Основные методы научного исследования
Чтобы в совершенстве владеть современными методами научного исследования, нужно изучить множество источников, самостоятельно проанализировать всю информацию.
Публикации в авторитетных зарубежных журналах важны для подтверждения компетентности ее автора, научного признания, дальнейшей защиты на соискание степени, пополнения портфолио.
Современные методы научного исследования
На сегодня существуют несколько понятий метода научного исследования, однако они незначительно отличаются друг от друга. В переводе с греческого само слово означает «путь или прослеживание», термин на основе этого и рассматривается как способ познания, который помогает достижению поставленной цели при помощи определенной последовательности действий.
Основные теоретические методы научного исследования
Основные эмпирические методы научного исследования
Классификация методов научного познания
Выбор эффективных методов научного познания необходим для успешного выполнения исследования. В зависимости от направления науки способы достижения цели могут различаться. Методы исследования подразделяются на несколько групп: наблюдение, сравнение, эксперимент, измерение, абстрагирование.
Наблюдение
Данный процесс предполагает использование органов чувств для получения знаний. В большинстве случаев применяется в составе других методов.
Сравнение
В результате сравнения удается установить общие черты или различия с другим явлением или предметом. Сравниваться должны существенные признаки, которые помогут ответить на основные вопросы познавательной задачи. Выявление общего, присущего двум объектам, есть путь к познанию закономерностей.
Измерение
Процедура проводится с целью получения конкретной величины при помощи общепринятых единиц измерения. Данный метод познания дает точные цифры, которые позволяют получить сведения об изучаемом объекте. На эффективность измерений влияет используемое измерительное оборудование.
Эксперимент
Данный метод предполагает систематическое изучение объекта в определенных условиях. Эксперимент позволяет изучать явление в экстремальных или изолированных от окружающей среды условиях. Ученый всегда может вмешаться в процесс, менять ход явления. Эксперимент проводится как с самим объектом, так и с его искусственно созданной моделью.
Абстрагирование
Суть данного метода состоит в отвлечении от неважных параметров, которыми наделен объект, фиксировании явлений, представляющих интерес для исследователя. В результате абстрагирования ученый получает информацию о некоторых особенностях объекта.
Применение методов научного исследования
В работе все они взаимосвязаны, органично дополняют друг друга, обязательно отвечают поставленным задачам. Использовать их следует с учетом специфики каждого, имеющихся плюсов и минусов.
Отдельное внимание можно обратить на сравнительно-исторический анализ, он позволяет выделить причинно-следственные связи, выстроить логическую цепочку. Собственные выводы можно строить на базе объективных сведений или полученных самостоятельно с помощью методов, которые являются научными, общепризнанными. Знакомство с историей вопроса обогащает дополнительными фактами, может натолкнуть на рассмотрение проблемы с новой точки зрения.
У беседы и интервью основной недостаток – значительные временные затраты, даже если их проводить не индивидуально, а в группах. Важно четко определить цель, вытекающую из задачи исследования.
Рекомендуется предварительно набросать план вопросов, а в ходе деятельности его придерживаться, не отвлекаясь на ненужные детали. Следует заранее предусмотреть возможности фиксирования информации и создать комфортную эмоциональную, психологическую обстановку.
В анкетировании часто анонимность – основа достоверности. Нужно учитывать ряд требований:
Отметим также, что за последние годы можно заметить рост популярности в гуманитарных науках квалиметрических или количественных методов, характерных ранее исключительно для естественнонаучных исследований. Однако основное требование – использовать комплекс методов, которые подобраны в соответствии с отличительными чертами, особенностями того или иного научного исследования.
Научные методы
Нау́чный ме́тод — совокупность основных способов получения новых знаний и методов решения задач в рамках любой науки.
Важной стороной научного метода, его неотъемлемой частью для любой науки, является требование объективности, исключающее субъективное толкование результатов. Не должны приниматься на веру какие-либо утверждения, даже если они исходят от авторитетных учёных. Для обеспечения независимой проверки проводится документирование наблюдений, обеспечивается доступность для других учёных всех исходных данных, методик и результатов исследований. Это позволяет не только получить дополнительное подтверждение путём воспроизведения экспериментов, но и критически оценить степень адекватности (валидности) экспериментов и результатов по отношению к проверяемой теории.
Содержание
История
Отдельные части научного метода применялись ещё философами древней Греции. Ими были разработаны правила логики и принципы ведения спора, вершиной которых стала софистика. Сократу приписывают высказывание о том, что в споре рождается истина. Однако целью софистов была не столько научная истина, сколько победа в судебных процессах, где формализм превышал любой другой подход. При этом выводам, полученным в результате рассуждений, отдавалось предпочтение по сравнению с наблюдаемой практикой. Знаменитым примером является утверждение, что быстроногий Ахиллес никогда не догонит черепаху.
В XX веке была сформулирована гипотетически-дедуктивная модель научного метода [3] (более подробно это рассмотрено ниже), состоящая в последовательном применении следующих шагов:
Следует заметить, что научный метод никогда не сможет абсолютно верифицировать (доказать истинность) гипотезы (шаг 2). Он может лишь опровергнуть гипотезу — доказать её ложность.
Виды научного метода
Теоретический научный метод
Теории
Тео́рия (греч. θεωρία, «рассмотрение, исследование») — система знаний, обладающая предсказательной силой в отношении какого-либо явления. Теории формулируются, разрабатываются и проверяются в соответствии с научным методом.
Стандартный метод проверки теорий — прямая экспериментальная проверка («эксперимент — критерий истины»). Однако часто теорию нельзя проверить прямым экспериментом (например, теорию о возникновении жизни на Земле), либо такая проверка слишком сложна или затратна (макроэкономические и социальные теории), и поэтому теории часто проверяются не прямым экспериментом, а по наличию предсказательной силы — то есть если из неё следуют неизвестные/незамеченные ранее события, и при пристальном наблюдении эти события обнаруживаются, то предсказательная сила присутствует.
Гипотезы
Гипо́теза (от др.-греч. ὑπόθεσις — «основание», «предположение») — недоказанное утверждение, предположение или догадка.
Как правило, гипотеза высказывается на основе ряда подтверждающих её наблюдений (примеров) и поэтому выглядит правдоподобно. Гипотезу впоследствии или доказывают, превращая её в установленный факт (см. теорема, теория), или же опровергают (например, указывая контрпример), переводя в разряд ложных утверждений.
Недоказанная и неопровергнутая гипотеза называется открытой проблемой.
Научные законы
Зако́н — вербальное и/или математически сформулированное утверждение, которое описывает соотношения, связи между различными научными понятиями, предложенное в качестве объяснения фактов и признанное на данном этапе научным сообществом согласующимся с данными. Непроверенное научное утверждение называют гипотезой.
Научное моделирование
Практический научный метод
Эксперименты
Экспериме́нт (от лат. experimentum — проба, опыт) в научном методе — набор действий и наблюдений, выполняемых для проверки (истинности или ложности) гипотезы или научного исследования причинных связей между феноменами. Эксперимент является краеугольным камнем эмпирического подхода к знанию. Критерий Поппера выдвигает возможность постановки эксперимента в качестве главного отличия научной теории от псевдонаучной.
Эксперимент делится на следующие этапы:
Научные исследования
Научное исследование — процесс изучения, эксперимента, концептуализации и проверки теории, связанный с получением научных знаний.
Виды научных исследований: Фундаментальное исследование, предпринятое главным образом, чтобы производить новые знания независимо от перспектив применения. Прикладное исследование.
Наблюдения
Измерения
Истина и предубеждение
В XX веке некоторые исследователи, в частности Людвик Флек (1896—1961), отметили необходимость более тщательной оценки результатов проверки опытом, поскольку полученный результат может оказаться под влиянием наших предубеждений. Следовательно, необходимо быть более точным при описании условий и результатов проведения эксперимента.
Выдающийся российский учёный, М.В. Ломоносов, придерживался мнения, что вера и наука дополняют друг друга: [5]
«Правда и вера суть две сестры родные, дочери одного всевышнего родителя, никогда в распрю между собой прийти не могут, разве кто из некоторого тщеславия и показания собственного мудрствования восклеплет.»
