Сущность теории и ее роль в научном исследовании

Сущность теории и ее роль в научном исследовании

Научная теория, возникающая как закономерный результат всей предшествующей познавательной деятельности, содержит те элементы и формы, с которыми исследователь имел дело еще на эмпирической и начальной стадиях рационального познания. Эмпирические факты, гипотезы и законы являются необходимыми элементами при построении теории, но в рамках ее они не остаются неизменными.

Поскольку теория дает отображение исследуемого объекта в его единстве и цельности, то отдельные понятия, утверждения и законы, характеризующие объект с разных сторон, должны быть объединены в систему. Для этого приходится некоторые обобщения и гипотезы подвергать рациональной обработке, вводить новые допущения, абстракции и идеализации [75, с. 205]. Как видим, возникновение теории означает не простой, количественный прирост знаний, а коренной, качественный их рост, переход к новому, более глубокому пониманию сущности изучаемых предметов и явлений реальной действительности.

Таким образом, теория есть наиболее развитая форма научного знания, целостная развивающаяся система истинных, проверенных практикой знаний, отражающая закономерные, существенные свойства, связи, отношения предметов и явлений реального мира.

Примерами этой формы знания являются классическая механика И. Ньютона, эволюционная теория Ч. Дарвина, теория относительности А. Эйнштейна, теория самоорганизующихся целостных систем (синергетика) и др.

А. Эйнштейн считал, что любая научная теория должна отвечать следующим критериям: не противоречить данным опыта, фактам, а им соответствовать; быть проверяемой на имеющемся опытном материале, удовлетворять требованиям практики; отличаться "естественностью", т. е. "логической простотой" предпосылок (основных понятий и основных соотношений между ними); содержать наиболее определенные утверждения (из двух теорий с одинаково "простыми" основными положениями следует предпочесть ту, которая сильнее ограничивает возможные априорные качества систем); не быть логически произвольно выбранной среди приблизительно равноценных и аналогично построенных теорий (в таком случае она представляется наиболее ценной); характеризоваться многообразием предметов, которые она связывает в целостную систему абстракций; иметь широкую область своего применения с учетом того, что в пределах применимости ее основных понятий она никогда не будет отвергнута; указать путь создания новой, более общей теории, в рамках которой она сама остается предельным случаем [125, с. 139-143, 204].

Теория имеет сложную структуру. В современной методологии науки различают следующие основные элементы теории:

1. Исходные основания -- фундаментальные понятия, принципы, законы, уравнения, аксиомы и т. д.

2. Идеализированный объект -- абстрактная модель существенных свойств и связей изучаемых предметов реальной действительности, например, "абсолютно твердое тело", "идеальный газ", "абсолютно черное тело" и т. д.

3. Логика теории -- совокупность определенных правил и способов доказательства, нацеленных на прояснение структуры готового знания, на описание его формальных связей и элементов, и диалектика, направленная на исследование взаимосвязи и развития категорий, законов, принципов и других форм знания.

4. Совокупность законов и утверждений, выведенных в качестве следствий из основоположений теории в соответствии с определенными принципами.

5. Философские установки, ценностные социокультурные основания.

Например, физические теории содержат две основные составляющие: формальные исчисления (математические уравнения, логические символы, правила и др.) и содержательную интерпретацию (категории, законы, принципы). Единство содержательного и формального аспектов теории -- один из источников ее совершенствования и развития.

Методологически важную роль в формировании теории играет идеализированный объект ("абсолютно твердое тело", "идеальный газ"), построение которого -- необходимый этап создания любой теории, осуществляемый в специфических формах для разных областей знания. Этот объект не только выступает как теоретическая модель определенного фрагмента реальности, но и содержит в себе конкретную программу исследования, реализующуюся в построении теории.

Ключевым элементом теории является закон. Поэтому теорию можно рассматривать как систему законов, выражающих сущность изучаемого объекта во всей его полноте, целостности и конкретности.

