Статью подготовила доцент кафедры социально-гуманитарных дисциплин Волгушева Алла Александровна. Связаться с автором
Сегодня мы поговорим про научные исследования, дадим определение, разберем виды, признаки, причины и все что ними связано. Я постаралась раскрыть тему полностью, поэтому статья получилась большая. Для удобства навигации по статье я разбила её на темы:
Научное исследование — процесс изучения, эксперимента, концептуализации и проверки теории, связанной с получением научных знаний.
Виды научных исследований:
• Фундаментальное исследование, предпринятое главным образом, чтобы производить новые знания независимо от перспектив применения.
• Прикладное исследование, направлено преимущественно на применение новых знаний для достижения практических целей, решения конкретных задач.
• Монодисциплинарное исследование проводится в рамках отдельной науки.
• Междисциплинарное исследование требует участия специалистов различных областей и проводится на стыке нескольких научных дисциплин.
• Комплексное исследование проводится с помощью системы методов и методик, посредством которых ученые стремятся охватить максимально (или оптимально) возможное число значимых параметров изучаемой реальности.
• Однофакторное или аналитическое исследование направлено на выявление одного, наиболее существенного, по мнению исследователя, аспекта реальности.
• Поисковое исследование, направлено на определение перспективности работы над темой, отыскивание путей решения научных задач.
• Критическое исследование проводится в целях опровержения существующей теории, модели, гипотезы, закона и пр. или для проверки того, какая из двух альтернативных гипотез точнее прогнозирует реальность. Критические исследования проводятся в тех областях, где накоплен богатый теоретический и эмпирический запас знаний и имеются апробированные методики для осуществления эксперимента.
• Уточняющее исследование. Это самый распространённый вид исследований. Их цель — установление границ, в пределах которых теория предсказывает факты и эмпирические закономерности. Обычно, по сравнению с первоначальным экспериментальным образцом, изменяются условия проведения исследования, объект, методика. Тем самым регистрируется, на какую область реальности распространяется полученное ранее теоретическое знание.
• Воспроизводящее исследование. Его цель — точное повторение эксперимента предшественников для определения достоверности, надежности и объективности полученных результатов. Результаты любого исследования должны повториться в ходе аналогичного эксперимента, проведенного другим научным работником, обладающим соответствующей компетенцией. Поэтому после открытия нового эффекта, закономерности, создания новой методики и т.п. возникает лавина воспроизводящих исследований, призванных проверить результаты первооткрывателей. Воспроизводящее исследование — основа всей науки. Следовательно, метод и конкретная методика эксперимента должны быть интерсубъективными, т.е. операции, проводимые в ходе исследования, должны воспроизводиться любым квалифицированным исследователем.
Разработка — научное исследование, внедряющее в практику результаты конкретных фундаментальных и прикладных исследований.
Система научных исследований
Автоматизированная система научных исследований (АСНИ) - это программно-аппаратный комплекс на базе средств вычислительной техники, предназначенный для проведения научных исследований или комплексных испытаний образцов новой техники на основе получения и использования моделей исследуемых объектов, явлений и процессов. Программно-аппаратный комплекс АСНИ состоит из средств методического, программного, технического, информационного и организационно-правового обеспечения.
Из определения следует, что для АСНИ характерно три существенных момента:
• Ключевая роль вычислительной техники;
• Единство программных и аппаратных средств;
• Ориентация АСНИ на получение математических моделей виде формул, таблиц, графиков.
Взаимодействие исследуемого объекта, явления или процесса с АСНИ осуществляется через аппаратуру сопряжения, входящую в состав программно-аппаратного комплекса.
Создание модели осуществляется сопоставлением теории и эксперимента. Это сопоставление носит, как правило, итерационный характер, что можно отобразить в виде алгоритма. На каждом шаге итерации происходит уточнение модели, что ведет обычно к ее усложнению.
В организациях и на предприятиях АСНИ создаются в целях:
Задавайте вопросы нашему консультанту, он ждет вас внизу экрана и всегда онлайн специально для Вас. Не стесняемся, мы работаем совершенно бесплатно!!!
Также оказываем консультации по телефону: 8 (800) 600-76-83, звонок по России бесплатный!
• обеспечения высоких темпов научно-технического прогресса;
• повышения эффективности и качества научных исследований на основе получения или уточнения с помощью АСНИ математических моделей исследуемых объектов, а также применения этих моделей для проектирования, прогнозирования и управления;
• повышения эффективности разрабатываемых с помощью АСНИ объектов, уменьшения затрат на их создание;
• получения качественно новых научных результатов;
• сокращения сроков, уменьшения трудоемкости научных исследований и комплексных испытаний образцов новой техники.
Достижение этих целей создания АСНИ обеспечивается путем:
• систематизации и совершенствования процессов научных исследований и испытаний на основе применения математических методов и средств вычислительной техники;
• комплексной автоматизации исследовательских работ с перестройкой ее структуры и кадрового состава;
• повышения качества управления научными исследованиями;
• использования методов обработки и представления результатов научных исследований и испытаний в виде математических моделей, имеющих заданную форму;
• замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием.
Техническое обеспечение, которое включает комплекс используемых технических средств: измерительную аппаратуру, ЭВМ, устройства связи с объектом, экспериментальную установку.
Научно-методическое обеспечение, включающее в себя различные методы, методики, способы и алгоритмы проведения эксперимента, обработки и представления экспериментальных данных.
Информационное обеспечение – справочные и обучающие системы, информационно-поисковые системы, базы данных.
Программное обеспечение - документы с текстами программ, эксплуатацией, программы на машинных носителях, эффективное взаимодействие пользователей с тех ресурсами АСНИ.
Метрологическое обеспечение АСНИ и Организационно-правовое обеспечение.
Различные элементы исследования требуют и различной технической базы в рамках АСНИ. Например, разработка теоретических вопросов часто сопровождается проведением
громоздких расчетов, моделированием, поиском научной информации, что требует значительной мощности и объема памяти ЭВМ. С другой стороны, обращение к этим ресурсам АСНИ производится относительно редко и необязательно с высокой оперативностью. Вместе с тем, операции, связанные с проведением автоматизированного эксперимента, всегда осуществляются в масштабе реального времени, и нет необходимости в значительных вычислительных мощностях.
Для реализации самых разных элементов исследований современные системы строятся по многоуровневому принципу. Наиболее целесообразна структура, содержащая три уровня: объектный, инструментальный и сервисный (базовый).
Объектный уровень характеризуется связью с объектом исследований. Его назначение состоит в организации процесса экспериментирования, т.е. реализации управления экспериментальной установкой, регистрации данных, их оперативной обработки, накопления и представления первичных результатов исследователю, в том числе и оказание ему помощи в интерпретации результатов эксперимента и принятии решения о дальнейшем проведении исследований. На объектный уровень также возлагают операции, связанные с проверкой и тестированием экспериментального оборудования, текущей регистрацией и документированием данных.
Инструментальный уровень предназначен для проведения достаточно сложных видов обработки экспериментальных данных, научных расчетов и моделирования, если они не требуют слишком больших мощностей вычислительного оборудования.
Здесь осуществляется накопление и длительное хранение информации, полученной в результате исследований, формируются архивы и банки данных по отдельным проблемам исследований. На инструментальном уровне осуществляется отработка различных алгоритмов и программ, составленных пользователем, в том числе и программ, используемых на объектном уровне.
Базовый (или сервисный) уровень используется для осуществления наиболее сложных и громоздких научных расчетов, моделирования, обработки и представления информации, формирования крупных банков и баз данных, создания информационно-поисковой системы.
Нужно обратить внимание на то, что для АСНИ наиболее важным является объектный уровень, так как именно на этом уровне фигурирует исследователь, роль которого является ключевой. Именно на объектном уровне в первую очередь регистрируется новая информация об изучаемом явлении или объекте. Поэтому АСНИ, являясь многоуровневыми системами, не относятся к категории иерархических систем. Можно считать, что верхние этажи этой организации - инструментальный и базовый уровни - являются вспомогательными, оказывающими дополнительные услуги при извлечении полезной информации, разработке и проверке теоретических положений на основе экспериментальных данных.
Основная функция АСНИ состоит в получении результатов научных исследований (комплексных испытаний) путем автоматизированной обработки экспериментальных данных и другой информации, получения и исследования моделей объектов, явлений и процессов, автоматизированных процедур, планирования и управления экспериментом.
Автоматизированные процедуры в АСНИ состоят в том, что исследования (испытания) объектов осуществляется путем взаимодействия пользователя с АСНИ в режиме диалога.
В АСНИ могут осуществляться автоматические процедуры, при которых обработка данных, идентификация или построение математических моделей производятся без участия человека.
В АСНИ также могут применяться процедуры планирования и управления экспериментом, при которых использование моделирования корректирует условия эксперимента, а экспериментальная информация используется для выбора математической модели из некоторого заданного множества таких моделей.
Результатом функционирования АСНИ является подтверждение (отклонение) гипотез или совокупность законченных математических моделей, удовлетворяющая заданным требованиям. Функционирование АСНИ должно обеспечивать получение выходных документов, содержащих результаты исследований, а также рекомендации по использованию этих результатов для прогнозирования, управления или проектирования.
Современные АСНИ строятся с использованием определенных основополагающих принципов, наиболее существенные представлены ниже:
1. Комплексность, т.е. изначальная направленность АСНИ на решение всего комплекса задач, стоящих перед исследователем; обеспечение возможности применения АСНИ на различных этапах исследований.
2. Многоуровневая организация. В соответствии с этим принципом при построении современных АСНИ выделяется несколько структурных уровней. Подобная организация позволяет реализовать принцип комплексности в условиях ограничения возможных затрат на создание и эксплуатацию АСНИ.
3. Расширяемость (модульный принцип построения), т.е. использование при создании АСНИ таких технических решений, которые бы делали возможным дальнейшее быстрое развитие системы, увеличение количества пользователей, развитие функциональных возможностей системы без переделок и изменений принципиального характера.
4. Адаптируемость, которая означает достижение большей гибкости АСНИ, возможности ее подстройки и модернизации с учетом конкретной задачи.
5. Коллективность использования. Это означает, с одной стороны, организацию коллективного доступа к наиболее сложным и дорогостоящим системам АСНИ, а с другой – объединение усилий при создании и последующем использовании АСНИ, когда отдельные удачные разработки и результаты исследований становятся общедоступными и могут применяться всеми пользователями системы.
6. Интеграция АСНИ, включающая в себя два аспекта:
- использование технических ресурсов АСНИ для решения задач иного характера (учебных, организационно-управленческих, расчетных, фоновых и т.п.);
- тесное взаимодействие с автоматизированными системами других типов (САПР, АСУТП, АСУП).
7. Типизация инженерных решений при создании АСНИ означает разработку таких компонентов систем, которые могут найти применение при автоматизации основной массы научно-технических исследований в самых разных предметных областях. Такие решения способствуют проведению единой технической политики при построении АСНИ в отдельных отраслях науки.
Для того чтобы автоматизировать тот или иной объект, необходимо ясно представить его основные особенности. Для автоматизации научных исследований целесообразно выделить некоторые их главные черты.
К ним относят следующие:
1. Многогранность исследовательской деятельности. Научные исследования включают в себя элементы разного характера: постановка научной задачи, разработка теории, проведение научных расчетов, моделирование, проведение эксперимента, обработка, накопление и отображение информации, принятие решений и т.д. Различные стороны научной деятельности в неодинаковой степени поддаются формализации и реализации в рамках АСНИ. Сравнительно просто автоматизируются процедуры, связанные с проведением эксперимента (регистрация, обработка, накопление, отображение информации и т.п.). Вместе с тем, такие стороны научной деятельности, как постановка задачи исследования, разработка теории, требуют обязательного творческого участия человека-исследователя.
2. Существенная роль человеческого фактора. С точки зрения разработчика АСНИ, это означает необходимость создания максимальных удобств пользователю при работе с системой. Как следствие, в современных АСНИ наблюдается широкое использование диалогового режима работы, средств графического представления информации.
3. Высокий уровень неопределенности хода и результатов исследования. Научные исследования всегда проводятся для получения некоторой новой информации о свойствах объекта исследований. Разработчики АСНИ вынуждены работать при дефиците заранее известной информации. Это одно из принципиальных отличий АСНИ от автоматизированных систем других классов (АСУТП, АСУП, САПР). Данная особенность требует таких технических решений при создании АСНИ, которые позволяют сделать систему максимально гибкой, легко модернизируемой с учетом новой информации об объекте исследования, полученной в ходе отработки системы автоматизации.
4. Непрерывность процесса научного исследования. Исследовательская деятельность носит, как правило, непрерывный характер, так как любой исследователь по завершении некоторого этапа работ обычно намечает их дальнейшее развитие, формулируя новую программу работ (новую цель, задачу и т.п.) для того же или другого объекта. Это означает необходимость непрерывного развития, совершенствования соответствующей АСНИ.
5. Уникальность научного исследования. Каждое научное исследование имеет определенные особенности, отличающие его от других аналогичных исследований. Их присутствие обязательно, ведь иначе такое исследование уже не может относиться к категории научного. В связи с этим каждая АСНИ, как правило, обладает специфическими чертами, присущими только данной системе в части ее технического, программного или научно-методического обеспечения.
Анализ перечисленных основных черт научных исследований с позиций создания АСНИ свидетельствует об их сложности как объекта автоматизации. Поэтому целесообразно выделять классы научных исследований по совокупности определенных однотипных свойств, например, по отраслям наук.
Одной из важных задач является оптимальное распределение аппаратных, программных, стоимостных и временных ресурсов в системе. Ошибки при пред-проектном распределении ресурсов неизбежно приведут к излишним затратам при проектировании, создании и эксплуатации АСНИ, что вызовет снижение их эффективности.
Поэтому пред-проектный анализ и рациональное распределение ресурсов АСНИ является важной народно-хозяйственной задачей, обеспечивающей повышение технико-экономической эффективности автоматизации научных исследований. Кроме того, решение этой задачи способствует сокращению времени и затрат при техническом проектировании систем автоматизации, т.к. позволяет уже на пред-проектной стадии значительно сузить область проектных проработок, отбросить явно неэффективные варианты организации компонентов АСНИ. Необходимость анализа эффективности АСНИ требует разработки системы новых показателей, с помощью которых можно производить оценку ресурсов и их распределения.
Так как задачей настоящего исследования является анализ эффективности на пред-проектной стадии, то разрабатываемая система показателей должна быть в значительной мере неизменна к конкретному воплощению системы автоматизации. Такому требованию отвечают безразмерные показатели, на основе которых можно достоверно сузить область допустимых проектных решений АСНИ.
Необходимо также разработать метод, который позволял бы выявить наиболее рациональные способы распределения ресурсов, обеспечивающие повышение эффективности АСНИ. Так как распределяемые в АСНИ ресурсы взаимосвязаны и взаимозависимы, то для их анализа необходимо представить АСНИ системой зависимостей в некоторых координатах, отражающих эти связи. Такие характеристики должны обеспечивать выбор наиболее эффективных вариантов организации структурных компонентов АСНИ.
Уровни научного исследования
Выделяют следующие уровни научного исследования:
• теоретический - научные методы исследования (познания): формализация, аксиоматический метод, гипотетико-дедуктивный метод;
• эмпирический - научные методы исследования: наблюдение, эксперимент (социальный), аналогия (сравнение), моделирование.
Теоретический уровень исследования связан с глубоким анализом фактов, проникновением в сущность исследуемых явлений, с познанием и формулированием в качественной и количественной форме законов, то есть с объяснением явлений. Далее на этом этапе осуществляется прогнозирование возможных событий или изменений в изучаемых явлениях, вырабатываются принципы действия и рекомендации о практическом воздействии на эти явления. Известно, что Д. И. Менделеев говорил о задачах научного исследования: «Изучать – значит, не просто добросовестно изображать или просто описывать, но и узнавать отношение изучаемого к тому, что известно; измерять все, что подлежит измерению; определять место изучаемого в системе известного, пользуясь как качественными, так и количественными сведениями; находить закон; составлять гипотезы о причинной связи между изучаемыми явлениями; проверять гипотезы опытом; составлять теорию изучаемого».
Эмпирический уровень исследования связан с получением и первичной обработкой исходного фактического материала. Обычно разделяют: научные факты и факты действительности. Научные факты – это подвергнутые анализу факты действительности, проверенные, осмысленные и зафиксированные в виде логических суждений. Факты действительности – события, явления, которые происходили или происходят на самом деле, различные стороны, свойства, отношения изучаемых объектов.
