Логические основы системного анализа

Выдвижение научных гипотез — это всегда определенный скачок в развитии научного мышления. Можно предложить следующие пути формирования гипотез:

• формулирование проблемности, противоречивости прежней теории, что уже носит характер гипотезы;
• формулирование нового идеального объекта теории (например, квантовая модель Н. Бора была сначала представлена как гипотеза, а затем — как теория);
• предположение о существовании каких-то предметов или их свойств, которые могут стать объектом практической деятельности (например, гипотеза о существовании кварков).

Создание гипотез — это прорыв в новую область, освобождение от оков прежних теоретических систем. Но в то же самое время — это сохранение определенной преемственности в развитии научного мышления, ибо научная теория — это снятие противоречий прежней теории, установление границ ее применимости.

Третья категория логики — теория. Схема содержания знаний о теории представлена ниже [Зорина Л.Я. Системность — качество знаний. М.: Знание, 1976]:

• определение теории как системы знаний, пронизанной совокупностью общих идей;
• состав и структура оформленной дедуктивной теории;
• характеристика основных положений теории, требования, предъявляемые к постулатам и ко всей теории в целом;
• пути проверки теории;
• границы применимости теории;
• условия возникновения теорий;
• отличия дедуктивных теорий от описательных.

Совокупность этих положений дает студентам целостное представление о теории как форме знаний и средстве познания.

Пункты 1 и 2 нужны студентам для того, чтобы они  могли «разнести» полученные знания в линейной и временной последовательности по элементам теории;

пункт 3 — для осознания природы основных посылок и их роли в теории;

пункт 4 — для понимания роли эксперимента в теории, также опосредованности проверки ее основных положений;

пункты 5 и 6 — для формирования у студентов представлений об абсолютной относительной истине и движущих видах познания;

пункт 7 — для осознания возможности существования разных теорий в зависимости от уровня развития науки.

Рассмотрим эти пункты более подробно.

Теория — совокупность знаний, образующих систему на основе некоторых общих положений. Иначе — это система знаний, пронизанная общими положениями, часто называемыми идеями теории. Природа общих положений может быть различной. В качестве общих положений могут вступать качественные и количественные закономерности. В науке различают теории разного уровня. Самым высоким уровнем является дедуктивная теория.

В дедуктивной теории различают две части: основания и следствия.

Основания теории включают следующие элементы:

• группу понятий;
• основные положения;
• эмпирический базис — научные факты, входящие в теорию опосредованно.

Основные положения дедуктивной теории (постулаты) — это высказывания, которые логически не выводятся из других знаний в рамках этой же теории, а являются обобщением опыта и проверяются опытами (прямыми, а чаще косвенными). В формулировке постулатов проявляется и определенное видение учеными эмпирического материала. Форма основных положений может быть разной; они могут быть выражены в форме:

• принципов;
• модельных гипотез;
• математических гипотез.

К постулатам теории предъявляются определенные требования: они не должны ни противоречить друг другу, ни вытекать один из другого.

К теории в целом предъявляются требования логической непротиворечивости: в каждой части она должна удовлетворять своим исходным посылкам.

Для того чтобы какая-то система знаний играла роль научной теории, она должна пройти многоплановую проверку на практике.

Она должна объяснять факты, которые объясняла и предшествующая теория, те факты, которые предыдущая теория не смогла объяснить, и из нее должен вытекать ряд новых проверяемых следствий. Кроме того, если какая-либо теория использует некоторые положения и результаты данной, и следствия другой теории находят также экспериментальное подтверждение, то это является одновременным подтверждением и данной теории.

Любая теория верна в определенной области — другими словами, имеет границы применимости, которые обычно очерчиваются с появлением новой, более общей теории, в которую предыдущие входят как частный случай.

Новые теории возникают тогда, когда в науке есть целый ряд экспериментальных фактов, для объяснения которых старые представления не годятся.

В отличие от дедуктивных теорий, в описательных теориях (например, эволюционная теория Дарвина) закон формулируются не в начале теории, а по мере развертывания материала. Эти законы, как и вся теория, формулируются в основном в словах обыденного языка с привлечением по мере необходимости специальной терминологии из той или иной области знаний.

Непротиворечивость таких теорий трудно доказать. Описательные теории носят положительный качественный характер — в этом их ограниченность. Цель такой теории — объяснение и упорядочение фактов, что всегда приводит к уплотнению знаний, перекомпоновке, систематизации.

Итак, под научной теорией понимается особая форма организации знаний, включающая три элемента: научные понятия, основные положения и следствия. Органичным свойством теории является системность входящих в неё знаний. Усвоение студентами совокупности теоретических знаний должно привести к формированию в их сознании такой структуры знаний, которая соответствовала бы структуре изучаемой теории. Знания студентов, отвечающие этому требованию, т.е. образующие структуру, адекватную структуре научной теории, будут называть системными. Системные знания — это знания, структурирующиеся в сознании студента по схеме: основные научные понятия — основные положения — следствия — приложения.

Как же сформировать системные знания?

Для этого у студента должны быть сформированы:

• знания о теории, ее составе и структуре;
• представления о природе получения этих знаний;
• представления о том, какие знания входят в теории непосредственно, а какие — опосредованно;

представления о роли научных фактов для теории.