Справочное пособие для учителя начальных классов «Структура и методы научного познания»

Уровни научного познания
Эмпирический уровень

Уровни научного познания. Научное познание есть процесс, т.е. развивающаяся система знания, которая включает в себя два основных уровня – эмпирический и теоретический.

На эмпирическом уровне преобладает живое созерцание (чувственное познание), рациональный момент и его формы (суждения, понятия и др.) здесь присутствуют, но имеют подчинённое значение. Эмпирическое, опытное исследование направлено непосредственно (без промежуточных звеньев) на свой объект. Поэтому исследуемый объект отражается преимущественно со стороны своих внешних связей и проявлений, доступных живому созерцанию и выражающих внутренние отношения. Сбор фактов, их первичное обобщение, описание наблюдаемых и экспериментальных данных, их систематизация, классификация и иная фактофиксирующая деятельность – характерные признаки эмпирического познания. Так как оно предполагает осуществление наблюдений и экспериментов, то средства эмпирического исследования включают в себя приборы, приборные установки и т.д.

Теоретический уровень

В отличие от эмпирического познания в теоретическом исследовании отсутствует непосредственное взаимодействие с объектами. На этом уровне объект изучается опосредованно, в мысленном эксперименте, но не в реальном.

Кроме средств, связанных с организацией экспериментов, в эмпирическом исследовании применяются понятийные средства – это особый язык, который называется эмпирическим языком науки. Он имеет сложную организацию, в которой взаимодействуют эмпирические термины и термины теоретического языка. Смысл эмпирических терминов – абстракции или эмпирические объекты.

Реальные объекты в эмпирическом познании представлены в виде идеальных объектов, обладающих ограниченным набором признаков. Реальному же объекту присуще бесконечное число признаков (магнитная стрелка вблизи провода с током. Оба обладают бесконечным числом признаков: длина, толщина, вес, окраска, расстояние друг от друга, от стен помещения, от солнца, от центра галактики. Из всего набора свойств и отношений в эмпирическом термине «провод с током» при описании опыта имеют значение признаки: быть на определённом расстоянии от стрелки, быть прямолинейным, проводить электрический ток, всё остальное не имеет значения. От них мы абстрагируемся в эмпирическом описании). Язык теоретического исследования отличается от языка эмпирического описания.

В его основе выступают теоретические термины, смысл которых - теоретические идеальные объекты или особые абстракции (пример: материальная точка, абсолютно чёрное тело, идеальный газ). Ни одна теория не строится без применения таких объектов. Такие объекты в отличие от эмпирических наделены не только теми признаками, которые мы можем обнаружить в реальном взаимодействии объектов опыта, но и признаками, которых нет ни у одного реального объекта (пример: материальная точка – тело, лишённое размеров, но сосредотачивает в себе всю массу тела). Таких тел в природе нет – это результат мысленного конструирования. Это идеальный объект, носитель только сущностных связей. В реальности сущность не отделима от явления. Задача теоретического исследования – познание сущности в чистом виде.

Общелогические методы познания

Общелогические методы познания. Для того чтобы действительно знать предмет, надо охватить, изучить все его стороны, все связи и «опосредствования». Поэтому последующее изучение предмета связано с конкретизацией общего представления о нём. Эта цель достигается с помощью таких операций, как анализ и синтез.

Анализ – это расчленение целостного предмета на составляющие части (стороны, признаки, свойства или отношения) с целью их всестороннего изучения.

Синтез – это соединение ранее выделенных частей (сторон, признаков, свойств или отношений) предмета в единое целое.

Анализ и синтез являются наиболее элементарными и простыми приемами познания, которые лежат в самом фундаменте человеческого мышления. Вместе с тем они являются и наиболее универсальными приёмами, характерными для всех его уровней и форм.

Аналогия – это такой приём познания, при котором на основе сходства объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других признаках. Так, при изучении природы света были установлены такие явления, как дифракция и интерференция. Эти же свойства ранее были обнаружены у звука и вытекали из его волновой природы. На основе этого сходства X. Гюйгенс заключил, что и свет имеет волновую природу. Подобным же образом Луи де Бройль, предположив определённое сходство между частицами вещества и полем, пришёл к заключению о волновой природе частиц вещества.

Как уже отмечалось выше, общелогические действия применяются и на эмпирическом, и на теоретическом уровнях познания, но они преломляются через систему специфических для каждого уровня приёмов и методов.

Элементы и методы эмпирического познания

Важнейшим элементом опытного познания является факт (от лат. jactum – сделанное, свершившееся). Основные значения понятия факт следующие: первое – некоторый фрагмент реальности («факты действительности» и «факты сознания»); второе – научный факт: а) достоверное знание о каком-либо явлении; б) некое суждение, фиксирующее эмпирическое знание, полученное в ходе наблюдения и эксперимента. Любое научное исследование начинается со сбора, систематизации и обобщения фактов, однако эмпирический опыт никогда – тем более в современной науке – не бывает слепым: он планируется, конструируется теорией, а факты всегда или иначе теоретически нагружены. Поэтому исходный пункт, начало науки – это, строго говоря, не сами по себе голые факты (даже в их совокупности), а теоретические схемы, «концептуальные каркасы действительности».

Как уже отмечалось раньше, основными методами эмпирического познания являются наблюдение и эксперимент.

Научное наблюдение  – это исследовательская ситуация целенаправленного восприятия процессов и явлений, предметов окружающего мира, а также внутренних психических явлений. Наблюдение – процесс организованный, планируемый, предполагающий инициативу и активность исследователя. Характеризуется целенаправленностью, инициативностью, концептуальной и инструментальной организованностью. Наблюдение имеет следующую структуру: объект наблюдения, субъект исследования, условия и обстоятельства наблюдения (время, место, теоретический контекст, технологические средства).

