Что такое научный метод?

Содержание

Элементы научного метода

Теории

Тео́рия (др.-греч. θεωρία «рассмотрение, исследование») — система знаний, обладающая предсказательной силой в отношении какого-либо явления. Теории формулируются, разрабатываются и проверяются в соответствии с научным методом.

Стандартный метод проверки теорий — прямая экспериментальная проверка («эксперимент — критерий истины»). Однако часто теорию нельзя проверить прямым экспериментом (например, теорию о возникновении жизни на Земле), либо такая проверка слишком сложна или затратна (макроэкономические и социальные теории), и поэтому теории часто проверяются не прямым экспериментом, а по наличию предсказательной силы — то есть если из неё следуют неизвестные/незамеченные ранее события, и при пристальном наблюдении эти события обнаруживаются, то предсказательная сила присутствует.

Гипотезы

Гипо́теза (от др.-греч. ὑπόθεσις — «основание», «предположение») — недоказанное утверждение, предположение или догадка.

Как правило, гипотеза высказывается на основе ряда подтверждающих её наблюдений (примеров) и поэтому выглядит правдоподобно. Гипотезу впоследствии или доказывают, превращая её в установленный факт (см. теорема, теория), или же опровергают (например, указывая контрпример), переводя в разряд ложных утверждений.

Недоказанная и неопровергнутая гипотеза называется открытой проблемой.

Научные законы

Зако́н — вербальное и/или математически сформулированное утверждение, которое описывает соотношения, связи между различными научными понятиями, предложенное в качестве объяснения фактов и признанное на данном этапе научным сообществом согласующимся с экспериментальными данными. Непроверенное научное утверждение называют гипотезой.

Научное моделирование

Моделирование — это изучение объекта посредством моделей с переносом полученных знаний на оригинал. Предметное моделирование — создание моделей уменьшенных копий с определёнными свойствами, дублирующими оригинальные. Мысленное моделирование — с использованием мысленных образов. Знаковое или символическое — представляет собой использование формул, чертежей. Компьютерное — компьютер является и средством, и объектом изучения, моделью является компьютерная программа.

Построение математической модели позволяет систематизировать существующие данные и сформулировать прогнозы, необходимые для поиска новых. Ярким примером этого является таблица Менделеева, по которой было прогнозировано существование множества ранее неизвестных элементов.

Полученные из свойств математической модели прогнозы проверяются экспериментом или сбором новых фактов.

Эксперименты

Экспериме́нт (от лат. experimentum — проба, опыт) в научном методе — набор действий и наблюдений, выполняемых для проверки (истинности или ложности) гипотезы или научного исследования причинных связей между феноменами. Эксперимент является краеугольным камнем эмпирического подхода к знанию. Критерий Поппера выдвигает в качестве главного отличия научной теории от псевдонаучной возможность постановки эксперимента, прежде всего такого, который может дать опровергающий эту теорию результат.
Одно из главных требований к эксперименту — его воспроизводимость.

Эксперимент делится на следующие этапы:

• Сбор информации;
• Анализ;
• Выработка гипотезы, чтобы объяснить явление;
• Разработка теории, объясняющей феномен, основанный на предположениях, в более широком плане.

Научные исследования

Научное исследование — процесс изучения результатов наблюдений, экспериментов, концептуализации и проверки теории, связанный с получением научных знаний.

Виды исследований:

• Фундаментальное исследование, предпринятое главным образом, чтобы производить новые знания независимо от перспектив применения.
• Прикладное исследование.

Наблюдения

Наблюдение — это целенаправленный процесс восприятия предметов действительности, результаты которого фиксируются в описании. Для получения значимых результатов необходимо многократное наблюдение.

Виды:

• непосредственное наблюдение, которое осуществляется без применения технических средств;
• опосредованное наблюдение — с использованием технических устройств.

Измерения

Измерение — это определение количественных значений свойств объекта с использованием специальных технических устройств и единиц измерения.

Какой процесс называют волновым? Дайте определение продольным и поперечным волнам. Сформулируйте принцип суперпозиции волн.

Волновым процессом называется
любое изменение (возмущение) состояния 
сплошной среды, распространяющееся с 
конечной скоростью и несущее 
энергию.

