Выделив эмпирический и теоретический уровни, мы получили лишь первичное и достаточно грубое представление об анатомии научного познания. Формирование же более точных представлений о структуре научной деятельности предполагает анализ строения каждого из уровней познания и выяснение их взаимосвязей.
Эмпирический уровень имеет достаточно сложную системную организацию, в нем можно выявить особые слои знания и соответственно порождающие эти знания познавательные процедуры. Рассмотрим вначале внутреннюю структуру эмпирического уровня. Его образуют, по меньшей мере, два подуровня: а) непосредственные наблюдения и эксперименты, результатом которых являются данные наблюдения; б) познавательные процедуры, посредством которых осуществляется переход от данных наблюдения к эмпирическим зависимостям и фактам.
Рассмотрим более подробно, что такое наблюдение и эксперимент.
1. Наблюдение – целенаправленное изучение предметов, опирающееся в основном на данные органов чувств (ощущения, восприятия, представления). В ходе наблюдения получается знание не только о внешних сторонах объекта познания, но – в качестве конечной цели – о его существенных свойствах и отношениях.
Необходимо отметить, что наблюдение – это не просто пассивное созерцание изучаемых предметов и процессов. Научное наблюдение носит деятельный характер и предполагает предварительную организацию его объектов, обеспечивающую контроль за их поведением.
Наблюдение может быть непосредственным и опосредованным различными приборами и техническими устройствами. С развитием науки наблюдение становится все более сложным и опосредованным.
Основные требования к научному наблюдению: однозначность замысла; наличие системы методов и приемов; объективность. То есть возможность контроля путем либо повторного наблюдения, либо с помощью других методов (например, эксперимента).
Обычно наблюдение включается в качестве составной части в процедуру эксперимента.
В ходе наблюдения исследователь всегда руководствуется определенной идеей, концепцией или гипотезой. Он не просто регистрирует любые факты, а сознательно отбирает те из них, которые либо подтверждают, либо опровергают его идеи. Интерпретация наблюдений также всегда осуществляется с помощью определенных теоретических положений.
2. Эксперимент – активное и целенаправленное вмешательство в протекание изучаемого процесса, соответствующее изменение объекта или его воспроизведение в специально созданных и контролируемых условиях.
Таким образом, в эксперименте объект или воспроизводится искусственно, или становится в определенным образом заданные условия, отвечающие целям исследования. В ходе эксперимента изучаемый объект изолируется от побочных влияний, затемняющих его сущность, и представляется в «чистом виде». При этом конкретные условия эксперимента не только задаются, но и контролируются, модернизируются, многократно воспроизводятся и изменяются.
Тем самым эксперимент осуществляется
- во-первых, как взаимодействие объектов, протекающее по естественным законам;
- во-вторых, как искусственное, человеком организованное действие.
Всякий научный эксперимент всегда направляется какой-либо идеей, концепцией, гипотезой. Данные эксперимента всегда так или иначе «теоретически нагружены» – от его постановки до его интерпретации.
Основные особенности эксперимента:
- более активное (чем при наблюдении) отношение к объекту, вплоть до его изменения и преобразования;
- многократная воспроизводимость изучаемого объекта по желанию исследователя;
- возможность обнаружения таких свойств явлений, которые не наблюдаются в естественных условиях;
- возможность рассмотрения явления в «чистом виде» путем изоляции его от усложняющих и маскирующих его ход обстоятельств или путем изменения, варьирования условий эксперимента;
- возможность контроля за поведением объекта исследования и проверки его результатов.
Основные стадии осуществления эксперимента: планирование и построение (его цель, тип, средства, методы проведения и т.п.), контроль, интерпретация результатов.
Структура эксперимента (то есть что и кто необходим, чтобы он состоялся): а) экспериментаторы; б) объект эксперимента (то есть явление, на которое осуществляется воздействие); в) система приборов и другое научное оборудование; г) методика проведения эксперимента; д) гипотеза (идея), которая подлежит подтверждению или опровержению.
Эксперимент имеет две взаимосвязанные функции: опытная проверка гипотез и теорий, а также формирование новых научных концепций. В зависимости от этих функций выделяют эксперименты: исследовательские (поисковые), проверочные (контрольные), воспроизводящие, изолирующие и так далее.
По характеру объектов выделяют физические, химические, биологические, социальные и другие эксперименты.
Важное значение в современной науке имеет решающий эксперимент, целью которого служит опровержение одной и подтверждение другой из двух (или нескольких) соперничающих концепций.
Скажем вкратце и о других методах эмпирического исследования.
3. Сравнение – познавательная операция, выявляющая сходство или различие объектов (либо ступеней развития одного и того же объекта), то есть их тождество и различия, но имеет смысл только в совокупности однородных объектов, образующих класс. Сравнение предметов в классе осуществляется по признакам, существенным для данного рассмотрения. При этом предметы, сравниваемые по одному признаку, могут быть несравнимы по другому.
4. Описание – познавательная операция, состоящая в фиксировании результатов опыта (наблюдения или эксперимента) с помощью определенных систем обозначения, принятых в науке (схемы, графики, рисунки, таблицы, диаграммы и т.д.).
5. Измерение – совокупность действий, выполняемых при помощи определенных средств с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерения.