Методи наукового пізнання

 

Метод – це спосіб досягнення мети. Пізнання, як і будь-який інший вид діяльності, передбачає застосування певної сукупності (системи) прийомів і операцій, що ведуть до досягнення мети. Така система прийомів називається методом.

Метод наукового пізнання – це сукупність прийомів і операцій, що регулюють дії з досліджуваними об'єктами.

Метод пізнання виражає цілеспрямованість, планомірність пізнання як процесу, програмно здійснюваного. Він є важливим інструментом наукового пізнання, двигуном науки, засобом її розвитку і збагачення новими результатами.

В ідеалі метод містить такі компоненти: 1) сформульовану мету, завдання (проблемний аспект); 2) опис об'єктивної ситуації, у межах якої вирішується завдання (онтологічний аспект); 3) процедуру – перелік операцій, необхідних для досягнення мети за певних умов (процедурний аспект).

Вимоги до методу наукового пізнання.

1. Детермінованість методу – зумовленість закономірностями як самого об'єкта, так і пізнавальної діяльності. Детермінованість методу виключає довільний набір прийомів і операцій, але надає значення активності суб'єкта у використанні методу.

2. Зумовленість методу метою дослідження – необхідна відповідність усіх компонентів методу меті дослідження, активність суб’єкта пізнання.

3. Результативність і надійність методу – надання результативності з високим ступенем імовірності.

4. Економічність методу – витрати на створення і його використання є меншими, ніж прибуток від результатів дослідження; обумовленість методу кадровими, економічними і соціально-організаційними факторами.

5. Ясність і ефективна пізнавальність методу – застосування методу при відповідній підготовці будь-якою людиною.

6. Відтворюваність методу – можливість його використання у необмеженій кількості, що залежить від відтворюваності всіх компонентів даного методу.

7. Засвоєння методу – відтворюваність, ясність і пізнавальність методу. Дана вимога дозволяє включати у метод тільки те, чому можна навчити. Так, наприклад, особисті здібності, досвід дослідника не можуть увійти у структуру методу.

Існують два шляхи формування методу: стихійний і цілеспрямований. У межах людської діяльності стихійно складається певний набір дій, за допомогою якого отримують потрібний результат. Створений набір дій усвідомлюється і цілеспрямовано використовується.

Прийнято вважати, що "правильний метод" і "науковий метод" збігаються, тому що правильний метод ґрунтується на достовірній, перевіреній практикою науковій теорії. Метод буде науковим тоді, коли правильно відображає об'єктивні закони світу, визначає особливості предмета дослідження, закони його розвитку.

У попередньому розділі докладно розглядалися основні форми наукового знання, серед яких теорія − найвища і найбільш організована форма. Необхідно відзначити, що існує тісний взаємозв'язок між теорією і науковим методом. Будь-який конкретний метод – це специфічна форма знання про те, як у певних умовах діяти з метою пізнання. Можна сказати: науковий метод – це практичне застосування теорії.

Використовувана в сучасному науковому пізнанні система методів різноманітна. Прийнято виділяти загальнонаукові і часткові методи. Загальні методи використовуються на всіх рівнях пізнання різними науковими дисциплінами при дослідженні будь-якої предметної галузі. До них відносять спостереження, експеримент, класифікацію тощо. Часткові методи – це методи конкретної науки (методи електронної мікроскопії, описовий метод у біології тощо). Відзначимо, що даний поділ методів завжди умовний, тому що науковий метод може переходити з однієї категорії в іншу.

Загальнонаукові методи застосовуються в будь-якій сфері наукового пізнання. Їхня загальнонаукова значущість робить ці методи предметом вивчення і систематизації у межах методології.

Поширена класифікація методів наукового пізнання за рівнями приналежності.

До емпіричного рівня наукового пізнання відносять усі ті методи, прийоми, способи пізнавальної діяльності, що є змістом практики або безпосереднім її результатом. Їх можна поділити на дві підгрупи: 1) методи вичленовування і дослідження емпіричного об'єкта, 2) методи обробки і систематизації отриманого знання. У таблиці 1.1. подані методи виокремлення і дослідження емпіричного об'єкта і форми знання.

Таблиця 1.1

Методи виокремлення і дослідження емпіричного об'єкта	Форми знання
Спостереження Експеримент Модельний експеримент	Науковий факт

 

Спостереження є первинним і елементарним пізнавальним процесом на емпіричному рівні пізнання.

Спостереження – це спосіб пізнання об'єктивного світу, заснований на безпосередньому сприйнятті предметів і явищ за допомогою органів відчуття без втручання у процес дослідника.

Особливості наукового спостереження:

· зв'язок з вирішенням конкретного теоретичного завдання і перевіркою гіпотези;

· планомірний і організований характер;

· систематичність, що унеможливлює помилки випадкового походження.

Активність спостереження може бути істотно підвищена за допомогою вимірювання об'єкта, його властивостей і відношень.

Вимірювання – це процес визначення чисельного значення певної величини шляхом порівняння її з еталоном.

Спостереження (особливо з вимірюванням) може наштовхнути дослідника на припущення про необхідний і закономірний зв'язок, однак цього недостатньо для стверджування і доведення такого зв'язку.

