Концепції сучасного природознавства - Карпов Я. С. -
1.1 Що таке природознавство. Види природничих наук, предмет та мета вивчення. Класифікація методів наукового пізнання


1.1 Що таке природознавство. Види природничих наук, предмет та мета вивчення. Класифікація методів наукового пізнання

Слово "природознавство" (рос. - "естествознание", "природоведение", від "естество" - природа) означає знання про природу, або природознавство. Слово "природоведение" походить від спільнослов'янського "веди" — наука, знання. У латинській мові поняття "природа" позначається словом "natura" ("натура"). Тому в багатьох європейських країнах наука про природу дістала назву "Naturwissenchaft". Від цієї назви походить і міжнародний термін "натурфілософія" (філософія природи).

Спочатку всі знання про природу належали до сфери інтересів фізики (або до фізіології). Невипадково Арістотель (4 ст. до н.е.) називав своїх попередників "фізиками", або "фізіологами" (давньогрецьке слово "фюзис" (фізис) дуже близьке за значенням до слов'янського слова "природа"). Саме фізика є основою всіх наук про природу.

Оскільки природа надзвичайно різноманітна щодо видів об'єктів, їхніх властивостей і форм руху, то в процесі її пізнання формувалися різні природничі науки: фізика, хімія, біологія, астрономія, географія, геологія і багато інших. Кожна з природничих наук має справу з якимись конкретними властивостями природи (матерії, що рухається в просторі й часі).

Коли вдається виявити якісь нові властивості матерії, з'являються нові природничі науки або, принаймні, нові розділи й напрямки у вже існуючих природничих науках, метою яких є подальше вивчення цих властивостей. Так сформувалася ціле сімейство природничих наук. За об'єктами дослідження їх можна поділити на дві великі групи: науки про живу та науки про неживу природу. Найважливішими природничими науками, які досліджують неживу природу, є фізика, хімія, астрономія. Пропонуємо їх короткий огляд.

Фізика вивчає найбільш загальні властивості матерії і форми ЇЇ руху (механічну, теплову, електромагнітну, атомну, ядерну) й поділяється на багато напрямків і розділів (загальна фізика, теоретична фізика, експериментальна фізика, механіка, молекулярна фізика, атомна фізика, ядерна фізика, фізика електромагнітних явищ і т.д.).

Хімія — це наука про речовини, їх склад, будову, властивості та взаємні перетворення. Вона вивчає хімічну форму руху матерії і поділяється на органічну й неорганічну хімію, фізичну та аналітичну хімію, колоїдну хімію (хімію розчинів) і т.д.

Астрономія — наука про Всесвіт. Вона вивчає рух небесних тіл, їх природу, походження й розвиток. Найважливішими розділами астрономії, які в наш час перетворилися, власне кажучи, на самостійні науки, є космологія та космогонія. Космологія — це фізичне вчення про Всесвіт як цілісність, його будову та розвиток. Космогонія вивчає питання походження й розвитку небесних тіл (планет, Сонця, зірок та ін.). Новітнім напрямком у пізнанні космосу є космонавтика.

Біологія належить до наук про живу природу. Існують різні її визначення як науки. От одне з них: "Біологія - учення про життя. Предметом біології є життя як

особлива форма руху матерії, закони розвитку живої природи...". Таке визначення біології не викликає якихось особливих суперечок, але постає ще більш складне питання: "А що таке життя?". Розмова про це ще попереду, а в даний момент зазначимо, що фізика, хімія та біологія як найважливіші частини природознавства відрізняються між собою досліджуваними формами руху матерії (фізична, хімічна, біологічна). Але такий підхід не дозволяє охопити всі природничі науки, а тим більше їхні суміжні області (фізичну хімію, фізичну біологію, хімічну фізику, біофізику, астрофізику й т.д.). Зазначимо, що біологія, безперечно, є найбільш розгалуженою наукою (зоологія, ботаніка, морфологія, цитологія, гістологія, анатомія і фізіологія, мікробіологія, вірусологія, ембріологія, екологія, генетика й т.д.). Так у процесі пізнання природи сформувалися окремі природничі науки. Етап диференціації знань, диференціації наук є необхідним етапом пізнання. Це пояснюється тим, що виникає необхідність вивчення все більшої кількості й різноманітності досліджуваних природних об'єктів, більш глибокого проникнення в їх деталі. Але Природа (Всесвіт, Життя, Розум) — це єдиний, унікальний, багатогранний, складний, саморегульований організм. Якщо природа єдина, то єдиним повинно бути й уявлення про неї з погляду природничої науки. Такою наукою і повинно стати природознавство. Отже, ми можемо тепер точніше визначити предмет та мету цієї науки. Природознавство — це наука про природу як єдину цілісність або сукупність наук про природу, які становлять єдине ціле. Слід звернути увагу на те, що природознавство — не просто сукупність наук, а узагальнена, інтегрована наука. Це означає, що в наш час на зміну диференціації знань про природу повинна прийти їх інтеграція. Необхідність інтеграції пояснюється, по-перше, об'єктивним процесом пізнання природи і, по-друге, тим, що людство пізнає закони природи не заради простої цікавості, а задля використання їх у практичній діяльності, для свого життєзабезпечення.

