Теоретический научный метод

Составляющие.

Тео́рия («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.

Гипо́теза ( «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 не опровергнутая гипотеза называется открытой проблемой.

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

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

Эмпирический научный метод

Составляющие.

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

Эксперимент делится на следующие этапы:

Сбор информации;

Наблюдение явления;

Анализ;

Выработка гипотезы, чтобы объяснить явление;

Разработка теории, объясняющей феномен, основанный на предположениях, в более широком плане.

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

Виды исследований:

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

В отношении фундаментальных исследований в обществе периодически высказываются сомнения об их необходимости, сокращается финансирование, так как они, как правило, не окупаются непосредственно. Однако, например, такая наука как математика, развивая свои предельно абстрактные методы без видимой пользы, как бы сама для себя, подготовила весь необходимый базис для современной физики, химии, информационных и нано-технологий. В связи с этим интересна точка зрения Лауреата нобелевской премии Андрея Гейма – Одного из создателей нового материала – графена: Статья Гейма опубликована в издании Financial Times.

"Я наблюдаю глубокий кризис производства нового знания. Открытия происходят и сейчас, но скорость этого процесса уменьшилась. А без нового знания возможно возникновение только производных технологий, которые, сколь бы важны ни были, не способны поддерживать уровень экономического роста, наступившего с индустриальной революцией" - пишет Гейм.

По словам физика, "не существует такой вещи, как бесполезное фундаментальное знание", так как даже такие отвлеченные дисциплины как математика и квантовая физика принесли технологические плоды в виде компьютеров, лазеров, мобильных телефонов и интернета.

Прикладное исследование – продукт индустриальной революции. Объёмы прикладных научных исследований неуклонно растут. Именно прикладные исследования превращают знания в востребованный обществом товар.

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

Виды:

непосредственное наблюдение, которое осуществляется без применения технических средств;

опосредованное наблюдение — с использованием технических устройств.

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