ТЕМА № 1. Сутність науки, наукових дисциплін, їх розвиток та класифікація

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

 

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ГІРНИЧИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ОХОРОНИ ПРАЦІ

 

Костюченко М.П.

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

з нормативної навчальної дисципліни циклу професійно-практичної підготовки

ОСНОВИ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

для студентів всіх форм навчання

 

нормативної навчальної дисципліни

підготовки ____ бакалаврів _______

(назва освітньо-кваліфікаційного рівня)

Галузі знань: 0503 «Розробка корисних копалин»,

0801 «Геодезія та землеустрій»,

0401 «Природничі науки».

(шифр галузі знань)

Напрями підготовки: __ 6.050301 «Гірництво»,

6.080101 «Геодезія, картографія та землеустрій»,

6.040103 «Геологія»

(код напряму підготовки)

 

 

Розглянуто:

на засіданні кафедри “Охорона праці й аерологія”

від 01.09.2016 р.

Протокол № 1 01.09.2016 р.

 

 

Покровськ, 2016

ЗМІСТ

 

Вступ…………………………………………………………………………………3

 

Тема № 1. Сутність науки, наукових дисциплін, їх розвиток та класифікація….5

 

Тема № 2. Сутність наукового дослідження. Інформація, знання

та компетентність………………..………………………………………………...14

 

Тема № 3. Методологія та огляд основних методів дослідження………………27

 

Тема № 4..Системний та ентропійний підходи………………………………….48

 

Тема № 5. Системний, процесний і кібернетичний підходи опису

технічних об’єктів………………………………………………………………….69

 

Тема № 6. Моделювання та моделі……………………………………………….92

 

Тема № 7.

ВСТУП

Шановні студенти!

Ви повинні засвоїти навчальну дисципліну «Основи наукових досліджень». Ця дисципліна має не тільки важливе наукове, але й світоглядне значення. Метою вивчення дисципліни є освоєння майбутніми фахівцями цілісного комплексу теоретичних знань і практичних умінь з методології й основних методів науково-дослідницької роботи для формування професійно-творчого потенціалу та практичної готовності бакалавра проводити необхідні теоретичні й емпіричні дослідження, пов’язані з його майбутньою професійною діяльністю.

Матеріал для програмного матеріалу здобувався з ще невиданого 3-х томного видання «Теоретико-методологічні основи наукових досліджень» (М.П. Костюченко, С.В. Подкопаєв, М.В. Румянцев), зі статей автора та інших джерел, на які не завжди є посилання у представленому конспекті лекцій (заради простоти викладу матеріалу).

Знання основ наукових досліджень допоможе Вам складати наукові реферати, доповіді, тези наукової статті за результатами досліджень науковців або власних досліджень. Окрім цього, ця дисципліна є підґрунтям наступної дисципліни, яка вивчається магістрами: «Методи наукових досліджень». Вивчення останньої може допомогти сформувати Вас як майбутнього науковця та прищепити любов як до горизонтів наукового дослідження, так і до самого процесу наукового дослідження.

Відомий американський психолог Абрахам Маслоу (1908-1970) у 40-х роках XX ст. розробив концепцію ієрархічної структури потреб людини, за якою в основі лежать першочергові вітальні потреби – фізіологічні (потреби в повітрі, воді, їжі, одязі, житлі, відпочинку, сексі тощо), а на другому (вищому) рівні знаходиться друга першочергова потреба – потреба безпеки та захищеності. Далі йдуть потреби другорядні (більш високих рівнів), а саме послідовно: соціальні потреби (потреби співпричетності) Þ потреби в повазі Þ потреби самовираження. Останні потреби включають у собі моральність, креативний досвід, потреби в реалізації своїх потенційних можливостей (самодостатність, самоактуалізація), у вирішуванні проблем та зростанні як особистості. У кожен конкретний момент часу людина буде прагнути до задоволення тієї потреби, яка для нього є більш важливою або сильною. Перш, ніж потреба наступного рівня стане найбільш потужним визначальним фактором у поведінці людини, повинна бути задоволена потреба нижчого рівня.

Очевидно, що вершину моделі потреб складають потреби в реалізації потенційних можливостей людини та зростанні її як індивідуальності, формування її статусу, який означає важливість (“вагу”) та цінність людини в очах оточуючих, перетворення особи в особистість. При досягненні цього рівня реалізується потужний мотив, за якого людина працює переважно не заради грошей або не заради справляння враження на інших, але тому, що усвідомлює значимість своєї праці та відчуває задоволення від самого її процесу, з метою залишити результати творчої праці нащадкам. Вказане, переважно відноситься до науковців, творчих інженерів, архітекторів, поетів, письменників, художників тощо. Наведемо декілька афоризмів, які підтверджують сказане:

v “ Найсерйозніша потреба є потреба пізнання істини ” (Г. Гегель).

v “ Немає радощів вище тих, які нам доставляє... вивчення істин ” (Р. Бекон).

v “ Що означають найвитонченіші матеріальні насолоди в порівнянні з тим тихим, спокійним, але піднесеним почуттям, яке наповнює душу кожного істинно люблячого свою науку! Вдячність моя до обраної мною науки не вичерпається до кінця мого життя; я люблю свою науку, як може тільки любити син ніжну матір; що були б роки, проведені мною, якби в них не було тих солодких митей і годин, які доставляли мені заняття наукою... ” (М. І. Пирогов).

v “ Наука – це зовсім особлива сфера праці, що привертає до себе непереборною силою. Вчений закінчує свою дослідницьку діяльність, майже завжди тільки йдучи з життя ” (С.І. Вавілов).

v “... Яку щасливу старість може досягти вчений, якщо не в'яне в ньому пристрасть до науки, якщо зумів він завоювати любов і повагу своїх учнів, якщо з найперших його кроків один тільки факел наукової істини висвітлює йому шлях, якщо помилкові світильники особистих інтересів, честолюбства, гордовитості, заздрощів не збивають його з шляху служіння науці, а через неї – народу ” (М. М. Семенов).

v “ Якщо ви хочете вести щасливе життя, ви повинні бути прив'язані до мети, а не до людей або до речей….Прагни не до того, щоб домогтися успіху, а до того, щоб твоє життя мало сенс ” (А. Ейнштейн).

v “ Наукова діяльність тільки тоді плідна, коли вона становить зміст життя, її мету ” (А. Ф. Іоффе).

v “Учений не знає більшої насолоди, ніж працювати і бути діяльним. Всі інші насолоди мають для нього тільки значення відпочинку” (Людвіг Фейєрбах).

Оскільки з розвитком людини розширюються його потенційні можливості, потреба в самовираженні ніколи не може бути повністю задоволена. Тому і процес мотивації поведінки через потреби психологічно безконечний. Автор цього конспекту лекцій вказану думку виражає таким афоризмом: “ Сучасна розвинена особистість прагне неперервно розумово, морально та духовно самовдосконалюватися, проте досягнути максимального креативного досвіду їй заважає обмеженість у часі життя ”.

 

Успіхів Вам, натхнення та творчості. Доцент М.П. Костюченко.

 

ТЕМА № 1. Сутність науки, наукових дисциплін, їх розвиток та класифікація

 

Означення науки. Основна мета науки. Сутність пізнання. Чуттєве та раціональне пізнання. Істина в науці. Верифікація знань. Наукове дослідження. Історичні аспекти розвитку науки. Наукові дисципліни. Тенденція диференціації наук. Принципи об’єктності й аспектності. Тенденція інтеграції наук. Поліаспектне і полісистемне знання. Принципи функціональності та субстрактності. Єдність наукових знань. Спіралеподібний характер розвитку науки. Структура сучасної науки. («трикутник наук»). Сучасна класифікація наук. Фундаментальні та прикладні наукові дослідження. Особливість прикладних (технічних) наук.

 

“ Наука – це організоване знання”

Г. Спенсер

“ Наука стала невід’ємною та найбільш важливою частиною нашої

цивілізації, а наукова діяльність безпосередньо впливає на розвиток цивілізації ”

М. Борн

Наука – одна із форм суспільної свідомості, сфера людської діяльності, основна функція якої є отримання та систематизація нових об’єктивних знань про природу, техніку, суспільство і процеси мислення.

Наука, як форма суспільної свідомості, відображає сенс людського буття, куди входять галузі науки про дійсність. Наука, як система, подається у формі суспільної практики, що включає інформацію, знання, теорію та методологію.

Основна мета науки полягає в отриманні нових теоретичних і прикладних знань, у використанні їх у практичному освоєнні світу. За висловом англійського філософа Г. Спенсера “наука – це організоване знання”. Результат науки – наукові факти, гіпотези, теорії, закони та методи дослідження.

Процес отримання нових знань, перехід людської думки від незнання до знання називають пізнанням. Більш точніше, пізнання – сукупність процесів, процедур і методів набуття знань про предмети, явища і закономірності об’єктивного світу. Результат пізнавальної діяльності – знання.

Гносеологія (теорія пізнання) та когнітивна психологія розглядають наукове пізнання вищою формою відображення об’єктивної дійсності, яке унеможливлюється без наявності двох рівнів:

1) чуттєве пізнання, яке здійснюється за допомогою відчуття, сприйняття, уявлення;

2) раціональне пізнання, яке здійснюється за допомогою концептів (від лат. conceptus – думка, ментальний прообраз), понять, судженнях, висловлюваннях, умовиводах, теоріях.

Наука – це єдність пізнавальної діяльності та її результату – наукового знання. Сучасна філософія трактує категорію “наука”, як “…особливий вид пізнавальної діяльності, націленої на вироблення об’єктивних, системно організованих і обґрунтованих знань про світ”.

Пізнання породжується шляхом взаємодії суб’єкта і об’єкта, результатом якого є нове знання про світ, дійсність. Формування нових знань полягає в суперечності між обмеженістю особистісних (персональних) знань суб’єкта (дослідника) і безмежною складністю об’єктивної дійсності. Це є однією з ознак того, що досягнути повного, вичерпного знання (абсолютної істини) неможливо, а дослідник досягає об’єктивної істини, тобто таких знань, які не залежать від суб’єкта за змістом, а за формою завжди залежать від суб’єкта (істина суб’єктивна за формою). Ось чому об’єктивна істина має форму вираження – відносна істина. Остання має певну міру точності та чіткості, яка досягнена на певному етапі розвитку науки. Про роль успадкованих знань яскраво висловився І. Ньютон: “ Якщо я бачив далі інших, то тому, що стояв на плечах гігантів ”.

Отримані нові знання піддаються верифікації (від verification – процедура перевірки на істинність). Вказана процедура реалізується за допомогою наукового експерименту. Додатковий спосіб перевірки на істинність визначається принципом відповідності, відповідно до якого класична теорія є граничним випадком нової теорії. Прикладом може бути релятивістська механіка, яка перетворюється в ньютонівську (класичну) механіку, коли швидкість рухомих тіл v зменшується до величин, які значно менші швидкості світла у вакуумі c, тобто v << c.

Наукове дослідження – цілеспрямоване пізнання, результати якого виступають як система понять, законів і теорій. Науковими слід вважати будь-які теоретичні або емпіричні дослідження, які припускають перевірку.

Розглянемо історичні аспекти розвитку науки.

Антична філософія (старогрецька та староримська) сформувалася під впливом передфілософської грецької традиції, а також поглядів мудреців Єгипту, Месопотамії, давньосхідних країн (кінець VII ст. до н.е. – початок VI ст. до н.е.). Передфілософська традиція представлена згадуванням в рукописах таких мудреців, як Акусілай, Гесіод, Гомер, Орфей, Епіменід та ін.

Наступним етапом є зародження та розвиток натурфілософії (VI – IV ст. до н.е.). Традиційно першим античним філософом вважається Фалес, який започаткував мілетську школу (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен). Далі виникають та функціонують школи Піфагора, Зенона Елейського, Геракліта, Анаксагора, атомістів (Левкіп, · Демокріт) і школа софістів (Протагор, Тісій, Ксеніад, Критий, Алкидам та ін.).

Класичний період розвитку (V-IV ст. до н.е.) представлений школами Сократа, Платона, Евкліда, Аристотеля, Епікура та ін. Зазначимо, що рання давньогрецька натурфілософія (умоглядне тлумачення природи, розглянуте в її цілісності) досократівського періоду (милетская школа, що заснована Фалесом у Мілеті) є по суті першою історичною формою філософії взагалі.

У стародавній Греції в кінці VII – на початку VI ст. до н.е., в надрах нерозчленованого емпіричного знання почали формуватися самостійні галузі теоретичних знань або логіко-змістовні системи наукових понять, які з часом одержали назву наукових дисциплін (від лат. disciplina – окрема галузь наукового знання). Першими виникли такі наукові дисципліни, як математика, астрономія і медицина. Потім зародилася філософія (термін “філософія” вперше зустрічається у Піфагора, а у вигляді окремої науки її вперше виділив Платон).

Глибоке проникнення у сутність явищ природи і буденного життя спричинило розшарування нерозчленованого первісного наукового знання на конкретні наукові дисципліни. Цей процес одержав назву “диференціація науки”. Термін “ диференціація ” (від лат. differentia) означає розчленування, поділ, розшарування цілого на різні частини, форми і ступені.

Процес диференціації можна розглядати як основну історичну тенденцію у розвитку й удосконаленні науки, основним продуктом якої є складна динамічна система наукових знань. Потреби стародавнього землеробства, навігації та будівництва привели до структурної диференціаціїнауки – розчленування наукових дисциплін. Так математика ще в ІV ст. до н.е. поділяється на арифметику, геометрію й алгебру, а від первісної філософії відгалужується натурфілософія, яка за давніх часів фактично зливалася з природознавством і звичайно іменувалася фізикою. Дескриптивна (описова), гносеологічна (пізнавальна), прескриптивна (пояснювальна) і прогнозуюча (перед функції науки були основними “стимулами” її розвитку, а її внутрішні та зовнішні суперечності спричинили подальшу диференціацію. Дисциплінарний образ науки склався остаточно в середні віки.

Починаючи з другої половини XV ст. (епоха Відродження), темпи розвитку науки значно прискорилися у зв’язку з розвитком природознавства і зростаючими потребами техніки і промисловості. Інтерес до природи в епоху Відродження викликав новий розквіт натурфілософії (Дж. Бруно, Б. Телезіо, Т. Кампанелла, Дж. Кардано та ін.).

