Методологія наукового дослідження

Методологічні основи наукового пізнання і творчості

Методологія (від метод і...логія) – вчення про структуру, логічну організацію, методи і засоби діяльності). Методологія науки – вчення про принципи побудови, форми і способи наукового пізнання.

Дослідник прагне до пізнання світу – предметів, явищ, закономірностей їх розвитку, взаємозв'язків між ними, причин і наслідків таких зв'язків – для отримання об'єктивних відомостей про дійсність. При цьому він користується науковим методом.

Метод (від грецького methodos – шлях дослідження, теорія, вчення) – спосіб досягнення мети, вирішення конкретної задачі, сукупність прийомів або операцій теоретичного або практичного освоєння (пізнання) дійсності.

Пізнання здійснюється як перехід від незнання до знання, від одного знання до другого, більш глибокого, як рух до об'єктивної багатогранної істини.

В науковому пізнанні існують два рівні, які відрізняються способом досягнення основного змісту знання і за формою відображення – емпіричні і теоретичні. Тому, відповідно, називають і рівні знань.

Емпіричне знання безпосередньо характеризує об'єкт і виводиться в основному із досліджень (спостережень, експерименту) шляхом деякої раціональної обробки. Прикладом служать чисельні результати експерименту, оброблені методами математичної статистики і представлені у вигляді математичних виразів, так званих емпіричних рівнянь або формул.

Теоретичне знання всесторонньо характеризує об'єктивну реальність в її суттєвих зв'язках і закономірностях і пов'язане з вдосконаленням і розвитком понятійного апарату науки. Воно може бути отримано і в відносній незалежності від досліду, наприклад за допомогою введення гіпотетичних припущень, або теоретичних моделей. Так, Ж.Фур'є вивів диференціальне рівняння теплопровідності, прийнявши гіпотезу про пропорційність теплового потоку градієнту температур.

Емпіричні і теоретичні рівні пізнання тісно пов'язані між собою, так як теоретичні побудови виникають на основі узагальнень існуючих знань, в тому числі і отриманих із спостережень, експериментів, і, в свою чергу, орієнтують і направляють емпіричне дослідження. Розвиток пізнання передбачає безперервну взаємодію досліду і теорії. Однак кінцевою метою наукового пізнання є не експеримент, а теорія. Степінь розвитку науки визначається не стільки кількістю добутих емпіричних знань, скільки повнотою і достовірністю висунутих і достатньо обґрунтованих теорій.

Рівень знання визначається не тільки тим, яким способом отримано знання – дослідним шляхом, або теоретичним мисленням, але і тим, як в ньому відображений об'єкт дослідження – у всіх своїх зв'язках або з однієї, хоча і досить важливої сторони. З цієї точки зору прийнято поділяти знання на конкретне і абстрактне.

Абстракція (від лат. abstractio – відсторонення) – форма пізнання, заснована на уявному виділенні суттєвих властивостей і зв'язків предмету і відстороненні від інших, часткових його властивостей і зв'язків. За допомогою абстракцій предмет уявно аналізується, розчленяється на абстрактні визначення. Цей логічний прийом полягає в тому, що людина подумки відкидає ті властивості об'єкта, що вивчаються, котрі перешкоджають розгляданню його "в чистому вигляді" чи як "ідеальний об'єкт". Як було сказано раніше, сучасне суспільствознавство характеризується всезростаючим значенням абстрактного мислення і його дією на матеріальне виробництво, тобто наступної конкретизації думки в предметному оформленні.

Процес абстрагування в системі логічного мислення тісно пов'язаний з іншими пізнавальними процесами, такими, як аналіз і синтез, порівняння, узагальнення, і спрямований на глибоке розуміння реального світу, властивостей матерії, шляхів переходу від часткового знання до загального.

Методи наукового пізнання

Розвиток і вдосконалення методів пізнання нерозривно пов'язані з розвитком науки. Значний вклад в теорію пізнання вклали Евклід, Ф. Бекон, Г. Галілей, Р. Декарт, М. Ломоносов та ін.

Основним знаряддям дослідника в емпіричному пізнанні світу, в збиранні фактів, незалежно від області його інтересів, служать спостереження і експерименти.

