Презентация на тему ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

научного метода все ясно и вопросов не возникает.
Но

А еще есть такая наука – астробиология или экзобиология. Наука есть, а эмпирического материала нет.

Существует еще такое направление - SETI (Searching for Extraterrestrial Intelligence) – поиск внеземного разума. Тоже научное направление и работают в нем весьма уважаемые специалисты.

Навык логического вывода не дается от рождения – это порождение европейской цивилизации.

Научный метод представляет собой непрерывный процесс проверки, изменения и развития идей и теорий в соответствии с имеющимися фактическими данными.

без глубины.
С.Д.Дерябо, В.А.Ясвин. Экологическая педагогика и психология. Учебное пособие

Признаки экоцентрического экологического сознания:
1) Высшую ценность представляет гармоничное развитие человека и природы.

2) Характер взаимодействия с природой определяется своего рода "экологическим императивом": правильно и разрешено только то, что на нарушает существующее в природе экологическое равновесие.

3) Этические нормы и правила равным образом распространяются как на взаимодействие между людьми, так и на взаимодействие с миром природы.

Вырубка кустарников, атомные и тепловые электростанции, эскимосы, телепортация, ГМО, экологическая экспедиция со сбором гербария и т.д. и т.п.

наблюдений, различающихся по значимому признаку
Выдвижение гипотезы, призванной объяснить это

Проведение экспериментов по проверке гипотезы

Модификация исходной гипотезы

Развитие теории:
выдвижение гипотез в рамках теории

Проведение экспериментов по проверке положений теории

Значительное расхождение

Незначительное расхождение

Теория

Приемлемое расхождение
между теорией и фактами

Существенное расхождение
между теорией и фактами

Блок-схема процесса развития научного знания

включиться в этот процесс, то данная схема порождает ряд

предварительного представления о том, какие факты искать и как

ФАКТЫ О ФАКТЕ

Но это факт?
Нет, это не факт. Это больше чем факт. Так оно и было на самом деле.
"Тот самый Мюнхаузен"

Слово "факт" не обозначает предмет, это вообще не существительное, а прошедшее время глагола "facto" – "я делаю", "я создаю".

В качестве существительного это слово начало употребляться лишь в позднем средневековье, означая "нечто сделанное".

Джейн Остин еще в 19 веке писала "добр в поступках, а не в словах", она употребляла в значении поступок именно слово "fact".

Англичане склонны опошлять истину, низводя ее до уровня факта.
Оскар Уайлд

Dictum – factum.
Латинская поговорка.

такова, какой мы ее делаем.
Где и когда началась Вторая

В период между 1689-м и 1763 годом французы с англичанами успели развязать четыре мировые войны. Сражения велись не только в Европе, но также в Индии и Северной Америке, причем конечной целью было создание колониальных империй глобального масштаба.

ФАКТЫ О ФАКТЕ

В сентябре 1939 года Германия напала на Польшу.

А не могла она начаться, скажем, летом 1701 года, где-нибудь в Бельгии?

А не началась ли та Вторая мировая, которую все имеют в виду в Маньчжурии в сентябре 1931 года или в декабре 1941?

О научности и ненаучности в истории. История А.Т.Фоменко

факт, тем дальше от истины он может оказаться.
Утверждение 1.

Одно из утверждений более точное, а другое ближе к истине.

Второе утверждение допускает некоторую динамику, а истина всегда динамична и относительна. Любой точный ответ будет абстракцией, причем статичной.

Люди непрерывно приезжают и уезжают. Как быть с бомжами? А туристы в гостиницах? А студенты? У некоторых вообще два дома и один из них не в Красноярске.

Если учесть динамику, то вопрос о численности вообще не будет иметь сколько-нибудь точного ответа. Исторический принцип неопределенности.

- это особого рода положения, фиксирующие эмпирическое знание. Факт

Cама возможность получения эмпирических данных основывается на системе априорных принципов. На основе таких принципов, производится выделение существенных и несущественных черт объекта познания, выбор методов получения данных, процедура калибровки приборов – то есть, формулировка вопроса, с которым исследователь подходит к изучению своего предмета.