Сейчас предположение о божественном вмешательстве автоматически выводит теорию, использовавшую такое предположение, за пределы науки, потому что такое предположение является в принципе непроверяемым и неопровергаемым (нарушение критерия Поппера). В то же время, связанные с религией личные убеждения учёных являются наиболее сложными для преодоления. В своей научной работе они вынуждены искать причины явлений исключительно в естественной области, без опоры на сверхъестественное. Как заметил академик Виталий Лазаревич Гинзбург, [6]
«Во всех известных мне случаях верующие физики и астрономы в своих научных работах ни словом не упоминают о Боге. Занимаясь конкретной научной деятельностью, верующий, по сути дела, забывает о Боге. »
Не менее антинаучной может быть и предубеждённость атеиста. Примером несовместимости подобной предубеждённости и научного метода является сессия ВАСХНИЛ 1948 года, в результате которой генетика в СССР была почти уничтожена и биологическая наука отброшена назад на десятки лет. Один из основных тезисов «мичуринских» биологов во главе с T.Д. Лысенко против генетики состоял в том, что основоположники классической теории наследственности Мендель, Вайсман и Морган якобы вследствие своего религиозного идеализма создали неправильную идеалистическую теорию вместо правильной материалистической: [7]
Как мы отмечали ранее, столкновение материалистического и идеалистического мировоззрений в биологической науке имело место на протяжении всей ее истории… Для нас совершенно ясно, что основные положения менделизма-морганизма ложны. Они не отражают действительности живой природы и являют собой образец метафизики и идеализма… Истинную идеологическую подоплеку морганистской генетики хорошо (невзначай для наших морганистов) вскрыл физик Э. Шредингер. В своей книге «Что такое жизнь с точки зрения физики?», одобрительно излагая хромосомную вейсманистскую теорию, он пришел к ряду философских выводов. Вот основной из них: «…личная индивидуальная душа равна вездесущей, всепостигающей, вечной душе». Это свое главное заключение Шредингер считает «…наибольшим из того, что может дать биолог, пытающийся одним ударом доказать и существование бога и бессмертие души».
Даже без религии простая убеждённость в чём-либо на основе предыдущего опыта или знаний может изменять интерпретацию результатов наблюдения. Человек, имеющий определённое убеждение касательно некоего явления, часто склонен воспринимать факты в качестве доказательств своей веры уже только потому, что они ей прямо не противоречат. При анализе может оказаться, что предмет веры является лишь частным случаем более общих явлений (например, Корпускулярно-волновая теория считает частными случаями предшествовавшие представления о свете в форме частиц или волн) или вообще не связан с предметом наблюдения (например, концепция Теплорода в отношении температуры).
Критика научного метода
Ряд постпозитивистов в своих трудах во 2-й половине XX века сделали попытку применить критерии научного метода к самой модели науки на историческом материале реальных открытий. В результате появилась критика этого метода, которая, по мнению постпозитивистов, указывает на расхождение между методологией научного метода и реальным развитием научных идей.
Томас Кун считает, что научное знание развивается скачкообразно. Научная революция происходит тогда, когда учёные обнаруживают аномалии, которые невозможно объяснить при помощи старой парадигмы, в рамках которой до этого момента происходил научный прогресс. Развитие науки соответствует смене «психологических парадигм», взглядов на научную проблему, порождающих новые гипотезы и теории. Кун относит методы, которые влияют на переход от одной парадигмы к другой, в область психологии. [8]
Имре Лакатос считал, что сформулированный Поппером принцип фальсификации имеет некоторые недостатки:
Догматический фальсификационист, в соответствии со своими правилами, должен отнести даже самые значительные научные теории к метафизике, где нет места рациональной дискуссии — если исходить из критериев рациональности, сводящихся к доказательствам и опровержениям, — поскольку метафизические теории не являются ни доказуемыми, ни опровержимыми. Таким образом, критерий демаркации догматического фальсификациониста оказывается в высшей степени антитеоретическим. [9]
Также одним из существенных недостатков, который мешает рассмотреть развитие науки как систему, опирающуюся на какие-то единые методы, — является существование гипотез ad hoc. Это один из защитных механизмов, к помощи которого прибегают научные и ненаучные теории. С помощью этих гипотез становится невозможным опровержение ни одной теории. Возможно говорить только о временном сдвиге проблем: либо прогрессивном, либо регрессивном.
Майкл Полани считает, что научное знание можно передать через формальные языки только частично, а оставшаяся часть научного знания будет составлять личностное знание учёного, которое принципиально непередаваемо. Ученый, постепенно погружаясь в науку, принимает некоторые правила науки некритично. Эти некритично принятые и формально непередаваемые правила и составляют личностное знание. Ввиду того, что формализировать и передать личностное знание невозможно, невозможно и сравнение этого знания. Возможно только сравнение формализованной части одной теории с формализированной частью другой теории.
