Методы проверки и подтверждения гипотез кратко

Обновлено: 05.07.2024

Лекция 7. Методы проверки, подтверждения и опровержения научных гипотез и теорий

В ходе изложения в предыдущих Лекциях нам неоднократно приходилось касаться вопросов, связанных с установлением критериев научности гипотез, их подтверждением и опровержением, Однако речь там шла в основном об отдельных гипо тезах, но когда они объединяются в рамках дедуктивных си стем, тогда процесс их проверки усложняется.

Еще большие трудности возникают при проверке научных теорий, содержащих различные абстрактные понятия и утверж дения, теоретичские и эмпирические законы. Поскольку все утверждения теории связаны отношениями логической дедук ции, то убедиться в верности наиболее абстрактных ее посылок можно только путем проверки следствий, которые из них вытекают и допускают эмпирическую интерпретацию. Именно по подтверждению или опровержению таких следствий косвенно судят о верности или ошибочности исходных посылок, а зна чит, всей теории в целом. Но эти следствия выводятся не толь ко из утверждений самой теории, но и из тех вспомогательных гипотез и допущений, которые обеспечивают применение тео рии к конкретной ситуации. Все это еще больше затрудняет процесс проверки теории.

В связи с этим обсудим специфические особенности про верки научных теорий и связанных с ними гипотез, которые вносят коррективы в прежние представления о подтверждении и опровержении гипотез и утверждений науки.

7.1. Специфические особенности проверки научных теорий

Важнейшим критерием, отличающим научные гипотезы и теории от ненаучных спекуляций в опытных и фактуальных науках является их эмпирическая проверяемость. Но сам способ проверки теории значительно отличается от проверки отдель ных гипотез и утверждений.

Специфические особенности и связанные с ними труд- ности проверки научных теорий состоят в следующем.

Во-первых, в силу системного характера теории, в ней приходится иметь дело не с отдельными гипотезами, утверждениями, законами и простой их совокупностью, а именно с логически орга низованной системой. Хотя, строго говоря, на опыте проверяются отдельные следствия теории, но косвенно они свидетельствуют о подтверждении или опровержении теории в целом.

Во-вторых, в составе теории есть такие утверждения, которые выполняют вспомогательную роль в процессе определения поня тий и дедукции следствий, и поэтому они не нуждаются в эмпи рической проверке, хотя их обоснованность и. правильность также должна контролироваться на концептуальном уровне.

В-третьих, степень проверяемости разных утверждений теории зависит от уровня их абстрактности. На самом верхнем уровне находятся наиболее абстрактные и общие принципы и законы теории, об обоснованности и истинности которых мы судим по выводимым из них следствиям. На самом же низу на-ходится эмпирический базис теории, т. е. те утверждения, ко торые можно соотнести с результатами наблюдений п экспери ментов и тем самым косвенно судить о верности исходных по сылок теории.

В-четвертых, всякая теория возникает не на пустом греете. Она опирается на уже проверенное знание, которое существо вало до ее создания и поэтому в принципе не должно противо- речить твердо установленным положениям в данной отрасли науки. Речь, конечно, идет о теориях, радикально не изменяю щих науку.

В-пятых, целый ряд теорий, предстзатенных в абстрактной математической форме, не говоря уже о самих математических теориях, сначала необходимо интерпретировать с помощью зм-

пирических понятий и утверждений и только потом подвергать проверке.

Все перечисленные особенности проверки теорий сводятся, таким образом, к двум важнейшим требова ниям: концептуальной и эмпирической проверяемости.

Концептуальная проверяемость означает согласие новой Тео- рии с наиболее фундаментальными принципами и законами соответствующей отрасли научного знания, а также с твердо установленными теоретическими истинами частного характера. В конечном итоге такая проверка должна установить, согласуется ли новая теория с предшествующим концептуальным знанием.

Эмпирическая проверяемость сводится к сопоставлению сле дствий теории с результатами наблюдений, экспериментов и практики в целом, ибо научные наблюдения и эксперимент представляют собой специфические формы практической деятельности в науке. Очевидно, что не все следствия теории допускают непосредственную проверку на опыте, а лишь те, ко торым можно дать эмпирическую интерпретацию и тем самым сопоставить с результатами наблюдений и экспериментов. Од нако не все теории можно проверить таким способом.

Наиболее общие и абстрактные теории, которые в значи- тельной мере схематизируют и идеализируют изучаемые пр оцессы, чаще всего проверяются через свои частные подтеории, которые стоят ближе к миру опыта. Так, например, классиче ская механика проверяется через такие свои подтеории, как теории колебаний, удара, падения тел и т.п., которые меньше абстрагируются от действительности и тем самым лучше прове ряемы в эксперименте. Сами же исходные законы и принципы механики в силу своей общности отвлекаются от частных и конкретных свойств и особенностей, которые изучаются в ее подтеориях, и поэтому именно через них общая теория находит свое подтверждение.

Степень проверяемости теории с гносеологической точки зре ния существенно зависит от того, насколько глубоко она раскры вает сущность исследуемых процессов. Это означает, что теории феноменологического типа, которые в основном лишь описывают явления, проверить легче и проще, чем объяснительные, или ин терпретативные теории, раскрывающие структуру и механизм процессов. Очевидно также, что теории, содержащие большее число эмпирически интерпретируемых следствий, будут лучше прове ряемы и контролируемы на опыте. '

Поскольку проверка теорий зависит от эмпирически интер- претируемых их следствий, можно выделить по крайней мере три основных типа теорий по их проверяемости. К первому типу относятся специфические, частные теории, которые обычно возникают на первом этапе исследования. Впоследствии они оказываются подтеориями более общих тео рий, как например, теория Кеплера о движении планет ло отношению к теории гравитации Ньютона или последняя — к общей теории относительности Эйнштейна. В принципе подтеории, как мы видели, лучше поддаются интерпретации в эмпириче ских терминах и поэтому легче поддаются проверке.

объединяет эмпиристов и позитивистов в вопросе о проверке теории, заключается в том, что все они признают возможность эмпирической проверки изолированных утверждений теории, игнорируя тем самым целостный, системный характер теории.

Прежде чем приступить к своим изысканиям, ученый изучает накопленный материал и существующие в науке подходы к рассматриваемой им проблеме. Этот процесс приводит к появлению предварительного представления о возможных причинах и следствиях изучаемого явления.

Это называется гипотезой. Ее вероятностный характер предполагает конкретизацию и уточнение предварительного знания, его проверку. Без постановки гипотезы научное исследование невозможно. Ее формулирование, обоснование, подтверждение (или опровержение) приводят к появлению теории.

Методы выдвижения гипотезы

Любое исследовательское предположение строится на основе уже проверенных знаний. Они опираются на факты и дают толчок мысли, прокладывают путь к дальнейшим рассуждениям. Структура гипотетической идеи сложная, включает в себя целую систему умозаключений и суждений.

Чем выше уровень компетентности исследователя, тем больше новых мыслей возникает в его сознании по ходу изучения темы. Он видит недостаточно разработанные стороны и аспекты рассматриваемой проблемы. Выдвижение гипотезы становится закономерным следствием подобной мыслительной работы.

При этом используются как логические, так и нелогические эвристические способы. Наряду с известными рациональными методами научного познания – аналогией, индукцией, дедукцией – ученый применяет интуицию, догадку. Интуитивные методы способствуют формированию более полного представления об объекте, особенно с точки зрения его развития в будущем.

Каким требованиям должна соответствовать гипотеза?

При постановке гипотезы следует соблюдать необходимые требования. В первую очередь это ее соответствие уже установленным научным законам, принципам. Например, отрицание закона всемирного тяготения будет антинаучно. Другое важное условие – объяснение всех явлений, имеющих отношение к данному научному предположению.

Если хотя бы один факт не объясняется в рамках выдвинутой модели, значит, она несостоятельна либо недостоверен факт.

Следующее требование – соответствие формальной логике. Наконец, важно допускать возможность подтвердить или опровергнуть сформулированные вероятностные идеи.

Выдвижение и обоснование гипотезы

Выдвижение научной гипотезы позволяет обобщить отдельные данные, теоретически объяснить исследуемое явление. Основание, форма, предположение – основные элементы в ее структуре.

Научная работа, проведенная ученым на этом этапе исследования, определяет дальнейшие действия: выбор методов, систематизацию полученных результатов. В рамках выбранной концепции необходимо уточнить и конкретизировать гипотетическое положение, его эффективность, соответствие целям исследования.

Гипотеза в науке всегда требует проверки и подтверждения. Только тогда можно говорить о ее состоятельности как рабочего инструмента ученого. Это делается опытным и теоретическим путем.

