Оглавление
1 Понятие и особенности естественно-научного познания. 3
2 Понятия эмпирического и теоретического в естественно-научном познании… 6
3 Гипотеза и теория и их роль в развитии естественно-научных знаний. 10
Введение
В ходе человеческой истории люди разработали множество взаимосвязанных и обоснованных представлений о физическом, биологическом, психологическом и социальном мире. Эти идеи позволили поколениям последовательно добиться все более всеобъемлющего и надежного понимания человека и его окружающей среды. Средства, используемые для разработки этих идей, являются особыми способами наблюдения, мышления, экспериментирования и проверки. Эти способы представляют собой фундаментальный аспект природы науки и отражают то, как наука отличается от других способов познания.
400 лет назад Галилей создал эксперимент, чтобы проверить гипотезу, что объекты ускоряются, когда они падают. Эксперименты обычно применялись более просвещенными тогда арабскими учеными, но их методы были замечены и европейцами, которые вынуждено следовали постулатам Церкви, утверждавшей, что выводы могут быть достигнуты только путем дискуссий и логики, что повелось еще от логических законов, выдвинутых Аристотелем.
Опора Галилея на эмпирические знания, поддержанного другими учеными, шаг за шагом привела Европу к эпохе Просвещения и установила главенство научный метод, который и в наши дни по-прежнему рассматривается как единственный удовлетворительный подход, когда речь идет о приобретении знаний о мире природы.
В настоящее время важнейшим является объединение науки, математики и технологий, которое формирует научные усилия и делает его настолько успешным. Хотя каждое из этих человеческих предприятий имеет характер и собственную историю, каждая из них зависит и усиливает другие. Соответственно, в естественнонаучное познание содержит сплав методов науки, математики и техники, который подчеркивают их роль в научных усилиях и раскрывают некоторые сходства и связи между ними.
1 Понятие и особенности естественно-научного познания
Как известно, люди обладают умом, который делает их любопытными, из-за чего люди не удовлетворяются простой констатацией, замечая, какие изменения происходят вокруг них.
Люди с самого начала человеческого общества начали различные виды исследований, чтобы выявить причину, приводящую к таким или иным изменениям. Знание различных изменений, происходящих в окружающей среде, становится известно через различные чувства, которыми обладают люди, но, используя надлежащие, люди продолжают накапливать информацию, относящуюся к его окружению или окружающей среде[1].
Благодаря процессу накопления получаются различные виды обобщенных фактов, и люди пытались обобщить изолированные факты, чтобы в результате синтеза создать обобщенный вид знаний. Такие обобщенные знания послужили поводом для различных видов изменений в экономике. Знания, полученные через обобщение и поиск взаимосвязи различных изолированных фактов, известны как «наука».
Таким образом, в простых терминах можно сказать, что наука — это организованный вид знания. Это систематизированный объем знаний, который может относиться к любому предмету или области жизни.
Буквально слово «Наука» происходит от латинского слова Scientia, которое подразумевает что-то знать. С такой точки зрения можно сказать, что любые систематические усилия, направленные на то, чтобы что-то знать о чем-либо, известны как наука. Чтобы раскрывать тайны природы и различные другие концепции, используются людьми процессы экспериментов и рассуждений.
В древности область науки не развивалась, поскольку люди считали, что различные изменения, происходящие в природе, были результатом некоторой божественной силы. Если произошло какое-то происшествие, не укладывающееся в эту точку зрения, люди говорили, что это было результатом неправильного поведения какого-либо человека, и они потворствовали различным ритуалам, благодаря которым они могли сделать своего бога или богиню счастливыми и те бы ниспослали и самим людям благополучие.
Аналогичным образом, ранее считалось, если что-то шло не так, это было результатом неправильного поведения людей. Но с распространением образования люди стали задавать вопросы, связанные с различными событиями, происходящими вокруг них. Они не удовлетворились тем фактом, что существовала божественная сила, которая контролировала все и вся.
Такое мышление происходило в целом в богатых и развитых странах мира, так как в этих странах уровень образования в значительной степени поднялся. Вначале люди, которые удовлетворены только констатацией того, какие изменения происходят в Вселенной, начали исследовать характер таких изменений и после некоторых систематических процессов начали раскрывать причины таких событий. Именно из-за такого мышления человек пришел к выводу, что ничего не может быть в природе без причины.
Люди начали анализировать все факты согласно их причинам, и они пытались выяснить причины или законы, которые регулировали такие изменения. Мысль, в которой люди верили, что божественная сила, используемая для контроля над каждым уголком вселенной, начинает меняться с развитием научного мышления, и такие со временем люди объединили открытые закономерности в различные законы. Такая ситуация привело к полному изменению модели мышления и формированию научного познания[2].
