Что такое научная методология
Научная методология
Нау́чный ме́тод — совокупность основных способов получения новых знаний и методов решения задач в рамках любой науки.
Важной стороной научного метода, его неотъемлемой частью для любой науки, является требование объективности, исключающее субъективное толкование результатов. Не должны приниматься на веру какие-либо утверждения, даже если они исходят от авторитетных учёных. Для обеспечения независимой проверки проводится документирование наблюдений, обеспечивается доступность для других учёных всех исходных данных, методик и результатов исследований. Это позволяет не только получить дополнительное подтверждение путём воспроизведения экспериментов, но и критически оценить степень адекватности (валидности) экспериментов и результатов по отношению к проверяемой теории.
Содержание
История
Отдельные части научного метода применялись ещё философами древней Греции. Ими были разработаны правила логики и принципы ведения спора, вершиной которых стала софистика. Сократу приписывают высказывание о том, что в споре рождается истина. Однако целью софистов была не столько научная истина, сколько победа в судебных процессах, где формализм превышал любой другой подход. При этом выводам, полученным в результате рассуждений, отдавалось предпочтение по сравнению с наблюдаемой практикой. Знаменитым примером является утверждение, что быстроногий Ахиллес никогда не догонит черепаху.
В XX веке была сформулирована гипотетически-дедуктивная модель научного метода [3] (более подробно это рассмотрено ниже), состоящая в последовательном применении следующих шагов:
Следует заметить, что научный метод никогда не сможет абсолютно верифицировать (доказать истинность) гипотезы (шаг 2). Он может лишь опровергнуть гипотезу — доказать её ложность.
Виды научного метода
Теоретический научный метод
Теории
Тео́рия (греч. θεωρία, «рассмотрение, исследование») — система знаний, обладающая предсказательной силой в отношении какого-либо явления. Теории формулируются, разрабатываются и проверяются в соответствии с научным методом.
Стандартный метод проверки теорий — прямая экспериментальная проверка («эксперимент — критерий истины»). Однако часто теорию нельзя проверить прямым экспериментом (например, теорию о возникновении жизни на Земле), либо такая проверка слишком сложна или затратна (макроэкономические и социальные теории), и поэтому теории часто проверяются не прямым экспериментом, а по наличию предсказательной силы — то есть если из неё следуют неизвестные/незамеченные ранее события, и при пристальном наблюдении эти события обнаруживаются, то предсказательная сила присутствует.
Гипотезы
Гипо́теза (от др.-греч. ὑπόθεσις — «основание», «предположение») — недоказанное утверждение, предположение или догадка.
Как правило, гипотеза высказывается на основе ряда подтверждающих её наблюдений (примеров) и поэтому выглядит правдоподобно. Гипотезу впоследствии или доказывают, превращая её в установленный факт (см. теорема, теория), или же опровергают (например, указывая контрпример), переводя в разряд ложных утверждений.
Недоказанная и неопровергнутая гипотеза называется открытой проблемой.
Научные законы
Зако́н — вербальное и/или математически сформулированное утверждение, которое описывает соотношения, связи между различными научными понятиями, предложенное в качестве объяснения фактов и признанное на данном этапе научным сообществом согласующимся с данными. Непроверенное научное утверждение называют гипотезой.
Научное моделирование
Практический научный метод
Эксперименты
Экспериме́нт (от лат. experimentum — проба, опыт) в научном методе — набор действий и наблюдений, выполняемых для проверки (истинности или ложности) гипотезы или научного исследования причинных связей между феноменами. Эксперимент является краеугольным камнем эмпирического подхода к знанию. Критерий Поппера выдвигает возможность постановки эксперимента в качестве главного отличия научной теории от псевдонаучной.
Эксперимент делится на следующие этапы:
Научные исследования
Научное исследование — процесс изучения, эксперимента, концептуализации и проверки теории, связанный с получением научных знаний.
Виды научных исследований: Фундаментальное исследование, предпринятое главным образом, чтобы производить новые знания независимо от перспектив применения. Прикладное исследование.
Наблюдения
Измерения
Истина и предубеждение
В XX веке некоторые исследователи, в частности Людвик Флек (1896—1961), отметили необходимость более тщательной оценки результатов проверки опытом, поскольку полученный результат может оказаться под влиянием наших предубеждений. Следовательно, необходимо быть более точным при описании условий и результатов проведения эксперимента.
