Введение

Науковедение отдает должное коллективному характеру современной научной деятельности, описывая происходящее в науке как действия коллективных субъектов научного познания. Такой коллективизм, конечно, не только имеет право на существование, но и во многом способствует описанию реального лица (точнее, многоличья) современной науки, в котором все труднее разглядеть лица конкретных ученых. Тем не менее за всеми коллективными субъектами научного познания стоит в конечном счете отдельный ученый, поскольку мыслят все же не абстрактные субъекты, не наука вообще, а конкретные люди. Как выразился Ст.Тулмин, "именно физики, а не физика "объясняют" физические явления". В результате в основе любого акта научного мышления лежит индивидуальное мышление ученых, подчиненное логическим и психологическим закономерностям .

Основы научного мышления

Научное мышление принято считать творческим и наделять соответствующими атрибутами. Эта позиция, впрочем, имеет и оппонентов, стремящихся представить научную мысль как реализацию готовых алгоритмов. Однако, во-первых, наука располагает алгоритмами не на все случаи жизни, новые проблемы далеко не всегда могут быть решены по аналогии со старыми, на основе существующих алгоритмов. Во-вторых, даже те алгоритмы, которые имеются в арсенале науки, не всегда доступны каждому конкретному ученому: он может не знать об их существовании, не уметь ими пользоваться, и т.д. и в результате часто вынужден заниматься "изобретением велосипеда", что, безусловно, является творческим - но не на социальном, а на индивидуальном уровне - процессом. В-третьих, исходные элементы этого процесса - объясняемый феномен, знание, на основе которого строится объяснение, и другие - могут быть хорошо известны науке. Однако способ их соединения в конкретном акте научного мышления, как правило, уникален, и в результате эти акты обычно являются творческими. Даже осуществление формально-логической операции может носить творческий характер: "казалось бы, столь простая с формальной точки зрения операция как выведение из двух посылок некоторого заключения в содержательной науке может быть революционным делом, если не видна внутренняя связь между посылками" .

У научного мышления есть и еще одна особенность, придающая ему творческий характер. Оно, как правило, направлено на объяснение изучаемых учеными явлений, которое является одной из основных целей и главных функций научного познания. А объяснения представляют собой обобщения (именно поэтому однажды выработанные объяснительные схемы могут использоваться и впоследствии), имплицитно включающие утверждение о том, что если данная причина проявится и в будущем, то наступят и соответствующие следствия, и поэтому неизбежно - в случае своей адекватности, естественно - дают новое знание, а следовательно, являются творческими.

Таким образом, отрицать творческий характер научного мышления довольно трудно, причем не только мышления Ньютона или Эйнштейна, но и повседневного мышления рядового представителя науки, - если, конечно, он думает об изучаемых объектах, а не о чем-нибудь постороннем .

Одна из основных особенностей творческого мышления состоит в уникальной феноменологии, проистекающей из специфического восприятия мыслительного акта его субъектом. В сознании субъекта всплывает лишь результат мышления - найденное решение, сопровождающееся интуитивным ощущением его адекватности, а сам процесс остается за кадром. Поэтому научные открытия обычно совершаются в форме внезапных озарений ("инсайта") и в довольно неожиданных ситуациях: в ванной (Архимед), под яблоней (Ньютон), на подножке омнибуса (Пуанкаре), во сне (Менделеев и Кекуле) и т.д. - после "физической паузы, которая освежает интеллектуально", венчая своего рода "креативное забывание".

Тем не менее хотя сам процесс творческого мышления, протекающий за пределами сознания, рефлексии, даже специально организованной, не поддается, ученые имеют вполне адекватные представления о его психологических механизмах и умеют неплохо им управлять. По свидетельству Б.Эйдюсон, они "располагают различными методами стимуляции своего подсознания", равно как и "подкупа своего сознания", знают, что творческие решения приходят внезапно, но за этой внезапностью стоит огромная бессознательная мыслительная работа, поскольку "удачные идеи не приходят к мертвым коровам". Интересно, что чем интенсивнее мыслительный процесс, тем активнее и отдых от него, рассматривающийся учеными как единственно возможный способ "возвращения креативного здоровья". "Чем тяжелее моя работа, тем в более энергичном, "агрессивном" отдыхе я нуждаюсь", - сказал один из них, добавив, что, к ужасу своей жены, предпочитает спорт театрам и музеям. Преимущественно бессознательный характер творческого мышления, часто описываемого такими метафорами, как "игра воображения", "сны наяву" и т.д., естественно, означает, что в нем основные элементы осознанного мышления, такие, как логические понятия, играют весьма скромную роль. Действительно, нечасто увидишь во сне, даже если это сон наяву, логическое понятие или концепцию. Считается, что осознанность, связь с языком и с другими эксплицированными знаковыми системами - их обязательные атрибуты. Неосознанное, не выраженное в языке понятие - это уже не понятие. Следовательно, творческое мышление, протекающее за пределами сознания, должно оперировать не понятиями, а каким-то другим материалом. Каким же?

Ответ на этот вопрос можно найти в высказываниях ученых, обобщающих их самонаблюдения. А.Эйнштейн, например, заметил: "По-видимому, слова языка в их письменной или устной форме не играют никакой роли в механизме мышления. Психологические сущности, которые, вероятно, служат элементами мысли, - это определенные знаки и более или менее ясные зрительные образы, которые можно "произвольно" воспроизводить или комбинировать между собой... вышеуказанные элементы в моем случае имеют визуальный характер". Основной язык творческого мышления - это зрительные образы, чему история науки накопила немало свидетельств. При создании А.Эйнштейном теории относительности заметную роль сыграли образы часов и падающего лифта, в открытии Д.Кекуле формулы бензольного кольца - образ змеи, кусающей себя за хвост. И.П.Павлов опирался на образ телефонной станции как визуализированную модель нервной системы, Д.Пенто использовал образ "стиснутых корней" и т.д.

Помимо таких образов, являющихся опорой индивидуального мышления ученых, известны и надиндивидуальные, "коллективные" образы, облегчающие взаимопонимание между ними. Например, "цветность" и "аромат" кварков, "шарм" элементарных частиц и т.д. Продукт научных изысканий ученые тоже предпочитают оценивать в образной форме, говоря об "элегантных" или "красивых" решениях, а истина бывает для них не только достоверной, но и "красивой, хорошей, простой, понятной, совершенной, объединяющей, живой, необходимой, конечной, справедливой, обычной, легкой, самодостаточной или забавной" .

Если самонаблюдения людей науки свидетельствуют о том, что зрительные образы широко используются творческим мышлением и полезны для него, то психологические исследования демонстрируют, что они необходимы: мышление всегда использует зрительные образы, человек может помыслить какое-либо понятие, только визуализировав его, выразив в зрительном образе. Абстрактные понятия, такие, как, например, бесконечность и справедливость, не составляют исключения. Психологические исследования показывают, что люди могут включить их в свое мышление только посредством какого-либо зрительного образа, всегда индивидуального и не имеющего однозначной семантической связи с соответствующим понятием.

Это свойство человеческого ума М.Мамардашвили охарактеризовал как "наглядность ненаглядности": человек в силу своей природы привязан к визуальной форме мышления и поэтому вынужден визуализировать любые понятия, в том числе и абстрактные. В результате научное познание, каким бы абстрактным оно ни было, вынуждено опираться на визуализацию. "Нет сомнения в том, что исключительная познавательная мощность многих новых научных методов определяется их способностью представить изученные изменения в объекте зрительно, в виде наглядных образцов (порой даже в известном изо­бражении на экране дисплея)", - пишет С.Г.Кара-Мурза. История науки запечатлела немало ярко выраженных "визуализаторов", таких как Эйнштейн или Фарадей, причем последний, по свидетельству очевидцев, всегда опирался на зрительные образы и вообще не использовал алгебраических репрезентаций. Да и практически все выдающиеся физики отличались ярко выраженным образным мышлением. Но, пожалуй, наиболее интересна в этой связи гипотеза о том, что в физике основное условие победы одних научных парадигм над другими - создание лучших возможностей для визуализации знания, и поэтому вся история этой науки может быть представлена как история визуализации физических понятий.

Но вернемся к психологическим исследованиям, которые не только демонстрируют обязательность визуализации в процессе творческого мышления, но и высвечивают ее конкретную роль. Осознанию решения любой творческой задачи, феноменологически воспринимаемому как его нахождение, всегда предшествует его визуализация, прочерчивание глазами. В сознании испытуемых всплывают лишь те решения, которые "проиграны" зрительно.

Глазодвигательная активность человека может рассматриваться как индикатор бессознательного мышления и одновременно служит свидетельством его осуществления в зрительных образах. Ключевая роль этих образов в процессе творческого мышления неудивительна, поскольку в качестве материала творческого мышления они имеют ряд преимуществ по сравнению с понятиями. Во-первых, понятия скованы языком, ограничены логическими отношениями. Мысля в понятиях, трудно выйти за пределы общеизвестного и осуществить собственно творческий акт. Образы же свободны от ограничений логики и языка и поэтому при наполнении онтологическим содержанием позволяют получить новое знание. Во-вторых, понятия дискретны, представляют собой фрагменты реальности, отсеченные от нее своими логическими пределами. А образ непрерывен, может вбирать в себя любое онтологическое содержание и плавно перетекать в другие образы. Мышление тоже непрерывно, представляет собой единый поток мысли и требует материала, на котором эта непрерывность может быть реализована. В-третьих, понятия унифицированы и плохо приспособлены для выражения личностного знания, индивидуального опыта человека, лежащего в основе творческого мышления. Образы же позволяют запечатлеть этот опыт во всей его уникальности и включить в мыслительный процесс .

Впрочем, было бы неверным универсализировать образное мышление и противопоставлять его другим формам мыслительного процесса. В науке широко распространены и другие его формы. Например, словесный диалог ученого с самим собой, в процессе которого "Вы не произносите слов, но слышите их звучание в своем мозгу, как если бы они были сказаны". Или своеобразное внемодальное мышление, описываемое таким образом: "Вы просто знаете нечто", хотя не можете это "нечто" ни вербализовать, ни визуализировать, оно находится как бы между модальностями восприятия.

Исследования показывают, что большинство ученых использует различные формы мышления, хотя и отдают, как правило, предпочтение одной из них, связанной и с их инидивидуальными особенностями, и с характером науки, к которой они принадлежат. Так физики и особенно биологи значительно чаще прибегают к образному мышлению, чем представители гуманитарных наук. Способ визуализации также связан с характером научной дисциплины. Например, бесформенные фигуры, используемые в тесте Роршаха, обычно порождают у представителей социальных наук образы людей, у биологов - растений, а у физиков - движущихся неорганических объектов. Склонность к визуализации, похоже, передается по наследству: к ней чаще прибегают те ученые, чьи отцы, по характеру своей деятельности тоже были "визуализаторами".

В процессе творческого мышления образы и понятия не альтернативны, а предполагают друг друга. Понятие - это средство экспликации образа и наделения его общезначимым смыслом. Образ - это средство индивидуальной ассимиляции понятия, его соотнесения с личным опытом и включения в индивидуальное мышление. Если воспользоваться схемой К.Поппера, разделившего наш мир на три части - мир вещей, мир идей и мир людей (кстати, тоже образ), - можно сказать, что понятия - это отображение вещей в мире идей, а образы - это отображение понятий в мире людей. Понятие - средство гносеологизации вещи, образ - средство психологизации понятия.

И все же основной язык творческого мышления - зрительные образы, а на язык понятий оно переводит уже сказанное. В результате и основные свойства творческого мышления определяются особенностями этого языка. Закономерности творческого мышления - это закономерности развития и взаимодействия образов, а не законы логики, определяющие отношения между понятиями. Например, проанализировав мыслительный процесс Галилея, приведший его к открытию, М.Вертгеймер сделал вывод: "Конечно, Галилей использовал операции традиционной логики, такие, как индукция, умозаключение, формулировка и вывод теорем, а также наблюдение и искусное экспериментирование. Но все эти операции осуществляются на своем месте и в общем процессе. Сам же процесс является перецентрацией идей, которая проистекает из желания добиться исчерпывающего понимания. Это приводит к трансформации, в результате которой явления рассматриваются в составе новой, ясной структуры... Переход от старого видения к новому привел к фундаментальным изменениям значения понятий" . Таким образом, изменение значения понятий является следствием, отображением в логике тех изменений, которые претерпевает образ.

Структурные изменения, перецентрация образов лежат в основе не только индивидуального мышления ученых, но и коллективного мыслительного процесса, субъектом которого выступает научное сообщество. Характерно, что Т.Кун для объяснения смены научных парадигм использовал представление о переключении гештальтов, заимствованное из гештальтпсихологии. Прежнее видение реальности сменяется новым. Этот процесс не предопределен ни накоплением нового опыта, ни логическими аргументами, а осуществляется как внезапная трансформация образа - переключение гештальта, источник и механизмы которого не осознаются мыслящим субъектом, в данном случае коллективным.

Механизм творческого мышления, основанный на развитии зрительных образов, отводит формальной логике довольно скромную роль. Ее правила могут соблюдаться, но post factum, не в самом мышлении, а при обработке его результатов, когда они оформляются в соответствии с нормами науки. Само же творческое мышление мало соблюдает правила формальной логики и именно поэтому является творческим, порождает новое знание. Поэтому существующие методы развития творческого мышления направлены на его раскрепощение, освобождение от скованности формальной логикой и другими стереотипами.

На фоне сказанного не должно выглядеть удивительным, что эмпирические исследования реального мышления ученых демонстрируют его систематические отклонения от формальной логики и разрушают, таким образом, один из самых старых мифов о науке - миф о строгой логичности научного мышления. Сравнение мышления ученых с мышлением представителей других профессиональных групп показало, что только два участника исследования не делали логических ошибок, и оба оказались не учеными, а... католическими священниками. Для мышления же ученых было характерным систематическое нарушение, а то и просто незнание правил формальной логики .

Любопытные результаты дало сравнение представителей различных наук - физики, биологии, социологии и психологии. Наибольшую способность к логически правильному мышлению обнаружили психологи, а больше всего логических ошибок совершали физики - представители наиболее "благополучной" дисциплины, являющейся "лидером естествознания". Эти различия, конечно, можно списать на более обстоятельное обучение формальной логике представителей гуманитарных наук, но можно допустить и более парадоксальную возможность - обратную связь "благополучности" науки с логичностью мышления ее представителей. В целом же вывод "ученые не логичны или, по крайней мере, не более логичны, чем другие люди" достаточно точно характеризует соблюдение ими правил формальной логики.

Необходимо подчеркнуть, что, как показывает история многих научных открытий и эффективность современной науки, отклонение научного мышления от принципов формальной логики не означает его неадекватности, отклонения от истины. Напротив, новая истина может быть открыта только внелогическим путем. Анализ М.Вертгеймера не оставляет сомнений в том, что, если бы Галилей и Эйнштейн мыслили в пределах формальной логики, открытия ими не были бы совершены. То же самое подтверждается и историей других научных открытий .

Таким образом, две причины внелогичности научного мышления - гносеологическая и психологическая - действуют в одном направлении, подкрепляя друг друга. Новое знание не может быть построено средствами формальной логики, и поэтому творческое мышление мало соблюдает ее. Основным материалом творческого мышления, из которого оно "лепит" свой продукт, служат образы, и поэтому формальная логика не выражает его внутренних закономерностей. В результате внелогичность человеческого мышления, проистекающая из его образной природы, создает основу для прорыва научного мышления за пределы формальной логики, который необходим для построения нового знания.

Человеческое мышление представляет собой сложный познаватель­ный процесс, включающий в себя использование множества различных приемов, методов и форм познания. Различия между ними условны, и очень часто все эти термины употребляются как синонимы, однако имеет смысл делать некоторое различие между ними. Под приемами мышления и научного познания понимаются общелогические и обще­гносеологические операции, используемые человеческим мышлением во всех его сферах и на любом этапе и уровне научного познания. Они в равной степени характеризуют как обыденное мышление, так и научное, хотя в последнем приобретают более определенную и упоря­доченную структуру. Приемы мышления, как правило, характеризуют общую, гносеологическую направленность хода мысли на том или ином этапе познавательной деятельности. Например, при движении от це­лого к части, от частного к общему, от конкретного к абстрактному и т.д.

Методами называют более сложные познавательные процедуры, которые включают в себя целый набор различных приемов исследова­ния.

Метод - это система принципов, приемов, правил, требований, ко­торыми необходимо руководствоваться в процессе познания.

В данном определении метода выражено его операциональное существо; метод содержит в себе совокупность требований, которые характеризуют порядок познавательных операций. Аспекты метода: предметно-содержательный, операциональный, аксиологический.

Предметная содержательность метода состоит в том, что в нем отражено знание о предмете исследования; метод основывается на знании, в частности, на теории, которая опосредует отношение метода и объекта. Многие философы признают, что метод - это та же теория, но повернутая своим острием на познание и преобразование объекта; это система нормативных правил, выводимых из теории (или вообще из определенного знания) с целью дальнейшего познания объекта. Предметная содержательность метода свидетельствует о наличии у него объективного (объектного) основания. Метод содержателен, объекти­вен.