Учитывая ключевую роль закона в структуре теории, рассмотрим этот элемент подробнее. В общем виде закон можно определить как выражение объективных, существенных, необходимых, внутренних, повторяющихся и устойчивых связей (отношений) между явлениями и процессами реальной действительности. Закон всегда выражает связь (отношение), которая является:

* объективной, так как присуща прежде всего реальному миру, чувственно-предметной деятельности людей, выражает реальные отношения вещей;

* существенной, конкретно-всеобщей. Будучи отражением существенного в движении универсума, любой закон присущ всем без исключения процессам данного класса, определенного типа (вида) и действует всегда и везде, где развертываются соответствующие процессы и условия;

* необходимой, ибо тесно связанный с сущностью закон действует и осуществляется с "железной необходимостью" в соответствующих условиях;

* внутренней, поскольку отражает глубинные связи и зависимости предметной области в единстве всех ее моментов и отношений в рамках некоторой целостной системы;

* повторяющейся, устойчивой, так как закон отражает не случайные, иногда возникающие связи, а устойчивые, регулярно, систематически повторяющиеся связи между предметами и явлениями реального мира.

Важнейшая задача научного исследования -- открыть законы этой предметной области и выразить их в соответствующих понятиях, идеях, принципах, теориях. Исследователь сможет решить эту задачу, если будет исходить из двух основных посылок: реальности мира в его целостности и развитии; законосообразности этого мира, т. е. того, что он "пронизан" совокупностью объективных законов. Выдающийся математик А. Пуанкаре справедливо утверждал, что законы как "наилучшее выражение" внутренней гармонии мира есть основные начала, предписания, отражающие отношения между вещами. "Однако произвольны ли эти предписания? Нет; иначе они были бы бесплодны. Опыт предоставляет нам свободный выбор, но при этом он руководит нами" [80, с. 8].

Необходимо учитывать, что мышление людей и объективный мир подчинены одним и тем же законам и поэтому их результаты должны взаимосогласовываться. Соответствие между законами объективного мира и законами мышления достигается тогда, когда они познаны учеными.

Познание законов -- сложный, глубоко противоречивый процесс отражения реальной действительности. Но познающий субъект не может отобразить весь реальный мир, тем более сразу, полностью и целиком. Он может лишь вечно приближаться к этому, создавая различные понятия и другие абстракции, формируя те или иные законы, применяя разнообразные приемы и методы научного исследования.

Законы открываются сначала в форме предположений, гипотез. Дальнейший опытный материал, новые факты приводят к "очищению этих гипотез", устраняют одни из них, исправляют другие, пока, наконец, не будет установлен закон. Поскольку законы относятся к сфере сущности, то самые глубокие знания о них достигаются не на уровне непосредственного восприятия, а на этапе теоретического исследования. Именно здесь и происходит, в конечном счете, сведение случайного, видимого лишь в явлениях, к действительному внутреннему движению. Результатом этого процесса является открытие закона, точнее -- совокупности законов, присущих данной сфере, которые в своей взаимосвязи образуют "ядро" определенной научной теории [108, с. 142].

Кроме логической структуры теория имеет различные виды (типы) и функции. Многообразию форм идеализированных объектов соответствует многообразие видов (типов) теорий, которые могут быть классифицированы по разным основаниям. В зависимости от основания могут быть выделены следующие теории: фундаментальные и прикладные, формальные и индуктивные, математические, физические, химические, социологические, философские, психологические и др.

А. Эйнштейн различал в физике два основных типа теорий -- конструктивные и фундаментальные. Большинство физических теорий, по его мнению, являются конструктивными, т. е. их задача -- построение картины сложных явлений на основе некоторых относительно простых предположений (такова, например, кинетическая теория газов). Исходным пунктом и основой фундаментальных теорий являются не гипотетические положения, а эмпирически найденные свойства явлений и принципы, из которых следуют математически сформулированные критерии (такова теория относительности). В фундаментальных теориях используется не синтетический, а аналитический метод. К достоинствам конструктивных теорий А. Эйнштейн относил их законченность, гибкость и ясность. Достоинствами фундаментальных теорий он считал их логическое совершенство и надежность исходных положений. Независимо от типа теории и методов, с помощью которых она была построена, неизменным остается самое существенное требование к любой научной теории -- теория должна соответствовать фактам. В конечном счете только опыт вынесет решающий приговор теории [126, с. 247-248, 260].

Роль теории в научном исследовании целесообразно рассмотреть через ее функции. Рассмотрим основные из них.