В первом случае применяются экспериментальные способы познания, широко используются эмпирические методы: наблюдение, сбор фактического материала, опрос и т.д. Полученные результаты должны быть объективными, научно ценными, информативными. Собранные вместе, они создают систему, подтверждающую идеи исследователя.

Рациональные методы обоснования опираются на индукцию и дедукцию. При этом используется строго логическая аргументация. Тогда процесс подтверждения гипотетического положения позволяет показать его эвристическую силу, предсказательное значение. На теоретическом уровне важное место занимает обобщение. Благодаря общности своих свойств явления группируются и обозначаются одним понятием.

Предполагаемое положение считается обоснованным, если оно непротиворечиво, логично, проверяемо, способно меняться. Теоретик, излагающий его, должен быть уверен в своих выводах.

Когда новые гипотетические положения появляются в статье или монографии, результат, к которому стремится автор, – появление сторонников его концепции. Это показывает, что изложенные в публикации выводы показались им убедительными. Когда гипотетическая идея, изложенная в публикации, подтверждается многократно, она становится теорией.

Опровержение научной гипотезы

Обоснованное предположение исследователя может быть не только доказано, но и опровергнуто. Это происходит, как и в случае доказательства, в прямой и косвенной форме. В первом случае новые факты вступают в явное противоречие с выводами исследователя.

Решение об ошибочности гипотезы выносится благодаря логическим умозаключениям. Выводя из предполагаемой причины определенное следствие, потом проверив его на практике, можно обосновать истинность или ложность вероятностного положения.

В случае косвенного опровержения необходимо наличие нескольких предположений. Они рассматриваются, по очереди выявляют свою несостоятельность. В конечном итоге может остаться одна верная, которая считается доказанной. Таким образом, все остальные являются опровергнутыми.

Работа с гипотезами предполагает их обдумывание, выдвижение, обоснование и доказательство (или опровержение). Основанием для их постановки является необходимость проверки новых идей. Такое невозможно без анализа большого фактического материала.

Интуиция при этом играет определенную роль, исследовательское видение всегда имеет рациональное обоснование. Оно дает ученому возможность дать предварительный ответ на вопрос о еще не изученных фактах, связях между ними, о причинно-следственных зависимостях.

Все научные открытия были подготовлены длительным процессом поиска, на первых этапах которого присутствовало гипотетическое положение. Оно служило опорой и руководящей идеей мыслительной деятельности исследователя, приведшей в конечном счете к появлению новой концепции.

При написании любых научных работ перед исследователем встает задача постановки гипотезы. Это отправная точка, определяющая содержание и результаты, которые будут получены в ходе проведенного исследования.

Гипотеза лежит в основе любой научной теории, она позволяет ученому начать поиск, собрать и проанализировать факты, чтобы обоснованно подтвердить или опровергнуть выдвинутое предположение. Именно поэтому гипотезе уделяется такое пристальное внимание.

Это один из самых распространенных приемов научной и другой познавательной деятельности, позволяющий найти логическое объяснение природы происхождения каких-либо явлений. Различают общие (для группы явлений) и частные (для конкретных событий) гипотезы, а также предсказательные и объяснительные.

Чтобы корректно сформулировать гипотезу любого исследования необходимо соблюсти принципы логического построения научного знания:

Состоятельность выдвигаемой гипотезы. Делая те или иные выдвижения предположения или догадок, ученый обязательно должен как можно полнее раскрыть предметную область исследования.
Приложимость создаваемого знания. Все гипотезы строятся не для пояснения отдельных, конкретных случаев, но для возможности объяснения более широкого круга природных, социальных или теоретических феноменов.
Проверяемость. Чтобы выдвинуть гипотезу, важно понимать и владеть инструментами ее верификации.

Требования, предъявляемые к гипотезе:

совместимость с существующими знаниями, фундаментальными научными положениями, ранее установленными фактами;
понятность и логичность, отсутствие двоякого толкования;
обоснованность (релевантность), то есть проверенная анализом состоятельность выдвинутой теории;
она должна быть проверяемой (наблюдением, измерительными приборами, экспериментальными установками и другими достоверными доступными средствами).

Стандартная структура гипотезы состоит из двух частей: эмпирического основания (посылки) и основанного на нем предположения (заключения). Ее выдвижение является результатом объемной работы, которая включает изучение теоретических основ, сбор материала, его анализ, проведение экспериментов и наблюдений. Основные этапы подготовки:

Способы обоснования

Обоснования истинности нового научного знания во многом зависит от его специфики, профильной направленности, практической релевантности. Но для любых гипотез необходимо проводить три общих вида обоснования: теоретическое, логическое и эмпирическое.

Теоретическое обоснование – проверка ее соответствия ключевым принципам научно-предметной сферы. Новое знание должно быть верифицируемым, релевантным категориальному аппарату, соответствовать базовым задачам той или иной сферы научного познания.

Логическое обоснование – соответствие нормам формально-логичного мышления. Нужно соблюсти принцип непротиворечивости, применить для обоснования методы индуктивного и дедуктивного познания.

Эмпирическое обоснование – практическая, экспериментальная, лабораторная проверка. Для разных видов научного знания предполагаются специфические методы эксперимента.

Для подтверждения (или, напротив, опровержения) гипотезы необходимо соблюсти правила логики. Так, заключение (тезис или антитезис) должно быть точным и ясным, неизменным в процессе исследования. В качестве оснований (аргументов) принимаются только истинные факты, уже установленные ранее.

Аргументация должна быть достаточной для формулирования окончательного заключения. Если проверка показывает, что поставленное ученым предположительное утверждение соответствует действительности, гипотеза получает статус научной теории, которая требует дальнейшего изучения.

Не исключено и опровержение гипотезы, обоснованное ложностью ее заключения. В этом случае идут путем фальсификации, устанавливая несоответствие фактов, вытекающих из предположения, следствиям, или при помощи доказательства антитезиса (противоположного гипотезе следствия). Если антитезис доказан, логически это означает несостоятельность (ложность) исходного тезиса.

Построение и проверка

Завершив формулировку гипотезы и ее обоснование, необходимо приступить к завершающему этапу – проверке. Здесь нужно применять метод фальсификации, сформулированный классиками философии науки. По нему, новое знание имеет ценность только в том случае, если есть возможность и путь опровергнуть гипотезу.

Такую проверку истинности гипотезы проводят по тем же принципам, что и обоснование. Обязательно применяют эмпирическую проверку, теоретическую верификацию, логическое доказательство. Но при этом выдвигается ряд альтернативных положений, утверждений.

Такая проверка выполняет двойную задачу. Во-первых, подтверждается истинность сформулированной гипотезы и возможность ее применения в научном или технологическом плане. Во-вторых, готовится фундамент для развития научного знания, выдвижения новых гипотетических умозаключений. Это обеспечивает непрерывность развития науки.

Методы научного познания

Английский философ Ф. Бэкон и логик, экономист Дж. Милль предложили 4 метода выдвижения гипотез на основании установления причинно-следственных связей.

Метод сходства заключается в предположении, что если несколько случаев наблюдаемого явления имеют схожее обстоятельство, то именно оно и является причиной исследуемого объекта. Методика предполагает установление всех возможных случаев и обстоятельств, глубокий анализ различий, определение вероятности.
Метод различия противоположен предыдущему. То есть если в одном случае обстоятельство наступает, а в другом – нет, то, вероятнее всего, причина кроется в исследуемом условии наступления последствий.

Метод сопутствующих изменений – установление взаимосвязей различных явлений.
Метод остатков или исключения (то есть если известно, что причиной точно не являются одни условия, то предполагается, что оно вызвано именно исследуемым обстоятельством). Эту методику активно использовал в своей научной деятельности А.С. Попов, проводящий опыты по радиосвязи в 1897 году. Так, он обратил внимание на то, что проходящие между кораблями другие морские суда нарушают радиообмен. Он пришел к выводу, что причиной помех является металлический корпус корабля, экранирующий электромагнитные волны.

Рассмотренные выше методы чаще всего используются для обоснования гипотезв совокупности, гармонично дополняя друг друга. С проблемой обоснованного выдвижения гипотезы сталкиваются даже опытные ученые. Большую роль в этом играют воображение, фантазия и математическая интуиция исследователя.

Способность предчувствовать, интуитивно предугадывать называют предикативностью мышления. Это длительный творческий процесс, не имеющий универсального рецепта реализации.

Тем не менее этому можно научиться на любом уровне – начиная от бакалавриата и специалитета. Умение будет полезно всем, кто занимается исследованиями, публикует свои работы в научных журналах.

