Методы теоретического исследования

Вспомним, что к методам теоретического исследования ученые относят метод восхождения от абстрактного к конкретному, формализацию, идеализацию, аксиоматический метод.

Для теоретического исследования используются, конечно же, и другие методы, являющиеся общими и для эмпирического, и для теоретического исследования.

Здесь же мы рассмотрим методы теоретического уровня исследования.

Метод восхождения от абстрактного к конкретному.

Прежде чем перейти к характеристике существа этого метода, осмыслим основные его понятия: «абстрактное», «абстрагирование», «абстракция», «конкретное».

Термин «абстрактное» употребляется для характеристики человеческого знания. Содержанием абстрактного являются отдельные стороны, отдельные свойства и связи вещей. Поэтому некоторые ученые отмечают, что под абстрактным понимается одностороннее, неполное знание, которое не раскрывает сущности предмета в целом.

Термин «конкретное» обычно используется в двух основных смыслах: во-первых, под конкретным понимается сама действительность, различные объекты, взятые во всем многообразии их свойств, связей и отношений; во-вторых, термин «конкретное» употребляется для обозначения многогранного, всестороннего, детализированного систематического знания об объекте.

Итак, восхождение от абстрактного к конкретному представляет собой всеобщую форму движения научного познания, закон отображения действительности в мышлении. Согласно этому методу, процесс познания как бы разбивается на два относительно самостоятельных этапа. В связи с первым этапом вспомним о гносеологии (теории познания), о которой мы подробно уже говорили, рассматривая вопрос о методологических основах научного исследования и образования.

Гносеологическое положение о путях познания истины гласит, что диалектический путь познания идет от живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике. Это означает, что на первом этапе восхождения от абстрактного к конкретному происходит переход от чувственно-конкретного, то есть от живого созерцания, от созерцания конкретного в действительности к его абстрактным определениям (понятиям, суждениям, умозаключениям). Другими словами, единый объект, целое расчленяется, описывается при помощи понятий, суждений. Он как бы «испаряется», превращаясь в совокупность зафиксированных мышлением абстракций, односторонних определений.

Суть второго этапа (он же собственно и есть восхождение от абстрактного к конкретному) состоит в движении мысли от абстрактных определений объекта, понятий, то есть от абстрактного в познании к конкретному в познании, от целого к частям.

Другими словами, гносеологическая формула «от живого созерцания к абстрактному мышлению» идет как бы в обратном направлении - от абстрактного мышления к живому созерцанию, к чувственно-конкретному. На этом этапе как бы восстанавливается исходная целостность объекта, он воспроизводится во всей многогранности — но уже в мышлении.

Восхождение от абстрактного к конкретному невозможно без предварительного, как говорит Кузин, «анатомирования» объекта мыслью, без восхождения от конкретного в действительности к абстрактным его определениям. Можно сказать, что рассматриваемый метод представляет собой процесс познания, согласно которому мышление восходит сначала от конкретного в действительности к абстрактному в мышлении и от абстрактного в мышлении — к конкретному в мышлении.

Метод формализации. Формализация — это представление самых разнообразных объектов путем отображения и изображения их содержания и структуры в знаковой форме, при помощи самых разнообразных «искусственных» языков, к числу которых относится язык математики, математической логики, химии и других наук. Использование специальной символики в этих науках является одним из необходимых методов отражения действительности человеком.

Понятие «формализация» находится в тесной связи с понятием «абстрагирование». Мы уже знаем, что абстрагирование представляет собой процесс мысленного отвлечения от свойств исследуемых предметов их существенных признаков.

Явления бесконечно многообразны, их систематизация становится возможной благодаря тому, что мышление выделяет какой-то один признак и абстрагируется от остальных. Получаемое таким образом абстрактное знание становится эмпирическим понятием. Абстрагирование характерно и для эмпирического мышления, с его помощью выводятся эмпирические понятия. Теоретическое мышление также абстрагируется от качественных характеристик объекта исследования. Но специфика теоретического абстрагирования в том, что этот процесс доводится до логического завершения — до полного формализма, до получения предельной абстракции, в которой ученый отвлекается не только от того или иного качества предмета, но и от его качественности как таковой.