Эмпирический этап состоит из двух стадий работы: первая – процесс добывания, получения и фиксации фактов; вторая – первичная обработка и оценка фактов в их взаимосвязи, т.е. включает в себя: осмысление и строгое описание добытых фактов в терминах научного языка; классификация фактов и выявление основных зависимостей между ними. В ходе этого этапа исследователь осуществляет: критическую оценку и проверку каждого факта, очищая его от случайных и несущественных деталей; описание каждого факта научным языком; отбор из всех фактов типичных, наиболее повторяющихся и выражающих основные тенденции развития; классификацию фактов по видам изучаемых явлений, по их существенности, приводит их в систему; вскрывает наиболее очевидные связи между отобранными фактами, т.е. на эмпирическом уровне исследует закономерности, которые характеризуют изучаемые явления.
Рассматривая теоретическое познание как высшую и наиболее развитую его форму, определяют основные его структурные компоненты: проблема, гипотеза и теория, - выступающие и как узловые моменты построения и развития знания на теоретическом его уровне. Проблема - форма знания, содержанием которой является то, что еще не познано человеком (знание о незнании), но что нужно познать. Гипотеза - научное предположение, выдвигаемое для объяснения каких-либо явлений. Теория - наиболее развитая форма научного знания, дающая целостное отображение закономерных и существенных связей определенной области действительности.
Научные методы теоретического исследования: формализация, аксиоматический метод, гипотетико-дедуктивный метод.
Формализация (лат. forma вид, образ) - отображение результатов мышления в точных понятиях и утверждениях; отображение содержательного знания в формализованной теории (исчислении); метод исследования объектов путем представления их элементов в виде специальной символики. При этом изучаемым объектам, их свойствам и отношениям ставятся в соответствие некоторые устойчивые, хорошо обозримые и отождествимые материальные конструкции, дающие возможность выявить и зафиксировать существенные стороны объектов. Она уточняет содержание путем выявления его формы и может осуществляться с разной степенью полноты.
Формализация позволяет систематизировать, уточнить и методологически прояснить содержание теории, выяснить характер взаимосвязи между собой различных её положений, выявить и сформулировать ещё не решенные проблемы. Как познавательный приём (в частности в узком "математическом" смысле) она носит относительный характер: одна и та же теория может быть одновременно и средством формализации (некоторой др. теории и области явлений), и предметом формализации (в более "формальной" теории). Так, традиционная "формальная" логика является формализацией по отношению к совокупности отражённых в ней закономерностей человеческого мышления; по отношению же к своим (аксиоматическим) формализациям она выступает в качестве содержательной теории предмета формализации.
Выражение мышления в естественном языке можно считать первым шагом формализации. Дальнейшее ее углубление достигается введением в обычный язык разного рода специальных знаков и созданием частично искусственных и искусственных языков. Логическая формализация направлена на выявление и фиксацию логической формы выводов и доказательств. Полная формализация теории имеет место тогда, когда совершенно отвлекаются от содержательного смысла ее исходных понятий и положений и перечисляют все правила логического вывода, используемые в доказательствах.
Она включает в себя три момента:
1) обозначение всех исходных, неопределяемых терминов;
2) перечисление принимаемых без доказательства формул (аксиом);
3) введение правил преобразования данных формул для получения из них новых формул (теорем).
В формализованной теории доказательство не требует обращения к содержанию используемых понятий, их смыслу. Доказательство является здесь последовательностью формул, каждая из которых либо есть аксиома, либо получается из аксиом по правилам вывода. Проверка такого доказательства (но не его отыскание) превращается в чисто механическую процедуру, которая может быть передана вычислительной машине. Ф. играет существенную роль в уточнении научных понятий. Многие проблемы не могут быть не только решены, но даже сформулированы, пока не будут формализованы связанные с ними рассуждения. Так обстоит дело, в частности, с широко используемым понятием алгоритма и вопросом о том, существуют ли алгоритмически неразрешимые проблемы.
Модель - алгоритм - программа. Алгоритм – совокупность правил, определяющих эффективную процедуру решения любой задачи из некоторого класса задач. Свойства, которыми должен обладать алгоритм: определенность (однозначность и понятность для исполнения), результативность (приводить к искомому результату во всех случаях, для которых он создан, за конечное число простых шагов - дискретность), массовость (для каждого алгоритма существует некоторый класс меняющихся в известных пределах значений исходных данных).
Формы представления алгоритма:
а) словесная форма записи на естественном языке,
б) графический способ - блок-схема.
Аксиоматический подход, или метод – способ построения научной теории, при котором в основу теории кладутся некоторые исходные положения (аксиомы теории), а все остальные предложения теории получаются как логические следствия аксиом.
Каким требованиям должна отвечать система аксиом?
В результате отказа от ставки на непосредственную очевидность некоторых истин математики и логики было установлено, что в формальном плане, где нет места образному мышлению, аксиомы должны отвечать, прежде всего, трем главным требованиям - непротиворечивости, полноты и независимости.
Система аксиом называется непротиворечивой, если из этих аксиом нельзя сделать два взаимно исключающих друг друга вывода.
Система аксиом называется полной, если она допускает лишь одну-единственную реализацию, то есть если две любые модели этой системы аксиом совпадают, или, как говорят, изоморфны. Две модели аксиоматической системы считаются изоморфными, если между образующими эти модели элементами можно установить взаимно-однозначное соответствие. Иными словами, две изоморфные модели представляют собой один и тот же абстрактный математический объект, только описанный разными (но "переводимыми") формальными языками.
Система аксиом называется независимой, если ни одну из аксиом этой системы нельзя вывести из других аксиом, то есть, как теорему доказать, базируясь на всех остальных аксиомах системы.
Развитие аксиоматического метода можно рассматривать как выражение тенденции ограничить обращение к интуитивной очевидности, которая чревата субъективизмом и разночтением.
Формальное доказательство некоторого высказывания S состоит в построении конечной последовательности высказываний, такой, что:
1) первое высказывание есть какая-либо аксиома нашего формального языка,
2) каждое из последующих высказываний есть или некоторая аксиома, или непосредственно выводимо с помощью одного из правил вывода из каких-либо высказываний, предшествующих ему в этой последовательности,
3) последним высказыванием в этой последовательности является S. Ни одно высказывание не может рассматриваться здесь как теорема, если для него не может быть найдено соответствующее формальное доказательство.
Гипотетический метод основан на гипотезе, научном предположении, выдвигаемом для объяснения какого-либо явления и требующем проверки на опыте и теоретического обоснования, чтобы стать достоверно научной теорией. Он применяется при исследовании новых явлений, не имеющих аналогов (изучение эффективности телекоммуникационных и мобильных средств связи и т. п.).
В современной методологии термин "гипотеза" употребляется в двух основных значениях: метод развития научного знания; форма знания, характеризующаяся проблематичностью и недостоверностью, содержащая предположение, сформулированное на основе ряда фактов, истинное значение которого неопределенно и нуждается в доказательстве.
Гипотезы могут быть описательными (предполагающими существование явления), объяснительными (вскрывающими причины его) и описательно-объяснительными. Говоря об отношении гипотез к опыту, выделяют следующие типы: гипотезы, которые возникают на основе обобщения только предшествующих концептуальных построений; гипотезы, возникающие непосредственно для объяснения опыта; гипотезы, в формулировании которых опыт играет определенную, но не исключительную роль.
Дедуктивная гипотеза, как правило, выводится из уже известных отношений или теорий, от которых отталкивается исследователь. В случаях, когда степень надежности гипотезы может быть определена путем статистической переработки количественных результатов опыта, рекомендуется формулировать нулевую, или отрицательную гипотезу. При ней исследователь допускает, что нет зависимости между исследуемыми факторами.
Дедукция - вид умозаключения от общего к частному, когда из массы частных случаев делается обобщенный вывод о всей совокупности таких случаев. Индукция - вид умозаключения от частных фактов, положений к общим выводам. Идея - определяющее положение в системе взглядов, теорий и т.п.
Дедукция – это и метод научного познания, который заключается в переходе от некоторых общих посылок к частным результатам-следствиям. Умозаключение по дедукции строится по следующей схеме; все предметы класса «А» обладают свойством «В»; предмет «а» относится к классу «А»; значит «а» обладает свойством «В». В целом дедукция как метод познания исходит из уже познанных законов и принципов. Поэтому метод дедукции не позволяет получить содержательно нового знания. Дедукция представляет собой лишь способ логического развертывания системы положений на базе исходного знания, способ выявления конкретного содержания общепринятых посылок.
Решение любой научной проблемы включает выдвижение различных догадок, предположений, а чаще всего более или менее обоснованных гипотез, с помощью которых исследователь пытается объяснить факты, не укладывающиеся в старые теории. Гипотезы возникают в неопределенных ситуациях, объяснение которых становится актуальным для науки. Кроме того, на уровне эмпирических знаний (а также на уровне их объяснения) нередко имеются противоречивые суждения. Для разрешения этих проблем требуется выдвижение гипотез. Гипотеза представляет собой всякое предположение, догадку или предсказание, выдвигаемое для устранения ситуации неопределенности в научном исследовании. Поэтому гипотеза есть не достоверное, а вероятное знание, истинность или ложность которого еще не установлены. Любая гипотеза должна быть обоснована либо достигнутым знанием данной науки, либо новыми фактами (неопределенное знание для обоснования гипотезы не используется). Она должна обладать свойством объяснения всех фактов, которые относятся к данной области знания, систематизации их, а также фактов за пределами данной области, предсказывать появление новых фактов (например, квантовая гипотеза М. Планка, выдвинутая в начале XX в., привела к созданию квантовой механики, квантовой электродинамики и других теорий). При этом она не должна противоречить уже имеющимся фактам.
Гипотеза должна быть либо подтверждена, либо опровергнута. Для этого она должна обладать свойствами фальсифицируемости и верифицируемости. Фальсификация - процедура, устанавливающая ложность гипотезы в результате экспериментальной или теоретической проверки. Требование фальсифицируемой гипотез означает, что предметом науки может быть только принципиально опровергаемое знание. Неопровержимое знание (истины религии, например) к науке отношения не имеет. При этом сами по себе результаты эксперимента опровергнуть гипотезу не могут. Для этого нужна альтернативная гипотеза или теория, обеспечивающая дальнейшее развитие знаний. В противном случае отказа от первой гипотезы не происходит. Верификация - процесс установления истинности гипотезы или теории в результате их эмпирической проверки. Возможна также косвенная верифицируемость, основанная на логических выводах из прямо верифицированных фактов.
Научные методы эмпирического исследования: наблюдение, эксперимент (социальный), аналогия (сравнение), моделирование.
Наблюдение - это целенаправленный строгий процесс восприятия предметов действительности, которые не должны быть изменены. Исторически метод наблюдения развивается как составная часть трудовой операции, включающей в себя установление соответствия продукта труда его запланированному образцу. Наблюдение как метод познания действительности применяется либо там, где невозможен или очень затруднен эксперимент, либо там, где стоит задача изучить именно естественное функционирование или поведение объекта (социальная психология). Наблюдение как метод предполагает наличие программы исследования, формирующейся на базе прошлых убеждений, установленных фактов, принятых концепций. Частными случаями метода наблюдения являются измерение и сравнение.
Эксперимент - метод познания, при помощи которого явления действительности исследуются в контролируемых и управляемых условиях. Он отличается от наблюдения вмешательством в исследуемый объект, то есть активностью по отношению к нему. Проводя эксперимент, исследователь не ограничивается пассивным наблюдением явлений, а сознательно вмешивается в естественный ход их протекания путем непосредственного воздействия на изучаемый процесс или изменения условий, в которых проходит этот процесс. Специфика эксперимента состоит также в том, что в обычных условиях процессы в природе крайне сложны и запутанны, не поддаются полному контролю и управлению. Поэтому возникает задача организации такого исследования, при котором можно было бы проследить ход процесса в «чистом» виде. В этих целях в эксперименте отделяют существенные факторы от несущественных и тем самым значительно упрощают ситуацию. В итоге такое упрощение способствует более глубокому пониманию явлений и создает возможность контролировать немногие существенные для данного процесса факторы и величины.
Развитие естествознания выдвигает проблему строгости наблюдения и эксперимента. Дело в том, что они нуждаются в специальных инструментах и приборах, которые последнее время становятся настолько сложными, что сами начинают оказывать влияние на объект наблюдения и эксперимента, чего по условиям быть не должно. Это, прежде всего, относится к исследованиям в области (квантовой) физики микромира.
Аналогия - метод познания, при котором происходит перенос знания, полученного в ходе рассмотрения какого-либо одного объекта, на другой, менее изученный и в данный момент изучаемый. Метод аналогии основывается на сходстве предметов по ряду каких-либо признаков, что позволяет получить вполне достоверные знания об изучаемом предмете. Применение метода аналогии в научном познании требует определенной осторожности. Здесь чрезвычайно важно четко выявить условия, при которых он работает наиболее эффективно. Однако в тех случаях, когда можно разработать систему четко сформулированных правил переноса знаний с модели на прототип, результаты и выводы по методу аналогии приобретают доказательную силу.
Моделирование - метод научного познания, основанный на изучении каких- либо объектов посредством их моделей. Появление этого метода вызвано тем, что иногда изучаемый объект или явление оказываются недоступными для прямого вмешательства познающего субъекта или такое вмешательство нецелесообразно по ряду причин. Моделирование предполагает перенос исследовательской деятельности на другой объект, выступающий в роли заместителя интересующего нас объекта или явления. Объект-заместитель называют моделью, а объект исследования - оригиналом, или прототипом. При этом модель выступает как такой заместитель прототипа, который позволяет получить о последнем определенное знание.
Таким образом, сущность моделирования как метода познания заключается в замещении объекта исследования моделью, причем в качестве модели могут быть использованы объекты как естественного, так и искусственного происхождения. Возможность моделирования основана на том, что модель в определенном отношении отображает какие-либо стороны прототипа. При моделировании очень важно наличие соответствующей теории или гипотезы, которые строго указывают пределы и границы допустимых упрощений.
Модель – условный образ, отображающий существенные свойства исследуемого объекта (или процесса) так, что его изучение дает новую информацию о моделируемом объекте. Модель математическая – приближенное описание какого-либо класса явлений внешнего мира, выраженное с помощью математической символики. Модель тренда – графическое или аналитическое (табличное) описание эмпирического временного ряда, то есть упорядоченного по времени набора измерений тех или иных характеристик исследуемого объекта, процесса.
Формы научного исследования
Осваивая действительность самыми разнообразными методами, научное знание проходит разные этапы. Каждому из них соответствует определенная форма развития знаний. Основными из этих форм являются факт, теория, проблема (задача), гипотеза,. Проблемами называют важные в практическом или теоретическом отношении задачи, способы решения которых неизвестны или известны не полностью.
Проблемы бывают неразвитые - это задачи, которые характеризуются след чертами:
а) это стандартная задача, для решения которой не известен алгоритм,
б) задача, которая возникла как закономерный результат познания,
в) задача - решение которой направлено на устранение противоречия, возникшего в познании,
г) задача, путей решения которой не видно. Задача которая характеризуется тремя первыми из указанных выше черт, а так же содержит более или менее конкретные указания на пути решения, называется развитой проблемой. Собственно проблемы делятся на виды по степени конкретности указания на пути их решения.
Формулировка проблемы включает три части:
1) систему утверждений (дано);
2) вопрос или побуждение (найти);
3) систему указаний на возможные пути решения. В формулировке не развитой проблемы последняя часть отсутствует.
Проблема как процесс развития знания состоит из нескольких ступеней:
1) формирование неразвитой проблемы;
2) развитие проблемы - формирование развитой проблемы путем постепенной конкретизации путей ее решения;
3) решение (или установление неразрешимости) проблемы.
Гипотеза (греч - предположение). Начиная исследование человек выдвигает предположение о его результатах, т е видит желаемый результат в начале исследования. Предположения, позволяющие разработать план исследования, называются гипотезами. Гипотезой называют также процесс познания, который заключается в выдвижении этого предположения. Гипотезой называют особого рада знание (обоснованное предположение о причинах явления, о наблюдаемых связях м/у явлениями и т.д., а также особый процесс развития знания (это процесс познания, заключающийся в выдвижении предположения, его обоснования (неполном) и доказательстве или опровержении). Развитие предположения. 1 этап - выдвижение предположения, на основе аналогии, неполной индукции и т д 2 этап - объяснение с помощью выдвинутого предположения всех имеющихся фактов, которые гипотеза призвана объяснить, предсказать и т д. - тех фактов которые еще не принимались в учет, или были открыты после выдвижения гипотезы.
Теория-это достоверное знание об определенной области действительности, представляющее собой систему понятий и утверждений и позволяющее объяснять и предсказывать явления из данной области. Принимая достоверность за отличительную черту теории, мы отграничиваем этот вид знания от гипотезы. Т - это высшая, самая развитая организация научных знаний, которая дает целостное отображение закономерностей некоторой сферы действительности и представляет собой знаковую модель этой сферы.