Операциональный аспект указывает на зависимость метода уже не

столько от объекта, сколько от субъекта. На формирование правил-предписаний оказывают существенное влияние уровень научной под­готовки специалиста, его умение перевести представления об объективных законах в познавательные приемы, его опыт применения в познании тех или иных приемов, способность их совершенствовать; влияют на выбор и разработку правил соображения удобства и "эконо­мии мышления". Нередко на основе одной и той же теории возникают модификации метода, зависящие лишь от субъектных моментов. Метод субъектен, или субъективен (в данном отношении).

Аксиологический аспект метода выражается в степени его надеж­ности, экономичности, эффективности. Перед ученым порой встает вопрос о выборе одного из двух или нескольких близких по своему характеру методов. Решающую роль в выборе могут сыграть соображе­ния, связанные с большей ясностью, общепонятностью или результа­тивностью метода. Когда в 20-х годах в нашей стране проходила дискуссия по вопросам методологии и перед частью естествоиспытате­лей встала проблема, какому методу отдать предпочтение - элемента-ристскому (механистическому) или системному ("диалектике") - физиолог А. Ф. Самойлов заявил, в частности: "Те марксисты, которые воодушевлены верою в силу диалектического метода в познании при­роды, если они при этом специалисты-естественники в какой-нибудь определенной области естествознания, должны на деле доказать, что они, применяя диалектическое мышление, диалектический метод, в состоянии пойти дальше, скорее, с меньшей затратой труда, чем те, которые идут иным путем. Если они это докажут, то этим без всякой борьбы, без излишней бесплодной оскорбительной полемики, диалек­тический метод завоюет себе свое место в естествознании. Естествоис­пытатель прежде всего не упрям. Он пользуется своим теперешним методом только и единственно потому, что его метод есть метод единственный. Такого естествоиспытателя, который желал бы пользо­ваться худшим методом, а не лучшим, нет на свете. Докажите на деле, что диалектический метод ведет скорее к цели, - завтра же вы не найдете ни одного естествоиспытателя не диалектика" ("Диалектика природы и естествознание" // "Под знаменем марксизма", 1926, № 4-5, стр. 81).

Таковы главные стороны метода научного познания: предметно-со­держательная, операциональная и аксиологическая.

Методы научного познания можно подразделить на три группы: специальные, общенаучные, универсальные. Специальные методы при­менимы только в рамках отдельных наук. Объективной основой таких

методов являются соответствующие специально-научные законы и теории. К этим методам относятся, например, различные методы каче­ственного анализа в химии, метод спектрального анализа в физике и химии, метод Монте-Карло, метод статистического моделирования при изучении сложных систем и т.д. Общенаучные методы характеризуют ход познания во всех науках. Их объективной основой являются общеметодологические закономерности познания, которые включают в себя и гносеологические принципы. К ним относятся: методы экс­перимента и наблюдения, метод моделирования, гипотетико-дедуктив-ный метод, метод восхождения от абстрактного к конкретному и т.д. Универсальные методы характеризуют человеческое мышление в целом и применимы во всех сферах познавательной деятельности человека (с учетом их специфики). Их объективной основой выступают общефи­лософские закономерности понимания окружающего нас мира, самого человека, его мышления и процесса познания и преобразования мира человеком. К этим методам относятся философские методы и принци­пы мышления, в том числе принцип диалектической противоречиво­сти, принцип историзма и др.

Приемы научного мышления.

Анализ и синтез. Анализ - это прием мышления, связанный с разложением изучаемого объекта на составные части, стороны, тенден­ции развития и способы функционирования с целью их относительно самостоятельного изучения. Синтез - прямо противоположная опера­ция, которая заключается в объединении ранее выделенных частей в целое и с целью получить знание о целом путем выявления тех существенных связей и отношений, которые объединяют ранее выде­ленные в анализе части в одно целое. Эти два взаимосвязанных приема исследования получают в каждой отрасли науки свою конкретизацию. Из общего приема они могут превращаться в специальный метод: так, существуют конкретные методы математического, химического и со­циального анализа. Аналитический метод получил свое развитие и в некоторых философских школах и направлениях. То же можно сказать и о синтезе.

Абстрагирование и идеализация. Эти методы относятся к общенауч­ным приемам исследования. Абстрагирование есть процесс мысленного выделения, вычленения отдельных интересующих нас в контексте исследования признаков, свойств и отношений конкретного предмета или явления и одновременно отвлечение от других свойств, признаков, отношений, которые в данном контексте несущественны. Временное отвлечение от ряда признаков, свойств и отношений изучаемых пред-

метов позволяет глубже понять явление. В зависимости от целей исс­ледований выделяются различные виды абстрагирования. Если требу­ется образовать общее понятие о классе предметов, используется абстракция отождествления, в ходе которой мысленно отвлекаются от несходных признаков и свойств некоторого класса предметов и выде­ляют общие признаки, присущие всему этому классу. Существует также такой вид абстракции, как аналитическая, или изолирующая, абстрак­ция.

Идеализация является относительно самостоятельным приемом познания, хотя она и является разновидностью абстрагирования. Ре­зультатами идеализации являются такие понятия, как "точка", "прямая" в геометрии, "материальная точка" в механике, "абсолютно черное тело" или "идеальный газ" в физике и т. п. В процессе идеализации происходит предельное отвлечение от всех реальных свойств предмета с одновре­менным введением в содержание образуемых понятий поизнаков, нереализуемых в действительности. Образуется так называемый иде­альный объект, которым может оперировать теоретическое мышление при познании реальных объектов. Например, понятие материальной точки в действительности не соответствует ни одному объекту. Но механик, оперируя этим идеальным объектом, способен теоретически объяснить и предсказать поведение реальных, материальных объектов, таких как снаряд, искусственный спутник, планета Солнечной системы и т.д.

Индукция, дедукция, аналогия. Характерным для опытных наук при­емом исследования является индукция. При использовании этого при­ема мысль движется от знания частного, знания фактов к знанию общего, знанию законов. В основе индукции лежат индуктивные умо­заключения. Они проблематичны и не дают достоверного знания. Такие умозаключения как бы "наводят" мысль на открытие общих закономер­ностей, обоснование которых позже дается иными способами. В бук­вальном смысле индукция и означает наведение.

Приемом, по гносеологической направленности противоположным индукции, является дедукция. В дедуктивном умозаключении движение мысли идет от знания общего к знанию частного. В специальном смысле слова термин "дедукция" обозначает процесс логического вы­вода по правилам логики. В отличие от индукции дедуктивные умозак­лючения дают достоверное знание при условии, что такое знание содержалось в посылках. В научном исследовании индуктивные и дедуктивные приемы мышления органически связаны. Индукция на­водит человеческую мысль на гипотезы о причинах и общих законо-

мерностях явлений; дедукция позволяет выводить из общих гипотез эмпирически проверяемые следствия и таким способом эксперимен­тально их обосновывать или опровергать.

Аналогия. При аналогии на основе сходства объектов по некоторым признакам, свойствам и отношениям выдвигают предположение об их сходстве в других отношениях. Вывод по аналогии так же проблемати­чен, как и в индукции, и требует своего дальнейшего обоснования и проверки.

Моделирование. Умозаключение по аналогии лежит в основании такого ныне очень широко распространенного в науке приема иссле­дования, как моделирование. Вообще моделирование в силу своего сложного комплексного характера скорее может быть отнесено к классу методов исследования, чем приемов. Моделирование - это такой ме­тод исследования, при котором интересующий исследователя объект замещается другим объектом, находящимся в отношении подобия к первому объекту. Первый объект называется оригиналом, а второй - моделью. В дальнейшем знания, полученные при изучении модели, переносятся на оригинал на основании аналогии и теории подобия. Моделирование применяется там, где изучение оригинала невозможно или затруднительно и связано с большими расходами и риском. Ти­пичным приемом моделирования является изучение свойств новых конструкций самолетов на их уменьшенных моделях, помещаемых в аэродинамическую трубу. Моделирование может быть предметным, физическим, математическим, логическим, знаковым. Все зависит от выбора характера модели.

Модель - это объективированная в реальности или мысленно представляемая система, замещающая объект познания. В зависимости от выбора средств построения модели различаются и разные виды моделирования. С возникновением новых поколений ЭВМ в науке получило широкое распространение компьютерное моделирование на основании специально создаваемых для этих целей программ. Компь­ютерное моделирование включает в себя использование математиче­ского и логического моделирования.

Наблюдение является исходным методом эмпирического познания. Наблюдение - это целенаправленное изучение предметов, опирающе­еся в основном на такие чувственные способности человека, как ощущение, восприятие, представление; в ходе наблюдения мы получа­ем знание о внешних сторонах, свойствах и признаках рассматривае­мого объекта.

Познавательным итогом наблюдения является описание - фикса-

ция средствами языка исходных сведений об изучаемом объекте. Ре­зультаты наблюдения могут также фиксироваться в схемах, графиках, диаграммах, цифровых данных и просто в рисунках.

К структурным компонентам наблюдения относятся: сам наблюда­тель, объект исследования, условия наблюдения и средства наблюдения - установки, приборы и измерительные инструменты.

С первого взгляда может показаться, что наблюдение относится к пассивным, чисто созерцательным средствам познания и безусловно по отношению к эксперименту оно таковым и является. Но при внешней пассивности в наблюдении в полной мере реализуется то, что именуется активным характером человеческого познания. Активность проявляется прежде всего в целенаправленном характере наблюдения, в наличии исходной установки у наблюдателя: что наблюдать и на какие явления обращать особое внимание. Это обусловливает и второй мо­мент активности наблюдения, а именно его избирательный характер. Однако в процессе наблюдения ученый не игнорирует явления, не входящие в его установки. Они также фиксируются и в конечном счете могут оказаться основанием для установления главных фактов. Актив­ность наблюдения проявляется также и в его теоретической обуслов­ленности. Мы определяли наблюдение как метод, опирающийся на чувственные познавательные способности человека, но в наблюдении постоянно проявляется и рациональная способность в форме теорети­ческих установок. В методологии широко известна фраза: "Ученый смотрит глазами, но видит головой". Так дилетант и геолог, глядя на один и тот же кусок породы, видят, наблюдают разные вещи. Анало­гичным образом обыватель и эголог, наблюдая за поведением живо­тных, зафиксируют различные результаты этого наблюдения. Не прав был Ф. Бэкон, который надеялся перед наблюдением очистить сознание от всех "идолов". Практически это означало бы стирание всего знания, которое ученый получил в процессе образования. Лучший пример тому деятельность Галилея, который для наблюдения небесных явлений создал телескоп, что обусловило значительный прогресс в сборе эмпи­рического материала в этой области. Активность наблюдения проявля­ется и в отборе исследователем средств описания.

Можно построить достаточно богатую классификацию видов на­блюдения, чего мы здесь сделать не сможем. Отметим лишь два важных вида наблюдения, различающихся установкой на качественное и коли­чественное описание явлений. Качественное наблюдение было извест­но человеку с древнейших времен. Наука нового времени начинается с широкого использования количественных наблюдений и соответст-

венно описаний. В основе такого типа наблюдений лежит процедура измерения. Измерение - это процесс определения отношения одной изме­ряемой величины, характеризующей изучаемый объект, к другой однород­ной величине, принятой за единицу. Пример - процедура измерения роста или веса человека. Переход науки к количественным наблюде­ниям и измерению лежит в основании зарождения точных наук, т. к. открывает путь к их математизации и позволяет сделать эксперимен­тальную проверку теоретических гипотез более эффективной.

Эксперимент является, как и Наблюдение, базисным методом на эмпирическом этапе познания. Он включает в себя элементы метода наблюдения, но не тождествен последнему. Он представляет собой более активный метод изучения объекта, чем наблюдение. Практиче­ское вмешательство в ход исследований в нем связано, в основном, с поиском подходящих условий для наблюдения или использования соответствующих приборов, усиливающих органы чувств человека. Со становлением экспериментального метода ученый превращается из наблюдателя природы в естествоиспытателя. Говоря метафорически, с помощью этого метода ученый обретает возможность "задавать вопросы природе".

Эксперимент - это активный целенаправленный метод изучения явлений в точно фиксированных условиях их протекания, которые могут воссоздаваться и контролироваться самим исследователем. Экс­перимент имеет перед наблюдением ряд преимуществ: в ходе экспери­мента изучаемое явление может не только наблюдаться, но и воспроизводиться по желанию исследователя; в условиях эксперимента возможно обнаружение таких свойств явлений, которые нельзя наблю­дать в естественных условиях; эксперимент позволяет изолировать изучаемое явление от усложняющих обстоятельств путем варьирования условий и изучать явление в "чистом виде"; в условиях эксперимента резко расширяется арсенал используемых приборов, инструментов и аппаратов.

В общей структуре научного исследования эксперимент занимает особое место. С одной стороны, именно эксперимент является связу­ющим звеном между теоретическим и эмпирическим этапами и уров­нями научного исследования. По своему замыслу эксперимент всегда опосредован предварительным теоретическим знанием: он задумыва­ется на основании соответствующих теоретических знаний и его целью зачастую является подтверждение или опровержение научной теории или гипотезы. Сами результаты эксперимента нуждаются в определен­ной теоретической интерпретации. Вместе с тем метод эксперимента

по характеру используемых познавательных средств принадлежит к эмпирическому этапу познания. Итогом экспериментального исследо­вания прежде всего является достижение фактуального знания и уста­новление эмпирических закономерностей.

Другой важной гносеологической особенностью эксперимента яв­ляется одновременная его принадлежность и к познавательной, и к практической деятельности человека. Целью экспериментального ис­следования является приращение знания, и в этом отношении он относится к сфере познавательной деятельности. Но поскольку экспе­римент включает в себя определенное преобразование материальных систем, он является одной из форм практики. Эксперимент, будучи формой и методом познания, в то же время выступает в качестве основы и критерия истинности знания, хотя и в ограниченных масштабах. Граница между экспериментом и другими формами практической деятельности относительна, и в некоторых случаях, когда речь идет о крупномасштабном производственном или социальном эксперименте, последний оказывается полноценной формой практической деятель­ности.

Экспериментальный метод, возникнув в недрах физики, нашел затем широкое распространение в химии, биологии, физиологии и других естественных науках. В настоящее время эксперимент все боль­ше распространяется в социологии, выступая и как метод познания, и как средство оптимизации социальных систем. По существу, со времен Галилея экспериментальный метод не претерпел существенных изме­нений с точки зрения его структуры и роли в познании. Существенные изменения произошли в технической оснащенности эксперимента, возникли новые виды эксперимента, связанные с использованием ЭВМ, расширилась сфера применения экспериментального метода. Принципиальная новизна в понимании эксперимента, пожалуй, каса­ется лишь необходимости учета взаимодействия исследуемого объекта с измерительными приборами, что во времена Галилея не представля­лось актуальным.

Выделяются следующие виды эксперимента: 1) исследовательский, или поисковый, эксперимент; 2) проверочный или контрольный экс­перимент; 3) воспроизводящий; 4) изолирующий; 5) качественный или количественный; 6) физический, химический, социальный, биологи­ческий эксперимент. Исследовательский, или поисковый, эксперимент направлен на обнаружение новых, неизвестных науке явлений или их новых, неожиданных свойств. Например, серия экспериментов с про­водниками при различных температурах в свое время закончилась

открытием явления низкотемпературной сверхпроводимости. А экспе­рименты с проводниками сложного физико-химического состава при­вели недавно к открытию высокотемпературной сверхпроводимости. Эксперименты с катодными лучами имели своим результатом открытие Рентгеном нового вида проникающего излучения, названного его име­нем, а опыты с рентгеновскими лучами повлекли за собой открытие А. Беккерелем радиоактивности. В развитых науках большую роль играет проверочный, или контрольный, эксперимент. Объектом про­верки является то или иное теоретическое предсказание либо та или иная гипотеза. По отношению к теоретическим гипотезам эксперимент может быть подтверждающим, опровергающим и решающим. Экспе­римент является подтверждающим, если он задумывается с целью подтвердить эмпирически проверяемые следствия из гипотезы; соот­ветственно, он будет опровергающим, если ставится с целью опровер­жения. Его называют решающим, если целью служит опровержение одной и подтверждение другой из двух (или нескольких) соперничаю­щих теоретических гипотез. Это различие относительно. Эксперимент, задуманный как подтверждающий, может по результатам оказаться опровергающим, и наоборот. Что касается решающего эксперимента, то в силу сложного и неоднозначного характера связи теории с опытом многие исследователи отрицают его существование, хотя на определен­ном этапе соперничества гипотез он может создавать условия для временного предпочтения одной из них. В качестве примера провероч­ного эксперимента выступает один из экспериментов по проверке волновой теории света. В начале прошлого века С. Пуассон, анализируя математическую часть волновой теории света Френеля, пришел к неожиданному выводу: если эта теория верна, то в центре тени, образуемой непроницаемым экраном на пути точечного источника света должно образоваться белое пятно. Этот вывод был не чем иным, как эмпирически проверяемым следствием из теории Френеля, которое казалось крайне маловероятным как для сторонников корпускулярной, так и для сторонников волновой теории света. По замыслу Пуассона, позже был поставлен опыт с целью опровергнуть теории Френеля, но вместо этого его результаты блестяще подтвердили теорию Френеля. Белое пятно в центре тени было обнаружено и названо пятном Пуас­сона.