Волны, в которых колебания 
частиц среды происходят вдоль направления
их распространения, называются продольными
волнами.

Волны, в которых колебания 
происходят перпендикулярно направлению 
их распространения, называются поперечными 
волнами.

Принцип суперпозиции (наложения)
волн заключается в следующем: в линейных
средах волны распространяются независимо
друг от друга, то есть волна не изменяет
свойства среды, и другая волна распространяется
так, будто первой волны нет. Это позволяет
вычислять итоговую волну как сумму всех
волн, распространяющихся в данной среде.

При сложении двух или более 
синусоидальных волн результирующая волна 
в общем случае уже не будет 
синусоидальной.

Принцип суперпозиции волн
гласит, что волны от различных 
источников не взаимодействуют друг
с другом и что сложное волновое
поле от двух или большего числа 
источников находится путем геометрического 
сложения волн от отдельных источников,
т.е.

Это очень важный принцип.
Он позволяет не только складывать
волны, но и раскладывать их, например,
на независимые синусоидальные волны.
Это означает, что любую волну,
т.е. волну произвольного профиля,
всегда можно представить как 
сумму синусоидальных волн с различными
амплитудами, с различными фазовыми
скоростями, с различными частотами и
с различными начальными фазами. (Кстати,
аргумент синуса полностью определяет
вектор Е пpи условии, что известна его
амплитуда. Поэтому аpгумент синуса в уpавнении
синусоидальной волны называют фазой
синусоидальной волны. Таким обpазом, пpоизвольную
(даже не обязательно плоскую) волну всегда
можно пpедставить в виде суммы плоских
волн, движущихся в pазличных напpавлениях
и имеющих pазные частоты. Этой возможностью
pазложения волн шиpоко пользуются во всей
теоpии электpомагнитных волн, в частности
в оптике.

Методологические принципы научного исследования

Методология относится к разделу учений, занимающихся научными методами познания. Она основывается на совокупности принципов организации прохождения научного исследования, его методах и приемах реализации, научном аппарате, составляющим понятийную структуру научного исследования.

Методология основывается на следующей системе принципов:

1. Принцип взаимодействия и единой направленности теории и практики исследования. Теория может находить качественное выражение и имеет продуктивное значение только на практике. Практика позволяет проверить реальность и истинность теоретических концепций и утверждений. Практике же, должна быть строго проконтролирована теорий, которая придает ей целенаправленный характер и упорядочивает ее.
2. Принцип объективности. В процессе исследования должна быть найдена его суть и исключено субъективное влияние.
3. Принцип конкретности. В процессе исследования предполагается находить только важные стороны процессов и явлений и определенные подходы к их анализу и контролю.
4. Принцип развития. Предполагает исследовать объект, процесс или явление, исходя из количественных и качественных параметров его функционирования.
5. Принцип системности. К каждому объекту исследования должен быть применен системный подход т.е. он должен рассматривается, как целостный процесс, состоящий из совокупности компонентов, связанных и сотрудничающих между собой.
6. Принцип разностороннего изучения объектов, процессов и явлений.
7. Принцип единства исторического и логического аспекта любого исследуемого процесса. Логика познания определяет логику развития. А история развития различных объектов отражает сущность и специфику его признаков и характерных особенностей.

Сущность педагогического исследования

Определение 1

Педагогическое исследование – специально организованный процесс, направленный на поиск путей, методов и средств совершенствования педагогического процесса.

Исследование – это по своей сути процесс, который направлен на формирование новых научных знаний.

На сегодняшний день выделяют несколько видов педагогического исследования:

1. По продолжительности:

   • краткосрочные исследования;
   • долгосрочные исследования;

2. По глубине познания:

   • описательные (диагностические): определяют уровень развития какоголибо критерия;
   • экспликативные: направлены на объяснение явлений и причин их возникновения;
   • эксплоративные: направлены на открытие и разработку новых процессов.

3. В зависимости от цели и задач исследования:

   • частные (специальные) исследования;
   • комплексные исследования.

Основные положения педагогического исследования:

объективность проводимого исследования;
необходимость рассмотрения всех фактов и их соотношение между собой;
важность исследования особенностей объекта исследования (поведения, физических качеств, навыков, развития и т.д.);
необходимость поиска внутренних противоречий объекта;
рассмотрение и изучение явлений как единства противоположностей;
соединение синтеза и анализа.