Эта модель строиться таким образом, что некоторые из ее характеристик, которые имеют наиболее общую природу, составляют ее основу, другие же подчиняются основным или выводятся из них по логическим правилам. Особенностью теории является то что она обладает предсказательной силой. В теории имеется множество исходных утверждений, из которых логическими средствами выводятся другие утверждения, т е в теории возможно получение одних знаний из других без непосредственного обращения к действительности. Т не только описывает определенный круг явлений, но и дает им объяснение. Т является средством дедуктивной и индуктивной систематизации эмпирических фактов. Посредством теории можно установить определенные отношения м/у высказываниями о фактах, законах и т.д. в тех случаях, когда вне рамок теории такие отношения не наблюдаются.
Развитие научного исследования
Формой существования и развития науки является научное исследование. Научная (научно-исследовательская) деятельность – это деятельность, направленная на получение и применение новых знаний. Научное исследование – это деятельность, направленная на всестороннее изучение объекта, процесса или явления, их структуры и связей, а также получение и внедрение в практику полезных для человека результатов. Его объектом являются материальная или идеальная системы, а предметом – структура системы, взаимодействие ее элементов, различные свойства, закономерности развития и т.д. Научные исследования классифицируются по различным основаниям. По источнику финансирования различают научные исследования бюджетные, хоздоговорные и нефинансируемые.
Бюджетные исследования финансируются из средств бюджета РФ или бюджетов субъектов РФ. Хоздоговорные исследования финансируются организациями-заказчиками по хозяйственным договорам.
Нефинансируемые исследования могут выполняться по инициативе ученого, индивидуальному плану преподавателя. В нормативных правовых актах о науке научные исследования делят поцелевому назначению на фундаментальные, прикладные, поисковые и разработки. Фундаментальные научные исследования – это экспериментальная или теоретическая деятельность, направленная на получение новых знаний об основных закономерностях строения, функционирования и развития человека, общества, окружающей природной среды. Прикладные научные исследования – это исследования, направленные преимущественно на применение новых знаний для достижения практических целей и решения конкретных задач. Иными словами, они направлены на решение проблем использования научных знаний, полученных в результате фундаментальных исследований, в практической деятельности людей.
Поисковыми называют научные исследования, направленные на определение перспективности работы над темой, отыскание путей решения научных задач. Разработкой называют исследование, которое направлено на внедрение в практику результатов конкретных фундаментальных и прикладных исследований. По длительности научные исследования можно разделить на долгосрочные, краткосрочные и экспресс-исследования. В зависимости от форм и методов исследования некоторые авторы выделяют экспериментальное, методическое, описательное, экспериментально-аналитическое, историко-биографическое исследования и исследования смешанного типа. В теории познания выделяют два уровня исследования: теоретический и эмпирический. Теоретический уровень исследования характеризуется преобладанием логических методов познания. На этом уровне полученные факты исследуются, обрабатываются с помощью логических понятий, умозаключений, законов и других форм мышления. Здесь исследуемые объекты мысленно анализируются, обобщаются, постигаются их сущность, внутренние связи, законы развития. На этом уровне познание с помощью органов чувств (эмпирия) может присутствовать, но оно является подчиненным. Структурными компонентами теоретического познания являются проблема, гипотеза и теория. Проблема – это сложная теоретическая или практическая задача, способы решения которой неизвестны или известны не полностью. Различают проблемы неразвитые (предпроблемы) и развитые.
Неразвитые проблемы характеризуются следующими чертами:
1) они возникли на базе определенной теории, концепции;
2) это трудные, нестандартные задачи;
3) их решение направлено на устранение возникшего в познании противоречия;
4) пути решения проблемы не известны.
Развитые проблемы имеют более или менее конкретные указания на пути их решения.
Гипотеза есть требующее проверки и доказывания предположение о причине, которая вызывает определенное следствие, о структуре исследуемых объектов и характере внутренних и внешних связей структурных элементов.
Научная гипотеза должна отвечать следующим требованиям:
1) релевантности, т.е. относимости к фактам, на которые она опирается;
2) проверяемости опытным путем, сопоставляемости с данными наблюдения или эксперимента (исключение составляют непроверяемые гипотезы);
3) совместимости с существующим научным знанием;
4) обладания объяснительной силой, т.е. из гипотезы должно выводиться некоторое количество подтверждающих ее фактов, следствий. Большей объяснительной силой будет обладать та гипотеза, из которой выводится наибольшее количество фактов;
5) простоты, т.е. она не должна содержать никаких произвольных допущений, субъективистских наслоений.
Различают гипотезы описательные, объяснительные и прогнозные. Описательная гипотеза – это предположение о существенных свойствах объектов, характере связей между отдельными элементами изучаемого объекта.
Объяснительная гипотеза – это предположение о причинно-следственных зависимостях. Прогнозная гипотеза – это предположение о тенденциях и закономерностях развития объекта исследования.
Этапы научного исследования
Научное исследование – процесс изучения и познания действительности, связей между отдельными явлениями окружающей среды и их закономерностей. Познание является сложным процессом сознанию людей. Оно, по сути, представляет собой движение к более точным и полным знаниям. Этот путь возможно пройти при помощи научных исследований. В области прикладных наук или техники выделяют этапы научного исследования, которые необходимо последовательно проходить в ходе изучения определенных проблем. Научно-исследовательскую работу можно ориентировочно подразделить на несколько этапов, на которых выполняются различные исследовательские действия и составляются различные материалы.
Выбор темы исследования. Принято считать, что правильно выбрать тему - это наполовину обеспечить успешное ее выполнение. Тема должна быть актуальна, отличаться новизной, направлять научный поиск в область животрепещущих, еще не разрешенных проблем и вопросов современной науки. Важным критерием при выборе темы является наличие у самого исследователя достаточно положительного опыта работы и способностей. И совершенно логично, что тему исследования исследователь выбирает именно из той области, в которой у него уже разработаны полезные работы и собран ценный материал наблюдений. При выборе темы надо обязательно учитывать и возможности материальной базы, специальной техники и наличие методики исследования. Также следует учитывать и то, как соответствующая проблема была освещена в научных работах до настоящего времени и отдавать предпочтение менее изученным и слабо освещенным. Данный этап заключается не просто в поиске проблемы, а в четкой и точной формулировке задач исследования, поскольку от этого в значительной степени зависит ход и эффективность всего исследования. На этом этапе требуется собрать и обработать исходную информацию, продумать методы и средства решения задач. Автору будущей работы необходимо выяснить, максимально используя все доступные средства и информацию, не ведутся ли исследования по выбранной теме другими людьми.
Ознакомление с проблемой посредством литературных источников. После предварительного выбора темы исследователю необходимо провести библиографический поиск по данной отрасли, чтобы получить точное представление о сделанном до него по изучаемому вопросу. При выборе литературы рекомендуется в первую очередь остановиться на каком-либо более обширном источнике, в котором рассматривается выбранная проблема исследования. В ходе тщательной проработки такого произведения можно обнаружить, что в тексте, подстрочных ссылках и перечне использованной литературы назван целый ряд трудов, в которых рассматривается избранная для исследования проблема.
Изучение научных публикаций необходимо проводить по этапам:
- общее ознакомление с произведением в целом по его оглавлению;
- беглый просмотр содержания;
- чтение в порядке последовательности расположения материала;
- выборочное чтение какой-либо части произведения;
- выписка представляющих интерес материалов;
- критическая оценка записанного, его редактирование для возможного использования в своей работе.
При анализе картотеки можно выяснить, что намеченная для исследования проблема уже изучена, описана и широко применяется на практике. Таким образом, основательное изучение литературы позволит избежать напрасной работы над уже разрешенной проблемой. Картотека может также указать на то, что хотя исследуемая тема уже широко рассмотрена во многих трудах, но целый ряд вопросов затронут лишь мимоходом, поверхностно, детально не изучен.
Уточнение темы и составление плана научно-исследовательской работы. Формулировка выбранной темы должна быть четкой, ясной и выражать сущность проблемы исследования. Далее следует составление первоначального плана научно-исследовательской работы. Его иногда называют программой исследования. Он определяет систематичность и последовательность исследования. Основной частью плана научно-исследовательской работы является методика исследования, т.е. совокупность и взаимосвязь способов, методов и приемов научно-исследовательской работы.
Составление плана исследования:
1) Обоснование актуальности темы исследования. Здесь нужно указать из каких соображений приступают к исследованию данной проблемы, чем обусловлена необходимость исследования - развитием науки, общественными потребностями или она представляет собой обобщение опыта и т.д.
2) Противоречие. Может быть целый ряд противоречий, но в каждом случае противоположные стороны каждого противоречия относятся либо к практике (и только к одному ее аспекту), либо к теории (и тоже только в одном каком-то аспекте).
3) Формулирование проблемы. Проблема исследования логически вытекает из установленного противоречия, из него вычленено то, что имеет отношение только к науке и переведено в плоскость познания, сформулировано на языке науки.
4) Определение объекта и предмета исследования.
5) Цель исследования, т.е. то чего собирается добиться в своей работе исследователь, какой результат он намерен получить.
6) Построение гипотезы. Опираясь на ту или иную концепцию, исследователь выдвигает предположение, способное, на его взгляд, заполнить имеющийся по данной проблеме дефицит информации. Это предположение в виде научной гипотезы и следует проверить в дальнейшем исследовательскими действиями. Гипотеза - это научно обоснованное высказывание вероятностного характера о сущности изучаемых явлений действительности. Если гипотеза подтвердилась, то ее принимают, если не подтвердилась, то отвергают. Принятая гипотеза может в последующем при соответствующих дополнительных доказательствах ее жизнеспособности и плодотворности преобразоваться в теорию.
Выделяют 3 вида гипотез:
1) Основанные на теории или модели реальности; они представляют собой прогнозы следствия этих моделей и служат для их проверки.
2) Экспериментальные, сформулированные по принципу «всё подходит; они служат для проверки моделей, закономерностей или причинных связей, но не основаны на уже существующих теориях. Их создание находит оправдание в интуиции исследователя: «а почему бы и нет».
3) Выдвигаемые безотносительно к какой-либо модели, формируемые для данного случая. После эксперимента проверки подобная гипотеза превращается в факт для этой ситуации.
Итак, гипотеза является одним из главных методов развития научного знания, который заключается в выдвижении гипотезы и последующей ее экспериментальной, а подчас и теоретической поверке, которая либо подтверждает гипотезу и она становится фактом, концепцией, теорией, либо опровергает, и тогда строится новая гипотеза и т.д.
Важнейшей характеристикой исследования является его результат - совокупность идей, теоретических и практических выводов, полученных в соответствии с целями и задачами работы. Результат исследований отражает достигнутый уровень знаний, фиксирует элементы его приращения. Он должен быть обоснованным и доказанным, иметь значение для науки и практики, нести общественно новые знания.
К первоначальному плану должен быть предложен и календарный план исследовательской работы. Успех любого научного труда во многом зависит от того, насколько правильно исследователь сумеет спланировать выполнение каждого этапа своего исследования в определенные сроки и насколько строго он будет их придерживаться.
Сбор данных. Процесс непосредственного исследования предполагает контакт исследователя с объектом, в результате чего получают совокупность характеристик этого объекта. Полученные характеристики являются главным материалом для проверки рабочей гипотезы и решения проблемы. В зависимости от предмета и цели исследования эти характеристики могут представать в виде различных параметров объекта (пространственных, временных, энергетических, информационных, интеграционных), в виде соотношений между частями объекта или его самого с другими объектами, в виде различных зависимостей его состояний от всевозможных факторов и т. д. Всю совокупность подобных сведений называют данными об объекте, а точнее, первичными данными, чтобы подчеркнуть непосредственный характер этих сведений и необходимость их дальнейшего анализа, обработки, осмысления. На первый взгляд забавное, но по существу верное мнение высказывает Ж. Годфруа, считающий, что данные - это элементы подлежащие анализу, это любая информация, которая может быть классифицирована с целью обработки. В теоретическом исследовании под сбором данных подразумевается поиск и отбор уже известных фактов, их систематизация, описание под новым углом зрения. В эмпирическом исследовании подданными понимается отражение предметов, явлений, признаков или связей объективной действительности. Таким образом, это не сами объекты, а их чувственно-языковые отображения. Реальные объекты - это фрагменты мира, а данные о них - это фундамент науки. Эти данные есть "сырье" научного исследования при индуктивных гипотезах и цель при дедуктивных гипотезах.
Процедура сбора данных. Сбор данных в целом должен соответствовать намеченному на предыдущем этапе алгоритму действий, чтобы избежать как пробелов в искомых знаниях, так и лишних трудозатрат. Очень важно при этом точно и четко фиксировать все действия и получаемые сведения. Для этого обычно ведется протокол исследования, используются специальные средства фиксации (видео, аудио и т. п.). Осуществляемый на этом этапе контакт исследователя с изучаемым объектом не должен наносить последнему вреда, процедура сбора данных должна быть предельно гуманна. Процесс сбора данных конкретизируется в зависимости от выбранного метода и задач исследования.
Обработка данных. Собрав совокупность данных, исследователь приступает к их обработке, получая сведения более высокого уровня, называемые результатами. Он уподобляется портному, который снял мерку (данные) и теперь все зафиксированные размеры соотносит между собой, приводит в целостную систему в виде выкройки и в конечном итоге - в виде той или иной одежды. Параметры фигуры заказчика - это данные, а готовое платье - это результат. На этом этапе могут обнаружиться ошибки в замерах, неясности в согласовании отдельных деталей одежды, что требует новых сведений, и клиент приглашается на примерку, где вносятся необходимые коррективы. Так и в научном исследовании: полученные на предыдущем этапе "сырые" данные путем их обработки приводят в определенную сбалансированную систему, которая становится базой для дальнейшего содержательного анализа, интерпретации и научных выводов и практических рекомендаций. Если по обработке данных выявляются какие-либо ошибки, пробелы, несоответствия, препятствующие построению такой системы, то их можно ликвидировать и восполнить, проведя повторные замеры.
Интерпретация результатов. За качественной обработкой данных следует решающая фаза научного исследования - интерпретация результатов. Часто эту фазу называют теоретической обработкой, подчеркивая ее отличие от эмпирической статистической обработки. Эта фаза - наиболее захватывающий этап исследования, на котором особенно ярко проявляется творческий характер научного процесса.
Теоретическая обработка выполняет две главные функции:
1) Преобразование статистически подготовленных данных ("вторичных данных", результатов) в эмпирические знания.
2) Получение на их базе теоретических знаний. Таким образом, на этом этапе особенно рельефно проявляется единство и взаимосвязь эмпирических и теоретических знаний.
Объяснение результатов. Итак, обработка данных приводит лишь к констатации некоторых фактов, касающихся изучаемого объекта. Описание дает констатирующее представление об объекте в целом. Далее следует найти объяснение обнаруженным фактам и раскрыть сущность объекта. Именно в выяснении сущности объекта заключается смысл объяснения, хотя немалое число ученых (особенно позитивистского направления) считают, что объяснение - это сведение непривычного к привычному, незнакомого к знакомому. Близко к такому видению объяснения и определение, данное одним из авторитетов психологической науки П. Фрессом: "Дать объяснение - это значит, в каждом конкретном случае определить, не является ли установленный тип отношений частным случаем известного и уже более или менее проверенного более общего закона".
Обобщение результатов. Обобщение - это выявление для группы объектов (явлений) наиболее существенных черт, определяющих их важнейшие качественные характеристики. Специфические для отдельных объектов свойства (единичное и особенное) отбраковываются. С логической точки зрения это процесс индуктивный: от частного к общему. Полученные в исследованиях результаты относятся обычно к каким-то частным ситуациям, конкретным людям, отдельным явлениям и реакциям. Эти отдельные факты требуют после своего объяснения проецирования на более крупные множества. На языке статистики это значит перенести результаты с выборки на всю популяцию, в пределе - на генеральную совокупность.
Выводы и включение результатов в систему знаний. Завершает научное исследование формулировка выводов. Они должны отражать существо проблемы и быть краткими, т. е. выводы, прежде всего, должны быть лаконичными. Необходимо, чтобы выводы были согласованы со сформулированными в начале исследования целями и задачами, т. е. в выводах указывается, решены ли задачи, достигнуты ли цели исследования, в конечном итоге - разрешена ли проблема. Этот этап состоит из внедрения результатов исследования в практику и авторского сопровождения внедряемых разработок.
Научное познание и научное исследование
Научное исследование представляет собой целостную структуру связанных друг с другом фактов, взглядов и идей. Его фундаментальным отличием от познания обыденного является критическое осмысление предложенных идей и доказательств, стремление к объективному взгляду, строгая методология как в самом познании, так и в проверке полученных фактов.