Роль природознавства (природничих наук) в житті людини важко переоцінити. Воно є основою життєзабезпечення — фізіологічного, технічного, енергетичного. Це теоретична основа промисловості й сільського господарства, усіх технологій, різних видів виробництва, у тому числі виробництва енергії, продуктів харчування, одягу й т.д. Природознавство — найважливіший елемент культури людства, один з найістотніших показників розвитку цивілізації.

Природознавство використовує різні прийоми й методи пізнання (дослідження): спостереження, вимірювання, експеримент, порівняння, індукцію, дедукцію, аналіз і синтез, абстракцію та узагальнення, наукову гіпотезу, моделювання, системний аналіз, уявний експеримент і т.д. Найважливішою особливістю природничих наук, на відміну від гуманітарних, є їх експериментальний характер. Тому, загалом, шлях до пізнання в природознавстві можна уявити собі так: спостереження — гіпотеза для пояснення спостереження — експеримент з метою перевірки гіпотези — розробка теорії (якщо гіпотеза підтверджується) — перевірка наслідків, що випливають із теорії. Слід звернути увагу на те, що саме теорія є основною формою знань, їх акумулятором. За словами Л. Больцмана, "немає нічого більш практичного, ніж гарна теорія". Це, природно, не заперечує ролі практики як критерію істини. Теорія та експеримент як два найважливіших методи пізнання перебувають у діалектичній єдності, порушення якої призводить до того, що теорія стає безпредметною схемою, а дослід — сліпим.

Поняття метод (від грецького слова "методос" - шлях до чого-небудь) означає сукупність прийомів та операцій, що застосовуються для практичного й теоретичного освоєння дійсності.

Метод озброює людину системою принципів, вимог, правил, керуючись якими вона може досягти поставленої мети. Володіти методом означає знати, яким чином, в якій послідовності слід виконувати ті чи інші дії для вирішення тих чи інших завдань, уміти застосовувати це знання на практиці.

Учення про метод почало розвиватися ще в лоні науки Нового часу. її представники вважали правильний метод орієнтиром у процесі досягнення надійного, істинного знання. Так, відомий філософ 17 століття Ф. Бекон порівнював метод пізнання з ліхтарем, який освітлює дорогу мандрівникові, який іде в темряві. А інший відомий учений і філософ того ж періоду Р. Декарт виклав своє розуміння методу в такий спосіб: "Метод, — писав він, — я розумію як точні й прості правила, строге дотримання яких... без зайвої витрати розумових сил, але поступово й безупинно збільшуючи знання, сприяє тому, що розум досягає істинного пізнання всього, що є доступним для нього".

Існує окрема галузь знання, що безпосередньо має справу з вивченням методів. Вона дістала назву методології. Методологія дослівно означає "вчення про методи" (тому що походить цей термін від двох грецьких слів: "методос" — метод — і "логос" — учення). Вивчаючи закономірності розвитку людської пізнавальної діяльності, методологія розробляє методи її успішної реалізації. Найважливішим завданням методології є вивчення походження, сутності, ефективності й інших характеристик методів пізнання.

Методи наукового пізнання прийнято групувати за ступенем їх спільності, тобто за широтою застосування в процесі наукового дослідження.

Загальних методів в історії пізнання відомо два: діалектичний і метафізичний. Це загальфілософські методи. Із середини 19 століття діалектичний метод почав усе більше й більше витісняти з природознавства метафізичний метод.

