Первичной процедурой эмпирического исследования новой предметной области является наблюдение. Наблюдение – это восприятие с помощью органов чувств (а также приборов) исследуемых явлений в условиях, когда исследователь не вмешивается в естественное течение событий. Результатом наблюдения является чувственный образ (ощущения и восприятия). От обычного чувственного познания научное наблюдение отличается своей целенаправленностью и организованностью. Научное наблюдение обычно связано с решением определенной научной проблемы или задачи. Целенаправленность наблюдения связана с наличием предварительных идей, предположений, которые вызывают необходимость в наблюдении. Научные наблюдения должны собрать данные, которые могут стать основой для последующих разработок.
В процессе наблюдения отображаются качественные и количественные параметры изучаемых объектов, их пространственно-временные характеристики, процессы изменения (т. е. объекты со стороны их явления).
Исторически сложились следующие виды наблюдения.
1. Непосредственное наблюдение. Наблюдение идет на основе непосредственного воздействия объекта на органы чувств наблюдателя (субъект).
Непосредственное наблюдение определяется возможностями наших органов чувств. Но возможности органов чувств биологически ограничены. Биологическая ограниченность органов чувств преодолевается благодаря применению приборов. Здесь мы имеем дело с опосредованным наблюдением, которое включает в себя два варианта.
2 Опосредованное наблюдение I типа. Между объектом и органом чувств субъекта помещается прибор П1, усиливающий количественно воздействие объекта на субъект.
Примером этому варианту наблюдения может служить использование в качестве прибора лупы, оптического телескопа и микроскопа.
3. Опосредованное наблюдение II типа. Между объектом и органом чувств субъекта помещается прибор П2, качественно изменяющий не воспринимаемое действие объекта таким образом, что оно становится наблюдаемым субъектом.
Примером этого варианта может служить использование компаса, преобразующего воздействие магнитного поля земли в зрительно наблюдаемые положения стрелки магнита.
Благодаря использованию приборов расширяется диапазон воспринимаемых явлений (количественно и качественно), все явления материального мира становятся принципиально наблюдаемыми; это обстоятельство положило конец агностическим сомнениям в познаваемости мира.
Результаты наблюдений зависят от органов чувств наблюдателя, средств наблюдения (приборов) и объективных свойств наблюдаемых явлений. Поэтому при анализе результатов наблюдения нужно учитывать ряд обстоятельств:
1) что в результатах наблюдения зависят от самого объекта и что – от специфики органов чувств;
2) что зависит от специфики применяемых приборов и что – от специфики самого объекта;
3) учет того, различается ли состояние и поведение объекта при наблюдении и состояние и поведение, которое имело бы место, если бы не было процесса наблюдения.
Практика научного исследования показала, что нужно учитывать влияние приборов на получаемую информацию. Чтобы результаты наблюдений давали более объективную информацию, необходимо максимально разнообразить условия наблюдения, применять различные приборы. При этом в каждом отдельном наблюдении объект будет выглядеть по-разному, но то сходное, что есть во всех наблюдениях, можно рассматривать как объективную информацию.
Второй метод эмпирического исследования – эксперимент. Различают прямой (натурный) и модельный эксперименты. В отличие от наблюдения в ходе прямого (натурного) эксперимента субъект активно воздействует на объект исследования посредством других материальных объектов – экспериментальных установок ЭУ (инструментов, аппаратов и т. д.). Реакция изучаемого объекта на эти воздействия фиксируется приборами, которыми обычно оснащены экспериментальные установки. Отсюда видно, что между экспериментом и наблюдением есть тесная связь.
В ходе эксперимента обычно производится изолирование объекта от влияния побочных, несущественных связей, осуществляется воздействие экспериментальных средств на объект, устанавливается зависимость между существенными свойствами изучаемых объектов, фиксируются данные.
Модельный эксперимент все более широко применяется начиная с середины XIX в. Необходимость использования модельного эксперимента объясняется тем, что у объекта познания есть такие особенности, которые делают затруднительными или невозможными прямые эксперименты. Так, например, объект может быть удален в пространстве или во времени, иметь очень большие или малые размеры, прямой эксперимент может быть экономически нерентабелен и т. д. Во всех подобных случаях для получения исходной научной информации целесообразно обращаться к эксперименту на моделях.
В модельном эксперименте кроме тех действий, операций, которые характерны для натурного эксперимента, добавляется операция построения модели и перехода от модели к объекту (оригиналу).
В модельном эксперименте исследуется не объект («оригинал»), а модель; оригинал непосредственно в самом эксперименте не участвует. Некоторый объект становится моделью, если он удовлетворяет следующим признакам:
1) между моделью и оригиналом имеется отношение сходства (условие аналогии);
2) модель является заместителем изучаемого объекта (условие репрезентации);
3) изучение модели позволяет получить информацию об оригинале (условие экстраполяции).
Модель должна быть не только сходна с оригиналом, но и должна отличаться от него. Именно отличие и дает возможность «обойти» препятствия, имеющиеся при изучении оригинала.
Объективные основания модельного эксперимента заключаются в существовании общих закономерностей организации и функционирования различных явлений.
Непосредственная цель и результат научного наблюдения и различных форм экспериментирования – получение и накопление фактов. Научный факт – первая, исходная форма эмпирического знания. Факт науки – достоверное знание, отображающее объективно существующие свойства явлений, результат описания и обобщения эмпирических данных.
На следующем этапе эмпирического исследования осуществляется сравнение вновь полученных фактов между собой и с ранее зафиксированными. В результате такого сравнения могут быть обнаружены зависимости фактов – эмпирические законы.
Высшей формой эмпирического знания (об изучаемой предметной области) является феноменологическая конструкция, представляющая собой дедуктивную систему, построенную на основе эмпирических законов, из которых дедуктивно выведены следствия.
Дальше – задача объяснения полученного эмпирического знания. Когда это не удается с использованием уже имеющегося теоретического знания, нужно выходить за рамки старых теорий. Исследование переходит на умозрительную стадию.
Умозрительное исследование начинается с «идеализации» имеющегося знания. Обычно здесь применяется следующая процедура. У некоторого эмпирического понятия есть признаки, имеющие количественные характеристики. Один (или несколько) признак устремляется к нулю, другие при этом принимают некоторые предельные значения. Например, в эмпирическом понятии твердого тела имеются признаки: масса, объем, способность к определенным деформациям. Устремляем объем к нулю, в результате получаем идеализированный объект («идеал») – «материальная точка». Естественно, что реальный объект не является материальной точкой; материальных объектов без объема не существует (а «материальная точка» имеет нулевой объем).
Возникает вопрос: что дает создание идеализированных объектов? Дело в том, что объяснение эмпирических данных, эмпирических законов предполагает переход с уровня явления на уровень сущности; от наблюдаемого явления нужно перейти к их внутренним, сущностным характеристикам. С помощью идеализированных объектов исследователь стремится устранить факторы, мешающие проникновению в сущность. Он мысленно идет по линии отделения сущности от явлений. Ограничив в идеализированном