Критерий Поппера или критерий фальсифицируемости (иными словами). Его автором является Карл Поппер - известный британский мыслитель современности. Критерий заключается в невозможности или возможности проверки теории экспериментальным путем. Для примера: среди множества предсказаний Мишеля Нострадамуса мы можем обнаружить различные реальные сюжеты истории целых народов. И все же, не представляется возможным практически проверить, являются ли они действительно предвидением или банальными совпадениями. Особенно если учесть, что такие сюжеты написаны в иносказательной форме и сходство всегда обнаруживается лишь после свершившихся событий. Подобную проблему создают и многие размытые формулировки гуманитарных концепций. Вместе с тем давайте предположим на минуту, что небесный свод представляет из себя твердое тело.
Несмотря на всю абсурдность такого заявления в наши дни, оно вполне могло бы считаться действительно научной теорией (другое дело, что мгновенно опровергаемой).
Любая деятельность научного характера должна не только предполагать критерии экспериментальной проверки идей, но и действенную методологию изыскания новых фактов и построения теорий. Методы научного исследования в экономике, физике или любой другой науке обычно подразделяют на эмпирические и теоретические. Каждый из них имеет собственную методологию и особенные приемы. Сейчас мы их рассмотрим.
Методы научного исследования: эмпирические. В этой категории познание представлено в основном чувственными формами. Исследование здесь объединяет всю совокупность тех идей, которые возникают у человека благодаря его органам: прикосновениям, созерцанию, ощущению запахов и звуков. Однако важно отметить, что эмпирическое познание происходит не только лишь посредством ощущений человека, но и посредством специальных инструментов или приборов, созданных для измерений и получения точных фактов, которые недоступны органам чувств людей: термометров, микроскопов, мерных емкостей, ускорителей квантовых частиц и так далее.
Эмпирические методы научного исследования:
1. Наблюдение.
2. Эксперимент.
3. Сравнение.
Собственно, конечная цель такого нагромождения эмпирических фактов – их систематизация и дальнейшее выведение закономерностей. Исследование теоретическое является определенной логической абстракцией, создаваемой посредством выведения теорий и научных гипотез на основе уже имеющихся знаний. Это создание несколько более глобальных конструкций, некоторые элементы которых часто еще неведомы эмпирическому наблюдателю.
Одним из важных творческих этапов решения научной проблемы является определение цели и постановка задач исследования.
Цель исследования – это конечный результат, на достижение которого оно направлено. Цель должна отображаться в теме работы, содержать в обобщенном виде ожидаемые результаты и научные задачи.
Задачи подчиняются основной цели и направлены на последовательное (поэтапное) ее достижение.
Цель и задачи исследования не могут быть определены отдельно от предмета и объекта.
Под объектом в научных исследованиях обычно понимают процесс или явление, которое порождает проблемную ситуацию или требует получения более детального знания.
Предметом выступает явление или процесс, который находится в пределах объекта и рассматривается как элемент, часть объекта исследования.
Например:
- Тема исследования: «Повышение эффективности низкотемпературного консервирования клеток в зависимости от условий их замораживания».
- Цель работы состоит в изучении зависимости морфофункциональной целостности клеток от использованных криопротекторов и режимов охлаждения на разных этапах криоконсервирования.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Разработать методы определения морфофункционального состояния клеток.
2. Исследовать влияние условий подготовки клеток к замораживанию на их структурно-функциональную сохранность.
3. Изучить влияние криопротекторов на сохранность клеток в цикле криоконсервирования.
4. Исследовать температурные зоны криоповреждений клеток и зависимость показателей их сохранности от скорости замораживания.
Объект исследования: низкотемпературное консервирование клеток в пайетах с использованием криопротекторов двух классов химических соединений и разных режимов охлаждения.
Предмет исследования: токсичное и криозащитное действие криопротекторов, методы оценки структурно-функциональной полноценности клеток.
Организация научных исследований
Цель исследования - это общая его направленность на конечный результат. Задачи исследования - это то, что требует решения в процессе исследования; вопросы, на которые должен быть получен ответ.
После выбора темы научного исследования начинается поиск, а затем конкретное и тщательное изучение научно-технической информации.
Цель поиска, проработки и анализа информации - всестороннее освещение состояния вопроса по теме, ее уточнение (если это необходимо), обоснование цели и задач научного исследования.
Изучаются различные литературные источники в оригинале и по переводным изданиям. Анализ источников позволит исключить дублирование исследуемой темы.
Базироваться на литературном анализе иностранной информации без личного ознакомления с оригиналом или квалифицированным переводом других авторов не рекомендуется. Кроме информации, непосредственно относящейся к исследуемой теме, необходимо проработать основную литературу по родственным темам.
Важно ознакомиться также с дисциплинами, близкими к дисциплине выбранной темы. Этот анализ может быть полезен при разработке отдельных вопросов темы.
После сбора литературных, архивных, производственных и других информационных данных и их обобщения полезно узнать мнение ведущих специалистов. Они могут оказать существенную помощь в выделении основных проблем, в определении формы сбора информации, в сокращении времени разработки темы и определении объемов собираемой информации. Важная роль принадлежит научному руководителю научно-исследовательской работы. Он ограничивает и направляет поиск, помогает разобраться (особенно начинающему научному работнику) в потоке информации, отбросить второстепенные источники.
В зависимости от проблематики и научной значимости объемы объем проработанных информационных источников может достигать 200 наименований и более.
Каждый источник должен быть тщательно проработан, при этом руководящей идеей всего анализа информации должно быть обоснование актуальности и перспективности цели научного исследования.
Каждый источник анализируют с точки зрения исторического научного вклада в решение и развитие данной темы. При этом тщательно разбирают роль теории, эксперимента и ценность производственных рекомендаций.
По результатам проработки информации делают методологические выводы и подводят итог критического анализа. В выводах должны быть освещены следующие вопросы: актуальность и новизна избранной темы; последние достижения в области теоретических и экспериментальных исследований по теме; наиболее актуальные теоретические и экспериментальные задачи; рекомендации, подлежащие разработке в данный момент; техническая целесообразность и экономическая эффективность разработок.
На основе указанных выводов формулируют цель и конкретные задачи научного исследования. Обычно количество задач, подлежащих исследованию по теме одним научным работником, колеблется от 3 до 8.
Гипотеза - это научно обоснованное предположение о причинах или закономерных связях каких-либо явлений или событий природы, общества, мышления.
Гипотезы строятся тогда, когда возникла потребность объяснить ряд новых фактов, которые не укладываются в рамки известных ранее научных теорий или других их объяснений. Вначале производится анализ каждого отдельного факта, а затем анализ их совокупности. Чтобы подтвердить выдвигаемую гипотезу, проводят дополнительные научные эксперименты или эксперименты в ходе следственной практики.
Следующей задачей является синтез фактов и формулировка гипотезы. Гипотеза не должна противоречить ранее открытым и подтвержденным практикой теориям. Могут быть выдвинуты конкурирующие гипотезы, по-разному объясняющие одно и то же явление, конкурирующими являются гипотезы об органическом или неорганическом происхождении нефти и др. При построении гипотезы надо учитывать и требование, чтобы гипотеза объясняла наибольшее количество фактов, а так же была бы по возможности простой по форме их обоснования.
В процессе построения и подтверждения гипотеза проходит несколько этапов.
Эти этапы можно показать на примере построения одной из гипотез о Тунгусском метеорите:
• 1-й этап. Выделение группы фактов, которые не укладываются в прежние теории или гипотезы и должны быть объяснены новой гипотезой. В случае падения Тунгусского метеорита это были следующие факты: "Тайга в долине Подкаменной Тунгусски стояла в солнечном сиянии. Внезапно с неба упал в тайгу огромный шар. Свидетели рассказывают об огненном столбе, который взметнулся с земли. Края огненного столба светились голубым светом и достигали нижних слоев стратосферы. Взрыв сопровождался землетрясением, которое охватило всю Центральную Сибирь. Сейсмические волны были отмечены многими геофизическими станциями мира. Обращает на себя внимание отсутствие в районе катастрофы какого-либо кратера и остатков метеоритной материи".
• 2-й этап. Формулировка гипотезы (или гипотез), т.е. предположений, которые объясняют данные факты. Существует много гипотез относительно падения Тунгусского метеорита. Одна гипотеза предполагает, что в атмосферу попал целый рой блуждающих метеоритов, которые упали в виде огненного дождя. Другая гипотеза утверждает, что это было ядро кометы, состоявшее из льда и застывших газов. Проходы через плотные слои атмосферы земли, оно нагрелось, газ, образовавшийся при ударе о Землю космического льда, взметнулся вверх огненным фонтаном и стал причиной огромного пожара в тайге. Еще одна гипотеза: Землю по прямой пронизало космическое тело, так называемая черная дыра (сгусток материи, стянутый гравитацией в ничтожный объем и имеющий практически бесконечно высокую плотность). Хотя "черная дыра" имеет огромный вес, составляющий заметную часть земной массы, ее поперечник едва ли больше, чем диаметр одного атома, поэтому, как утверждают авторы этой гипотезы, Земля могла пережить это столкновение. Однако данная теория маловероятна.
• 3-й этап. Выведение из данной гипотезы всех вытекающих из нее следствий. Из гипотезы о "черной дыре" вытекают такие следствия: не будет гигантского кратера, на пути этого космического тела в воздушной оболочке Земли, возникли мощные слои плазмы, за плазмой шел ударный фронт воздуха, голубые края огненного столба возникли в результате преобразования невидимых рентгеновских лучей в видимый свет.
• 4-й этап. Сопоставление выведенных из гипотезы следствий с имеющимися наблюдениями, результатами экспериментов, с научными законами. Наблюдения в районе падения показали, что кратера действительно не было, грохот ударной волны воздуха донесся вплоть до Монголии, люди наблюдали голубые края огненного столба.
• 5-й этап. Превращение гипотезы в достоверное знание или в научную теорию, если подтверждаются все выведенные из гипотезы следствия и не возникает противоречия с ранее известными законами науки.
Ни одна из перечисленных и других более поздних гипотез пока не подтверждена.
Важным условием построения плодотворной гипотезы как в процессе реализации конкретной научно-исследовательской программы, так и в судебно-следственной практике является соблюдение принципа объективности исследования.
В психологическом плане объективность означает отсутствие предвзятости, когда исследователь руководствуется интересами установления истины, а не своими субъективными склонностями, предпочтениями и желаниями.
В логико-методологическом плане объективность означает всесторонность исследования:
• Во-первых, при выдвижении гипотезы или версии должен учитываться весь исходный эмпирический материал. Она должна дать рациональное объяснение всем собранным фактам, не допуская никаких исключений. Если версия строится с учетом лишь части фактов, главным образом согласующихся с выдвинутым предположением, и противоречит другим, то она не может считаться надежной. Будучи односторонней, а значит, и необъективной, такая гипотеза обычно уводит следствие в сторону от истины.
• Во-вторых, всесторонность требует построения всех возможных в конкретных условиях версий. Это требование диктуется применением широко известного в науке метода "множественных гипотез". Поскольку первичный материал в любом эмпирическом исследовании, как правило, бывает неполным, он тем самым дает представлении лишь об отдельных звеньях, отдельных зависимостях между явлениями. Чтобы выявить всю цепь взаимосвязей, необходимо предположить все возможные объяснения, т.е. построить ряд версий, по-разному объясняющих неизвестные обстоятельства.
Гипотеза считается состоятельной, если удовлетворяет следующим логико-методологическим требованиям:
1. Гипотеза должна быть непротиворечивой, т.е. предположение не должно противоречить исходному эмпирическому базису.
2. Она должна быть принципиально проверяемой. Принципиальная непроверяемость гипотезы обрекает ее на вечную проблематичность и делает невозможным превращение ее в достоверное знание.
3. Гипотеза считается состоятельной, если она эмпирически и теоретически обоснована. Вероятность гипотезы зависит от степени ее обоснованности и определяется с помощью количественных либо приблизительных оценочных стандартов.
4. Эвристическая функция гипотезы определяется ее информативностью.
Различают гипотезы: описательные, объяснительные и прогнозные, основные и неосновные, первичные и вторичные, гипотезы-основания и гипотезы-следствия.
К научной гипотезе предъявляются следующие определенные требования:
- она не должна включать в себя слишком много положений. Как правило, одно основное, редко больше по особой специальной необходимости;
- в нее нельзя включать понятия и категории, не являющиеся однозначными, не уясненные самим исследователем;
- при формулировке гипотезы следует избегать ценностных суждений, гипотеза должна соответствовать фактам, быть проверяемой и приложимой к широкому кругу явлений;
- требуется безупречное стилистическое оформление, логическая простота, соблюдение преемственности.
Научные гипотезы с различными уровнями обобщенности, в свою очередь, можно очевидно отнести к инструктивным или дедуктивным.
Дедуктивная гипотеза, как правило, выводится из уже известных отношений, положений или теорий, от которых отталкивается исследователь.
В тех случаях, когда степень надежности гипотезы может быть определена путем статистической переборки количественных результатов опыта, рекомендуется формулировать нулевую или отрицательную гипотезу. При ней исследователь допускает, что нет зависимости между исследуемыми факторами (она равна нулю).
Например, при изучении структуры деятельности специалиста в какой-либо сфере нас интересует зависимость этой структуры от уровня образования, рабочего стажа, возраста, уровня профессиональной квалификации.
Нулевая гипотеза состоит из допущения, что такой зависимости не существует.
Можно ли в таком случае в проводимом научном исследовании получить результаты, противоречащие нулевой гипотезе? Если мы такие факты получим, то можно ли будет их рассматривать как случайные?
Предполагается, что при такой постановке вопросов исследователю легче уберечься от ложной интерпретации итоговых результатов опыта.
Формулируя гипотезу, важно отдавать себе отчет в том, правильно ли мы это делаем, опираясь на формальные признаки хорошей гипотезы:
а) адекватность ответа вопросу или соотнесенность выводов с посылками (иногда исследователи формулируют проблему в определенном, одном плане, а гипотеза с ней не соотносится и уводит исследователя от проблемы);
б) правдоподобность, т.е. соответствие уже имеющимся знаниям по данной проблеме (если такого соответствия нет, новое исследование оказывается изолированным от общей научной теории);
в) проверяемость.
Что собой представляет методика исследования?
Методика - это совокупность приемов, способов исследования, порядок их применения и интерпретации полученных с ее помощью результатов. Она зависит от характера объекта изучения; методологии; цели исследования; разработанных методов; общего уровня квалификации исследователя.
Невозможно сразу составить программу исследования и методику:
• во-первых, без уяснения, в каких внешних явлениях проявляется изучаемое явление, каковы показатели, критерии его развития;
• во-вторых, без соотнесения методов исследования с разными проявлениями исследуемого явления.
Только при соблюдении этих условий можно надеяться на достоверные научные результаты и выводы.
В ходе исследования составляется программа, в которой должно быть отражено:
- какое явление исследуется;
- по каким показателям;
- какие критерии исследования применяются;
- какие методы исследования используются;
- порядок и регламентация применения исследователем тех или иных методов.
Таким образом, методика - это своего рода модель исследования, причем развернутая во времени. Определенная совокупность методов продумывается исследователем для каждого этапа исследования. При выборе методики учитывается множество факторов и, прежде всего, предмет, цель, задачи исследования.
Методика исследования, несмотря на свою индивидуальность, при решении конкретной задачи имеет определенную структуру специфических компонентов.
Что должно быть отражено в программе научного исследования?
Рабочая программа - это изложение общей концепции исследования в соответствии с его целями и гипотезами. Она состоит, как правило, из двух разделов: методологического и процедурного.
Методологический раздел включает:
1) формулировку проблемы или темы;
2) определение объекта и предмета исследования;
3) определение цели и постановку задач исследования;
4) интерпретацию основных понятий;
5) формулировку рабочих гипотез.
Программа исследования может быть ориентирована на одну или несколько гипотез.
Процедурный раздел рабочей программы включает:
1) принципиальный план исследования;
2) изложение основных процедур сбора и анализа эмпирического материала.
Какие основные компоненты включают методики научного исследования?
Основные компоненты методики исследования:
- теоретико-методологическая часть, концепция, на основе которой строится вся методика;
- исследуемые явления, процессы, признаки, параметры, факторы;
- субординационные и координационные связи и зависимости между ними;
- совокупность применяемых методов, их субординация и координация;
- порядок и регламентация применения методов и методологических приемов;
- последовательность и техника обобщения результатов исследования;
- состав, роль и место исследователей в процессе реализации исследовательского замысла.
Умелое определение содержания каждого структурного элемента методики, их соотношения, взаимной связи и есть искусство исследования.
Хорошо продуманная методика организует исследование, обеспечивает получение необходимого фактического материала, на основе анализа которого и делаются научные выводы.
Реализация методики исследования позволяет получить предварительные теоретические и практические выводы, содержащие ответы на решаемые в исследовании задачи.
Актуальность [лат. actualis - деятельный] важность, современность, злободневность; значительность чего-либо для настоящего момента, требующее своего разрешения.
Любая научная работа начинается с обоснования актуальности заявленной темы. Логика обоснования должна быть примерно такой: эту тему следует исследовать потому, что, во-первых…, во-вторых…, в-третьих…. Причины следует подавать классифицировано теоретические (психологические, педагогические, философские) и практические (потребность школьной системы образования, вузовской, системы повышения квалификации), социальные, идеологические. Помимо этого обосновывать можно и другими способами, главное, чтобы был выдвинут ряд тезисов, которые вследствие последовательной системы доказательств неминуемо приводят читателя к формулировке заявленной темы.
Обоснование актуальности темы исследования заключается в том, что кратко отражается уровень стоящих задач перед практикой образования и психолого-педагогической наукой в аспекте выбранного направления в современных условиях. Что сделано в этой области предыдущими учеными и что осталось нераскрытым, что предстоит сделать.
Критерий актуальности указывает на необходимость и своевременность изучения и решения проблемы для дальнейшего развития теории и практики обучения и воспитания. Актуальные исследования дают ответ на наиболее острые в данное время вопросы, отражают социальный заказ общества педагогической науке, указывают на важнейшие противоречия, которые имеют место в практике. Критерий актуальности динамичен, подвижен, зависит от времени, учета конкретных и специфических обстоятельств. В самом общем виде актуальность характеризует степень расхождения между спросом на научные идеи и практические рекомендации (для удовлетворения той или иной потребности) и предложениями, которые может дать наука и практика в настоящее время.
Виды научных исследований
Научное исследование — процесс изучения, эксперимента, концептуализации и проверки теории, связанный с получением научных знаний.
Виды научных исследований:
1. Фундаментальное исследование, предпринятое главным образом, чтобы производить новые знания независимо от перспектив применения.
2. Прикладное исследование, направлено преимущественно на применение новых знаний для достижения практических целей, решения конкретных задач.
3. Поисковое исследование, направлено на определение перспективности работы над темой, отыскивание путей решения научных задач.
4. Разработка - научное исследование, внедряющее в практику результаты конкретных фундаментальных и прикладных исследований.
Типы научных исследований:
1. Фундаментальное исследование направлено на познание реальности без учета практического эффекта от применения знания.
2. Прикладное исследование проводится в целях получения знания, которое должно быть использовано для решения конкретной практической задачи.
3. Монодисциплинарные исследования проводятся в рамках отдельной науки (в данном случае — психологии).
4. Междисциплинарные исследования требуют участия специалистов различных областей и проводятся на стыке нескольких научных дисциплин. К этой группе можно отнести генетические исследования, исследования в области инженерной психофизиологии, а также исследования на стыке этнопсихологии и социологии.
5. Комплексные исследования проводятся с помощью системы методов и методик, посредством которых ученые стремятся охватить максимально (или оптимально) возможное число значимых параметров изучаемой реальности.
6. Однофакторное, или аналитическое, исследование направлено на выявление одного, наиболее существенного, по мнению исследователя, аспекта реальности.
Субъект научной деятельности (от лат. sabjectum – лежащий в основании) – в философии науки в настоящее время трактуется в нескольких смыслах:
1) как отдельный ученый, с именем которого связано открытие;
2) как особое сообщество людей – ученых, специально занятых производством знания;
3) как все человечество, состоящее из отдельных народов, когда каждый народ, производя нормы, идеи и ценности, фиксируемые в его культуре, выступает в качестве особого субъекта познавательной деятельности. Субъекты научной деятельности имеют специальную подготовку, в ходе которой они использует свой запас знаний, осваивая средства и методы его получения, делает их своим достоянием на основе своих мировоззренческих, ценностных ориентаций, этических принципов и целевых установок, специфичных для данной области научного познания в исследованиях определённой эпохи. Подлинный субъект познания никогда не бывает только гносеологическим. Это живая личность с ее страстями, интересами, характером, темпераментом, талантом, волей и т.п. Но фактически под субъектом познания все-таки имеют в виду некий безличный логический сгусток интеллектуальной активности. Субъект и его познавательная деятельность могут быть адекватно поняты лишь в их конкретно-историческом контексте. Научное познание предполагает не только сознательное отношение субъекта к объекту, но и к самому себе, к своей деятельности, т.е. осмысление приемов, норм, методов исследовательской работы, традиций.
Субъекты познания различают на каждом этапе развития науки: классическом, неклассическом, постнеклассическом:
1) на этапе классической науки субъект познания представляет собой «гносеологического Робинзона» (это – субъект «вообще», вне социокультурных и субъективных характеристик; он познаёт объект «сам по себе», как бы в «чистом виде» без всяких посторонних привнесений, абсолютно объективно);
2) субъект неклассической науки уже не претендует на абсолютное знание, поскольку получаемое знание:
а) относительно, что часто понимается как субъективное,
б) инструментально, что означает, что это знание предназначено для решения определенных задач,
в) субъект познания – не созерцающая мир гносеологическая машина, а активно познающее существо, причем не только исследующее те или иные стороны объекта, но и формирующее сам объект познания,
г) субъект познания – не столько отдельный человек, сколько большие исследовательские коллективы;
3) характеристики субъекта постнеклассической науки аналогичен субъекту познания неклассической науки, однако есть и новые отличия: в связи с глобализацией научной деятельности, субъект познания выходит за рамки национальных границ и формируется интернациональный «научный этос» (Р.К. Мертон), который в состоянии решить современные задачи.
Суть научных исследований
От любой другой сферы человеческой деятельности наука отличается своими целями, средствами, мотивами и условиями, в которых научная работа протекает. Если цель науки – постижение истины, то его способ – научное исследование. Исследование, в отличие от стихийных форм познания окружающего мира, основано на норме деятельности – научном методе. Его осуществление предполагает осознание и фиксацию цели исследования, средств исследования (методологию, подходы, методы, методики), ориентацию исследования на воспроизводимость результата.
Научное исследование – это процесс выработки научных знаний, один из видов познавательной деятельности ученого. Любое научное исследование характеризуется определенными качествами: объективностью, воспроизводимостью, доказательностью и точностью.
Занимаются научными исследованиями, как правило, ученые, которые профессионально к этому подготовлены; работают они в научных учреждениях, имеющих экспериментальное и лабораторное оборудование. Каждая наука для добывания новых знаний использует свои методы и средства. Для построения научных теорий ученые используют понятийный и категориальный аппарат науки, владеют системой научной информации. Знания в процессе исследования могут выступать либо как предпосылка, либо как средство, либо как результат научного исследования.
Различают два вида научного исследования: эмпирическое и теоретическое, хотя разграничение это условно. Как правило, большинство исследований имеет теоретико-эмпирический характер. Эмпиризм – философское учение, признающее чувственный опыт единственным источником знаний. Эмпирическое познание строится на изучении реальной действительности, практического опыта. Занимаются эмпирическим исследованием, как правило, практики – профессионалы в той или иной области деятельности (учителя, социальные работники, психологи и др.).
Теоретическими исследованиями, как было уже отмечено, занимаются специально к тому подготовленные люди: профессора, доценты, научные сотрудники, работающие в научных учреждениях или в высших учебных заведениях.
В эмпирическом исследовании используются такие методы, как наблюдение, описание, эксперимент; при теоретических исследованиях, наряду с этими методами, используются методы абстрагирования, идеализации, формализации, моделирования и др. Кроме того, на эмпирическом и теоретическом уровнях используют такие логические методы, как анализ – синтез, индукция – дедукция и др. Подробнее о них будет сказано ниже.
Отличаются эмпирические и теоретические исследования также полученными результатами. В первом случае они фиксируются в виде утверждений, правил, рекомендаций, во втором – это теоретические знания: научные концепции, законы и закономерности, открытия и изобретения и др.
Несмотря на отличие эмпирического и теоретического знания, они тесно между собой взаимосвязаны: теоретическое исследование строится на основе знаний, фактов, выявленных в процессе изучения реальной действительности.
Эмпирический уровень позволяет изучать реальную действительность, выявлять новые факты и явления и на их основе строить обобщения, делать выводы, давать практические рекомендации. На теоретическом уровне выдвигаются общие закономерности, позволяющие объяснить взаимосвязь ранее открытых фактов и явлений, формулировать законы, на основе которых возможно предсказать развитие будущих событий. Это лишь общая схема научных исследований.
Исследования по своему характеру можно разделить на фундаментальные и прикладные, монодисциплинарные и междисциплинарные, аналитические и комплексные.
Фундаментальное исследование – исследование, которое направлено на познание реальности без учета практического эффекта от применения знаний.
Прикладное исследование – исследование, проводимое в целях получения знания, которое должно быть использовано для решения конкретной практической задачи.
Монодисциплинарные исследования - исследования, которые проводятся в рамках отдельной науки.
Междисциплинарные исследования требуют участия специалистов различных областей и проводятся на стыке нескольких научных дисциплин. К их числу относятся исследования в социальной работе: на стыке социологии и социальной работы, психологии и социальной работы.
Комплексные исследования – исследования, которые проводятся с помощью системы методов и методик, посредством которых ученые стремятся охватить максимально (или оптимально) возможное число значимых параметров изучаемой реальности.
Аналитическое или однофакторное исследование – исследование, которое направлено на выявление одного наиболее существенного, по мнению исследователя, аспекта реальности.
Исследования по цели их проведения можно разделить на несколько типов. К первому относятся поисковые исследования. Хотя название звучит тавтологично, под этим подразумевается попытка решения проблемы, которую никто не ставил или не решал подобным методом. Иногда аналогичные исследования называют исследования «методом тыка»: «Попробуем так, может, что-то и получится». Научные работы такого рода направлены на получение новых результатов в малоисследованной области.
Второй тип – критические исследования. Они проводятся в целях опровержения существующей теории, модели, гипотезы, закона и для проверки того, какая из двух альтернативных гипотез точнее прогнозирует реальность. Критические исследования проводятся в тех областях, где накоплен богатый теоретический и эмпирический запас знаний и имеются апробированные методики для осуществления эксперимента. Большинство исследований, проводимых в науке, относятся к уточняющим. Их цель – установление границ, в пределах которых теория предсказывает факты и эмпирические закономерности.
Весь ход научного исследования можно представить в виде следующей логической схемы:
1. Обоснование актуальности выбранной темы.
2. Постановка цели и конкретных задач исследования.
3. Определение объекта и предмета исследования.
4. Выбор методов (методики) проведения исследования.
5. Описание процесса исследования.
6. Обсуждение результатов исследования.
7. Формулирование выводов и оценка полученных результатов.
Обоснование актуальности выбранной темы – начальный этап любого исследования. «Актуальность» следует понимать так: насколько автор правильно понимает выбранную тему и оценивает ее с точки зрения своевременности и социальной значимости. Освещение актуальности не должно быть многословным. Начинать ее описание издалека нет особой необходимости. Достаточно в пределах одной машинописной страницы показать главное – суть проблемной ситуации, из чего и будет видна актуальность темы. Таким образом, формулировка проблемной ситуации – очень важная часть введения.
От доказательства актуальности выбранной темы логично перейти к формулировке цели предпринимаемого исследования, а также указать на конкретные задачи, которые предстоит решать в соответствии с этой целью. Это обычно делается в форме перечисления (изучить …, описать…, установить …, выяснить…и т.п.). Формулировки этих задач необходимо делать как можно более тщательно, поскольку описание их решения должно составить содержание разделов научной работы.
Далее формулируются объект и предмет исследования. Объект – это процесс или явление, порождающее проблемную ситуацию и избранное для изучения. Предмет – это то, что находится в границах объекта. Предмет и объект исследования как категории научного процесса соотносятся между собой как общее и частное. В объекте выделяется та его часть, которая служит предметом исследования. Именно предмет исследования определяет тему научной работы, которая обозначается на титульном листе как ее заглавие.
Очень важным этапом научного исследования является выбор методов исследования, которые служат инструментом в добывании фактического материала, являясь необходимым условием достижения поставленной в работе цели.
Описание процесса исследования – основная часть научной работы, в которой освещаются методика и техника исследования.
Следующий этап хода научного исследования – обсуждение его результатов, которое ведется на заседаниях выпускающей кафедры, где дается предварительная оценка теоретической и практической ценности дипломной работы.
Заключительным этапом хода научного исследования являются выводы, которые содержат то новое и существенное, что составляет научные и практические результаты проведенной работы.
Направления научных исследований
Направления научного исследования - всестороннее, достоверное изучение объекта, процесса или явления; их структуры, связей и отношений на основе разработанных в науке принципов и методов познания, а также получение и внедрение в производство (практику) полезных для человека результатов.
Научные исследования классифицируются:
• по видам связи с общественным производством и степени важности для народного хозяйства;
• целевому назначению;
• источникам финансирования;
• длительности ведения исследования.
По видам связи с общественным производством научные исследования подразделяются на работы, направленные на создание новых технологических процессов, машин, конструкций, повышение эффективности производства, улучшение условий труда, развитие личности человека и т.п. По целевому назначению выделяют три вида научных исследований: фундаментальные, прикладные и разработки. Фундаментальные исследования направлены на открытие и изучение новых явлений и законов природы, на создание новых принципов исследования. Их целью является расширение научного знания общества, установление того, что может быть использовано в практической деятельности человека. Такие исследования ведутся на границе известного и неизвестного, обладают наибольшей степенью неопределённости. Прикладные исследования направлены на нахождение способов использования законов природы для создания новых и совершенствования существующих средств и способов человеческой деятельности.
Цель - установление того, как можно использовать научные знания, полученные в результате фундаментальных исследований, в практической деятельности человека. Таким образом, основой научного направления является специальная наука или ряд специальных наук, входящих в ту или иную научную отрасль, а так же специальные методы исследования и технические устройства. Структурными единицами научного направления являются комплексные проблемы, темы и научные вопросы. Комплексная проблема представляет собой совокупность проблем, объединённых единой целью; проблема - это совокупность сложных теоретических и практических задач, решения которых назрели в обществе. С социально — психологических позиций проблема — это отражение противоречия между общественной потребность в знании и известными путями его получения, противоречия между знанием и незнанием. Проблема возникает тогда, когда человеческая практика встречает затруднения или даже наталкивается на «невозможность» в достижение цели. Проблема может быть глобальной, национальной, региональной, отраслевой, межотраслевой, что зависит от масштаба возникающих задач. Так, например, проблема охраны природы является глобальной, поскольку её решение направлено на удовлетворение общечеловеческих потребностей. Кроме перечисленных различают проблемы: общие и специфические. К общим относят проблемы общенаучные, общественные и т.п.
Тема научного исследования является составной частью проблемы. В результате исследований по теме получают ответы на определённый круг научных вопросов, охватывающих часть проблемы. Обобщение результатов ответов по комплексу тем может дать решение научной проблемы. Под научными вопросами обычно понимаются мелкие научные задачи, относящиеся к конкретной теме научного исследования. Выбор направления, проблемы темы научного исследования и постановка научных вопросов является чрезвычайно ответственной задачей.
Актуальные направления и комплексные проблемы исследований формулируется в директивных документах правительства нашей страны. Направления исследования часто предопределяется спецификой научного учреждения, отраслью науки, в которых работает исследователь. Поэтому выбор научного направления для каждого отдельного исследователя часто сводится к выбору отрасли науки, в которой он желает работать. Конкретизация же направления исследования является результатом изучения состояния производственных запасов, общественных потребностей и состояния исследований в том или ином направление на данном отрезке времени. В процессе изучения состояния и результатов уже проведённых исследований могут формулироваться идеи комплексного использования нескольких научных направлений для решения производственных задач.
Следует при этом отметить, что наиболее благоприятные условия для выполнения комплексных исследований имеются в высшей школе, в её университетах и политических институтах, в связи с наличием в них учебных научных школ, сложившихся в различных областях науки и техники. Выбранное направление исследований часто в дальнейшем становится стратегией научного работника или научного коллектива, иногда на длительный период.