Опосередкованість сприйняття органами відчуття за допомогою приладів і інструментів необмежено розширює можливості спостереження, але має певні недоліки. Зберігається залежність спостерігача від досліджуваного процесу чи явища. Спостерігач не може змінювати об'єкт, умови, керувати об'єктом і здійснювати контроль над ним, тому його активність у спостереженні носить відносний характер.

Спостереження як метод пізнання застосовується там, де неможливий або дуже складний експеримент (астрономія, гідрологія тощо), або там, де поставлені завдання дослідження природної поведінки об'єкта (психологія, соціологія тощо). Спостереження припускає наявність програми дослідження, що формується на основі попереднього досвіду, спостережень, усталених фактів, прийнятих концепцій.

Прийнято вважати, що спостереження складається з таких етапів: 1) визначення завдань і мети (для чого, з якою метою?); 2) вибір об'єкта, предмета і ситуації (що спостерігати?); 3) вибір способу спостереження (як спостерігати?); 4) вибір способів реєстрації явища, що спостерігається (як вести запис?); 5) обробка й інтерпретація отриманої інформації (який результат?).

Завданнями спостереження можуть бути: попереднє орієнтування в об'єкті; висування гіпотези та її перевірка; уточнення результатів, отриманих за допомогою інших методів.

Ситуації, що спостерігаються, поділяються на природні і експериментальні, керовані і некеровані спостерігачем, спонтанні і організовані, стандартні і нестандартні, нормальні й екстремальні.

Спосіб спостереження визначається завданнями, об'єктом і ситуацією. У гуманітарних дисциплінах виділяють особливий тип – включене спостереження, коли спостерігач стає членом випробовуваної групи. Крім того, спостереження може бути відкритим і прихованим, випадковим і систематичним, суцільним і вибірковим, змішаним. У психології використовується самоспостереження (інтроспекція).

Як метод пізнання спостереження має недоліки. Особистісні особливості дослідника, установки, інтереси, психологічні стани можуть значно впливати на результати спостереження.

Досліджуваний об'єкт набуде значущості тоді, коли дослідник буде зорієнтований на підтвердження своєї гіпотези. У результаті відбувається сприйняття тільки частини подій.

Для досягнення об'єктивності результатів спостереження необхідне дотримання нормативних вимог. Перша необхідна умова – інтерсуб’єктивність, при якій дані спостереження повинні бути отримані і зафіксовані іншими спостерігачами. Іноді в науці вживається словосполучення "дані спостереження", але це не означає, що вони подані дослідникові у готовому вигляді. Як правило, вони є результатом наукового дослідження. Дані спостереження повинні бути позбавлені суб’єктивних нашарувань: науку цікавлять тільки об'єктивні, інтерсуб’єктивні дані. У якості таких постають не відчуття і сприйняття людини, а результати її раціональної обробки, тобто синтез чуттєвого сприйняття з теоретичними уявленнями. Обробка даних відбувається не тільки шляхом опрацювання теоретичних уявлень, але і за допомогою статистичної теорії помилок спостереження. Дані піддаються стандартизації і систематизації, зводяться в таблиці, діаграми, графіки.

У науковому пізнанні спостереження виконує такі функції: 1) забезпечення емпіричною інформацією необхідною для постановки проблем і висування гіпотез; 2) перевірка гіпотез і теорій; 3) спостереження і зіставлення результатів, отриманих у процесі теоретичного дослідження; перевірка їхньої адекватності та істинності.

На відміну від спостереження експеримент характеризується зовнішнім впливом на об'єкт дослідження. Експеримент є однією зі сфер людської практики, у якій піддається перевірці істинність висунутих гіпотез або виявляються закономірності об'єктивного світу.

Експеримент – це метод наукового пізнання, що характеризується активним втручанням дослідника у досліджуваний процес. Експериментальне вивчення об'єкта або явища має певні переваги порівняно зі спостереженням, тому що дозволяє вивчати явища в "чистому виді", без впливу побічних факторів. За необхідності експеримент може повторюватися й організовуватися так, щоб досліджувалися окремі властивості об'єкта, а не їх сукупність. Головна мета експериментального дослідження – одержання принципово нової інформації. Експеримент є складнішим від спостереження, він відкриває ширші пізнавальні можливості для дослідника.

До важливих проблем, що вимагають залучення експериментального методу, належить перевірка гіпотез і теорій. Вона відіграє не менш важливу роль в експерименті при формуванні нових гіпотез і теоретичних уявлень.

Експеримент виступає лише певною ланкою у процесі наукового дослідження. План проведення експерименту, інтерпретація його результатів вимагають звернення до теорії. Без теорії неможливе ніяке експериментальне дослідження.

Єдиної класифікації експериментів не існує. Виділяють значну кількість типів і видів експериментального дослідження. За характером досліджуваного об'єкта розрізняють фізичні, біологічні, педагогічні та інші експерименти. За головною метою − перевірочні (емпірична перевірка гіпотези, теорії) і пошукові (збір необхідної емпіричної інформації для побудови або уточнення гіпотези).