Факты зависят от теории, которая формирует их концептуальную основу, язык, средства и методы экспериментального исследования.

ФАКТЫ О ФАКТЕ

Если нет в голове идеи, то нет и фактов.
И.П.Павлов

явлений и зависимостей между ними. Эмпирическая зависимость представляет собой

ЭМПИРИЧЕСКИЙ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ УРОВНИ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

На уровне теоретического исследования происходит выделение сущностных связей в чистом виде. Теоретический закон – это достоверное знание, требующее использования особых исследовательских процедур.

подуровня:
1) Частные теоретические модели и законы, относящиеся к достаточно

2) Развитая теория, в которой все частные теоретические модели и законы обобщаются таким образом, что они выступают как следствия фундаментальных принципов и законов теории.
Непосредственно закон характеризует отношения идеальных объектов теоретической модели, а опосредованно он применяется к описанию эмпирической реальности.

О ТЕОРИИ

этапы, которым соответствуют определенные формы развития знания: проблема (задача),

Формы развития научного знания

Импульсом к развитию научного знания является объективно возникающие в ходе его развития проблемы (от греч. – преграда, трудность, задача). Главным источником появления проблем и задач в науке являются противоречия между теорией и фактами.

Различие между научной проблемой и научной задачей заключается в следующем: под научной задачей следует понимать решаемый наукой вопрос, характеризующийся достаточностью средств для своего разрешения; если же средств для решения недостаточно, то такой научный вопрос называется научной проблемой.

Гипотеза (от греч. – основа, предположение), - это научное допущение или предположение, истинное значение которого не определено. Научная гипотеза выдвигается в процессе развития научного знания для решения конкретной проблемы с целью объяснения новых экспериментальных данных, либо устранения противоречий теории с результатами экспериментов.

Как научные положения, гипотезы должны удовлетворять условию принципиальной проверяемости, означающему, что они обладают свойствами фальсифицируемости (опровержения) и верифицируемости (подтверждения).

но наука может опровергать.
Представление о научности тесно связано

Какое знание считается научным?

Тогда научными считаются не только те высказывания, которые доказательно обоснованны фактами, но и те, которые всего лишь опровержимы, другими словами, "научные" высказывания должны иметь непустое множество потенциальных фальсификаторов.

Научная честность требует постоянно стремиться к такому эксперименту, чтобы в случае противоречия между его результатом и проверяемой теорией, последняя была отброшена.
Другими словами, теория является "научной" (или "приемлемой"), если она имеет "эмпирический базис".

В качестве примера неопровержимой (а, значит, не научной) теории можно привести теорию пассионарности Л.Гумилева.

"данные", которые составляют особую группу знаний, которые затем перерабатываются

Эти структуры мышления имеют дело с миром явлений, и они не могут дать ответ на вопрос, как из мира, в котором все со всем связано, выделить такие относительно устойчивые и инвариантные образования, какими являются объекты.

ПРЕДНАУЧНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПОРОЖДЕНИЯ ЗНАНИЙ

не позволяет вывести ньютоновские законы движения.
Законы движения Аристотеля:

ПРЕДНАУЧНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПОРОЖДЕНИЯ ЗНАНИЙ

Законы движения Галилея и Ньютона: тела сохраняют скорость пока и поскольку на них не действуют силы; тела падают на землю одинаково скоро, независимо от их веса.

Законы Аристотеля чувственные, а Галилея-Ньютона абстрактно-логические.
Первые – ложные, вторые – истинные.
Но законы Аристотеля отражают реальную объективную действительность точнее, вернее, чем истинные законы Галилея-Ньютона, взятые сами по себе.

этого представления о своем объекте и оформилась в самостоятельную

Известный математик Лебег писал: "Средний математик на вопрос, сколько будет два плюс два, всегда ответит, что четыре. Ему и невдомек, что это определяется жизнью объекта. Если я сажу двух зайчиков и двух лисичек – то получается два, или смешиваю одну жидкость с другой, то получается одна жидкость." Это не что иное как разные онтологические картины.

