Сравнение моделей Лакатоса и Куна 4 страница

Каково же содержание вышеназванных программ? Изменились ли методы реализации мировоззренческой функции школьного предмета физики?

Прежде всего, безусловно, остается историзм в подходе к изложению основных теоретических положений физики. Также речь идет о "... выходе на новый, более высокий уровень обобщения, систематизации, понимания физических методов исследования процессов и явлений, происходящих в окружающем нас мире". По сути авторы рассматривают те же самые реалии, что и программы средней школы, но с более высокой степенью систематизации, с углублением в методологию физического познания, иллюстрируя примерами, требующими более внимательного изучения ввиду их абстрактности (конечная, но безграничная Вселенная, Большой взрыв, Расширяющаяся Вселенная, т.д.). В таком содержании теряется важный момент, который изначально по направленности интегрированных курсов должен присутствовать, а именно: комплексный подход к определенным теоретическим положениям и объектам, обоснование научного взгляда, на которые смогли бы дать ответ и другие научные дисциплины вкупе с физикой.

2. Факультативные занятия.

Для школ пока не изданы не изданы программы таких факультативов, главной для которых явилась бы цель: формирование научного мировоззрения учащихся. Такую роль могли бы, например, выполнять: а) факультатив по экологии, реализующий потенциал экологических знаний и мировоззренческих ориентаций физики, проводимый учителем физики; б) факультатив по истории физики. Немало школьников испытывают потребность в знакомстве с иной физикой - физикой, содержание которой раскрывается через "драму людей" и "драму идей". В 10 классе средней школы нами проводился такой факультатив [23].

 

18) институциональная организация науки и ее историческая эволюция

 

ИНСТИТУЦИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ НАУКИ -смена социальных форм, в которых осуществляется коллективная деятельность ученых по производству нового знания, его распространению и применению в обществе, а также ведется подготовка молодого поколения ученых. Историческое развитие институциональных форм научной деятельности идет от античных философско-научных школ (пифагорейцы, школы Платона, Аристотеля и др.). Особенностью этих школ было то, что знание в них разрабатывали и хранили не жрецы, а светские люди, поэтому знанию не придавался сакральный характер. Различные учения обсуждались в критических дискуссиях, им обучали способных к науке молодых людей. Благодаря этому за короткий, по историческим меркам, период в рамках этих школ были созданы основы целого ряда наук (математики, физики, биологии, социологии, психологии и т.п.). Эти науки, особенно в школе Аристотеля, стали приобретать вид научных дисциплин, в рамках которых велись систематические исследования, накапливался корпус текстов, обучалась научная смена.

В период раннего Средневековья центрами хранения знания стали монастыри и школы при церквях. В них складывается система религиозного образования, ставящего целью искоренение языческих представлений и насаждение христианских ценностей. Хотя о науке как таковой здесь говорить нельзя, во многих монастырских школах были библиотеки и скриптории, где занимались перепиской книг. В них также сложилась дисциплинарная структура знания, передаваемая в ходе обучения. Это «семь свободных искусств», подразделяемых на тривиум и квадривиум. Тривиум включал в себя грамматику, логику и диалектику, квадриум — арифметику, геометрию, астрономию и музыку. В эпоху расцвета средневековой культуры, 12—13 вв., возникли университеты, которые объединили в себе две функции: получение высшего образования и обеспечение научной работы. Университеты были созданы практически во всех европейских столицах, а также во многих крупных городах (к 1500 их насчитывалось около 80). Университетская среда сформировала в Европе наднациональную корпорацию интеллектуалов, чему способствовала латынь как интернациональный язык людей, причастных к знанию. Вместе с тем средневековый университет был сообществом людей учения, но не ученых в современном смысле слова, поскольку главной целью их занятий было не получение нового знания, но сохранение и упорядочение имеющегося знания и передача его посредством обучения молодым людям, выбравшим карьеру священников, юристов или врачей.