Експеримент є прямим, якщо його об'єктом безпосередньо є реально існуючий предмет або процес. Коли пряме експериментальне дослідження об'єкта неможливе або складне, економічно недоцільне або з певних міркувань небажане, то вдаються до модельного експерименту,за якого досліджується не сам об'єкт, а його модель. Модель – реально існуюча або уявна система, яка, замінюючи оригінал, знаходиться з ним у відношенні подібності. Моделі можуть бути матеріальними й уявними.

Результати, одержані при вивченні моделей (наприклад, випробування моделей турбін, гребель), надалі розповсюджуються на реально існуючі предмети.

Останнім часом широке застосування отримали експерименти з використанням ЕОМ. Вони важливі тоді, коли реальні системи не дозволяють ні прямого експериментування, ні експериментування на матеріальних моделях. За допомогою ЕОМ відтворюються ситуації через побудову логіко-математичної моделі досліджуваної системи.

Експерименти поділяються на якісні і кількісні. Якісні експерименти використовуються для виявлення впливу тих чи інших чинників на досліджуваний процес, без встановлення кількісної залежності між ними (вони мають пошуковий характер). Кількісні експерименти проводяться для вимірювання всіх істотних факторів, що впливають на поведінку досліджуваного об'єкта або хід процесу. Якісні і кількісні експерименти – це послідовні етапи в пізнанні явищ, що визначають ступінь заглиблення у їхню сутність.

Розглянемо другу групу методів емпіричного рівня, що передбачають роботу з отриманою емпіричною інформацією – науковими фактами, які необхідно обробити, систематизувати, узагальнити (табл. 1.2.).

 

Таблиця 1.2

Методи обробки і систематизації знань	Форми знань
Аналіз і синтез Індукція і дедукція Аналогія Систематизація Класифікація	Емпіричний закон, емпірична (описова) гіпотеза

 

Застосовуючи дану групу методів, дослідник працює зі знаннями, не звертаючись безпосередньо до подій дійсності, упорядковуючи отримані дані, прагне знайти закономірності, висловити припущення про їх існування.

Вивчення наукових фактів починається з аналізу. Аналіз – метод пізнання, за допомогою якого предмети дослідження мислено розчленовуються або розкладаються на складові частини. Розкладання – це перехід від вивчення цілого предмета до дослідження його частин.

Аналіз не є кінцевою метою наукового дослідження, що прагне відтворити ціле, його внутрішню структуру, характер функціонування, закон розвитку. Ця мета досягається подальшим теоретичним і практичним синтезом.

Синтез – метод дослідження, що полягає у мисленому поєднанні, відтворенні зв'язків окремих частин, елементів складного явища і осмисленні цілого вєдності. Аналіз і синтез мають об'єктивні основи в будові і закономірностях матеріального світу. В об'єктивній дійсності існують ціле і його частини, єдність і розходження, безперервність і дискретність, процеси руйнування і створення. Для всіх наук характерна аналітико-синтетична діяльність, у природознавстві ж вона може здійснюватися не тільки теоретично, але й практично.

Аналіз і синтез взаємодоповнюють один одного: аналіз припускає синтез, а синтез неможливий без попереднього аналізу системи. Просте розкладання об'єктів на окремі частини не дає нам поняття об'єкта як цілого, бо не є аналітичним процесом. Дитина, яка розбиває іграшку для того, щоб дізнатися, що всередині, не здійснює аналізу, а уможливлює тільки доступ до об'єкту пізнання. Інша справа, коли дослідник здійснює аналіз зразка для вивчення його хімічного складу. Цей зразок є цілісною характеристикою об’єкта, що дає підстави говорити про процес аналізу.

Аналіз завжди виступає як метод пізнання цілого, а не окремих його елементів, тому він не тільки неможливий без синтезу, але і передбачає його. Вивчення ж окремих елементів є тільки момент у процесі пізнання цілого.

Сам перехід від аналізу фактів до теоретичного синтезу здійснюється за допомогою методів, що, доповнюючи один одного, складають зміст цього складного процесу. Одним з таких методів є індукція – метод переходу від знання окремих фактів до знання загального, до емпіричного узагальнення і встановлення положення, що відображає закон або інший істотний зв'язок. В основі індукції лежать індуктивні висновки.

Безпосередня основа індуктивного висновку – повторюваність ознак у багатьох предметів певного класу. На підставі спостереження досить великої кількості одиничних фактів робиться висновок про загальні властивості всіх предметів. Адже у будь-якому науковому явищі є щось загальне, що виступає як об'єктивна її закономірність. Індуктивний висновок спрямований на виявлення цієї закономірності.

Розрізняють повну і неповну індукцію. Остання поділяється на такі види: 1) індукція через просте перерахування (популярна індукція); 2) індукція через добір фактів із загальної маси за певним правилом; 3) наукова індукція, здійснювана на основі знання причинних зв'язків явищ у межах досліджуваного класу.

У повній індукції загальний висновок будується на підставі дослідження всіх предметів (явищ) даного класу (оскільки вивченню підлягає повний набір предметів, то отриманий висновок має характер достовірності).

