Структура теоретического исследования и его методы

В отличие от эмпирического исследования, в теоретическом доминируют формы рационального познания, хотя используются и наглядные представления. Даже сложные математизированные теории включают в свой состав представления типа идеального маятника, абсолютно твердого тела и др. Основными критериями, по которым различаются теоретическое и эмпирическое познании, являются: а) характер предмета исследования; б) тип применяемых средств исследования; в) особенности метода. Рассмотрим их подробнее.

Если эмпирическое исследование ориентировано на изучение явлений, то в теоретическом познании происходит выделение сущностных связей в «чистом» виде, в форме закона. Сущность объекта представляет собой взаимодействие ряда законов, которым подчиняется данный объект. Задачи теории как раз и заключаются в том, чтобы воссоздать все эти отношения между законами и, таким образом, раскрыть сущность исследуемого объекта. Теоретический закон – это знание достоверное, получение его требует особых исследовательскихпроцедур.

В теоретическом исследовании отсутствует непосредственное практическое взаимодействие с объектом. Здесь применяются иные теоретические средства. В качестве основного такого средства выступают так называемые теоретические объекты – особые абстракции, выступающие носителями исключительно сущностных характеристик и связей изучаемых предметов. Примерами их являются: точка в геометрии, идеальный газ и абсолютно твердое тело в физике и т. д. Теоретические объекты, в отличие от эмпирических, наделены не только признаками, которые можно обнаружить в реальном взаимодействии реальных объектов, но и признаками, которых нет ни у одного реального объекта.

Перейдем теперь к организации теоретического уровня знаний. Здесь тоже можно выделить два подуровня. Первый – частные теоретические модели и законы, относящиеся к достаточно ограниченной области явлений. Примерами таких частных теоретических законов могут служить закон колебания маятника в физике или закон движения тел по наклонной плоскости, которые были найдены до того, как была построена ньютоновская механика.

В этом слое теоретического знания, в свою очередь, обнаруживаются такие взаимосвязанные образования, как теоретическая модель, объясняющая явления, и закон, который формулируется относительно этой модели. Модель включает идеализированные объекты и связи между ними. Например, если изучаются колебания реальных маятников, то для выяснения законов их движения, вводится представление об идеальном маятнике как материальной точке, висящей на недеформируемой нити. Затем вводится другой объект – система отсчета. Это тоже идеализация, а именно – идеальное представление реальной физической лаборатории, снабженной часами и линейкой. Наконец, для выявления закона колебаний вводится еще один идеальный объект – сила, которая приводит в движение маятник. Сила – это абстракция от такого взаимодействия тел, при котором меняется состояние их движения.

Система из перечисленных идеализированных объектов (идеальный маятник, сила, система отсчета) образует модель, которая и представляет на теоретическом уровне сущностные характеристики реального процесса колебания любых маятников. Исследуя эту модель и описывая ее связи на языке математики, можно получить формулу:

+ kx= 0,

которая является законом малых колебаний. Этот закон относится к идеальной модели. Но если доказано, что эта модель выражает сущностные отношения реальных ситуаций, то мы можем закон отнести ко всем ситуациям данного класса. Таким образом, непосредственно закон характеризует отношения идеальных объектов теоретической модели, а опосредованно – применяется к описанию эмпирической реальности.

Второй подуровень теоретического знания – развитая теория. В ней все частные теоретические модели и законы обобщаются и выступают как следствия фундаментальных принципов и законов теории. Иначе говоря, строится некоторая обобщающая теоретическая модель, которая охватывает все частные случаи, и применительно к ней формулируется некоторый набор законов, которые выступают как обобщающие по отношению ко всем частным теоретическим законам. Таковой, например, является ньютоновская механика. В той формулировке, которую придал ей Л. Эйлер, она вводила фундаментальную модель механического движения посредством таких идеализаций, как материальная точка, которая движется в пространстве-времени системы отсчета под действием некоей обобщенной силы. Природа этой силы далее не конкретизируется – ею может быть квазиупругая сила, или сила удара, или сила притяжения. Относительно именно такой идеальной модели и формулируются три закона Ньютона, которые выступают в данном случае как обобщение множества частных законов, отражающих существенные связи отдельных конкретных видов механического движения (колебания, вращения, свободного падения и т. д.).