Педагогическое исследование включает в себя пять последовательных этапов:

1. Этап: Определение проблемы и актуальности исследования постановка цели, предмета, объекта и задач. Теоретический анализ педагогической литературы по проблеме исследования.
2. Этап: Организация и проведение констатирующего, формирующего и контрольного экспериментов исследования.
3. Этап: Обработка полученных данных и материалов и формирование выводов по итогам проведенного исследования.
4. Этап: Оформление итоговых результатов исследования.
5. Этап: Предложение о внедрении полученных результатов исследования в практическую деятельность образовательных учреждений, представление результатов в виде методических пособий, научных статей, тезисов и т.д.

Регистрация на бесплатный онлайн-тренинг по психологии. Уже идут 40812 человек

Литература

• Кохановский В. П. и др. Основы философии науки. М.: Феникс, 2007. 608 с ISBN 978-5-222-11009-6
• Теория познания // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Теория познания — статья из Большой советской энциклопедии. 

Что это такое?

Формирование научной мыслительной деятельности осуществляется в процессе познания мира. Научное мышление является особым видом познавательного процесса, нацеленного на внедрение объективных сведений в человеческое сознание. Познавательная функция отражает сущность науки.

Все продукты научного мышления обоснованы и собраны в единую систему. Классификация наук по предметным областям вычленяет общественные (социально-гуманитарные), естественные, технические и математические науки.

• Социально-гуманитарные науки нацелены на получение знаний об обществе и человеке. История и правоведение пронизывают все области общественной жизни. Общие знания о социуме зафиксированы в философии и социологии. Антропология, эстетика, этика, филология, психология, политология, культурология, экономика раскрывают конкретную область общественной сферы. Научное мышление в гуманитарной области исследует человеческие помыслы, побуждения, намерения и личностные ценности.
• Естественные науки предполагают изучение природы. Биология, химия, география, геология, экология, физика, астрономия вооружают людей новыми познаниями, способствующими улучшению качества жизни. Например, в медицинской отрасли научные открытия способствуют выздоровлению пациентов, страдающих ранее считавшимися неизлечимыми заболеваниями. Учёные-экологи исследуют водоёмы и окружающую среду, предупреждают население об опасности их загрязнения.
• К техническим наукам относят механику, робототехнику, информатику, агрономию, архитектуру, которые ускоряют научно-технический прогресс. Многие технические науки призваны автоматизировать производство предприятий, снабжая их новейшими технологиями. В современном мире успешно используют роботов, новые виды энергии, ультразвуковые методы обработки, лазеры в технике.
• Математические теории снабжают все другие науки формальными языковыми средствами. Подсчёты, измерения, описания формы объектов применяются для нахождения общих законов природы. Наблюдается их структурная взаимосвязь. Математические модели используются в мыслительном научном процессе при изучении большинства наук.

Все науки периодически пересекаются. При научном исследовании мышление направлено на изучение сведений, законов конкретных процессов и на анализ, выявление в них закономерных, повторяющихся явлений.

Ключевые слова

методологиятермины

Классификация методов научного исследования

Все методы научного исследования подразделяются на несколько уровней.

Философские методы

Наиболее известными среди них являются древнейшие методы: диалектический и метафизический. Кроме них к философским методам относятся феноменологический, герменевтический, интуитивный, аналитический, эклектический, догматический, софистический и другие.

Общенаучные методы

Анализ процесса познания позволяет выделить методы, на которых строится не только научное, но и любое повседневное человеческое познание. К ним относятся методы теоретического уровня:

1. Анализ – расчленение единого целого на отдельные части, стороны и свойства для дальнейшего их детального изучения.
2. Синтез – соединение отдельных частей в единое целое.
3. Абстрагирование – мысленное выделение каких-либо существенных свойств рассматриваемого предмета при одновременном отвлечении от ряда других присущих ему признаков.
4. Обобщение – установление объединяющего свойства предметов.
5. Индукция – способ построения общего вывода на основе известных отдельных фактов.

