Александр Садохин - Концепции современного естествознания

• Название: Концепции современного естествознания
• Автор: Александр Садохин
• Жанр: Воспитание детей, педагогика

В сжатой и доступной форме изложен полный курс дисциплины, освещены важнейшие современные концепции наук о неживой и живой природе. Является дополненным и переработанным вариантом учебного пособия, рекомендованного Министерством образования и науки РФ для изучения курса «Концепции современного естествознания».

Для студентов бакалавриата, магистрантов, аспирантов и преподавателей гуманитарного профиля, для учителей средних школ, лицеев и колледжей, а также для широкого круга читателей, интересующихся различными аспектами естествознания.

---

В свою очередь наличие проблемы при осмыслении необъяснимых фактов влечет за собой предварительный вывод, требующий экспериментального, теоретического и логического подтверждения. Такого рода предположительное знание, истинность или ложность которого еще не доказана, называется научной гипотезой.

Гипотеза – знание в форме предположения, сформулированного на основе ряда достоверных фактов. По своему происхождению гипотетическое знание носит вероятностный, а не достоверный характер и поэтому требует обоснования и проверки. Если в ходе проверки содержание гипотезы не согласуется с эмпирическими данными, то гипотеза отвергается. Если же гипотеза подтверждается, то можно говорить о той или иной степени вероятности гипотезы. Чем больше найдено фактов, подтверждающих гипотезу, тем выше ее вероятность. Таким образом, в результате проверки одни гипотезы становятся теориями, другие уточняются и конкретизируются, третьи отбрасываются как заблуждения, если их проверка дает отрицательный результат. Решающим критерием истинности гипотезы является практика во всех своих формах, а вспомогательную роль здесь играет логический критерий истины.

Выдвижение гипотез – одно из самых сложных дел в науке. Ведь они не связаны прямо с предшествующим опытом, который лишь дает толчок к размышлениям. Огромное значение имеют интуиция, талант, отличающие настоящих ученых. Интуиция важна так же, как и логика. Ведь рассуждения в науке не являются доказательствами, это только выводы, которые свидетельствуют об истинности рассуждений, если посылки верны, но ничего не говорят об истинности самих посылок. Выбор посылок связан с практическим опытом и с интуицией ученого, который из огромного множества эмпирических фактов и обобщений выбирает действительно важные. Затем ученый выдвигает предположение, объясняющее явления, еще не зафиксированные в наблюдениях, но относящиеся к этому же классу событий. При выдвижении гипотезы принимаются во внимание не только ее соответствие эмпирическим данным, но и требования простоты, красоты и экономии мышления.

В случае своего подтверждения гипотеза становится теорией. Теория – логически обоснованная и проверенная на практике система знаний, дающая целостное отображение закономерных и существенных связей в определенной области объективной реальности. Главная задача теории заключается в том, чтобы описать, систематизировать и объяснить все множество эмпирических фактов. Иными словами, теория представляет собой систему истинного, уже доказанного, подтвержденного знания о сущности явлений, высшую форму научного знания, всесторонне раскрывающую структуру, функционирование и развитие изучаемого объекта, взаимоотношение всех его элементов, сторон и связей.

Научная теория – развивающаяся система знаний, главными элементами которой являются принципы и законы. Принципы – наиболее общие и важные фундаментальные положения теории. В теории принципы играют роль исходных, основных и первичных посылок, образующих фундамент теории. В свою очередь содержание каждого принципа раскрывается с помощью законов, которые конкретизируют принципы, раскрывают механизм их действия, логику взаимосвязи вытекающих из них следствий. На практике законы выступают в форме теоретических утверждений, раскрывающих общие связи изучаемых явлений, объектов и процессов.

2.2. Методы научного познания

Процесс познания окружающего нас мира в общем виде сводится к решению разного рода задач, возникающих в ходе практической деятельности человека путем использования особых приемов – методов. Метод в широком смысле представляет собой способ познания действительности, изучения явлений природы и общественной жизни, достижения какой-либо цели. Методы познания интуитивно используются в обыденной жизни, в любой сфере профессиональной деятельности с той лили иной мерой осознанности. Но в научном познании они составляют необходимую логическую базу, основу познавательной и творческой деятельности.