Концепция науки привела к развитию различных универсальных законов, которые объясняли причины и следствия явлений, которые определяли не только изменения, которые будут иметь место при любых обстоятельствах, но и причины таких изменений. На основе этого обсуждения можно сказать, что все виды исследований, которые проводятся, чтобы выяснить причину изменений, происходящих в естественном явлении, являются наукой. Знание, которое люди стали обладали посредством процессов, проводимых для поиска знаний и истины, обеспечило содержание этого предмета. А сам процесс познания, сформировавшийся в процессе изучения естественных явления стал называться естественно-научным познанием[3].
Другими словами, можно сказать, что естественные науки представляет собой систематический и организованный комплекс знаний, которые люди порождают посредством исследований и изучения естественных процессов. На основе накопленного знания были разработаны различные научные законы и теории, благодаря которым людям становится легко понять себя и все, что составляет их окружение.
Благодаря таким теориям или законам люди могут наилучшим образом использовать силы, которые всегда существуют вокруг нас. Новые открытия обеспечивают новый вид знаний, и благодаря таким знаниям люди могут делать всевозможные корректировки, с помощью которых они могут жить более комфортно.
Знания, полученные через изучение и исследования, могут сохраняться в течение большого периода времени, из-за чего оно может быть передано из одного поколения в другое и может играть важную роль в развитии цивилизации.
Здесь важно отметить, что люди, выполняющие функции исследования различных фактов, известны как ученые.
Естественные науки в основном связаны с процессами исследования физического мира по трем основным областям, а именно — физике, химии и биологии. Все эти три отрасли науки важны для людей, так как без таких знаний они не смогут контролировать физический и биологический мир, в котором они существуют[4].
2 Понятия эмпирического и теоретического в естественно-научном познании
В науке выделяются два уровня исследований — эмпирический и теоретический. Это различие основано, во-первых, на самих способах познавательной деятельности, а во-вторых, на характере полученных научных результатов. Эмпирическое познание означает разработку исследовательской программы, организацию наблюдений и экспериментов, описание наблюдаемых и экспериментальных данных, их классификацию и начальное обобщение. Характеристика эмпирического познания — это деятельность по записи фактов. Теоретическое познание — это познание сущности на уровне абстракций высокого порядка. Его инструментами являются понятия, категории, законы и гипотезы. Эти два уровня неразрывно связаны друг с другом, хотя исторически эмпирическое (экспериментальное) познание предшествовало теоретическому познанию. У опыта есть свои пределы, за которыми он либо теряет свой путь, либо переключается на спекуляции. Исследование требует анализа, обобщения, объяснения фактов, формулирования идей, принципов и законов, которые проливают свет на факты и, наконец, на построение теории — завершающее достижение научной мысли[5].
Научные исследования предполагают не только движение вверх, но и разработку теоретического аппарата (к построению совершенной теории), а также движение вниз, включающее ассимиляцию эмпирической информации,
Получение новых фактов лежит в основе исследования. Исследование никогда не начинается с наблюдения и сбора фактов — оно начинается с попытки решения какой-либо задачи, лежащей в основе исследования, которая всегда является определенной гипотезой или предположением, то есть исследование начинается с формулировки проблемы.
Когда ученый поднимает проблему и пытается ее решить, он неизбежно разрабатывает исследовательскую программу, составляя план своих поисков и разрабатывая систему инструментов для достижения познавательной цели. Во всём этом он имеет в виду предполагаемый ответ на вопрос, который он поднял. Этот предполагаемый ответ фигурирует как гипотеза. Гипотеза определяет площадь и угол обзора эмпирически заданного, формируя рамки исследовательской программы, предназначенной для теоретической интерпретации исследуемого объекта[6].
Существует два способа решения проблемы: можно найти необходимую информацию или попытаться самостоятельно исследовать проблему путем наблюдения, эксперимента и теоретического мышления. Наблюдение и эксперимент являются чрезвычайно важными методами исследований как в естественных, так и в социальных науках. Во всех внешних наблюдениях не может быть никаких теоретических исследований. Наблюдение представляет собой преднамеренный и направленный процесс восприятия, выполненный с целью выявления основных свойств в объекте познания. Наблюдение может быть прямым или опосредованным различными техническими устройствами (например, даже молекулы теперь доступны для визуального наблюдения с помощью электронных микроскопов). Наблюдение приобретает научное значение, если оно позволяет отразить в рамках исследовательской программы объекты с максимальной точностью и если их можно повторить в различных условиях
Но человек не может ограничиться только ролью наблюдателя: наблюдение, как мы знаем, отражает только то, что сама природа обеспечивает, в то время как исследования также требуют эксперимента, посредством которого объект либо искусственно воспроизводится, либо помещается в определенные условия в соответствии с целями исследования. Через эксперимент Фарадей обнаружил магнитную индукцию, Лебедев, давление света и т. д.