Ни одно решение научной проблемы не начинают непосредственно с эксперимента. Зачастую первым этапом является правильное формулирование научной гипотезы, которая является результатом осмысления теории.

Основные понятия

Гипотеза – научное предположение, выдвигаемое, чтобы объяснить или сделать заключение о правдивости или ложности факта, явления или процесса. Ее предварительное выдвижение задает логику последующего исследования.

Другими словами, гипотеза – научное предположение, объясняющее явления, достоверность или ошибочность которых еще не доказана.

Процесс доказательства или опровержения гипотезы начинается с момента ее построения и заканчивается при условии подтверждения практикой, переходом к выведению нового знания.

Знания носят вероятностный характер, поэтому требуют подтверждения и обоснования. В процессе доказательств одни становятся теорией, другие подвергаются изменению, переосмыслению и уточнению, а третьи отметаются как ложные.

В зависимости от базиса, на котором она построена, разделяют гипотезы, которые возникают на фактах (эмпирические) и на закономерностях, теории, принципе (теоретические). Чаще всего они носят смешанный характер – одновременно имеют эмпирическую и теоретическую основу.

Выдвижение научной гипотезы

Перед тем как происходит постановка гипотезы научного исследования, ученым должен быть проделан большой путь по сбору материалов, основанных на наблюдениях, экспериментах, научных трудах и периодических изданиях. Потом необходимо провести изучение и анализ полученных результатов.

Научное исследование имеет циклический вид, проходит следующие этапы:

Методы выдвижения гипотез следующие

Индукции – совокупности правил, которые позволяют сделать переход от частного к общему. От отдельных фактов – к закону, который лежит в их основе. Знания, полученные с помощью метода, имеют вероятностный характер.

Его противоположность – дедуктивный метод – получение частного знания из общего. Особенностью является то, что от истинных посылок он ведет к истинному заключению. В целом это длительный процесс, оценка носит сложный и многоступенчатый характер.

При решении научной проблемы ученый выдвигает не одну, а несколько (может, десятки) идей, которые являются вероятными предположениями. Обычно они возникают интуитивно, как догадки на базе имеющихся знаний. Выдвижение научных гипотез – глубоко творческий и длительный процесс.

Обоснование научной гипотезы

не противоречить существующим в природе законам. К примеру, гипотеза не имеет право на существование, если в ней отрицается сила всемирного тяготения;
быть закономерным продолжением и дополнением материала, на основании которого была разработана, объяснять факты;
быть по возможности простой, без произвольных допущений и нарушений законов формальной логики;
когда выдвигается гипотеза, необходимо всегда допускать, что она может быть подтверждена или опровергнута новыми опытами, экспериментами, непосредственными наблюдениями.

Способ обоснования гипотезы

Прямое доказательство (опровержение) гипотезы происходит, когда выведенные логические следствия подтверждают или отрицают вновь обнаруженные факты. Обычно основываются на условно-категорическом умозаключении или других логических формах.

Если используются несколько гипотез, дающих объяснение одному явлению, обычно используют метод косвенных доказательств. Происходит перебор: опровергаются, исключаются заведомо ложные теории, пока не останется одна единственно верная. Достоверность полученного результата может быть: если построенный ряд предположений исчерпывающе объясняет явление, отвергнуты все заведомо ложные заключения.

Методы научного познания

Если рассматривать глобально, то под методом надо понимать определенный алгоритм действий, приемов для достижения результата – решения определенной задачи или проблемы, достижения цели.

Под научным познанием понимают процесс получения знаний, достоверность которых проходит проверку и подтверждается на практике. Поскольку его специфика подчинена строгим принципам, с помощью используемых методов получается достоверный результат.

Независимо от направления научной деятельности за основу метода взяты принципы:

объективность. При исследовании необходимо отделять субъект познания от непосредственного объекта, в ходе эксперимента не позволять субъективным представлениям воздействовать на результат;
систематичность. Процесс должен носить логический, последовательный характер;
воспроизводимость. Все, что получено в ходе работы, всегда можно провести еще раз с теми же результатами.

Результаты не будут противоречить предыдущим, теория подтвердится. В противном случае результаты нельзя считать достоверными.

Мы видим, что постановка гипотезы играет важную роль в научной деятельности, она необходима для развития, без нее невозможен переход к новым знаниям.

Читайте также: