 |
Тема 1. Наука и техника как объект исследования 7 глава
|
|
|
|
В современной науке все шире используется такой способ получения знания об объектах, по разным (физическим, экономическим, нравственным) причинам недоступных для прямого исследования, как моделирование. Это метод практического или теоретического опосредования объекта, при котором исследуется не сам оригинал, а некоторая промежуточная вспомогательная система (модель), созданная или выбранная ученым. Необходимо помнить, что для успешного представления оригинала в научно-познавательном процессе модель должна:
· находиться в некотором объективном соответствии с оригиналом;
· заменять его в определенных отношениях;
· быть способной давать в процессе изучения новую информацию о нем.
При этом сама модель может выступать как в вещественном (материальный вид модели), так и в знаковом (идеальном) виде.
Структура процесса моделирования включает следующие составляющие (этапы): постановку задачи, выбор (создание) модели, ее исследование, перенос знания о модели на оригинал.
Этот метод часто используют в сочетании с другими, в частности, с экспериментом. В связи с развитием электроники, например, получил распространение модельно-кибернетический эксперимент, когда вместо реального объекта используется алгоритм его функционирования, который и выступает в качестве объекта экспериментирования и получения новой информации об оригинале.
До сих пор мы рассматривали методы познания, связанные с выявлением и непосредственным исследованием самого эмпирического объекта. Но на опытной стадии изучения имеют место процессы обобщения и систематизации полученных знаний. К методам такого рода обработки эмпирического материала относится, в частности, классификация.
|
|
|
Научная классификация – метод распределения (объединения) объектов по классам (группам, кластерам) на основе существенных признаков. Этот прием организации знания способствует решению целого ряда познавательных задач:
· свести многообразие к сравнительно небольшому числу образований;
· выявить исходные единицы анализа и разработать систему соответствующих понятий и символов;
· обнаружить регулярность (повторяемость, эмпирическую закономерность);
· подвести итоги предшествующих исследований;
· предсказать существование ранее неизвестных объектов и свойств;
· вскрыть новые связи и зависимости между уже известными объектами.
Для успешного выполнения перечисленных выше функций, классификация должна выполнять три правила:
1) во всей классификации использовать только одно основание;
2) объем ее членов (классов) в сумме равен общему объему классификации;
3) члены классификации взаимно исключают друг друга.
Правильно выстроенной считается в науке та классификация, которая:
· объединяет в один класс объекты с максимально сходными существенными признаками;
· является устойчивой и гибкой для своего сохранения в условиях появления новых объектов исследования;
· удобна в обращении и обеспечивает сравнительно легкий поиск нужных объектов или информации о них.
Обычно классификации предстают в виде текстов на естественном языке, различных таблиц или схем.
Приступая к изучению методов теоретического познания, вспомним, что деление на эмпирический и теоретический уровни является относительным ввиду теснейшей связи между ними, обусловливающей, в частности, использование в обоих случаях одних и тех же методов: индукции, моделирования, классификации, анализа и синтеза, аналогии и др.
Одним из приемов научного исследования, применяемых на его эмпирической и теоретической стадиях, является аналогия. Под ней понимается тип умозаключения, в ходе которого на основе сходства объектов по одним свойствам делается вывод об их сходстве по другим свойствам. Уже из определения видно, что такое заключение носит не точный, а вероятностный характер. Вместе с тем, степень достоверности его можно значительно повысить, если использовать в качестве основания бóльшее количество существенных признаков. Именно на аналогии базируется метод моделирования.
|
|
|
В научном познании различают качественную и количественную, структурную и функциональную, позитивную (основанную на сходстве признаков), негативную (основанную на отличии свойств) разновидности аналогии, аналогии свойств и аналогии отношений и др.
К вышеупомянутой группе методов эмпирического и теоретического познания относится анализ, который обычно рассматривается в паре с синтезом. Анализ – мысленное или практическое разложение объекта познания на составляющие для изучения их по отдельности (анализ крови, анализ проблемы). Как правило, такая процедура используется в исследовании как промежуточное звено получения данных для составления общей картины. И анализ часто завершается синтезом – мысленным (практическим) соединением частей в целое для изучения их взаимодействия.
Отметим для себя, во-первых, их взаимодополняемость, а, во-вторых, связь аналитико-синтетической познавательной деятельности со строением и закономерностями самой изучаемой реальности.