ВНЕЭМПИРИЧЕСКОЕ ЗНАНИЕ – НЕОБХОДИМОЕ УСЛОВИЕ ФОРМИРОВАНИЯ НАУКИ

Можно сказать даже резче: в качестве задающего "химическое соединение" как объект изучения в его отличии от "физической смеси".

в определенном процессе мышления рассматривается как сам объект, т.е.

ВНЕЭМПИРИЧЕСКОЕ ЗНАНИЕ – НЕОБХОДИМОЕ УСЛОВИЕ ФОРМИРОВАНИЯ НАУКИ

Онтологии настолько вплетаются (врастают, точнее, формируют) нашу картину мира, что у нас создается впечатление, что, например, в камере Вильсона мы видим сами частицы. Это потому, что мы соединяем в одно целое сложное знание и онтологические картины, и данные. Видим мы всегда только то, что знаем благодаря онтологии и из онтологии.

Пример разных онтологий: "люди пользуются языком" и "язык пользуется людьми".

Пример бытовой онтологии: "все мужики – сволочи".

Предметы видятся сквозь призму понятий.
Г.В.Ф.Гегель

появляется эксперимент. Галлией в отличие от Леонардо да Винчи,

Эксперимент есть прямая и непосредственная проверка наших онтологий. Это есть реализация в деятельности (и, следовательно, на практике) нашего идеального объекта, представленного в онтологии, средствами и методами инженерии.

Не знания мы проверяем в эксперименте, а наши онтологические картины, наши идеальные объекты. Мы отвечаем на вопрос, можем ли мы создать такую ситуацию, в которой получит реальное существование зафиксированный в нашей онтологической картине идеальный объект.

в высшей степени идеализированных систем, которые могут не иметь

“…Физик занимается детальным математическим исследованием таких нереальных вещей, как "материальные точки", "абсолютно твердые тела", "идеальные жидкости" и т. п. В природе подобных вещей не существует…”

“…Однако же физик не только изучает их, но и применяет свои выводы к реальным вещам. Все дело в том, что в известных пределах реальные вещи имеют свойства, общие с воображаемыми идеальными объектами! Только сверхчеловек мог бы охватить в математическом аспекте сразу всю сложность реального предмета. Мы, обыкновенные смертные, должны быть скромнее, и нам следует подходить к реальности асимптотически, путем постепенного приближения”.
(Н.Рашевский)

особая, экспериментальная практика. И из нее теперь начинают выводится

На следующем этапе развития науки основная задача состоит уже не в том, чтобы проверять реальность идеального объекта, а в том, чтобы получить на этом объекте новые знания – такие, которые мы, в силу тех или иных причин, не можем получить на наших практических и экспериментальных объектах. Для решения этой задачи создается модель как аналог экспериментального объекта (Галилей – желоба).

гарантирует адекватного прогноза поведения системы в неисследованных ранее условиях,

Уже Аристотель показал, что наука описывает не единичные и не эмпирические объекты, а "начала", т.е. конструктивную действительность, заданную категориями. Современные же методологические представления позволяют утверждать, что любые объекты науки представляют собой объективации и конструктивизации соответствующих форм научного познания и организации знаний.

Существовал ли закон Ньютона до Ньютона?

Естественный закон – это определенное правило конструирования моделей, правило для нашей конструктивной деятельности. С помощью закона природа отразилась в мышлении и оно приобрело автономный характер. Закон есть некая рефлексия нашей конструктивной деятельности по построению моделей.

Научное мышление – это то, которое производит оестествление какой-то части своих правил конструирования; именно эта часть конструктивных правил образует научное ядро науки, а все остальные должны быть подчинены им и включены в их систему.

"Разум диктует законы природе". И.Кант

должен быть выделен некоторый идеальный предмет. Это значит, что

На первый взгляд парадоксальным примером принципиальной важности теоретических представлений в формировании науки является астробиология. Задачей астробиологии является поиск внеземной жизни. Интересно, что в этой научной дисциплине эмпирического материала вообще нет, однако наука существует, причем весьма богатая содержанием и с достаточно глубокой проработкой представлений о природе жизни вообще. Эта наука очень явно демонстрирует ключевую роль в науке именно теоретического знания, поскольку больше ничего в ней (пока) нет.