Спостереження – цілеспрямоване сприйняття, обумовлене задачею дійсності. З часу своєї появи на Землі людина почала спостерігати і перетворювати оточуючий її світ. Таким чином, можна сказати, що спостереження було першим методом пізнання навколишнього світу. По мірі підвищення рівня інтелектуальної діяльності людини в процесі її розвитку пасивне спостерігання перетворюється в активне, направлене на встановлення зв'язків між предметами та явищами.

Поняття “ спостереження ” визначається як вид діяльності, пов'язаної із запланованим і систематичним сприйняттям предметів і явищ реального світу. Якщо в експерименті найважливішою умовою є управління процесом, який вивчається, що дозволяє повторювати дослід з тими ж особливостями з волі експериментатора, то в спостереженні дослідник не має такої можливості і обмежується лише чуттєвим вимірюванням та інтуїцією.

Об'єктивні процеси дослідження дозволяють отримувати при експерименті і спостереженні кількісні характеристики об'єкту, який вивчається, у вигляді числа і міри.

Але в ряді випадків навіть найдосконаліші вимірювання не можуть повністю замінити чуттєві спостереження людини. Так, око астронома при спостереженні небесних тіл через телескоп або телевізійну систему супутників може помітити такі важливі особливості об'єкту, які не можна зареєструвати жодним іншим способом. Хоча при фотографуванні віддалених від Землі об'єктів можна отримати незрівнянно більше інформації, ніж побачити людським оком, але запам'ятати побачене і порівняти з повторним спостереженням того ж об'єкта астроном, певно, зуміє краще, якщо доповнить результати досліджень інструментальної техніки зоровим враженням. Те ж саме можна сказати про спостереження лікарем хворої людини, прослуховування серця, легень, вистукування їх, обмацування тіла, яке доповнюється інструментальним обстеженням (рентгенографія, електрокардіографія, осцилографія і т.п.). Не переоцінюючи ці чуттєві спостереження, дослідник повинен навчитися вміло поєднувати їх з інструментальними.

Спостерігаючи та вивчаючи предмети, явища, події, людина відображає їх у своїй свідомості через величини, образи, порівняння з іншими предметами, явищами, тобто отримує інформацію про навколишній світ.

Інформація – це відомості про що-небудь, відображення одного предмета або явища в іншому.

Основою і джерелом пізнання служить суспільна практика, яка є також і рушійною силою пізнання. Вона ставить перед наукою все нові проблеми, які вимагають їх вирішення.

Отже, спостереження, експеримент повинні бути безперервно пов'язані з теорією, процесом мислення. Останній, в свою чергу, здійснюється як процес побудови понять, суджень, системи суджень і цілих теорій. Істинність понять, суджень, теорій перевіряються на практиці. Суспільна практика є суспільним науковим критерієм істинності наших знань.

Наукове дослідження починається з постановки проблеми. Термін проблема означає питання, яке об'єктивно виникло в ході розвитку поняття або цілий комплекс питань, вирішення яких являє суттєвий теоретичний або практичний інтерес. Проблеми виростають із потреб практичної діяльності людини у вигляді деякого потягу до нового знання.

Для постановки проблеми і її вирішення потрібні факти.

Фактом називається реальне явище, подія, результат, щось конкретне і одиничне на відміну від абстрактного і загального. Фактами слід вважати, в першу чергу, положення, отримані емпіричним шляхом, тобто за допомогою спостереження, експерименту. Фактами сучасної науки є як результати емпіричного наукового спостереження, так і закони, достовірність яких встановлена на практиці.

Наукове спостереження характеризується однозначністю задуму, тобто цілеспрямованістю, об'єктивністю, які досягаються використанням різних приладів і можливість відтворення результатів повторенням спостереження або за допомогою інших методів досліджень.

Однак, як би ретельно не було організовано спостереження, воно як метод дослідження є обмеженим, що випливає з пасивної позиції спостерігача до об'єкту. Відсутність можливості впливу на об'єкт, який вивчається, при спостереженні привело до того, що основним методом емпіричного пізнання в ряді прикладних наук, в тому числі і системотехніці, став експеримент.