Так называемые умственные эксперименты также являются частью научного познания: здесь ученый работает с определенными мысленными образами и мысленно помещает объект исследования в различные условия, которые, согласно опыту, должны облегчать получение желаемого результата. Таким образом, эксперимент существует как практическая, так и теоретическая деятельность, причем последние преобладают.
Слово «факт» происходит от латинского слова «Factum» «то, что было сделано». Это означает реальное, неумолимое событие в природе, истории, повседневной жизни, в интеллектуальной сфере. Произвольное изобретение также является фактом, но это факт осознания факта изобретения. Факт — это фрагмент бытия, который переместился в центр мысли субъекта, в систему знаний. Факт — это феномен материального или духовного мира, который стал аутентифицированной частью нашего сознания; это объект, явление, свойство или отношение, поскольку оно регистрируется в наблюдении или эксперименте. Важность фактов в науке является исключительной: достоверные факты составляют основу любого научного исследования, поскольку любая наука связана с изучением, описанием и объяснением фактов и ничего, кроме фактов[7].
Факты имеют научную ценность, если есть теория, интерпретирующая их. Когда появляются факты, которые не могут быть объяснены в рамках существующей теории, возникает противоречие между фактами и теоретическими принципами. Научная мысль должна искать новые объяснения. В таких случаях ощущается нехватка действительно масштабных теорий. Только в этих обстоятельствах может возникнуть «черный рынок» всех видов догадок, иногда достигая фантастических масштабов. Часто бывает так, что что-то трудно подтвердить, но невозможно опровергнуть!
Результаты наблюдения и эксперимента неизменно записываются и описываются. В описании используются общепринятые термины, визуальные средства (графики, рисунки, фотографии, записи фильмов) и символические средства (математические, химические и другие формулы). Основным научным требованием, предъявляемым к описанию, является надежность, точное представление данных наблюдения и эксперимента. Описание может быть полным и неполным. Это всегда предполагает определенную систематизацию материала, то есть его классификацию и некоторое обобщение: чистое описание остается на пороге научного творчества
Описание и классификация являются начальными этапами развития научного познания, поскольку научное познание не просто устанавливает факты — оно стремится понять их, понять причины, по которым эти факты возникли и функционируют именно таким образом, а не другим[8].
Объяснение — это умственная операция, направленная на установление причинно-следственных зависимостей объекта исследования, на понимание законов его функционирования и развития и, наконец, на открытие сущности. Объяснение происходит там, где оно показано в соответствии с тем, какие законы возникли, существует и развивается. Объяснение предполагает наличие определенных исходных данных об объекте. Объяснять означает интерпретировать объект в системе уже существующего, исторически накопленного знания, определенных принципов, законов и категорий. Невозможно ничего объяснить, не указывая на предметные связи объекта с другими объектами, не принимая во внимание принцип историзма, генезис, противоречия и развитие объекта.
Объяснение как чрезвычайно сложная поисковая деятельность не может обойтись без всяких догадок и гипотетических суждений, то есть без гипотез. Следует отметить, что иногда возникают противоречия на уровне объяснения фактов: идентичные факты иногда можно объяснить по-разному и в разных теоретических системах.
3 Гипотеза и теория и их роль в развитии естественно-научных знаний
Ни одна научная теория не появилась в готовой форме. Сначала теория существует как гипотеза. Сама гипотеза не возникает сразу, а проходит определенные этапы формирования. Гипотеза — это предположение, исходящее из фактов, предложение, пытающееся понять сущность неадекватно изученной сферы мира[9].
Необходимость гипотезы возникает, как правило, в ситуации, когда раскрываются факты, выходящие за пределы объяснительных возможностей существующей теории
Гипотезы имеют чисто вспомогательное, но чрезвычайно большое эвристическое значение: они играют важную роль в создании открытий.
Подобно теории, гипотезы — это обобщения доступных знаний. В то же время знания, содержащиеся в гипотезе, не обязательно следуют из ранее доступных знаний. Гипотеза в основном вероятностна; его правда в кредит, так сказать. Гипотезы должны четко отличаться от фантазий.
Гипотезы соблюдаются не меньше, чем теории. Хотя последние более надежны и даже окрашены ореолом непогрешимости, история науки показывает, что с течением времени они либо тщательно пересматриваются, либо разрушаются, и на их руинах развиваются свежие гипотезы.