Метод неповної індукції застосовується у формі популярної індукції. Сутність популярної (перерахувальної) індукції полягає в тому, що загальний висновок будується на підставі спостереження обмеженої кількості фактів, якщо серед останніх немає таких, що суперечать індуктивному узагальненню. Досягнута таким методом істина є неповною, бо завжди залишається можливість наштовхнутися на факт, що спростовує цей висновок.

Індукція через добір фактів знаходить застосування в статистичних методах оцінки. Так, при оцінці якості партії товарів, як правило, немає необхідності перевіряти усі вироби. Для цього за певними правилами формують контрольну групу, а за її результатами роблять висновок про якість усієї партії виробів.

Дедуктивний метод наукового пізнання полягає у переході від загальних до окремих результатів. Висновок будується за такою схемою: усі предмети класу М мають властивість Р; предмет m відноситься до класу М; отже, m має властивість Р.

Дедуктивний метод не обмежується лише дедуктивним висновком. Спрямованість думки від загального до часткового може характеризувати цілу систему наукових досліджень. Наприклад, класична механіка побудована на основі трьох законів І. Ньютона.

Під дедукцією розуміють метод переходу від загальних суджень до часткових, а також від одних висловлювань до інших за допомогою законів і правил логіки. Дедукція робить одержуване знання не ймовірним, а достовірним.

Зростання ролі дедукції в науковому пізнанні пов'язане з тим, що у наукових дослідженнях все частіше вивчаються явища, недоступні для безпосереднього сприйняття (мікросвіт, метагалактики, минулі епохи в розвитку людства). У процесі дослідження таких явищ звертаються до загальних положень, наукових гіпотез і теорій для того, щоб дедуктивно одержані результати можна було зіставити з фактами, що спостерігаються або експериментально встановлюються. Дедукція відрізняється від інших методів пізнання тим, що при істинності вихідного знання вона дає можливість одержати нове істинне знання.

Хоча в сучасному науковому пізнанні спостерігається розширення сфери застосування дедуктивних методів, їхню роль не слід перебільшувати. Їх роль обмежена тим, що вони не дозволяють одержати змістовно нового знання. У дедуктивному висновку немає нічого такого, чого не містилося вже у попередніх судженнях.

Дедукція – спосіб логічного розгортання системи положень на базі вихідного знання, спосіб виявлення конкретного змісту попередніх суджень.

У процесі наукового пізнання індуктивні і дедуктивні методи тісно пов'язані. Індуктивні методи мають велике значення в науках, що безпосередньо спираються на досвід, дедуктивні методи − у теоретичних науках як засіб їх логічного упорядкування і побудови, як метод пояснення і передбачення.

Для обробки й узагальнення фактів у науковому дослідженні широко застосовуються класифікаційні методи. Класифікація дозволяє вирішувати низку пізнавальних завдань: класифікувати матеріал за класами, типами, формами, видами, групами; виявити вихідні одиниці аналізу і розробити систему відповідних понять і термінів; виявити стійкі ознаки і відносини, емпіричні закономірності; робити висновки з попередніх досліджень, припускати існування раніше невідомих об'єктів або їх властивостей, розкривати нові зв'язки між вже відомими об'єктами.

Зручною у використанні є та класифікація, яка поєднує в один клас об'єкти, максимально подібні один з одним за істотними ознаками, є стійкою і гнучкою в умовах появи нових об'єктів дослідження. Водночас вона повинна забезпечувати порівняно легкий пошук потрібних об'єктів чи потрібної інформації про них.

Класифікації подаються у вигляді текстів, таблиць, схем. Вони мають велике значення в науках, пов'язаних з різноманіттям досліджуваних об'єктів (біологія, географія, геологія тощо). За допомогою класифікації фіксуються закономірні зв'язки між класами об'єктів для визначення місця об'єкта в системі, узагальнюються результати певної галузі знань, здійснюється перехід від емпіричного етапу в розвитку науки до теоретичного, передбачаються властивості ще не знайдених у дійсності елементів. Наприклад, періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва дала можливість передбачити властивості ще не відкритих хімічних елементів.

Одним із методів наукового пізнання є аналогія,за допомогою якої здобуваються знання про предмети і явища на підставі того, що вони мають подібність з іншими. Ступінь імовірності (достовірності) висновку за аналогією залежить від кількості подібних ознак у порівнюваних явищ (чим їх більше, тим більшу імовірність має висновок).

Застосування методу аналогії в пізнавальному процесі вимагає виявлення умов його ефективного функціонування. Історія науки свідчить про різне ставлення дослідників до висновку за аналогією як методу одержання нових знань. Одні з них вбачали в ньому надійний засіб одержання достовірних знань, інші – заперечували його як засіб пізнання. Негативне ставлення до методу обумовлене відсутністю жорстких процедур, що дозволяють здійснити перенос знання з одного порівнюваного об'єкта на інший. Можливість їхньої розробки для пізнавальних ситуацій є проблематичною.

В основі методу моделювання лежить аналогія. Модель є аналог свого прототипу, тому при переносі знання з моделі на прототип використовується висновок за аналогією.

У випадках, коли можлива розробка правил переносу знань з моделі на прототип, висновок за аналогією знаходить доказову силу. Така система правил у технічних науках широко використовується як теорія подібності. У багатьох галузях знань метод аналогії може бути достовірним, тому необхідно прагнути виявляти умови аналогії, при яких коректність висновку підвищується.