Особым видом эксперимента является мысленный эксперимент. Ес­ли в реальном эксперименте ученый для воспроизведения, изоляции или изучения свойств того или иного явления ставит его в различные реальные физические условия и варьирует их, то в мысленном экспе-

рименте эти условия являются воображаемыми, но воображение при этом строго регулируется хорошо известными законами науки и пра­вилами логики. Ученый оперирует чувственными образами или теоре­тическими моделями. Последние тесно связаны с их теоретической интерпретацией, поэтому мысленный эксперимент относится скорее к теоретическим, чем к эмпирическим методам исследования. Мыслен­ный эксперимент не может рассматриваться как форма практической деятельности человека. Экспериментом в собственном смысле его можно назвать лишь условно, поскольку способ рассуждения в нем аналогичен порядку операций в реальном эксперименте. Классическим примером является мысленный эксперимент Эйнштейна со свободно падающим лифтом. Результатом была формулировка принципа экви­валентности тяжелой и инертной массы, положенного в основание общей теории относительности.

Проведение экспериментального исследования включает в себя ряд стадий. К первой стадии относится планирование эксперимента, в ходе которого определяется его цель, осуществляется выбор типа экспери­мента и продумываются его возможные результаты. Все это зависит от той исследовательской проблемы, которую ученый пытается решить. В ходе планирования эксперимента существенное значение имеет выде­ление тех факторов, которые оказывают влияние на изучаемое явление и его свойства, а также выделение набора тех величин, которые должны контролироваться и измеряться. Второй этап эксперимента связан с выбором технических средств проведения и контроля эксперимента. Техника, используемая в эксперименте, в том числе и измерительные приборы, должна быть практически выверена и теоретически обосно­вана. В современном эксперименте широко используются статистиче­ские методы контроля. Завершается экспериментальное исследование стадией интерпретации результатов эксперимента, которая включает в себя статистический и теоретический анализ, а также истолкование результатов эксперимента.

Гипотеза как форма и метод теоретического исследования.

Цель теоретического исследования заключается в установлении законов и принципов, которые позволяют систематизировать, объяс­нять и предсказывать факты, установленные в ходе эмпирического исследования. В истории методологии был период, когда некоторые ученые и философы считали, что основным методом теоретического исследования является индуктивный метод, позволяющий логически выводить общие законы и принципы из фактов и эмпирических обоб­щений. Но уже в конце XIX в. стало ясно, что такого метода построить

нельзя. Однозначного дискурсивного пути, ведущего от знаний о фактах к знаниям о законах, не существует. Это по-своему констатировал А, Эйнштейн. Провозгласив, что высшим долгом физиков является установление общих законов, он добавляет, что "к этим законам ведет не логический путь, а только основанная на проникновении в суть опыта интуиция" (Эйнштейн А. "Физика и реальность". М., 1964, с. 9). Но то, что Эйнштейн называет "основанной на проникновении в суть опыта интуицией", на самом деле является сложным познавательным приемом, именуемым методом гипотезы, в рамках которого и прояв­ляется интуиция исследователя.

В методологии термин "гипотеза" используется в двух смыслах: как форма существования знания, характеризующаяся проблематично­стью, недостоверностью, и как метод формирования и обоснования объяснительных предложений, ведущий к установлению законов, принципов, теорий. Гипотеза в первом смысле слова включается в метод гипотезы, но может употребляться и вне связи с ней.

Лучше всего представление о методе гипотезы дает ознакомление с его структурой. Первой стадией метода гипотезы является ознаком­ление с эмпирическим материалом, подлежащим теоретическому объ­яснению. Первоначально этому материалу стараются дать объяснение с помощью уже существующих в науке законов и теорий. Если таковые отсутствуют, ученый переходит ко второй стадии - выдвижению до­гадки или предположения о причинах и закономерностях данных явлений. При этом он старается пользоваться различными приемами исследования: индуктивным наведением, аналогией, моделированием и др. Вполне допустимо, что на этой стадии выдвигается несколько объяснительных предположений, несовместимых друг с другом.

Третья стадия есть стадия оценки серьезности предположения и отбора из множества догадок наиболее вероятной. Гипотеза проверя­ется прежде всего на логическую непротиворечивость, особенно если она имеет сложную форму и разворачивается в систему предположений. Далее гипотеза проверяется на совместимость с фундаментальными интертеоретическими принципами данной науки. Например, если фи­зик, объясняя факты, обнаружит, что его объясняющее предположение входит в противоречие с принципом сохранения энергии или принци­пом физической относительности, он будет склонен отказаться от такого предположения и искать новое решение проблемы. Однако в развитии науки бывают такие периоды, когда ученый склонен игнори­ровать некоторые (но не все) фундаментальные принципы своей науки. Это так называемые революционные, или экстраординарные, периоды,

когда необходима коренная ломка фундаментальных понятий и прин­ципов. Но на этот шаг ученый идет лишь в том случае, если перепро­бованы все традиционные пути решения проблемы. Так, основатели электродинамики были вынуждены отказаться от принципа дальнодей­ствия, который в ньютоновской физике имел фундаментальное значе­ние. М. Планк, перепробовав множество путей традиционного объяснения излучения абсолютно черного тела, отказался от принципа непрерывности действия, который до этого момента считался в физике "неприкосновенным". Такого рода гипотезы Н. Бор и называл "сума­сшедшими идеями". Но от шизофренического бреда эти идеи и догадки отличает то, что, порывая с одним или двумя принципами, они сохра­няют согласие с другими фундаментальными принципами, что и обус­ловливает серьезность выдвигаемой научной гипотезы.

На четвертой стадии происходит разворачивание выдвинутого предположения и дедуктивное выведение из него эмпирически прове­ряемых следствий. На этой стадии возможна частичная переработка гипотезы, введение в нее с помощью мысленных экспериментов уточ­няющих деталей.

На пятой стадии проводится экспериментальная проверка выве­денных из теории следствий. Гипотеза или получает эмпирическое подтверждение, или опровергается в результате экспериментальной проверки. Однако эмпирическое подтверждение следствий из гипотезы не гарантирует ее истинности, а опровержение одного из следствий не свидетельствует однозначно о ее ложности в целом. Все попытки построить эффективную логику подтверждения и опровержения тео­ретических объяснительных гипотез пока не увенчались успехом. Ста­тус объясняющего закона, принципа или теории получает лучшая по результатам проверки из предложенных гипотез. От такой гипотезы, как правило, требуется максимальная объяснительная и предсказатель-ная сила. Особую ценность имеют гипотезы, из которых выводятся так называемые "рискованные предсказания" (термин К. Поппера), кото­рые предсказывают факты невероятные в свете имеющихся теорий или эмпирической интуиции. К числу таких рискованных предсказаний прежде всего относятся предсказание Менделеевым на основании гипотезы периодического закона существования неизвестных химиче­ских элементов и их свойств или предсказание общей теорией относи­тельности отклонения луча света, проходящего вблизи Солнца, от прямолинейного пути. И то, и другое предсказания получили экспери­ментальное подтверждение, что способствовало превращению перио­дического закона и общей теории относительности из гипотез в теории.

Знакомство с общей структурой метода гипотезы позволяет опре­делить ее как сложный комплексный метод познания, включающий в себя все многообразие его и форм и направленный на установление законов, принципов и теорий.

Иногда метод гипотезы называют еще гипотетико-дедуктивным методом, имея в виду тот факт, что выдвижение гипотезы всегда сопровождается дедуктивным выведением из него эмпирически прове­ряемых следствий. Но дедуктивные умозаключения - не единствен­ный логический прием, используемый в рамках метода гипотезы. При установлении степени эмпирической подтверждаемости гипотезы ис­пользуются элементы индуктивной логики. Индукция используется и на стадии выдвижения догадки. Существенное место при выдвижении гипотезы имеет умозаключение по аналогии. Как уже отмечалось, на стадии развития теоретической гипотезы может использоваться и мыс­ленный эксперимент. Что касается интуиции, о которой говорит Эйн­штейн, то она вкраплена во все стадии метода гипотезы, начиная от анализа фактов, подлежащих объяснению, до принятия научным сооб­ществом хорошо обоснованной гипотезы в качестве закона или теории. Именно интуитивное озарение может позволить ученому выделить из совокупности фактов главные, ведущие к выдвижению гениальной догадки. Интуитивное озарение может проявляться и в выборе анало­гии, наводящей на эвристически ценную догадку, и т.д. Дискурсивное мышление в рамках метода гипотезы постоянно перемежается с инту­итивными шагами мысли. Но способность к интуитивному озарению дается гениальному ученому не "от бога", хотя гениальность имеет и врожденные элементы. Как считал Эйнштейн, интуитивное озарение в значительной степени есть продукт "проникновения в суть опыта", что зависит преимущественно от высокого профессионализма и тяже­лой постоянной работы ума над решением поставленной проблемы.

Объяснительная гипотеза как предположение о законе - не един­ственный вид гипотез в науке. Существуют также "экзистенциальные" гипотезы - предположения о существовании неизвестных науке эле­ментарных частиц, единиц наследственности, химических элементов, новых биологических видов и т. п. Способы выдвижения и обоснования таких гипотез отличаются от объяснительных гипотез. Наряду с основ­ными теоретическими гипотезами могут существовать и вспомогатель­ные, позволяющие приводить основную гипотезу в лучшее соответствие с опытом. Как правило, такие вспомогательные гипотезы позже эли­минируются. Существуют и так называемые рабочие гипотезы, которые

позволяют лучше организовать сбор эмпирического материала, но не претендуют на его объяснение.

Важнейшей разновидностью метода гипотезы является метод ма­тематической гипотезы, который характерен для наук с высокой сте­пенью математизации. Описанный выше метод гипотезы является методом содержательной гипотезы. В его рамках сначала формулиру­ются содержательные предположения о законах, а потом они получают соответствующее математическое выражение. В методе математической гипотезы мышление идет другим путем. Сначала для объяснения ко­личественных зависимостей подбирается из смежных областей науки подходящее уравнение, что часто предполагает и его видоизменение, а затем этому уравнению пытаются дать содержательное истолкование. Характеризуя метод математической гипотезы, С. И. Вавилов писал: Положим, что из опыта известно, что изученное явление зависит от ряда переменных и постоянных величин, связанных между собой приближенно некоторым уравнением. Довольно произвольно видоиз­меняя, обобщая это уравнение, можно получить другие соотношения между переменными. В этом и состоит математическая гипотеза или экстраполяция. Она приводит к выражениям, совпадающим или рас­ходящимся с опытом, и соответственно этому применяется дальше или отбрасывается.

Специалист по методологии науки И. В. Кузнецов попытался вы­делить различные способы видоизменения исходных уравнений в про­цессе выдвижения математической гипотезы: 1) изменяется тип, общий вид уравнения; 2) в уравнение подставляются величины другой приро­ды; 3) изменяется и тип уравнения, и вид величины; 4) изменяются предельные граничные условия. Все это дает основание и для типологии метода математической гипотезы.

Сфера применения метода математической гипотезы весьма огра­ничена. Он применим прежде всего в тех дисциплинах, где накоплен богатый арсенал математических средств в теоретическом исследова­нии. К таким дисциплинам прежде всего относится современная фи­зика. Метод математической гипотезы был использован при открытии основных законов квантовой механики. Так, Э. Шредингер для описа­ния движения элементарных частиц за основу взял волновое уравнение классической физики, но дал иную интерпретацию его членов. В итоге был создан волновой вариант квантовой механики. В. Гейзенберг и М. Борн пошли в решении этой задачи другим путем. Они взяли за исходный пункт в выдвижении математической гипотезы канонические уравнения Гамильтона из классической механики, сохранив их мате-

матическую форму или тип уравнения, но ввели в эти уравнения новый тип величин - матрицы. В результате возник матричный вариант кван-тово-механической теории.

Метод гипотезы демонстрирует творческий характер научного ис­следования в процессе открытия новых законов, принципов и создания теорий.

Правила метода гипотезы не предопределяют однозначно резуль­татов исследования и не гарантируют истинности полученного знания. Именно творческая интуиция, творческий выбор из многообразия возможных путей решения проблемы приводит ученого к новой теории. Теория не вычисляется логически и не открывается, она создается творческим гением ученого и на ней всегда лежит печать личности ученого, как она лежит на любом продукте духовно-практической деятельности человека.

§ 3. Компьютер и философия*

Возникновение и интенсивное развитие электронно-вычислитель­ной техники при постоянно расширяющейся сфере ее использования, взаимосвязанное с изменениями в жизненно важных сферах общества, включая экономику, социальную структуру, политику, науку, культуру и повседневную жизнь людей, является объектом изучения различных гуманитарных дисциплин, в том числе и философии.

Первые систематические попытки выявления и изучения философ­ских проблем, связанных с компьютерной техникой и открываемыми ею возможностями, были предприняты в рамках того, что может быть названо кибернетическим движением в широком смысле.

Основатель этого интеллектуального движения, американский ма­тематик Н. Винер, в годы второй мировой войны занимался разработ­кой математических средств для управления огнем с использованием вычислительных устройств, обеспечивающих расчеты для выстрела. Вынужденные в ходе этой работы исследовать выполнение человеком тех функций, которые предстояло передать электротехнической систе­ме,- прежде всего функции предсказания будущего,- ученые обрати­лись к проблемам сознательной деятельности человека и нейрофизиологии. Летом 1947 г. появился термин "кибернетика" - так группа ученых, объединившихся вокруг Винера и Розенблюта, решила

* Параграф написан старшим научным сотрудником Института философии РАН кандидатом философских наук И. Ю. Алексеевой.

назвать "теорию управления и связи в машинах и живых организмах" (См.: Винер Н. "Кибернетика или управление и связь в животном и машине". 2-е изд. М., 1968. С. 56-57). Основными понятиями новой теории стали такие понятия, как "информация", "обратная связь", "кодирование", "адаптация", "гомеостазис" и др.

Идеи кибернетики получили большую популярность как среди ученых самых разных специальностей, так и в широкой публике. Употребление термина "кибернетика" не было однозначным. С кибер­нетикой связывались надежды на создание единой теоретической базы для множества дисциплин, изучавших различные процессы обработки информации в XIX и в XX вв.: теории проводной связи, теории радиосвязи, теории автоматического регулирования, теории математи­ческих машин и др. Нередко эти дисциплины стали называть кибер­нетикой (или технической кибернетикой),- в то же время многие ученые продолжали работать в таких областях, не пользуясь киберне­тической терминологией.

Кибернетика характеризовалась и как "общая теория управления, не связанная непосредственно ни с одной прикладной областью и в то же время применимая к любой из них" (Вир Ст. "Кибернетика и управление производством". Пер. с англ. М.: Гос. изд-во физико-мате­матической литературы, 1963. С. 20), и как точная наука об управлении, непременно использующая количественные методы (Берг А. Предис­ловие к русскому изданию//Там же. С. 5).

Кибернетическое движение в целом включало самые различные направления, в том числе искусственный интеллект, различные типы моделирования, применения логико-математических методов в биоло­гических, медицинских, социально-экономических (и в других гума­нитарных) исследованиях. Это обстоятельство нашло выражение в характеристике кибернетики как "исследования процессов управления в сложных динамических системах, основывающегося на теоретиче­ском фундаменте математики и логики и использующего средства автоматики, особенно электронные цифровые вычислительные, управ­ляющие и информационно-логические машины" (Бирюков Б. В. "Ки­бернетика и методология науки". М., 1974. С. 13).

В русле кибернетического движения осуществлялись философские и логико-методологические исследования управления, информации, мышления, познания, структуры научного знания и перспектив его развития. Характерные для кибернетического движения идея общности (одинаковости или сходства) закономерностей, определяющих процес­сы управления и переработки информации в самых разных сферах

реальности и идея плодотворности использования математических и логико-математических трактовок этих процессов на различных уров­нях абстракции получили специфическое преломление в многочислен­ных сравнениях человеческого мышления и работы ЭВМ.

Появление компьютерных систем, которые стали называть интел­лектуальными системами (ИС), и развитие такого направления, как искусственный интеллект (ИИ), побудило по-новому взглянуть на ряд традиционных теоретико-познавательных проблем, наметить новые пути их исследования, обратить внимание на многие, остававшиеся ранее в тени аспекты познавательной деятельности, механизмов и результатов познания. В ходе бурных дебатов 60-70-х годов на тему "Может ли машина мыслить?" были, по существу, представлены раз­личные варианты ответа на вопрос о том, кто может быть субъектом познания: только ли человек (и, в ограниченном смысле, животные) или же и машина может считаться субъектом мыслящим, обладающим интеллектом и, следовательно, познающим. Сторонники последнего варианта пытались сформулировать такое определение мышления, которое позволяло бы говорить о наличии мышления у машины,- например, мышление определялось как решение задач (См.: Ботвинник M. M. "Почему возникла идея искусственного интеллекта?"// "Кибер­нетика: перспективы развития". М., 1981). [Нужно отметить, однако, что и способность компьютерной системы к принятию каких-либо решений также может быть поставлена (и ставится) под сомнение]. Оппоненты сторонников "компьютерного мышления", напротив, стре­мились выявить такие характеристики мыслительной деятельности человека, которые никак не могут быть приписаны компьютеру и отсутствие которых не позволяет говорить о мышлении в полном смысле этого слова. К числу таких характеристик относили, например, способность к творчеству, эмоциональность (См.: Тюхтин В. С. "Соот­ношение возможностей естественного и искусственного интеллек­тов"//" Вопросы философии". 1979. № 3).

Компьютерное моделирование мышления дало мощный толчок психологическим исследованиям механизмов познавательной деятель­ности. Это проявилось, с одной стороны, в проникновении в психоло­гию "компьютерной метафоры", ориентирующей на изучение познавательной деятельности человека по аналогии с переработкой информации на компьютере, и, с другой стороны, в активизации исследований, стремящихся показать плодотворность и самостоятель­ную ценность иных подходов - например, изучение мышления в кон­тексте общей теории деятельности. O.K. Тихомиров, специально

исследуя "соотношение кибернетического и психологического подхо­дов к изучению мышления", настаивал, что "широко распространенное сближение человеческого мышления и работы вычислительной маши­ны не обосновано". Вместе с тем, отмечает он, "именно развитие кибернетики сделало очевидным неполноту господствовавших в пси­хологии теорий мышления и поведения, выдвинув для изучения новые аспекты" (Тихомиров O.K. "Структура мыслительной деятельности человека. (Опыт теоретического и экспериментального исследования)". Изд-во Моск. ун-та, 1969. С. 4). Характеризуя значение аналогий между человеческим мышлением и компьютерной переработкой информа­ции, английская исследовательница М. Воден пишет: "В той степени, в какой аналогия с компьютером может служить общим человеческим интересам более глубокого познания разума, осторожное использова­ние "психологической" терминологии в отношении определенного типа машин должно скорее поощряться, чем запрещаться... аналогии дают возможность не только обозначить сходные черты между сравнивае­мыми объектами, но ведут к обнаружению действительно важных сходств и различий" (Boden M. A. "Artificial Intelligence and Natural Man". 2nd ed. L., 1987. P. 421).

Компьютерное моделирование мышления, использование методов математических и технических наук в его исследовании породило в период "кибернетического бума" надежды на создание в скором буду­щем строгих теорий мышления, столь полно описывающих данный предмет, что это сделает излишними всякие философские спекуляции по его поводу. Надеждам такого рода, однако же, не суждено было сбыться, и сегодня мышление, будучи предметом изучения ряда част­ных наук (психологии, логики, искусственного интеллекта, когнитив- . ной лингвистики), остается также притягательным объектом философских рассмотрении.

В последние два десятилетия в компьютерных науках заметное внимание стало уделяться такому традиционно входившему в сферу философии предмету, как знание. Слово "знание" стало использоваться в названиях направлений и составляющих компьютерных систем, а также самих систем (системы, основанные на знаниях; базы знаний и банки знаний; представление, приобретение и использование знаний, инженерия знаний). Тема "компьютер и знание" стала предметом обсуждения и в значительно более широком контексте, где на первый

план вышли ее философско-эпистемологические, социальные и поли­тико-технологические аспекты.

Что касается такой области, как ИИ, то не будет преувеличением сказать, что в 80-е годы понятие знания потеснило понятия мышления и интеллекта, традиционно занимавшие почетное место в рефлексии профессионалов ИИ над своей деятельностью. Теория искусственного интеллекта стала иногда характеризоваться как "наука о знаниях, о том, как их добывать, представлять в искусственных системах, перера­батывать внутри системы и использовать для решения задач" (Поспелов Д.А. "Ситуационное управление: теория и практика". М., 1986. С. 7.), а история искусственного интеллекта, исключая ее ранние этапы,- как история исследований методов представления знаний (См.: "Представ­ление и использование знаний"/Под ред. X. Уэно, М. Исидзука. М.,

Расширение сферы применения ИС, переход от "мира кубиков" к таким, более сложным областям, как медицина, геология и химия, потребовал интенсивных усилий по формализации соответствующих знаний. Разработчики ИС столкнулись с необходимостью выявить, упорядочить разнообразные данные, сведения эмпирического характе­ра, теоретические положения и эвристические соображения из соот­ветствующей области науки или иной профессиональной деятельности и задать способы их обработки с помощью компьютера таким образом, чтобы система могла успешно использоваться в решении задач, для которых она предназначается (поиск информации, постановка диагно­за и т. д.). Это привело к изменениям в характере данных, находя­щихся в памяти компьютерной системы,- они стали усложняться, появились структурированные данные - списки, документы, семан­тические сети, фреймы. Для элементарной обработки данных, их поиска, записи в отведенное место и ряда других операций стали использоваться специальные вспомогательные программы. Проце­дуры, связанные с обработкой данных, усложнялись, становились самодовлеющими. Появился такой компонент интеллектуальной си­стемы, как база знаний.

Термин "знания" приобрел в ИИ специфический смысл, который Д. А. Поспелов характеризует следующим образом. Под знаниями по­нимается форма представления информации в ЭВМ, которой присущи такие особенности, как: а) внутренняя интерпретируемость (когда каждая информационная единица должна иметь уникальное имя, по которому система находит ее, а также отвечает на запросы, в которых это имя упомянуто); б) структурированность (включенность одних

информационных единиц в состав других); в) связность (возможность задания временных, каузальных пространственных или иного рода отношений); г) семантическая метрика (возможность задания отно­шений, характеризующих ситуационную близость); д) активность (выполнение программ инициируется текущим состоянием инфор­мационной базы). Именно эти характеристики отличают знания в ИС от данных - "определяют ту грань, за которой данные превращаются в знания, а базы данных перерастают в базы знаний". (См. "Искусст­венный интеллект. Справочное издание в 3 кн.". Т. 2. М., 1990. С. 8).

Пользуясь терминологией Л. Витгенштейна, можно сказать, что это понимание знаний как формы представления информации "работает" в рамках особой, характерной для ИИ языковой игры. В ходе этой языковой игры могут появляться формулировки, способные вызвать недоумение эпистемолога, пытающегося оценить их с точки зрения привычных философских интерпретаций знания. К такого рода фор­мулировкам относятся ставшее "общим местом" утверждение, что дан­ные не являются знаниями, а также предложения использовать в качестве знаний тот или иной язык или выражения типа "под знаниями будем понимать такого-то вида формулы".

Вместе с тем, только что приведенная характеристика знаний в ИС не является совершенно изолированной от того, что мы обычно пони­маем под знанием. Такие черты, как внутренняя интерпретируемость, структурированность, связность, семантическая метрика и активность, присущи любым, более или менее крупным блокам человеческих знаний и в этом смысле знания в компьютерной системе можно рассматривать как модель или образ (в широком понимании данного слова) того или иного фрагмента человеческого знания.

Однако связь знаний в специфическом для ИИ смысле со знанием в более привычном, "обычном", смысле не ограничивается лишь сход­ством некоторых структурных характеристик. Ведь значительная часть информации, представляемой в базе знаний ИС, есть не что иное, как знания, накопленные в той области, где должна применяться данная система. Исследование этого знания (зафиксированного в соответст­вующих текстах или существующего как незафиксированное в тексте и даже неартикулированное знание индивида-эксперта) под углом зрения задач построения ИС и определяет технологический подход ИИ к знанию как таковому.

Технологический подход к знанию предполагает постановку, ис­следование и решение технологических вопросов о знании. К послед­ним относятся вопросы типа "Каким образом следует (можно,

допустимо) обращаться (иметь дело) со знанием, имея в виду достиже­ние такой-то цели?". "Обращаться" или "иметь дело",со знанием пред­полагает здесь не только приобретение, хранение или обработку знаний, но и любые ментальные и речевые акты, осуществляемые в отношении знания,- например, утверждение, что некто ("а") знает нечто ("р"), может быть истолковано как ментальный акт, совершаемый некоторым "наблюдателем" в отношении знания, которым обладает субъект "а" (в качестве "наблюдателя" может выступать субъект "а").

При самом широком истолковании технологический подход к знанию является неотъемлемым элементом жизни любого человека. В этом смысле и первобытный человек, использующий для передачи информации примитивные сигналы, и наш современник, выбирающий между почтой, телеграфом, телефоном и телефаксом, могут считаться решающими технологические вопросы относительно знания.

Примером технологического подхода к исследованию знания как особой сущности может служить характеристика сократовой майевтики в диалогах Платона. Искусство Сократа задавать наводящие вопросы таким образом, что собеседник в конце концов приходит к верным выводам относительно обсуждаемых предметов (во всяком случае, к таким выводам, которые считает верными сам Платон), характеризу­ется здесь как искусство пробуждения истинных мнений, живущих в душе человека, в результате чего мнения становятся знаниями. Пожа­луй, наиболее выразительная иллюстрация этой процедуры дана в известном примере из диалога "Менон", где мальчик-раб решает гео­метрическую задачу. Вообще же говоря, все диалоги Платона демонст­рируют сократову технику "пробуждения" знания. Однако собственно технологический подход к исследованию знания мы находим у Платона лишь в тех случаях, когда сама эта техника становится предметом осмысления, когда сама она рассматривается как средство для совер­шения каких-то действий над знанием. Фрагментарные характеристики данной техники встречаются во многих диалогах - примером может служить тот же "Менон", где говорится о пробуждении знаний вопро­сами. Более подробного рассмотрения она удостоена в диалоге "Теэтет". Здесь Сократ говорил о своем искусстве как аналогичном ремеслу своей матери - повитухи Фенареты, и то, что в "Меноне" характеризовалось как техника пробуждения знаний, здесь характеризуется как своеоб­разная техника родовспоможения "мужчинам, беременным мыслью" (См.: Платон. Соч. в 3 т. Т. 2. М., 1970. С. 234).

Технологические вопросы о знании могут быть до известной сте­пени противопоставлены экзистенциальным вопросам - т. е. вопро-

сам о том, как существует знание, каково оно есть. К вопросам последнего типа относятся, например, вопросы о соотношении знания с мнением или верой, о структуре знания и его видах, об онтологии знания, о том, как происходит познание.

До второй половины нынешнего столетия экзистенциальный под­ход в исследовании знания был преобладающим. Это не означает, конечно, что не развивалась сама технология получения, передачи, хранения и обработки знания, а также оценки результатов познания, претендующих на статус знания. Достаточно вспомнить о развитии книгопечатания и технических устройств для передачи информации, о методах обучения и педагогических исследованиях, посвященных тех­нике передачи знаний и воспитанию способности к самостоятельному приобретению и использованию знаний, развитие методов науки и исследований этих методов. Однако, даже когда эти способы работы со знанием становились предметом исследования, их соотносили не столько со знанием как особого рода сущностью, сколько с познаваемой реальностью (которая могла истолковываться как физическая, менталь­ная или психическая в зависимости от мировоззрения исследователя). Многие из этих рассмотрении могут быть после определенных интер­претаций квалифицированы как технологические, но это все же будет относиться скорее к результату нашей интерпретации, чем к самому исследованию.

Расцвет технологических (в указанном выше смысле) исследований знания связан с развитием эпистемической логики и искусственного интеллекта. Довольно типичной чертой исследований по эпистемиче­ской логике является разработка определенных средств для решения вопроса о том, будет ли такого-то вида формула (содержащая эписте-мические операторы, соответствующие словам "знает", "полагает", "со­мневается", "отрицает" и др.) доказуемой в таком-то исчислении или общезначимой для такого-то типа моделей. С точки зрения технологи­ческого подхода к знанию этот вопрос может быть понят как вопрос о легитимации (узаконении) с использованием определенного символи-ко-концептуального аппарата результатов мертально-речевой деятель­ности в отношении знания некоторого субъекта (или группы субъектов), выраженных в форме, пригодной для применения данного аппарата. Характер легитимируемых результатов определяется как осо­бенностями используемых формализмов, так и позицией исследователя по отношению к экзистенциальным вопросам о знании.

Технологические вопросы о знании, исследуемые в рамках ИИ, касаются, в значительной степени, способов представления знаний.

Проблемы представления знаний связаны, в свою очередь, с разработ­кой соответствующих языков и моделей. Существуют различные типы моделей: логические, продукционные, фреймовые, семантические сети и другие. Логические модели предполагают представление знаний в виде формальных систем (теорий), и в качестве языка представления знаний в таких моделях обычно используется язык логики предикатов. Продукционные представления можно охарактеризовать (упрощенным образом) как системы правил вида "Если А, то В", или "Предпосылка - действие". Сетевые модели предполагают выделение некоторых фик­сированных множеств объектов и задание отношений на них (это могут быть отношения различного рода: пространственные, временные, от­ношения именования и др.). Фреймовые представления иногда рас­сматривают как разновидность семантических сетей, однако для первых характерно наличие фиксированных структур информационных еди­ниц, в которых определены места для имени фрейма, имен слотов и значений слотов. (Характеристику основных моделей представления знаний можно найти в упоминавшемся выше справочном издании "Искусственный интеллект", т. 2, а также, например, в: "The Handbook of Artificial Intelligence". V. 1. Massachusetts ets., 1986). Каждая из упо­мянутых моделей имеет свои достоинства и недостатки в отношении того или иного круга задач.

Преимущества логических моделей, использующих язык логики предикатов, связаны с дедуктивными возможностями исчисления пре­дикатов, теоретической обоснованностью выводов, осуществляемых в системе. Однако такого рода модели в сложных предметных областях могут оказаться слишком громоздкими и недостаточно наглядными в качестве моделей предметной области или соответствующих фрагмен­тов знания. Продукционные модели получили широкое распростране­ние благодаря таким достоинствам, как простота формулировки отдельных правил, пополнения и модификации, а также механизма логического вывода. В качестве недостатка продукционного подхода отмечают низкую эффективность обработки информации при необхо­димости решения сложных задач. Преимущества семантических сетей и фреймовых моделей заключаются, с одной стороны, в их удобстве для описания определенных областей знаний (и соответствующих фрагментов реальности, изучаемых в данных областях), когда выделя­ются основные (с точки зрения задач, для которых создается ИС) объекты предметной области и (или) система понятий, в которых будут анализироваться конкретные ситуации, а также описываются свойства объектов (понятий) и отношения между ними. И хотя в целом для этих

типов моделей существуют значительные проблемы с организацией вывода, фреймовые системы многими были оценены как перспектив­ные благодаря возможностям подведения под них достаточно строгих логических и математических оснований. Разумеется, в ИС вовсе не обязательно должна быть реализована только какая-нибудь одна из упомянутых моделей представления знаний "в чистом виде". Сочетание различных моделей может способствовать созданию более эффектив­ных систем. На уровне теории ИИ это иногда находит отражение в разработке новых типов моделей представления знаний, сочетающих в себе черты моделей, ставших уже традиционными.

В рамках технологического подхода к знанию, осуществляемого ИИ, рассматриваются вопросы экономичности представлений знаний с помощью тех или иных средств, их дедуктивных возможностей, эффективности в решении задач. Вместе с тем влияние теории ИИ (и, в частности, представления знаний) на исследование знания как тако­вого простирается далеко за пределы технологического подхода. Срав­нивая влияние тех или иных моделей представления знаний на экзистенциальные исследования знания, мы не можем не заметить различия в той роли, которую играет, с одной стороны, логический подход и, с другой стороны, такие подходы, как продукционный, фреймовый и другие, объединяемые иногда под общим названием эвристического (См.: Попов Э. В. "Экспертные системы". М., 1987) или когнитивного (см.: "Представление и использование знаний"/Под ред. X. Уэно, М. Исидзука. М., 1989) подхода. Нужно отметить, что оба этих подразделения могут быть приняты лишь условно: подразделение "ло­гический - эвристический" или "логический - когнитивный" вызыва­ет сомнения, поскольку для логических моделей характерно наличие эвристик и, кроме того, модели эти могут содержать допущения отно­сительно когнитивного поведения. Пример - разработанная группой В. К. Финна ИС, которая рассматривается своими создателями как реализация логики здравого смысла, объединяющей естественный ра­ционализм и естественный эмпиризм (См.: Финн В. К. "Об обобщенном ДСМ-методе автоматического порождения гипотез"//"Семиотика и ин­форматика". 1989. Вып. 29).

Тем не менее в целом логический подход к представлению знаний в ИС не привел до сих пор к каким-либо серьезным изменениям в экзистенциальных рассмотрения« знания, к появлению новых влия­тельных концепций в этой области. Прочие же подходы оказывают более заметное влияние на исследование экзистенциальных вопросов о знании - в качестве примера можно сослаться на фреймовую кон-

цепцию строения знания, получившую известное распространение как в психологии, так и в когнитивной лингвистике. Сказанное было бы неверно истолковывать как аргумент в пользу преимуществ этих типов моделей представления знаний перед логическими.

Дело в том, что логический подход в представлении знаний, как и сами логические исчисления, возник на основе трактовок знания, складывавшихся в течение многих веков - на основе того, что может быть названо классической рационалистической эпистемологией с характерными для нее пропозициональным истолкованием элементар­ного знания, рассмотрением теорий математизированных наук в каче­стве образцовых форм организации знания, строгими стандартами правильности рассуждений. Уровень классической эпистемологии и разработанности ее концептуальных основ столь высок, что за период времени, в течение которого ведутся исследования по представлению знаний в компьютерных системах (а этот период ничтожно мал в сравнении с "возрастом" классической эпистемологии), эти исследо­вания, имеющие в качестве своей концептуальной базы саму клас­сическую эпистемологию, закономерно должны были скорее демонстрировать ее возможности в применении к новому кругу задач, чем стимулировать существенные изменения в ней. Утверждение, что неклассические логики, все шире применяемые в представлении зна­ний, также развиваются на концептуальной основе классической эпи­стемологии, может, на первый взгляд, показаться парадоксальным. Тем не менее оно справедливо в той степени, в какой неклассические логики являются модификациями классических исчислений и разделяют с ними те глубинные концептуальные предпосылки, которые могут быть в известном смысле противопоставлены концептуальным основам иных подходов. С этой точки зрения, работы по логике естественного языка и рассуждений здравого смысла свидетельствуют о высокой гибкости инструментария, развиваемого на базе классической эписте­мологии и о богатстве его возможностей.

Другие подходы в представлении знаний достаточно тесно связаны с развитием когнитивной психологии. Однако само это направление сложилось под влиянием "компьютерной метафоры", когда познава­тельные процессы стали рассматриваться по аналогии с работой вы­числительных машин. Неудивительно поэтому, что происходящее в ИИ оказывало и оказывает заметное воздействие на когнитивную психо­логию (как и на еще более молодое направление - когнитивную лин­гвистику). Это справедливо и в отношении собственно представления знаний. И фреймовые, и сетевые модели основываются на соответст-

вующих концепциях структур человеческого восприятия и памяти. Показательно при этом, что концепция фрейма как когнитивной струк­туры была мотивирована задачами разработки ИС. Вместе с тем, эта концепция имеет самостоятельное значение как концепция психоло­гическая и эпичтемологическая и используется в исследовании про­блем, выходящих за рамки собственно разработок компьютерных систем (См., напр.: Филмор И. "Фреймы и семантика понимания"//"Но-вое в зарубежной лингвистике". М., 1988. Вып. 23. "Когнитивные аспекты языка").

Сегодня можно говорить о том, что представлению знаний в ЭВМ в виде систем правил (что характерно, прежде всего, для продукцион­ных моделей) соответствует новый подход в философско-эпистемоло-гических исследованиях, придающий особое значение правилам и предписаниям, регулирующим человеческую деятельность. Этот подход представлен в работах А. И. Ракитова. В середине 80-х годов А. И. Ракитов и Т. В. Андрианова прогнозировали возможность появления новых тенденций в эпистемологии, касающихся прежде всего исследо­вания познавательной функции правил как особой эпистемологиче-ской категории и выявления механизма рационализации и регулятивной трансформации интеллектуального творчества. Такого рода предположения (и постановка задачи развития эпистемологии в этом направлении) были обусловлены тем обстоятельством, что для построения баз знаний компьютерных систем потребовалось изучение механизмов функционирования знания под таким углом зрения, чтобы это позволило выявить правила работы данных механизмов, т. е. "инструкции, указывающие, какие классы действий или отдельные действия и каким образом должны быть выполнены" (Ракитов А. И., Андрианова Т. В. "Философия компьютерной революции"//"Вопросы философии". 1986. № 11. С. 78).

В книге "Философия компьютерной революции" (М., 1991) А. И. Ракитов выдвигает идею "информационной эпистемологии". "Возник­новение "интеллектуальной технологии" и жгучий интерес к природе и возможностям машинного мышления, порожденный компьютерной революцией,- пишет он, - привели к формированию нового, нетра­диционного раздела эпистемол

Нормы исторически сложившейся культуры находят свое отражение в выкованных многовековой работой разума приемах и методах мышления. В настоящее время они стали универсальными орудиями теоретического познания, оформившись в четкие рациональные приемы, в систему принципов и методов, которые в своей совокупности могут дать представление о содержательном богатстве структуры и способов современного человеческого мышления.

Анализ и синтез.

Движение от чувственно-конкретного через абстрактное к конкретному в мышлении включает в себя, прежде всего такие приемы, как анализ и синтез . Анализ – это разложение различных предметов на составляющие их части или стороны, осуществляемое коя в практической, так и в теоретической деятельности с целью познания некоторого сложного целого. Однако анализ не должен являться самоцелью, поскольку невозможно познать суть предмета, только разлагая его на составные элементы и рассматривая части как таковые. Так, но словам Гегеля, химик, подвергая разнообразным операциям кусок мяса, говорит: я нашел, что этот кусок состоит из кислорода, углерода, водорода и т. д. Но в том-то все и дело, что эти вещества уже не суть мясо. В каждой области знания есть как бы свой предел членения объекта, за которым мы переходим в иной мир свойств и закономерностей. Тогда путем анализа частности достаточно изучены, наступает следующая стадия познания – синтез , то есть практическое или мысленное объединение в единое целое расчлененных и рассмотренных анализом элементов. Анализ фиксирует в основном то специфическое, что отличает части друг от друга. Синтез же вскрывает то существенно общее, что связывает части в единое целое. Анализ, предусматривающий осуществление синтеза, своим центральным ядром имеет выделение существенного. Тогда и целое выглядит не так, как при «первом знакомстве» с ним разума, а значительно глубже, содержательнее.

Надо сказать, что ни сам по себе анализ, ни синтез, как таковой, не являются самостоятельными магистральными линиями научного исследования и способов мышления. Поэтому неверны тезисы «сначала анализ, а потом синтез» или «сначала синтез, а потом анализ». Суть дела заключается в верном понимании аналитического и синтетического аспектов мышления как с самого начала и до конца взаимно предполагающих внутренние противоположности ищущей мысли. Иное дело, что в истории познания мы нередко встречаемся с периодами превалирования то аналитического, то синтетического подходов, что связано с уровнем проникновения в исследуемую область явлений.

Абстрагирование и идеализация.

Невозможно сразу охватить предмет во всей полноте его свойств. Мысль человеческая, как луч прожектора, в каждый данный момент выхватывает и освещает какую-то часть действительности, а все остальное для нее как бы тонет во мгле. В каждый момент времени мы осознаем что-нибудь одно. Но это «одно» имеет множество свойств, связей. И мы можем познавать его только в преемственном порядке – концентрируя внимание на одних свойствах и связях, отвлекаясь от других.

Абстрагирование – это мысленное выделение какого-либо предмета в отвлечении от его связей с другими предметами, какого-либо свойства предмета в отвлечении от других его свойств, какого-либо отношения предмета в отвлечении от самого предмета. Абстрагирование есть метод мысленного упрощения, при котором рассматривается одна из сторон исследуемого процесса. На многокрасочную картину объекта познания ученый смотрит сквозь одноцветное стекло, что дает возможность увидеть его лишь в одном, однако важном в каком-то отношении аспекте. При таком подходе наблюдаемая картина, теряя в богатстве оттенков, выигрывает в ясности, так сказать, в выпуклости рассматриваемой стороны. Абстракция имеет, однако, свой предел: отвлечение от содержания никогда не может быть абсолютным. Вопрос о том, что в объективной действительности выделяется абстрагирующей работой мышления и от чего мышление отвлекается, в каждом конкретном случае решается в зависимости прежде всего от природы изучаемого и тех задач, которые ставятся перед исследователем.

В качестве результата процесса абстрагирования выступают различные понятия о предметах («растение», «животное», «человек»), мысли об отдельных свойствах предметов и отношениях между ними, рассматриваемых как особые «абстрактные предметы» («белизна», «объем», «длина», «теплоемкость»).

Важным приемом научного познания мира является идеализация как специфический вид абстрагирования. Абстрактные объекты не существуют и неосуществимы в действительности, но для них имеются прообразы в реальном мире. Чистая математика оперирует с числами, векторами и другими математическими объектами, являющимися результатом абстрагирования и идеализации. Геометрия, например, имеет дело с точными окружностями, но ни один чувственный объект не является точно круглым. Это абстракции. Их не найти в природе. Но и они образы реального: они рождены обобщением опыта. Идеализация - это процесс образования понятий, реальные прототипы которых могут быть указаны лишь с той или иной степенью приближения. В результате идеализации образуется такая теоретическая модель, в которой характеристики и стороны познаваемого объекта не только отвлечены от фактического эмпирического многообразия, но и путем мысленного конструирования выступают в более отчетливо выраженном виде, чем в самой действительности. Примерами понятий, являющихся результатом идеализации, могут служить такие понятия, как «точка» (объект, который не имеет ни длины, ни высоты, ни ширины), «прямая линия», «окружность» и др. Введение в процесс исследования - идеализированных объектов дает возможность осуществлять построение абстрактных схем реальных процессов, нужных для более глубокого проникновения в закономерности их протекания.

Обобщение и ограничение.

Мы не смогли бы справиться с обилием впечатлений, наплывающих на нас ежечасно, ежеминутно, ежесекундно, если бы непрерывно не объединяли их, не обобщали и не фиксировали средствами языка. Для того чтобы выявить общее, необходимо отвлечься от того, что его заслоняет, вуалирует, а иногда и искажает. Научное обобщение – это не просто выделение и синтезирование сходных признаков, но проникновение в сущность вещи: усмотрение единого в многообразном, общего в единичном, закономерного в случайном.

Мысленный переход от более общего к менее общему есть процесс ограничения. Без обобщения нет теории. Теория же создается для того, чтобы применять ее на практике к решению конкретных задач. Например, для измерения предметов, создания технических сооружений всегда необходим переход от более общего к менее общему и единичному, то есть всегда необходим процесс ограничения.

Абстрактное и конкретное.

Понятие «конкретное» употребляется в двух смыслах. Во-первых, как непосредственно данное, чувственно воспринимаемое и представляемое целое. Во-вторых, в теоретическом мышлении конкретное выступает уже как система научных определений, выявляющих существенные связи и отношения вещей, событий, единство в многообразном.

Если первоначально конкретное дано субъекту в виде чувственно-наглядного образа целого предмета, «витающего в представлении», мысленно еще не расчлененного и непонятного в его закономерных связях и опосредствованиях, то на уровне теоретического мышления конкретное поступает как внутреннее дифференцированное целое, понятое в его противоречиях. Если чувственно-конкретное является бедным отражением явлений, то конкретное в мышлении – это более богатое, сущностное познание. Конкретное противоположно абстрактному как одному из моментов процесса познания и осмысляется в соотношении с ним. Под абстракцией чаще всего понимают нечто «мысленное», «понятийное» в противоположность чувственно-наглядному. Абстрактное мыслится и как нечто одностороннее, бедное, неполное, отвлеченное от связи целого - свойство, отношение, форма и т.п. И в этом смысле абстрактным может быть не только понятие, но и самый наглядный образ, например какая-либо схема, чертеж, стилизация, символ. Знание абстрактно и в том смысле, что оно отражает как бы очищенный, рафинированный и уже тем самым обеденный фрагмент действительности. Феномен абстракции противоречив: он односторонен, оторван от трепещущего жизнью явления, но он только и есть необходимая ступень к познанию конкретного, полного жизни факта.

Абстракция – это своего рода «сколки» целостных объектов. И наше мышление работает с такого рода «сколками». От отдельных абстракций мысль постоянно возвращается к восстановлению конкретности, но уже на новой, более высокой основе. Это уже конкретность понятий, категорий, теорий, отражающих единство в многообразном.

В этом состоит суть метода восхождения от абстрактного к конкретному. Процесс абстрагирования в этом свете выступает как своего рода реализация принципа: отойти, чтобы вернее попасть. Диалектика познания действительности состоит в том, чтобы, «отлетая» от этой чувственно данной действительности на «крыльях» абстракции, с высоты конкретного теоретического мышления лучше «обозреть» сущность исследуемого объекта. Такова история и логика научного познания. Принцип конкретности, взятый в его неразрывной связи с абстрактным, требует подходить к фактам природной и общественной жизни не с общими формулами и схемами, а с точным учетом всех реальных условий, в которых находится объект познания, выделением его главных, существенных свойств, связей, тенденций, определяющих другие его стороны.

Историческое и логическое.

Историческое – прежде всего процесс становления объекта, а также метод воспроизведения его в познании именно таким образом, каким он реально формировался во времени – со всеми перипетиями, зигзагами, попятными движениями, в конкретных и случайных формах его проявления. Примером могут служить труды по всемирной истории или истории отдельных сфер культуры, скажем, истории философии, искусства и т. п. Иначе говоря, исторический метод предполагает освещение истории объекта так, как это было на самом деле с учетом и общего, и индивидуального, во всяком случае, типично индивидуального.

Логический же метод воспроизводит исторический процесс лишь в его общем виде. Он нацелен на выявление логики движения объекта, его общей, как бы выпрямленной линии развития. Логическое является обобщенным отражением исторического, оно воспроизводит действительность в ее закономерном развитии, объясняет необходимость этого развития. Это историческое, освобожденное от принципов хронологии, от своей случайной и неповторимой формы. Логический метод схватывается понятием «закономерность развития объекта», то есть, применяя его, мы неизбежно отвлекаемся от случайностей, индивидуальных «красок» того или иного события.

Аналогия.

Под аналогией имеется в виду такое объективное отношение между предметами, которое дает возможность полученную при исследовании одного предмета информацию переносить на другой предмет, сходный с первым по определенной совокупности признаковое природе самого понимания фактов лежит аналогия, связывающая нити неизвестного с известным. Новое может быть осмыслено, понято только через образы и понятия старого, известного. Первые самолеты были созданы по аналогии с тем, как ведут себя в полете птицы, воздушные змеи и планеры.

Аналогия – правдоподобное, вероятное умозаключение о сходстве двух предметов по какому-либо, признаку. При этом заключение окажется тем более правдоподобным, эвристичным и доказательным, чем больше сходных признаков у сравниваемых предметов и чем эти признаки существеннее. Применение аналогии может вести и к ошибочным выводам, что и породило афоризм: принцип аналогии – это такой прием познания, который хромает на обе ноги. Так, И. Кант, сравнивая Землю и Луну, усмотрел ряд признаков, общих этим небесным телам, и на этой основе предположил, что Луна обитаема.

Аналогия с тем, что является относительно простым, помогает познать более сложное. Наиболее развитой областью, где часто используют аналогию как метод, является так называемая теория подобия, которая широко применяется при моделировании.

Моделирование.

Это практическое или теоретическое оперирование объектом, когда изучаемый предмет замещается каким-либо естественным или искусственным аналогом, посредством исследования которого мы проникаем в предмет познания. Моделирование имеет своим объективным основанием принцип отражения, подобие, аналогию и относительную самостоятельность формы.

Построение теории моделирования начинается с уточнения понятия «модель», которое часто отождествляется с теорией, гипотезой, образом. Модель – объективированная или мысленно представляемая система, замещающая объект познания. Моделью может являться любой предмет, воспроизводящий требуемые особенности оригинала. Если модель имеет с оригиналом одинаковую физическую природу, то мы имеем дело с физическим моделированием. Когда явление описывается той же системой уравнений, что и моделируемый объект, то такое моделирование именуется математическим. Если некоторые стороны моделируемого объекта мы представляем в виде формальной системы с помощью знаков, которая затем изучается с целью переноса полученных сведений на сам моделируемый объект, то мы имеем дело со знаково-логическим моделированием..

Разумеется, моделирование всегда и неизбежно связало с некоторым упрощением моделируемого объекта. Однако оно играет огромную эвристическую роль: дает возможность осуществлять исследование процессов, характерных для оригинала, в отсутствие самого оригинала.

Научное мышление – термин, хорошо знакомый для работников сферы науки, ученых и исследователей. Однако, стиль научного мышления подразумевает связь с обыденным мышлением, и многие его элементы мы знаем и используем неосознанно всю жизнь.

Научное мышление - это способ мышления, отличающийся определенными характеристиками от мышления обыденного, или эмпирического (эмпирические – пер. с греч. основанные на опыте, наблюдении).

Чтобы уловить связь и разницу между ними, определим два ключевых понятия:

• Что такое мышление? Это процесс исследовательской и познавательной активности человека, целью которого является объективное отражение в сознании сути предметов, явлений и объектов окружающей действительности.
• Что такое наука? Это определенная деятельность людей, заключающаяся в разработке, систематизации информации о мире, целью которой является объяснение событий и явлений окружающего мира на базе законов.

Обыденное мышление человек регулярно использует в своей жизни. Оно базируется на повседневном субъективном опыте, с использованием простейшей формы анализа. Тип мышления, характеризующийся научностью, в своем функционировании использует методы доказательности, системности и объективности. Формирование научного вида мышления произошло достаточно недавно, хотя основа его была заложена еще философами Древней Греции.

Особенности

Перечисленные ниже основные особенности научного мышления являются универсальными и определяют основные отличия от обыденного мышления.