Средством перехода от изучения фактов к их теоретическому обобщению выступает индукция – метод рассуждения от частного (единичного) к общему, в основе которого лежит повторяемость свойств объектов некоторого класса.
Ученым, способствовавшим внедрению индуктивного метода в науку, стал основоположник эмпиризма Нового времени Ф. Бэкон (1561–1626), который не только обосновал необходимость ее использования в познании мира, но и разработал теорию индукции.
Выступая как фундаментальная логическая операция, используемая практически в любой мыслительной деятельности, индукция получила широкое применение в науках, главное содержание которых составляют обобщения эмпирических данных, – в биологии, медицине, истории, этнографии.
|
|
|
Существуют различные виды индукции. Так, по объему выделяют полную и неполную разновидности индуктивных умозаключений. В первом случае на основе знания свойств каждого из элементов множества делается вывод о свойствах множества в целом. Такое заключение будет носить максимально достоверный характер, но новизна полученного знания
(эвристичность) будет минимальной. В науке и практике чаще используется второй вид – неполная индукция, когда на основе знания свойств части множества делается заключение о свойствах всего множества. В этом случае имеет место реальное приращение знания, но платой за него выступает возможность ошибки.
Если обобщающее заключение базируется не просто на выявленной повторяемости свойств изученного подмножества (популярная неполная индукция), но и на объяснении ее причин, которые являются общими для всего множества и выступают основанием для переноса на него знания, то мы имеем дело с более достоверной разновидностью неполной индукции – научной.
Парным для индукции приемом теоретического познания является дедукция – метод рассуждения от общего к частному, логический вывод частных положений из более общих, активно используемый в логико-математических науках (потому и называемых – дедуктивными). В отличие от вероятностных индуктивных дедуктивные умозаключения носят достоверный характер, если верны исходные общие положения и не нарушены правила вывода.
Одной из важнейших и наиболее распространенных процедур уже собственно теоретического познания выступает абстрагирование – мысленное выделение одной или нескольких интересующих исследователя сторон изучаемого объекта и отвлечение от остальных. В ходе последовательно осуществляющихся операций выделения важных для познания свойств и мысленной замены реального объекта на его фактически упрощенную модель (абстракцию) осуществляется переход к познанию глубинных, сущностных характеристик объекта.
Частным (предельным) случаем абстрагирования выступает идеализация, когда мысленно конструируются объекты (понятия об объектах), не существующие в действительности («идеальный маятник», «абсолютно черное тело»), но для которых в ней существуют прообразы. В теме 4 мы затрагивали этот вопрос в связи с описанием структуры теории, поэтому не будем повторяться.
|
|
|
В современном теоретическом познании широко используется формализация – метод отображения объекта в знаковом виде какого-либо искусственного языка (математики, химии, логики), который позволяет, манипулируя знаками, получать информацию о реальных объектах.
Операция формализации переводит содержательные высказывания об изучаемом объекте на специальный язык, непременным условием для построения которого является использование аксиоматического метода. Суть последнего в выведении с помощью дедукции всех утверждений теории из небольшого числа принимаемых без доказательства исходных положений (аксиом).
Полная формализация теории достигается лишь при условии отвлечения от содержательного смысла самих исходных понятий и аксиом и полного перечисления правил логического вывода из них.
Введение символики дает возможность обеспечить краткость и четкость фиксации знания, избежать многозначности терминов, исследовать (особенно, с внедрением ЭВМ и компьютеров) весь спектр возможностей определенной области проблем.
В современной науке, как в ее социогуманитарных, так и в естественнонаучных и технических отраслях, широко используются исторический и логический методы исследования. Суть первого заключается в исследовании возникновения и развития объектов в хронологической последовательности, в результате чего ученый получает дополнительные сведения об их специфических особенностях в динамике и единстве случайных и необходимых событий.
Логический метод,напротив, сосредоточивает внимание на выявлении необходимых, повторяющихся (закономерных) связей в ходе изменения изучаемого объекта, отвлекаясь от случайных, несущественных, не обусловленных внутренней логикой его развития особенностей.