Тенденція диференціації науки домінувала до кінця першої половини XІX століття і породила велику кількість спочатку математичних, фундаментальних, а потім прикладних і технічних наук (тепер наукознавці нараховують вже більше двох тисяч наукових дисциплін). Як показав Ф. Енгельс у праці “Діалектика природи”, “гігантський розвиток науки” супроводжувався спеціалізацією конкретних наук – глибоким проникненням у сутність явищ і процесів, зв’язків і співвідношень тощо. Це стало можливим завдяки широкому використанню вченими елементаризько-аналітичного підходу, який передбачає вивчення об’єктів дійсності шляхом їх декомпозиції на елементи, та якісно-кількісного моделювання цих елементів, їх властивостей методами наукового аналізу (логічного, структурного, математичного тощо).

Процес диференціації науки досягнув максимуму в середині XІX століття і визначався структурною диференціацією. Наприклад, фізика поділилась на фізику твердого тіла, фізику рідин, молекулярну фізику тощо. Розділи окремих наук поступово переростали в самостійні сфери наукових знань з власним предметом дослідження, проблематикою, понятійним апаратом, специфічними засобами та методами дослідження. Структурної диференціації спочатку зазнали математичні та фундаментальні науки, потім гуманітарні, суспільні та прикладні науки, і нарешті, технічні науки. Таким чином, спостерігалась соціальна трансформація математичних і фундаментальних знань у прикладні науки, а останні – у власне технічні знання. Диференціація науки, яка продовжується і сьогодні, спричинила розростання понятійного апарату, посилення спеціалізації понять і мови науки, збільшення інформаційної ємності наукових понять, поглиблення їх змісту та звуження їх обсягу. Першопричиною диференціації науки є невичерпність структурних проявів, видів, властивостей, форм руху і розвитку матерії.

Як наслідок, процес диференціації науки, техніки та виробничої діяльності спричинив появу великої кількості навчальних дисциплін (навчальних предметів), які адекватно відображають безліч розрізнених наукових, технічних і виробничих знань, різноманіття технологічних процесів і форм поділу праці на виробничих і сільськогосподарських підприємствах та в сфері послуг. Виникнення предметної системи навчання (ПСН) зумовлено глобальними процесами диференціації науки, техніки, виробництва та професійної діяльності. Принцип функціональності, і зокрема аспектний принцип, які лежать в основі диференціації науки, відобразилися в ознаках навчальних предметів, які гомоморфні відповідним науковим дисциплінам.

Системність змісту кожного навчального предмета, його змістовна, логічна, семантична і дидактична автономність, аспектно-аналітичний опис ним основних положень тієї чи іншої наукової галузі знань виявились позитивною ознакою при підготовці учнів і студентів з математичних, фундаментальних і деяких прикладних навчальних дисциплін (опір матеріалів, матеріалознавство, деталі машин, енергетика, електротехніка тощо), в яких теоретичні знання і досвід способів діяльності в конкретних галузях знань чи виробництва приведені в систему. Аналітичний розгляд окремих сторін дійсності краще за все забезпечується предметною структурою навчального плану і подальшим розчленуванням кожного навчального предмета на теми, які відповідають структурним підрозділам об’єкта. ПСН органічно вписалась у класно-урочну форму навчання, що відкрита й обґрунтована в першій половині XVII століття Я.А. Коменським (змістовною одиницею навчального предмета є урок), а також в лекційно-семінарську форму навчання в університетах та інститутах.

Відомо, що кожна конкретна наука є логічною і динамічною системою наукових знань, методів і засобів пізнання, що розвиваються. Як відзначав відомий філософ ХІХ ст. А. Шопенгауер, “будь-яка наука складається з системи загальних, отже, абстрагованих істин, законів і правил у застосуванні до відомого роду предметів”. Отже, кожній конкретній науці іманентна системність знань, без якої немає істини. Це означає наявність структурних “зв’язків” (відношень) між компонентами наукових знань, а також цілісність і відкритість змісту науки. Остання ознака дозволяє перманентно поповнювати науку новими науковими фактами, законами, теоріями і т. ін.

В основі структури класичної науки, як показав Б.М. Кедров, лежить принцип функціональності, який стверджує, що окремі науки виділяються за формами руху матерії (тобто за функцією, за специфікою руху), або ж за окремими сторонами (аспектами) досліджуваного об’єкта дійсності. Іншими словами, “…в основі диференціації науки лежить об’єктивна розмежованість тих аспектів явища, які виступають об’єктами і предметами наукового пізнання”.

Дослідження об’єктів дійсності (речей, предметів, явищ, процесів, подій, ситуацій тощо) з певної точки зору або аспекту, при якому фізика моделює фізичний аспект досліджуваного об’єкта, хімія – хімічний, техніка – технічний і технологічний і т. ін. – це відображення аспектного принципу в науці. Вказаний принцип органічно доповнюється об’єктним принципом, який започатковує конструювання й аналіз функціонування матеріальних антропогенних об’єктів на основі використання адекватних теоретичних і емпіричних рівнів наукових знань.