Пауль Фейерабенд считает, что единственным принципом, не создающим препятствий прогрессу, является принцип «допустимо всё». Ни одна теория никогда не согласуется со всеми известными в своей области фактами. Любой факт теоретически нагружен, то есть зависит от теории, в рамках которой он рассматривается. Поэтому теорию нельзя сравнивать с фактами. Также теории нельзя сравнивать и друг с другом из-за того, что понятия в разных теориях имеют разное содержание.
В центре всего, в покое, находится Солнце. В этом прекраснейшем храме кто может найти этому светильнику лучшее место, чем то, из которого которого он может освещать всё одновременно? [12]
Критика существования научного метода как полностью формализированного и достоверного метода, приводящего к более достоверному знанию, отражает огромный пласт современной философской литературы: Кун Т., Лакатос И., Фейерабенд П., Полани М., Лекторский В. А., Никифоров А. Л., Степин В. С., Порус В. Н. и т. д.
Классификация методов научного исследования с примерами
Любой проект, направленный на научное исследование проблемы или сферы жизнедеятельности, является сугубо индивидуальной работой. Автор ставит перед собой конкретную цель, а методы научного исследования выступают способами ее достижения. Любое исследование проводится на базе общепринятой методологии, полная классификация методик будет приведена ниже.
Что такое методы научного исследования
Научно исследовательский проект автора направлен на познание определенного вопроса, темы, области знаний или сферы деятельности. Исследовать, значит, изучать, анализировать закономерности, систематизируя при этом имеющиеся факты. Научное исследование определяется несколькими критериями:
Научное исследование разниться с обыденным тем, что применяет определенные методики, выступающие способами достижения целей проекта. Соединить в себе все методики может наука – методология. Суть метода заключается в объекте и субъекте, каким образом совершается деятельность человека, путем каких средств и способов.
Если автор смог подобрать максимально правильные методы, это поспособствует точному и быстрому достижению поставленной в начале проекта цели. Кроме того они будут служить своего рода компасом, помогающим избегать ошибок в ходе прокладывания правильного пути.
Метод, методика, методология – в чем разница
Многие начинающие авторы путаются в понятиях, что такое методология, методы исследования в проекте и методики. Поэтому стоит обсудить, в чем заключается разница между этими терминами.
Исходя из приведенных определений, можно сделать вывод, что методы исследования – это способы, методика – процесс, а методология – наука, организация процесса.
Классификация методов научного исследования с примерами
В любой дисциплине принято использовать совокупность тех или иных методов, принадлежащих к разным «уровням» науки методологии. В целом заочно привязать любой из возможных методов к определенной науке сложно. Но все же каждая дисциплина предусматривает практику определенного набора методов.
Методы эмпирического уровня
| Применяемый метод | Расшифровка термина | Наглядный пример |
| Наблюдение | Автор при проведении исследования должен опираться сугубо на органы чувств и собственное восприятие явлений. | Автор рассматривает стадии развития детей, проводя изначально наблюдение за манипулятивными играми с конкретными игрушками. На основе своих наблюдений было сделано заключение — выявлена способность детей составлять предметы друг в друга, но она возникает несколько позже, нежели нужные для таких манипуляций моторные навыки. |
| Описание | Автор проводит фиксацию полученных сведений. | Если автор является антропологом, в своем научном труде он может фиксировать все факты из жизни конкретного племени, но при этом, никак не воздействуя на него. |
| Измерение | Проводится сравнение разных критериев и параметров по общим признакам. | Автору нужно определить температуры тела путем применения термометра. Далее высчитывается вес за счет уравновешивания гирь на рычажных весах. Теперь высчитывается расстояние путем благодаря использованию радиолокаторов. |
| Эксперимент | Автор проводит исследование на основе наблюдений в тех условиях, что были им искусственно созданных специально для своего проекта. | Проводился социальный эксперимент на оживленной улице города. Для этого останавливались сразу несколько людей в различных количествах (например, 2-4,5-8 и т. д. человек), им нужно было всем сразу смотреть вверх. Что интересно, рядом с ними также останавливались случайные прохожие и также начинали смотреть вверх. Отсюда был сделан вывод, что процент присоединившихся к экспериментальной группе значительно возрастал, если она состояла от 5 человек и более. |
