Роль логики, гипотезы, теории, практики в решении проблем
В процессе решения проблемы важное значение играют такие категории логики, как гипотеза, теория, на которых остановимся более подробно.
Гипотеза является важнейшей формой развития научного мышления, научного знания. Специалист при создании новой научной теории становится, по существу, философом, ибо он вынужден анализировать характер своей деятельности, границы применимости употребляющихся научных понятий, предлагает новые способы осознания человеком взаимодействия с внешним миром.
Существуют 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).
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. Схема содержания знаний о теории представлена ниже (Зорина Л. Я. Системность — качество знаний. М.: Знание, 1976):
1) определение теории как системы знаний, пронизанной совокупностью общих идей;
2) состав и структура оформленной теории;
3) характеристика основных положений теории, требования, предъявляемые к постулатам и ко всей теории в целом;
4) пути проверки теории;
5) границы применимости теории;
6) условия возникновения теорий;
7) отличия дедуктивных теорий от описательных.
Совокупность этих положений дает целостное представление о теории как форме знаний и средстве познания.
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:
1) группу понятий;
2) основные положения;
3) 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 определенное видение учеными эмпирического материала. Форма основных положений может быть разной; они могут быть выражены в форме:
1) принципов;
2) модельных гипотез;
3) 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.
В отличие от дедуктивных теорий, в описательных теориях (например, эволюционная теория Дарвина) законы 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 нее 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.
Таким образом, для формирования системности в знаниях студентов им необходимы знания о знаниях, называемых методологическими (Зорина Л. Я. Дидактические основы формирования системности знаний старшеклассников. М.: Педагогика, 1978).