Классификация видов, методов проведения исследования и основные объекты их применения

Несмотря
на частный характер методов исследования,
некоторые могут использоваться как
отдельно, так и в комбинации с другими.
Чаще всего и шире всего используются
различные модификации экспертных
методов: «Дельфи», «Мозговой штурм»,
деловые игры и др. Метод обследования
основывается на использовании экспертных
методов и функционального анализа.
Диагностический метод включает в себя
экспертные и аналитические методы. Все
это вместе взятое представляет
исследователю широкие возможности для
выбора инструментария ситуационно,
применительно к конкретной проблеме в
реальных условиях.

Большинство
перечисленных методов разработано
задолго до появления системного анализа
и используется самостоятельно. Роль
методологии системного анализа сводится
к максимально точной формулировке
задачи и подбору метода на каждом этапе,
в наибольшей степени соответствующего
существу постановки задачи. В ряде
случаев системная методология позволяет
более точно очертить круг задач, наиболее
эффективно решаемых каждым данным
методом. В отношении некоторых методов
системная методология позволила
несколько переосмыслить и переоценить
их значение и границы применимости,
найти типовые постановки задач, решаемых
данным методом.

Вклад
методологии системного анализа в
развитие таких точных методов, как
аналитические, экономико-математического
моделирования относительно невелик.
То новое, что вносит здесь системная
методология, – это подход не от
метода, а от задачи, требование комплексного
использования целой серии методов или
их системного использования для решения
различных частей и этапов проблемы.

Ряд слабо
формализованных методов был порожден
развитием именно системной методологии
и потребностями системного анализа –
слабоструктуризованных проблем. К числу
собственных инструмен­тальных
достижений системной методологии
исследователи относят методы сценариев,
получения и анализа экспертных оценок –
метод «Дельфи» – и методы построения
и анализа деревьев целей. Тесно свя­заны
с развитием системного анализа также
и диагностические методы.

В процессе
изучения или решения проблемы применяются
различные методы и принципы исследования.
Метод исследования– это способ
достижения цели.

Чаще всего
на практике используются четыре метода
проведения исследования – диагностика,
анализ, прогнозирование и синтез,
составляющие основу внутреннего аудита
в рамках функционирования подсистемы
саморазвития (рис. 3.6). Это методы
внутрифирменного исследования (например,
в рамках подсистемы саморазвития) и
внешний аудит или консалтинговые
исследования.

Рис.
3.6. Наиболее часто используемые методы

проведения исследования и направления
их применения

Виды и методы проведения исследования
подробнее рассмотрим в следующей теме.

Две аксиомы

Первая аксиома научного метода может быть сформулирована так: любое утверждение должно быть доказано.

Вторая аксиома гласит, что обязательно должна существовать возможность проверки любого научного утверждения. Если такой возможности нет, то есть мы не в состоянии придумать эксперимент для проверки утверждения – значит, утверждение не может называться научным.

Представьте себе физика, который на вопрос, почему Луна не падает на Землю, будет отвечать: «Так угодно Богу!». И это вместо того, чтобы продемонстрировать, что это прямое следствие закона всемирного тяготения. Если Луна замедлила бы свое движение, она бы все-таки упала бы на Землю.

А объяснять что-то непонятное через нечто еще более непонятное (то есть через Бога) – это не приблизит нас к пониманию закономерностей природы.

Вы всегда можете придумать несколько не подлежащих проверке идей об устройстве мира вокруг вас. Их будет тоже невозможно опровергнуть, потому что невозможно проверить. Однако ценность всех подобных идей будет, очевидно, невелика.

Методы

Научное мышление стремится к применению определённых приёмов познавательного процесса.

Он позволяет объективную закономерность превратить в правило действия исследователя. Универсальными способами такого познания являются анализ и синтез, дедукция и индукция, моделирование, аналогия, абстрагирование и идеализация.

Анализ предполагает расчленение целого на составные части, синтез – соединение частей в единое целое. При дедукции доказательство выводится из одного или нескольких достоверных утверждений, основанных на законах логики. При индукции отдельные факты приводят к общему положению. Метод моделирования предполагает воссоздание характеристик объекта с помощью специально созданной другой модели. Этот способ применяют при затруднениях, возникающих во время исследования самого объекта.