О ключевой роли теоретического знания

определенной моделью.
Объект исследования и научный предмет
Когда эмпирический

Теоретические системы строятся по-разному, но характерно, что здесь должны быть особые знания – связки типа: "если будут такие-то и такие-то свойства, то затем будет то-то и то-то".

ему указан вид того продукта – научного знания, которое

Научная работа на примере анализа текстов по Г.П.Щедровицкому

Совершенно очевидно, что избавиться здесь от обезьяньего пути чистых "проб и ошибок" можно только при условии, что существуют еще особые дополнительные положения, говорящие о том, какие средства нужно использовать и какие процедуры надо строить, чтобы решить задачи определенного типа. Эти положения и является тем, что обычно называют "методом".

положения выступают в деятельности ученого-исследователя в особой роли: они

Если использование известных средств и методик не дает результата, то исследователь оказывается в проблемной ситуации, что означает потребность в получении результата при отсутствии средств.

он имеет? Что мы должны получить в результате нашей

Типичная последовательность этапов при решении научной проблемы

2. Задав требование к продукту нашей работы, мы затем ставим вопрос: какие средства нужны, чтобы получить именно этот продукт? Это "переворачивание" задачи и изменение объекта рассмотрения – прием, на котором в мышлении очень многое построено.

3. Эти средства должны представлять некоторый конструкт, который потенциально может организовать имеющиеся и часто противоречивые данные. Поскольку из имеющихся данных мы средства взять не можем, то мы создаем конструкции, исходя из наших общих интуитивных представлений.

4. Потом, построив эти конструкции, мы начинаем накладывать их на имеющиеся данные. Мы используем эти конструкции в качестве средств анализа и организации данных.

5. Вероятнее всего построенная нами конструкция очень мало соответствует имеющемуся набору данных и теоретических представлений. Применяя наши конструкции, мы начинаем получать разного рода несоответствия и парадоксы. После этого мы начинаем исследовательский процесс, имеющий "челночный" характер.

выше путь есть путь всякого и любого научного исследования.

6. На каждом шаге мы спрашиваем себя, как нужно изменить нашу конструкцию, чтобы эти расхождения исчезли. Мы начинаем перестраивать имеющиеся у нас схемы, чтобы устранить эти расхождения. И проделав всю эту работу, мы получаем новую конструкцию, мы снова применяем ее, получаем новую группу характеристик, фиксирующих расхождения нашей конструкции с действительным объектом, снова изменяем конструкцию, чтобы элиминировать эти расхождения, и т.д. И каждый такой шаг в челночном движении приближает нас к конструкции, более точно изображающей анализируемый объект.

Вместе с тем, очевидно, что если первую конструкцию, изображающую ваш объект, вы будете брать не с потолка, если она с самого начала будет "похожей" на объект, то работа последовательных приближений будет резко сокращена.
В чем и заключается задача методологии – в предоставлении первой конструкции.

две концепции развития науки - концепция Т.Куна о научных

Важное в концепции Т.Куна понятие парадигмы означает признанные всеми научные достижения, которые в течение определенного времени дают модель постановки проблем и их решений научному сообществу.

С точки зрения Т.Куна, изменение научного знания – от одной "парадигмы" к другой – процесс, у которого нет и не может быть рациональных правил. Это связано с тем, что разные парадигмы несоизмеримы, поскольку для их сравнения нет рациональных критериев. Каждая парадигма имеет свои собственные критерии. Изменение в науке – лишь следствие того, что ученые примыкают к движению, имеющему шансы на успех.