Наукове пізнання поділяється на якісну аналогію, кількісну та структурно-логічну. Цінність методу аналогії істотно зростає при його використанні разом з іншими методами наукового дослідження.

Застосування розглянутих методів обробки фактичного матеріалу дає можливість виявити об'єктивні закономірності, зробити узагальнення на емпіричному рівні. Однак дослідник залишається на емпіричному рівні пізнання, оскільки гіпотеза і закон – це емпіричні форми знання.

Специфіка емпіричної гіпотези полягає в тому, що вона є імовірнісним знанням; має описовий характер, тобто містить припущення про те, як поводиться об'єкт, але не пояснює чому; узагальнює результати безпосереднього спостереження і висуває припущення про характер емпіричних залежностей; формулюється засобами мови, що містять терміни спостереження. Приклади таких гіпотез: "Чим сильніше тертя, тим більша кількість тепла виділяється", "Метали розширюються при нагріванні".

Емпіричний закон – це найбільш розвинута форма емпіричного знання, що фіксує кількісні й інші залежності, отримані дослідним шляхом при зіставленні фактів спостереження й експерименту. У цьому його відмінність як форми знання від теоретичного закону, що формулюється у результаті теоретичних міркувань. Дослідження останніх десятиліть показали, що теорію не можна одержати в результаті індуктивного узагальнення і систематизації фактів, вона не виникає як логічний наслідок, механізми її створення і побудови мають іншу природу, припускають перехід на якісно інший рівень пізнання, що вимагає творчості дослідника.

До теоретичного рівня пізнання відносять ті форми відображення, у яких у логічно зв'язаній формі відображаються загальні закони, необхідні й істотні зв'язки об'єктивного світу, а також одержувані за допомогою логічних засобів висновки, що постають з теоретичних міркувань. Теоретичний рівень формують різні етапи, ступіні опосередкованого пізнання дійсності.

Методи і форми пізнання теоретичного рівня поділяються на дві групи (табл. 1.3.). Перша група – методи і форми пізнання, за допомогою яких створюється ідеалізований об'єкт, у якому сутнісні відносини з'являються у "чистому" вигляді. Друга група – методи побудови, обґрунтування і перевірки гіпотези, що здобуває статус теорії.

Таблиця 1.3

Методи побудови і дослідження теоретичного об'єкта	Форми знання
Абстрагування Ідеалізація Формалізація Уявний експеримент Моделювання	Поняття Ідеї, принципи Ідеальні моделі Закони Аксіоми, постулати

Абстрагування – це уявне відокремлення від несуттєвих властивостей, зв'язків, відносин предметів, що цікавлять дослідника. Воно здійснюється у два етапи. На першому − визначаються істотні властивості, зв'язки тощо. На другому – досліджуваний об'єкт заміняють іншим, більш простим, тобто спрощеною моделлю, яка зберігає головні зв’язки.

Абстракція дає можливість досліджувати ідеальний об'єкт, що став представником класу об'єктів, переносити отримані дані на весь клас. Очевидно, що залежно від мети, предмета, а також вихідної концепції дослідження створюються різні абстракції того самого об'єкта, а, отже, ми маємо справу з різними способами ідеалізації реальних об'єктів.

У методології науки існує метод ідеалізації, заснований на абстрагуванні, але такий, що припускає уявне конструювання об'єктів.

Ідеалізація – це уявне конструювання об'єктів, які практично не можуть бути створені в дійсності (наприклад, ідеальний газ, абсолютно тверде тіло). У результаті ідеалізації реальні об'єкти позбавляються деяких властивостей і наділяються гіпотетичними.

З такими ж об'єктами має справу й уявний експеримент – специфічний теоретичний метод, що конструює ідеалізовані, нездійсненні ситуації і стани та досліджує процеси у "чистому вигляді". Особливість цього методу в тому, що він дозволяє вченому зробити наочними ідеалізований об'єкт і процес, поняття теорії наповнити чуттєвим змістом. В уявному експерименті, наприклад, може брати участь візок, що рухається без опору навколишнього середовища; ракета, що летять зі швидкістю світла; ліфт, що падає у вакуум.

У тих випадках, коли досліджуваний об'єкт не доступний для прямого втручання дослідника, застосовують метод моделювання. Сутність моделювання як методу пізнання полягає у заміні об'єкта дослідження моделлю. Як модель можуть бути використані об'єкти природного і штучного походження. Моделювання припускає проектування дослідницької діяльності на інший об'єкт, що виступає в ролі замінника досліджуваного об'єкта. Об'єкт-замінник називається моделлю, а об'єкт дослідження – оригіналом (прототипом).

Для всіх наукових моделей характерно те, що вони виступають замінником об'єкта дослідження. Моделі знаходяться у такій подібності, яка дозволяє одержати нове знання про даний об'єкт. Теоретично можливі будь-які види моделей. Традиційним є поділ моделей на матеріальні й ідеальні. Такий поділ доповнюється розподілом їх на предметно-подібні (речовинні, субстанціональні тощо) і символічні (математичні, знакові тощо). Моделі можна поділити на об'єктні (подібність встановлюється між об'єктом-моделлю й об'єктом-прототипом) і діяльнісні (подібність встановлюється між видами діяльності).