Абстрагирование заключается в мысленном отвлечении от некоторых свойств явлений и отношений между ними, выделении какого-нибудь их качества. Результатами абстракции могут быть различные категории и понятия. Идеализация представляет собой мыслительный процесс, сопряжённый с образованием неких абстрактных понятий, не всегда сбыточных в реальности.

К методам научного исследования относят измерение, сравнение, описание, систематизацию и классификацию. В мыслительной деятельности, связанной с наукой, широко распространены эмпирические и теоретические методы.

Эмпирические

Научные методы и эмпирические способы познания предполагают проведение экспериментов для получения определённых сведений. Они опираются на эксперимент и наблюдение. Для проведения эксперимента создают специальные условия, устраняют препятствующие ему факторы, применяют соответствующие технические устройства. Исследование явлений и предметов проходит путём воздействия субъекта познания на объект исследования. При наблюдении подобное воздействие отсутствует.

Для организованного и продуктивного уяснения исследуемого материала возможно использование приборов и инструментов.

Теоретические

Всю информацию, полученную экспериментальным способом, учёные фиксируют в форме теории. В её структуру входят фундаментальные представления, принципы, законы, аксиомы, ценностные факторы.

Теоретический подход включает формализацию и математизацию. При первом способе научная информация проявляется через знаки специально созданного языка. Второй метод подразумевает внедрение математических достижений в исследуемую область знаний.

Исторический метод предусматривает описание процесса с учётом его уникальных особенностей. Логический метод предполагает воссоздание системы абстракций в теоретической форме. Все объекты представлены на разных ступенях своего развития, иными словами, фиксируется весь их исторический путь. Логический метод тесно связан с историей, которая освещает этапы развития событий в их конкретных формах проявления с соблюдением их хронологии. Единство всех методов, используемых в научном мышлении, обеспечивает дальнейший научно-технический прогресс.

Понятие и сущность методологии науки

Определение 2

Методология науки (традиционное понимание) — это учение о процедурах и методах научной деятельности, включающее в себя раздел общей теории познания в специфику научного познания и философию науки.

Предмет методологии науки – саморефлексия науки, которая направлена на выявление и исследование:

• категориального строя;
• основных принципов;
• актуальных и ключевых проблем;
• самопознания, как особого рода деятельности.

Методология науки направлена на разработку приемов, методов, средств, форм и способов активной познавательной деятельности, необходимой для решения проблем.

Методологию науки так же принято понимать как учение о методе, который принято трактовать в двух основных пониманиях:

• В широком смысле понимания, метод – это определенный путь познания, который в свою очередь опирается на совокупность ранее полученных знаний.
• В узком значении, метод – это конкретный прием или способ практической деятельности или научного познания.

Узкое и широкое понимание метода определяется различными трактовками понятия «методология». Либо как совокупность приемов, методов и средств, либо как определенное философско-мировоззренческое основание познания.

Основной функцией методологии науки является рефлексивная.

Рефлексивная функция методологии науки позволяет исследователю занять осознанную позицию, адекватно и продуктивно использовать собственные познавательные средства.

Замечание 1

Таким образом, методология науки представляет собой учение о принципах и методах познания.

Понятие теоретических методов

В противоположность эмпирическому теоретический уровень исследования представляет вторжение в сущность изучаемого, раскрытие его внутренней текстуры, источников возникновения, устройств становления и функционирования. Назначение теоретических методов состоит в том, чтобы не только установить прецеденты и вскрыть наружные взаимосвязи между ними, но и дать подробное объяснение, отчего они существуют, что их вызвало и т. д. Однако у теоретических методов исследования имеется и свой недостаток: они не оказывают конкретного воздействия на разнообразие наблюдаемых явлений и процессов, хотя и позволяют обнаруживать в них скрытые закономерности, общее, значимое.

Рисунок 1. Методы теоретического исследования

Теоретический уровень исследования тесно связан с мыслительной деятельностью, с осмыслением эмпирического материала, его переработкой и анализом. При этом раскрывается внутренняя структура и закономерности развития систем и явлений, их взаимодействие и обусловленность.

Замечание 1

Теоретические методы исследования нужны для определения задач, формулирования гипотез и для оценки собранных прецедентов. Они тесно связаны с исследованием различной литературы: трудов классиков; общих и специализированный работ; исторических документов; периодической печати и т. д.