Следовательно, с позиции Куна, научная революция иррациональна и ее нужно рассматривать специалистам по психологии толпы. С точки зрения Куна, не может быть никакой логики открытия – существует только психология открытия. Изменение научного знания подобно перемене религиозной веры. Если следовать этой концепции, то стратегическое планирование научной работы, как коллективной, так и государственной невозможно

в развитии научных дисциплин - методология научно-исследовательских программ И.Лакатоса
В

Согласно Лакатосу, в науке образуются не просто цепочки сменяющих одна другую теорий, о которых пишет Поппер, но научные исследовательские программы, т.е. совокупности теоретических построений определенной структуры

Начало программы может быть положено самыми абстрактными утверждениями. Программа складывается из методологических правил: часть из них - это правила, указывающие каких путей исследования нужно избегать (отрицательная эвристика), другая часть – правила, указывающие какие пути следует избирать и как по ним идти (положительная эвристика).

ядро". Отрицательная эвристика запрещает использовать modus tollens, когда речь

modus ponens и modus tollens (Лат. «модус утверждающий» и «модус отрицающий»). В логике, два типа умозаключения, которые могут быть получены при использовании гипотетических высказываний – т.е. из высказываний вида «Если p, то q» (из p следует q). Modus ponens относится к умозаключениям вида "из p следует q; p, следовательно q".
Пример modus ponens: Инспектор Лестрейд: "Если на мне есть брюки, значит есть задний карман. А если есть задний карман, то он не пустой. (А.Конан-Дойль. Собака Баскервилей)".
Modus tollens относится к умозаключениям вида "из p следует q; не q, следовательно, не p". Пример modus tollens: «Если у Лестрейда нет револьвера, то следовательно он без брюк».

Вместо отрицания "твердого ядра" должны проясняться и развиваться уже имеющиеся или выдвигаться новые "вспомогательные гипотезы", которые образуют защитный пояс вокруг этого ядра; modus tollens своим острием направлен именно на эти гипотезы.
Защитный пояс должен выдержать главный удар со стороны проверок; защищая таким образом ядро, он должен приспосабливаться, переделываться или даже полностью заменяться, если этого требуют интересы обороны. Если все это дает прогрессивных сдвиг проблем, исследовательская программа может считаться успешной.

Ньютона. Отрицательная эвристика запрещала применять modus tollens к трем

Когда теория тяготения Ньютона возникла вокруг был океан "аномалий" ("контрпримеров"). Ньютонианцы превратили один контрпример за другим в подкрепляющие примеры.

Планетарная система с фиксированным точечным центром – Солнцем и единственной точечной планетой. В этой модели был выведен закон обратного квадрата для эллипса Кеплера. Противоречил третьему закону Ньютона.
Солнце и планеты вращаются вокруг общего центра масс. Это изменение мотивировалось теоретическими затруднениями – данных не было.
Много планет, но без взаимодействия между ними.
Солнце и планеты как сферы, а не точечные массы – логика запрещала бесконечные плотности.
Вращающиеся сферы и их колебания.
Межпланетные силы и возмущения орбит.
Деформированные планеты.

квантовая теория атома Бора. Отрицательная эвристика запрещала применять modus

Ядро-протон и электрон на круговой орбите. Претензия на объяснение всего спектра атома водорода.
Аномальные ультрафиолетовые серии Пикеринга-Фаулера породили модель ионизированного атома гелия с одним электроном, но неточно. Модель 1 не верна?
Учет общего центра масс превратил поражение в победу.
Зоммерфельд учел эллиптичность орбит и получил тонкую структуру спектра – орбитальное квантовое число.
Расщепление в магнитном поле – магнитное квантовое число.
Принцип запрета Паули и спин.
Волновая механика де Бройля и Шредингера и матричная механика Гейзенберга вытеснила программу Бора.

Пример правильной, но не реализованной программы. В 1815 Проут выдвинул утверждение, что атомные веса всех чистых химических соединений являются целыми числами.

В 1815 Проут выдвинул утверждение, что атомные веса всех

относительная автономия теоретической науки.
Положительная эвристика выручает ученого от

"Модель" – это множество граничных условий (возможно, вместе с некоторыми "наблюдательными" теориями), о которых известно, что они должны быть заменены в ходе дальнейшего развития программы. "Опровержения" какой-либо конкретной модели полностью предвидимы, и положительная эвристика является стратегией этого предвидения и дальнейшего "переваривания".