Універсальність методу моделювання означає його використання у всіх галузях на різних етапах наукового дослідження.

Уявні моделі поділяються на образні (іконічні) і знакові (символічні). Прикладом образної моделі є планетарна модель атома, а знакової – структурні формули класичної хімії. Виділяють також змішані моделі, що сполучать елементи зображувальності і знаковості.

Уявні моделі виконують одночасно функції спрощення, ідеалізації, відображення і заміщення реально існуючих складних об'єктів. У процесі утвердження, доповнення, деталізації уявні моделі стають основою наукової теорії (моделі атомів, газів тощо), вони застосовуються і в суспільних дисциплінах (модель простого товарного господарства).

Найважливішим засобом побудови і дослідження ідеалізованого теоретичного об'єкта є формалізація. Формалізація – відображення об'єкта або явища у знаковій формі будь-якої штучної мови (математики, хімії); забезпечення можливості дослідження реальних об'єктів та їхніх властивостей через дослідження відповідних знаків.

Уведення символіки забезпечує повноту огляду певної галузі проблем, стислість і чіткість фіксації знання, дозволяє уникнути багатозначності термінів.

Створення алгоритмічних формалізованих описів має не тільки власне пізнавальну цінність, але й є умовою для використання на теоретичному рівні наукового пізнання математичного моделювання.

Математична модель – знакова структура з абстрактними об'єктами, математичними величинами, поняттями, відносинами, що дозволяють різні інтерпретації. Математична модель може застосовуватися в різних науках. Значення математичної моделі при розробці теорії визначається тим, що вона, відображаючи певні властивості та відносини оригіналу, замінює його у певному відношенні, подає більш глибоку і повну інформацію про оригінал. Математична модель, як правило, має вигляд рівняння або системи рівнянь різного типу разом з необхідними для її вирішення початковими і граничними умовами, значеннями коефіцієнтів рівнянь та інших параметрів. Побудова ідеального об'єкта і наступне його дослідження завершують перехід від емпіричного рівня до теоретичного.

 

Таблиця 1.4

Методи побудови й обґрунтування теоретичного знання	Форми знання
Аксіоматичний метод Гіпотетико-дедуктивний метод Історичний метод Науковий доказ	Гіпотеза Теорія

 

Аксіоматичний метод – спосіб побудови теорії, в основу якої покладені її положення-аксіоми або постулати, з яких всі інші положення теорії виводяться шляхом міркувань, доказів. Правила, за якими повинні здійснюватися ці міркування, розглядаються в логіці – у вченні про дедукцію. Усі поняття подаються на основі визначень, що роз'ясняють їх зміст через раніше уведені або відомі поняття.

В аксіоматичному методі твердження (аксіоми) без доказів використовуються для одержання інших знань за певними логічними правилами. Загальновідомою, наприклад, є аксіома про паралельні лінії в геометрії.

Аксіоматичні системи побудовані для всіх основних розділів сучасної математики і логіки. Якщо аксіоматичний метод застосовується до емпіричного − природничонаукового і суспільно-наукового знання, то як вихідні положення використовуються гіпотези, тобто твердження, згідно з якими у ході розвитку теорії може бути доведена їх істинність або хибність.

При застосуванні до емпіричного знання аксіоматичний метод виступає як гіпотетико-дедуктивний метод. Даний метод знаходить широке застосування в біології, психології, лінгвістиці.

Пояснення причин і закономірностей емпірично досліджуваних явищ подається спочатку в імовірнісній, можливій формі, тобто у вигляді однієї або декількох конкуруючих гіпотез. Умови перевірки гіпотези передбачають її дедуктивне розгортання: з положень гіпотези за правилами дедуктивного висновку одержують наслідки, що перевіряються під час експерименті. Необхідність таких операцій пояснюється тим, що висловлюються судження про сутнісні відносини, що безпосередньо не доступні спостереженню і вимагають уяви.

Гіпотетичний метод пізнання припускає розробку наукової гіпотези на основі вивчення фізичної, хімічної сутності досліджуваного явища за допомогою різних способів пізнання; формулювання гіпотези, складання розрахункової схеми-алгоритму (моделі), її вивчення, аналізу, розробки теоретичних положень.

У соціально-економічних, гуманітарних, природних і технічних науках використовують історичний метод пізнання, що враховує виникнення дослідження, формування і розвиток об'єктів у хронологічній послідовності, у результаті чого дослідник одержує додаткові знання про досліджуваний об'єкт (явище) у процесі його розвитку.

Історичний метод вимагає уявного відтворення конкретного історичного процесу розвитку. Його специфіка обумовлюється особливостями історичного процесу: послідовністю подій у часі та виявом історичної необхідності через кількість випадкових подій.

Слід зазначити, науки, що будують теорію на основі історичної і логічної діалектики, не спроможні вводити математичні моделі, користуватися гіпотетико-дедуктивним методом, не повинні оцінюватися як недосконалі, ненаукові. Можна лише говорити про специфіку пізнавальних засобів і методів цих наук.