Формализация как метод исследования имеет, по мнению ученых, ряд достоинств:

1) обеспечивает полноту обозрения определенной области проблем, обобщенность подхода к их решению;

2) базируется на использовании специальной символики, которая обеспечивает краткость и четкость фиксации знания;

3)  связана с приписыванием отдельным символам или их системам определенных значений, что позволяет избежать многозначности терминов, свойственной обычным языкам;

4)  позволяет формировать знаковые модели объектов, а изучение реальных вещей и процессов заменять изучением этих моделей.

Этим достигается упрощение объекта непосредственного исследования, что облегчает решение познавательных задач.

Формализация является неотъемлемой частью формальной логики.

Примером осуществления формализации в эвклидовой геометрии может служить тот факт, что здесь имеется небольшое число вводимых независимо понятий и символов, таких как число, прямая, точка и фундаментальные правила комбинирования этих понятий. Вместе они образуют основу для построения или определения всех упорядоченных утверждений и других понятий.

По предположению А.Я. Данилюка, первым среди отечественных педагогов, последовательно применившим процедуру формализации, был A.M. Coxop, который избирает объектом формализации учебный материал, т.е. все содержание, тем или иным образом включенное в процесс обучения. Формальными единицами выступают при этом понятия, которые определяются автором в качестве элементов логической структуры учебного материала. «Понятие» в таком представлении — чистейшая абстракция, знак, полученный путем абстрагирования от множества других составляющих учебного материала (знаний, научных понятий, текстов и т.д.). Затем автор устанавливает предельно общие правила оперирования формальными единицами, т.е. как бы отвечая на вопрос, какие связи и отношения между этими понятиями. Эти связи и отношения он определяет категориями «умозаключения», «обоснования», «решения». И более высокую ступень организации элементов логической структуры учебного материала автор представляет в виде последовательности познавательных задач.

Таким образом, процесс обучения в его содержательной части замещается однородным множеством понятий, а затем устанавливаются формы связи и отношений между ними.

Возникает вопрос, почему эмпирическое мышление (стало быть и эмпирическое исследование) не обладает потребностью в формализации?

Эмпирическое мышление и исследование ориентированы на реальный предмет и они работают с информацией, получаемой от него непосредственно. Предмет исследования предстает как событие, как действие, участвуя в нем. Исследователь может видеть и слышать, и, когда ученый, к примеру, педагог, называет свой предмет, другие педагоги совершенно определенно представляют себе, о чем идет речь. Другими словами, эмпирическое мышление отталкивается в данном случае от реалии образования. Теоретическое же мышление лишено такой возможности. Логически оно надстраивается над эмпирическим мышлением, воссоздавая предмет теоретическими (знаково-символическими) средствами так, чтобы он имел всецело объективный характер, не зависел от субъективных представлений исследователя и был полностью доступен как предмет теоретического исследования для других ученых.

Таким образом,  задача  объективной теоретической  реконструкции  предмета,  т.е.  его  формализации  в теоретическом  исследовании решается посредством введения дополнительного научного языка  — искусственного языка.  Однако такая предельно абстрактная высота научного обозрения имеет и обратную сторону: формализация приводит, по мнению ученых (А.Я. Данилюк), к содержательной бедности самого научного мышления. Поэтому сама по себе процедура формализации, к примеру, в педагогических исследованиях, в образовании имеет смысл только как подготовка к следующему этапу теоретического исследования  ~   созданию идеального объекта,  в котором множество знаков и символов приводятся в некоторую логическую систему, определенным образом воссоздающую исследуемый объект в его качественном своеобразии.

По своей сущности формализация близка к идеализации.

Идеализация как метод теоретического исследования. Чтобы осмыслить, что такое идеализация, необходимо уяснить понятие «идеальный объект».