Експеримент (від лат. experimentum – проба, дослід) – метод пізнання, за допомогою якого в контролюємих і управляємих умовах досліджуються явища дійсності.

Експеримент, як і виробнича діяльність людей, складає основний елемент практики, пізнання реальної дійсності. “Все, що ми знаємо про реальність, – казав А.Енштейн, – починається з досліду і завершується ним”.

Поняття "експеримент" означає поставлений дослід або пробу, коли дослідник виконує перевірку штучно викликаного ним явища в умовах, які точно відтворюються і дозволяють стежити за його розвитком, управляти ним, відтворювати його щоразу при повторенні тих же умов. Давно відомо, що науково поставлений експеримент може бути здійснений лише при наявності теорії, яка визначає задачі такого експерименту, дає узагальнення і пояснення його результатів.

Організація експерименту зазвичай має кілька послідовних стадій: 1) висунення наукової гіпотези; 2) підготовка конкретної задачі і вибір об'єкту дослідження; 3) підготовка матеріальної бази для виконання експерименту; 4) вибір оптимального шляху проведення експерименту; 5) спостереження явищ при експерименті і опис їх; 6) аналіз і узагальнення отриманих результатів.

Перша серія експериментів в новому дослідженні звичайно ставиться як перевірна, і матеріали її в залік не йдуть. Рекомендується відпрацювати систему обліку даних, що накопичуються в ході дослідної перевірки гіпотези. Всі позитивні і негативні результати експерименту корисно записувати в лабораторному журналі.

Багато вчених вважають необхідним вести математичну обробку первинних матеріалів дослідження перманентно, тобто постійно в процесі накопичення таких фактичних даних.

Не можна вважати обачними тих початкуючих наукових працівників, які задовільняються першими отриманими результатами експерименту і не намагаються повторити його ще і ще раз в новому покращеному варіанті. Варто прислухатися до поради досвідчених експериментаторів і не поспішати демонтувати стенди і моделі, поки не буде закінчена попередня тематична обробка і узагальнення отриманих матеріалів експерименту. І не можна виключати того, що необхідно буде виконати яку-небудь серію додаткових дослідів і спостережень.

Якщо в результаті експерименту повинен бути отриманий який-небудь речовий результат – нова машина, прилад, лікарській препарат, сплав металів і т.п., то дослідна перевірка ідеї і гіпотези має багатостадійний характер. Спочатку відпрацьовується проект і в потрібних випадках оформляється авторське свідоцтво для захисту пріоритету. Потім проект проходить стадію виготовлення дослідного взірця і лабораторного випробовування. Якщо результати перевірки відповідають творчому задуму, то модель надходить для виготовлення декількох експериментальних взірців і перевіряється в лабораторних і виробничих умовах. Одночасно виконують оцінку науково-технічної, соціальної і економічної значимості нових наукових результатів.

Може з'явитись необхідність так званого “ доведення ” об'єкту і виконання нової серії дослідних випробувань. Лише після повторного отримання сприятливих висновків і відгуків експериментальна модель подається Державній комісії з представників зацікавлених Міністерств і відомств і передається для серійного виготовлення.

В наш час створена математична теорія експерименту, що дозволяє застосувати оптимізацію процесу дослідження і управління науковим пошуком. Завдяки такому методичному підходу досягається значна економія часу і матеріальних ресурсів при такій же якості результатів, що отримуються.

Один із піонерів застосування математичної теорії експерименту в області хімічних досліджень в бувшому СРСР професор МДУ В.В.Налімов зазначав, що широкому впровадженню цієї прогресивної теорії перешкоджає слабке знання деякими послідовниками основ вищої математики, а також "традиційний бар'єр" – звичка до виконання експерименту традиційними методами. Вірним є твердження, що розвиток науки про експеримент вимагає підготовки наукових працівників – висококваліфікованих майстрів проведення і інтерпретації наукового експерименту.

Зачасту головною задачею експерименту служить перевірка гіпотез, передбачень, теорій, які мають принципове значення (так звані вирішальні експерименти), тобто експеримент виконує функцію критерію і істинності наукового пізнання в цілому.