Генезис новоевропейской науки и ее последующее непрерывное развитие ставят проблему объяснения трехвекового экспоненциального роста количественных параметров науки (числа ученых, объема научной литературы) с галилеевских времен. Это объяснение невозможно получить в рамках представления об имманентном развитии знания. Необходимо учитывать социальные измерения науки, которые показывают, что рост науки опирался на эволюцию ее институциональных форм, в результате которой доступ научного сообщества к финансовым и иным общественным ресурсам постоянно увеличивался. В этой эволюции можно выделить следующие основные стадии развития институтов науки: любительскую науку, академическую науку, университетскую науку и науку, связанную с промышленностью, государственными программами и военными исследованиями. Новый тип науки возник вне или на периферии основных социальных институтов европейского общества конца 16 — начала 17 вв. Ни государство, ни Церковь, ни университетская среда, сохранявшая каноны схоластики, не оказывали поддержки научным исследованиям. В этот период научная деятельность осуществлялась, в основном, как любительское занятие людей, которые были достаточно состоятельными или зарабатывали на жизнь в других сферах социальной деятельности. Типичной была также форма патронажа, когда неформальная группа ученых получала покровительство от крупного вельможи или магната. Такие небольшие сообщества интеллектуалов существовали с эпохи Возрождения и с оглядкой на античные философские школы нередко именовали себя «академиями».

Первые институты академической науки в современном смысле слова — Лондонское королевское общество (1660), Парижская академия наук (1666) — возникли как самоуправляемые научные сообщества в результате подъема экспериментальных исследований и общего повышения социального статуса науки. Академии сразу же получили государственную поддержку, а их члены — различные социальные привилегии. Академии 17—18 вв. способствовали формированию национальных научных сообществ, поскольку основывали научные журналы, печатали труды на национальных языках. Однако число их членов бьшо невелико, практическую пользу наука еще не приносила. Наряду с академической сохранялась и любительская наука, которая стала, в основном, «бюргерской» и практиковалась как любительское занятие людей среднего класса, уделявших ей лишь часть своего времени.

Постепенный рост массива знания, обеспечиваемый этими институтами, в начале 19 в. привел к проблемам, без решения которых дальнейшее развитие науки уже не могло продолжаться. Освоение необходимого для исследований объема знания требовало длительной профессиональной подготовки. Ученому для работы на переднем крае исследований приходилось целиком отдавать свое время и силы научной деятельности, которая поэтому уже не могла быть любительской и должна была оплачиваться. Возникла потребность в специализации, в концентрации ученого на узкой области исследований, что требовало также применения все более сложной и дорогостоящей экспериментальной техники. Решение этих проблем привело к институциональной революции в науке, в результате которой научное сообщество заняло новое место в институциональной структуре общества, обеспечившее ученым условия и средства для специализированной научной деятельности, которая еще оставалась малопродуктивной с экономической точки зрения. Этим институтом стал университет нового типа, основными принципами которого стали академические свободы и единство исследования и преподавания. Новый тип университета противостоял как средневековой университетской корпорации, так и университету эпохи Просвещения, готовившему специалистов и чиновников для государственных нужд. В наиболее четком виде этот институт был реализован в Берлинском университете, основанном в 1808 г. по концепции В. фон Гумбольдта. Модель университета, в котором ведутся научные исследования, организуются лаборатории, с теми или иными модификациями была реализована в ведущих европейских странах и США.

В конце 19 в. наряду с университетской наукой стала формироваться промышленная наука. До этого индустриально значимые технологии появлялись в результате деятельности людей, не являвшихся учеными, обычно даже не имевших научной подготовки. В конце века развитые фундаментальной наукой объяснения электрических, химических и других явлений стали недоступны здравому смыслу сколь угодно одаренных, но неподготовленных в научном отношении изобретателей. Крупные компании, работающие в передовых отраслях индустрии, стали привлекать ученых и открывать исследовательские лаборатории для разработки новых технологий. В этом отношении лидировали Германия и США. Так, в американской промышленности к 1889 г. были созданы 139 исследовательских лабораторий, к 1918 г. еще более 500. Наряду с этим в последнее столетие шел постоянный рост науки, связанной с государственными программами и военными исследованиями, особенно усилившийся после второй мировой войны (мирные и военные ядерные программы, космические исследования и др.). В целом картина институциональных трансформаций науки показывает, как происходил ее непрерывный рост, приведший к «большой науке» в современных обществах знания.