Термин «идеальный» или «идеализированный» объект был введен в отечественную методологию научного познания И.В. Кузнецовым, автором трудов по методологии физики (Кузнецов И.В. Избранные труды по методологии физики. - М., 1975). Он выявил особый элемент структуры теории, названный им идеализированным объектом, т.е. абстрактной моделью, наделенной небольшим числом весьма общих свойств

и простой структурой.

Идеальный объект, по определению Данилюка А.Я., представляет собой определенный текст, составленный на основе искусственного языка науки, в котором воссоздается предмет теоретического исследования.

Приведем несколько простых и известных примеров идеальных объектов:

-  химическая формула воспроизводит в знаковой системе молекулярную структуру вещества, т.е. предмет исследования — молекулярная структура воссоздается в химической формуле;

-  механика, исследуя движение тел, отвлекается от качественных характеристических тел и представляет их в виде материальных точек. В результате возникает теоретическая модель — изолированная система, состоящая из ограниченного числа материальных точек, которая служит основанием дальнейших теоретических построений в физике.

В качестве классического примера по педагогике Данилюк А.Я. приводит всемирноизвестный труд Коменского «Великую дидактику»: Я.А. Коменский создает для каждой педагогической ситуации особого рода теоретические модели  —   «основоположения».  Он получает их путем абстрагирования от разнообразных видов человеческой деятельности и действий природы.

Идеальные объекты не существуют в действительности. Ученые приводят такие примеры: абсолютно твердое тело, твердое тело, абсолютно черное тело, черное тело, электрический заряд, линия, точка и т.п.; они лишь мысленно конструируются.

Мысленное конструирование объектов называется идеализацией. Идеализация включает в себя момент абстрагирования, что позволяет рассматривать идеализацию как вид абстрагирующей деятельности. Например, говоря об абсолютно черном теле, исследователь абстрагируется от того факта, что все реальные тела в той или иной мере обладают способностью отражать падающий на них свет.

Идеальные объекты имеют ряд достоинств и полученные в результате сложной мыслительной деятельности, они играют в науке большую

роль:

1)  они позволяют значительно упростить сложные системы;

2)  с помощью идеализации исключаются свойства и отношения объектов, которые, как отмечает Кузин, затемняют сущность изучаемого

процесса;

3) сложный процесс представляется как бы в «чистом» виде, что значительно облегчает обнаружение существенных связей, формулирование законов.

Создание идеализированного объекта, его характера, типа, является, с точки зрения И.В. Кузнецова, труднейшей теоретической проблемой, при решении которой часто остаются бесплодными усилия множества ученых.

Идеализированный объект, как подчеркивает Кузнецов И.В., по своему назначению в высокоорганизованной теоретической системе фактически играет роль фундаментальной идеи, на которую опирается все здание теории.

Таким образом, идеальный объект представляет собой идею, выраженную в системе знаков искусственного научного языка и лежащую в основании научной теории (Данилюк А.Я.). В идеальном объекте содержание теории свернуто в абстрактной простоте и для того, чтобы сделать его явным, представить как развернутую теоретическую систему, необходимо произвести с идеальным объектом определенные действия, т.е. осуществить серию мысленных экспериментов.

Мысленный эксперимент как метод исследования.

Мысленный эксперимент с идеализированными объектами является, по мнению ученых (B.C. Швырев), одним из важнейших методов теоретического исследования. Мысленный эксперимент ~ это система последовательных логических операций с целью раскрытия его содержания, определения соотношений между элементами и выявления закономерностей его движения (А.Я. Данилюк). Он означает развертывание, объяснение, актуализацию знаний, свернутых внутри идеального объекта, процессов взаимодействия его элементов, мысленное изменение некоего элемента, входящего в целостную систему идеального объекта, мысленное отслеживание процессов изменения и, наконец, приведение полученных знаний к некой разумной системности, согласующейся с данными практики.

Другими словами, мысленный эксперимент (как и реальный) призван давать ответ на вопрос: «что будет с объектом, если мы совершим с ним такие-то преобразования, поставим его в такие-то и такие-то условия?»

Заслуживает внимания модель мысленного эксперимента, предлагаемая B.C. Библером:

1)  предмет исследования мысленно перемещается в такие условия, в которых его сущность раскрывается с особой определенностью;

2) этот предмет становится объектом последующих мысленных трансформаций;

3)  в этом же эксперименте мысленно формируется та среда, та система связей, в которую помещается этот предмет; если построение мысленного предмета еще и можно представить как простое «абстрагирование» свойств реального предмета, то этот третий момент по сути дела является продуктивным добавлением к мысленному предмету - лишь в этой особой среде и находит свое раскрытие его содержание.

Система последовательных действий с идеальным объектом для получения системных научных знаний называется генетически-конструктивным методом.

Аксиоматический метод является одним из наиболее распространенных способов научного познания. Особенно широко он применяется в математических науках. В нематематических науках он играет прикладную или, как пишет Кузин Ф.А., подсобную роль.

Под аксиоматическим методом построения научной теории понимается такая ее организация, когда ряд утверждений принимается без доказательств, а все остальное знание выводится из них по определенным логическим правилам. Принимаемые без доказательства положения называются аксиомами, а остальное, т.е. выводное знание фиксируется в виде лем (вспомогательная теорема, необходимая для доказательства другой теоремы), теорем, законов и т.п.

Для понимания сущности аксиоматического метода следует обратить внимание на то обстоятельство, что в достаточно развитой научной теории всегда есть группа понятий, которая используется для определения других понятий этой теории. Это так называемые фундаментальные или первичные понятия данной теории, значение которых считается известным и в данной теории не требующим определения. Например, в механике Ньютона таким понятием будет «сила», в геометрии Эвклида — понятия «точка», «прямая», «плоскость».

При аксиоматическом методе естественно складывающаяся зависимость одних понятий и утверждений от других понятий и утверждений получает свое развитие и становится принципом построения теории. Аксиомы и первичные понятия образуют базис теории.

Аксиоматизация научных теорий имеет большую познавательную ценность. Она позволяет эффективно и на строго логической основе решать проблему истинности положений теории как проблему их доказуемости. При соблюдении всех правил доказательств из истинных аксиом, т.е. проверенных практикой, ученый получает в качестве следствий новые истинные положения теории.

Система аксиом, определения и правила вывода аксиоматизированной системы должны удовлетворять ряду методологических условий (или требований):

-  строгость, однозначность и достаточность формулировки;

- аксиоматическая система должна быть непротиворечивой, полной, независимой. Что это значит?

Система аксиом какой-нибудь теории является непротиворечивой, если из нее нельзя вывести двух утверждений, одно из которых было бы отрицанием другого.

Полнота системы аксиом означает, что при данных правилах принятых аксиом достаточно, чтобы на их основе доказать или опровергнуть любое выражение, которое можно сформулировать на языке теории, к которой принадлежит эта система аксиом.

Независимость аксиом заключается в том, что аксиомы должны подбираться так, чтобы ни одна из них не была следствием из какого-либо числа других аксиом. В противном случае, такая аксиома является теоремой и подлежит устранению из аксиоматического списка.

К примеру, одна из арифметических аксиом гласит, что от перестановки слагаемых сумма не меняется; или методологические постулаты педагогики: образование не только бесполезно, но и вредно, если оно не служит нравственности; человек часть природы, и его воспитание должно быть природосообразным.

По мнению А.Я. Данилюка, дедуктивно-аксиоматический метод неоправданно относят к числу научно-теоретических исследований, ибо он не требует введения дополнительного научного языка. Процедура теоретической реконструкции предмета исследования им не предусмотрена. Этот метод является, по его мнению, скорее, общенаучным методом, применение которого возможно как в эмпирических, так и в теоретических  исследованиях.