При выборе проблемы, тем научного исследования, в начале на основе анализа противоречий исследуемого направления формулируется сама проблема, и определяются в общих чертах ожидаемые результаты, затем разрабатывается структура проблемы, выделяются темы, вопросы, исполнители, устанавливается их актуальность. При этом важно уметь отличать псевдо проблемы (ложные, мнимые) от научных проблем. Наибольшее количество псевдо проблем связано с недостаточной информированностью научных работников, поэтому иногда возникают проблемы, целью которых оказываются ранее полученные результаты. Это приводит к напрасным затратам труда ученных и средств. Вместе с тем следует отметить, что иногда при разработке особо актуальной проблемы приходится идти на ее дублирование с целью привлечения к ее решению различных научных коллективов в порядке конкурса. Каждый научный коллектив (ВУЗ, НИИ, отдел, кафедра) по сложившимся традициям имеет свой научный профиль, квалификацию, компетентность, что способствует накоплению опыта исследований, повышения теоретического уровня разработок, качества и экономической эффективности, сокращению срока выполнения исследования.
Вместе с тем нельзя допускать монополию в науке, т.к. это исключает соревнование идей и может снизить эффективность научных исследований. Важной характеристикой темы является возможность быстрого внедрения полученных результатов в производство. Особо важно обеспечить широкое внедрение результатов в масштабах, например, отрасли, а не только предприятия заказчика. При задержке внедрения или при внедрении на одном предприятии эффективность таких тем существенно снижается. Выбору темы должно предшествовать тщательное ознакомление с отечественными и зарубежными литературными источниками данной и смежных специальностей. Существенно упрощается методика выбора тем в научном коллективе, имеющем научные традиции (свой профиль) и разрабатывающем комплексную проблему. При коллективной разработке научных исследований большую роль приобретает критика, дискуссия, обсуждение проблем и тем. В процессе дискуссии выявляются новые, еще не решенные актуальные задачи разной степени важности и объема. Это создает благоприятные условия для участия в научно-исследовательской работе вуза студентов различных курсов. На первом этапе преподавателям целесообразно поручить студентам подготовку по теме одного - двух рефератов, провести с ними консультации, с ними консультации, определить конкретные задачи. Большое значение для выбора прикладных тем имеет чёткая формулировка задач заказчиком (министерством, объединением и т.д.). При этом необходимо иметь в виду, что в процессе научных разработок возможны и некоторые изменения в тематике по требованию заказчика в зависимости от складывающейся производственной обстановки.
Язык научного исследования
Одним из главных условий осуществления исследовательской деятельности является владение научным стилем.
Выделяют следующие основные характеристики научного стиля речи:
1. Сфера применения: научные труды и выступления (лекции, доклады и т. д.).
2. Задачи научной речи: как можно более точно и полно объяснить факты окружающей действительности в определенной области знания; показать причинно-следственные связи между явлениями; выявить закономерности развития каких-либо явлений или процессов; сообщить научную информацию и т. д.
3. Основные стилевые черты: логическая последовательность изложения; однозначность и точность; сжатость при информативной насыщенности содержания; конкретность, бесстрастность, объективность высказывания; использование научного метода исследования.
4. Характерные языковые особенности: насыщенность терминами (15 – 20 процентов всей лексики); нейтральные и книжные слова с обобщенным и отвлеченным значением; научная и профессиональная фразеология; преимущественное употребление существительных; многокомпонентные сложные предложения; составное именное сказуемое и др.
5. Основные жанры: аннотация, реферат, рецензия и отзыв, статья, доклад или сообщение, курсовая и дипломная работы, диссертация, автореферат, монография и т. д.
Научное изложение представляет собой, главным образом, рассуждения, целью которых является доказательство истин, выявленных в результате исследования фактов действительности. Мысль в таком изложении должна быть передана с максимальной точностью, однозначностью, в логической последовательности.
Точность речи включает в себя умение правильно отражать реальную действительность и правильно выражать мысли, оформляя их с помощью слов. В научном стиле особую роль играет точность употребления терминов, которая обеспечиваются не максимальной насыщенностью терминами, а правильным их использованием.
Однозначность научной речи заключается в недопустимости разночтений, двоякого понимания смысла, иносказания, намеков. Научная речь не содержит подтекста.
Логичность предполагает умение последовательно и аргументированно оформлять собственное мнение, характеризуя речь с позиций ее содержания и указывая на ее связь с действительностью и мышлением.
Обязательным условием объективности изложения является указание на то, каков источник сообщения, кем высказана та или иная мысль, кому конкретно принадлежит то или иное выражение. В тексте это условие можно реализовать, используя слова по сообщению, по сведениям, по данным, по нашему мнению, как отмечает, как утверждает, на что указывает и др.
Требования логичности и строгости научного стиля почти полностью исключают индивидуальные особенности стиля – эмоциональность и изобразительность. Даже при оценке того или иного факта или идеи исследователь должен ограничиваться только констатацией признаков, присущих определяемому факту.
Способ изложения научного материала определяет отбор системы языковых средств – лексических и грамматических. Доминирующим фактором организации языковых средств в научном стиле является их обобщенно-отвлеченный характер как на лексическом, так и на грамматическом уровнях языковой системы. Именно обобщенность и отвлеченность, сопровождаемые профессиональной конкретностью, придают научной речи единую функционально-стилистическую окраску.
Специфика языковых единиц научной речи проявляется в следующем:
1. Лексика: преобладание абстрактной лексики над конкретной; специальные слова типа обыкновенно, обычно, систематически и т. д.; общенаучная и специальная терминология; устойчивые обороты - речевые клише типа представляет собой…, заключается в… (Приложение 6) и др. Не употребляются: слова, стилистически ограниченного употребления – архаизмы, жаргонизмы, просторечие, диалектная лексика; устойчивые сочетания с эмоционально-экспрессивной и разговорной окраской.
2. Морфология: широкое употребление сущ. На -ние, -ие, -ость, -ка, -ция и др. со значением признака действия, состояния; единственного числа в значении множественного; сложных форм сравнительной и превосходной степеней имен прилагательных (более сложный, наиболее важный); глаголов в форме настоящего времени (Депрессия является наиболее распространенным психическим расстройством); местоимения мы; предложных сочетаний (на основе, сравнительно с…, в зависимости от…) и др.
3. Синтаксис: широкое использование пассивных конструкций (Предложены различные объяснения феномена домашнего насилия); простых распространенных и сложноподчиненных союзных предложений; неопределенно-личных и обобщенно-личных предложений; составных именных сказуемых; причастных и деепричастных оборотов, вставных конструкций и др.
Стиль письменной научной речи – это безличный научный монолог, поэтому изложение обычно ведется от третьего лица. Авторское «Я» как бы отступает на второй план. Одним из неписаных правил научного стиля является представление автора во множественном числе и употребление в тексте вместо «я» слова «мы», что считается выражением большего объективизма изложения. Приемлемыми считаются также употребление безличных конструкций, типа представляется, кажется, становится очевидным и т.д. и способ изложения материала от третьего лица, типа автор полагает, исследователь уверен и т. д.
Эмпирическое научное исследование
Основоположником эмпиризма (греч. cpxapia - опыт) как противопоставления логике и схоластике - отвлеченным логическим умозаключениям считают английского философа XVI в. Ф. Бэкона. В своей главной работе «Новый Органон» он предложил заменить логические рассуждения методическим исследованием и планомерным экспериментом. Развитие знания, согласно Бэкону, должно базироваться не на случайных открытиях, а идти по заранее обдуманному плану. Он полагал, что результаты продуманных и планомерно осуществляемых опытов следует обобщать на основе индукции, делая умозаключения от частного к общему, а не наоборот, от общего к частному, как это делала распространенная в то время телеологическая философия. Наука должна сопоставлять данные опытов с другими фактами, где исследуемое свойство или явление присутствует, и рассматривать степень его проявления в разных случаях, переходя от единичных фактов к научным положениям сначала небольшой общности, а затем к значительно большей обобщенности.
Эмпирические исследования основаны на непосредственном практическом взаимодействии исследователя с изучаемым объектом и возникающим в ходе этого взаимодействия восприятием органами чувств (в том числе с помощью приборов) данных, интересующих исследователя. Именно сенсорное восприятие обеспечивает возможность познания объективной действительности, поэтому часто говорят, что эмпирические методы базируются на так называемых неопровержимых данных. Эмпирические исследования, как правило, базируются на принятой в данный момент времени теории. Но они используют уже не теоретические конструкты, являющиеся объектами идеализации, а взаимодействующие в опыте эмпирические объекты, которые могут быть сопоставимы непосредственно с реальными объектами. Взаимодействия эмпирических объектов в рамках экспериментальной ситуации принято называть эмпирической схемой. Эмпирическая схема может также включать в себя приборную обстановку: приборы, приборные установки и другие средства реального наблюдения и эксперимента. По месту проведения исследования эмпирические методы могут подразделяться на полевые (естественные) и лабораторные.
Практически во всех областях науки методы эмпирических исследований считаются основными, поскольку именно они позволяют исследователям получить первичные научные данные. Общим свойством эмпирических методов исследования является процесс поиска, нахождения и накопления новых фактов об интересующих явлениях или процессах, их анализ и обобщение в интересах обнаружения устойчивых связей и закономерностей, а также первичная систематизация полученных фактов в форме перечней, таблиц, графиков, диаграмм и т. п.
Целесообразно обратить внимание на различие понятий данные и факты, получаемые в результате применения эмпирических методов исследования. В результаты опыта в протоколе фиксируются данные наблюдения, которые могут содержать ошибки исследователя, влияние внешних возмущающих воздействий, систематические и случайные ошибки приборов и т. д. Факты же представляют собой форму эмпирического знания, которая, в результате многократной проверки, приобретает интерсубъективный статус и содержит объективную и достоверную информацию об изучаемых процессах или явлениях.
Внутреннюю структуру эмпирических методов исследования образуют два основных элемента:
1. Непосредственные наблюдения в полностью неуправляемых условиях или в условиях, когда исследователь может целенаправленно воздействовать на интересующие его параметры. В результате фиксируется определенная совокупность данных наблюдения.
2. Процедуры перехода от данных наблюдения к фактам и эмпирическим зависимостям.
Непосредственные наблюдения обеспечивают естественный контакт ученого с исследуемыми процессами, но предполагают не просто пассивное созерцание изучаемых процессов или явлений, а предварительную организацию исследований, обеспечивающую контроль над их протеканием. Научные наблюдения всегда целенаправленны и, как правило, осуществляются систематически, определяя деятельностное отношение исследователя к изучаемому объекту и обязательное конструирование приборной обстановки. Случайные наблюдения также могут иметь место и даже позволяют обнаружить необычные явления, соответствующие новым характеристикам открытых объектов либо свойствам еще не известных объектов. В силу этого они могут стать началом научного открытия, но для этого они должны трансформироваться в систематические наблюдения, что предполагает формирование приборной обстановки и четкую фиксацию объекта, изменение состояний которого изучается в опыте.
Систематические наблюдения предполагают использование теоретических знаний, применяемых при определении целей наблюдения и конструировании приборной обстановки. Следовательно, наблюдения не являются чистой эмпирией, а проявляются как следствие предшествующего развития теории.
Процедуры перехода в эмпирических методах исследования обеспечивают достижение конечной цели, заключающейся в выявлении существенных связей и отношений природных объектов, управляющих исследуемыми процессами или явлениями. Эти связи позволяют объяснить и обобщить результаты, предсказать их будущие возможные состояния, а также выявить наиболее перспективные области дальнейших эмпирических исследований. Применительно к такой цели исследования подразумевается и особый предмет исследования - объект, изменение состояний которого прослеживается в опыте.
В эмпирических методах исследования цель познания сводится к тому, чтобы установить, как некоторое начальное состояние испытуемого объекта при фиксированных условиях порождает его конечное состояние. Переход объекта из начального состояния в конечное не произволен, а определен законами природы. Поэтому, многократно зарегистрировав в наблюдении или эксперименте изменение состояний объекта, исследователь самой структурой непосредственно наблюдаемого эффекта неявно фиксирует и соответствующий эмпирический закон.
Для выведения эмпирического закона необходимо сравнить между собой множество наблюдений, выделить в них повторяющиеся признаки. При этом может потребоваться статистическая обработка результатов измерения. Если в процессе наблюдения применялись приборные установки, то необходимо исключить из наблюдений возможные ошибки наблюдателя, искажающие случайные помехи, ошибки приборов. Для этого наряду с протоколами наблюдения составляется протокол контрольных испытаний приборов, в котором фиксируются их возможные систематические ошибки.
Наиболее важными и значимыми результатами эмпирического исследования являются те, в которых выявленные эмпирические закономерности изменения состояний того или иного исследуемого объекта можно интерпретировать как изменения объектных структур иного, более сложного типа.
Эмпирическим методам исследования присуща общая схема организации, предполагающая разработку исследовательской программы, упорядочивание наблюдений, опытов и экспериментов, описание наблюдаемых и экспериментальных данных, их классификацию и первичное обобщение.
Программа эмпирического исследования должна содержать: концепцию исследования, а также его методологическую и методическую составляющие.
Методологическая часть включает определение и обоснование проблемы, цель, объект и предмет исследования, анализ основных понятий, формулировку гипотез и задач исследования.
Методическая часть включает характеристику используемых методов исследования и применяемого инструментария, логическую структуру проведения исследования и сбора научной информации, порядок ее первичной обработки и формализации.
Для эмпирического уровня характерен процесс установления и накопления новых фактов, их анализ, синтез, обобщение в целях получения закономерностей, пригодных для практических целей. Результаты эмпирического исследования обычно служат исходным материалом для создания теории, проверки ее истинности и последующего развития и совершенствования.
Эмпирические методы исследования могут быть условно разделены на две группы: методы, представляющие собой исследовательские операции и обеспечивающие достижение конкретной цели, и комплексные методы - действия, в которые могут входить те или иные операции.
К первой группе эмпирических методов исследования относятся: изучение литературных источников и архивных документов, метод проб и ошибок, наблюдение, сравнение, измерение, экспертиза, опрос, тестирование.
Ко второй группе методов, которые включают несколько методов - операций, целесообразно отнести эксперимент, моделирование, методы обследования и мониторинга объектов, изучение и обобщение опыта.
Научные исследования и разработки
Научные исследования и разработки - творческая деятельность, осуществляемая на систематической основе с целью увеличения суммы научных знаний, в т.ч. о человеке, природе и обществе, а также поиска новых областей применения этих знаний. Научные исследования и разработки выступают как важнейший вид научно-технической деятельности и основной объект наблюдения в статистике науки, а относящиеся к ним понятия и определения занимают центральное место в Руководстве Фраскати и других рекомендациях международных статистических организаций. Научные исследования и разработки охватывают три вида работ: фундаментальные исследования, прикладные исследования, разработки.
Под фундаментальными понимаются экспериментальные или теоретические исследования, направленные на получение новых знаний без какой-либо конкретной цели, связанной с использованием этих знаний. Их результат - гипотезы, теории, методы и т.п. Фундаментальные исследования могут завершаться рекомендациями о проведении прикладных исследований для выявления возможностей практического использования полученных научных результатов, научными публикациями и т.п.
Прикладные исследования - оригинальные работы, направленные на получение новых знаний с целью решения конкретных практических задач. Прикладные исследования определяют возможные пути использования результатов фундаментальных исследований, новые методы решения ранее сформулированных проблем. Под разработками понимаются систематические работы, которые основаны на существующих знаниях, полученных в результате научных исследований и (или) практического опыта, и направлены на создание новых материалов, продуктов или устройств, внедрение новых процессов, систем и услуг либо значительное усовершенствование уже выпускаемых или введенных в действие. К ним относятся: разработка определенной конструкции инженерного объекта или технической системы (конструкторские работы); разработка идей и вариантов нового объекта, в т.ч. нетехнического, на уровне чертежа или другой системы знаковых средств (проектные работы); разработка технологических процессов, т.е. способов объединения физических, химических, технологических и других процессов с трудовыми в целостную систему, производящую определенный полезный результат (технологические работы).
В состав разработок статистика включает также создание опытных образцов (оригинальных моделей, обладающих принципиальными особенностями создаваемого новшества); их испытание в течение времени, необходимого для получения технических и прочих данных и накопления опыта, что должно в дальнейшем найти отражение в технической документации по применению нововведений; определенные виды проектных работ для строительства, которые предполагают использование результатов предшествующих исследований. Опытные, экспериментальные работы - вид разработок, связанный с опытной проверкой результатов научных исследований. Опытные работы имеют целью изготовление и отработку опытных образцов новых продуктов, отработку новых (усовершенствованных) технологических процессов.
Экспериментальные работы направлены на изготовление, ремонт и обслуживание специального (нестандартного) оборудования, аппаратуры, приборов, установок, стендов, макетов и т.п., необходимых для проведения научных исследований и разработок. Помимо опытных, экспериментальных работ опытные производства выполняют другие работы и услуги, не относящиеся непосредственно к научным исследованиям и разработкам (ремонтные работы, транспортные услуги и т.д.), а также осуществляют мелкосерийное производство продукции. Наряду с классификацией по видам работ научные исследования и разработки классифицируются в статистике по секторам науки, социально-экономическим целям, областям науки. Для целей статистического наблюдения научные исследования и разработки должны быть отделены от широкого спектра сопутствующих им видов научно- технической, производственной и иной деятельности.
