Естествознание
Конспект лекций по дисциплине
для специальности
080110.51 «Банковское дело»
Мурманск
2012 г.
Естествознание: конспект лекций по дисциплине для обучающихся по специальности 080110.51 «Банковское дело» / сост. преп. кафедры общественных и естественных наук Е.А.Ковальчук. – Мурманск: МАЭУ, 2012. – 40с.
© Мурманская академия экономики и
управления, 2012
Содержание
2.Формы научного знания 5
3. Методы научного познания 4
Научная картина мира 8
Некоторые наиболее важные понятия 8
ГЛОССАРИЙ 14
-
Характерные черты науки
О таком многофункциональном явлении как наука можно сказать, что это: 1) отрасль культуры; 2) способ познания мира; 3) специальный институт (в понятие института здесь входит не только высшее учебное заведение, но и наличие научных обществ, академий, лабораторий, журналов и т. п.).
По каждой из данных номинаций наука соотносится с другими формами, способами, отраслями, институтами. Для того, чтобы эти взаимоотношения прояснить, нужно выявить специфические черты науки, прежде всего те, которые отличают ее от остального. Каковы они?
-
Наука УНИВЕРСАЛЬНА — в том смысле, что она сообщает знания, истинные для всего универсума при тех условиях, при которых они добыты человеком.
-
Наука ФРАГМЕНТАРНА — в том смысле, что изучает не бытие в целом, а различные фрагменты реальности или ее параметры, а сама делится на отдельные дисциплины. Вообще понятие бытия как философское не применимо к науке, представляющей собой частное познание. Каждая наука как таковая есть определенная проекция на мир, как бы прожектор, высвечивающий области, представляющие интерес для ученых в данный момент.
-
Наука ОБЩЕЗНАЧИМА — в том смысле, что получаемые ею знания пригодны для всех людей, и ее язык — однозначный, поскольку наука стремится как можно более четко фиксировать свои термины, что способствует объединению людей, живущих в самых разных уголках планеты.
-
Наука ОБЕЗЛИЧЕННА — в том смысле, что ни индивидуальные особенности ученого, ни его национальность или место проживания никак не представлены в конечных результатах научного познания.
-
Наука СИСТЕМАТИЧНА — в том смысле, что она имеет определенную структуру, а не является бессвязным набором частей.
-
Наука НЕЗАВЕРШЕННА — в том смысле, что хотя научное знание безгранично растет, оно все-таки не может достичь абсолютной истины, после которой уже нечего будет исследовать.
-
Наука ПРЕЕМСТВЕННА — в том смысле, что новые знания определенным образом и по определенным правилам соотносятся со старыми знаниями.
-
Наука КРИТИЧНА — в том смысле, что всегда готова поставить под сомнение и пересмотреть свои даже самые основополагающие результаты.
-
Наука ДОСТОВЕРНА — в том смысле, что ее выводы требуют, допускают и проходят проверку по определенным, сформулированным в ней правилам.
-
Наука ВНЕМОРАЛЬНА — в том смысле, что научные истины нейтральны в морально-этическом плане, а нравственные оценки могут относиться либо к деятельности по получению знания (этика ученого требует от него интеллектуальной честности и мужества в процессе поиска истины), либо к деятельности по его применению.
-
Наука РАЦИОНАЛЬНА — в том смысле, что получает знания на основе рациональных процедур и законов логики и доходит до формулирования теорий и их положений, выходящих за рамки эмпирического уровня.
-
Наука ЧУВСТВЕННА — в том смысле, что ее результаты требуют эмпирической проверки с использованием восприятия, и только после этого признаются достоверными.
Эти свойства науки образуют шести диалектических пар, соотносящихся друг с другом: универсальность — фрагментарность, общезначимость — обезличенность, систематичность — незавершенность, преемственность — критичность, достоверность — вне- моральность, рациональность — чувственность.
Кроме того, для науки характерны свои особые методы и структура исследований, язык, аппаратура. Всем этим и определяется специфика научного исследования и значение науки.
2.Формы научного знания
К формам научного знания обычно относят проблемы, гипотезы, теории, а также идеи, принципы, категории и законы — важнейшие элементы теоретических систем. Некоторые авторы считают формой знания и факты, хотя обычно под фактами понимаются явления самой действительности. Однако хорошо известно, что бывают ложные факты, факты-заблуждения (многие столетия за факт считали, что Солнце вращается вокруг Земли и т.п.). Поэтому под фактом следует понимать не само по себе какое-либо явление действительности, а наше знание, достоверно, истинно сообщающее нам о наличии этого явления. А это значит, что факты, как и все другие формы знания, нуждаются в исключительно строгой проверке на истинность, так как на фактах основывается все научное знание, все теоретические построения.