1. Синтетическая функция теории. Выражается в том, что теория объединяет, синтезирует достоверные знания в единую, целостную систему. Можно утверждать, что теория -- это своеобразная идея-синтез, ядром которой является научный закон, отражающий внутреннюю существенную связь явлений и процессов, обусловливающую их необходимое развитие.

2. Объяснительная функция. На основе познанных объективных законов теория объясняет явления своей предметной области, а именно выявляет причинные и другие зависимости, многообразие связей явления, его существенные характеристики и свойства, происхождение и развитие, систему противоречий и т. д.

3. Мировоззренческая и методологическая функции. Выражаются в том, что теория является важным средством достижения нового знания во всех его формах в различных областях познания реального мира. На ее базе формулируются различные методы, способы и приемы исследовательской деятельности. Например, теория диалектики развертывается в совокупности различных принципов диалектического метода познания; общая теория систем служит основой системно-структурного и структурно-функционального методов познания и т. д.

4. Предсказательная функция, или функция предвидения. На основании теоретических представлений о наличном состоянии известных явлений делаются выводы о существовании неизвестных ранее фактов, объектов или их свойств, связей между явлениями и предметами реальной действительности. Таково, например, предсказание. Менделеева на основании периодического закона не открытых еще тогда химических элементов и их свойств.

Предсказание о будущем состоянии явлений (в отличие от тех, которые существуют, но пока не выявлены) называют научным предвидением. Прогнозирование -- узкоспециализированная форма предвидения, нацеленная на выявление конкретных перспектив развития определенного явления или процесса с указанием количественных характеристик (сроки, темпы и др.), например, прогноз погоды, виды на урожай, прогнозирование рождаемости.

5. Практическая функция. Конечное предназначение любой теории -- быть воплощенной в практику, быть "руководством к действию" по изменению, преобразованию действительности. Поэтому справедливо утверждение о том, что нет ничего практичнее, чем хорошая теория.

Согласно К. Попперу, важную роль при выборе теорий играет степень их проверяемости: чем она выше, тем больше шансов выбрать надежную теорию. Так называемый критерий относительной приемлемости отдается той теории, которая сообщает наибольшее количество информации, т. е. имеет более глубокое содержание; является логически более строгой; обладает большей объяснительной и предсказательной силой; может быть более строго проверена посредством сравнения предсказанных фактов с наблюдениями. Другими словами, мы выбираем ту теорию, которая наилучшим образом выдерживает конкуренцию с другими теориями и при естественном отборе оказывается наиболее пригодной к выживанию [76].

Характеризуя науку, научное познание в целом, необходимо выделить ее главную задачу, основную функцию. Это -- открытие законов изучаемой области реальной действительности. Без установления законов действительности, без выражения их в системе понятий не может быть и научной теории, а следовательно, и науки вообще.

Само понятие научности предполагает открытие законов, углубление в сущность изучаемых явлений, определение условий практической применимости законов и теорий.

Проведенный анализ по выяснению логики и методологии научного исследования позволяет перейти к рассмотрению следующей важной проблемы: каковы основные уровни и методы научного познания, с помощью которых исследователь осуществляет познание избранного объекта.

Понятие научной проблемы, ее постановка и формулирование

Научные исследования проводятся прежде всего в интересах практики и дальнейшего развития теории. Они предпринимаются также для преодоления определенных трудностей в процессе познания новых явлений, объяснения ранее неизвестных фактов или для выявления неполноты старых способов объяснения известных фактов. Трудности научного поиска в наиболее отчетливом виде выступают в так называемых проблемных ситуациях, когда существующее научное знание, его уровень и понятийный аппарат оказываются недостаточными для решения новых задач познания и практики. Осознание противоречия между ограниченностью имеющегося научного знания и потребностями его дальнейшего развития и приводит к постановке новых научных проблем.

