Phương pháp biện chứng với tư cách là toàn bộ những nguyên tắc, những yêu cầu được đào tạo dựa vào các quy luật phổ biến của hiện thực, dựa vào các quy luật hình thành và phát triển của nhận thức xã hội, của các nguyên tắc định hướng cho con người trong hoạt động nhận thức của mình, phương pháp ấy không loại bỏ việc nghiên cứu và sử dụng các phương pháp cũng như các thủ pháp nhận thức đặc thù khoa học chung. Các phương pháp và thủ pháp đó gắn liền với việc giải quyết những nhiệm vụ nhận thức cụ thể nào đó. Chúng được vận dụng ở những giai đoạn rất xác định trong sự phát triển của nhận thức khoa học – những giai đoạn quy định sự xuất hiện của những nhiệm vụ đó.
Việc nghiên cứu và sử dụng các phương pháp và thủ pháp đặc thù khoa học chung trong nghiên cứu khoa học có kết quả hơn cả khi chúng tính đến những yêu cầu của sự nhận thức biện chứng. Nói một cách khác, trong những yêu cầu của các phương pháp nói trên ở dạng loại bỏ cần có những yêu cầu tương ứng của phương pháp nhận thức biện chứng.
Chúng ta sẽ xem xét các phương pháp và thủ pháp nhận thức khoa học chung được vận dụng cho những giai đoạn phát triển cơ bản của nhận thức khoa học.
Bước thứ nhất, đầu tiên của nhận thức khoa học là việc có được những cứ liệu thích đáng về đối tượng được nghiên cứu, là việc xác định được những sự kiện cho những thông tin nhất định về các thuộc tính và các mối liên hệ của đối tượng.
Các sự kiện – đó là các mặt, các khía cạnh nào đó của hiện thực được con người cảm thụ và ghi nhận dưới một hình thức xác định. Đặc điểm quan trọng nhất của một sự kiện khoa học là tính xác thực của nó cho phép kiểm tra bằng thực nghiệm. Các sự kiện là cơ sở kinh nghiệm của khoa học. Chỉ có dựa vào đó, nhà khoa học mới có thể đi sâu vào bản chất của hiện tượng được nghiên cứu. Theo cách diễn đạt của nhà sinh lý học Nga vĩ đại I.P. Pa-vlốp, sự kiện là không khí của nhà khoa học.
Để nhận được các sự kiện cần thiết trong khoa học người ta sử dụng các phương pháp nhận thức như quan sát, thí nghiệm, mô hình hóa.
Trong quan sát, các giác quan của con người đóng vai trò chủ chốt. Song, như đã biết, những khả năng của chúng trong tri giác các mặt nào đó của hiện thực còn hạn chế. Vì vậy, khi quan sát người ta sử dụng rộng rãi các dụng có khả năng tăng cường hiệu quả của việc quan sát và mở rộng phạm vi các hiện tượng có thể tri giác. Ví dụ, con người không thể tri giác trực tiếp các hạt cơ bản, cấu trúc của phân tử và nguyên tử, các thiên thể rất xa… Nhờ các loại dụng cụ mà con người đã có thể quan sát được tất cả những cái đó. Việc sử dụng có kết quả các dụng cụ để nghiên cứu các đối tượng hết sức khác nhau chứng tỏ rằng về mặt nguyên tắc là không tồn tại những hiện tượng không thể quan sát được.
Do sử dụng các dụng cụ và các phương tiện kỹ thuật khác, người ta đã phân biệt những quan sát trực tiếp và những quan sát gián tiếp. Quan sát mà trong quá trình đó đối tượng tác động trực tiếp lên các giác quan của người quan sát, được gọi là quan sát trực tiếp, còn quan sát mà trong đó tác động của đối tượng lên các giác quan của người quan sát phải thông qua dụng cụ thì gọi là quan sát gián tiếp. Trong nghiên cứu khoa học hiện đại, hai loại quan sát đó thường không được sử dụng dưới dạng thuần túy của chúng, mà thể hiện với tư cách là các mặt trong một quá trình phức tạp thống nhất nhằm nhận được những thông tin về các thuộc tính và các mối liên hệ của đối tượng được nghiên cứu.