Доказовіст ь – основна вимога наукового знання. У широкому розумінні доказ – це процедура встановлення істинності будь-якого судження за допомогою логічних міркувань або за допомогою чуттєвого сприйняття деяких фізичних предметів і явищ. У вузькому розумінні доказ передбачає встановлення об'єктивної істини за допомогою методологічних засобів.

Докази (в широкому розумінні) використовуються в гуманітарних науках, застосовуючи емпіричні докази, що ґрунтуються на даних спостережень та експериментів.

Докази (у вузькому розумінні слова) використовуються в логіці, математиці, теоретичній фізиці. Такі докази – ланцюжки правильних висновків − ведуть від істинних суджень (вихідних для даного доказу суджень) до підсумкових тез, що доводяться. Істинність суджень при цьому не обґрунтовується в доказі, а встановлюється заздалегідь.

У сучасному науковому пізнанні особливого значення набувають загальнонаукові підходи. Вони визначають спрямованість наукового дослідження, фіксують його, не детермінуючи специфіку конкретних дослідницьких засобів. Такими підходами є системний, структурний, функціональний, імовірнісний, інформаційний та інші. Зафіксований даними підходами аспект дослідження зрозумілий із їхньої назви і тісно пов'язаний з відповідною загальнонауковою категорією (система, структура, функція, імовірність, інформація), дає уявлення про те, яка саме форма дійсності насамперед цікавить дослідника. У понятті "підхід" акцентується увага на основному напрямку дослідження на об'єкт вивчення.

Найважливіша риса названих підходів – можливість застосування до дослідження будь-яких явищ і сфер дійсності. Це обумовлено загальнонауковим характером категорій, покладених в основу даних підходів.

Кожен з них не повинен абсолютизуватися. Підходи базуються на якійсь одній категорії, що відображає лише одну (хоча й істотну) сторону об'єкта пізнання. Загальнонаукові підходи – ефективні й адекватні шляхи дослідження реальності за умови їхнього застосування разом з іншими підходами і традиційними засобами.

Структурний підхід орієнтує на вивчення внутрішньої будови системи, виявлення закономірностей процесу упорядкування елементів у системі, аналіз характеру і специфіки зв'язків між елементами. Структурний підхід у науковому дослідженні застосовується там, де характер завдань вимагає розподілу предмета вивчення на окремі складові, але при цьому порушується його цілісність.

Функціональний підхід орієнтує на виявлення особливостей функціонування систем. У межах даного підходу система розглядається з позиції зовнішнього аспекту. Функціональний підхід відходить від змісту, структури системи, зосереджуючись на виявленні функціональних залежностей між вхідними і вихідними параметрами системи.

Функціональний підхід є загальнонауковим, бо може бути застосований у будь-якій галузі знань. Але галузь адекватного його використання складають об'єкти, для яких зв'язки і відносини з навколишнім середовищем є істотними, визначальними − зміни, стійкість і збереження об'єктів. Функціональний підхід – необхідна умова дослідження феномена керування і пов'язаних з ним інформаційних процесів. Керування й інформація є типовими функціональними властивостями систем.

Сьогодні системний підхід широко використовується.Зупинимося на його специфіці докладніше.

Масштабність, різноманіття зв'язків і відносин, природних, технічних, соціальних процесів вимагають не окремого їх вивчення, а як єдиного цілого, із залученням багатьох галузей знань. Такий підхід у пізнавальному процесі покликаний забезпечити системні дослідження, характерними рисами яких є:

системність дослідження – спирається на наукові дисципліни, при яких використовуються знання у різних галузях, необхідних для цілісного пізнання об'єктів. Вони носять міждисциплінарний характер. Зв'язки і відносини між складними об’єктами підпорядковуються різним законам і не можуть бути з'ясовані за допомогою будь-якої однієї науки;

з авершеність системного дослідження – формування цілісної, інтегративної моделі досліджуваного об'єкта, у якого окремі компоненти аналізуються не задля їхнього пізнання, а з метою з'ясування ролі цих компонентів у творенні цілісного об'єкта, збереженні його стійкості та стабільності;

виокремлення самостійних об’єктів з навколишнього середовища. Пізнання має подвійну спрямованість. З одного боку, дослідженню підлягають внутрішні зв'язки і залежності, що характеризують даний об'єкт як автономне ціле. З іншого боку, будь-який цілісний об'єкт, що взаємодіє із зовнішнім світом, залежить від інших систем. Дослідження навколишнього середовища впливають на цілісність системи, її збереження або руйнування. Глибокий аналіз внутрішніх і зовнішніх зв'язків об'єкта дозволяє створити про нього цілісну наукову картину;

логічність системного дослідження. При аналітичному дослідженні здійснюється розподіл предмета, а потім вивчається кожна його складова. Кожен з елементів пізнається до безкінечності від однієї сутності до іншої. Логіка системного дослідження інша: розподіл об'єкта й аналіз його компонентів здійснюється до певної межі. Критерієм є такий ступінь пізнання структурних компонентів, який необхідний для наукового пояснення й опису об'єкта як певної цілісності;

досягнення мети за законами цілісності. Застосовувані методологічні принципи, категоріально-понятійний апарат, дослідницькі процедури, методи і прийоми повинні бути підібрані так, щоб вони забезпечували створення інтегративної моделі.

