Главной опорой науки являются её основные элементы:

- Твердо установленные факты;

- закономерности, обобщающие группы фактов;

- теории, представляющие собой системы закономерностей, в совокупности описывающий некий фрагмент реальности;

- научные картины мира, рисующие обобщенные образы реальности, в которых сведены в некое системное единство все согласующиеся теории.

Способы научного познания.

В этих элементах очевидна их иерархия, с какого уровня начинается познание и по каким ступеням оно происходит. Движении от одной ступени познания к другой осуществляется двумя способами познания – эмпирическим (опытным) и теоретическим. Эмпирический уровень познания опирается на непосредственное исследование реальных, чувственно воспринимаемых объектов. Теоретический уровень означает выявление существенных связей и закономерностей изучаемого объекта. Это более высокая, рациональная или логическая ступень научного познания. Эмпирический и теоретический уровни отличаются средствами и методами исследования.

Средства эмпирического познания обязательно включают в себя приборы, установки и другое оборудование для непосредственного практического взаимодействия исследователя с изучаемым объектом. Так же в эмпирическом исследовании применяются необходимые понятийные средства. Они представляют собой особые абстракции, называемые эмпирическими объектами, которые выделяют из реальных объектов некоторый конечный набор признаков и свойств. Реальные объекты обладают бесконечно большим числом признаков и свойств и являются неисчерпаемыми в своих связях и отношениях. Основными методами эмпирического познания являются наблюдение, эксперимент, измерение.

Наблюдение есть чувственное отражение предметов и явлений внешнего мира. Это первоначальный источник информации об объектах окружающей действительности. Научное наблюдение (в отличие от обыденного) характеризуется целенаправленностью и проводится для решения уже поставленной задачи, т.е. существенно зависит от теории. Такие наблюдения всегда сопровождаются описанием объекта познания и образуют эмпирическую основу научной информации. Наблюдения могут быть непосредственными, опосредованными и косвенными. В первом случае какие-то свойства или стороны объекта исследования воспринимаются органами чувств человека. В пример можно взять изучение численности популяций птиц. Чаще наблюдение бывает опосредованным, выполняемым с помощью технических средств. Например, микроскопов или телескопов. В современной физике часто используется косвенные наблюдения, при которых наблюдаются не сами объекты, а результаты их воздействия на др. объекты.

Эксперимент предполагает целенаправленное и контролируемое воздействие исследователя на изучаемый объект. Важно заметить, что эксперимент включает в себя наблюдение и измерение, однако имеет ряд важных особенностей. Прежде всего, он дает возможность устранить или снизить воздействие посторонних факторов, т.е. изучать объект в «очищенном» виде. Кроме того, объект может быть поставлен в новые, искусственные условия и проявить там отсутствующие ранее свойства. Наконец, важнейшим достоинством эксперимента является его воспроизводимость. Многократные повторения измерений в специально созданных условиях позволяют повысить точность и достоверность их результатов.

Измерением называется нахождение количественного значения какой-либо величины, отражающей одно из свойств объекта исследования. Измерение не является особым эмпирическим методом, это дополнение к наблюдению или эксперименту.Для того чтобы данные наблюдений или экспериментов получили статус эмпирических зависимостей, необходимо исключить из них субъективные элементы: ошибки приборов и наблюдателя, случайные помехи и др. Получение достоверного знания требует не только обработки данных измерений, но и сравнения множества наблюдений или экспериментов.

Средствами теоретического познания являются идеализированные или абстрактные объекты, отличающиеся от эмпирических объектов. Теоретические понятия представляющие собой идеализированные или абстрактные объекты, отличаются от эмпирических объектов. Теоретические понятия, представляющие собой логическую реконструкцию действительности, наделены не только признаками, содержащимися в реальных объектах, но и, которые такими, которые отсутствуют у любого другого реального объекта.

Основными методами теоретического познания являются абстрагирование, идеализация, формализация, индукция и дедукция, а также аксиоматический и системный методы.

Абстрагирование – это мысленное отвлечение от второстепенных сторон объекта с одновременным выделением его существенных сторон или признаков. Абстрагирование позволяет объединить различные объекты в одну группу на базе каких-то общих признаков (абстракция отождествления). Например, сосны и розы относятся к растениям. Выделение некоторых свойств, связанных с предметами материального мира, дает возможность рассматривать их как самостоятельные сущности (изолирующая абстракция). Например, «зимостойкость» или «твердость». Невозможно познать реальный объект во всем его многообразии, оставаясь на этапе чувственного познания. Возникла потребность в теоретическом осмыслении объекта (конкретного). Этот переход называют восхождением от чувственно-конкретного к абстрактному. Научная абстракция представляет собой лишь средство для более глубокого познания конкретного. Следующее знание о конкретном будет более глубоким и качественно иным, его называют логически-конкретным. Поэтому дальнейшее движение познания есть восхождения от абстрактного к конкретному. Это восхождение характеризует общее направление научного познания, имеющего целью переход от менее содержательного знания к более содержательному.

Идеализация представляет собой частный случай абстрагирования – мысленное внесение изменений в изучаемый объект в соответствии с целями исследования. При идеализации могут быть исключены из рассмотрения некоторые признаки. Например, материальная точка – тело, лишенное размеров. Такая абстракция применяется к самым различным объектам: молекулам, падающим телам или планетам, движущимся вокруг Солнца.

Наоборот, идеализированный объект может быть наделен свойствами, отсутствующими в реальности. Идеализированный объект может обладать определенной наглядностью, необходимой для реализации специфического метода познания – мысленного эксперимента. Он нужен для умозрительного рассмотрения поведения идеализированного объекта, поставленного в определенные условия. В известной мере такой эксперимент всегда предшествует реальному на этапе планирования.

Термин «формализация » означает применение специальной символики, которая позволяет заменить реальный объект множеством знаков или символов. Построение формальной системы состоит из трех этапов:

- задание алфавита, т.е. набора знаков;

- задание правил построения «слов» или «формул» из исходных знаков;

- задание правил перехода от одних «слов» или «формул» к другим «словам» или «формулам» (правил вывода).