• Объективность. Другие методы познания характеризуются в соединении объективного и субъективного восприятия, например, образ художественной деятельности подразумевает оценку, которую дает человек, создающий ее. И если ее убрать – образ теряет свою ценность. Наука же ориентируется на отделение личностного от объективного (закон Ньютона не дает нам информации о личности этого ученого, о том, что он любил или ненавидел, в то время как любой портрет, выполненный художником, несет в себе отпечаток субъективного видения)
• Нацеленность на будущее. Стиль научного мышления подразумевает исследование не только объектов, предметов и явлений, актуальных для настоящего времени, но и тех, которые будут важны в будущем . Для науки важно предвидеть как объекты в их изначальном виде будут видоизменяться в какие-либо необходимые для человечества продукты. Это определяет одну из задач науки в целом – определить законы, в соответствии с которыми развиваются объекты. Способ научного мышления определяет возможность конструирования будущего из отдельных фрагментов, существующих в настоящем. Наука занимается тем, что выделяет верные «кусочки», части, формы, которые впоследствии станут нужными человечеству объектами или предметами.
• Системность. Теоретические принципы, на основании которых строится комплекс знаний, формируют определенную систему . Она строится годами и веками, содержит в себе описание и объяснение фактов и явлений, которые впоследствии определяют понятия и определения.
• Осознанность. Заключается в том, что методы, которыми осуществляется изучение предметов, объектов, их связей между собой осознаются и контролируются ученым.
• Наличие своего концептуального материала. Научное познание закрепляет теории, понятия, законы на своем языке – формулы, символы и тп. Формирование этого языка происходит на протяжении всего периода существования науки, и он регулярно обновляется.
• Обоснованность. В науке существует много предположений и гипотез, которые могут быть на определенном отрезке времени не доказаны. Однако, все они имеют своей целью стать объективно доказанными и обоснованными.
• Использование эксперимента. Как и эмпирические методы познания, научные методы подразумевают использование экспериментов в ситуациях, когда происходит формирование понятий и теорий . Однако, стиль научного мышления позволяет использовать полученные результаты для большего количества выводов и объектов.
• Построение теорий. Экспериментальный способ получения информации, человек запечатлевает в форме теории. Теоретические принципы сохраняются на века и передаются из поколения в поколение.

Научная картина мира

Стиль научного мышления определяет формирование научной картины мира.

Научная картина мира – тип системы знаний из разных областей, объединенных одной общенаучной доктриной.

Она соединяет в себе математические, физические, химические, биологические теории и законы, которые дают общее описание мира. Помимо научной картины мира, человек имеет религиозный, художественный, философский и другие взгляды на действительность. Однако только научный тип восприятия характеризуется объективностью, системностью, анализом и синтезом . С течением развития общества, познание мира все больше опиралось на научный способ, что отражается в современной философии, религии, художественных произведениях.

Связь научного и обыденного мышлений

В процессе развития науки, человек пришел к выводу, что разница между данными видами мышлений не является категоричной.

Научный и ненаучный способ познания окружающего мира строится на одном механизме – абстрагировании.

Суть данного явления заключается в способности отвлекаться от конкретных свойств предмета, чтобы выделить его существенные свойства. Признаки начального уровня абстрагирования заключаются в сопоставлении и «сортировке» объектов, предметов, людей в повседневной жизни. Например, человек делит свое окружение на близкое и не приятное ему, на начальников и подчиненных, пищу – на вкусную и не вкусную – для того, чтобы понимать, как вести себя придерживаясь своих целей.

Так же, научный тип и обыденный тип мышления склонны к одним ошибкам: например, если событие следует после чего-либо, значит, оно произошло вследствие него.

Научное мышление в современном обществе

Большинство людей, являясь далекими от науки в целом, регулярно используют в своей жизни ее плоды и способы познания. С 17 века наука занимает в обществе прочное положение, отодвинув на второй план религиозную, философскую картины мира . Однако, ученые отмечают, что в последние десятилетия ситуация снова стала меняться и все большее количество людей выбирают ненаучный способ познания. В связи с такой ситуацией, ведутся разговоры, что происходит формирование двух типов людей:

• Первый тип – люди, которым близок стиль научного мышления. Этот человек активен, независим, гибок, любит все новое и позитивно относится к переменам. Такой тип любит споры и дискуссии, старается придерживаться объективной оценки мира.
• Другой тип людей ориентирован на ненаучный способ познания. Им близко все загадочное, интересное, имеющее практическую пользу. Чувства для них важнее сути вещей, они не стремятся к получению доказательств и проверке полученных результатов. Важное место в жизни такого человека определяется вере, авторитетным личностям, их мнениям.

Ученые задаются вопросом: почему современный человек выбирает переориентацию с научного на ненаучный способ познания мира? И приходят к выводу, что во многих вопросах наука оказалась бессильна, а порой и приносила вред. Человек, стремясь защититься, погружается в религию и философию – эти формы картины мира приносят ему успокоение и уверенность в завтрашнем дне.

Введение

1Общее понятие о мышлении и его видах

2 Научное мышление и условия его формирования у детей в школьном возрасте

1 Методология и результаты исследования

Заключение

Введение

Развитие научного мышления как методологической основы формирующегося научного мировоззрения возможно только при усвоении в единстве содержательной и процессуальной сторон научного знания. Поэтому при обучении необходимо уделять равное внимание как самим предметным знаниям и умениям, так и способу их получения. При таком подходе к обучению у учащихся формируется устойчивое отношение к процессу познания и результатам обучения, которое в свою очередь характеризует стиль научного мышления учащегося.

Важной задачей обучения является формирование стиля научного мышления учащихся в соответствии со стилем, устоявшимся в науке на данном этапе ее развития. Актуальность решения этой задачи заключается в достижении такого личностного образовательного результата, как сформированность целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки.

Цель курсовой работы - изучение условий формирования умений школьников мыслить научно. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

определить понятие о мышлении и его видах,

выделить научное мышление и условия его формирования у детей в школьном возрасте,

провести исследование условий формирования умений мыслить научно на примере учеников 11 класса МОУ СОШ №14 г. Волгограда.

Объектом изучения являются ученики 11 класса общеобразовательной школы. Предметом - условия формирования умений мыслить научно у учеников 11 класса общеобразовательной школы.

Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка используемой литературы и приложений.

Глава 1. Теоретические аспекты научного мышления и условий его формирования

1.1 Общее понятие о мышлении и его видах

Предметы и явления действительности обладают такими свойствами и отношениями, которые можно познать непосредственно, при помощи ощущений и восприятий (цвета, звуки, формы, размещение и перемещение тел в видимом пространстве), и такими свойствами и отношениями, которые можно познать лишь опосредованно и благодаря обобщению, т.е. посредством мышления. Мышление - это опосредованное и обобщённое отражение действительности, вид умственной деятельности, заключающейся в познании сущности вещей и явлений, закономерных связей и отношений между ними.

Первая особенность мышления - его опосредованный характер. То, что человек не может познать прямо, непосредственно, он познаёт косвенно, опосредованно: одни свойства через другие, неизвестное - через известное. Мышление всегда опирается на данные чувственного опыта - ощущения, восприятия, представления - и на ранее приобретённые теоретические знания. Косвенное познание и есть познание опосредованное.

Вторая особенность мышления - его обобщённость. Обобщение как познание общего и существенного в объектах действительности возможно потому, что все свойства этих объектов связаны друг с другом. Общее существует и проявляется лишь в отдельном, в конкретном.

Обобщения люди выражают посредством речи, языка. Словесное обозначение относится не только к отдельному объекту, но также и к целой группе сходных объектов. Обобщённость также присуща и образам (представлениям и даже восприятиям). Но там она всегда ограничена наглядностью. Слово же позволяет обобщать безгранично. Философские понятия материи, движения, закона, сущности, явления, качества, количества и т.д. - широчайшие обобщения, выраженные словом.

Мышление - высшая ступень познания человеком действительности. Чувственной основой мышления являются ощущения, восприятия и представления. Через органы чувств - эти единственные каналы связи организма с окружающим миром - поступает в мозг информация. Содержание информации перерабатывается мозгом. Наиболее сложной (логической) формой переработки информации является деятельность мышления. Решая мыслительные задачи, которые перед человеком ставит жизнь, он размышляет, делает выводы и тем самым познаёт сущность вещей и явлений, открывает законы их связи, а затем на этой основе преобразует мир.

Мышление не только теснейшим образом связано с ощущениями и восприятиями, но оно формируется на основе их. Переход от ощущения к мысли - сложный процесс, который состоит прежде всего в выделении и обособлении предмета или признака его, в отвлечении от конкретного, единичного и установлении существенного, общего для многих предметов.

Мышление выступает главным образом как решение задач, вопросов, проблем, которые постоянно выдвигаются перед людьми жизнью. Решение задач всегда должно дать человеку что-то новое, новые знания. Поиски решений иногда бывают очень трудными, поэтому мыслительная деятельность, как правило, - деятельность активная, требующая сосредоточённого внимания, терпения. Реальный процесс мысли - это всегда процесс не только познавательный, но и эмоционально-волевой.

Объективной материальной формой мышления является язык. Мысль становится мыслью и для себя и для других только через слово - устное и письменное. Благодаря языку мысли людей не теряются, а передаются в виде системы знаний из поколения в поколение. Однако существуют и дополнительные средства передачи результатов мышления: световые и звуковые сигналы, электрические импульсы, жесты и пр. Современная наука и техника широко используют условные знаки в качестве универсального и экономного средства передачи информации.

Облекаясь в словесную форму, мысль вместе с тем формируется и реализуется в процессе речи. Движение мысли, уточнение её, связь мыслей друг с другом и прочее происходят лишь посредством речевой деятельности. Мышление и речь (язык) едины.

Мышление неразрывно связано с речевыми механизмами, особенно рече-слуховыми и рече-двигательными. Мышление также неразрывно связано и с практической деятельностью людей. Всякий вид деятельности предполагает обдумывание, учёт условий действия, планирование, наблюдение. Действуя, человек решает какие-либо задачи. Практическая деятельность - основное условие возникновения и развития мышления, а также критерий истинности мышления.

Мышление - функция мозга, результат его аналитико-синтетической деятельности. Оно обеспечивается работой обеих сигнальных систем при ведущей роли второй сигнальной системы. При решении мыслительных задач в коре мозга происходит процесс преобразования систем временных нервных связей. Нахождение новой мысли физиологически означает замыкание нервных связей в новом сочетании. Умение решать мыслительные задачи характеризует ум человека, особенно, если человек может решать их самостоятельно и наиболее экономными способами.

В зависимости от того, какое место в мыслительном процессе занимают слово, образ и действие, как они соотносятся между собой, выделяют три вида мышления: конкретно-действенное, или практическое, конкретно-образное и абстрактное. Эти виды мышления выделяются ещё и на основании особенностей задач - практических и теоретических.

Конкретно-действенное мышление направлено на решение конкретных задач в условиях производственной, конструктивной, организаторской и иной практической деятельности людей. Практическое мышление это прежде всего техническое, конструктивное мышление. Оно состоит в понимании техники и в умении человека самостоятельно решать технические задачи. Процесс технической деятельности есть процесс взаимодействий умственных и практических компонентов работы. Сложные операции абстрактного мышления переплетаются с практическими действиями человека, неразрывно связаны с ними. Характерными особенностями конкретно-действенного мышления являются ярко выраженная наблюдательность, внимание к деталям, частностям и умение использовать их в конкретной ситуации, оперирование пространственными образами и схемами, умение быстро переходить от размышления к действию и обратно. Именно в этом виде мышления в наибольшей мере проявляется единство мысли и воли.

Конкретно-образное, или художественное, мышление характеризуется тем, что отвлечённые мысли, обобщения человек воплощает в конкретные образы.

Абстрактное, или словесно-логическое, мышление направлено в основном на нахождение общих закономерностей в природе и человеческом обществе. Абстрактное, теоретическое мышление отражает общие связи и отношения. Оно оперирует главным образом понятиями, широкими категориями, а образы, представления в нём играют вспомогательную роль.

Все три вида мышления тесно связаны друг с другом. У многих людей в одинаковой мере развиты конкретно-действенное, конкретно-образное и теоретическое мышление, но в зависимости от характера задач, которые человек решает, на первый план выступает то один, то другой, то третий вид мышления.

Если мышление рассматривать в процессе развития его у детей, то можно обнаружить, что раньше всего возникает мышление конкретно-действенное, потом конкретно-образное и, наконец, абстрактно-логическое. Но особенности каждого из указанных видов мышления у детей несколько иные, связь их проще.

Виды мышления являются вместе с тем типологическими особенностями умственной и практической деятельности людей. В основе каждого вида лежит особое отношение сигнальных систем. Если у человека преобладает конкретно-действенное или конкретно-образное мышление, это означает относительное преобладание у него первой сигнальной системы над другой; если же человеку наиболее свойственно словесно-логическое мышление, это означает относительное преобладание у него второй сигнальной системы над первой. Существуют и другие различия в мыслительной деятельности людей. Если они устойчивы, их называют качествами ума.

Понятие ума шире понятия мышления. Ум человека характеризуют не только особенности его мышления, но и особенности других познавательных процессов (наблюдательность, творческое воображение, логическая память, внимательность). Понимая сложные связи между предметами и явлениями окружающего мира, умный человек должен хорошо понимать и других людей, быть чутким, отзывчивым, добрым. Качества мышления - основные качества ума. К ним относят гибкость, самостоятельность, глубину, широту, последовательность и некоторые другие мышления.

Гибкость ума выражается в подвижности мыслительных процессов, умении учитывать меняющиеся условия умственных или практических действий и в соответствии с этим менять способы решения задач. Гибкости мышления противостоит инертность мышления. Человеку инертной мысли более свойственно воспроизведение усвоенного, чем активные поиски неизвестного. Инертный ум - это ленивый ум. Гибкость ума - обязательное качество людей творчества.

Самостоятельность ума выражается в способности ставить вопросы и находить оригинальные пути их решения. Самостоятельность ума предполагает его самокритичность, т.е. умение человека видеть сильные и слабые стороны своей деятельности вообще и умственной в частности.

Другие качества ума - глубина, широта и последовательность также имеют важное значение. Человек глубокого ума способен "доходить до корня", вникать в сущность предметов и явлений. Люди последовательного ума умеют строго логически рассуждать, убедительно доказывать истинность или ложность какого-либо вывода, проверять ход рассуждения. Все эти качества ума воспитываются в процессе обучения детей в школе, а также путём настойчивой работы над собой.

Ребёнок рождается, не обладая мышлением. Чтобы мыслить, необходимо обладать некоторым чувственным и практическим опытом, закреплённым памятью. К концу первого года жизни у ребёнка можно наблюдать проявления элементарного мышления. Основным условием развития мышления детей является целенаправленное воспитание и обучение их. В процессе воспитания ребёнок овладевает предметными действиями и речью, научается самостоятельно решать сначала простые, затем и сложные задачи, а также понимать требования, предъявляемые взрослыми, и действовать в соответствии с ними.

Развитие мышления выражается в постепенном расширении содержания мысли, в последовательном возникновении форм и способов мыслительной деятельности и изменении их по мере общего формирования личности. Одновременно у ребёнка усиливаются и побуждения к мыслительной деятельности - познавательные интересы. Мышление развивается на протяжении всей жизни человека в процессе его деятельности. На каждом возрастном этапе мышление имеет свои особенности.

Мышление ребёнка раннего возраста выступает в форме действий, направленных на решение конкретных задач: достать какой-нибудь предмет, находящийся в поле зрения, надеть кольца на стержень игрушечной пирамиды, закрыть или открыть коробочку, найти спрятанную вещь, влезть на стул, принести игрушку и т.п. Выполняя эти действия, ребёнок думает. Он мыслит действуя, его мышление наглядно-действенное. Овладение речью окружающих людей вызывает сдвиг в развитии наглядно-действенного мышления ребёнка. Благодаря языку дети начинают мыслить обобщённо.

Дальнейшее развитие мышления выражается в изменении соотношения между действием, образом и словом. В решении задач всё большую роль играет слово. Существует определённая последовательность в развитии видов мышления в дошкольном возрасте. Впереди идёт развитие наглядно-действенного мышления, вслед за ним формируется наглядно-образное и, наконец, словесное мышление.

Мышление учащихся среднего школьного возраста (11-15 лет) оперирует знаниями, усвоенными главным образом словесно. При изучении разнообразных учебных предметов - математики, физики, химии, истории, грамматики и др. - учащиеся имеют дело не только с фактами, но и с закономерными отношениями, общими связями между ними.

В старшем школьном возрасте мышление становится абстрактным. Вместе с тем наблюдается и развитие конкретно-образного мышления, в особенности под влиянием изучения художественной литературы. Обучаясь основам наук, школьники усваивают системы научных понятий, каждое из которых отражает одну из сторон действительности. Формирование понятий - процесс длительный, зависящий от уровня обобщённости и абстрактности их, от возраста школьников, их умственной направленности и от методов обучения.

В усвоении понятий существует несколько уровней: по мере развития учащиеся всё ближе подходят к сущности предмета, явления, обозначенного понятием, легче обобщают и связывают друг с другом отдельные понятия.

Для первого уровня характерно элементарное обобщение конкретных случаев, взятых из личного опыта школьников или из литературы. На втором уровне усвоения выделяются отдельные признаки понятия. Границы понятия учащиеся то сужают, то излишне расширяют. На третьем уровне учащиеся пытаются дать развёрнутое определение понятия с указанием основных признаков и приводят верные примеры из жизни. На четвёртом уровне происходит полное овладение понятием, указание его места среди других моральных понятий, успешное применение понятия в жизни. Одновременно с развитием понятий формируются суждения и умозаключения.

Для учащихся 1-2 классов характерны суждения категорические, утвердительной формы. Дети судят о каком-либо предмете односторонне и не доказывают своих суждений. В связи с увеличением объёма знаний и ростом словаря у школьников 3-4 классов появляются суждения проблематические и условные. Учащиеся 4 класса может рассуждать, опираясь не только на прямые, но и на косвенные доказательства, особенно на конкретном материале, взятом из личных наблюдений. В среднем возрасте школьники употребляют также разделительные суждения и свои высказывания чаще обосновывают, доказывают. Учащиеся старших классов практически владеют всеми формами выражения мысли. Суждения с предположением выражения, допущения, сомнения и т.д. становятся нормой в их рассуждениях. С одинаковой лёгкостью старшие школьники пользуются индуктивными и дедуктивными умозаключениями и умозаключением по аналогии. Самостоятельно могут ставить вопрос и доказывать правильность ответа на него.

Развитие понятий, суждений и умозаключений происходит в единстве с овладением, обобщением и пр. Успешное овладение мыслительными операциями зависит не только от усвоения знаний, но и от специальной работы учителя в этом направлении.

1.2 Научное мышление и условия его формирования у детей в школьном возрасте

Научное мышление - совокупность характерных черт мышления ученых, система ориентации на те или иные идеи, методы, образцы исследования, интерпретации и оценки; "готовность к направленному восприятию и соответствующему пониманию того, что воспринято". Научное мышление может формироваться под влиянием различных научных картин мира (например, эксперименты У. Гарвея, приведшие к открытию кровообращения, интерпретировались им одновременно с точки зрения механистической и аристотелевской научных картин мира; разрешение противоречий, возникавших при этом, вело к созданию теоретической физиологии).

Идеалы и нормы объяснения и описания, доказательности и обоснованности, строения (организации) научного знания, определяющие научное мышление, обусловлены историческим состоянием науки и обладают как инвариантным, так и вариабельным содержанием. Например, идеал обоснованного знания инвариантен для всех этапов истории науки, но по-разному трактуется в различных философско-методологических и научных традициях: в "картезианской" науке обоснованность знания равнозначна его выводимости из самоочевидных истин, в "ньютонианской" науке она является синонимом эмпирической проверяемости; идеал детерминистского объяснения существенно различен в эпоху П. Лапласа и в эпоху квантовой физики.

Научное мышление заменяет повторную смежность и совпадение отдельных фактов открытием одного значительного факта, причем достигает этой замены, разбивая грубые и цельные факты наблюдения на известное число более тонких процессов, недоступных непосредственно восприятию.

Рассмотрим роль и возможности формирования умений мыслить научно у школьников. Проводимые изменения в системе среднего образования позволяют говорить о том, что школа сегодня реально ориентируется на многообразие образовательных потребностей, на личность обучаемого. Вариативное образование помогает школьникам обрести иные пути понимания и переживания знаний в изменяющемся мире. Современному ученику нужно передавать не столько информацию, как собрание готовых ответов, сколько метод их получения, анализа и прогнозирования интеллектуального развития личности.

На современном этапе развития школы экстенсивный путь получения знаний исчерпал себя. На смену прежней системы увеличения объема знаний приходит интенсивный путь включающий в себя становление принципиально новых образовательных технологий. Эти технологии базируются на продуктивности, креативности, мобильности а главное опираются на научное мышление, формирование которого становится основной задачей образовательного процесса.

Научное мышление одна из ступеней человеческого познания. Оно позволяет получать знания о таких объектах, свойствах и отношениях реального мира, которые не могут быть непосредственно восприняты на чувственной ступени познания.

Предпосылки научного мышления, связанны с устройством человеческого ума. Оно направлено, прежде всего, на объяснение изучаемых наукой явлений, а объяснение - это особая форма мышления, связанная не только с онтологическим устройством мира, его организованностью в систему причинно-следственных связей, но и с особенностями человеческого ума. Потребность в объяснении "встроена" в наш ум, является одной из его внутренних закономерностей.

Формирования научного мышления начинает складываться в старшем школьном возрасте. Только в отношении старшего школьного возраста можно серьезно говорить о формировании подлинно научного мировоззрения. Для этого необходима определенная степень моральной, интеллектуальной, психической зрелости.

Процесс формирования научного мировоззрения у старшеклассников связан с умением правильно оценивать общественные явления, с воспитанием правильного отношения к ним. Возможно, и необходимо специально обучать школьников приемам самостоятельного научного анализа и оценки социально-экономических и общественных фактов и явлений.

Однако выбор методологических знаний из широкого спектра современных образовательных стандартов, способствующих развитию научного мышления у обучающихся довольно сложен. С одной стороны эти знания необходимы, а с другой должны быть достаточны и посильны для полноценного усвоения школьниками предметного материала.

Необходимыми условиями формированием научного мышления у обучающихся являются некоторые моменты преподавания:

·организация исследовательской деятельности;

·обучение рациональным приемам научного анализа и оценки социально-исторических и общественно-политических явлений с помощью научно обоснованных критериев;

·формирование необходимых навыков работы с различными источниками информации, умений преподнести и защитить свою точку зрения;мышление научный школьный ученик

·расширение сферы использования информационных технологий: привлечение ресурсов Интернета, создание презентационных материалов;

Исследование, исследовательское поведение - одна из фундаментальных форм взаимодействия живых существ с реальным миром, направленная на его изучение и познание этого мира. Оно выполняет принципиально незаменимые функции в развитии познавательных процессов всех уровней, в приобретении социального опыта, в социальном развитии и развитии личности. Понятие исследовательского поведения находится в одном ряду с такими фундаментальными понятиями, как научение, интеллект, творчество, образуя с ними неразрывную связь.

В организации исследовательской деятельности необходимо разделять научно-исследовательскую деятельность школьника с учебно-исследовательской. Научно-исследовательская деятельность, включает в себя производство новых знаний в общекультурном значении. Исследование здесь является способом получения результата.

В данном случае речь идет об учебно-исследовательской деятельности основанной на использовании приемов, позволяющих создать мотивационную базу для осознанного восприятия знаний в ходе исследовательской деятельности и выработать интеллектуальные умения лежащие в основе научного мышления учащихся. В ходе учебно-исследовательской деятельности происходит самостоятельное приобретение новых личностно-значимых знаний. В результате повышения мотивации к учебной деятельности учащиеся приобретают навыки исследования как способ освоения действительности.

Метод исследовательской деятельности учащихся особенно актуален в старших классах школы, т.к., во-первых, ученики уже обладают определённым набором знаний, умений и навыков, необходимых для самостоятельной научной работы (сбора и осмысления информации, работы с источниковой базой, самостоятельным мышлением); во-вторых, в контексте реформы образования, направленной на профилизацию старших классов, ученик может избрать наиболее для него нужную и интересную сферу для работы над исследованием; в-третьих, учащиеся перед поступлением в высшее учебное заведение имеют возможность овладеть навыками исследовательской работы, умением связно и чётко формулировать свои мысли, знают, как использовать научный аппарат и т.д.

Исследовательская деятельность учащихся приобретает всё большее значение в современных образовательных технологиях. Это связано, прежде всего, с тенденциями развития российского общества. Быстрые перемены в различных сферах жизни требуют от школы больших усилий, направленных к развитию следующих умений и навыков: умение самостоятельно приобретать знания, применять свои знания на практике для решения разнообразных проблем, работать с различной информацией, анализировать, обобщать, аргументировать, самостоятельно критически мыслить, искать рациональные пути в решении проблем, быть коммуникабельным, контактным в различных социальных группах, гибко адаптироваться в меняющихся жизненных ситуациях. Эти навыки формируют и развивают педагогические технологии, которые учат, как вырабатывать активную, деятельную позицию. Именно к таким технологиям относится и ученическое исследование.

В основе исследовательской деятельности старшеклассника лежит потребность в новой информации, новых впечатлениях и знаниях, в новых результатах деятельности. Эта потребность является неотъемлемой составляющей формирования личности. Под исследовательской активностью так же понимается творческое отношение школьника к миру, которое выражается в мотивационной готовности и интеллектуальной способности к познанию реальности путём практического взаимодействия с ней, к самостоятельной постановке разнообразных исследовательских целей, к изобретению новых способов и средств их достижения, к получению разнообразных, в том числе неожиданных, непрогнозировавшихся результатов исследования.

Для развития исследовательской активности учащегося, а соответственно и научного мышления необходимо найти дополнительные формы образовательной деятельности, в которых школьники могли бы принять участие на добровольной основе - основе интереса к тому или иному направлению.

Научное общество школьников создано с целью совершенствования знаний учащихся в определенной области науки, их знакомства с методами научного познания; развития интересов и способностей школьников, приобретения умений и навыков поисково-исследовательской деятельности, а также понимания глубокой связи, существующей между отдельными учебными дисциплинами. Основные задачи научного общества это: формирование умений и навыков работы с научной литературой и аппаратурой; выявление способностей ведения поисковой работы; профориентационная работа среди школьников.

Очень часто ошибкой является стремление учителя превратить ученическое исследование в полноценную научную работу, предъявляя к работе ученика требования как к дипломной работе выпускника вуза. Нельзя забывать, что школьник впервые знакомится с основами научно-исследовательской работы. И, несмотря на то, что исследование он проводит самостоятельно и сам приходит к определённым выводам и результатам, учитель должен проводить работу совместно с учеником, постоянно контролируя её на всех этапах. Роль учителя чрезвычайна, важна на всех этапах проведения исследования, да сама форма исследовательской работы предполагает очень тесное сотрудничество учителя и ученика.

Работа начинается с определения темы, формулирования целей и задач исследования. В выборе темы учитель должен учитывать, прежде всего, интересы ученика. В истории множество знаменательных дат и событий, которые являются важными вехами в развитии нашей страны. И, конечно, хочется, чтобы ученик избрал актуальную на сегодняшний день тему. Но если он сам проявляет инициативу, то тема должна быть ему близка и являться сферой именно его (а не учителя) интересов. Задача учителя на этом этапе помочь ему сделать осознанный выбор, показать значимость выбранной темы, как в личном плане, так и в социальном контексте. При исследовании сложной системы необходимо множественное целеполагание - постановка разнообразных, разнотипных и разноуровневых целей, которые могут конкурировать между собой. Мотивационной основой успешного исследования сложных систем человеком являются его любознательность и познавательная активность, в том числе бескорыстная.

Поэтому помощь в осуществлении и развитии исследовательского поведения учащихся имеет свою специфику. В тех областях, где исследовательское поведение требуется больше всего (в областях высокой неопределённости, новизны и динамики), возникает целый ряд дополнительных степеней свободы для развёртывания практической и познавательной деятельности, но также и ряд принципиальных ограничений.

Одним из направлений развития научного мышления является система приемов и эвристик решения различных задач: от типовых до, так называемых, нестандартных (проблемных, творческих, олимпиадных, развивающих и т.п.). Разработаны подходы и представлены конкретные примеры построения заданий, направленные на овладение методологическими знаниями в их ориентировочной и инструментальной функции. В частности, обоснована целесообразность группировки и анализа "разнопредметных" по содержанию задач, но сходных в отношении познавательных стратегий, применяемых для их решения.

Проводятся викторины из системы занимательных, не содержательных вопросов. Иногда учащимся предлагаются графические задания-загадки на карточках с вопросом: "Что это такое?" Учащиеся проявляют большой интерес к логическим задачам, в которых им надлежит в тексте добавить ту или иную пропущенную строчку.

Обоснована необходимость использовать, в качестве развивающих, задачи исследовательского типа. Их содержание предполагает многовариантность исходов решения в зависимости от сочетания значений характеристик, на основе которых задается сюжет проблемы. Они направлены на формирование теоретического мышления, моделируют реальные проблемные ситуации, возникающие в решении научных и практических задач.

Формированию научного мышления способствуют текстовые задачи исследовательского типа, предусматривающие в качестве опосредствующего звена при решении построение и анализ теоретической модели ситуации, задаваемой сюжетом задачи. При том предполагается, что конкретно предметные знания, необходимые для ее решения, достаточно хорошо освоены учащимися. Формируя предметные знания, необходимо воздействовать на ум, чувства и волю школьника.

В условиях современной системы образования проблема развития системно-логического мышления учащихся приобретает особую актуальность. Именно системно-логическое мышление как личностное качество обучаемых наиболее ярко проявляется в обнаружении и преодолении противоречий, возникающих затруднений. В этих условиях активизации учебной деятельности создает возможность решать проблему первичности формирования способностей к творчеству и вторичности знаний, которые опять же нужны для развития творческих качеств личности ученика.

Этому должна служить организация систематических занятий во внеклассной работе. Умственное развитие, развитие мышления является важной стороной в развитии личности младшего школьника, в частности в ее познавательной сфере.

Мышлению человека характерен активный поиск связей и отношений между разными событиями. Именно направление на отражение прямо не наблюдающихся связей и отношений, на выделение в видах и явлениях главных и неравных, существенных и не существенных деталей отличает мышление как познавательный процесс от восприятий и ощущений. При выделении связей и отношений можно действовать по-разному, в одних случаях, чтобы установить отношения между предметами, нужно их реально изменить, преобразовать. В других случаях достаточно, не трогая сами предметы, изменять лишь их образы, мысленно представляя. Возможны и такие случаи, когда отношения между вещами устанавливают, не прибегая к практическому или мысленному изменению вещей, а только путем рассуждений и умозаключений. Таким образом, школьник устанавливает невидимые отношения вещей, т.е. мыслит по-разному, с помощью разных средств, разных способов.

В первом случае, это будет практическое мышление, наглядно - действенное, поскольку здесь ученик для выяснения отношений действует с предметами, практически изменяет их состав, свойства.

Во втором случае, мышление будет наглядно - образным, поскольку здесь для выяснения отношений оперируют лишь в мысленном плане, с образами предметов, если предмет в данный момент здесь присутствуют или с их представлениями, если предмет отсутствует. Огромный интерес у учащихся вызывает использование на уроках видео материала, что является мотивацией научной деятельности и формирует наглядно-образное мышление. В последующем срабатывает обратная связь учитель - ученик, когда учащиеся, заинтересованные научно-популярными историческими передачами, приводят интересные факты, проводят научные исследования.

В третьем случае мышление будет словесно - логическое, поскольку здесь для выяснения отношений школьник использует слова, (а не сами предметы или их образы), которые лишь обозначают предметы, строит из этих слов суждения, связанные по правилам логики, от общих суждений к частному.

Итак, научное мышление школьника осуществляется тремя способами; наглядно действенный, наглядно - образный, словесно - логический. Поэтому главная цель работы по развитию у детей словесно - логического мышления заключается в том, чтобы с его помощью формировать у детей умение рассуждать, делать выводы из тех суждений, которые предлагаются в качестве исходных, умение ограничиваться содержанием этих суждений и не привлекать других соображений, связанных с внешними особенностями тех вещей или образов, которые отражаются и обозначаются в исходных суждениях.

Своеобразие наглядно - образного мышления заключается в том, что, решая задачи с его помощью, старшеклассник не имеет возможности реально изменять образы и представления. Это позволяет разрабатывать разные планы для достижения цели, мысленно согласовывать их, чтобы найти наилучший план научной работы.

Так решение задач с помощью наглядно - действенного мышления позволяет развивать у учеников навыки управления своими действиями, осуществление целенаправленных, а не случайных и хаотичных попыток в решении задач.

Формирование у учащихся научного мышления предполагает понимание ими процесса и методов познания, логики научной деятельности, как деятельности по приобретению и изложению научных знаний.

Логическая культура предполагает не только умение рассуждать последовательно и доказательно, с соблюдением законов логики, но и способность обнаруживать в рассуждении логические ошибки и подвергать их квалифицированному анализу. Отсюда, школа должна способствовать формированию у учащихся логической культуры, основанной на законах и операциях правильного мышления.

В настоящее время в условиях быстро меняющегося мира, требующего от человека умения ориентироваться в новых и часто неопределенных, нестандартных ситуациях, такой же важной задачей школы является максимальное развитие творческих способностей учащихся, формирование у них научного мышления.

Глава 2. Исследование условий формирования умений мыслить научно на примере учеников 11 класса МОУ СОШ №14 г. Волгограда

2.1 Методология и результаты исследования

Важной задачей обучения является формирование стиля научного мышления учащихся в соответствии со стилем, устоявшимся в науке на данном этапе ее развития. Решение этой задачи позволяет достичь такого личностного образовательного результата, как сформированность целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки.

Свою роль в процессе развития современного стиля научного мышления должны сыграть все школьные предметы, в том числе физика, все ее разделы и темы. Исследование условий формирования научного мышления учащихся было проведено на примере учеников 11 класса средней общеобразовательной школы № 14 г. Волгограда.

Формирование представлений учащихся о современном уровне развития науки невозможно без изучения колебаний и волн различной физической природы. Колебания и волновые процессы являются одними из наиболее распространенных видов движения в природе и технике. При изучении колебаний и волн учащиеся встречаются с задачами, решение которых требует от них развитого как эмпирического, так и теоретического мышления. Формирование теоретического мышления, необходимого учащимся для успешного овладения знаниями и умениями в области современной физики, возможно только на базе развитого эмпирического мышления (эмпирического обобщения фактов). И формирование волновых представлений способно внести вклад в развитие научного мышления от эмпирического уровня к теоретическому и, в итоге, в развитие современного стиля научного мышления.

В разделе "Механические колебания и волны", в соответствии с действующей учебной программой МОУ СОШ №14 г. Волгограда, изучаются следующие темы:

1.Колебательное движение. Гармонические колебания. Амплитуда, период, частота, фаза колебаний. Уравнение гармонических колебаний.

.Пружинный и математический маятники.

.Превращения энергии при гармонических колебаниях. Свободные и вынужденные колебания. Резонанс.

.Распространение колебаний в упругой среде. Волны. Частота, длина, скорость распространения волны и связь между ними.

Звук.