Отже, системні дослідження – це особливий вид пізнавальної діяльності, що вивчає об'єкт як цілісність, має власні пізнавальні засоби міждисциплінарного характеру.

Системний підхід є методологією системного дослідження, при якому зосереджується увагу на одержанні універсального знання про системні об'єкти, їхню якісну визначеність, закономірності існування, механізми взаємодії, що формують цілісність компонентів, характер і змістовні зв'язки та відносин.

Основні положення системного підходу визначаються в загальній теорії систем, що вивчає закономірності, принципи і методи функціонування та розвитку цілісних об'єктів реального світу. Теорія систем містить у собі системологію і системні дослідження.

Системологія – специфічний напрямок загальної теорії систем, що досліджує конкретні процеси і явища як системи, обґрунтовує наявність деяких системотвірних ознак у конкретних об'єктів, класифікує й описує їх.

Теорія систем розвивається у декількох напрямках:

- теорія твердих систем, що мають міцні зв'язки і відносини. До таких систем відносяться системи неживої природи;

- теорія м'яких систем, що мають власну структуру, реагують на зовнішні впливи, але зберігають внутрішню сутність і здатність до функціонування і розвитку;

- теорія самоорганізації. Вивченням систем, що самоорганізуються і самовідтворюються займається перспективна галузь наукового знання – синергетика.

Алгоритмічний підхід тісно пов'язаний з кібернетикою і конструктивним напрямком у математиці. Широко використовується під час опису процесів функціонування системи керування інформаційними процесами, складними системами тощо. Особливо важливу роль цей підхід має в науках про поведінку, психіку і навчання, що мають справу з інтелектом. Алгоритмічний підхід є система команд, відповідно до яких дослідник підходить до вивчення процесу переробки інформації людиною, а також як засіб, мова, застосовувана у межах різних прийомів дослідження (спостереження, експеримент, моделювання).

При описі процесів переробки інформації людиною доводиться говорити про алгоритм лише у формі алгоритмічного розпорядження. Для алгоритмів, застосовуваних у математичній логіці, характерне відокремлення від людського фактора і формалізація прийомів міркування. Застосування алгоритмічного підходу доцільно у тих випадках, коли існує можливість представити досліджуване явище у вигляді процесу, що підпорядковано чітким правилам.

Імовірнісний підхід ґрунтується на понятті імовірності та орієнтує дослідника на вивчення процесів як деяких статистичних ансамблів. Застосування імовірнісного підходу до дослідження процесів націлено на виявлення статистичних закономірностей. Накладання великої кількості випадкових обставин, що породжують статистичні закономірності, у багатьох випадках веде до результатів, що практично не залежать від випадку.

Інформаційний підхід – виділення і дослідження інформаційного аспекту різних явищ дійсності. Наукою усвідомлюється факт, що без вивчення феномена інформації пізнання світу не може бути повним. У межах інформаційного підходу живі системи вивчаються як пристрої для переробки інформації. Головне завдання дослідження полягає у визначенні потоків інформації, їхніх обсягів, способів кодування, алгоритмів переробки. Даний підхід не бере до уваги внутрішню будову систем, якщо вони однаковим чином переробляють інформацію і є еквівалентними в інформаційному розумінні.

Сьогодні важко уявити високорозвинену особистість без культури мислення. Велике значення для цього має формування розумових операцій індивіда, що передбачають аналіз, синтез, узагальнення, класифікацію, виявлення закономірностей. Розумові операції найбільш ефективно формуються в пізнавальній діяльності, що здійснюється з максимальною рефлексією, тобто людина усвідомлює, що вона робить, з якою метою, який результат може отримати. Така пізнавальна діяльність можлива, якщо людина має методологічні знання, зокрема, знання про методи наукових досліджень.

Однією з цілей застосування методологічного знання в пізнавальній діяльності є розвиток розумових здібностей фахівців до аналізу й узагальнення, доказу і спростування, проведення дискусій і обґрунтування знань, постановки і пошуку вирішення завдань, формулювання та перевірки гіпотез.

Без знання методів наукового дослідження неможливо уявити кваліфікованого фахівця у будь-якій галузі. На сучасному етапі науково-технічної революції характерне виконання комплексних міждисциплінарних досліджень. Принципово новий підхід вимагає розробки нових методів і способів дослідження не тільки у комплексному, але і будь-якому науковому дослідженні. Об'єкт і метод дослідження органічно пов'язані між собою. Комплексне дослідження має зовсім інший вигляд у тому випадку, коли воно пов'язане з пошуком нових форм і методів. У комплексному дослідженні розробка проблеми і методів її вирішення здійснюється разом з реалізацією програми дослідження. Сукупність методів у комплексному дослідженні є одночасно знаряддям і результатом дослідницької діяльності.

У комплексному дослідженні важливе значення має взаєморозуміння вчених – представників різних наукових дисциплін і галузей знання, без чого неможлива реалізація міждисциплінарної програми.

Володіння сучасними методами наукового пізнання дозволить фахівцю в кожній конкретній ситуації обрати найбільш суттєві методи й успішно вирішити поставлені дослідницькі завдання.