Розрізняють фізичні і математичні експерименти.

Фізичний може бути лабораторним, стендовим або промисловим в залежності від того, виконується він на лабораторному, стендовому обладнанні, чи на промислових об'єктах з обмеженими можливостями зміни стану об'єкту, який вивчається.

Математичні експерименти проводять на математичних моделях, які описують ті чи інші фізичні процеси чи об'єкти. Фізичні і математичні експерименти доповнюють один одного, роблять процес отримання інформації про об'єкт дослідження менш трудоємким і більш економічним.

Експерименту присутні особливості, які відрізняють його від спостереження: процеси або об'єкти, які досліджуються, повинні бути організовані в точно визначених умовах, котрі дозволяють спостерігати за ними, роблячи кількісні вимірювання, впливаючи на їх хід і відтворювати кожний раз при повторенні досліду.

Таким чином, на відміну від спостереження при експерименті дослідник не обмежується пасивною роллю спостерігача, а свідомо і активно вмішується в природне протікання процесу. При цьому змінюються технологічні параметри, а у випадку необхідності використовують спеціально розроблені установки і вимірюючі пристрої. Коли ж у зв'язку з особливостями об'єкту безпосереднє дослідження його затруднене, застосовують моделювання.

Моделювання – метод дослідження об'єктів пізнання на їх моделях, які є аналогами, "замісниками" оригіналу в пізнанні і практиці.

В сучасній науці і техніці широко застосовується теорія подібності, яка служить теорією експерименту і основою побудови моделей для пізнання внутрішніх особливостей явищ і їх прихованих специфічних особливостей. Поняття “ модель ” широко використовується в багатьох науках, особливо в математиці, фізиці, хімії, кібернетиці. В біологічних науках дослідження на тваринах асоціюється з поняттям “ живої моделі ”, хоча таке визначення має вельми умовний характер.

Говорячи про модель як порівняльне зображення деякого об'єкту, завжди пов'язують таке поняття з практичним застосуванням методу моделювання для пізнання сутності явища, котре вивчається. При моделюванні використовують два основних види моделей: матеріальні (думаючі, логічні, логіко-математичні) чи уявні. Звичайно, всяка матеріальна модель має в своїй основі як прототип, модель, що уявляється, задуману у вигляді образу і виконану потім в металі, дереві, пластмасі та інших матеріалах.

В спеціальній літературі про моделювання можемо знайти багато конкретних прикладів використання цього прогресивного методу.

Поряд з матеріальним моделюванням в науковому дослідженні дуже часто практикується і математичне моделювання. Такому логічному процесу звичайно передує уявний експеримент чи послідовний розгляд можливих варіантів дії об'єкту в різних уявних умовах і пошук оптимального вирішення задачі подумки. Уявному експерименту, як методу мислення і творчого підходу в дослідженні конкретних питань теми, потрібно вчитися, починаючи з розгляду простих задач, поступово ускладнюючи їх.

Одночасно з проведенням або після завершення спостереження чи експерименту дослідник в якості засобу пізнання залучає мислення. Основними видами розумової діяльності при виконанні досліджень і обмірковуванні їх результатів є аналіз і синтез.

Аналіз (від грецького analysis – розкладання) є розкладання предмета або явища на складові його частини чи сторони.

Аналіз є методом наукового дослідження шляхом розкладу предмету на складові частини. Так само, як і синтез є з'єднання або поєднання отриманих при аналізі частин в дещо ціле. Ці логічні методи дуже розповсюджені з найдавніших часів як в буденній життєвій практиці, так і в науці. Методи аналізу і синтезу в науковій творчості органічно пов'язані між собою і можуть приймати різні форми в залежності від властивостей об'єкту, що вивчається, і мети дослідження. “Без аналізу нема синтезу”, – вчив Ф.Енгельс.

Синтез (від грецького synthesis – з'єднання), в свою чергу, є уявне (або реальне) об'єднання розчленованих аналізом елементів об'єкту в єдине ціле (систему). Після вивчення кожного із процесів, вказаних в наведеному вище прикладі, дослідник здійснює їх уявний синтез, встановлює вплив і отримує загальну, більш повну уяву про явище, яке спостерігається.