Научное исследование не только начинается с выдвижения проблемы, но и постоянно имеет дело с проблемами, так как решение одной из них приводит к возникновению других, которые в свою очередь порождают множество новых проблем. Разумеется, не все проблемы в науке одинаково важны и существенны. Уровень научного исследования в значительной мере определяется тем, насколько новыми и актуальными являются проблемы, над которыми работают ученые. Выбор и постановка таких проблем определяются рядом объективных и субъективных условий. Однако любая научная проблема тем и отличается от простого вопроса, что ответ на нее нельзя найти путем преобразования имеющейся информации. Решение проблемы всегда предполагает выход за пределы известного и поэтому не может быть найдено по каким-то заранее известным, готовым правилам и методам. Это не исключает возможности и целесообразности планирования исследования, а также использования некоторых вспомогательных, эвристических средств и методов для решения конкретных проблем науки и практики.

Проблемные ситуации в науке чаще всего возникают в результате открытия новых фактов, явно не укладывающихся в рамки прежних теоретических представлений, т. е. когда ни одна из признанных гипотез (законов, теорий) не может объяснить вновь обнаруженные факты. С наибольшей остротой подобные ситуации проявляются в переломные периоды развития науки, когда новые экспериментальные результаты заставляют пересмотреть все существующие теоретические представления и методы. Так, в конце XIX -- начале XX в., когда были открыты радиоактивность, квантовый характер излучения, превращение одних химических элементов в другие, на первых порах физики попытались объяснить их с помощью господствовавших в то время классических теорий. Однако безуспешность таких попыток постепенно убедила ученых в необходимости отказаться от старых теоретических представлений, искать новые принципы и методы объяснения. Создавшаяся проблемная ситуация сопровождалась мучительной переоценкой многими учеными существующих научных ценностей, пересмотром своих мировоззренческих установок. Характеризуя этот период зарождения новой физики, В. Гейзенберг отмечал, что новые вопросы, вставшие перед учеными, практически выявили очевидные и удивительные противоречия в результатах различных опытов. Эти противоречия привели к психологическим и мировоззренческим конфликтам. "Я вспоминаю, -- писал В. Гейзенберг, -- многие дискуссии с Бором, длившиеся до ночи и приводившие почти в отчаяние. И когда я после таких обсуждений предпринимал прогулку в соседний парк, передо мной снова и снова возникал вопрос, действительно ли природа может быть такой абсурдной, как она предстает... в этих атомных экспериментах" [23, с. 16-17, 23].

Научную проблему часто и справедливо характеризуют как "осознанное незнание". Действительно, пока мы не осознаем своего незнания о каких-либо явлениях или об их сторонах, нам все ясно, проблем нет. Они возникают вместе с пониманием того, что в наших знаниях есть проблемы, заполнить которые можно лишь в результате дальнейшего развития науки и успешных действий на практике.

Итак, научная проблема -- это форма научного знания, содержание которой составляет то, что еще не познано человеком, но что нужно познать, т. е. это знание о незнании, это вопрос, возникший в ходе познания или практики и требующий научно-практического решения. В проблеме соединяется ее эмпирическая и теоретическая основа.

Причем проблема -- не застывшая форма знания, а процесс, включающий два основных момента, два основных этапа движения познания -- ее постановку и решение. Правильное выведение проблемного знания из фактов и обобщений, умение верно поставить проблему -- необходимая предпосылка ее успешного решения. "Формулировка проблемы, -- отмечал А. Эйнштейн, -- часто более существенна, чем ее разрешение, которое может быть делом лишь математического или экспериментального искусства. Постановка новых вопросов, развитие новых возможностей, рассмотрение старых проблем под новым углом зрения требуют творческого воображения и отражают действительный успех в науке" [126, с. 78].

Поставить проблему -- значит: * отчленить известное и неизвестное, факты объясненные и требующие объяснения, факты, соответствующие теории и противоречащие ей;

сформулировать вопрос, выражающий основной смысл проблемы, обосновать его правильность и важность для науки и практики;

* наметить конкретные задачи, последовательность их решения и методы, которые будут применяться при этом (анализ методов будет дан в следующей главе).

При постановке и решении научных проблем, как отмечает В. Гейзенберг, необходимо следующее: определенная система понятий, с помощью которых исследователь будет фиксировать те или иные феномены; система методов, избираемая с учетом целей исследования и характера решаемых проблем; опора на научные традиции, поскольку "в деле выбора проблемы традиции, ход исторического развития играют существенную роль" [24, с. 228].

