Теория — высшая форма обобщения и систематизации знаний, то есть, учение о обобщен опыт, практику, сформулированы научные принципы и методы.

Министерство образования и науки Украины

Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского»

Кафедра вычислительной техники

Анатолий Михайлович Сергиенко

Основы научных исследований

Методические указания

Введение

Цель данных методических указаний — способствовать организации научной деятельности молодых исследователей — студентов, обучающихся по программе образовательно-квалификационного уровня магистра, для успешного проведения научных исследований и подготовки дипломной работы магистра. Для начинающего исследователя важно не только хорошо знать основные положения для его научно-исследовательской работы, но и иметь общее представлене о методологии научного творчества.

В дисциплине «Основы научных исследований» рассматриваются методология, методы и способы организации научных исследований. Это поможет приобрести опыт в организации научно-исследовательской роботы, в использовании методов научного познания, применении логических законов и правил, позволит молодым исследователям раскрыть свой творческий по- потенциал и пройти путь от начинающего исследователя до молодого ученого.

В результате изучения данной дисциплины студент должен усвоить методику научных исследований, их планирование и организацию. На основе полученных знаний студент должен уметь отбирать и анализировать инфо- мацию по теме исследований, формулировать цели и задачи исследования, производить новые научные идеи, находить собственные решения, обобщать, систематизировать и теоретически объяснять научные факты, оформлять их в виде научных отчетов, статей, докладов.

Принципы и категории научных исследований

Основные категории

Научная теория — это высшая форма обобщения и систематизации знаний.

Гносеология – теория как обобщение результатов истории науки. Она устанавливает, в результате чего появляется теория и для чего она нужна.

Логика – научный метод, который раскрывает структуру теории и ее соотношение с другими теориями.

Научная методология определяет, что и как изучается с помощью теории.

Функциями научной теории являются: объяснительная, предсказатель­ная, фактическая, систематическая (предусматривает преемственность знаний) и методологическая.

Разработка научной теории органично связана с такими факторами:

– возникновение научных идей,

– формулировка принципов, законов, соображений, положений, катюго­рий, понятий; обобщение научных фактов;

— использование аксиом;

— выдвижение гипотез;

— доказательства теорем.

Научная идея — это такая форма мысли, которая дает новое объяснение явлений. Она базируется на знаниях, которые уже накоплены и раскрывает ранее не замеченные закономерности.

Научное познание – это процесс рождения научных идей.

В научной теории идея выступает как начальная мысль, которая объединяет понятие и меру знания в целостную систему. В ней содержится фундаментальная закономерность, на которой основывается теория, тогда как в других понятиях отражены лишь те или иные аспекты этой закономерности.

Принцип — это главное исходное положение научной теории, выступает как первое и самое абстрактное определение идеи как начальной формы систематизации знаний. Принцип — исходное положение отрасли науки, начальная форма систематизации знаний.

Теория — высшая форма обобщения и систематизации знаний, то есть, учение о обобщен опыт, практику, сформулированы научные принципы и методы.

Законы науки отражают существенные, устойчивые и постоянно повто­ряющиеся объективные внутренние связи, отношения между явлениями, предметами, элементами, качествами. Законы создаются на основе идей и принципов. Законы формулируются как определенные соотношения понятий, категорий.

Категория — это наиболее общее, фундаментальное понятие, ображаю­щее существенные свойства явлений действительности.

К категориям относятся понятия о форме и содержании явлений, прин­ципы (постулаты), аксиомы. Научный закон — категория, которая отражает наиболее существенные, устойчивые, повторяющиеся объективные внутренние связи.

Толкование идеи — первые догадки, формулировка гипотезы, предвари­тель­ные выводы, которые позволяют трактовать знания. Толкования исполь­зуются при открытии законов и при сообщении о научных открытиях другим людям.

Понятие — элемент высказывания научных знаний (как элемент теории) — начальный элемент. Каждый мыслительный акт состоит из понятий.

Пример формулирования категории:

Алгоритм – это вычислительный процесс, заданный на вычислительной модели, описанной с помощью точных математических понятий (А. Тьюринг).

Здесь “aлгоритм” – это категория и понятие, “вычислительный про­цесс”, “вычислительная модель ” – понятия. Таким образом, категория алгоритма формулируется как связь двух понятий – модели и вычислительного процесса, заданного, организованного на ней. Также эта категория выступает основным принципом и законом вычислительной науки.

Гипотеза— форма осмысления научных фактов, форма перехода от фактов к теории, специфическая «материализация» вербально выраженной идеи. Без гипотезы невозможно начать исследования, поскольку неизвестно, с какой именно целью необходимо исследовать, что и как наблюдать в опытах.

Гипотезу сначала проверяют предварительными экспериментами или теоретическими расчетами и только после этого на ее основе разрабатывают план и методику научного исследования.

При анализе результатов экспериментов гипотезу утверждают или вносят в нее коррективы.

Гипотеза проходит три стадии развития:

1) накопление фактического материала и предположения на его основании;

2) формулировка гипотезы, то есть выведение из предположения последствий, развертывания теории;

3) проверка на практике и уточнения по результатам этой проверки, то есть, доказательство гипотезы.

Таким образом гипотеза превращается в научную теорию. Выдвижение нескольких гипотез, в том числе взаимоисключающих, не считается чем-то нежелательным. Важно после установить, в чем заключается сущность исследуемого объекта, а наличие различных гипотез обеспечивает тот всесторонний анализ, без которого невозможно четкое научное обобщение. Если гипотезу доказано с помощью научных методов, то она становится научной теорией.

Структура теории — это связанные между собой принципы, законы, толкование, положения, понятия, категории и факты.

Необходимые элементы теории: формальное исчисление, научные результаты, выводы, понятия, аксиомы, теоремы.