Определим еще одно часто используемое в описании научных операций понятие – доказательство. В современной эпистемологии (теории научного познания) оно используется в двух основных значениях:
· в широком – как любая процедура установления (обоснования) истинности какого-либо суждения при помощи логических рассуждений или опытных (эмпирических) действий;
· в узком смысле – как цепочка правильных умозаключений, ведущих от истинных посылок (исходных суждений) к доказываемым выводам. При этом истинность исходных посылок не обосновывается в самом доказательстве, а каким-либо образом устанавливается ранее.
|
|
|
Большую роль в современной науке играют общенаучные методологические подходы – системный, структурный, функциональный, информационный и др., с одной стороны задающие направленность научного исследования через фиксацию интересующего исследователя аспекта, с другой – жестко не ограничивая спектр конкретных познавательных средств.
Особенность этих подходов связана с соответствующей общенаучной категорией (система, структура, функция, информация…), дающей вполне определенное представление о том, какая именно сторона объекта находится в фокусе познавательного интереса ученого.
Структурный подход ориентирует на изучение внутреннего строения объекта, выявление устойчивых связей между его составляющими.
Функциональный фиксирует внимание на особенностях деятельности как объекта в целом, так и его частей. При этом исследователь абстрагируется от содержания (структуры).
Системный подход в познании включает в себя два аспекта. Во-первых, он рассматривает изучаемый объект как совокупность элементов и структуры, т. е. как организованное целое. Во-вторых, в такого рода исследованиях, как правило, привлекается комплекс наук, что дает возможность осуществить целостное многостороннее изучение объекта путем создания его интегративной модели. Теоретической основой системного подхода выступает Общая теория систем, создателем которой считается Л. фон Берталанфи (1901–1972).
Информационный подход ориентирует ученого на выделение и изучение любого объекта как участника процесса выработки и передачи информации.
Его исходным принципом выступает признание в основе всех существующих в природе и обществе процессов и взаимосвязей информации, являющейся носителем их смысла (содержания).
В рамках такой познавательной установки первоочередными представляются задачи определения:
· потоков информации,
· их объемов,
· способов кодирования,
· алгоритмов переработки.
Информационный подход не принимает во внимание внутреннее строение систем, если они одинаковым образом перерабатывают информацию и оказываются эквивалентными в информационном смысле.
Вопросы для самопроверки
1. Почему Ф. Бэкон сравнивал метод со светильником? Какие требования предъявляются к методу в современной науке?
2. Перечислите основные методы эмпирического исследования и покажите возможность их применения в Вашей области знаний.
3. Сравните абстрагирование и идеализацию как методы теоретического познания. Приведите примеры их использования в близкой Вам сфере науки.
4. В чем состоит гносеологическая сущность моделирования и в каких формах оно применяется в современной науке?
5. Что такое общенаучные методологические подходы? Какие из них Вы знаете и применяете в своих исследованиях и почему?
Тема 6. Проблемы научно-технического творчества
Подавляющая часть научных открытий и технических изобретений, без которых немыслима жизнь современного человека, была совершена в предшествующем столетии. Победоносное шествие научно-технического прогресса имеет в своей основе утверждение сначала в западной культуре, а затем, по мере ее экспансии, и в других частях света творчески-преобразовательного отношения к миру. И хотя острота вставших перед человечеством в этот же период глобальных проблем вызывает сомнение в правильности данной установки, тем не менее, она продолжает доминировать в массовом сознании.
Творчество, его сущность, механизмы, условия и способы овладения, является одной из наиболее загадочных и, в то же время, актуальных проблем, привлекающей внимание психологов, педагогов, социологов, теоретиков науки и искусства и, конечно же, философов.
Особенно остро вопрос изучения творчества встал в прошедшем веке, когда человечество осознало, что абсолютно бóльшая его часть может комфортно существовать за счет использования в различных сферах жизни превращенных в готовые схемы, алгоритмы, технологии и т. п. продуктов творческой деятельности сотен и тысяч людей. Это породило двойственную реакцию: с одной стороны, паразитические настроения большинства потребителей, с другой – осознание ценности творческой деятельности и желание теоретически и практически овладеть ею.
В результате возникла эвристика – наука, изучающая сущность и механизмы творчества, а также методы по обучению творческой деятельности.
В очень кратком историческом экскурсе проследим важнейшие вехи в возникновении и развитии современных воззрений на творчество, а также отметим роль мыслителей, сыгравших наиболее значимую роль в этом процессе.
