Парадоксальность является характерной чертой современного научного познания мира. Наличие парадоксов становится свидетельством несостоятельности существующих теорий, требованием дальнейшего их совершенствования.
Выявление и разрешение парадоксов стало в современной науке обычным делом. Основные пути их разрешения: устранение ошибок в логике доказательств; совершенствование исходных суждений в данной системе знаний.
В результате проработки и сопоставления с действительностью научная гипотеза может стать теорией.
Теория (от лат. theoreo - рассматриваю) - система обобщенного знания, объяснения тех или иных сторон действительности. Теория является мысленным отражением и воспроизведением реальной действительности. Она возникает в результате обобщения познавательной деятельности и практики. Это обобщенный опыт в сознании людей.
Структуру теории формируют принципы, аксиомы, законы суждения, положения, понятия, категории и факты. Под принципом в научной теории понимается самое абстрактное определение идеи (начальная форма систематизации знаний). Принцип - это правило, возникшее в результате субъективно осмысленного опыта людей.
Исходные положения научной теории называются постулатами или аксиомами.
Аксиома (постулат) - это положение, которое берется в качестве исходного, недоказуемого в данной теории, и из которого выводятся все остальные предложения и выводы теории по заранее фиксированным правилам. Аксиомы очевидны без доказательства. В современной логике и методологии науки постулат и аксиома обычно используются как эквивалентные.
Теория слагается из относительно жесткого ядра и его защитного пояса. В ядро входят основные принципы. Защитный пояс теории содержит вспомогательные гипотезы, конкретизирующие ее ядро. Этот пояс определяет проблемы, подлежащие дальнейшему исследованию, предвидит факты, не согласующиеся с теорией, и истолковывает их так, что они превращаются в примеры, подтверждающие ее.
Теория является наиболее развитой формой обобщенного научного познания. Она заключает в себе не только знания основных законов, но и объяснение фактов на их основе. Теория позволяет открывать новые законы и предсказывать будущее.
Вопрос 16.
Теоретические методы научного исследования
Теория представляет собой систему понятий законов и принципов, позволяющая описать и объяснить некоторую группу явлений. Факты и теории не противостоят друг другу, а образуют единое целое. Разница между ними состоит в том, что факты выражают нечто единичное, а теория имеет дело с общим. В фактах и теориях можно выделить три уровня: событийный, психологический и лингвистический. Эти уровни единства можно представить следующим образом:
Лингвистический уровень: к теории относятся универсальные высказывания, к фактам единичные высказывания.
Психологический уровень: мысли (т)и чувства (ф).
Событийный уровень - общее единичных событий (т) и единичные события (ф)
Теория, как правило, строится таким образом, что описывает не окружающую действительность, а идеальные объекты, такие как материальная точка, идеальный газ, абсолютно черное тело и т.д. Такой научный концепт называется идеализацией. Идеализация представляет собой мысленно сконструированное понятие о таких объектах, процессах и явлениях, которые вроде бы не существуют, но имеют образы или прообразы. Например, прообразом материальной точки может служить маленькое тело. Идеальные объекты, в отличие от реальных, характеризуются не бесконечным, а вполне определенным числом свойств. Например, свойствами материальной точки является масса и возможность находиться в пространстве и времени.
Кроме того, в теории задаются взаимоотношения между идеальными объектами, описываемые законами. Из первичных идеальных объектов также можно конструировать производные объекты. В итоге теория, описывающая свойства идеальных объектов, взаимоотношения между ними и свойства конструкций, образованных из первичных идеальных объектов, способна описать все многообразие данных.
Основные методы, с помощью которых реализуется теоретическое знание. Такими методами являются: аксиоматический, конструктивистский, гипотетико-индуктивный и прагматический.
При использовании аксиоматического метода научная теория строится в виде системы аксиом (положений, принимаемых без логического доказательства) и правил вывода, позволяющих путем логической дедукции получить утверждения данной теории (теоремы). Аксиомы не должны противоречить друг другу, желательно также, чтобы они не зависели друг от друга.
