Реферат
по естествознанию
на тему:
Научный метод познания
2009
Введение
На протяжении всей своей истории человек наблюдал природу и пытался постичь ее. Но за несколько последних веков наш» знания о природе стали во много раз глубже и шире, чем за все предшествующие тысячелетия. Причиной этого было развитие научного метода, позволившего сделать много достоверных и полезных обобщений.
Приобретение знаний
Формальная логика изучает возможности установления истинности или ложности суждений, независимо от тех конкретных объектов, к которым эти суждения относятся. Логика формирует необходимые условия получения правильных выводов, с тем чтобы избежать неверных умозаключений. Однако формальной логики недостаточно для приобретения новых фактических знаний в той или иной конкретной области. Какими же способами мы приобретаем знания?
Наши представления в большинстве случаев бывают основаны на принятии существующих взглядов или на наших собственных не вызывающих сомнений допущениях. Большинство из нас время от времени сталкиваются с необходимостью отстаивать свои взгляды и убеждения или изменять их. При этом мы прибегаем к различным методам. Любой метод представляет собой некую процедуру, применяемую для решения определенной группы проблем -- в данном случае для отстаивания определенных убеждений. По мнению американского философа М. Коэна, чаще всего используются следующие четыре метода.
1. Предубежденность. Этот метод обусловлен привычкой или инерцией. Мы защищаем некое положение просто потому, что мы издавна в него верили. Именно к этому методу чаще всего прибегают в вопросах, касающихся отношения к различным странам, расам, языкам, спортивным командам и т. п. Совершенно очевидно, что таким способом вряд ли можно приобрести новые знания. Тем не менее очень многие споры между людьми, в том числе и» самые жаркие, касаются утверждений, отстаиваемых этим методом.
2. Ссылка на авторитеты. Ссылка на высокие авторитеты -- другой способ, к которому прибегают люди для защиты своих взглядов. Эти авторитеты бывают различны в зависимости от убеждений данного лица и от обсуждаемого предмета: люди цитируют Маркса, конституцию, Че Гевару, Красную книжечку Мао, Библию, Коран, Эми Вандербильт, Винса Ломбарди и т.п. считая это достаточным доказательством правильности своих убеждений в области политики, религии, правил хорошего тона или спорта.
К авторитетам обычно прибегают в двух случаях. В одном случае человек, который сам не располагает прямыми фактическими данными, может обратиться к какому-либо источнику. Так мы поступаем, когда пользуемся словарем, ищем нужную нам дату в учебнике истории или формулу какого-нибудь соединения в учебнике химии. Подобное обращение к авторитетам неизбежно и оправдано, поскольку ни у кого нет достаточно времени, чтобы досконально изучить каждый вопрос, с которым ему приходится сталкиваться. При этом человек доверяет конкретным сведениям, почерпнутым из источника, однако оставляет за собой право не согласиться с мнением его автора.
В другом случае ссылаются на авторитет, который сам себя наделил или был наделен другими некой непогрешимостью. Особенно часто такая ситуация возникает в связи с политическими, социальными или религиозными проблемами. Сам же «авторитет» объявляется глашатаем истины в последней инстанции, что обеспечивает ему право на не подлежащие сомнению суждения. Индивидуум, подвергающий сомнению эти суждения, объявляется ерити-ком или отступником.
Хотя метод ссылки на авторитеты преследует цель достижения единомыслия и стабильности во взглядах, цель эта недостижима, потому что «авторитеты» обычно расходятся во мнениях, а число «еретиков» всегда бывает довольно значительным.
3. Интуиция. Некоторые оценки так прочно укореняются в обществе, а некоторые явления так воспринимаются нашими органами чувств, что представляются «самоочевидными». Земля плоская, а Солнце вращается вокруг нее, плесень самозарождается в гниющих продуктах, профессора всегда правы -- все эти концепции в течение долгого времени принимались как «самоочевидные». Впоследствии оказалось, однако, что многие «самоочевидные» истины ложны: Земля имеет форму шара, Солнце не вращается вокруг Земли и бывает, что даже профессора ошибаются. Иными словами, наши органы чувств нельзя считать непогрешимыми, и если какое-либо суждение не вызывает сомнений лишь на том основании, что оно представляется «самоочевидным», то это еще не гарантирует его истинности.
4. Научный метод или рефлективное исследование. Все три описанных выше метода претендуют на абсолютные и окончательные ответы на любые вопросы. Однако все они могут привести к неверным выводам, поскольку человеку свойственно ошибаться и проявлять необъективность. Кроме того, ни один из этих методов не содержит в себе способа обнаружения и исправления ошибок. Научный метод не дает окончательных ответов, но он лучше всех других методов сочетается с наблюдением и экспериментом.
В основе научного метода лежат наблюдения в природе, построение гипотез, объясняющих эти наблюдения, и экспериментальная проверка выводов, вытекающих из сделанных гипотез. Новые наблюдения постоянно сравниваются с прежними наблюдениями и существующими теориями. Это позволяет выявлять ошибки и модифицировать теории по мере появления новой информации. Вследствие этого научные представления об окружающем мире не бывают окончательными и всеобъемлющими. Такая неопределенность не исключает научного прогресса, а скорее подразумевает его неизбежность, поскольку при этом неверные концепции, которых, учитывая подверженность человека ошибкам, избежать нельзя, постоянно устраняются и уточняются. Научные выводы, подобно заключениям, которые делаются на основе здравого смысла, представляют собой мнения, но мнения, основанные на наблюдениях, а не произвольные высказывания. Рассмотрим теперь вкратце, что такое научный метод.
