Методичні вказівки

Теоретичний рівень наукового дослідження пов’язаний з глибоким аналізом наукових фактів, з проникненням в сутність явищ, що досліджуються, з пізнанням та формулюванням законів науки, тобто з поясненням предметів і процесів реальної дійсності. Результати теоретичного дослідження знаходять своє вираження в таких формах, як закон, теорія, наукова гіпотеза. Метою теоретичних досліджень є виявлення істотних зв’язків між об’єктом, що досліджується, та оточуючим середовищем, пояснення та узагальнення результатів емпіричного дослідження, виявлення загальних закономірностей та їх формалізація.

Теоретичне дослідження завершується формуванням теорії – системи наукових достовірних знань у формі тверджень і доведень, яка не обов’язково пов’язана з побудовою її математичного апарату. До основних загальнонаукових методів, які використовуються на теоретичному рівні дослідження, можуть бути віднесені розглянуті вище методи: аналізу та синтезу, індукції і дедукції, сходження від абстрактного до конкретного, ідеалізації та формалізації, системний підхід. Вирішення наукових завдань за допомогою математичних методів здійснюється шляхом математичного формулювання завдання (розроблення математичної моделі), вибору методу дослідження одержаної математичної моделі, аналізу одержаного математичного результату.

Математичне формулювання завдання, як правило, подається у вигляді чисел, геометричних образів, функцій, систем рівнянь тощо.

Математична модель є системою математичних співвідношень – формул, функцій, рівнянь, систем рівнянь, що описують ті або інші сторони об’єкта, який вивчається, явища, процесу.

Питання для самоперевірки

1. Розкрийте сутність, мету, завдання та етапи теоретичних досліджень.

2. Які існують методи теоретичних досліджень?

3. Які математичні методи використовуються у наукових дослідженнях?

ОНД-6. Експериментальні дослідження

1. Сутність, мета, функції наукового експерименту

2. Класифікація експериментів

3. Методологія експериментальних досліджень

4. Загальні вимоги до проведення експерименту

Методичні вказівки

Найбільш важливою складовою частиною наукового дослідження є експеримент (лат. experimentum – проба, дослід) - метод емпіричного дослідження, що базується на активному та цілеспрямованому втручанні суб’єкта у процес наукового пізнання явищ та предметів реальної дійсності шляхом створення умов, що контролюються та управляються, які дозволяють встановлювати визначені якості та закономірні зв’язки в об’єкті, що досліджується, та багатократно їх відтворювати.

Основною метою експерименту є виявлення властивостей досліджуваних об’єктів, підтвердження наукових гіпотез і на цій основі більш широке та поглиблене вивчення теми наукового дослідження.

Класифікація експериментів: 1) за призначенням об’єкта експерименту: природничонаукові (хімічні, біологічні, фізичні), виробничі, педагогічні, соціологічні, економічні тощо; 2) за характером зовнішніх впливів на об’єкт дослідження: речовинні, енергетичні, інформаційні; 3) за характером об’єктів та явищ, що вивчаються в експерименті: технологічні, соціометричні тощо; 4) за структурою об’єктів та явищ, що вивчаються в експерименті: прості та складні; 5) за способом формування умов проведення експерименту: природні та штучні; 6) за організацією проведення експерименту: лабораторні, натурні, польові, виробничі, відкриті або закриті тощо; 7) за характером взаємодії засобу експериментального дослідження з об’єктом дослідження: звичайні та модельні; 8) за типом моделей, що досліджуються в експерименті: матеріальні та розумові; 9) за величинами, що контролюються в експерименті: пасивні та активні; 10) за числом факторів, що варіюються в експерименті: однофакторні та багатофакторні; 11) за метою дослідження: перетворюючі, констатуючі, контролюючі, пошукові, вирішальні.

Методологія експерименту - це загальна структура (методика) експерименту, тобто постановка та послідовність виконання експериментальних досліджень.

Експеримент включає такі основні етапи: 1) розроблення плану - програми експерименту; 2) оцінку вимірювання та вибір засобів для проведення експерименту; 3) проведення експерименту; 4) обробку та аналіз експериментальних даних.

Робочим місцем експериментатора називається частина робочого простору, на яке поширюється безпосередній вплив експериментатора в процесі дослідження.

Робочий простір – це частина лабораторного або виробничого приміщення, оснащена необхідними експериментальними засобами, що обслуговується одним або групою дослідників. Робочий простір може бути стаціонарним (в лабораторіях, науково-дослідних закладах, полігонах тощо); умовно-стаціонарним (у пересувних лабораторіях, на тимчасових полігонах); мобільним (у ходових лабораторіях).

Лабораторія являє собою спеціально обладнане приміщення, в якому проводяться експериментальні дослідження.