Теория — это высшая форма интегрального научного знания. В широком смысле этого слова теория представляет собой систему надежных представлений, идей и принципов, объясняющих некоторые явления. В более узком смысле теория является самой высокой, хорошо обоснованной логически последовательной системой научных знаний, формулирующей целостное представление о некоторых существенных свойствах, законах, причинно-следственных связях и детерминантах, обусловливающих характер функционирования и развитие определенной сферы реальности.
Теория — это развивающаяся система объективно истинных научных знаний, подтвержденных практикой и объясняющих законы, регулирующие явления в данной области. Ядром научной теории являются ее законы.
Наука развивается не только путем постепенного накопления и расширения новых знаний. Переломными моментами в истории науки были научные революции, связанные с именами Коперника, Ньютона или Эйнштейна. Революции в науке выражаются в качественных изменениях в ее основных принципах, концепциях, категориях, законах, теориях, методах и стиле мышления, в замене одной научной парадигмы другой.
Научная парадигма — это концепция, которая охватывает нормы и модели эмпирического и теоретического мышления, принятые в данном научном сообществе, которые стали убеждениями, это способ выбора объекта исследования и объяснения определенной системы фактов в терминах достаточно обоснованных принципов и законов, формирующих логически последовательную теорию. Научная картина мира постоянно обогащается, что в конечном итоге приводит к замене одной парадигмы другой, более значимой, глубокой и полной. Характерные особенности парадигм различают стили научной мысли — механистические, вероятностные или кибернетические.
Заключение
Эмпирический уровень — это уровень знаний, содержание которых получено из опыта (наблюдения, измерения, эксперимента). Знание фиксирует качества и свойства изучаемого предмета, доступные для чувственного созерцания. Данные наблюдений и экспериментов составляют эмпирическую основу теоретического исследования.
Потребность в такой информации иногда служит причиной разделения наук на экспериментальные и теоретические, хотя, конечно, на практике невозможно достичь ситуации, когда теория полностью исключается из экспериментальных дисциплин, и все упоминания о эксперимент удаляется из теоретического.
Теоретический уровень основан на абстрактном мышлении, для которого исходной точкой исследования являются результаты, полученные в ходе сенсорного восприятия. Существуют сложные и противоречивые связи между эмпирическим и теоретическим уровнями. Ориентация на любую из этих эпистемологических тенденций не приведет к пониманию сущности этих связей.
Сегодняшний мир — это научный мир, где невозможно добиться какого-либо прогресса в жизни без знания событий, происходящих в области науки и техники. Научные исследования привели к развитию различных устройств и аппаратов, благодаря которым жизнь стала очень простой. Во всем мире приоритет отдается естественным наукам в учебной программе на всех уровнях в различных учебных заведениях.
Наука революционизировала наш мир и превратила его такой, какой теперь называется современной жизнью, насыщенной технологиями. Наше мышление, наши отношения, наши интересы, наше мировоззрение и т. д. претерпели огромные изменения. Материальная среда человека была радикально преобразована науки. Средний срок жизни человека удвоился. Укрощение ядерной энергии и «зеленая революция» — далеко идущие преимущества науки.
Список литературы
[1] Михайлов Л.А. Концепции современного естествознания. Учебник для вузов. — СПб.: Питер, 2008. С. 32.
[2] Садохин А.П. Концепции современного естествознания. Учебник для студентов вузов, обучающихся по гуманитарным специальностям и специальностям экономики и управления. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Юнити-Дана, 2006. С. 35.
[3] Карпенкова С.Х. Концепции современного естествознания. – 13-е изд. – М.: Директ-Медиа, 2017, с. 32.
[4] Цюпка, В. П. Естественнонаучная картина мира: концепции современного естествознания: учеб. пособие / В. П. Цюпка. — Белгород: ИПК НИУ «БелГУ», 2012. С. 52.
[5] Шустова О. Б., Сидоров Г. Н. Критериях научности в эмпирическом и теоретическом знании // Современные проблемы науки и образования. №2. 2013.
[6] Шипунова О.Д. История и методология науки: Учебное пособие. 2016. С. 45.
[7] Смагин Б.А. История и философия науки: Учебный курс. СПб.: Изд. СПбГМТУ. 2017. С. 87.
[8] Кашперский В.И. Проблемы философии науки. Учебное пособие. – Екатеринбург: УГТУ – УПИ, 2018.с. 24.
[9] Рузавин Г.И. Методология научного познания: Учеб. пособие для вузов / Г. И. Рузавин. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2012