Методологический инструментарий современной науки

Весьма значимой областью философской рефлексии над наукой выступает методология научного познания. Методология науки представляет собой теорию научного познания, исследующую познавательные процессы, происходящие в науке, формы и методы научного познания. В этом отношении она выступает  метанаучным знанием философского характера.

Современная наука представляет собой сложное системное образование, содержательное развертывание которого происходит под влиянием многих факторов, в том числе и в силу действия самых различных методов, в совокупности образующих методологический инструментарий  науки. Многоуровневая концепция методологического знания позволяет выделить среди них основные группы с учетом степени общности  и широты применения входящих в них отдельных методов. К ним относятся:

1) философские методы, задающие самые общие регулятивы исследования (диалектический, метафизический, аналитический, феноменологический, герменевтический и многие другие);

2) общенаучные подходы и методы научного познания, использование которых характерно для целого ряда отраслей научного знания (аксиоматический, гипотетико-дедуктивный методы, эксперимент, описание и т.д.);

3) частнонаучные методы, применение которых не выходит за рамки отдельных научных дисциплин (количественный анализ в химии, спектральный анализ в физике и т.д).    

Научный метод – это система регулятивных принципов и приемов, с помощью которых достигается объективное познание действительности, генерируется новое знание. Методы в науке складываются в результате рефлексии над уже полученными теоретическими результатами в освоении определенной предметной области исследования. Каждая научная дисциплина вырабатывает свои специфические приемы и методы исследования, во многом обусловленные особенностями осваиваемых объектов, их характеристик и связей (частнонаучные методы). Вместе с тем в исследовательской практике имеют место эмпирические и теоретические  методы, к использованию которых прибегают в разных отраслях научного исследования.
В процессе генезиса математизированного экспериментального естествознания в XVII- XVIII вв. произошло становление основополагающих методов эмпирического и теоретического исследования.

Сообразно специфике исследовательских процедур применяемых для решения научных задач различного характера общенаучные методы можно разделить на два класса: методы эмпирического исследования и методы теоретического исследования. Кроме них в научном поиске немаловажную роль играют общелогические методы познания, представляющие собой процедурную аппроксимацию общелогических приемов к решению научных задач как эмпирического, так и теоретического характера. К общелогическим методам научного исследования относятся процедуры абстрагирования, обобщения, анализа и синтеза, индукции и дедукции, аналогии и моделирования. Вышеназванные приемы играют важную роль в развертывании научного исследования, но все же специфика методологического инструментария науки в первую очередь обнаруживается  при обращении в методам эмпирического и теоретического уровней научного познания.

Основными методами эмпирического уровня являются  наблюдение, измерение, эксперимент и описание.
Наблюдение представляет собой систематическое и целенаправленное восприятие явлений действительности, в результате которого достигается знание о внешних свойствах, связях и отношениях исследуемой реальности. Наблюдение всегда носит не созерцательный, а активный деятельный характер. Осуществление развитых форм наблюдения, носящего опосредованный характер, предполагает использование особых средств, и в первую очередь приборов, разработка и воплощение которых также не обходится без привлечения теоретических представлений науки. Средства и инструменты наблюдения, применяемые в современной исследовательской практике, демонстрируют огромные возможности науки в расширении области объектов, доступных эмпирическому познанию.

Наиболее сложным и эффективным методом эмпирического исследования является эксперимент, суть которого сводится к изучению объекта в искусственно созданных для этого условиях. Обращение к такого рода условиям помогает преодолеть ограниченность различного рода наблюдений и определяет основные достоинства эксперимента. К их числу можно отнести:

1) воспроизводимость корректно поставленного эксперимента, позволяющую восполнить пробелы в получении информации об изучаемом объекте;

2) нарастающую по сравнению с наблюдением избирательность и активность субъекта в исследовании;

3) возможность использования в экспериментальных установках разнообразных факторов, способствующих проявлению глубинных внутренних свойств и характеристик изучаемых объектов;

4) применение в развитых формах экспериментальной деятельности сложных приборных комплексов, обеспечивающих выявление новых объектов исследования и т.д.

Закрепление результатов эмпирического исследования  и трансляция их в процессе научной коммуникации осуществляются с помощью метода описания. Научное описание представляет собой фиксацию разнообразных сведений, полученных в ходе сравнения, измерения, наблюдения или эксперимента с помощью искусственных языков науки.
В отличие от эмпирического теоретическое исследование, стремясь к раскрытию глубинной сущности изучаемых процессов и явлений, преследует цель не описания, а объяснения выявленных научных фактов и эмпирических закономерностей. Этому способствует обращение к разнообразным познавательным процедурам, исходное место среди которых принадлежит методу идеализации.