Выдающийся российский учёный, М.В. Ломоносов, придерживался мнения, что вера и наука дополняют друг друга: [5]
«Правда и вера суть две сестры родные, дочери одного всевышнего родителя, никогда в распрю между собой прийти не могут, разве кто из некоторого тщеславия и показания собственного мудрствования восклеплет.»
Сейчас предположение о божественном вмешательстве автоматически выводит теорию, использовавшую такое предположение, за пределы науки, потому что такое предположение является в принципе непроверяемым и неопровергаемым (нарушение критерия Поппера). В то же время, связанные с религией личные убеждения учёных являются наиболее сложными для преодоления. В своей научной работе они вынуждены искать причины явлений исключительно в естественной области, без опоры на сверхъестественное. Как заметил академик Виталий Лазаревич Гинзбург, [6]
«Во всех известных мне случаях верующие физики и астрономы в своих научных работах ни словом не упоминают о Боге. Занимаясь конкретной научной деятельностью, верующий, по сути дела, забывает о Боге. »
Не менее антинаучной может быть и предубеждённость атеиста. Примером несовместимости подобной предубеждённости и научного метода является сессия ВАСХНИЛ 1948 года, в результате которой генетика в СССР была почти уничтожена и биологическая наука отброшена назад на десятки лет. Один из основных тезисов «мичуринских» биологов во главе с T.Д. Лысенко против генетики состоял в том, что основоположники классической теории наследственности Мендель, Вайсман и Морган якобы вследствие своего религиозного идеализма создали неправильную идеалистическую теорию вместо правильной материалистической: [7]
Как мы отмечали ранее, столкновение материалистического и идеалистического мировоззрений в биологической науке имело место на протяжении всей ее истории… Для нас совершенно ясно, что основные положения менделизма-морганизма ложны. Они не отражают действительности живой природы и являют собой образец метафизики и идеализма… Истинную идеологическую подоплеку морганистской генетики хорошо (невзначай для наших морганистов) вскрыл физик Э. Шредингер. В своей книге «Что такое жизнь с точки зрения физики?», одобрительно излагая хромосомную вейсманистскую теорию, он пришел к ряду философских выводов. Вот основной из них: «…личная индивидуальная душа равна вездесущей, всепостигающей, вечной душе». Это свое главное заключение Шредингер считает «…наибольшим из того, что может дать биолог, пытающийся одним ударом доказать и существование бога и бессмертие души».
Даже без религии простая убеждённость в чём-либо на основе предыдущего опыта или знаний может изменять интерпретацию результатов наблюдения. Человек, имеющий определённое убеждение касательно некоего явления, часто склонен воспринимать факты в качестве доказательств своей веры уже только потому, что они ей прямо не противоречат. При анализе может оказаться, что предмет веры является лишь частным случаем более общих явлений (например, Корпускулярно-волновая теория считает частными случаями предшествовавшие представления о свете в форме частиц или волн) или вообще не связан с предметом наблюдения (например, концепция Теплорода в отношении температуры).
Критика научного метода
Ряд постпозитивистов в своих трудах во 2-й половине XX века сделали попытку применить критерии научного метода к самой модели науки на историческом материале реальных открытий. В результате появилась критика этого метода, которая, по мнению постпозитивистов, указывает на расхождение между методологией научного метода и реальным развитием научных идей.
Томас Кун считает, что научное знание развивается скачкообразно. Научная революция происходит тогда, когда учёные обнаруживают аномалии, которые невозможно объяснить при помощи старой парадигмы, в рамках которой до этого момента происходил научный прогресс. Развитие науки соответствует смене «психологических парадигм», взглядов на научную проблему, порождающих новые гипотезы и теории. Кун относит методы, которые влияют на переход от одной парадигмы к другой, в область психологии. [8]
Имре Лакатос считал, что сформулированный Поппером принцип фальсификации имеет некоторые недостатки:
Догматический фальсификационист, в соответствии со своими правилами, должен отнести даже самые значительные научные теории к метафизике, где нет места рациональной дискуссии — если исходить из критериев рациональности, сводящихся к доказательствам и опровержениям, — поскольку метафизические теории не являются ни доказуемыми, ни опровержимыми. Таким образом, критерий демаркации догматического фальсификациониста оказывается в высшей степени антитеоретическим. [9]
Также одним из существенных недостатков, который мешает рассмотреть развитие науки как систему, опирающуюся на какие-то единые методы, — является существование гипотез ad hoc. Это один из защитных механизмов, к помощи которого прибегают научные и ненаучные теории. С помощью этих гипотез становится невозможным опровержение ни одной теории. Возможно говорить только о временном сдвиге проблем: либо прогрессивном, либо регрессивном.