К основным методам теоретического исследования относятся прежде всего общелогические приемы и методы:

абстрагирование – процесс мысленного отвлечения от ряда несущественных свойств и связей изучаемого объекта с одновременным выделением интересующих исследователя существенных его свойств и связей; выяснение того, какие из свойств являются существенными, а какие нет, решается прежде всего в зависимости от природы изучаемого предмета и от конкретных задач исследования;

обобщени е – тесно связанный с абстрагированием процесс установления общих свойств и признаков предметов; обратный процесс мысленного перехода от более общего к менее общему называется ограничением;

идеализация – мыслительная процедура, связанная с образованием абстрактных (идеализированных) объектов, принципиально не осуществимых в действительности (точка, идеальный газ, абсолютная плотность и др.), но при этом являющихся весьма сложным и очень опосредованным выражением реальных предметов и процессов;

логический анализ, представляющий собой мысленное выделение в объекте его сторон и составных частей с целью их более тщательного изучения, и синтез – обратный по направлению мысли процесс соединения изученных в анализе сторон и частей в единое взаимосвязанное целое, позволяющее понять объект изучения системно, а значит, более глубоко; анализ и синтез взаимообусловливают друг друга, хотя некоторые виды научной деятельности являются по преимуществу аналитическими или же синтетическими;

логическая индукция – такой метод мышления, посредством которого выводится, что истинное в каких-либо частных случаях наблюдаемого явления, будет истинным и в других, сходных с ним случаях, и дедукция – обратный процесс, в котором истинное для всего класса изучаемых явлений распространяется на часть или даже на каждое явление, принадлежащее к данному классу; эти методы также взаимно дополняют и обусловливают друг друга;

аналогия – движение мысли от общности одних свойств и отношений у сравниваемых предметов или процессов к общности других свойств или отношений; этот метод всегда дает лишь вероятностный результат, но для повышения его достоверности следует выполнять ряд требований, как то: а) круг совпадающих свойств и отношений объектов должен быть как можно шире, б) переносить от одного объекта к другому лишь существенные свойства и отношения, в) переносимые свойства и отношения в сравниваемых объектах должны быть системно связаны с наблюдаемыми у них общими свойствами или отношениями;

моделирование – осуществляемое на основе научной аналогии воспроизведение свойств, структур или функций объекта познания (образца) на заменяющей его специально созданной или подобранной упрощенной его модели с дальнейшим переносом результатов, полученных при изучении модели, на образец.

Наряду с общелогическими методами в теоретическом исследовании используются и другие, специально для этого разработанные:

ф ормализация – отображение содержательного знания в знаково-символическом виде искусственных языков (математики, физики, химии и т. п.), служащее необходимой предпосылкой для алгоритмизации и программирования в научных исследованиях. Использование научной символики, в которой каждый символ строго однозначен по смыслу, позволяет избежать ошибок, связанных с многозначностью обыденного языка, что становится особенно важным в наше время всеобщей информатизации и компьютеризации.

аксиоматический метод – способ построения научной теории, при котором в ее основу кладутся некоторые исходные положения (аксиомы, постулаты), из которых выводятся чисто логическим путем, посредством доказательства все остальные утверждения этой теории; доказательство при этом представляет собой некоторую последовательность формул, каждая из которых есть либо аксиома, либо получается из предыдущих формул по какому-либо правилу вывода;

гипотетико-дедуктивный метод – метод теоретического познания, заключающийся в создании системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых в конечном счете выводятся утверждения об эмпирических фактах; заключение, полученное на основе данного метода, неизбежно будет иметь вероятностный характер;

Структурно-функциональный метод – строится на основе выделения в целостных системах их структуры, т. е. совокупности устойчивых отношений и взаимосвязей между ее элементами и их функций в системе относительно друг друга; структура понимается как нечто инвариантное при определенных преобразованиях, а функция как «назначение» каждого из элементов данной системы;

Вероятностно-статистические методы, основанные на учете действия множества случайных факторов, характеризующихся устойчивой частотой или периодичностью. Это позволяет увидеть пробивающуюся через это множество случайностей необходимость, т. е. закономерность; указанные методы широко применяются при изучении массовых явлений случайного характера в таких науках, как квантовая механика, синергетика, социология и др.