Таким чином, диференціація розвитку науки передбачає зведення складних явищ до простих (принцип редукціонізму), розчленування досліджуваного об’єкта (уявне або експериментальне) на складові елементи і вивчення певних їх властивостей або аспектів (сторін, рівнів) методом наукового аналізу: математичного, фізичного, хімічного, технічного, виробничого, економічного тощо. Зазначимо, що на відміну від природничо-наукових і техніко-економічних дисциплін, які визначаються матеріальною специфікою об’єкта дослідження, математичні дисципліни займаються формальними моделями або “математичними структурами” (Н. Бурбаки) безвідносно до конкретної матеріальної природи об’єктів, тобто відображають винятково їх формальні структурні властивості, та насамперед – “просторові форми і кількісні відношення дійсного світу” (Ф. Енгельс).

Підсумовуючи, слід сказати, що тенденція (направленість розвитку) диференціації науки, техніки, виробництва і професійної діяльності спричинила до виникнення великої кількості наукових дисциплін, номенклатури технічних систем, засобів праці та технологій, розшарувала професійне поле діяльності на безліч професій. Процес диференціації сприяв відкриттю і пізнанню величезної кількості законів у різних галузях знань та їх практичному використанню. Об’єктивною основою диференціації наукового знання є якісна неоднорідність світу, невичерпність його властивостей, нескінченне різноманіття його речей, предметів, явищ і процесів. Аспектне бачення об’єктів дослідження спричинило виникнення різноманіття вузьких і роз’єднаних наукових методів, які невиправдано дублювали один одного.

Проте поступово процес диференціації досягнув тієї межі “насичення”, за якою він стає “однобічним, обмеженим, абстрактним і заплутається у не розв’язуваних протиріччях” (Ф. Енгельс), які породжуються функціональними, аспектними і несистемними дослідженнями об’єктів дійсності.Як наслідок, у кінці XVIII століття у надрах математичних і фундаментальних наук об’єктивно виникла альтернативна (протилежна) тенденція – процес інтеграції наукових дисциплін. Аспектне бачення і дослідження об’єктів (явищ, процесів) та світу в цілому (тобто з точки зору певних наукових дисциплін) почало доповнюватися або замінюватися багатоаспектним, різнобічним та інваріантним. Зазначимо, що термін “ інтеграція ” (від лат. integration Ü integer) означає цілий, об’єднання в ціле будь-яких частин або елементів.

До середини XIX ст. перевага диференціації науки над її інтеграцією була неухильна. Але тенденція диференціації, в основному, вичерпала себе і відбулася інверсія – домінуючою вже стала тенденція інтеграції наук, причому інтеграція наук реалізується шляхом подальшої їх диференціації. Вказані взаємопов’язані тенденції визначають протилежні напрями структурної та змістовної перебудови наукового знання, що не тільки виключають, але й істотно доповнюють одна одну. Інтеграційні процеси здійснювалися не тільки в науці, але й в техніці, виробництві, економіці та у всьому суспільному житті, тобто носили глобальний характер.

Інтеграційні процеси, що з кінця XVIII ст. здійснювались у науці, а техніки, технології та професійної діяльності – у кінці ХІХ ст., спричинили до виникнення наукових дисциплін “межевого типу” (математична фізика, фізична хімія, геологія тощо), які мали відносно більш високу ступінь інтеграції наукових знань – поліаспектне знання. У XIX ст. почало зароджуватися загальнонаукове знання, основними компонентами якого є комплексні міждисциплінарні проблеми, загальнонаукові категорії, підходи і методи (комплексний, системний, структурний, функціональний, імовірнісний, інформаційний, модельний, модульний тощо). У першій половині ХХ ст. ступінь інтеграції наукових знань досяг полісистемного рівня, що відобразилося в таких інтегрованих науках, як загальна теорія систем (системологія), системний аналіз, кібернетика, генетика, прогностика, системотехніка, екологія, охорона праці тощо. Об’єктивна цілісність не тільки об’єктів природи, але й техносфери спричинило до запровадження єдиного виробничого ланцюга (від автоматизованого або автоматичного проектування виробів до роботизованого технологічного процесу їх виготовлення та складування); виникнення єдиного поля професій, оскільки сфери дії окремих професій перетинаються.

У другій половині 60-х рр. ХХ ст. у вищій школі з’явилася предметно-модульна система навчання (ПМСН), а у середній професійній школі –модульна система навчання (МСН),як відгук на інтеграційні процеси в науці, техніці, технології та виробництві [14]. Зародження цих інноваційних систем навчання знаменувало перехід від предметного до модульного підходу в освіті. Зміст професійної та вищої освіти став орієнтуватися на реконструйований виробничий (соціальний) досвід на основі використання алгоритмічного і проблемного підходів та методів активного навчання, що реалізують не тільки освітні цілі, але й цілі розвитку особистості.

