3..Методы построения научной теории: аксиоматический, генетический, гипотетико-дедуктивный, математический. Особенности теоретического знания.

Важным этапом научного познания является теоретическое знание.

Специфика теоретического знания выражается в его опоре на свой теоретический базис. Теоретическое знание имеет ряд важнейших особенностей.

Первая - общность и абстрактность.

Общность заключается в том, что теоретическое знание описывает целые области явлений, давая представление об общих закономерностях их развития.

Абстрактность выражается в том, что теоретическое знание не может быть подтверждено или опровергнуто отдельно взятыми опытными данными. Оно может оцениваться лишь в целом.

Вторая - системность, заключающаяся в изменении отдельных элементов теоретического знания совместного с изменением всей системы в целом.

Третья - связь теоретического знания с философским значением. Это не означает их слияния. Научное знание, в отличии от философского, более конкретно.

Четвертая - глубокой проникновение теоретического знания в действительность, отражение сущности явлений и процессов.

Теоретическое знание охватывает внутренние, определяющие связи области явлений, отражает теоретические законы.

Теоретическое знание всегда движется от исходного общего и абстрактного к выводному конкретному.

Теоретический уровень научного исследования представляет собой особую ступень научного познания, обладающей относительной самостоятельностью, имеющей свои особые цели, опирающиеся на философские, логические и материальные цели, опирающиеся на свои логические и материальные средства исследования. Благодаря абстрактности, общности и системности теоретическое знание обладает дедуктивной структурой: теоретическое знание меньшей общности может быть получено из теоретического знания большей общности. Это означает, что в основе теоретического знания лежит исходное, в определенном смысле наиболее общее знание, составляющее теоретический базис научного исследования.

Теоретическое исследование состоит из нескольких стадий.

Первая стадия - построение нового или расширение существующего теоретического базиса.

Изучая, нерешенные на данный момент научные проблемы, исследователь занимается поиском новых идей, которые бы расширяли существующую картину мира. Но если с ее помощью исследователю не удается разрешить эти проблемы, то он пытается построить новую картину мира, вводя в нее новые элементы, позволяющие, по его мнению, привести к положительным результатам. Такими элементами и являются общие идеи и понятия, принципы и гипотезы, служащие основанием для построения новых теорий.

Вторая стадия - состоит в построении научных теорий на уже найденном основании. На этой стадии большую роль играют формальные методы построения логических и математических систем.

В ходе построения новых теорий неизбежен возврат к первой стадии теоретического исследования. Но он не означает растворения первой стадии во второй, поглощение философских методов формальными.

Третья стадия - состоит в применении теории для объяснения какой - либо группы явлений.

Теоретическое объяснение явлений заключается в выведении из теории более простых законов, относящихся к отдельным группам явлений.

Научная теория представляет собой отражение глубинных связей, которые присущи области явлений, объединяющей ряд групп.

Для построения теории необходимо найти главное для данной области явлений понятия, выразить их в символической форме и установить связь между ними.

Понятия вырабатываются исходя из теоретического базиса. А связи между ними обнаруживаются при помощи принципов и гипотез. Довольно часто для построения теории привлекаются эмпирические данные, которые еще не получили теоретического обоснования. Их называют эмпирической предпосылкой теории. Они бывают двух видов: в виде определенных данных опытов и в виде эмпирических законов.

Для формирования новых теорий важны теоретические предпосылки. Именно с их помощью определяются исходные понятия и формулируются принципы и гипотезы, на основе которых возникает возможность установить связи и отношения между исходными понятиями. Определение исходных понятий, а также принципы и гипотезы, необходимые для построения теории, называются основанием теории.

Научная теория наиболее глубокая и концентрированная форма выражения научного знания.

Научная теория строится в помощью методов, к которым относятся:

а) аксиоматический метод, согласно которого, теория строится путем формального введения и определения исходных понятий и действий над ними, образующих основание теории. Аксиоматический метод основан на очевидных положениях (аксиомах), принимаемых без доказательства. По этому методу теория разрабатывается на основе дедукции.

Аксиоматическое построение теории предполагает:

1.   определение идеальных объектов и правил составления из них предположений;

2.   формулировку исходной системы аксиом и правил, вывода из них.

Теория строится на данном основании в качестве системы положений (теорем), выводимых из аксиом по заданным правилам.

Аксиоматический метод нашел свое применение в различных науках. Но наибольшее применение он нашел в математике. И связано это с тем, что он значительно расширяет границы применения математических методов и облегчает процесс исследования. Для математика этот метод дает возможность глубже понять объект исследования, выделить в нем главное направление, понять единство и связь разных методов и теорий.

Наиболее перспективным применение аксиоматического метода оказывается в тех науках, где используемые понятия обладают значительной стабильностью и где можно абстрагироваться от их изменения и развития. Именно в этих условиях становится возможным выявить формально-логические связи между различными компонентами теории.

б). генетический метод Посредством его теория создается на основании, в котором признаются существенными:

1.   некоторые исходные идеальные объекты

2.   некоторые допустимые действия над ними.