Майкл Полани считает, что научное знание можно передать через формальные языки только частично, а оставшаяся часть научного знания будет составлять личностное знание учёного, которое принципиально непередаваемо. Ученый, постепенно погружаясь в науку, принимает некоторые правила науки некритично. Эти некритично принятые и формально непередаваемые правила и составляют личностное знание. Ввиду того, что формализировать и передать личностное знание невозможно, невозможно и сравнение этого знания. Возможно только сравнение формализованной части одной теории с формализированной частью другой теории.
Пауль Фейерабенд считает, что единственным принципом, не создающим препятствий прогрессу, является принцип «допустимо всё». Ни одна теория никогда не согласуется со всеми известными в своей области фактами. Любой факт теоретически нагружен, то есть зависит от теории, в рамках которой он рассматривается. Поэтому теорию нельзя сравнивать с фактами. Также теории нельзя сравнивать и друг с другом из-за того, что понятия в разных теориях имеют разное содержание.
В центре всего, в покое, находится Солнце. В этом прекраснейшем храме кто может найти этому светильнику лучшее место, чем то, из которого которого он может освещать всё одновременно? [12]
Критика существования научного метода как полностью формализированного и достоверного метода, приводящего к более достоверному знанию, отражает огромный пласт современной философской литературы: Кун Т., Лакатос И., Фейерабенд П., Полани М., Лекторский В. А., Никифоров А. Л., Степин В. С., Порус В. Н. и т. д.
Методология исследования – это не набор методов исследования, а его теоретическая основа. Что же такое теоретическая основа исследования?
Главная » обучение » Методология исследования – это не набор методов исследования, а его теоретическая основа. Что же такое теоретическая основа исследования?
Методология исследования – это важный раздел научной работы, в котором раскрывается теоретический базис исследования.
Итак, давайте изучим вопрос детальнее, чтобы разобраться в сути реализации методологии в выполняемом исследовании.
1. Определяем методологию исследования
Прежде чем претендовать на что-то новое и своё в науке необходимо определить методологию собственного исследования. Одной из сложностей в формализации исследования является выбор и конкретизация его теоретической основы. Дело в том, что в современной науке нет фактической возможности разработать новое знание без опоры на уже известное. В этом и заключается смысл определения теоретической основы исследования. Проще говоря, прежде чем «замахнуться» на формулировку научной новизны собственного научного исследования, нужно проверить, кто уже выполнял исследования в этом вопросе, и на что они опирались. То есть в науке существует преемственность, которую принято озвучивать в своих исследованиях, чтобы понимать, какая теория предшествовала рождению нового знания.
2. Как влияет полнота библиографического исследования на его результат?
Итак, мы выяснили, что говорить о научной новизне мы можем только по отношению к современному научно-историческому состоянию разработанности указанной проблемы исследования в научном сообществе.
Может оказаться так, что исследователь считает свое «детище» великим открытием, о котором вообще еще никто не знает, и тем самым автор претендует на свое первенство в научном познании. Всё это сопряжено с поиском того, где и кем подобное уже было описано, и в каких вариациях. Иначе можно попасть в курьезное положение, при котором это «новое» является новым только для самого исследователя, только потому, что он недостаточно хорошо изучил то, что до него уже сделали другие.
Так было с Циолковским, когда он оформил свою первую научную работу «теория газов» и отправил с попутным грузом в Петербург, в «Русское физико-химическое общество». Работу его изучили, оценили, но публиковать не стали. И дело было не в том, что оформлена работа была не подобающим образом. Дело было совсем в другом! Все разъяснил Менделеев, с которым Циолковский состоял в переписке. На самом деле, кинетическая теория газов, которую Циолковский сам разработал, уже отчасти была разработана 25 лет назад.
Поэтому очень важно смотреть, что же указывают в списках литературы предшественники и исследователи, занимающиеся схожей или подобной проблемой. Может быть то, что преподносится как новое, уже давно разработано, и тем более, имеет своих последователей.
3. Что не следует брать в качестве научной основы исследования?
Сведения, которые берутся учеными в качестве научной основы собственного исследования, должны отвечать критериям научного знания. Существует фундаментальная наука, которая дает «пищу» для всех прикладных наук, и это тоже следует учитывать в выполнении научного исследования.
Когда я сама защищала кандидатскую диссертацию в Москве (2008 г.), я проживала с аспиранткой, которая рассказала мне о ситуации, случившейся у её знакомых (начинающих ученых) на предзащите. Один из присутствующих, когда в докладе была озвучена теоретическая основа, подошел и выхватил доклад из рук, разорвал его, бросил на пол и начал при всех его топтать. Можно себе представить, что докладчик при этом просто впал состояние шока. Разумеется, с таким финалом предзащита не прошла, и была назначена детальная экспертиза.
Дело в том, что существуют и абсолютно не научные публикации (лженаука), и публикации в научных журналах, которые выполнили интернет-тролли для того, чтобы проверить и снизить репутацию и статус научного журнала. Чего стоит только скандал со статьей «Корчеватель: Алгоритм типичной унификации точек доступа и избыточности», опубликованной в 2008 году как результат машинного перевода.
Понятно, что для докладчика и так большой стресс – выступление перед членами диссертационного совета, ведь все они имеют большой авторитет в науке, но использовать свою осведомленность о трудах и заслугах членов комиссии, чтобы «задобрить» их, крайне не рекомендуется. Особенно не следует указывать их труды в качестве «научной основы», если эти работы имеют отдаленное отношение к теме исследования. Все это «шито белыми нитками», и скорее произведет обратный эффект, чем приведет к одобрению вашей научной работы.
4. Так что же можно и нужно брать в качестве научной основы?
Итак, для того, чтобы выбрать научную основу, нужно, чтобы эта основа была «железобетонной». Это не означает «общепризнанной», ибо в науке существуют и революционные открытия, и постоянная оглядка на существующие авторитеты как раз может науку и тормозить. Но очень часто основанием могут являться научные знания, которые включают в себя используемый понятийный аппарат. Как правило, он уже разработан, и в своих исследованиях ученые так или иначе используют термины и понятия, которые имеют общепринятый смысл в науке. Не лишним является как раз указание, кто именно разработал подобную формулировку, и затем исследователь либо следует этим формулировкам, либо их уточняет в своем исследовании применительно к какой-либо ситуации или проблеме.
То есть следует помнить, что то, что кажется само собой разумеющимся и не вызывает вопросов, возможно когда-то было революционным и уж точно разработано кем-то. А знать своих предшественников в науке – это необходимость для любого ученого.
Это также касается теоретических гипотез и концепций, которые уже были доказаны ранее в чьих-то уже проведенных научных исследованиях. Если что-то уже доказано в науке, то оно уже может быть использовано в качестве научной основы.
Все мы знаем из геометрии о системе исходных допущений, аксиом, постулатов, из которых впоследствии выводятся следствия и теоремы. Подобное движение и происходит в науке, только со временем уже доказанные «теоремы» могут стать основой для дальнейшего исследования, если они пройдут проверку на практике и окажутся достоверным знанием.
5. Понятийный аппарат, понятие, термин, категория, определение, аксиома, постулат – как примеры теоретической базы исследования
Чем отличается понятие от понятийного аппарата? Понятие – это суждение, включающее в себя отличительные признаки изучаемого объекта, в то время как понятийный аппарат – это совокупность не только одних понятий, но и терминов, категорий, определений, аксиом и постулатов, используемых в рамках определенной научной теории.
Термин является «именем», названием определенного понятия в определенной научной области. Откроем словари, для того чтобы уточнить, в каком аспекте можно еще рассматривать понятия. А именно:
1) категория – это основное понятие, отражающее наиболее общие свойства, стороны, отношения явлений действительности и познания;
2) определение – пояснение, раскрывающее смысл понятия, даваемое, как правило, в виде одного повествовательного предложения.
Разумеется, все это создавать заново не имеет смысла, хотя и не запрещено. Но как правило, для того, чтобы быть понятыми, исследователи выбирают понятный и общепринятый в научном сообществе язык, лишь уточняя его при необходимости.
6. Можно ли создать что-либо в науке без опоры на теоретические доказательства?
Как правило, любая научная теория проверяется практикой, и строится для того, чтобы дать необходимые и актуальные практические результаты. Конечно, теория может быть и абстрактной, и в то же время в теоретическом конструировании возможно использование некоторых основополагающих пунктов вообще без каких-либо доказательств.
То есть существуют еще два «столпа» научных теорий, которые принимаются в науке на особых положениях, а именно им не требуются доказательств вообще. Это «аксиома – отправное, исходное положение какой-либо теории, лежащее в основе доказательства других положений этой теории, в пределах которой они принимаются без доказательства». И «постулат – принцип или положение научной теории, принятое в ней в качестве исходного, не доказуемого в её рамках».