За висновком академіка Б.М.Кедрова, найбільш загальною і суттєвою лінією сучасної науки є прямування до теоретичного синтезу. Формою взаємозв'язку синтезу і аналізу є класифікація, коли предмети, котрі складають конкретну сукупність, поділяються на групи за наявністю властивостей, що їх об'єднують, характерних ознак, чи навпаки за наявністю іх несхожості. Прикладом такої класифікації в науці може служити створена Д. Л. Менделєєвим періодичної системи елементів.

Метод теоретичного синтезу дозволяє об'єднувати предмети чи знання про них, тобто застосовувати конкретний порядок, систематизацію.

В залежності від емпіричного і теоретичного рівнів пізнання при вивченні предметів, явищ розрізняють два методи пізнання: дедуктивний і індуктивний.

Дедукція (від латинського deductio – вивід) – ланцюг умовиводів (міркувань), ланки якого (висловлювання) пов'язані відношенням логічного слідування. Іншими словами – процес аналітичного розмірковування від загального до часткового або менш загального. Засновником дедукції є аксіоми, постулати або просто гіпотези, котрі мають характер загальних стверджень ("загальне"), а кінцем – наслідок із посилок, теореми ("часткове"). Найбільш характерним видом дедукції є аксіоматичний метод, при якому основні ствердження виводяться логічним шляхом на базі однієї або декількох аксіом, прийнятих вихідних положень чи постулатів.

Найголовніші положення аксіоматичного методу були розроблені Піфагором і Евклідом і доведені до досконалості М.І.Лобачевським (1792-1856) і К.Гаусом (1777-1855).

Індукція (від латинського inductio – наведення), умозаключення від фактів до деякої гіпотези (загального ствердження), або процес виведення загального положення із спостереження ряду поодиноких величин. Найбільш завершене представлення про індуктивний метод вперше найшло відображення в роботах Г.Галілея (1564-1642), який впритул підійшов до сучасних позицій науково-прикладного дослідження.

Індуктивний метод можна представити у вигляді наступних його елементів:

- сприйняття явища шляхом спостереження або експерименту;

- побудова на основі отриманих даних, які є в наявності, робочої гіпотези, механізма явища, процесу, які пояснюють всі часткові відомі явища;

- побудова математичної теорії, гіпотези або математичного опису механізму процесу в цілому;

- перевірка теорії на практиці, яка служить критерієм істинності розробленої теорії.

Одним із етапів досліджень є розробка гіпотези.

Гіпотеза (від грецької hypothesis – основа, припущення) – припущення, судження про закономірнісний (причинний) зв'язок явищ. Задача гіпотези – розкрити ті об'єктивні зв'язки і співвідношення, котрі можуть бути головними для явища, що вивчається.

Після перевірки гіпотеза перетворюється або в достовірну теорію, або в достовірне знання певного факту. При вирішенні інженерних задач гіпотеза використовується як формулювання або припущення про можливі шляхи пошуку. Отже, любі інженерні експерименти повинні виконуватися при наявності початкової гіпотези.

Початкові гіпотези в процесі дослідження, як правило, неодноразово піддаються аналізу, критичному уточненню і в результаті стають більш достовірними. Невід'ємною вимогою до робочої (початкової) гіпотези – відсутність в її основі положень, що про-тирічать встановленим законам природи. Наукова гіпотеза має наступні властивості: перевіряємість, визначену передбачуваність і спільність для явищ одного класу, логічну несуперечність.

У ряді випадків висунення гіпотези проходить через інтуїцію (від середньовічної латинської intuitio, від intueor – пильно дивлюся) – здатність досягнення істини шляхом її розсуду без обґрунтування за допомогою доказів. Вона являє собою своєрідний тип мислення, коли окремі ланки процесу мислення проносяться більш або менш безсвідомо, а гранично ясно усвідомлюється саме підсумок думки – істина. Інтуїції буває достатньо для розсуду істини, але її недостатньо для того, щоб переконати в цій істині інших та самого себе. Для цього необхідні докази. Інтуїція можлива, як правило, лише при наявності визначених знань і великого досвіду теоретичного і практичного мислення. При обмірковуванні результатів експериментів, висунені гіпотез в процесі мислення у дослідника виникають ідеї.

