Структура научного исследования и уровни организации научного знания.

Научное исследование представляет собой систему деятельности, в которой выделяются два уровня со своими целями, задачами, результатами и методами. Это - эмпирический и теоретический уровни.

Эмпирический уровень (от греч. empeiria - опыт) направлен на отражение явлений и отношений в объективной реальности при непосредственном соприкосновении с нею. Этот уровень еще называют опытно-экспериментальным, потому что он опирается на методы наблюдения, измерения, описания и эксперимента. Знания на данном уровне выражаются в форме эмпирических фактов и эмпирических зависимостей.

Результаты, полученные на данном уровне, представляют собой эмпирические данные, которые требуют дальнейшего истолкования. Интерпретация полученной информации заключается в раскрытии заложенного в ней содержания с помощью гипотез, моделей, теорий.

Теоретическая обработка эмпирических данных завершается получением научных фактов и эмпирических зависимостей. Научный факт является формой существования эмпирических знаний. От фактов обыденного сознания он отличается тем, что его получению предшествуют не только строгие условия эмпирического исследования, но и теоретическое истолкование. Поэтому научный эмпирический факт теоретически нагружен.

Теоретический уровень (от греч. theoria - рассмотрение, исследование) направлен на раскрытие существенных сторон и фундаментальных связей объективной реальности. Теоретические исследования проводятся на основе широкого спектра методов и методологических принципов. Их результаты формулируются в теориях и гипотезах, раскрывающих содержание законов науки.

Научная теория - это высшая форма научного знания, дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях определенной области действительности - объекта данной теории. В структурном отношении теория представляет собой систему взаимосвязанных утверждений, методов и принципов объяснения и предсказания явлений данной предметной области.

Научные теории бывают частными и фундаментальными. Частная, или прикладная, теория тесно связана с практикой. Например, теории электричества и магнетизма используются в сфере энергетики. Фундаментальная теория непосредственно с практикой не связана, она может опережать развитие практики. Прикладные теории являются содержательной частью фундаментальных, придавая последним эмпирический смысл. Например, физическая картина мира И. Ньютона включает в себя законы Галилея и Кеплера.

В работах B.C. Степина показаны исторические особенности в формировании научной теории. Классическая наука создавала теорию на основе эксперимента. Примером выступает механика И. Ньютона. Совре­менная, неклассическая, наука не всегда обращается к эмпирическому уровню. Ее особенность в том, что теоретик в качестве исходного основания берет старую теорию с ее основными понятиями, а затем дедуктивным путем, решая математические уравнения, создает идеальный объект - теоретическую мо­дель. Она и выполняет функцию своеобразного эмпирического поля. Иссле­дуя идеальный объект, теоретик отыскивает новые решения и связи между старыми понятиями. Если они найдены, то новая теория фиксируется в виде уравнения, а при необходимости в нее вводятся и новые понятия. Таким образом, теория может развиваться как на основе экспериментов, так и посредством знаково-символических операций, мысленного эксперимента по правилам математики и логики.

В основе теории лежат законы. Закон - это необходимая, существенная, устойчивая и повторяющаяся связь между явлениями и процессами объективной реальности.

В становлении научной теории важную роль играет правильно сформулированная проблема. Проблема (от греч. problema - преграда, трудность, задача) - это объективно возникающий в ходе развития познания вопрос или комплекс вопросов, решение которых представляет существенный практический или теоретический интерес. Весь ход развития познания - это постановка и решение проблем. Формой решения проблемы может быть формулирование закона, формирование научной теории или запрет на доказательство неразрешимых проблем. Своеобразными формами решения проблем являются апории и парадоксы, для исследования которых необходим философский уровень познания.

Гипотеза (от греч. hypothesis - основа, предположение) - это научное допущение или предположение, истинное значение которого не определено. Гипотеза является структурным элементом теории. Она выдвигается для решения конкретной проблемы с целью объяснения новых эксперимен­тальных данных. Эффективность гипотезы повышается, если она удовлетво­ряет некоторым требованиям. Гипотезы должны быть простыми, непротиво­речивыми, соответствовать достаточно большому количеству фактов. Проверка гипотезы предполагает процедуры верификации и фальсификации, т.е. подтверждения для одних объектов и опровержения для других.

Между теоретическим и эмпирическим уровнями существует тесная взаимосвязь. Она проявляется в том, что каждый из уровней содержит в себе и эмпирические, и теоретические элементы. Например, ход эксперимента обусловлен теорией, а теоретические разработки требуют эмпирической проверки.