Теория строится как конструирование из первоначальных объектов, получаемых посредством допустимых в теории действий. В такой теории признаются существующими кроме исходных только те объекты, которые можно сконструировать хотя бы, при бесконечном процессе построения.

в). гипотетико - дедуктивный метод. Основан на разработке гипотезы, научного предположения, содержащего элементы новизны. Гипотеза должна полнее и лучше объяснять явления и процессы, подтверждаться экспериментально и соответствовать общенаучным законам.

Гипотеза составляет суть, методологическую основу, ядро теоретических исследований. Именно она определяет направление и объем теоретических разработок.

В процессе научного исследования гипотеза используется для двух целей: объяснить с ее помощью существующие факты и предсказать новые, неизвестные. Задача исследования заключается в оценке степени вероятности гипотезы. Выводы из гипотезы различные следствия исследователь судит о ее теоретической и эмпирической пригодности. Если из гипотезы вытекают противоречивые следствия, то гипотеза несостоятельна.

Суть данного метода в выводе следствий из гипотезы.

Этот метод исследования является основным и наиболее распространенным в прикладных науках.

Это обусловлено тем, что они имеют дело, прежде всего с данными наблюдений и экспериментов.

Применяя этот метод, исследователь, после обработки опытных данных, стремиться понять и объяснить их теоретически. Гипотеза и служит в качестве предварительного объяснения. Но здесь необходимо, чтобы следствия из гипотезы не противоречили опытным фактам.

Гипотетико-дедуктивный метод является наиболее подходящим для исследователя структуры значительного числа естественнонаучных теорий. Именно он используется для их построения.

Этот метод наиболее широкое распространение получил в физике.

Гипотетико-дедуктивный метод стремится привести в единую все имеющиеся знания и установить логическую связь между ними. Этот метод дает возможность исследовать структуру и взаимосвязь не только между гипотезами разного уровня, но и характер их подтверждения эмпирическими данными. Вследствие установления логической связи между гипотезами подтверждение одной из них будет косвенно свидетельствовать о подтверждении других, логически с ней связанных гипотез.

В процессе научного исследования наиболее трудная задача состоит в открытии и формулировании тех принципов и гипотез, которые служат основой для дальнейших выводов.

Гипотетико-дедуктивный метод играет в этом процессе вспомогательную роль, так как с его помощью не выдвигаются новые гипотезы, а только проверяются вытекающие из них следствия, которые контролируют процесс исследования.

г) математические методы Термин «математические методы» означает использование конкретными науками аппарата каких-либо математических теорий.

С помощью этих методов объекты конкретной науки, их свойства и зависимости описываются на математическом языке.

Математизация конкретной науки плодотворна только тогда, когда в ней выработаны достаточно четко специальные понятия, обладающие ясно сформулированным содержанием и строго определенной областью приложения. Но при этом исследователь должен знать, что математическая теория сама по себе не определяет то содержание, которое вкладывается в эту форму. Поэтому необходимо различать математическую форму научного знания и реальное содержание его.

В различных науках используются различные математические теории.

Так в некоторых науках математические формулы используются на уровне арифметики, но в других – привлекаются средства математического анализа, в третьих – еще более сложный аппарат теории групп, теории вероятностей и т. п.

Но при этом далеко не всегда удается выразить в математической форме все существующие свойства и зависимости объектов, исследуемых конкретной наукой. Применение математических методов позволяет, прежде всего, отразить количественную сторону явлений. Но было бы неверным сводить использование математики только лишь к количественному описанию. Современная математика располагает теоретическими средствами, дающими возможность отобразить и обобщить на ее языке многие качественные особенности объектов действительности.

Математические методы можно применять практически в любой науке.

Это обуславливается тем, что объекты, изучаемые любой наукой, имеют количественную определенность, которая исследуется с помощью математики. Но степень использования математических методов в различных науках различно. Математические методы можно применять в конкретной науке лишь тогда, когда она созрела для этого, то есть, когда в ней проделано больше предварительной работы по качественному изучению явлений методами самой науки.

Использование математических методов плодотворно для любой науки. Оно ведет к точному количественному описанию явлений, способствует выработке четких и ясных понятий, получению выводов, которые невозможно получить другими путями.

В некоторых случаях сама по себе математическая обработка материала приводит к возникновению новых идей. Использование математических методов конкретной наукой свидетельствует о ее более высоком теоретическом и логическом уровне.

Современная наука в значительной степени систематизирована. Если в недалеком прошлом математические методы использовались в астрономии, физике, химии, механике, то в настоящее время она успешно применяется в биологии, социологии, экономике и других науках.

В настоящее время, время ЭВМ, стало возможным математическое решение задач, которые считались неразрешимыми из-за сложности расчетов.

В настоящее время велико и эвристическое значение математических методов в науке. Математика все чаще становится орудием научных открытий. Она не только позволяет предсказывать новые факты, но и приводит к формированию новых научных идей и понятий.