| Сравнение | Автор проводит исследование на основе изучения сходств и различий нескольких предметов, также проводится сравнительный анализ и сопоставление одного предмета с другим. | Автор проводит исследование по дисциплине Экономика. На основе имеющихся экономических показателей текущего года с прошедшим был сделан вывод о динамике изменений и экономических тенденциях. |
Методы экспериментально-теоретического уровня
| Применяемый метод | Расшифровка термина | Наглядный пример |
| Эксперимент | Предполагает проведение серии опытов. Опыт – это создание определенных условий, а именно наблюдение за рассматриваемым процессом и фиксация умозаключений. Автор подробно описывает в своей работе условия, ход личного эксперимента, а в конце полученные результаты (текстом, графиками, диаграммами). | Проект направлен на определение, влияет ли удобрение на развитие растения и каким образом. Автор проводит эксперимент, внося его в почву, далее определяет, в какой причинной зависимости будет рост, развитие и плодоношение растения после манипуляций. |
| Анализ и синтез | Анализ – это способ изучения объекта, рассматривая его частичным путем или по свойствам. Синтез – способ познания объекта кардинально другим способом, а именно объединением в единое его свойств и частей. Оба метода сосуществуют и дополняют друг друга. | Автор проводит анализ группы товаров – хлеб, костюм, туфли, вино и несколько других товаров, чтобы понять, что лежит в основе их обмена. Расчленив каждый объект, было выяснено, что все блага приобретают для удовлетворения потребностей, что станет экономической категорией потребительской стоимостью. Теперь применяется метод синтеза, где определяется автором взаимосвязь между полезностью и меновой стоимостью. Она получена путем выявления ценности и цены, то есть полезности и меновой стоимости. |
| Индукция и дедукция | Индукция – обобщение, поиск общих принципов и законом на основе явлений и частных фактов. Это абстрагирование от несуществующих или неактуальных свойств, отношений, связей предметов, выделение и фиксирование только на одной или нескольких важных сторон предметов. Дедукция – процесс конкретизации, когда из общих закономерностей выделяются частные положения. | Пример дедукции – автор исследует разные жидкости, после чего приходит к выводу, что все они упруги, а значит, вода, являющаяся жидкостью, также упругая. |
Пример индукции – автор установил, что все металлы имеют свойство электропроводности, и, зная, что медь – это металл, был сделан вывод, что медь также имеет свойство электропроводности.
· предметное, когда воспроизводится отдельная часть рассматриваемого автором объекта;
· знаковое, когда моделирование выполняется путем создания чертежей, формул, схем и т. д.;
· мысленное, в котором проводятся мысленно или в виртуально все операции.
Методы теоретического уровня
| Применяемый метод | Расшифровка термина | Наглядный пример |
| Формализация | Проводится определение сущности процессов путем их раскрытия в знаково-символической форме. | В ходе исследования выполняется моделирование полета, для этого используются знания основных характеристик и свойств летательного аппарата. |
| Аксиоматизация | Проводится построение теории на основе аксиом. | На примере геометрии Эвклида. |
| Гипотетико-дедуктивный | Производится формулировка системы гипотез, а после выведение из такого заключения. | На основе нескольких предложенных гипотез было проведено открытие планеты Нептун. Поведя их анализ, было сделано заключение, что планета Уран не считается последней планетой в солнечной системе. Позже эмпирическим путем было доказано теоретическая возможность существования еще одной планеты. |
Какие ещё методы исследования бывают
Помимо вышеуказанных методов научного исследования применяются и другие методы – философские, общенаучные и конкретно-научные, то есть специальные.
Философские методы
Самые древние и наиболее часто применимые – это диалектический и метафизический метод. Несколько реже ученые и специалисты практикуют:
Общенаучные методы
В ходе анализа процесса познания были выявлены группа методик, присущих определенным областям исследования. Они предполагают не только научное, но и разное повседневное познание человеком. Теоретический уровень предусматривает несколько общенаучных методов:
Конкретно-научные (специальные) методы
Каждая отдельная дисциплина предусматривает конкретные особенности и требования, на основе чего могут возникать «специальные», а именно конкретно-научные методы для исследования. Например:
Основываясь на таких методах, методиках, разбираясь в методологии в целом, научное исследование всегда будет результативным и эффективным.