Як показав Б.М. Кедров, якщо у період переважної диференціації, наукові дисципліни виділялись за окремими аспектами досліджуваного об’єкта або ж за властивостями, функціями, специфікою руху й розвитку об’єкта (принцип функціональності), то інтеграція наук на перший план висунула сам об’єкт дослідження,який розглядається з точок зору різних наукових знань, як субстрат всіх притаманних йому властивостей, функцій, форм руху і характеристик розвитку. Останнє твердження було названо Б. Кедровим принципом субстратності, який припускає багатоаспектне, багатостороннє й інваріантне дослідження об’єктів дійсності, які розглядаються як субстрати (носії) різноманітних властивостей, ознак, функцій і характеристик розвитку. Вказаний принцип лежить в основі суцільної інтеграції наукових дисциплін.

Субстратний рівень пізнання вимагає об’єднання аспектно-аналітичного та багатоаспектного наукових підходів, тому що кожне явище дійсності є багатоякісне, багатогранне і багатовимірне. Це відповідає ідеї єдності наукових знань, методів і засобів наукового дослідження і пізнання, цілісності науки. Як підкреслює Р. Фейнман, “науки поділені не природним шляхом, а лише з міркувань зручності. Природа зовсім не зацікавлена у подібному поділі, і багато цікавих явищ лежать саме на стику різних галузей науки”. Думку про єдність науки точно й алегорично висловив М. Планк. “Наука зображує внутрішнє єдине ціле …Насправді існує безперервний ланцюг від фізики і хімії через біологію і антропологію до соціальних наук, ланцюг, який ні в одному місці не може бути розірваний, хіба тільки із сваволі”. “Наука рухається в напрямі до єдності та простоти”, – стверджує А. Пуанкаре.

Реалізація принципу субстратності почалася у другій половині ХХ ст. і характеризується формуванням ергономіки, синергетики, теорії штучного інтелекту та інших напрямів наукового дослідження, які використовують проблемно-орієнтовані, проблемно-незалежні, ідейно-орієнтовані, об’єктно-орієнтовані, синтетичніта інші знання. Зокрема, об’єктно-орієнтована та проблемно-орієнтована організація знань безпосередньо моделює певний об’єкт або певну проблему, що включає об’єкт дослідження чи вивчення. Кінець ХХ і початок ХХІ ст. ст. характеризується домінуванням процесів інтеграції над процесами диференціації.

Підсумовуючи вищесказане, відзначимо спіралеподібний характер розвитку науки на часовому проміжку від VII ст. до н.е. (початок архаїчного історичного періоду Греції) до теперішнього часу.

Наукове знання зародилося в старовину у формі натурфілософії, як єдиної філософської науки. У середньовіччя в Західній Європі натурфілософія перетворюється в придаток релігійного світогляду, тобто розвивається під егідою теології науки. В епоху Відродження або Ренесансу (початок XIV – перші десятиліття XVII ст.) виникає справжня наука у вигляді природознавства, яка прагнула звільнитися від теології, релігійного впливу і стати на самостійний шлях розвитку. Необхідність цього була продиктована насамперед запитами матеріального виробництва, розвитком технічних систем, потребами зароджуваної промисловості. Більшість істориків науки вважають, що про природознавство в сучасному сенсі слова можна говорити лише починаючи з XVI-XVII ст. Це епоха, коли з'являються роботи І. Кеплера, Х. Гюйгенса, Г. Галілея. Апогеєм духовної революції, пов'язаної з виникненням науки, є роботи І. Ньютона. Народження науки, природознавства тут ототожнюється з народженням сучасної фізики і необхідного для неї математичного апарату.

Пізнання дослідників вступило в аналітичну стадію свого розвитку, почалася диференціація наук. Виникали власне нові наукові дисципліни (геологія, ембріологія, фізіологія, біологія і. т ін.), відбувався множинний поділ кожної окремої науки на складові (структурна диференціація), між раніше ізольованими науками виникають наукові дисципліни “межевого типу”. Проте, як пізніше було показано, окремі науки є не замкнуті, а взаємодіють між собою маючи один предмет (об’єкт) дослідження. Зазначимо, що інтерактивність – принцип організації системи, при якому мета досягається інформаційним обміном елементів цієї системи.

Елементами інтерактивності є всі елементи взаємодіючої системи, за допомогою яких відбувається взаємодія з іншою системою (людиною, користувачем). Вказана взаємодія відбувається як межах одного профіля, наприклад, представлені тільки природознавством або тільки гуманітарним знанням (комплексність в науковому дослідженні), так і до побудови класифікації наук за субстратною ознакою (єдність наук за проблемою дослідження).