В состав научных исследований и разработок не включаются: образование и подготовка кадров; научно-технические услуги; производственная деятельность (включая внедрение инноваций); управление и прочие виды вспомогательной деятельности. Критерием, позволяющим отличить научные исследования и разработки от иных видов деятельности, является наличие в них значительного элемента новизны. В соответствии с данным критерием конкретный проект будет или наоборот не будет отнесен к научным исследованиям и разработкам в зависимости от цели проекта, его содержания (с точки зрения новизны), использования научных методов, получения новых выводов или результатов.
Процесс научного исследования
Научное исследование - это сложный и многогранный процесс, в котором сочетаются организационные, технические, экономические, правовые и психологические аспекты.
Научное исследование состоит из следующих этапов:
• организационный этап;
• исследовательский (опытный) этап;
• этап обобщения, апробации, реализации результатов исследования.
Организация научного исследования предполагает изучение состояния объекта исследования, конкретизация места научной темы в научном исследовании, определение объекта исследования.
На данном этапе происходит предварительное определение теоретической базы: теоретические основы, которые являются базой для научного исследования, рассмотрение истории, оценка современного состояния проблемы, сбор и подбор информации об объекте, выдвижение и обоснование гипотезы.
Организационно-методическая подготовка научного исследования предполагает составление:
• программы научного исследования, технико-экономического обоснования (отображение важнейших показателей научной работы),
• плана исследования темы, методики исследования (перечень методов и приемов, которые будут использоваться в научном исследовании, выдвижение гипотез и их обобщение),
• рабочий план (составляется согласно программы и плана научного исследования, указываются календарные сроки, этапы работ и т.д.).
Опытный этап включает в себя:
• создание новой информации,
• преобразование информации на ПЭВМ (деловое, профессиональное),
• использование теоретических и конкретно-научных (эмпирических) методов.
На данном этапе проводятся наблюдения, обследования, выбираются критерии оценки, осуществляется сбор и группировка информации с помощью современных информационных технологий.
Собственно выполнение исследования предусматривает доказательство гипотез, формулирование выводов и предложений, научный эксперимент, корректировку предварительных результатов, обнародование промежуточных результатов - на конференциях, в статьях, докладах.
Создание новой информации заключается в проведении наблюдений и выборе оценочных критериев исследуемых экономических процессов, а также сохранении и группировке информации.
При этом предполагается изучение технологических процессов, применение прогрессивных средств производства (автоматизированных линий, станков с программным управлением и др.), экономичных видов сырья, использование достижений технического прогресса в управлении производством, внедрение новейших методов и технических средств в планировании, учете и контроле производственной и финансово-хозяйственной деятельности предприятий, корпораций, отрасли. Это позволяет выявить положительные и отрицательные факторы, влияющие на функционирование объекта исследования, и определить по каким критериям их измерять.
Для характеристики исследуемых процессов, выявленные закономерности и тенденции их развития собирают и группируют для последующего преобразования этой информации в целях исследования. Преобразование информации на ПЭВМ производится согласно методике исследования. Для этого используют деловые (конторские) и профессиональные ПЭВМ.
Принципы научного исследования
Принцип – основное теоретическое положение (правило), которым руководствуются при выполнении какой-либо деятельности; основополагающее первоначало, основное положение, исходный пункт, предпосылка какой-либо концепции.
В качестве важнейших принципов, обеспечивающих получение значимых результатов современной наукой признаются следующие:
1) принцип детерминизма, устанавливающий обусловленность всех явлений действием тех или иных причин, т.е. принцип причинно – следственных связей всех явлений действительности;
2) принцип системности, требующий трактовки всех явлений как внутренне связанных компонентов целостной социальной системы;
3) принцип развития, т.е. признания непрерывного изменения, преобразования и развития всех предметов и явлений действительности, их перехода от одних форм и уровней к другим.
С успешным применением этих принципов связаны перспективы дальнейшего развития науки.
Указанные исследовательские принципы носят всеобщий, общенаучный характер, они применимы в любой сфере научной деятельности. Однако каждая наука на основе общенаучных принципов вырабатывает собственную методологию, характер которой диктуется спецификой ее содержания. Так, методы естественных наук отличаются от методов гуманитарных наук, как и каждая из наук имеет свой набор способов исследования.
Научное исследование начинается с разработки его программы. От научной обоснованности этого документа в значительной мере зависят результаты исследования.
Программа представляет собой теоретико-методологическую основу осуществляемых исследователем процедур (сбора, обработки и анализа информации) и включает:
• определение проблемы, объекта и предмета исследования;
• предварительный системный анализ объекта исследования;
• характеристику цели и задач исследования;
• интерпретацию основных понятий;
• формулирование рабочих гипотез;
• определение стратегического плана исследования;
• составление плана выборки;
• описание методов сбора данных;
• описание схемы анализа данных.
Исследование включает в себя четыре основных стадии: подготовка, проведение, обработка и анализ.
Методология – это совокупность научных принципов и норм.
Что должно быть? Объективность (принцип предполагает исключение субъективизма, односторонности и предвзятости в подборе и оценке фактов), аргументация, системность (результаты исследования включаются в систему научного знания, дополняют имеющуюся ин формацию новыми сведениями), доказательная база, исторический контекст, целенаправленность (исследование выполняется в соответствии с задачами), согласованность с принципами научной теории; корректность и точность использования терминологии; логическая и концептуальная непротиворечивость.
Частью методологической базы являются исследования предшественников.
Анализ научных исследований
Анализ и синтез - эвристические методы, нашедшие широкое применение в научных исследованиях. Анализ (от греч. analysis- разложение) - метод научного исследования, состоящий в разложение единства на множество, целого - на его части, сложного - на его компоненты, события - на его отдельные ступени, содержания, понятия - на его признаки. Синтез - метод, противоположный анализу, означает процесс объединения в одно целое разъединенных ранее частей, компонент, признаков, ступеней в одно целое. Существует большое разнообразие определений, понимания и трактовок понятия «анализ». В математике под анализом понимают разработку приемов вычислений и их применение к решению различных вопросов о величинах. Достаточно часто под термином «анализ» подразумевают научное исследование. Последняя трактовка скорее относится к обыденной, повседневной, когда анализ рассматривается как процесс изучения, исследования.
Анализ как разложение целого на части очень тесно связан с таким понятие как абстрагирование - мысленное отвлечение от второстепенных свойств и качеств объекта и предмета исследования с целью выделить их основные, наиболее важные свойства.
Примером анализа может служить SADT-методология (методология структурного анализа и проектирования Structured A nalysis and Design Technique - SADT), которая при функциональном анализе некоторой системы предписывает построение иерархической системы диаграмм - единичных описаний фрагментов системы. При этом сначала производится описание системы в целом и ее взаимодействия с окружающим миром (контекстная диаграмма), после чего производится функциональная декомпозиция - система разбивается на подсистемы, и каждая подсистема описывается отдельно (диаграммы декомпозиции).
На следующем шаге подсистема разбивается на более мелкие функции и так далее до достижения нужной степени детализации. После каждого сеанса декомпозиции возможно проведение экспертизы: каждая диаграмма проверяется экспертами предметной области, представителями заказчика, людьми, непосредственно участвующими в моделируемом бизнес-процессе. Такая технология позволяет построить модель, адекватную предметной области на всех уровнях абстрагирования.
Необходимость тщательной проработки моделей с различной, подчас весьма значительной степенью глубины анализа, способствовала появлению программно-технологических средств специального класса.
В экономике и менеджменте анализ применяется с целью выявления сущности, закономерностей, тенденций экономических и социальных процессов, хозяйственной деятельности на всех уровнях (в стране, отрасли, регионе, на предприятии, в частном бизнесе, семье) и служит исходной отправной точкой прогнозирования, планирования, управления экономическими объектами и протекающими в них процессами.
Синтез как метод исследований соединяет в целое раздробленные ранее фрагменты исследовательского материала, ориентирован на формирование новых понятий, принципов и концепций и осуществляет переход к новому экономическому знанию посредством синтетических суждений. Применение этого метода возможно как в рамках одной науки, например, экономической, или на базе междисциплинарного подхода, когда осуществляется соединение в единое целое теорий, методологий и методов различных дисциплин с целью формирования нового знания в рамках одной науки. Междисциплинарный синтез в настоящее время является одним из самых эффективных способов получения нового знания, в том числе и в области экономики и менеджмента.
Описание научного исследования
Основная часть описания научного исследования воплощена в ее разделах, главах, пара-графах, где излагается собственно содержание работы, а также в заключении, где, излагаются выводы и рекомендации. Это определяющая в объемном и в содержательном отношении часть, она составляет 80—90% объема всей работы и отражает не только существо работы, во многом ясное из введения, но и ее детальное содержание, внутреннюю логику построения.
Основная часть описания научного исследования строится не на нормативной, а на творческой основе, к ее формированию в наименьшей степени приложимы жестко заданные рецепты, универсальные установки и правила. Изложим наиболее типичные закономерности, черты, присущие описанию основной части научной работы, не углубляясь при этом в детали, обусловленные спецификой подготовки работ по отдельным: научным отраслям и специальностям.
Приступая к написанию разделов научного исследования, надо видеть общие очертания работы в виде ее структурного построения по главам и параграфам. Такое видение уже должно иметь место, так как еще при утверждении темы и составлении задания научной работы просматривалась и ее структура. Так что к моменту, когда исследователь приступит к написанию материалов отдельных глав научного исследования, образ работы должен явным образом сложиться в его сознании, представлении.
Если до этого этапа видение работы в целом было все же размытым, неопределенным, то теперь пора внести в него требуемую четкость, ясность, сформировав структуру описания научного исследования по главам и параграфам, вдохнув живое содержание во все разделы и подразделы работы. Отсюда вовсе не вытекает, что работа будет написана именно в такой последовательности. Элементы описания научного исследования обычно готовятся в последовательности, отличающейся от их расположения в будущем оглавлении работы. Но так как вам пора приступить к изготовлению блоков этого труда, вы обязаны представлять себе его облик и строение, иначе трудно будет соединить блоки в единую целостную конструкцию. Это обернется для вас подлинной трагедией, когда обнаружится, что куски, части работы в нужном объеме подготовлены, а целостную работу из них собрать невозможно, так как вместо нее есть набор не связанных общим замыслом разнородных элементов.
Конструирование основной части описания научного исследования, главы, параграфы, их содержательное наполнение, расположение в соответствии с логикой построения работы, связи между отдельными частями осуществляются именно на этом этапе. В создании подобной архитектоники и заключена главная после выбора темы научного исследования трудность ее построения.
Существуют разные типы архитектурной композиции научных работ.
Как отмечалось в описании задания на научное исследование, основная часть разбивается на главы или иные единицы деления (параграфы, пункты). Количество единиц деления определяется содержанием исследования.
Часто рекомендуемая логика изложения такова, что:
1. Вначале излагается существовавшая до проведенного исследования теория по интересуемым вопросам. Соответственно, в этой части исследователь излагает представления, почерпнутые из литературных источников.
2. Во второй части исследователь излагает практику своего исследования, что фактически он наблюдал в жизни, как ставил эксперимент, если этого потребовало исследование, какие обнаружил несоответствия в теории и практике, какие обнаружил важные свойства, сулящие трудности в будущем, или же наоборот успех при их применении.
3. Третья часть обычно посвящается созидательному процессу, базирующемуся на полученных результатах: это могут быть перспективы практического применения полученных результатов, или теоретического развития исследуемого вопроса, или того и другого вместе.
Данная логика построения основной части описания исследования особенно полезна для сравнительно несложных квалификационных научных работ: дипломных и аттестационных.
Для научных работ более высокого уровня, например, высоко ответственных работ заказного характера, а также диссертационных построение архитектоники описания делают более приближенным к сущности работы. Обрисуем в общих чертах наиболее распространенные подходы (логика дальнейшего изложения данного раздела и отдельные абзацы с небольшой корректировкой применительно к целям нашей работы заимствованы из работы) к структуризации основного содержания такой научной работы, чтобы дать исследователю возможность выбора стиля построения научного труда.
В качестве критерия выделения разных композиционных схем построения описания научного исследования избран классификационный признак, характеризующий подход к выделению и расположению глав описания научного исследования:
А. Системно-проблемное структурирование описание научного исследования состоит в том, что вся структура описание научного исследования непосредственно и целиком «нанизывается» на научную проблему, решаемую в работе, т. е. проблема служит не только отправной позицией, но пронизывает насквозь всю работу. Диссертация строится по схеме: «сущность проблемы и ее постановка — предлагаемые способы решения проблемы — подтверждение и практическое значение результатов решения проблемы». Системность такой композиции состоит в разделении проблемы на составные части в виде подпроблем, решении отдельных подпроблем и дальнейшем сведении результатов решения подпроблем в общее решение всей проблемы. Естественно, что в зависимости от характера проблемы, отрасли знаний, специальности содержание глав и параграфов изменяется, варьируется, но общие принципы построения описание научного исследования в целом сохраняются.
Б. Теоретико-прикладной подход к построению научной работы заключается в ее разделении на составные части по принципу: «теоретические основы исследуемой темы — прикладные аспекты изучаемой проблемы — практические рекомендации». Подобного рода работы прокладывают путь от теории к практике, при этом вклад исследователя может заключаться в развитии и изменении сложившихся теоретических представлений об изучаемых объектах, процессах, явлениях, но в большей степени сводится к прокладыванию мостов между теорией и практикой, повышению качества и эффективности прикладной деятельности на основе творческого приложения теоретических положений.
В. Программная структура описание научного исследования применяется в работах, содержащих научное обоснование проекта, программы, ориентированных на решение прикладной проблемы. Такие работы отличаются четкой практической направленностью; решаемые в них научные проблемы целиком подчинены задаче подведения научного фунда-мента под принимаемые или подлежащие принятию решения в самых разных областях деятельности, что сближает эти работы с управлением объектами, процессами, явлениями, сферами деятельности, людьми, обществом. Работа строится по принципу: «научное обо-снование целей проекта — поиск путей и способов его осуществления — обеспечение рационального использования ресурсов — достижение высокой эффективности», что соответствует известной программной формуле «цели — пути — средства», лежащей в основе целевых комплексных программ. Хотя такой подход наиболее свойствен экономико-управленческим проблемам, он применим и к научным исследованиям в самых разных отраслях знаний и особенно на стыке наук.
Г. Теоретико-методическое построение описание научного исследования обладает оп-ределенной общностью с теоретико-прикладным подходом, но отличается от него структурной формулой построения, которая в ее самой общей форме имеет вид: «теория — методология — методика — технология». В основе таких работ лежит постепенный «спуск» от самых общих теоретических концепций к конкретным методикам и технологиям решения прикладных задач, которые и положены в основу диссертационной работы и представляют решаемую в ней проблему. Это исследование преимущественно методической в широком смысле этого слова направленности, так как в конечном счете оно ориентировано на создание и освоение методов, технологии самых разных видов деятельности, включая материальное и духовное производство, управление, обучение, воспитание, лечение, экспе-риментирование, проектирование, исследование, преобразование информации, военные операции, охрану окружающей среды, архитектуру, искусство и даже спорт. Так что подобное построение научных работ применимо к методическим исследованиям практически в любой отрасли наук. В зависимости от степени общности исследуемой проблемы научные работы с такой структурой тяготеют либо к глобальным теоретико-методологическим проблемам, решение которых позволяет создать целую гамму методик и технологий, либо к методическим и технологическим проблемам более узкого масштаба. Первую группу работ представляют чаще всего докторские описание научного исследования, в которых конкретные методики и технологии служат лишь свидетельством обширной приложимости и значимости разработанных теоретико-методологических основ и принципов. Вторая группа обычно представлена кандидатскими диссертациями, в которых теоретико-методологическая часть работы призвана удостоверить знание автором базисных положений теории и методологии применительно к данной области исследований, тогда как методическая или технологическая часть, а то и та и другая в единстве отражают сущность конкретного вклада в науку, в решение научной проблемы.
Д. Наконец, ключевым системообразующим признаком построения основной части описание научного исследования может стать временная, историческая периодизация. Такой подход характерен для относительно узкого круга работ, предметом исследования которых служит этапность развития событий или научных представлений. Это либо работы исторического характера, либо работы в разных областях знаний, в которых решение научной проблемы неизбежным образом связано с историческим генезисом.