В науке от метода зависит многое. Неадекватный метод может привести к ошибочным результатам и выводам. Напротив, правильно выбранный метод способствует эффективному познанию действительности. Поэтому из всего многообразия методов познания особо выделяется группа научных методов, которые представляют совокупность приемов и операций практического и теоретического познания действительности. Они оптимизируют деятельность человека, вооружают его наиболее рациональными способами организации деятельности. В основе методов науки лежит единство эмпирических и теоретических сторон, которые взаимосвязаны и обусловливают друг друга. Их разрыв или преимущественное развитие одной стороны за счет другой закрывает путь к правильному познанию природы: теория становится беспредметной, опыт – слепым.

Из всего многообразия методов научного познания в зависимости от границ применения того или иного метода и возможности его использования в разных сферах человеческой деятельности принято выделять общие, особенные и частные методы научного познания.

Общие методы познания касаются любого предмета, любой науки. Они дают возможность связывать воедино все стороны процесса познания, все его ступени. Это скорее общефилософские методы познания. В истории философии можно найти только два таких метода – метафизический и диалектический. До конца XIX в. в науке господствовал метафизический метод, и лишь с XX в. он уступил место диалектическому методу познания. Оба метода только намечают границы познания.

Частные методы научного познания – специальные методы, действующие только в пределах отдельной отрасли науки. Таков, например, метод кольцевания птиц, применяющийся в зоологии. Иногда частные методы могут использоваться за пределами той области знания, в которой они возникли. Так, методы физики, использованные в других отраслях естествознания, привели к созданию астрофизики, геофизики, кристаллофизики и других междисциплинарных наук. Нередко применяется комплекс взаимосвязанных частных методов к изучению одного предмета. Например, молекулярная биология одновременно пользуется методами физики, математики, химии, кибернетики.

Хотя частные методы и способы исследования в разных науках могут заметно отличаться друг от друга, общий подход этих методов к процессу познания остается в сущности одним и тем же. Они определяют тактику исследования, а стратегию – особенные методы познания. Кроме того, все частные методы познания связаны с определенными сторонами или сочетаниями особенных методов.

Особенные методы используются большинством наук на разных этапах познавательной деятельности и касаются определенной стороны изучаемого предмета или приема исследования. Именно среди особенных методов можно выделить эмпирический и теоретический уровни познания. Особенные методы проявляются:

• на эмпирическом уровне познания (особенные эмпирические методы);

• на теоретическом уровне познания (особенные теоретические методы);

• как на эмпирическом, так и на теоретическом уровнях познания (особенные универсальные методы).

Особенные эмпирические методы научного познания. К ним относятся наблюдение, измерение и эксперимент.

Наблюдение – целенаправленный процесс восприятия предметов и явлений объективной действительности. Сущностью наблюдения является чувственное отражение предметов и явлений объективного мира, в ходе которого мы получаем некую первичную информацию о них. Поэтому исследование любых объектов окружающего нас мира чаще всего начинается с наблюдения, и лишь потом используются другие методы изучения интересующих объектов.

Результаты наблюдения должны фиксироваться в описании, отмечающем те свойства и стороны изучаемого объекта, которые являются предметом исследования. Такое описание должно быть максимально полным, точным и объективным, давать достоверную и адекватную картину изучаемого явления. Именно описания результатов наблюдения составляют эмпирический базис науки, на их основе создаются эмпирические обобщения, систематизации и классификации.

Измерение – определение количественных значений (характеристик) изучаемых сторон или свойств объекта исследования с помощью специальных технических устройств. Такие устройства могут работать как в руках человека, так и в автоматическом режиме. Современные компьютеры позволяют проводить не только процедуру измерения, но и обрабатывать полученные данные.

Большую роль в исследовании играют единицы измерения – эталоны, с которыми сравниваются полученные данные. Они могут быть основными (базисными) и производными, выводимыми из них с помощью математических операций.