Можно, конечно, сформулировать и собственные аксиомы, и постулаты, а затем создать на основе этого свою собственную научную теорию. Однако вопрос с доказательствами не будет снят – теория все равно так или иначе проверяется на практике и вам придется доказывать ее состоятельность теми методами, которые общеприняты в науке.
Может оказаться и так, что в каких-то обстоятельствах разработанная вами теория не будет работать. Поэтому необходимо для каждой теории указать допущения – «предположения, положенные в основу упрощения описания реального объекта (процесса), используемые при исследовании». И ограничения – «требования к форме представления и пределам изменения варьируемых данных, вводимые при исследовании».
7. Что такое эмпирические научные основы?
То есть мы с вами разобрались, что любая научная теория имеет свой базис (теоретические основания), на котором она строится. Научные основы – это характерные структурные элементы знаний любой науки, не зависимо от того, является она фундаментальной или же прикладной.
Какие же бывают научные основы? В качестве примера предлагаю выделить несколько их видов, не претендуя на полноту их описания.
В первую очередь – эмпирические основы. Это та экспериментальная база, которая и побуждает любого исследователя искать теорию, которая научно описала бы интересные и необычные факты, которые не могут быть объяснены в рамках уже существующих теорий. Эмпирические основы должны иметь возможность воспроизводства в эксперименте, иначе они не могут быть восприняты научным сообществом в качестве доказательной базы.
Известным примером из этой «оперы» является «чайник Рассела». Он писал: «Если бы я стал утверждать, что между Землей и Марсом вокруг Солнца по эллиптической орбите вращается фарфоровый чайник, никто не смог бы опровергнуть моё утверждение, добавь я предусмотрительно, что чайник слишком мал, чтобы обнаружить его даже при помощи самых мощных телескопов». Поэтому эмпирическая основа очень важна в качестве доказательной базы исследования. Думаю, когда-нибудь в честь ученого этот чайник все же будет запущен в космосе по данной орбите.
8. Что называют теоретическими основами и научно-методическими основами исследования?
Теоретические основы определяются некоторыми авторами как «сборная солянка», которая включает в себя как исходные эмпирические, так и исходные теоретические основы данной предметной области, так как теория не может существовать в отрыве от практики.
Так же некоторые исследователи включают в них и научно-методические основы. Согласно одной из общепринятых научных позиций, научно-методические основы науки включают в себя два элемента:
1) научно-методический аппарат науки,
2) методологические основы данной науки.
Воспользуемся еще раз словарем для разъяснения приведенных данных: «Научно-методический аппарат – часть теории в виде арсенала процедурных знаний, основными элементами которых являются методы, алгоритмы, методики, имитационные модели, технологии решения научных и практических задач. Методологические основы предметной науки объединяют в своём составе методы научного обоснования конкретных элементов научно-методического аппарата и сами обоснования».
9. Как выбрать методологические основы своего исследования?
То есть если мы хотим указать методологические основы своего исследования – мы должны грубо говоря взять тот способ, благодаря которому были построены и обоснованы уже известные термины, понятия, определения, процедуры, методы, алгоритмы, методики, технологии, положенные в основу вашего исследования и применить этот же СПОСОБ ОБОСНОВАНИЯ к созданию и применению уже подобного, но своего, авторского научного продукта.
10. Когда можно писать в своей работе не научно-методические, а научно-методологические основы исследования?
Если наука, в которой выполняется исследование, является методологической, то и научно-методический аппарат такой науки может быть назван научно-методологическим. То есть если в вашей науке развита система принципов и подходов исследовательской деятельности, на которые опирается исследователь в ходе получения и разработки знаний в рамках конкретной дисциплины или системы научных дисциплин, то смело можете говорить о научно-методологических основах вашего исследования, поскольку в вашей науке все это давно существует, общепринято и может быть реализовано в качестве инструмента, доступного для вас в рамках вашего исследования.
Но при этом, вы не должны говорить только об одном перечне методов, применяемых в вашем исследовании, разумеется, научно-методологические основы – это не просто набор и не перечень методов исследования!
Заключение
Итак, методология исследования – это важный элемент научного знания, в ней конкретизируется теоретическая основа исследования. А теоретическая основа – это те теории и знания, которые послужили основой для нового знания.
Перед любым научным исследованием подробно изучайте работы ваших предшественников и определяйте свой теоретический базис и уже потом приступайте к формулированию новизны исследования. 