"Положительная эвристика" исследовательской программы может быть сформулирована как "метафизический принцип". Например у Ньютона: "Планеты – это вращающиеся волчки приблизительно сферической формы, притягивающиеся друг к другу".

автономность теоретической науки, что является историческим фактом. То, какие

Аномалии регистрируются, но затем о них стараются забыть, в надежде, что придет время и они обратятся в подкрепление программы. Повышенная чувствительность к аномалиям свойственна только тем ученым, кто занимается упражнениями в духе теории проб и ошибок или работает в регрессивной фазе исследовательской программы, когда положительна эвристика исчерпала свои ресурсы.

По И.Лакатосу: "Зрелая наука состоит из исследовательских программ, которыми предсказываются не только ранее неизвестные факты, но, что особенно важно, предвосхищаются также новые вспомогательные теории; зрелая наука, в отличие от скучной последовательности проб и ошибок, обладает "эвристической силой".

Положительная эвристика мощной программы с самого начала задает общую схему предохранительного пояса: эта эвристическая сила порождает автономию теоретической науки.

видимости весьма различных - видов теоретической работы.
Во-первых, слабость

Во-вторых, она бьет по приглаженным, не требующим воображения скучным сериям "эмпирических" подгонок, которые так часто встречаются, например, в современной социальной психологии. Такого рода подгонки способны с помощью так называемой "статистической техники" сделать возможными некоторые "новые" предсказания и даже наволхвовать несколько неожиданных крупиц истины. Но в таком теоретизировании нет никакой объединяющей идеи, никакой эвристической силы, никакой непрерывности. Из них нельзя составить исследовательскую программу, и в целом они бесполезны.

Концепции развития науки

того, как соизмерить или сравнить две конкурирующие программы, Лакатос

Программа регрессирует, если ее теоретический рост отстает от ее эмпирического роста, то есть когда она дает только запоздалые объяснения либо случайных открытий, либо фактов, предвосхищаемых и открываемых конкурирующей программой (“регрессивный сдвиг проблемы”). Если исследовательская программа прогрессивно объясняет больше, нежели конкурирующая, то она “вытесняет” ее и эта конкурирующая программа может быть устранена (или, если угодно “отложена”).

своих особых процессах внутри популятивных систем мышления и деятельности.

Знания – это все эти процессы и эти структуры и все эти превращения процессов и структур в организованности и обратные развертки организованностей в процессы и структуры.

Знание – структура взаимодействия субъектов деятельности через тексты (знаковые формы знания) и живущая в структурах и процессах мышления, коммуникации, деятельности и т.п. Эти процессы (и структуры) научного предмета свертываются в организованностях знания, а в процессе использования они развертывают все, что накопили и держали в себе.

Знания – процессы и структуры закрепленные в знаковых формах.

– это лишь особые формы фиксации разрывов между наполнениями

Любая достаточно развитая наука может быть представлена в таком наборе блоков.

исчисления. Имеем набор текстов Евдокса, Евклида, Архимеда, Кеплера и

Научная работа на примере анализа текстов по Г.П.Щедровицкому

1. Сделаем вид, что мы уже решили задачу. Уточним: что же, собственно, мы должны получить в качестве продукта нашего анализа.

4. Потом, построив эти конструкции, мы начинаем накладывать их на тексты. Мы используем эти конструкции в качестве средств анализа текстов.

2. Задав требование к продукту нашей работы, мы затем ставим вопрос: какие средства нужны, чтобы получить именно этот продукт?

3. Мы пока не знаем, что такое рассуждение, или процесс мысли. И это представление мы не можем получить, анализируя сами тексты. Мы берем эти представления буквально с потолка. Мы начинаем придумывать ответ на вопрос совершенно безотносительно к реальному анализу текста. Мы говорим: предположим, что рассуждение, или процесс мысли, будет представлять собой то-то и то-то. Мы создаем конструкции, исходя из наших общих интуитивных представлений.