Структура научного метода
Между философами и логиками нет полного согласия относительно структуры научного метода. Ученые, даже наиболее преуспевшие, вообще уделяют мало внимания этому вопросу и обычно могут высказать лишь очень туманные и неточные мнения относительно логических основ своей работы. Ниже дана общая схема научного метода, нарисованная широкими мазками.
Исходная причина любого научного исследования -- это осознание недостаточности имеющихся знаний для удовлетворительного объяснения того или иного наблюдаемого в природе явления. Почему, например, потомки, хотя они и похожи на своих родителей, не бывают полностью идентичны одному или другому родителю или не носят строго промежуточный характер? Эту первую стадию ученые называют «постановкой проблемы». Проблем, которые можно изучать, существует бесчисленное множество. Некоторые из них тривиальны, другие -- нет. Некоторые никак не влияют на развитие науки или на благополучие людей; другие же имеют огромное значение для человека. При выборе проблемы Для исследования ученый должен решить, какое значение она может иметь как для развития науки, так и для человечества.
Иногда кажется, что данная проблема несущественна для практики, однако в конечном итоге она оказывается чрезвычайно важной. Примером служит сделанное Рентгеном наблюдение, что некоторые типы излучения не отклоняются магнитным полем, приведшее к открытию носящих его имя лучей со всеми проистекшими отсюда последствиями.
Рис. 1. Одна из возможных схем научного метода
После того как подлежащая исследованию проблема выбрана, «на должна быть ясно и точно сформулирована. Ученый должен очень четко изложить, в чем именно заключается данная проблема.
Следующий этап научного исследования -- сбор всех фактов, -относящихся к изучаемой проблеме. Под фактами имеются в виду результаты наблюдений и измерений, образцы или экземпляры, прежние представления и тому подобное; все это исследователь черпает из книг, из разговоров с коллегами, однако главный источник фактов -- собственное изучение природы. На этой стадии вся -сложность реального мира упрощается и сводится к тем его чертам, которые имеют отношение к изучаемой проблеме и могут быть охвачены ученым.
После того как проблема сформулирована и все имеющиеся данные собраны, ученый пытается найти объяснение, т. е. предложить такое решение изучаемой проблемы, которое не противоречит «фактам», собранным им самим и другими исследователями. Это связано с созданием одной или нескольких гипотез или моделей и с их проверкой, для того чтобы выяснить, какая из них ближе всего к истине.
Гипотеза создается в результате индуктивного мышления1: на основании ряда отдельных частных «фактов» ученый предлагает общее объяснение, т. е. объяснение, выходящее за пределы имеющихся фактов и сохраняющее значимость для таких ситуаций и объектов, которые еще не удавалось наблюдать или исследовать. Философы неистово спорят о том, можно ли логически оправдать индуктивный метод, и каковы его рациональные основы. Между тем использование индуктивного метода при построении новых гипотез, по-видимому, ведет к новым успехам в науке.
Согласно классическим представлениям, при проведении научных исследований создание гипотез следует за сбором фактических данных. На самом же деле оба эти процесса обычно идут рука об руку.
Гипотеза должна не только давать объяснение явлениям природы, но и делать некоторые предсказания -- предсказания, поддающиеся проверке. Например, говорить, что потомок похож на своих родителей потому, что он связан с ними родственными узами,-- это еще не значит дать настоящее объяснение, хотя такое утверждение безусловно справедливо. Если же, однако, сказать, что потомок похож на своих родителей потому, что они передали ему некоторое число генов определенного типа и в соответствии с определенными правилами, то это будет достоверным научным объяснением, поскольку существование генов, факт их передачи и правила, по которым происходит эта передача, могут быть проверены при помощи экспериментов и наблюдении.
Проверка той или иной гипотезы нередко принимает форму заранее спланированного лабораторного эксперимента. Такие эксперименты служат обычным способом проверки гипотез в физике, химии и по большей части в биологии, однако они не являются обязательными, а в некоторых областях науки, например в геологии, лабораторная проверка невозможна. При проверке гипотез в области эволюции и популяционной генетики лабораторный эксперимент нередко заменяется наблюдениями в природе. Другими способами проверки служат эксперименты на опытных делянках, изменения естественной среды, создание реальных физических моделей, имитирующих естественную ситуацию, создание математических моделей с помощью ЭВМ. Еще один очень важный способ проверки правильности гипотез состоит в сравнении равноценных или почти равноценных ситуаций: структуры, органы или процессы сравниваются в разных ситуациях, у разных органов и у организмов, взятых в разных местах, если есть основания предполагать, что они подвергались действию сходных факторов, например одинаковых давлений отбора. Обнаруживаемые при этом сходства и различия позволяют получить представление о том, как протекают некие общие процессы. Этот «сравнительный метод» играет очень важную роль в эволюционных исследованиях.
Как именно проводится проверка правильности данной гипотезы, не имеет решающего значения. Самое главное, чтобы объяснение, данное изучаемой проблеме, поддавалось проверке через предсказания, соответствующие выдвинутой гипотезе. Эти предсказания представляют собой обычно общие выводы, логически вытекающие из предложенной гипотезы, а любая гипотеза должна быть сформулирована таким образом, чтобы из нее следовали предсказания или общие положения, поддающиеся проверке. Например, одно время было принято объяснять многие исключительные свойства живых организмов существованием некоего «жизненного порыва» или «жизненной силы». Поскольку эта жизненная сила считалась нематериальной, никакого способа проверить предположение о ее существовании не было. Поэтому постулирование «жизненного порыва» было псевдообъяснением, которое в конце концов отвергли и заменили вполне материалистическими взглядами.
Страницы: 1, 2