Ідея ( від грецького idea) – форма відображення подумки явищ об'єктивної реальності. Ідея – це думка, яка досягла високої степені об'єктивності, повноти і конкретності і, в той же час, націлена на практичну реалізацію. Генерація ідей повинна бути невід'ємною особливістю діяльності і мислення дослідника, так як без нових ідей неможливий рух вперед, розвиток науки і техніки.

На порожньому місці нічого не створюється: всякій ідеї, винаходу передують деякі базисні знання, наукові відкриття або раніше зроблені винаходи. Перш ніж ці знання втіляться в розробки, винаходи, проходить деякий час – так званий час дозрівання ідеї. За підрахунками американських вчених, на кожний використаний у виробництві результат НДР припадає 8 патентів (авторських свідоцтв), 96 технічно здійснених рішень і 540 ідей.

По мірі уточнення і виправлення гіпотеза перетворюється у закон.

Закон – внутрішній суттєвий зв'язок явищ, який обумовлює їх необхідний закономірний розвиток. Закон відображає стійкий зв'язок між явищами і властивостями матеріальних об'єктів. Закон, знайдений шляхом здогаду, повинен бути потім логічно доказаним. Тільки в цьому випадку він признається наукою. Для доказу закону наука використовує судження, які були раніше визнані істинними і з яких логічно витікає судження, що доказується. У різних випадках в рівній мірі виявляються доказаними протиречиві судження. В таких випадках кажуть про виникнення парадоксу в науці, що завжди свідчить про наявність помилок у логіці доказів, або у неспроможності вихідних суджень в даній системі знань.

Парадокс у широкомузмісті – це ствердження, яке різко розходиться із загальноприйнятою, усталеною думкою, закріплення того, що представляється “безумовно правильним, вірним”.

Процес розвитку гіпотези проходить чотири стадії:

1 – висування гіпотези – вивчення об’єкта досліджень нагромадженням теоретичних і емпіричних знань і обґрунтування на їх основі припущення про можливість одержання нових знань про нього;

2 – формування гіпотези – визначення методів дослідження і системи доказів;

3 – постановка і обґрунтування гіпотез;

4 – доведення гіпотез у процесі дослідження і експериментування, їх уточнення і коригування;

5 – результати доведення гіпотез – доповнюється новими припущеннями або відкидається, замінюється новими гіпотезами або перетворюється у достовірне знання.

Гіпотези виникають у процесі розвитку науки і перетворюються у достовірні положення наукової теорії лише тоді, коли практика підтверджує їх конкретними результатами добутими на основі цієї системи знань.

Парадоксальність є характерною рисою сучасного наукового пізнання світу, наявність парадоксів стає свідченням неспроможності існуючих теорій, вимогою подальшого їх вдосконалення.

Виявлення і розв'язання їх стало в сучасній науці звичайною справою. Основні шляхи їх розв'язку: усунення помилок в логіці дослідів, вдосконалення вихідних суджень в даній системі знань.

В результаті проробки і співставлення з дійсністю наукова гіпотеза може стати теорією.

Теорія (від латинського theoreo – розглядаю) – система узагальненого знання, яке пояснює ті чи інші сторони дійсності. Теорія є духовним, розумовим відображенням і відтворенням реальної дійсності. Вона виникає в результаті узагальнення пізнавальної діяльності і практики. Це узагальнений досвід в свідомості людини.

Теорія і її особливості

Теорія є системою знань, яка описує і пояснює сукупність явищ певної частини дійсності і зводить відкриті в цій галузі закони до єдиного витоку, початку. Теорія будується на результатах, отриманих емпіричними науковими дослідженнями. У теорії ці результати впорядковуються, вписуються у структурну систему, об'єднану загальною ідеєю, уточнюються на основі введених до теорії абстракцій, ідеалізацій та принципів. Наукова теорія відображає за допомогою системи понять, принципів, гіпотез, законів та ін. широкий фрагмент дійсності. У свою чергу система наукових теорій і дисциплін намагається відобразити єдність і зв'язок, який існує в реальній картині світу.