Другу групу методів пізнання складають загальнонаукові методи, які використовуються в найрізноманітніших галузях науки, тобто мають дуже широкий міждисциплінарний спектр застосування. Класифікація загальнонаукових методів тісно пов'язана з поняттям рівнів наукового пізнання.

Розрізняють два рівні наукового пізнання: емпіричний і теоретичний. Одні загальнонаукові методи застосовуються тільки на емпіричному рівні (спостереження, експеримент, вимірювання), інші — лише на теоретичному (ідеалізація, формалізація), а деякі (наприклад, моделювання) — як на емпіричному, так і на теоретичному рівнях.

Емпіричний рівень наукового пізнання пов'язаний із безпосереднім дослідженням об'єктів, які реально існують і які людина може сприймати за допомогою органів чуття. На цьому рівні триває процес нагромадження інформації про досліджувані об'єкти, явища шляхом проведення спостережень, виконання різноманітних вимірювань, постановки експериментів. На цьому рівні відбувається також первинна систематизація одержаних фактичних даних у вигляді таблиць, схем, графіків і т.п. Крім того, уже на другому рівні наукового пізнання завдяки узагальненню наукових фактів можна сформулювати деякі емпіричні закономірності.

Теоретичний рівень наукового дослідження пов'язаний з раціональним (логічним) ступенем пізнання. На цьому рівні можна виявити найбільш глибокі, істотні ознаки, взаємозв'язки, закономірності, властиві досліджуваним об'єктам і явищам. Теоретичний рівень — вищий ступінь наукового пізнання. Результатом теоретичного пізнання є гіпотези, теорії, закони.

Виділяючи в науковому пізнанні два вищезазначені рівні, не слід, однак, відривати їх один від одного і тим більше протиставляти їх між собою. Адже емпіричний і теоретичний рівні пізнання взаємопов'язані. Емпіричний рівень виступає як основа, фундамент теоретичного. Гіпотези й теорії формулюються в процесі теоретичного осмислення наукових фактів, статистичних даних, одержаних на емпіричному рівні. До того ж теоретичне мислення неминуче спирається на чуттєво-наочні образи (у тому числі на схеми, графіки й т.п.), з якими має справу емпіричний рівень дослідження.

У свою чергу, емпіричний рівень наукового пізнання не може існувати без досягнень теоретичного рівня. Емпіричне дослідження, як правило, спирається на певну теоретичну конструкцію, що визначає напрямок цього дослідження, обумовлює й обґрунтовує методи, які застосовуються при цьому

Третю групу методів наукового пізнання становлять методи, які використовуються для дослідження лише в якійсь конкретній науці або для вивчення якогось конкретного явища. Такі методи називаються конкретно-науковими. Кожна галузь науки (біологія, хімія, геологія й т.д.) має свої специфічні методи дослідження.

При цьому конкретно-наукові методи, як правило, містять у різних поєднаннях ті чи інші загальнонаукові методи пізнання. У конкретно-наукових методах можна зауважити присутність спостереження, вимірювання, індуктивні чи дедуктивні умовиводи й т.д. Характер їх поєднання й використання залежить від умов дослідження, природи досліджуваних об'єктів. Таким чином, конкретно-наукові методи нерозривно пов'язані із загальнонауковими і являють собою специфічне застосування загально-наукових пізнавальних прийомів для вивчення конкретної області об'єктивного світу.

Конкретно-наукові методи пов'язані також із загальним діалектичним методом, який нібито конкретизується в них. Наприклад, загальний діалектичний принцип розвитку конкретизується в біології у формі природноісторичного закону еволюції тваринних і рослинних видів, який відкрив у свій час Ч. Дарвін.

До вищесказаного слід додати, що будь-який метод, узятий окремо, ще не гарантує успіху в пізнанні тих чи інших аспектів матеріальної дійсності. Важливим є також уміння правильно застосувати науковий метод у процесі пізнання.

1.2 Загальнонаукові методи емпіричного пізнання
1.2.1 Спостереження
1.2.2 Експеримент
1.2.3 Вимірювання
1.3 Загальнонаукові методи теоретичного пізнання
1.3.1 Абстрагування. Сходження від абстрактного до конкретного
1.3.2 Ідеалізація. Уявний експеримент
1.3.3 Формалізація. Мова науки
1.3.4 Індукція та дедукція
1.4 Загальнонаукові методи, що застосовуються на емпіричному й теоретичному рівнях пізнання