В рамках истории становления и развертывания проблемы творчества можно, с определенной долей условности, выделить две линии. Первая берет начало от Платона (428–348), который, пытаясь дать ответ на философский вопрос «Как вообще возможно творчество?», считал последнее «божественной способностью, родственной особому роду безумия». Ее продолжили средневековые мыслители, рассматривавшие творчество как проявление божественного в человеке, а также некоторые деятели эпохи Просвещения, трактовавшие его как отличительный признак гения, доступный лишь пророкам, художникам и философам. Интересно, что схожие взгляды выражали, но уже с принципиально иных мировоззренческих позиций, представители иррационализма XIX в. – А. Шопенгауэр (1788–1855) и Ф. Ницше (1844–1900). Общим для перечисленных авторов было признание неповторимости, непознаваемости творчества.
Иная традиция в изучении творчества также берет свое начало в Античности. Архимеду мы обязаны уже самим названием науки о творчестве. Ведь именно ему приписывают восклицание «Эврика (нашел)!», произнесенное великим ученым древности после нахождения им способа определения объема тела сложной конфигурации по объему вытесненной им воды.
Воспроизводя историю эвристики, нельзя обойти вниманием великого ученого и философа Нового времени Р. Декарта (1596–1650). Он не только создал новую отрасль математики – аналитическую геометрию, совместив методы алгебры и геометрии, но и сформулировал универсальный метод решения задач путем сведения любой из них к математической, последней – к алгебраической, а той, в свою очередь, – к решению единственного уравнения. Этот алгоритм доказал свою эффективность и широко используется до настоящего времени.
Французский математик, физик и философ А. Пуанкаре пытался выяснить психологический механизм творчества на материале деятельности математика и отводил в последней большую роль внезапному прозрению, которому предшествует не осознаваемая, но находящаяся в тесной связи с сознательной интеллектуальная деятельность.
Наконец, заслуживает упоминания и наш соотечественник П. К. Энгельмейер (1855–1941), сформулировавший в труде «Теория творчества» общие принципы эврологии. Подчеркивая единство эвристического (творческого, нелогического) и логического начал в мышлении, он соответственно рассматривал и творческую деятельность. Делая акцент на научно-техническом творчестве, Энгельмейер выделял в нем 3 взаимосвязанных этапа:
· замысел – интуитивное ощущение идеи и внезапное (как вспышка) ее прояснение, в результате чего рождается гипотеза будущего изобретения или открытия;
· логическая операция разработки схемы будущей конструкции;
· передача готового проекта исполнителю.
Подводя итог исторической справке, отметим, что второй из подходов к творчеству не ограничивался констатацией его уникальности, а пытался выявить конкретные механизмы его функционирования. Другой напрашивающийся вывод – признание единства в научно-познавательной и технико-конструктивной деятельности репродуктивной и творчески-преобразовательной составляющих. Наше дальнейшее исследование и преследует цель не только показать специфику креативной компоненты, но и ее тесную диалектическую связь с воспроизводящей.
Творчество, под которым мы понимаем создание принципиально нового, не существовавшего ранее, связано с высшими проявлениями человеческого интеллекта. Если под последним понимать принятие нестандартных решений, то его элементы находят уже у высших животных (пример обезьян, научившихся освобождать зерна от шелухи путем погружения их в воду). Следовательно, творчество в его простейших формах – результат биологической эволюции, а применительно к человеку – продукт биосоциальной эволюции.
Заметим, что мы исходим из концепции естественного происхождения человека в результате его перехода к принципиально иному, по сравнению с животными предками, способу выживания – целенаправленному изменению окружающей среды с помощью специально изготавливаемых орудий. В этих условиях становится необходимым сохранение и развитие креативных способностей для получения, накопления, передачи из поколения в поколение новой информации, навыков и использования их в борьбе за существование. Поэтому, по нашему мнению, понять сущность творчества невозможно без рассмотрения его в связи с целесообразной деятельностью человека по познанию и преобразованию мира и самого себя.
Способность к творчеству коренится на просто в биофизической или нейрофизиологической структурах мозга, а в его особом функционировании, которое включает в себя как чисто логические, так и эвристические (не сводимые только к логике) процедуры:
· выработку чувственных образов и абстракций,
· переработку и хранение образной и знаковой информации,
· установление связи между отдельными блоками памяти,
· вызов информации из памяти, ее группировку и перегруппировку, и т. д.
В ходе взаимодействия с миром человек сталкивается, как правило, с задачами двух типов: одни решаются с помощью уже готовых приемов (алгоритмов), которые нужно просто подобрать, а другие требуют совершения новых нестандартных действий. Такие ситуации имеют место в самых разнообразных сферах практической и теоретической деятельности – науке, изобретательстве, искусстве, законотворчестве, быту и т. д., каждой из которых присущи свои особенности.
Например, в чем различие между научным и техническим творчеством? Обычный ответ звучит так: первое связано с духовной деятельностью, второе – с материальной. Однако, это очень поверхностный и не точный ответ. Куда важнее обратить внимание на то, что наука пытается в абстрактном обобщенном идеальном виде воспроизвести (отобразить) реальность, в то время как техническое творчество направлено на преобразование, улучшение мира для человека.
Но возвратимся к анализу сущности и механизмов творчества. Несмотря на то, что изучение последних только начинается, практически все исследователи отмечают большую роль в креативной деятельности следующих факторов: воображения, памяти, сообразительности, внимания, интуиции, эмоционального состояния, воли и др.
Рассмотрим некоторые из перечисленных факторов и их роль в творческой деятельности подробнее.
Под воображением понимается специфическая форма духовной деятельности человека, связанная с воспроизведением прошлого опыта (репродуктивное воображение) и конструктивно-творческим созданием нового наглядного или наглядно-понятийного образа, ситуации (продуктивное воображение).
Этот процесс может происходить произвольно и непроизвольно. Но важно помнить, что способность воображать (придумывать, фантазировать) формируется у человека с младенчества. Если учитывать, что, по данным возрастной психологии, около 80 % интеллектуальных способностей формируются у человека до 8 лет, то стимулируя с самого раннего детства развитие воображения ребенка, мы не только готовим его к успешной учебе в школе, но и закладываем фундамент творчества во всей последующей жизнедеятельности.
Гносеологическое значение воображения связано с его преобразующим отношением к действительности, перенесением подмеченного отношения, свойства из одной области в другую. В качестве примера, возьмем историю изобретения проходческого щита английским инженером М. Брюнелем (1769–1849). Во время долгого морского путешествия он от скуки наблюдал за корабельным червем, который прогрызал деревянную обшивку судна, пропуская отходы своей деятельности через себя. Этот принцип Брюнель успешно использовал для создания сборно-металлического устройства при строительстве подземного туннеля лондонского метро под Темзой в 1825 г.
Воображение, имея в своей основе единство чувственной (образной) и мыслительной (понятийной) форм мыслительной деятельности, выступает одним из эффективных способов познания и конструирования технических устройств.
Важным фактором творческой деятельности является память – одна из составляющих человеческой психики, функциями которой выступают сохранение, накопление и воспроизведение информации. Однако, ее роль в творческой деятельности двойственна. С одной стороны, закрепленный в памяти предшествующий опыт, выраженный в языке, навыках, знаниях, установках, эталонах и т. д., как бы автоматически, независимо от нашего сознания проецируется на новую ситуацию, предопределяя нашу реакцию. Это обуславливает шаблонность, инерционность мышления, препятствуя формированию нового нестандартного видения объекта. С другой стороны, обширная, разнообразная информационная база, обеспечиваемая мнемонической компонентой сознания, является предпосылкой для формирования в последнем новых связей и отношений, на базе которых и возникают инновационные идеи.
Таким образом, задача исследователя состоит в том, чтобы, сохранив позитивное воздействие памяти (объем информации), свести на нет (минимизировать) ее сковывающее творчество влияние и посмотреть на уже известное «новыми глазами».
Почти все исследователи проблемы творчества отмечают ключевую роль в последнем интуиции. Один из создателей квантовой физики, лауреат Нобелевской премии 1929 г. Луи де Бройль (1892–1987) писал о ее значении в прогрессе познания: «Человеческая наука, по существу, рациональная в своих основах и по своим методам, может осуществлять свои наиболее замечательные завоевания лишь путем опасных внезапных скачков ума, когда проявляются способности, освобожденные от тяжелых оков строгого рассуждения» (По тропам науки. М., 1962. С. 295).