Эксперимент – это исследовательская ситуация изучения явления в специально создаваемых, контролируемых условиях, позволяющих активно управлять ходом данного процесса, т.е. вмешиваться в него, видоизменять в соответствии с исследовательскими задачами, а также воспроизводить данное явление при воспроизведении данных условий.

Особенности теоретического уровня познания

Теоретический уровень научного познания, в отличие от эмпирического, характеризуется преобладанием рационального момента – понятий, теорий, законов и других форм мышления и «мыслительных операций». Живое созерцание, чувственное познание здесь не устраняется, а становится подчинённым (но очень важным) аспектом познавательного процесса. Теоретическое познание отражает явления и процессы со стороны их универсальных внутренних связей и закономерностей, постигаемых путём рациональной обработки данных эмпирического знания. Эта обработка осуществляется с помощью систем абстракций «высшего порядка» – таких как понятия, суждения, умозаключения, проблемы, гипотезы, теории.

Системы абстракций «высшего порядка»

Понятие – форма мышления, отражающая общие закономерные связи, существенные признаки явлений некого множества, которые закрепляются в их определениях (дефинициях).

Суждение – форма мышления, отражающая свойства, связи и отношения отдельных вещей, явлений, процессов действительности.

Умозаключение – форма мышления, посредством которой из ранее установленного знания (обычно из одного или нескольких суждений, называемых посылками) выводится новое знание (также обычно в виде суждения, называемого следствием или заключением).

Проблема – форма теоретического знания, содержанием которой является то, что ещё не познано человеком, но что нужно познать. Иначе говоря, это знание о незнании, вопрос, возникший в ходе познания и требующий ответа.

Гипотеза – форма теоретического знания, содержащая предположение, сформулированное на основе ряда фактов, истинное значение которого неопределённо и нуждается в доказательстве. Гипотетическое знание носит вероятный, а не достоверный характер и требует проверки, обоснования.

Теория – это наиболее развитая форма научного знания, дающая целостное отображение закономерных связей определённой области действительности. В начале века А. Эйнштейн сформулировал основные критерии научной теории: непротиворечивость данным опыта, проверяемость на имеющемся опытном материале, «логическая простота» предпосылок (основных понятий и отношений между ними), содержание в ней наиболее определённых утверждений, красота, изящество, гармоничность, многообразие предметов, которые она связывает в систему определённых абстракций, широкая область применения и указание пути создания новой, более общей теории.

Важнейшие методы построения научной теории

Аксиоматический метод – способ построения научной теории, при котором в её основу кладутся некоторые исходные положения – аксиомы (постулаты), из которых все остальные утверждения этой теории выводятся чисто логическим путём, посредством доказательства. Для вывода теорем из аксиом (и вообще одних формул из других) формулируются специальные правила вывода. Следовательно, доказательство в аксиоматическом методе – это некоторая последовательность формул, каждая из которых есть либо аксиома, либо получается из предыдущих формул по какому-либо правилу вывода.

Гипотетико-дедуктивный метод – метод научного познания, сущность которого заключается в создании системы дедуктивно-связанных между собой гипотез, из которых, в конечном счете, выводятся утверждения об эмпирических фактах. Тем самым этот метод основан на выведении (дедукции) заключений из гипотез и других посылок, истинностное значение которых неизвестно. А это значит, что заключение, полученное на основе данного метода, неизбежно будет иметь вероятностный характер.

Важнейшие методы построения научной теории

Восхождение от абстрактного к конкретному – метод теоретического исследования и изложения, состоящий в движении научной мысли от исходной абстракции («начало» – одностороннее, неполное знание) через последовательные этапы углубления и расширения познания к результату – целостному воспроизведению в теории исследуемого предмета.

Метод формализации представляет собой отображение содержательного знания в знаково-символическом виде (формализованном языке). Последний создаётся для точного выражения мыслей с целью исключения возможности для неоднозначного понимания. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами), что связано с построением искусственных языков (язык математики, логики, химии и т.п.). Именно использование специальной символики позволяет устранить многозначность слов обычного, естественного языка. В формализованных рассуждениях каждый символ строго однозначен. Формализация служит основой для процессов алгоритмизации и программирования вычислительных устройств, а тем самым и компьютеризации не только научно-технического, но и других форм знания.

Современные формы и методы на уроке
 в начальной школе

Выбор методов обучения зависит:

• От общих и конкретных целей обучения; содержания материала конкретного урока.
• От времени, отведенного на изучение того или иного материала.
• От возрастных особенностей учащихся, уровня их познавательных возможностей.
• От уровня подготовленности учащихся.
• От материальной оснащенности учебного заведения, наличия оборудования, наглядных пособий, технических средств.
• От возможностей и особенности учителя, уровня теоретической и практической подготовленности, методического мастерства, его личных качеств.

             Особенности современного урока:

• Создается доброжелательная атмосфера.
• Формируется высокий уровень мотивации.
• Придаётся большое значение способам учебной работы.
• Уделяется специальное внимание развитию у учащихся умений самостоятельной познавательной деятельности, творческого отношения к учебному процессу.

Современные формы и методы на уроке
 в начальной школе

• Игра
• Пары и группы
• Метод проектов
• Метод дискуссии
• ИКТ
• Метод незаконченного рассказа
• Методы начала урока
• Методы выяснения целей
• Методы подведения итогов
• Методы релаксации