Структуру теорії формують принципи, аксіоми, закони, судження, положення, поняття, категорії і факти.

Принцип - правило, яке виникло у результаті суб'єктивно осмисленого досвіду. Це першопочаток, те, що лежить в основі певної сукупності фактів, теорії, науки. У межах теоретичного знання принципи означають вимогу розгортання самого знання у систему, де всі теоретичні положення логічно пов'язані між собою і випливають певним чином одне з одного. Будь-яка теоретична система знання ґрунтується на принципах, пов'язаних між собою.

Аксіома (постулат) - положення, яке береться в якості вихідного, недоказового в даній теорії, і з якого виводяться всі решта твердження і висновки теорії за наперед фіксованими правилами. Вони є очевидними без доказу.

Закон - внутрішній існуючий зв'язок явищ, що обумовлюють їх необхідний закономірний розвиток. Закон виражає визначений стійкий зв'язок між явищами чи властивостями об'єктів.

Поняття - форма мислення, що характеризується відображенням закономірних відношень та властивостей об'єктів у вигляді думки про їхні загальні та специфічні образи. Поняття є формою абстрактного поєднання одиничного, особливого, загального в пізнанні, яке конкретизується через суб'єкт; предикат та зв'язок їх у судженні та умовиводі. Отже, це думка, яка відображає суттєві і необхідні ознаки предмета чи явища. Вони характеризуються їх об'ємом (коло предметів, на яке дане поняття розповсюджується) та змістом (сукупність ознак, які об'єднані в одне поняття).

Положення - зведення правил, тверджень, що лежать в основі чогось.

Категорія - основне логічне поняття, що відбиває найзагальніші закономірні зв'язки й відношення, які існують у реальній дійсності. Категорія може розглядатися і як родове поняття, що означає розряд предметів, явищ і т.ін., або їхню важливу спільну ознаку. Будучи формами і стійкими організаційними принципами процесу мислення, категорії відтворюють властивості і відношення буття і пізнання у всезагальній і найбільшконцентрованій формі. Категорії є найбільш широкі по об'єму і особливо важливі за своїм значенням фундаментальні поняття, необхідні для вираження змісту основних принципів і законів науки. У понятійний апарат технічних наук входять наприклад такі категорії: механізм, конструкція, обладнання, схема, технологія, технологічний процес, регулятор, регулювання, автомат, автоматизація і т.д.

Загальнонаукове поняття, факт має декілька смислових значень:

– Факт є явищем чи подією, що насправді мали місце в реальній дійсності і встановлені у безпосередньому спостереженні чи експерименті засобами чуттєвого споглядання та показами приладів.

– Фактами може бути знання, достовірність якого не викликає сумніву і забезпечується прямим зіставленням з реальною ситуацією в дійсності за допомогою відчуттів, сприймання, уявлення. Вони безпосередні, достовірні, наочно-образні. Факти корелюють з теорією як знанням опосередкованим, раціональним і вивідним. Факти складають емпіричну базу теорії, підтверджують її або спростовують.

– Фактами можуть бути судження або висловлювання, що мають значення істини і в процесах пізнання та мислення виступають підставами для визначення істинності інших суджень або висловлювань, входячи до складу процедур доведення та логічного доказу.

Судження - думка, в якій за допомогою понять утверджується чи відкидається щось. Це зіставлення понять, що встановлюють об'єктивний зв'язок між мислимими предметами і їх ознаками чи між предметом і класом предметів. До судження можна прийти безпосередньо, спогляданням, або опосередковано - за допомогою умовиводу, висновку.

Умовивід - п роцес мислення, який складає послідовність двох чи деяких суджень, у результаті чого виводиться нове судження.

Наукова теорія і наукова дослідна програма є засобами вирішення

визначених проблем. А саме рішення можна розглядати як мету теоретичного знання. Методологічні принципи сприяють реалізації цієї мети. Н.Ф.Овчінніков виділив такі основні методологічні принципи:

- Збереження. Ґрунтується на тезі про те, що оригінальна думка, що дає істинне знання, переконує в тому, що те, що існує, - єдине і нерухоме.