 

 

19) эмпирический и теоретический уровни исследования

 

Эмпирический и теоретический уровни знания, их структура и соотношение

Эмпирический и теоретический уровни различаются по: объекту исследования, уровню отражения объективного мира и характеру связи с практикой, по логическим приемам познания и т.п.

Эмпирический – это такой уровень знания, содержание которого получено из опыта (наблюдение, измерение, эксперимент). Знание фиксирует качества и свойства изучаемого предмета, доступного чувственному созерцанию. Данные наблюдений и экспериментов образуют эмпирическую основу теоретического исследования.

Необходимость в такого рода сведениях подчас выступает причиной разделения наук на экспериментальные и теоретические, хотя, конечно, на практике нельзя добиться положения, когда из экспериментальных дисциплин начисто будет устранена теория, а из теоретических изъято всякое упоминание об эксперименте.

Теоретический уровень опирается на абстрактное мышление, для которого исходным пунктом исследования выступают результаты, полученные в ходе чувственного восприятия. Существуют сложные и противоречивые связи между эмпирическим и теоретическим уровнями. Ориентация на какое-либо одно из этих гносеологических направлений не приведет к пониманию сути этих связей.

Понятия, суждения и умозаключения – ступени рационального познания. Науку представляют теории, концепции, учения. Теория и методология – неотъемлемая часть любой развитой, тем более фундаментальной науки. Философия же выполняет общетеоретические и общеметодологические функции по отношению ко всем наукам.

Предмет философии целостен, но его сущность рассматривается с разных сторон. Отражение фрагментов сущности – эмпирический уровень. Отражение целостности – предметно-основательное содержание для теоретического уровня.

Одноуровневое представление о философии: есть мнение, что нет и не может быть в философии эксперимента. Но при изучении социального действия философу необходим социальный эксперимент. Но ему принадлежит незначительная роль. Философское мировоззрение не является экспериментальным знанием, но это не отрицает эмпирический уровень. Наблюдение играет большую роль.

Эмпирическое в науке связано с экспериментом, поэтому можно выделить фактуальный уровень знания. Соответственно, 2 уровня знания: фактуальный и теоретический.

Философское знание – 2 рода оснований: философское и внефилософское. Философское – все философские факты и теоретические обобщения – знания о мире в целом и отношение человека к миру. Внефилософское – дифференцирован (естествознание). Внефилософское основание развития мировоззрения называют эмпирическим базисом философии.

 

 

20) структура эмпирического исследования

Выделив эмпирический и теоретический уровни, мы получили лишь первичное и достаточно грубое представление об анатомии научного познания. Формирование же более точных представлений о структуре научной деятельности предполагает анализ строения каждого из уровней познания и выяснение их взаимосвязей.

Эмпирический уровень имеет достаточно сложную системную организацию, в нем можно выявить особые слои знания и соответственно порождающие эти знания познавательные процедуры. Рассмотрим вначале внутреннюю структуру эмпирического уровня. Его образуют, по меньшей мере, два подуровня: а) непосредственные наблюдения и эксперименты, результатом которых являются данные наблюдения; б) познавательные процедуры, посредством которых осуществляется переход от данных наблюдения к эмпирическим зависимостям и фактам.

Рассмотрим более подробно, что такое наблюдение и эксперимент.

1. Наблюдение – целенаправленное изучение предметов, опирающееся в основном на данные органов чувств (ощущения, восприятия, представления). В ходе наблюдения получается знание не только о внешних сторонах объекта познания, но – в качестве конечной цели – о его существенных свойствах и отношениях.