Идеализация – это  метод, позволяющий сконструировать особые абстрактные объекты, которыми оперирует теоретическое познание, создавая модельные представления об изучаемой предметной области (частные или фундаментальные теоретические схемы). По сути идеализация представляет собой разновидность процедуры абстрагирования, конкретизированной с учетом потребностей теоретического исследования. Полученные в ходе идеализации абстрактные объекты носят название конструктов и могут существовать только в языке научной теории, выполняя функции фиксации смыслов  соответствующих терминов теоретического языка.

В рамках теоретической схемы, собранной из идеализированных объектов, может быть реализован мысленный эксперимент, в ходе которого осуществляются такие комбинации идеальных объектов, которые в реальной действительности  не могут быть воплощены. Мысленный эксперимент позволяет ввести в контекст научной теории новые понятия, сформулировать основополагающие принципы научной концепции, осуществить содержательную интерпретацию математического аппарата научной теории.

Метод формализации, одним из несомненных достоинств использования которого является возможность ограничить влияние логики здравого смысла и сложившихся стереотипов научного исследования, облегчая, таким образом, генерацию оригинальных результатов. Более того, метод формализации помогает выработать  общий подход к исследованию целого класса объектов, несмотря на существующие различия между ними, поскольку их объединяют единые структурные характеристики.

Метод формализации открывает возможности для использования более сложных методов теоретического исследования, например метода математической гипотезы. Этот метод предполагает:

1) привлечение новых или поиск уже использовавшихся в научном познании математических моделей;

2) перенос их на новую изучаемую область действительности с необходимой последующей трансформацией для моделирования круга вновь исследуемых явлений;

3) использование правил соответствующих  математических исчислений для решения задач, имманентных  применяемым математическим моделям;

4) необходимость в последующей оценке и содержательной интерпретации полученных новых научных результатов, т.е. в поиске правил, позволяющих соотнести их с опытными данными.

Метод формализации является отправной точкой для внедрения в научное познание аксиоматического метода. Аксиоматический метод широко применятся не только в математике, где он в первую очередь обнаруживает свою продуктивность, но и в тех естественнонаучных дисциплинах, где используется метод формализации, например, в физике.

При аксиоматическом построении научного знания изначально задается набор независимых друг от друга исходных аксиом или постулатов, т.е. утверждений, доказательство истинности которых в данной системе знания не требуется и не обсуждается. Из аксиом по определенным формальным правилам строится система выводов.

Особое место в современном теоретическом исследовании принадлежит методу вычислительного эксперимента, широкое использование которого началось в последние десятилетия двадцатого века благодаря стремительному развитию информационно-компьютерной базы научного поиска. Вычислительный эксперимент - это эксперимент над математической моделью объекта на ЭВМ, сущность которого заключается в том, что по одним параметрам модели вычисляются другие ее характеристики и на этой основе делаются выводы о свойствах явлений, репрезентированных математической моделью. Основные этапы вычислительного эксперимента включают в себя:

1) построение математической модели изучаемого объекта в тех или иных условиях. Как правило, она представлена системой уравнений высокого порядка;

2) определение вычислительного алгоритма решения базовой системы уравнений;

3) построение программы реализации поставленной задачи для ЭВМ.

Решение сложных задач научного исследования предполагает   использование не только различных методов, но и стратегий научного поиска. К числу важнейших из них, выполняющих роль общенаучных методологических программ современного научного познания, относится системный подход, в основе которого лежит исследование объектов как системных образований. Одним из наиболее ярких воплощений системной методологии является системный анализ, представляющий собой особую отрасль прикладного знания, в рамках которой в отличие от других дисциплин прикладного характера практически отсутствует субстратная специфика: системный анализ применим к системам любой природы.

В последние десятилетия ХХ века происходит становление нелинейной методологии познания, связанной с разработкой междисциплинарных научных концепций – динамики неравновесных процессов и синергетики. В рамках данных концепций складываются новые ориентиры познавательной деятельности, задающие рассмотрение исследуемого объекта в качестве сложной  самоорганизующейся и тем самым исторически развивающейся системы, воспроизводящей в динамике изменений основные характеристики целого как иерархии порядков. Утверждение нелинейной методологии познания в современной науке выступает в качестве одного из проявлений процесса становления постнеклассической научной рациональности, нацеленной на освоение уникальных отрытых и саморазвивающихся систем, среди которых особое место занимают сложные природные комплексы, в качестве  одного из компонентов  включающие самого человека, с характерными для него формами познания и преобразования мира.