- Симетрія. Ілюстрацією її є поняття рівності і перетворення в

математичні поняття збереження і руху в фізиці.

- Доповненість, Є необхідним, по-перше, для можливості опису і

використання результатів досліджень. Вимагає цілісності процесу

спостереження і передбачає єдність об'єкта і суб’єкта дослідження.

Цілісний процес спостереження розділюється на об’єкт, що спостерігається, і засоби спостереження. Даний принцип дозволяє здійснити перетворення знання про цілий об’єкт дослідження в знання про мікрооб’єкт.

- Математизація. Це особливий тип знання, в якому думка рухається

дедуктивно - від загального до часткового згідно визначених строгих законів. Математизацією прийнято вважати використання математики для побудови системи теоретичного знання. Це процес використання математичної мови у всіх науках про природу.

- Відповідність. Ґрунтується на естафетному зв'язку різних теоретичних побудов.

- Єдність. Виявляється на рівні принципів теоретизації. Це дає можливість окреслити повну картину наукових досліджень.

- Пояснення. Пояснити явище означає зробити його доступним розумінню. Розуміння - це наша особливість, наша здатність схоплювати, осмислювати те, що пізнається, воно вимагає від нас інтелектуальних зусиль. Воно зв'язане зі всім комплексом процесів пізнання. Процедура пізнання - це думка про закони об'єктів, що вивчаються. Розуміння може прийти до нас при освоєнні теорії тільки тому, що теорія несе в собі можливість пояснення того, що пізнається. На основі пояснення, яке дає наукова теорія, можна багато чого зрозуміти в оточуючому світі. Для пояснення необхідно побудувати спеціальну теорію, яка відрізняється від тієї сукупності явищ, теорії яку дослідник має намір пояснити. Якщо немає різниці між теорією для пояснення і теорією, яка пояснюється, то немає і пояснення, аналогічно у випадку, коли між цими теоріями є розрив, пояснення немає.

- Простота. Ґрунтується на спрощенні множини даних, що не можна охопити, з якими має справу дослідник. Спрощення здійснюється завдяки виробленню порівняно невеликого числа принципів, покладених в основу теорії. Спрощення предмету дослідження відкриває можливості побудувати єдину картину і тим самим пояснити явище, що вивчається.

- Можливість спостереження. Здійснюється узагальнення понять, які отримані в ході емпіричних досліджень, що в свою чергу, забезпечує достовірність ґрунту для побудови теорії.

До теорії висувають вимоги:

1) Адекватність наукової теорії описуваному об'єкту, що дає змогу у визначених межах змінювати експериментальні дослідження теоретичними.

2) Повнота опису певної галузі дійсності.

3) Необхідність пояснення взаємозв'язків між різними компонентами в межах самої теорії; наявність зв'язків між різними положеннями теорії забезпечить перехід від одних тверджень до інших.

4) Відсутність внутрішньої несуперечливості теорії та відповідність її дослідним даним.

5) Теорія повинна бути евристичною, конструктивною і простою. Евристичність теорії віддзеркалює її можливості передбачення та пояснення. Конструктивність теорії полягає у можливості простої, здійснюваної за певними правилами, перевірки основних її положень, принципів і законів. Простота теорії досягається введенням узагальнених законів скорочення та стиснення інформації за допомогою спеціальних символів.

6) Змістовний захисний пояс. Він повинен визначати проблеми, які необхідно в подальшому дослідити, передбачати парадокси і тлумачити їх так, що вони перетворюються у підтвердження теорії.

7) Математичний апарат теорії повинен не тільки забезпечувати точні кількісні передбачення, але й допомагати відкривати нові явища.

Створена теорія вирішує цілий ряд задач:

- підтверджує істинність попереднього пізнання;

- чіткіше систематизує уявлення про сутність і зв'язки між об'єктами;

- розширює, поглиблює і уточнює систематизовані уявлення;

- передбачає нові явища в області дослідження.