Trong một số trường hợp, việc sử dụng các dụng cụ dẫn tới những sai lệch hay thậm chí những thay đổi nhất định vào đối tượng được quan sát và như vậy làm cho người quan sát mất khả năng cảm thụ đối tượng đúng như nó đang tồn tại trong điều kiện tự nhiên. Ví dụ, ảnh hưởng của dụng cụ đối với các vi hạt được quan sát lớn đến mức vi hạt thực sự hiện ra trước mắt chủ thể quan sát dưới dạng đã thay đổi. Song trái hẳn với những người theo chủ nghĩa thực chứng, tình trạng đó không phải là trở ngại không thể khắc phục nổi để nhận thức được các thuộc tính khách quan của đối tượng vi mô. Chỉ có điều, nó buộc người quan sát khi đưa ra kết luận phải tính đến các tính năng của dụng cụ, các quy luật tương tác giữa dụng cụ với đối tượng được nghiên cứu.
Một khía cạnh cần thiết trong quan sát khoa học là mô tả. Mô tả là sự ghi nhận dưới hình thức nào đó các kết quả quan sát được, những thông tin về đối tượng được nghiên cứu. Khi mô tả người ta sử dụng các phương tiện tự nhiên và nhân tạo để diễn đạt thông tin như khái niệm khoa học, ký hiệu, sơ đồ, đồ thị… Những yêu cầu quan trọng nhất đối với mô tả khoa học là: độ chính xác, tính lôgích nghiêm ngặt và dễ hiểu. Trong giai đoạn phát triển hiện nay của khoa học, những yêu cầu đó được thực hiện trên cơ sở sử dụng rộng rãi ngôn ngữ nhân tạo.
Đo lường là một hoạt động nhận thức bảo đảm việc diễn đạt bằng số các đại lượng được đo. Đo lường được thực hiện nhờ mối tương quan, sự so sánh thuộc tính hoặc khía cạnh được đo của đối tượng được quan sát với một biểu mẫu nào đó lấy làm đơn vị đo lường, và vì thế nó cho phép ghi nhận không chỉ những thuộc tính, mà cả những mối quan hệ nhất định của đối tượng. Đo lường thường có hai dạng: trực tiếp và gián tiếp. Đo lường trực tiếp là đem so sánh trực tiếp hiện tượng, thuộc tính dược đo với mẫu chuẩn tương ứng, đo lường gián tiếp là xác định đại lượng của thuộc tính cần đo trên cơ sở tính toán sự phụ thuộc nhất định vào các đại lượng khác. Đo lường gián tiếp giúp cho việc tiến hành xác định các đại lượng trong những điều kiện khi việc đo lường trực tiếp trở nên quá phức tạp hoặc là không thể thực hiện được (đo lường các thuộc tính khác nhau của các đối tượng trong vũ trụ, của các vi thể…).
Quan sát đòi hỏi phải vạch rõ và ghi nhận những thuộc tính và các mối liên hệ của đối tượng ở trạng thái tự nhiên. Song, một điều quan trọng đối với chủ thể nhận thức là cũng phải biết cả những thuộc tính và các mối liên hệ khác của đối tượng không quan sát được trong điều kiện tự nhiên, song lại được thể hiện trong tình huống khác khi có những tương tác khác. Để nhận được thông tin về những thuộc tính và các mối liên hệ của đối tượng không thể quan sát trong những điều kiện bình thường, người ta tiến hành thí nghiệm.
Thí nghiệm là một phương pháp nghiên cứu khoa học đòi hỏi có sự thay đổi thích hợp của đối tượng hoặc tái tạo đối tượng trong những điều kiện được tạo ra một cách đặc biệt nhằm mục đích nhận được những thông tin về các thuộc tính và các mối liên hệ của đối tượng.
Khác với quan sát khi chủ thể không can thiệp vào hiện tượng được nghiên cứu mà chỉ giới hạn ở việc ghi nhận trạng thái tự nhiên của đối tượng, thí nghiệm đòi hỏi chủ thể phải can thiệp một cách tích cực, có mục đích rõ ràng vào phạm vi được nghiên cứu của các hiện tượng, vi phạm trạng thái tự nhiên của sự vật, đặt đối tượng vào những điều kiện được đặc biệt định trước. Do đó, người nghiên cứu buộc đối tượng phải thể hiện những thuộc tính mới không quan sát thấy ở trạng thái tự nhiên. Thay đổi những điều kiện đó theo hướng nào đó, người nghiên cứu theo dõi được khuynh hướng thay đổi các thuộc tính đang được quan sát và như vậy sẽ nhận được những tư liệu phong phú tiêu biểu cho hành vi của đối tượng trong các tình huống khác nhau. Vì trong khi thí nghiệm, đối tượng cần nghiên cứu được quan sát trong những điều kiện được kiểm soát và tạo ra từ trước, nên khi cần có thể lặp lại thí nghiệm và do đó kiểm tra được việc quan sát.
Song, có những đối tượng mà chủ thể không thể tác động trực tiếp hoặc tác động như thế rất khó khăn, không có lợi về mặt kinh tế… Ví dụ, chúng ta không thể tác động trực tiếp vào quá trình tạo ra kim cương trong tự nhiên, sinh ra sự sống trên Trái Đất, những quá trình diễn ra trên Mặt trời,… Trong các trường hợp như vậy, người ta tiến hành thí nghiệm không phải ở chính đối tượng, mà ở một đối tượng khác mà trong mối quan hệ nào đó là giống với đối tượng được nghiên cứu, tái tạo được những thuộc tính hay các mối quan hệ khác nhau của nó. Dạng thí nghiệm này được gọi là thí nghiệm mô hình, còn bản thân phương pháp nghiên cứu thì được gọi là mô hình hóa.
Mô hình hóa là tái tạo những thuộc tính và các mối liên hệ xác định của đối tượng được nghiên cứu trong một đối tượng khác, được tạo ra một cách đặc biệt – nghĩa là trong mô hình nhằm mục đích nghiên cứu chúng kỹ lưỡng hơn. Các máy xi-béc-nê-tíc mô phỏng những thuộc tính của bộ não con người, các thiết bị đặc biệt tái tạo ra tình trạng không trọng lượng, trạng thái phóng xạ cao dần, áp suất siêu cao và siêu thấp,… đều có thể coi là những ví dụ về mô hình.
Các ô hình có thể là mô hình vật chất, cũng có thể là mô hình lý tưởng. Các mô hình vật chất là những đối tượng được con người tạo ra, hoặc lựa chọn một cách đặc biệt, về mặt vật lý tái tạo được những thuộc tính và các mối liên hệ khác nhau đặc trưng cho hiện tượng được nghiên cứu. Ví dụ, mô hình một cái cầu, một con đập, một trạm thủy điện, một con tàu, một chiếc máy bay, một chiếc xe đạp hiện nay được sử dụng rộng rãi trong khoa học kỹ thuật đều là những mô hình loại đó. Các mô hình lý tưởng là cấu trúc tư duy, các sơ đồ lý thuyết tái tạo những thuộc tính và các mối liên hệ của đối tượng được nghiên cứu dưới hình thức lý tưởng. Các mô hình này được ghi nhận nhờ các ký hiệu, hình vẽ xác định và các phương tiện vật chất.
Đặc điểm quan trọng nhất của mô hình là sự giống nhau giữa mô hình với nguyên bản về những thuộc tính và các mối liên hệ được nghiên cứu. Chính điều đó là cơ sở để chuyển những kiến thức thu được khi nghiên cứu mô hình sang chính nguyên bản. Hình thức tư duy thực hiện việc chuyển sang như vậy là sự loại suy.
TH: T.Giang – SCDRC