Чтобы сформулировать проблему, надо не только оценить ее значение в развитии науки, практики, но и располагать методами и техническими средствами ее решения. Это означает, что не всякая проблема может быть немедленно поставлена перед наукой. Возникает весьма сложная задача отбора и предварительной оценки тех проблем, которые должны играть первостепенную роль в развитии науки и общественной практики. По существу именно выбор проблем, если не целиком, то в громадной степени, определяет стратегию исследования вообще и направление научного поиска в особенности. Ведь всякое исследование призвано решать определенные проблемы, которые в свою очередь способствуют выявлению новых проблем, ибо, как отмечает Л. де Бройль, "каждый успех нашего познания ставит больше проблем, чем решает" [13, с. 317].

Выбор, постановка и решение научных проблем зависят как от объективных, так и от субъективных факторов. Рассмотрим объективные факторы. Во-первых, это степень зрелости и развитости объекта научного исследования, что особенно существенно для наук, анализирующих генетически или исторически развивающиеся объекты. Во-вторых, это уровень и состояние знаний, теорий в той или иной области науки, равно как и степень зрелости исследуемого объекта, с чем ученый должен считаться. Причем выбор проблемы в значительной мере детерминируется теорией. Разработанность и уровень имеющейся теории во многом определяет глубину проблемы, ее характер. Научная проблема тем и отличается от разного рода псевдопроблем и ненаучных спекуляций, что она опирается на твердо установленные факты и подтвержденное практикой теоретическое знание. Псевдопроблемы же возникают, как правило, при отсутствии сколько-нибудь надежной теории. Поэтому они в лучшем случае опираются лишь на произвольно истолкованные эмпирические факты. Так обстояло дело, например, с проблемой поиска особой жизненной силы в биологии; в-третьих, выбор проблем и их постановка в конечном итоге детерминируется потребностями общественной практики. Именно в ходе практической деятельности наиболее рельефно выявляется противоречие между целями и потребностями людей и имеющимися у них средствами, методами и возможностями их реализации. Однако познание, как правило, не ограничивается решением проблем, связанных с непосредственными практическими потребностями. С возникновением науки все более значительную роль начинают играть запросы самой теории, что находит свое выражение во внутренней логике развития науки; в четвертых, выбор проблем, их постановка и решение, которые во многом обусловлены наличием специальной техники, методов и методики исследования. Поэтому нередко ученые, прежде чем приступить к решению проблемы, определяют сначала методы и технику для соответствующих исследований.

Перечисленные объективные факторы не зависят от воли и желания ученого, но ему необходимо их знать и обязательно учитывать при выборе, постановке и решении проблем, так как они оказывают определяющее влияние на процесс развития научного знания.

Кроме объективных существуют и субъективные факторы, также существенно влияющие как на постановку, так и на выбор проблем. К ним относятся прежде всего интерес ученого к исследуемой проблеме, оригинальность его замысла, научная добросовестность, нравственное и эстетическое удовлетворение, испытываемое исследователем при ее выборе и решении.

Прежде чем взяться за решение проблемы, необходимо провести предварительное исследование, в процессе которого будет сформулирована сама проблема и намечены пути ее решения. Такая разработка проблемы может осуществляться примерно следующими основными этапами:

1. Обсуждение полученных новых фактов и явлений, которые не могут быть объяснены в рамках существующих теорий. Предварительный анализ должен раскрыть характер и объем новой информации. В опытных науках такой анализ связан прежде всего с обсуждением новых экспериментальных результатов и данных систематических наблюдений. Увеличение числа новых фактов вынуждает ученых искать пути создания новых теорий.

2. Предварительный анализ и оценка тех идей и методов решения проблемы, которые могут быть выдвинуты исходя из учета новых фактов и существующих теоретических предпосылок. По сути этот этап разработки проблемы естественно переходит в предварительную стадию выдвижения, обоснования и оценки тех гипотез, с помощью которых пытаются решить возникшую проблему. Однако при этом не выдвигается задача конкретной разработки какой-либо отдельной гипотезы. Скорее всего, речь должна идти о сравнительной оценке различных гипотез, степени их эмпирической и теоретической обоснованности.

3. Определение типа и цели решения проблемы, а также ее связи с другими проблемами. Если проблема допускает решение, то часто возникает необходимость определить, какое решение следует предпочесть в конкретном исследовании. Как правило, более полное решение проблем зависит от объема и качества эмпирической информации, от состояния и уровня развития теоретических представлений. Вследствие этого часто приходится ограничиваться либо приближенными решениями, либо решением более узких и частных проблем. Хорошо известно, какие ограничения иногда приходится делать в астрономии, физике, химии, молекулярной биологии из-за отсутствия надежного, работающего математического аппарата. В результате исследователь вынужден вводить значительные упрощения и тем самым отказываться от полного решения проблемы.

4. Предварительное описание и интерпретация проблемы. После выяснения необходимых положений, теоретических предпосылок, типа решения и цели проблемы открывается возможность более точного описания, формулировки и истолкования проблемы с помощью разработанных в науке понятий, категорий, принципов, суждений. На описываемом этапе должна быть выяснена специфика связи между данными, на которых основывается проблема, и теми теоретическими допущениями и гипотезами, которые выдвигаются для ее решения. Этот этап в разработке проблемы в известной мере подводит некоторый итог всей той предварительной работе, которая была предпринята для того, чтобы четко сформулировать и поставить саму проблему.

Обилие и разнообразие проблем, возникающих на различных стадиях исследования и в разных по своему содержанию науках, крайне затрудняет их классификацию. Даже такое, на первый взгляд, очевидное деление проблем на научные (теоретические) и прикладные, основывающиеся на конечных целях исследования, вызывает ряд затруднений. Дело в том, что часто даже чисто теоретическая проблема в конечном итоге может привести к разнообразным практическим приложениям. В свою очередь, иногда узкоприкладная проблема дает толчок постановке и решению проблем широкого теоретического характера. Вероятно, целесообразнее классифицировать проблемы по таким основаниям, которые бы дали возможность группировать их по наиболее существенным объективным и теоретико-познавательным признакам. В этой связи все научные проблемы могут быть разделены на два больших класса в зависимости от того, во-первых, ставят ли они своей задачей раскрытие новых свойств, отношений и закономерностей реального мира, или же, во-вторых, осуществляют анализ путей, средств и методов научного познания. Большинство наук исследуют проблемы, относящиеся к первому классу, т. е. проблемы, связанные с познанием свойств, законов природы и общества. Вопросы же, касающиеся средств, методов и путей познания, чаще обсуждаются на ранней стадии становления той или иной науки, а также в переломные периоды ее развития, когда происходит пересмотр ее понятийного аппарата или когда старые методы оказываются малоэффективными, приводят к значительным трудностям. Непосредственно разделение труда в области науки, непрерывное увеличение количества различных методов и средств исследования приводят к обособлению и выделению таких научных дисциплин, которые в качестве специальной задачи ставят анализ различных методов познания вообще, особенно логики и методологии научного исследования.

Рассмотрев основные положения, связанные с постановкой, выбором и решением научных проблем, перейдем к следующему этапу научного исследования -- анализу вопросов, связанных с гипотезой.

Методы сбора эмпирической информации

Как уже отмечалось, исходя из логики познания, характера организации знаний, в научном исследовании выделяют два основных уровня: эмпирический и теоретический. В зависимости от того, на каком уровне происходит научное исследование и какие цели оно преследует, применяются и соответствующие методы познания.

Наиболее общим "верхним уровнем" методов научного исследования являются философские -- диалектический, метафизический, феноменологический, герменевтический и др. Относительно общенаучных методов и приемов имеются различные точки зрения, поскольку классификация их проводится по самым разным основаниям. Наиболее удачным представляется подход, в соответствии с которым в структуре общенаучных методов и приемов выделяются три уровня: эмпирический, теоретический и общелогический. Этим уровням присущи свои, относительно самостоятельные методы научного познания. Однако грани различия между ними условны. В действительности методы эмпирического познания в некоторой мере используются и на теоретическом уровне, и наоборот. Например, сравнение, аналогия, эксперимент могут использоваться в теоретическом исследовании, а идеализация, формализация -- на эмпирическом уровне познания. Тем не менее, относительная самостоятельность и специфика методов познания на каждом уровне научного исследования сохраняется.