Интуиция как способность постижения истины путем прямого ее усмотрения без обоснования с помощью доказательства встречается не редко не только в науке, но и в искусстве, быту…
Для интеллектуальной интуиции, позволяющей проникать в сущность вещей и процессов, характерны непосредственность (т. е. отсутствие видимой опоры на логическое доказательство), внезапность и неосознанность механизма.
С точки зрения психологии мышления, интуиция как одно из наиболее ярких проявлений эвристической деятельности включает ряд этапов:
· накопление и бессознательное распределение образов и абстракций в памяти;
· неосознанное комбинирование и переработку их в целях решения задачи;
· четкое осознание задачи;
· неожиданное, внезапное нахождение решения, удовлетворяющего заданным условиям.
Различают следующие виды интуиции: стандартизированная, когда, например, врач по знакомым внешним признакам пациента фактически неосознанно ставит диагноз, и эвристическая, связанная с формированием принципиально нового знания.
В последней можно выделить ее эйдетическую, представляющую собой единство чувственно-наглядных образов и абстракций (созданная в 1911 г. Э. Резерфордом планетарная модель строения атома), и концептуальную – исключительно абстрактную(предложенное в 1930 г. В. Паули понятие нейтрино) разновидности.
Механизм интуитивного познания часто связывают с бессознательным, важную роль которого в психической жизни человека убедительно доказал З. Фрейд (1856–1939).
Согласно исследованиям отечественного физиолога академика А. А. Ухтомского (1875–1942), в мозгу человека в результате долгой интенсивной работы над проблемой формируется доминанта (очаг возбуждения), которая заставляет мозг продолжать обработку имеющейся информации даже тогда, когда внимание переключается на другие объекты.
Но в новых условиях работа мышления осуществляется с совершенно иными характеристиками. Если в сознательном режиме мозг способен перерабатывать 100 бит информации в секунду, то в бессознательном скорость возрастает на 7 порядков, достигая 1000000000 б/сек! При этом над ним не довлеют стереотипы, шаблоны, запреты, мешающие принципиально по-новому подходить к поиску решения, рассматривать даже те варианты, которые он ранее отмел бы как заведомо неверные. И, наконец, в распоряжении бессознательного – огромный объем информации, накопленный человеком в течение всей его жизни, только незначительную часть которого он может использовать в обычных условиях.
При любой форме интуиции происходит как бы дорисовка картины (ситуации) до целостного образа на основе принципов гармонии, совершенства, красоты, завершенности. Поэтому, идеалы последних (гармонии…) могут служить фактором, оказывающим решающее воздействие на выбор из многих вариантов в пользу более совершенного.
Но, продолжая эту мысль, можно сделать и более широкие обобщения, касающиеся не только художественных, но и этических, практических и других факторов. Если в основе интуиции лежит отказ от шаблонности, стандартности, стереотипности мышления, то будущие ученые, философы, деятели искусства и т. п. в целях профессиональной успешности не должны ограничиваться лишь узкими рамками специальных знаний, а должны стремиться к максимальной эрудированности в смежных и даже далеких от основной областях.
Общими условиями, способствующими проявлению интуиции в ходе научной и научно-технической деятельности выступают:
· основательная профессиональная подготовка и, как следствие, глубокое знание решаемой проблемы;
· поисковая ситуация (состояние проблемы);
· напряженные усилия по ее решению (поисковая доминанта);
· наличие подсказки (внешнего воздействия, стимулирующего неожиданное обнаружение решения).
Исследование возможных механизмов интуиции в ХХ в. показало связь последней с функциональной асимметрией полушарий головного мозга. Это свойство, открытое в 1869 г. французским врачом П. Брока, стало предметом пристального внимания ученых в прошлом столетии и за успехи в исследовании которого в 1981 г. американским ученым Р. У. Сперри, Д. Хьюбелу и Т. Виделу была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.Ими было доказано, что так называемому левополушарному (дискурсивному) мышлению свойственны жесткая определенность, строгость разграничений и утверждений, тенденция к упрощению и схематизации. Оно работает подобно «интеллектуальному автомату», успешно выполняя функции классификации, систематизации, обеспечения приспособления к привычным познавательным ситуациям в пределах заданного алгоритма.
|
|
|
