества, заинтересованностью последних в ее разрешении. Социально-историческая среда существенно влияет на обнаружение проблемной ситуации и ее решение. Она может способствовать научному открытию, но может и затормозить его появление.

В проблемной ситуации наиболее ярко проявляется индивидуальность ученого: уровень его профессиональной подготовленности, умение ориентировать в проблеме, развитая степень риска, возможность отойти от старых канонизированных представлений, подвижность ума и т.д.

В анализе проблемной ситуации приходится иметь дело и с вопросами личностно-психологического плана, поскольку эта ситуация переживается ученым и в ней проявляется его интуиция, особенности мышления и т.д.

В истории математики существует один очень яркий эпизод, показывающий насколько судьба открытия зависит от личности ученого. Это, конечно же, создание геометрии Лобачевского.

Как известно, многие математики пытались доказать пятый постулат Евклида о параллельности прямых, считая его темным пятном на всей евклидовой геометрии. Были неоднократные попытки доказать этот постулат методом от противного. Но этот метод на первых же шагах давал такие «абсурдные», с точки зрения привычной геометрии, выводы, что «шагать» дальше всем представлялось нелепым. И только 11 февраля 1826 г. Николай Иванович Лобачевский, отбросив все условности и сковывающие воображение мерила земной геометрии, объявляет на заседании Совета Казанского университета о создании особой геометрии, которой он дал название «воображаемой геометрии». Практически параллельно с ним идеи этой геометрии разработал Янош Бояи, который не смог опубликовать свою работу самостоятельно из-за отсутствия денег. Его работа вышла под названием «Апендикс», как заключительная глава «Арифметики», которую издал его отец. Но ни Лобачевский, ни Бояи своими современниками поняты не были. Именного этого и боялся великий математик Гаусс, который тоже пришел к подобным результатам, но, боясь «крика биотийцев» он спрятал свое открытие в стол, где его и нашли после его смерти. Гаусс был величайшим математиков своего времени, и если бы он сказал хотя бы пару слов в защиту геометрии Лобачевского (публикации по геометрии Лобачевского он прочитал, но также благополучно положил их в стол), то новую геометрию гораздо быстрее бы признали заслуживающей внимания и не столь бы трагичной была судьба Лобачевского. Однако великий Гаусс не захотел портить свою репутацию и геометрии Лобачевского получила свое развитие только спустя много лет после смерти Николая Ивановича.

Следует отметить, что не существует общего метода порождения глубоких, плодотворных разрешимых проблем. Тем не менее история науки свидетельствует о том, что во многих случаях глубоко научные и плодотворные проблемы возникали при реализации следующих четырех установок:

1) следует критически относиться к предлагаемым решениям ранее поставленных проблем, даже если на первый взгляд эти решения кажутся безупречными; в любом случае можно найти некоторые недостатки, или, по крайней мере, обобщить найденное решение или конкретизировать его применительно к какому-либо частному случаю;

2) необходимо применять известные решения к новым ситуациям и пытаться оценить их на пригодность: если решение проблемы сохраняет силу, то в результате получают обобщение не только решения, но и проблемы, если же решение оказывается неприемлемым, то возникает новый комплекс проблем;