Фронтальные лабораторные работы представлены следующими темами:

Изучение колебаний математического маятника. Демонстрации, опыты, компьютерные модели

Колебания тела на нити и пружине.

Кинематическая модель гармонических колебаний.

Зависимость координаты колеблющегося тела от времени.

Зависимость периода гармонических колебаний математического маятника от его длины.

Вынужденные колебания.

Резонанс.

Образование и распространение поперечных и продольных волн.

Колеблющееся тело как источник звука (камертон).

Зависимость громкости звука от амплитуды колебаний.

Зависимость высоты тона от частоты колебаний.

Требования к уровню подготовки учащихся

В соответствии с действующей учебной программой, к уровню подготовки учащихся представляются следующие требования. Учащийся должен:

иметь представление:

о физических явлениях: волновое движение, поперечная и продольная волны, звуковая волна, интерференция и дифракция механических волн;

Знать и понимать:

смысл физических моделей: математический и пружинный маятники;

смысл физических понятий: свободные колебания, гармонические колебания, амплитуда, период, частота, фаза, вынужденные колебания, резонанс, длина волны, скорость распространения волны;

описывать и объяснять физические явления: механические колебания, резонанс;

Владеть:

экспериментальными умениями: определять основные характеристики гармонических колебаний;

практическими умениями: решать качественные, графические, расчетные задачи на определение амплитуды, периода, частоты колебаний пружинного и математического маятников, энергии, смещения и фазы гармонических колебаний, длины и скорости волны с использованием уравнения гармонического колебания, формул: периода и частоты колебаний пружинного и математического маятников, связи частоты, длины и скорости волны.

Анализ результатов бесед с учителями МОУ СОШ №14 г. Волгограда, проведенных в ходе исследования, свидетельствует о том, что большинство учителей не осознают необходимость формирования научного мировоззрения учащихся, роль всех предметов в развитии стиля мышления учащихся. Около 90% учителей считают, что при обучении естественнонаучным предметам в школе можно полноценно сформировать современный стиль научного мышления учащихся, что говорит о том, что само понятие стиля научного мышления трактуется учителями не верно.

Результаты наблюдения, анализа работ и бесед с учащимися показали, что у них практически отсутствуют такие черты современного стиля научного мышления, как синтетичность (реализующая тенденции к синтезу знаний в единую науку и выражающаяся во взаимопроникновении и взаимообогащении различных научных дисциплин), математизированность (применение математических объектов и закономерностей к естественнонаучным и гуманитарным явлениям), системность в познании объекта, успешность в работе с моделями.

Для средней (полной) школы приведены фрагменты программ, разработанные для разных профилей обучения. В классах, изучающих физику на базовом уровне, целесообразно структурировать материал по общности математических закономерностей (т.е. сначала изучать механические и электромагнитные колебания, затем механические и электромагнитные волны, оптику). В классах же физико-математического профиля целесообразно такое структурирование материала, при котором, с одной стороны, материал объединен по природе изучаемых явлений, с другой стороны, в начале и в конце изучения темы предполагается проведение серии обобщающих уроков, материал на которых рассматривается в соответствии с идеей объединения по общности математических закономерностей.

В тематическом планировании для классов разных профилей отражена специфика выбора форм и методов обучения. Значительны различия в преобладании типов уроков - в классах физико-математического профиля целесообразно проведения в основном уроков-семинаров, в том числе уроков решения одной задачи, в классах же, где физика изучается на базовом уровне - это, в основном, комбинированные уроки.

При описании особенностей уроков показано, что целесообразно в классах всех профилей изучать взаимосвязанные явления в рамках одного урока. Так, например, на одном уроке предлагается рассматривать явления интерференции и дифракции, преломления и отражения. Но при этом построение урока будет различным. На уроке изучения интерференции и дифракции света в классах физико-математического профиля сначала демонстрируется явлений интерференции, обсуждается увиденное, сравнивается с интерференцией механических волн, выводятся условия минимумов и максимумов интерференционной картины. Затем подобным же образом изучается явление дифракции. В классах же гуманитарного профиля предлагается сначала продемонстрировать оба явления, создать у учащихся целостное представление о явлениях интерференции и дифракции, доказывающих существование такого объекта, как волна, и только после этого переходить к анализу этих явлений.

При формировании представлений о колебаниях и волнах и в основной, и в средней (полной) школе в классах всех профилей должны широко применяться в сочетании с реальным экспериментом (как демонстрационным, так и самостоятельным ученическим) электронные образовательные ресурсы интегрированного содержания (это видео и аудио-фрагменты, интерактивные модели и пр.). В ходе исследования созданы такие комплекты электронных образовательных ресурсов по темам "Инфразвук в живой и неживой природе", "Ультразвук: проявления в природе, применения в медицине и технике", "Распространение волн на поверхности естественных водоемов" и др.

Так, в основной школе, в начале изучения колебаний и волн в основном используются традиционные задачи и задания, направленные на освоение понятийного аппарата. Постепенно происходит переход в типе задач к контекстным и далее к ситуационным.

Рассмотрим методику изучения темы "Звук" в разделе "Механические колебания и волны", в соответствии с действующей учебной программой МОУ СОШ №14 г. Волгограда.

Изучение акустических явлений, т. е. распространения в упругой среде механических колебаний, способствует расширению понятия волны - от волн, непосредственно воспринимаемых визуально, до невидимых. Это в какой-то мере готовит учащихся к восприятию физической сущности электромагнитных волн. Кроме того, при изучении звуковых явлений можно закрепить те знания учащихся о волнах и их характеристиках, которые к тому времени они имеют.

Звуковые волны изучают в следующей последовательности. Вначале учащихся знакомят с источниками и приемниками звука. Рассматривают примеры источников звука, совершающих колебания с собственными частотами (камертон, струна), и примеры излучателей вынужденных колебаний, преобразующих электрические колебания в звуковые. Можно показать и приемники звука - микрофоны, вспомнить устройство угольного микрофона и ознакомить с устройством электродинамического микрофона. Затем объясняют механизм распространения звуковых волн. Демонстрируют сгущения и разрежения в упругой среде при распространении в ней звуковой волны, продольный характер звуковых волн, необходимость среды с упругими свойствами для их распространения.

Рассматривая скорость распространения звука в различных средах, целесообразно приводятся конкретные примеры звуковых скоростей в этих средах. Например, полезны такие сведения: скорость звука в воздухе составляет около 300 м/с, в воде она в 5 раз больше, а в металлах звук распространяется в 15 раз быстрее, чем в воздухе. Причины такого различия предлагают объяснить самим учащимся, так как, им уже известно, что скорость распространения волны в среде зависит от плотности среды и ее упругости по отношению к тому или иному виду деформации, вызванному волной.

После этого школьникам рассказывают о восприятии звуковых волн человеком. Рассматривают диапазоны звуковых волн: от 16 до 20000 Гц - звук, воспринимаемый человеческим ухом, ниже 16 Гц - инфразвук, выше 20000 Гц - ультразвук, свыше 109 Гц - гиперзвук. Целесообразно рассматривают объективные характеристики звука (частоту, интенсивность, спектральный состав) и восприятие различий в этих характеристиках человеком. Понятие интенсивности часто используют в дальнейшем, поэтому полезно конкретизировать его уже при изучении звуковых волн. Интенсивность звука характеризует энергию, переносимую волной в единицу времени через единицу площади перпендикулярно направлению ее распространения. Различие в интенсивности звуковых волн человек воспринимает как различие в громкости звука. Различие в частоте воспринимают как звуки разной высоты, а субъективное восприятие тембра связано со спектральным составом звука.

При рассмотрении акустического резонанса подчеркивается, что резонанс акустических волн является доказательством волновой природы звука. Это можно продемонстрировать на опытах, например с двумя камертонами. Обращают внимание школьников на то, что явление резонанса в акустике часто используют и для того, чтобы из периодического негармонического вынужденного колебания выделить гармоническую составляющую.

В заключение рассматривают свойства акустических волн, при этом целесообразно ограничиться изучением отражения волн. Обратив внимание учащихся на то, что в большом пустом помещении звуки сопровождаются гулом, а па открытом месте те же звуки звучат отрывисто, объясняют эти явления тем, что звуковые волны способны отражаться от ряда преград (степ). Всем хорошо знакомо эхо - явление повторения звука вследствие его отражения от удаленных преград - гор, леса. Человеческое ухо способно различать два звука, если промежуток времени между их восприятием не менее 0,1 с.

Отражение звука демонстрируют на опыте: в сосуд опускают наручные часы и располагают ухо на некотором расстоянии. Звук почти не слышен. Ели же над сосудом под углом 45° расположить отражающую поверхность (плотный картону книгу), то звук заметно усилится.

Итак, в ходе исследования установлено, что характеристики и принципы научного стиля мышления не только включены в содержание общего среднего образования, но и представляют это содержание, причем его ядро. Однако научный стиль мышления в содержании естественнонаучного образования четко не выявлен ни для учащихся, ни для учителя.

Для исправления данной ситуации учителям МОУ СОШ №14 г. Волгограда необходимо соблюдать условия формирования умений учащихся мыслить научно. Схема познания на научном уровне должна быть следующей:

подведение учащихся к осознанию не только результатов познавательной или практической деятельности, но и ее операциональной стороны;

опора на положительное в здравом смысле школьников, демонстрация учащимся его ограниченности и последующая корректировка;

возбуждение интереса школьников к современному научному стилю мышления и формированию убеждений в его высокой познавательной ценности;

вооружение учащихся знанием принципов и характеристик научного стиля мышления в их взаимосвязи;

создание внутри познавательного цикла объективных предпосылок для сознательного обращения учащихся к принципам и характеристикам научного стиля мышления.

Использование приемов формирования научного стиля мышления у учащихся должно способствовать созданию условий, в которых они самостоятельно "конструируют ход мышления" и реконструируют его. Учащиеся самостоятельно должны составлять перечень явлений, входящих в эмпирическую область, высказывать оценочные суждения относительно процесса и результата эксперимента с точки зрения нарушения требований, предъявляемых к его проведению, перестраивать план изложения учебного материала, четко выделять предмет обучения, учитывать естественнонаучные, технологические, функциональные, морфологические, экологические, экономические характеристики технического объекта при его анализе.

Сознательный контроль учеником собственных познавательных и практических действий, следование принципам и характеристикам научного стиля мышления повышают внутреннюю организацию процесса обучения, его эффективность.

В процессе овладения основами научного стиля мышления учащиеся переходят с одного уровне на другой. В исследовании эмпирическим путем выделено четыре уровня:

Спорадическое обращение к нормам и принципам научного стиля мышления наряду с использованием здравого смысла,

. "Отказ" от использования здравого смысла при решении тeoретических задач. Учащиеся осознают, что действия сообразно здравому смыслу непродуктивны, но что и как делать - не знают.

Сознательное и систематическое использование в учебно-познавательной деятельности отдельных принципов, характеристик научного стиля мышления,

Стремление руководствоваться параметрами научного стиля мышления как системой.

Учитывая различия между этими уровнями, следует планировать преподавание и организацию процесса формирования научного стиля мышления.

Условия формирования научного стиля мышления учащихся требуют организационно-дидактического обеспечения. Такое обеспечение включает анализ содержания образования, изучение ошибок и затруднений учащихся, учет результатов обучения, включая уровень сформированности научного стиля мышления. Данный анализ проводится в школе на разных уровнях: на уровне деятельности конкретного учителя-предметника, на уровне преподавания данного учебного предмета в, на уровне преподавания цикла учебных предметов.

Описанные условия формирования умений учащихся мыслить научно должны реализоваться каждым учителем главным образом, на уроке. Урок является основной, но не единственной формой организации приобщения учащихся к научному стилю мышления. Широкие возможности в этом плане открывает использование таких форм, как семинарское занятие, экскурсия, комплексный семинар, комплексная экскурсия.

Еще одним важным условием формирования научного мышления в рамках школьной программы является необходимость зафиксировать в текстах учебных программ научный стиль мышлений как методологическое знание (указать принципы, характеристики, способы описания, объяснения и др.), связанное с конкретным предметным содержанием. В разделе программ "Основные требования к знаниям и умениям учащихся" необходимо предусмотреть, особенно для учащихся старших классов, умения фиксировать и анализировать различные элементы научного стиля мышления и следовать его нормам. В текстах учебников выявить принципы и характеристики научного стиля мышления и показать его познавательную и практическую ценность. Введение в главу должно явным образом фиксировать подход к ее изучению; итоги главы - в обобщенном виде включать использованный в ходе ее изучения стиля мышления, его принципы, характеристика.

Заключение

Мышление - это опосредованное и обобщённое отражение действительности, вид умственной деятельности, заключающейся в познании сущности вещей и явлений, закономерных связей и отношений между ними. В зависимости от того, какое место в мыслительном процессе занимают слово, образ и действие, как они соотносятся между собой, выделяют три вида мышления: конкретно-действенное, или практическое, конкретно-образное и абстрактное. Эти виды мышления выделяются ещё и на основании особенностей задач - практических и теоретических.

Научное мышление - совокупность характерных черт мышления ученых, система ориентации на те или иные идеи, методы, образцы исследования, интерпретации и оценки; "готовность к направленному восприятию и соответствующему пониманию того, что воспринято".

Формирования научного мышления начинает складываться в старшем школьном возрасте. Только в отношении старшего школьного возраста можно серьезно говорить о формировании подлинно научного мировоззрения. Для этого необходима определенная степень моральной, интеллектуальной, психической зрелости.

Развитие самостоятельности мышления есть основная задача школьного обучения. Она включает в себя поощрение активности в поиске путей достижения поставленной цели предполагает решение детьми нетиповых, нестандартных задач. Условия, необходимые для организации систематической работы по формированию и развитию самостоятельности мышления очень трудно обеспечить на уроке.

Исследование условий формирования научного мышления учащихся было проведено на примере учеников 11 класса средней общеобразовательной школы № 14 г. Волгограда.

В ходе исследования установлено, что характеристики и принципы научного стиля мышления не только включены в содержание общего среднего образования, но и представляют это содержание, причем его ядро. Однако научный стиль мышления в содержании естественнонаучного образования четко не выявлен ни для учащихся, ни для учителя.

Для исправления данной ситуации учителям МОУ СОШ №14 г. Волгограда необходимо соблюдать условия формирования умений учащихся мыслить научно.

Использование приемов формирования научного стиля мышления у учащихся должно способствовать созданию условий, в которых они самостоятельно "конструируют ход мышления" и реконструируют его. Учащиеся самостоятельно должны составлять перечень явлений, входящих в эмпирическую область, высказывать оценочные суждения относительно процесса и результата эксперимента с точки зрения нарушения требований, предъявляемых к его проведению, перестраивать план изложения учебного материала, четко выделять предмет обучения, учитывать естественнонаучные, технологические, функциональные, морфологические, экологические, экономические характеристики технического объекта при его анализе. Еще одним важным условием формирования научного мышления в рамках школьной программы является необходимость зафиксировать в текстах учебных программ научный стиль мышлений как методологическое знание (указать принципы, характеристики, способы описания, объяснения и др.), связанное с конкретным предметным содержанием.

Настоятельная необходимость формирования научного мышления у учащихся общепризнанна. Установлено, что основанием, на котором развертывается этот процесс, является система научных знаний и методов овладения ими. Процесс формирования научного мышления рассматривается исследователями в определенных контекстах, в связи с конкретными темами исследований. При этом нет единства представлений о путях и способах формирования у учащихся научного мышления как целостности. Однако, выполнение приведенных в исследовании условий формирования у учащихся умений мыслить научно повысит эффективность данного процесса на уровне общеобразовательной школы.

Список использованной литературы

1.Ануфриев А.Ф., Костромина С.Н. Как преодолеть трудности в обучении детей: Психодиагностические таблицы. Психодиагностические методики. Коррекционные упражнения. - М.: Ось - 89, 2009.

Выготский Л.С. Мышление и речь. М.: Издательство "Лабиринт", 2008.

Галанжина Е. С. На пороге нового мышления. // Три ключа. Педагогический вестник. Вып. 3. - М.: Издательский дом Шалвы Амонашвили, 2010.

Ительсон Л.Б. Лекции по общей психологии. Учебное пособие. Мн.: Харвест; М.: ООО "Издательство АСТ", 2009.

Квинн В. Прикладная психология. - СПб.: Питер, 2011.

Мадди С. Теории личности. - СПб.: Речь - 2010.

Маклаков А.Г. Общая психология: Учебник для вузов. - Спб.: Питер, 2011.

Поппер К. Объективное знание. Эволюционный подход. М., 2010.

Первин Л., Джон О. Психология личности: Теории и исследования / Пер. с англ. М.С. Жамкочьян под ред. В.С. Магуна - М.: Аспект Пресс, 2009.

Рубинштейн С. Л. "Основы общей психологии" СПб. 2008.

Степин B.C. Теоретическое знание. Структура, историческая эволюция. М., 2009.

Столяренко Л.Д. Основы психологии. Ростов- на- Дону: "Феникс", 2007.

Столяренко Л.Д., Самыгин С.И. Психология и педагогика в вопросах и ответах. Серия "Учебники, учебные пособия". Ростов-на-Дону: "Феникс", 2010.

Тихомиров О.К. Психология мышления. - М.: Академия, 2010.

Флек Л. Возникновение и развитие научного факта. Введение в теорию стиля мышления и мыслительного коллектива. М., 2005.

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.