Таким чином, інтеграційні процеси в науці в період з кінця XVIII ст. до теперішнього часу спричинили субстратний підхід дослідження, в якому об’єктом дослідження є весь світ як єдність в різноманітті. Відповідно до цього, класифікація наук пройшла шлях за ланцюгом: однолінійність, або одномірність ® комплексність ® інтерактивність ® багатомірність ® субстратність.

Таким чином, починаючи з періоду зародження та первісного розвитку натурфілософії (VI – IV ст. до н.е.), яка претендувала на роль цілісної умоглядної науки давнини, до теперішнього часу, в якому спостерігається тенденція зародження та первісного розвитку універсальної науки (universal science), яка за допомогою субстратного підходу дозволяє різнобічно, всеохоплювально та всеосяжно дослідити об’єкти мега-, макро-, мезо- і мікросвіту (рис. 1.1).

Взявши за основу ускладнення форм руху матерії (логічний підхід) Ф. Енгельс запропонував однолінійну класифікацію наук: математика ® механіка ® фізика ® хімія ® біологія.

 

 

ò

 

D

Тенденція диференціації наук

Тенденція інтеграції наук

 

 

 

Зародження універсальної науки (сучасний час)

 

 

Природознавство (XVI-XVII ст.)

Натурфілософія (VI – IV ст. до н.е.)

 

Рис. 1.1. Спіралеподібний характер розвитку науки

Другий підхід до лінійної класифікації наук є історичний – за ступенями історії науки та переходом від простого до складного. Наприклад, фізика ® хімія ® геологія ® мінералогія ® фізіологія рослин і тварин ® анатомія ® терапевтика ® діагностика ® антропологія.

У 80-х роках XX ст. радянський вчений Б. Кедров запропонував більш детальну класифікацію наук, розділивши всю дійсність на природу та людину. В людини він виділив суспільство і мислення. Як результат класифікації: науки про природу – природничі, про суспільство – соціальні, і про мислення – філософські. Суспільні науки і філософія – це гуманітарні науки. Не перераховуючи конкретні наукові дисципліни, яких на сьогодні нараховується більше двох тисяч, зобразимо “трикутник наук” запропонований Б. Кедровим (рис. 1.2).

Хоча осторонь “трикутника наук” знаходиться “Математика і логіка”, проте очевидна неперевершена значимість математичних дисциплін, яка влучно виражена як англійським філософом Бекон Роджером (1214–1292) –“ Хто зневажає досягнення математики, той завдає шкоди всій науці, бо той, хто не знає математики, не може вивчити інші точні науки й не може пізнати світ ”, знаменитим філософом Іммануїлом Кантом (1724–1804) – “ У кожній природничій науці міститься стільки істини, скільки в ній є математики ”, видатним математиком М.І. Лобачевським (1792–1856) –“ Математика – це мова, на якій говорять всі точні науки ”, “батьком математики” IC століття Карлом Гауссом – “ Математика – це цариця наук, арифметика – цариця математики ”. Читач може знайти безліч інших яскравих висловлювань (афоризмів) видатних діячів минулого і сучасності про математику в праці.

Природознавство

Філософія

Суспільні науки

Технічні науки

Математика і логіка

Хімія неорганічна

Хімія органічна

Психологія

 

Рис. 1.2. “Трикутник наук”

В Україні прийнята класифікація наук за якими здійснюється наукові дослідження, проводиться підготовка наукових кадрів, присуджуються наукові ступені (табл. 1.1).

Таблиця 1.1

Сучасна класифікація наук

Шифр	Основні галузі науки	Шифр	Основні галузі науки
	Фізико-математичні науки		Медичні науки
	Хімічні науки		Фармацевтичні науки
	Біологічні науки		Ветеринарні науки
	Гносеологічні науки		Мистецтвознавство
	Технічні науки		Архітектура
	Сільськогосподарські науки		Психологічні науки
	Історичні науки		Військові науки
	Економічні науки		Національна безпека
	Філософські науки		Соціологічні науки
	Філологічні науки		Політичні науки
	Географічні науки		Фізичне виховання та спорт
	Юридичні науки		Державне управління
	Педагогічні науки

 

Як приклад, наведемо основні наукові спеціальності галузі знань (напряму підготовки) 0503“Розробка корисних копалин”, галузі наук 05 “Технічні науки” (табл. 1.2).

Таблиця 1.2

Основні наукові спеціальності підгалузі 0503 “ Розробка корисних копалин ”

Код спеціальності (для магістрів)	Основні наукові спеціальності	Код спеціальності (для магістрів)	Основні наукові спеціальності
8.05030101	Розробка родовищ та видобування корисних копалин	8.05030104	Маркшейдерська справа
8.05030102	Шахтне і підземне будівництво	8.05030105	Безпека гірничого виробництва
8.05030103	Буріння свердловин	8.05030301	Збагачення корисних копалин

 

У залежності від своєї спрямованості, вирішуваних завдань і відношення до суспільної практики науки та відповідні дослідження поділяють на два класи: фундаментальні та прикладні.

Фундаментальні(основні, головні)дослідження – це наукова теоретична та (або) експериментальна діяльність, що спрямована на одержання нових знань про закономірності розвитку природи, технічних систем і технологій, суспільства та людини, будови Всесвіту, їх взаємозв’язку. До сфери проведення фундаментальних досліджень входять ряд галузей наук: фізико-математичні, хімічні, біологічні, геологічні, соціальні тощо. Вказані дослідження можуть бути цілеспрямовані (мають відношення до певного об’єкта і проводяться з конкретною метою розширення знань про глибинні явища і процеси, які відбуваються в реальності), можуть відрізнятися невизначеністю кінцевої мети (поставлені завдання знаходяться на межі між відомим і неочікуваним), а також можуть бути “чисті”, тобто вільні від мети (як правило, мають індивідуальний характер і очолюються визнаним вченим у певній галузі науки). У всіх названих випадках дослідники повинні мати значний досвід наукової роботи, інтуїцію, критичне мислення, враховувати внутрішню логіку розвитку науки.

Фундаментальні дослідження не враховують можливі сфери застосування результатів, а їх досягнення (ідеї та знання) застосовують прикладні науки, які на підґрунті досягнень фундаментальних наук вирішують конкретні пізнавальні та прикладні проблеми. Іншими словами, прикладні наукові дослідження – це наукова та науково-технічна діяльність, спрямована на здобуття й використання знань для практичних цілей. Таким чином, прикладні науки застосовують результати фундаментальних наук при вирішенні науково-практичних проблем, і навпаки, фундаментальні науки опираються на інструментарій, створений прикладними науками. Очевидно, до класу фундаментальних наук відноситься теоретична фізика, а до прикладних – експериментальна фізика, до класу фундаментальних – теоретичні основи електротехніки, а до прикладних – електротехніка, до класу фундаментальних – теорія обчислювальних систем, а до прикладних – системи автоматизованого проектування персональних комп’ютерів тощо. Особливістю прикладних наук, зокрема технічних, є те, що вони засновані на об’єктивному (закони природи, техніки та суспільства) і на суб’єктивному (цілі технічного використання цих законів в інтересах людини).

Примітка. Після кожної лекції автор буде наводити афоризми, які мають великий інтелектуальний потенціал та концентрацію узагальнюючих думок великих мислителів та вчених. Тому вони можуть слугувати як обрамлення для лекцій, які Ви, шановні студенти, згодом будете читати у вищих навчальних закладах. Спробуйте самі скласти афоризм. Очевидно, це не тривіально і вимагає виявлення в ситуації чогось оригінального, особливого та універсального, яке потрібно виразити вербально (словесно) коротко, влучно і витончено. Успіхів Вам J! Маю надію, що в цьому курсі лекцій з’являться Ваші афоризми (звичайно, після загального та критичного обговорення на занятті).

З повагою, доц. МПК.

Афоризми:

v “Неуцтво не є аргумент” (Спіноза).

v “Будь-яка наука складається з системи загальних, отже, абстрагованих істин, законів і правил у застосуванні до відомого роду предметів” (А.Шопенгауер).

v “Все, що ти маєш, все, що ти хочеш, все, що ти повинен мати, виходить із тебе самого” (І. Песталоці).

v “Творець, здебільшого, вітає появу спонукання до творчості, а талановита людина насолоджується, розвиваючи свій талант” (А. Маслоу).

v “Festina lente” (лат.) – поспішай повільно, не роби наспіх.

v “ З чого починати будь-яку дію? – З самого необхідного ” (Будда).

v “ Існують три засоби пізнання світу: авторитет, мислення і досвід ” (Р. Бекон).

v “ Для того, щоб зробити будь-які речі, потрібно їх вивчити, а щоб їх вивчити потрібно їх зробити ” (Арістотель).

v “ Ускладнювати – просто, спрощувати – складно” (закон Мейера).

v “ Терпляче вчись, але не для того, щоб люди вважали тебе мудрим, навіть і не для того, щоб мати щастя бути мудрим, але тому, що тільки мудра людина може дати мудру допомогу. Скільки б ти не бажав допомогти, ти завдаси більше шкоди, ніж користі, поки ти ще полон незнання” (Дж.Кришнамурти).

v “Освіта – це те, що залишається, коли ми вже забули все, чому нас вчили” (Дж. Галіфакс).

v “Освіта – це те, що більшість отримує, багато які передають і лише небагато мають” (Карл Краус).

v “Людина народжується для пізнання, учіння, фізичного та духовного зростання, творення та творчості, для кохання та відтворення собі подібних” (М.П. Костюченко).

___________

© Костюченко М.П., 2016 р. E-mail: [email protected] Відповідно до закону України про авторське право та інформацію, відтворення (репродукування) тексту даної лекції будь-яким способом без згоди автора забороняється

 

_______________________________________________________________