Необходимо отметить, что наблюдение – это не просто пассивное созерцание изучаемых предметов и процессов. Научное наблюдение носит деятельный характер и предполагает предварительную организацию его объектов, обеспечивающую контроль за их поведением.

Наблюдение может быть непосредственным и опосредованным различными приборами и техническими устройствами. С развитием науки наблюдение становится все более сложным и опосредованным.

Основные требования к научному наблюдению: однозначность замысла; наличие системы методов и приемов; объективность. То есть возможность контроля путем либо повторного наблюдения, либо с помощью других методов (например, эксперимента).

Обычно наблюдение включается в качестве составной части в процедуру эксперимента.

В ходе наблюдения исследователь всегда руководствуется определенной идеей, концепцией или гипотезой. Он не просто регистрирует любые факты, а сознательно отбирает те из них, которые либо подтверждают, либо опровергают его идеи. Интерпретация наблюдений также всегда осуществляется с помощью определенных теоретических положений.

2. Эксперимент – активное и целенаправленноевмешательство в протекание изучаемого процесса, соответствующее изменение объекта или его воспроизведение в специально созданных и контролируемых условиях.

Таким образом, в эксперименте объект или воспроизводится искусственно, или становится в определенным образом заданные условия, отвечающие целям исследования. В ходе эксперимента изучаемый объект изолируется от побочных влияний, затемняющих его сущность, и представляется в «чистом виде». При этом конкретные условия эксперимента не только задаются, но и контролируются, модернизируются, многократно воспроизводятся и изменяются.

Тем самым эксперимент осуществляется

- во-первых, как взаимодействие объектов, протекающее по естественным законам;

- во-вторых, как искусственное, человеком организованное действие.

Всякий научный эксперимент всегда направляется какой-либо идеей, концепцией, гипотезой. Данные эксперимента всегда так или иначе «теоретически нагружены» – от его постановки до его интерпретации.

Основные особенности эксперимента:

- более активное (чем при наблюдении) отношение к объекту, вплоть до его изменения и преобразования;

- многократная воспроизводимость изучаемого объекта по желанию исследователя;

- возможность обнаружения таких свойств явлений, которые не наблюдаются в естественных условиях;

- возможность рассмотрения явления в «чистом виде» путем изоляции его от усложняющих и маскирующих его ход обстоятельств или путем изменения, варьирования условий эксперимента;

- возможность контроля за поведением объекта исследования и проверки его результатов.

Основные стадии осуществления эксперимента: планирование и построение (его цель, тип, средства, методы проведения и т.п.), контроль, интерпретация результатов.

Структура эксперимента (то есть что и кто необходим, чтобы он состоялся): а) экспериментаторы; б) объект эксперимента (то есть явление, на которое осуществляется воздействие); в) система приборов и другое научное оборудование; г) методика проведения эксперимента; д) гипотеза (идея), которая подлежит подтверждению или опровержению.

Эксперимент имеет две взаимосвязанные функции: опытная проверка гипотез и теорий, а также формирование новых научных концепций. В зависимости от этих функций выделяют эксперименты: исследовательские (поисковые), проверочные (контрольные), воспроизводящие, изолирующие и так далее.

По характеру объектов выделяют физические, химические, биологические, социальные и другие эксперименты.

Важное значение в современной науке имеет решающий эксперимент, целью которого служит опровержение одной и подтверждение другой из двух (или нескольких) соперничающих концепций.

Скажем вкратце и о других методах эмпирического исследования.

3. Сравнение – познавательная операция, выявляющая сходство или различие объектов (либо ступеней развития одного и того же объекта), то есть их тождество и различия, но имеет смысл только в совокупности однородных объектов, образующих класс. Сравнение предметов в классе осуществляется по признакам, существенным для данного рассмотрения. При этом предметы, сравниваемые по одному признаку, могут быть несравнимы по другому.

4. Описание – познавательная операция, состоящая в фиксировании результатов опыта (наблюдения или эксперимента) с помощью определенных систем обозначения, принятых в науке (схемы, графики, рисунки, таблицы, диаграммы и т.д.).

5. Измерение – совокупность действий, выполняемых при помощи определенных средств с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерения.

 

21) структура теоретического исследования

 

Теоретический уровень научного познания характеризуется преобладанием рационального момента – теорий, понятий, законов и других форм мышления и мыслительных операций. Теоретическое познание отражает явления и процессы со стороны их универсальных внутренних связей и закономерностей, постигаемых с помощью рациональной обработки данных эмпирического знания.

Важнейшая задача теоретического знания – достижение объективной истины во всей ее конктетности и полноте содержания.

На теоретической стадии преобладающим является рациональное познание, которое наиболее полно и адекватно выражено в мышлении. Мышление – осуществляющийся в ходе практики активный процесс обобщенного и опосредованного отражения действительности, обеспечивающий раскрытие на основе чувственных данных ее закономерных связей и их выражение в системе абстракций (понятий, категорий). Формы мышления – способы отражения действительности посредством взаимосвязанных абстракций, среди которых исходными являются понятия, суждения и умозаключения. На их основе строятся более сложные формы рационального познания, такие как гипотеза, теория, и другие.

Понятие – форма мышления, отражающая наиболее общие закономерные связи, существенные стороны, признаки явлений, которые закрепляются в их определениях. Понятия должны быть гибки и подвижны, взаимосвязаны, едины в противоположностях, чтобы верно отразить развитие объективного мира.

Суждение – форма мышления, отражающая отдельные вещи, явления, процессы действительности, их свойства, связи и отношения. Это мысленное отражение, обычно выражаемое повествовательным предложением, может быть либо истинным, либо ложным. В форме суждения выражаются любые свойства и признаки предмета. Аналог суждения – высказывание – грамматически правильное повествовательное предложение, взятое вместе с выражаемым им смыслом. Основными типами высказываний являются описательные и оценочные.

Умозаключение – форма мышления (мыслительный процесс), посредством которой из ранее установленного знания (обычно из одного или нескольких суждений) выводится новое знание. Важными условиями достижения истинного выводного знания являются не только истинность посылок (аргументов, оснований), но и соблюдение правил вывода, недопущение нарушений законов и принципов логики и диалектики.

Структурные компоненты теоретического познания:

- Проблема – форма теоретического знания, содержанием которого является то, что еще не познано человеком, но нужно познать. Проблема – это процесс, включающий два основных момента – ее постановку и решение.

- Гипотеза – форма теоретического знания, содержащая предположение, сформулированное на основе ряда фактов, истинное значение которого неопределенно и нуждается в доказательстве.

- Теория – это целостная развивающаяся система истинного знания (включающая и элементы заблуждения), которая имеет сложную структуру и выполняет ряд функций. С математической точки зрения, теория – это совокупность предложений, замкнутых относительно выводимости. Теория – логически взаимосвязанная система понятий и утверждений о свойствах, отношениях и законах некоторых идеализированных объектов (философский словарь). Основные функции теории: синтетическая (объединение отдельных достоверных знаний в целостную единую систему), объяснительная (выявление причинных и иных зависимостей, многообразия связей данного явления, его существенных характеристик, законов его происхождения и развития), методологическая (формулировка методов, способов и приемов исследовательской деятельности), предсказательная, практическая.

- Закон – ключевой элемент теории. Научный закон – это всеобщая необходимая, повторяющаяся, объективная связь явлений. Многие законы описывают не связь явлений, а сих структуру (структурные законы). В общем виде закон можно определить как связь (отношение) между явлениями, процессами, которая является: объективной (присуща прежде всего реальному миру, чувственно-предметной деятельности людей, выражает реальные отношения вещей.), существенной (конкретно-всеобщей – закон присущ всем процессам данного класса, определенного типа и действует всегда и везде, где развертываются соответствующие процессы и условия), необходимой, внутренней (отражает самые глубинные связи и зависимости данной предметной области) и повторяющейся, устойчивой.

Ключевая задача научного исследования – найти законы данной предметной области, определенной сферы реальной действительности, выразить их в соответствующих понятиях, абстракциях, теориях, идеях, принципах.

Законы открываются сначала в форме предположений, гипотез. Дальнейший опытный материал, новые факты приводят к очищению этих гипотез, устраняют одни из них и исправляют другие, пока не будет установлен в чистом виде закон. Одно из важнейших требований к научной гипотезе – ее принципиальная проверяемость на практике (в опыте, эксперименте)., что отличает гипотезу от умозрительного построения.

Открытие и формулирование закона – важнейшая, но не последняя задача науки, которая должна еще показать, как открытый ею закон работает.

Выделим методы теоретического познания:

1) Формализация – отображение содержательного знания в знаково-символическом виде (формализованном языке). Последний создается для точного выражения мыслей с целью исключения возможности для неоднозначного понимания. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования знаками (формулы), что связано с построением искусственных языков.

2) Аксиоматический метод – способ построения научной теории, при котором в ее основу кладутся некоторые исходные положения – аксиомы (постулаты), из которых все остальные утверждения этой теории выводятся чисто логическим путем, посредством доказательств. Для вывода теорем из аксиом (и вообще одних формул из других) формулируются специальные правила вывода.

Аксиоматический метод – лишь один из методов построения уже добытого научного знания. Он имеет ограниченное применение, поскольку требует высокого уровня развития аксиоматизированной содержательной теории.

3) Гипотетико-дедуктивный метод – метод научного познания, сущность которого заключается в создании системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых в конечном счете выводятся утверждения об эмпирических фактах.

Этот метод основан на выведении (дедукции) заключений из гипотез и других посылок, истинное значение которых неизвестно. А это значит, что заключение, полученное на основе данного метода, неизбежно будет иметь вероятностный характер.

Общая структура гипотетико-дедуктивного метода:

- ознакомление с фактическим материалом, требующим теоретического объяснения и попытка такового с помощью уже существующих теорий и законов. Если нет, то:

- выдвижение догадки (гипотезы) о причинах и закономерностях данных явлений с помощью разнообразных логических приемов;

- оценка основательности и серьезности предположений и отбор из их множества наиболее вероятной;

- выведение из гипотезы следствий с уточнением ее содержания;

- экспериментальная проверка выведенных из гипотезы следствий. Тут гипотеза или получает экспериментальное подтверждение, или опровергается. Лучшая по результатам проверки гипотеза переходит в теорию.

4) Восхождение от абстрактного к конкретному – метод теоретического исследования и изложения, состоящий в движении научной мысли от исходной абстракции («начало» - одностороннее, неполное знание) через последовательные этапы углубления и расширения познания к результату – целостному воспроизведению в теории исследуемого предмета.

Перейдем теперь к анализу теоретического уровня познания. Здесь тоже можно выделить (с определенной долей условности) два подуровня. Первый из них образует частные теоретические модели и законы, которые выступают в качестве теорий, относящихся к достаточно ограниченной области явлений. Второй - составляют развитые научные теории, включающие частные теоретические законы в качестве следствий, выводимых из фундаментальных законов теории.

Примерами знаний первого подуровня могут служить теоретические модели и законы, характеризующие отдельные виды механического движения: модель и закон колебания маятника (законы Гюйгенса), движения планет вокруг Солнца (законы Кеплера), свободного падения тел (законы Галилея) и др. Они были получены до того, как была построена ньютоновская механика. Сама же эта теория, обобщившая все предшествующие ей теоретические знания об отдельных аспектах механического движения, выступает типичным примером развитых теорий, которые относятся ко второму подуровню теоретических знаний.