Приведенное описание типов структурного построения научных работ не исчерпывает их возможного разнообразия, но его вполне достаточно для осознанного построения структуры собственной работы в соответствии с избранной темой научного исследования. К тому же при таком вдумчивом формировании структуры, отражающем как тип работы (фундаментальное исследование, методологическая работа, методическая разработка, поисковое исследование, прикладное исследование, экспериментальная работа), так и внут-ренние взаимосвязи между ее разделами, исследователь фактически уже создает полноценный образ будущего описания научного исследования, обладает ее предметным видением.
Удачный выбор темы наполовину решает задачу успешного выполнения описания научного исследования. Есть еще больше оснований утверждать, что тщательное, глубоко продуманное формирование структуры описания научного исследования — это уже три четверти конечного успеха.
Очень неплохо применять метод развернутого, более углубленного структурирования вслед за первичным укрупненным. При написании очередного параграфа, исходя из его названия, сути, места в описании научной работы, связи с другими разделами, соответствия теме научного исследования и решаемой проблеме, набросайте вначале, о чем следует писать в данном параграфе, т. е. сформируйте его условную структуру в виде круга рассматриваемых вопросов.
В числе этих вопросов могут быть такие:
1) что уже известно по предмету данного параграфа из других исследований, из предыдущей части вашей работы, что следует из основного замысла описание научного исследования?
2) какова ваша собственная позиция по предмету, вытекающая из общей концепции работы?
3) каковы доводы в пользу предлагаемой позиции, избранного варианта, отстаиваемых утверждений?
4) какими фактами, сложившимися научными положениями можно обосновать вашу точку зрения, предлагаемые подходы?
5) каковы возможные возражения, сомнения по поводу приводимых вами положений, как и чем они опровергаются, парируются?
6) какой вклад вносит содержание данного раздела в решение общей научной проблемы, рассматриваемой в описание научного исследования?
7) какие детали предмета данного параграфа надо осветить более подробно ввиду их значительного влияния на результаты работы и следующие из работы выводы?
8) в какой мере положения, излагаемые в данном параграфе, влияют на последующие разделы работы, задают продолжение линии исследований?
9) что еще обязательно должно быть в параграфе для обеспечения полноты содержания, соответствия названию?
10) что следует из материалов, изложенных в данном параграфе?
Даже одной страницы развернутых ответов на каждый из поставленных вопросов достаточно, чтобы набрать необходимый информационно-страничный объем параграфа. К тому же любой параграф обладает некоторым дополнительным содержанием, выходящим за рамки ответов на поставленные вопросы, предопределяемом спецификой его предмета, о которой, конечно же, нельзя умолчать.
В итоге, если предметно взяться за дело, то проблема «О чем писать?» теряет свой изначально устрашающий характер. Довольно часто к концу работы над основной частью исследователь настолько входит во вкус, овладевает искусством «накачивания» слов, фраз, текста, что работа выходит за разумные объемные пределы и приходится усекать избыточную «писанину», отжимая «воду». Поэтому надо строго следить за дозировкой концентрации научных мыслей в описание научного исследования, обращая в то же время внимание на четкость, доходчивость, стиль изложения.
Явно недостаточно в заключении сказать, что полученные результаты позволят получить где-то какой-то эффект. Во-первых, обязательно необходимо в заключении кратко, но четко указать, в чем заключается сущность полученных результатов. Насколько надежно они получены (использованная база для выводов, вероятностные оценки справедливости статистических выводов и т. д.). Далее необходимо указать, в чем заключается научная новизна полученных результатов, в чем практическая значимость. Рекомендации желательно давать таким образом, чтобы в них четко была видна их суть, и понятно было, кому они адресованы. И только «под занавес» – ожидаемый или полученный эффект, где и каким образом он получен или может быть получен, апробацию и публикации полученных результатов.
При возможности текст заключения в работе и автореферате делают одинаковым. Препятствием к этому может служить только ограничение на объем автореферата. Тогда заключение в автореферате немного сокращают.
Приложения подшиваются как продолжение текста исследовательской работы и помещаются после списка использованной литературы в порядке первых ссылок на них. Ограничений на объем приложений не существует. В ряде случаев они могут иметь настолько большой объем, при котором целесообразно переплетать их отдельным томом.
В приложения помещаются необходимые вспомогательные или дополнительные материалы, которые «не входят» в рамки основного текста по разным причинам, например, вследствие иного авторства (копии нормативных и иных документов), отсутствия возможности иной ссылки (неопубликованные тексты), их громоздкости (занимающие большой объем таблицы, макеты опросных или анкетных листов, громоздкие аналитические материалы, сложные чертежи, схемы, графики, диаграммы, рисунки) и так далее.
В ряде случаев для приложений допускается применение форматов, отличных от основного. При этом листы большего формата аккуратно вшиваются в переплет уложенными таким образом, чтобы допускалось их свободное разворачивание.
Каждое приложение следует начинать с новой страницы с указанием в правом верхнем углу слова «Приложение» и иметь тематический заголовок. Приложения нумеруются арабскими цифрами следующим образом: «Приложение 1», «Приложение 2» и т.д. Нумерация страниц, на которых даются приложения, если они не переплетаются отдельным томом, должна быть сквозной и продолжать общую нумерацию страниц основного текста.
Теория научного исследования
Теоретический уровень научного познания характеризуется преобладанием рационального момента - понятий, теорий, законов и других форм мышления и "мыслительных операций". Живое созерцание, чувственное познание здесь не устраняется, а становится подчиненным аспектом познавательного процесса. Теоретическое познание отражает явления и процессы со стороны их универсальных внутренних связей и закономерностей, постигаемых путем рациональной обработки данных эмпирического знания. Эта обработка осуществляется с помощью систем абстракций "высшего порядка" - таких как понятия, умозаключения, законы, категории, принципы и др.
На основе эмпирических данных здесь происходит мысленное объединение исследуемых объектов, постижение их сущности, "внутреннего движения", законов их существования, составляющих основное содержание теорий - "квинтэссенции" знания на данном уровне. Важнейшая задача теоретического знания - достижение объективной истины во всей ее конкретности и полноте содержания. При этом особенно широко используются такие познавательные приемы и средства, как абстрагирование - отвлечение от ряда свойств и отношений предметов, идеализация - процесс создания чисто мысленных предметов ("точка", "идеальный газ" и т.п.), синтез - объединение полученных в результате анализа элементов в систему, дедукция - движение познания от общего к частному, восхождение от абстрактного к конкретному и др. Присутствие в познании идеализаций служит показателем развитости теоретического знания как набора определенных идеальных моделей.
Характерной чертой теоретического познания является его направленность на себя, внутри научная рефлексия, т.е. исследование самого процесса познания, его форм, приемов, методов, понятийного аппарата и т.д. На основе теоретического объяснения и познанных законов осуществляется предсказание, научное предвидение будущего.
Рассматривая теоретическое познание как высшую и наиболее развитую форму познания, следует, прежде всего, определить его структурные компоненты. К числу основных из них относятся проблема, гипотеза, теория и закон, выступающие вместе с тем как формы, "узловые моменты" построения и развития знания на теоретическом его уровне.
Проблема - форма теоретического знания, содержанием которой является то, что еще не познано человеком, но что нужно познать. Иначе говоря, это знание о незнании, вопрос, возникший в ходе познания и требующий ответа. Проблема не есть застывшая форма знания, а процесс, включающий два основных момента (этапа движения познания) - ее постановку и решение. Правильное выведение проблемного знания из предшествующих фактов и обобщений, умение верно поставить проблему - необходимая предпосылка ее успешного решения.
Формулировка проблемы часто более существенна, чем ее разрешение, которое может быть делом лишь математического или экспериментального искусства. Постановка новых вопросов, развитие новых возможностей, рассмотрение старых проблем под новым углом зрения требуют творческого воображения и отражают действительный успех в науке.
Научные проблемы следует отличать от ненаучных (псевдопроблем), например, проблема создания вечного двигателя. Решение какой-либо конкретной проблемы есть существенный момент развития знания, в ходе которого возникают новые проблемы, а также выдвигаются те или иные концептуальные идеи, в том числе и гипотезы. Наряду с теоретическими, существуют и практические проблемы.
Гипотеза - форма теоретического знания, содержащая предположение, сформулированное на основе ряда фактов, истинное значение которого неопределенно и нуждается в доказательстве. Гипотетическое знание носит вероятный, а не достоверный характер и требует проверки, обоснования.
В ходе доказательства выдвинутых гипотез:
а) одни из них становятся истинной теорией,
б) другие видоизменяются, уточняются и конкретизируются,
в) третьи отбрасываются, превращаются в заблуждения, если проверка дает отрицательный результат.
Выдвижение новой гипотезы, как правило, опирается на результаты проверки старой, даже в том случае, если эти результаты были отрицательными.
Так, например, выдвинутая Планком квантовая гипотеза после проверки стала научной теорией, а гипотезы о существовании "теплорода", "флогистона", "эфира" и др., не найдя подтверждения, были опровергнуты, перешли в заблуждения. Стадию гипотезы прошли и открытый Д. И. Менделеевым периодический закон, и теория Дарвина, и др. Велика роль гипотез в современной астрофизике, геологии и других науках, которые окружены "лесом гипотез".
Теория - наиболее развитая форма научного знания, дающая целостное отображение закономерных и существенных связей определенной области действительности. Примерами этой формы знания являются классическая механика Ньютона, эволюционная теория Ч. Дарвина, теория относительности А. Эйнштейна, теория самоорганизующихся целостных систем (синергетика) и др.
А. Эйнштейн считал, что любая научная теория должна отвечать следующим критериям:
а) не противоречить данным опыта, фактам;
б) быть проверяемой на имеющемся опытном материале;
в) отличаться "естественностью", т.е. "логической простотой" предпосылок (основных понятий и основных соотношений между ними;
г) содержать наиболее определенные утверждения: это означает, что из двух теорий с одинаково "простыми" основными положениями следует предпочесть ту, которая сильнее ограничивает возможные априорные качества систем;
д) не являться логически произвольно выбранной среди приблизительно равноценных и аналогично построенных теорий (в таком случае она представляется наиболее ценной);
е) отличаться изяществом и красотой, гармоничностью;
ж) характеризоваться многообразием предметов, которые она связывает в целостную систему абстракций;
з) иметь широкую область своего применения с учетом того, что в рамках применимости ее основных понятий она никогда не будет опровергнута; и) указывать путь создания новой, более общей теории, в рамках которой она сама остается предельным случаем Эйнштейн А. Физика и реальность.
Любая теоретическая система, как показал К. Поппер, должна удовлетворять двум основным требованиям:
а) непротиворечивости (т.е. не нарушать соответствующий закон формальной логики) и фальсифицируемости - опровержимости,
б) опытной экспериментальной проверяемости.
Поппер сравнивал теорию с сетями, предназначенными улавливать то, что мы называем реальным миром для осознания, объяснения и овладения им. Истинная теория должна, во-первых, соответствовать всем (а не некоторым) реальным фактам, а во-вторых, следствия теории должны удовлетворять требованиям практики. Теория, по Попперу, есть инструмент, проверка которого осуществляется в ходе его применения и о пригодности которого судят по результатам такого применения.
Любая теория - это целостная развивающаяся система истинного знания (включающая и элементы заблуждения), которая имеет сложную структуру и выполняет ряд функций.
В современной методологии науки выделяют следующие основные элементы структуры теории:
1) Исходные основания - фундаментальные понятия, принципы, законы, уравнения, аксиомы и т.п.
2) Идеализированный объект - абстрактная модель существенных свойств и связей изучаемых предметов (например, "абсолютно черное тело", "идеальный газ" и т.п.).
3) Логика теории - совокупность определенных правил и способов доказательства, нацеленных на прояснение структуры и изменения знания.
4) Философские установки, социокультурные и ценностные факторы.
5) Совокупность законов и утверждений, выведенных в качестве следствий из основоположений данной теории в соответствии с конкретными принципами.
Например, в физических теориях можно выделить две основные части: формальные исчисления (математические уравнения, логические символы, правила и др.) и содержательную интерпретацию (категории, законы, принципы). Единство содержательного и формального аспектов теории - один из источников ее совершенствования и развития.
Методологически важную роль в формировании теории играет идеализированный объект ("идеальный тип"), построение которого - необходимый этап создания любой теории, осуществляемый в специфических для разных областей знания формах. Этот объект выступает не только как мысленная модель определенного фрагмента реальности, но и содержит в себе конкретную программу исследования, которая реализуется в построении теории.
Для выделения в чистом виде содержания научных терминов, что необходимо для создания научной теории методология разрабатывает специальные методы, например, методы алгоритмизации (конструктивизации), квантификации, качественного уточнения и т.п., и в основу этих методов ложится метод идеализации.
Идеализация является методом выделения сущности в чистом виде, поэтому весьма трудно переоценить ее роль в науке, даже в истории науки. Так, некогда теорией горения являлась флогистонная теория. А сегодня она не годится. Говорят, что она стала ложной. Ньютон Смит, например, утверждает, что вообще всякая истинная в момент ее создания теория через 200 лет становится ложной.
Методология науки считает, что теория является истинной (или ложной) не безотносительно, а относительно принимаемых ею идеализаций. И это в корне меняет дело. Так, флогистонная теория в момент ее создания была истинной относительно принимаемых в то время идеализаций, вводящих флогистон. Сегодня эта идеализация не принимается, а вводится понятие кислорода. Но флогистонная теория не применима к идеализации кислорода так же, как она не применима и к другим газам. Отрицание флогистонной теории не даст кислородную теорию горения. А в логике принимается принцип, говорящий, что отрицание лжи есть истинность, а отрицание истинности ложь. Поэтому отрицание, допустим, ложной флогистонной теории должно было бы давать истинную кислородную теорию, что не имеет смысла. Отсюда флогистонная теория не ложна, а бессмысленна или неприменима.
Историческая преемственность теорий такова, что некогда истинные теории не превращаются в ложные, а становятся неприменимыми при новых идеализациях. Впрочем, при новых идеализациях они были бы неприменимы и в момент их создания. Это объясняет вечную истинность математики. Дело в том, что математика, изучая только количественные отношения действительности, вводит крайние идеализации ее, которые были и в Древней Греции, остаются верными и сегодня и будут существовать и в будущем. Если же их изменить, то современная математика тоже будет неприменимой. На смену ей придет более современная.
Говоря о целях и путях теоретического исследования вообще, А. Эйнштейн отмечал, что "теория преследует две цели:
1. Охватить по возможности все явления в их взаимосвязи (полнота).
2. Добиваться этого, взяв за основу как можно меньше логически взаимно связанных логических понятий и произвольно установленных соотношений между ними (основных законов и аксиом). Эту цель я буду называть "логической единственностью" Эйнштейн А. Физика и реальность.
Подводя итоги, перечислим основные функции теории, как элемента научного знания:
1. Синтетическая функция - объединение отдельных достоверных знаний в единую, целостную систему.
2. Объяснительная функция - выявление причинных и иных зависимостей, многообразия связей данного явления, его существенных характеристик, законов его происхождения и развития, и т.п.
3. Методологическая функция - на базе теории формулируются многообразные методы, способы и приемы исследовательской деятельности.
4. Предсказательная - функция предвидения. На основании теоретических представлений о "наличном" состоянии известных явлений делаются выводы о существовании неизвестных ранее фактов, объектов или их свойств, связей между явлениями и т.д. Предсказание о будущем состоянии явлений (в отличие от тех, которые существуют, но пока не выявлены) называют научным предвидением.
5. Практическая функция. Конечное предназначение любой теории - быть воплощенной в практику, быть "руководством к действию" по изменению реальной действительности. Поэтому вполне справедливо утверждение о том, что нет ничего практичнее, чем хорошая теория.
Ученый, сталкивающийся в своей деятельности с проблемой построения теорий, может также столкнутся с проблемой выбора теории - ведь эмпирический и теоретический уровни знания тесно переплетаются и для планирования эксперимента уже необходимы теоретические основания.
Как считает К. Поппер, важную роль при выборе теорий играет степень их проверяемости: чем она выше, тем больше шансов выбрать хорошую и надежную теорию.
Так называемый "критерий относительной приемлемости", согласно Попперу, отдает предпочтение той теории, которая:
а) сообщает наибольшее количество информации, т.е. имеет более глубокое содержание;
б) является логически более строгой;
в) обладает большей объяснительной и предсказательной силой;
г) может быть более точно проверена посредством сравнения предсказанных фактов с наблюдениями.
Иначе говоря, резюмирует Поппер, мы выбираем ту теорию, которая наилучшим образом выдерживает конкуренцию с другими теориями и в ходе естественного отбора оказывается наиболее пригодной к выживанию.
Статью подготовила доцент кафедры социально-гуманитарных дисциплин Волгушева Алла Александровна. 