Факты — наиболее надежные аргументы как для доказательства, так и для опровержения каких-либо теоретических утверждений. Но необходима система знания, описывающая и объясняющая накопленные факты. «Фактики, если они берутся вне целого, вне связи, если они отрывочны и произвольны, являются именно только игрушкой или кое-чем похуже»2. Надо брать не отдельные факты, а всю совокупность от носящихся к рассматриваемому вопросу фактов, без единого исключения, ибо иначе неизбежно возникает подозрение в том, что факты подобраны произвольно.
Проблема определяется как «знание о незнании», как осознанный учеными вопрос, для ответа на который имеющихся знаний недостаточно. Уметь правильно выбрать и поставить научную проблему очень важно.
При осмыслении фактов и попытках решения проблем рождается догадка, которая после логической обработки, формулирования и оценки либо отвергается как не имеющая необходимых и достаточных оснований, либо приобретает форму научной гипотезы. Научная гипотеза — такое предположительное знание, истинность или ложность которого еще не доказана, но которое выдвигается не произвольно, а при соблюдении ряда правил — требований.
Отсутствие противоречий основных положений предлагаемой гипотезы не должна противоречить известным и проверенным фактам. (Но не будем забывать, что бывают и ложные факты, которые сами нуждаются в проверке. Д.И. Менделеев при разработке Периодического закона химических элементов столкнулся с несоответствием известных значений атомной массы некоторых элементов требованиям своей гипотезы о периодичности изменения свойств элементов, исправил эти значения атомной массы на гипотетические и оказался прав. Последующие экспериментальные измерения подтвердили, что до этого атомные массы указанных Д.И. Менделеевым элементов были определены неточно.)
Соответствие новой гипотезы надежно установленным теориям (так, после открытия закона сохранения и превращения энергии все новые предложения о создании «вечного двигателя» просто не рассматриваются).
Доступность выдвигаемой гипотезы практической, экспериментальной проверке (хотя бы в принципе).
Максимальная простота гипотезы.
Главное отличие теории от гипотезы — достоверность, доказанность. Следует иметь в виду, что термин «теория» имеет множество смыслов. В самом широком значении теорию понимают как знание вообще. Так, говоря, например, о взаимосвязи теории и практики, теорией называют и гипотезу, и любую концепцию или совокупность взглядов, даже заведомо зная, что эти взгляды ложные, плохо или совсем не систематизированы (например, гитлеровская расистская «теория»). Теория в научном смысле — это система истинного, уже доказанного, подтвержденного знания о сущности явлений, высшая форма научного знания, всесторонне раскрывающая структуру, функционирование и развитие изучаемого объекта, взаимоотношение всех его элементов, сторон и связей.
Для понимания специфики теории как формы знания очень важно учитывать, что все теории оперируют не реальными объектами, а их идеализациями, идеальными моделями, которые неизбежно абстрагируются от каких-то реальных сторон объектов и поэтому всегда дают неполную картину действительности. Это обязательно надо учитывать на стадии перехода от разработки или усвоения теории к ее применению на практике.
Главные элементы теории — ее принципы и законы. Принципы — наиболее общие и важные фундаментальные положения теории. Как обобщающий результат предыдущего познания в данной теории принципы всесторонне раскрываются и обосновываются. При самом построении и изложении теории принципы играют роль исходных, основных и первичных посылок, закладываются в сам фундамент теории. Основные аспекты содержания каждого принципа раскрываются в совокупности законов и категорий теории. Законы конкретизируют принципы, раскрывают «механизм» их действия, взаимосвязь вытекающих из них следствий. Законы науки отражают в форме теоретических утверждений объективные законы (т.е. общие и необходимые связи изучаемых явлений, объектов, процессов). Категории науки — наиболее общие и важные понятия теории, характеризующие существенные свойства объекта теории, ее предмета. Принципы и законы выражаются через соотношение двух и более категорий.
Раскрывая сущность объектов, законы их существования, взаимодействия, изменения и развития, теория позволяет объяснять явления, предсказывать новые, еще не известные факты и характеризующие их закономерности, прогнозировать (более или менее успешно) закономерное поведение изучаемой системы в будущем. Таким образом, теория выполняет две важнейшие функции: объяснение и предсказание, научное предвидение.
Теория — одна из наиболее устойчивых форм научного знания. Такая стабильность обеспечивается и ее системностью, и в большей или меньшей степени ее общим характером. Чем более общим является знание, тем оно устойчивее. Но и теории подвержены количественным и качественным изменениям. Вслед за изменением фактического, эмпирического базиса теории, накоплением новых фактов ее законы уточняются или дополняются новыми. В конце концов, изменения затрагивают и фундаментальные принципы теории. Переход к новому принципу — по существу переход к новой теории. Все теоретическое знание выражается не в одной теории, а в совокупности ряда, вернее множества теорий. Изменения в наиболее общих теориях, приводят к качественным изменениям всей ристемы теоретического знания; в результате происходит научная революция. Известные научные революции связаны с именами Н. Коперника, И. Ньютона, А. Эйнштейна.
3. Методы научного познания
Методы научного познания включают общечеловеческие приемы мышления (анализ, синтез, сравнение, обобщение, индукцию, дедукцию и т.п.), способы эмпирического и теоретического исследования (наблюдение, эксперимент, измерение, моделирование, идеализацию, формализацию и т.п.). Для процессов построения теоретических систем знания особое значение имеет метод восхождения от абстрактного к конкретному, тесно связанный с историческим и логическим методами. Подробное описание логических приемов и методов научного познания дается в логической и философско-методологичес- кой литературе. Здесь же ограничимся краткой характеристикой лишь самых основных методов научного исследования.
Наблюдение — целенаправленное, организованное восприятие предметов и явлений. Научные наблюдения проводятся для сбора фактов, укрепляющих или опровергающих ту или иную гипотезу, выступающих основой для определенных теоретических обобщений. Обыденное наблюдение ограничено биологическими возможностями органов чувств. Но благодаря развитию техники, созданий и применению для целей научного познания специальных инструментов, приборов диапазон чувственно воспринимаемых явлений неограниченно расширяется. Однако в наблюдении всегда сохраняется полная зависимость наблюдателя от изучаемого процесса, явления. Оставаясь наблюдателем, исследователь не может изменять объект, регулировать само протекание процесса, управлять им и контролировать его.
Эксперимент — способ исследования, отличающийся от наблюдения активным характером, преобразующим воздействием на объект изучения. Эксперимент позволяет, во-первых, изолировать исследуемый объект от влияния побочных, несущественных для него, скрывающих его собственную сущность явлений, изучать объект в «чистом» виде. Во-вторых, в ходе эксперимента многократно воспроизводится ход процесса в строго фиксированных, контролируемых условиях. В-третьих, эксперимент позволяет планомерно изменять само протекание изучаемого процесса, состояния объекта изучения вплоть до превращения его в другие, еще не известные объекты. Все это подчинено решению проблемы, в связи с которой ставится эксперимент. Научный эксперимент представляет важную часть современной человеческой практики.
В ходе наблюдения и эксперимента, как правило, проводится такая процедура, как измерение, объективная количественная оценка исследуемых явлений.
Измерение — это материальный процесс сравнения какой- либо величины с эталоном, единицей измерения. Число, выражающее отношение измеряемой величины к эталону, называется числовым значением этой величины. Значение же величины, принятое за единицу (1 см, 1 м, 1 г, 1 кг и т.п.), называется размером единицы.
Очень важна проблема влияния процедур, применяемых в наблюдении, эксперименте и измерении, на изучаемый объект. В современной науке учитывается принцип относительности свойств объекта к средствам наблюдения, эксперимента и измерения. В то время как в классической физике взаимодействием между объектом и прибором можно пренебречь, в квантовой физике это взаимодействие составляет существенную часть явления1.
Аналогия — прием познания, при котором на основании сходства объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других свойствах. Тот факт, что сходные в одном отношении объекты сходны и в некоторых других отношениях, лежит в основе не-только аналогии как особого познавательного приема, но и метода моделирования. Однако при использовании аналогии и моделирования необходимо отдавать себе отчет, что как бы ни было значительно найденное сходство признаков рассматриваемых вещей, выводы по аналогии всегда бывают только вероятностными.
Моделирование — «это есть замена изучения интересующего нас явления в натуре изучением аналогичного явления на модели меньшего или большего масштаба, обычно в специальных лабораторных условиях. Основной смысл моделирования заключается в том, чтобы по результатам опытов с моделями можно было дать необходимые ответы о характере эффектов и о различных величинах, связанных с явлением в натурных условиях» 2. Так характеризует моделирование академик Л.И. Седов, специалист по теории подобия и размерности в механике. Сама же модель может быть определена как материальная (естественно существующая или искусственно созданная) или мысленно представляемая система, заменяющая объект познания.
Сущность моделирования состоит в замещении исследуемого объекта его моделью для получения новой информации о самом объекте — оригинале, прототипе модели. При моделировании решается три задачи: 1. Построение (материальное или мысленное) модели, воспроизводящей образец. 2. Экспериментальное (тоже материальное или идеальное) исследование модели. 3. Экстраполяция (перенос) информации, полученной при манипулировании с моделью, на подлинный объект исследования. Моделирование применяется тогда, когда трудно или невозможно изучать объект в естественных условиях.
Моделирование активно используется при изучении человеческого мышления, функционирования мозга, социальных явлений с помощью быстродействующих электронных машин. В любом случае нельзя забывать, что модель и оригинал не тождественны, а только сходны, что модель лишь приближенно отображает исследуемый объект, огрубляет и упрощает его.
Идеализация — процесс абстрагирования, мысленного создания понятий об идеализированных объектах, которые в реальном мире не существуют, но имеют прообраз. Примеры идеализации — «точка» в геометрии, «абсолютно черное тело», «идеальный газ» в физике. Образование подобных понятий достигается посредством предельного абстрагирования от свойств реальных предметов. Так, в геометрии абстрагирование от наличия у реальных объектов величины и частей приводит к понятию точки. Идеализации создаются для того, чтобы мысленно оперировать с ними как с реально существующими объектами и конструировать идеальные схемы реальных процессов, помогающие более глубокому познанию этих объектов. Фактически идеализации используются как воображаемые модели реальных объектов. Обычно законы науки и другие теоретические положения строго и точно применимы только к идеализа- циям. Это означает, что для успешного перехода от теории к практике требуется конкретизация теоретических положений и создание более детальных моделей, способных выполнить роль связующих звеньев между идеализациями и реальными свойствами объектов.
Интуиция — способность постижения истины путем прямого ее усмотрения; вид непосредственного знания, которое возникает как бы внезапно, вспышкой, неожиданно озаряя человека, до этого долго бившегося над ответом на мучивший его вопрос. Мыслители прошлого и современности, интересовавшиеся этими вопросами, понимали интуицию различным образом. Но они сходятся в одном — они подчеркивают элемент непосредственности интуитивного познания, неосознанности самого способа его осуществления. В сознании человека интуиция проявляет себя только своим результатом. Лишь после того, как задача решена, ход ее решения может быть осознан и проанализирован. Но это будет уже осмыслением не самой интуиции, не интуитивного получения нового знания, а логическая обработка результатов интуиции, раскрытие их связи с другими знаниями и практикой. Известный ученый — психолог и философ, член-корреспондент РАН А.Г. Спиркин считает, что интуиция есть качественно особый вид познания, в котором «отдельные звенья логической цепи остаются на уровне бессознательного... Это как бы свернутая логика мысли. Интуиция так же относится к логике, как внешняя речь к внутренней, где очень многое опущено и фрагментарно»1.
Великий французский ученый А. Пуанкаре (физик, математик, философ, один из создателей специальной теории относительности) в результате глубокого анализа роли интуиции и логики в научном познании сделал вывод: «Логика и интуиция играют каждая свою необходимую роль. Обе они неизбежны. Логика, которая одна может дать достоверность, есть орудие доказательства; интуиция есть орудие изобретательства»2. Интересный анализ взаимодействия логики и интуиции, логического и внелогического компонентов сознания осуществил Б.В. Рау- шенбах3.
Интуиция опирается на осевший в подсознании опыт, на подсознательное восприятие и запоминание. Что-то из этого неосознаваемого опыта или все вместе в нем как бы подсказывает человеку с даром интуиции, столкнувшимся с новым фактом, что именно здесь и открывается решение мучающей его загадки. Для других людей, которые или не занимались данным вопросом или не обладают интуицией, встреча с тем же самым фактом остается ничего не значащим явлением. Интуиции бывает достаточно для усмотрения истины, но ее недостаточно, чтобы убедить в этой истине других и самого себя. Для этого необходимо доказательство — логическое и практическое. Более того, передать другим интуитивно переживаемую мысль можно лишь после того, как она будет сформулирована по правилам логики, иначе она вообще останется неизвестной.
Характер используемых в конкретной науке методов определяется в первую очередь спецификой ее предмета. Но в процессе взаимопроникновения, дифференциации и интеграции научного знания типичными становятся ситуации, когда один предмет изучается несколькими методами, а несколько разных предметов — одним каким-то общим методом. Методы физики проникают в химию, методы физики и химии — в биологию (и наоборот). Молекулярная биология широко использует методы химии, молекулярной физики, рентгеноструктурного анализа и т.п.
Особое значение для современной науки в целом имеют методы вычислительной математики, кибернетики, общей теории систем, синергетики. В самых различных науках используются методы математической гипотезы и модельного эксперимента. Экспериментальный метод из естественных наук проникает в общественные и гуманитарные науки (социологию, психологию и др.). В современных исследованиях применяются эксперименты различных видов: исследовательский, поисковый; проверочный; воспроизводящий; изолирующий; качественный; количественный; физический, химический, биологический, социальный1. С теоретизацией и математизацией наук связано распространение мысленного эксперимента. Показательно, что логико-математические методы в современном научном познании активно дополняются интуицией, роль которой не уменьшается, а даже возрастает с усложнением решаемых задач
Достарыңызбен бөлісу: |