Конструктивистский метод, наряду с аксиоматическим, используется в математических науках и информатике. В этом методе развертывание теории начинается не с аксиом, а с понятий, правомерность использования которых считается интуитивно оправданной. Кроме того, задаются правила построения новых теоретических конструкций. Научными считаются лишь те конструкции, которые действительно удалось построить. Этот метод считается лучшим средством против появления логических противоречий: концепт сконструирован, следовательно, сам путь его построения непротиворечив.
В естествознании широко применяется гипотетико-дедуктивный метод или метод гипотез. Основу этого метода составляют гипотезы обобщающей силы, из которых выводится все остальное знание. Пока гипотеза не отвергнута, она выступает в качестве научного закона. Гипотезы, в отличие от аксиом, нуждаются в экспериментальном подтверждении.
В технических и гуманитарных науках широко применяется прагматический метод, суть которого составляет логика т.н. практического вывода. Например, субъект Л хочет осуществить A, при этом он считает, что не сможет осуществить A, если не осуществит с. Следовательно, А принимается за совершение с. Логические построения при этом выглядят так: А-> р-> с. При конструктивистском же методе построения имели бы следующий вид: А-> с-> р. В отличие от гипотетико-дедуктивного вывода, при котором информация о факте подводится под закон, при практическом выводе информация о средстве с должна соответствовать поставленной цели р, которая согласуется с некоторыми ценностями.
К описательным методам обращаются, если рассмотренные выше методы оказываются неприемлемы. Описание изучаемых явлений может быть словесным, графическим, схематическим, формально-символическим. Описательные методы часто являются той стадией научных исследований, которая ведет к достижению более развитых научных методов. Часто такой метод является наиболее адекватным, поскольку современная наука часто имеет дело с такими явлениями, которые не подчиняются слишком жестким требованиям.
Вопрос 18.
Научно-исследовательская работа оформляется в соответствии со следующей структурой: титульный лист, оглавление, введение (должно содержать описание методов исследования), основная часть, заключение (должно содержать выводы и рекомендации по практическому применению), список использованных источников (книги, монографии, журнальные или газетные статьи, адреса www-сайтов и др.) в алфавитном порядке, приложения (при необходимости).
На титульном листе указывается тема исследования, фамилия, имя и отчество учащегося (учащихся) и научного руководителя. Полное название учреждения образования.
Оглавление включает в себя название структурных частей с указанием нумерации страниц арабскими цифрами.
Во введении обосновывается актуальность темы исследования, делается краткий обзор известных данных и используемых источников, формулируются цели и задачи исследования, исходные идеи и гипотезы.
В основной части в зависимости от специфики учебного предмета и темы исследования описываются: методы исследования (общая методика исследований, использованные или самостоятельно построенные математические или иные модели и т.п.); идеи и методы доказательств (при необходимости даются полные доказательства); использованные технологии, оборудование, приборы; экспериментальные данные, полученные при их проведении; видео-фото- и другие материалы).
В заключении кратко формулируются основные результаты, а также проводится их анализ на соответствие исходным идеям и гипотезам, делаются общие выводы, включающие данные о степени новизны полученных результатов, возможной их теоретической и (или) практической значимости и применении.
При оформлении материалов проведенного исследования необходимо указывать ссылки на используемые источники в соответствии с правилами библиографического описания.
Объем материалов проведенного исследования не должен превышать 20 страниц формата А4 (без учета приложений). При компьютерном наборе необходимо использовать шрифт Times New Roman 15 пт., интервал – 1.
Внедрение научно-исследовательских работ обычно осуществляется в такой последовательности: 1) изготовление опытного образца предлагаемой или модернизированной конструкции; 2) испытание опытного образца в условиях конкретного производства; 3) доводка конструкции ( устранение замеченных при испытании неудачных решений); 4) запуск в серию. Каждый этап внедрения имеет свои особенности.
Если в результате внедрения научно-исследовательских работ будут изменяться не только затраты на производство продукции, но и ее потребительские свойства, то экономический эффект следует определять по изменению приведенных затрат как в сфере производства, так и в сфере потребления этой продукции.
Если в результате внедрения научно-исследовательской работы будут изменяться затраты на производство деталей и машин в целом, а также технико-экономические параметры подъемно-транспортных машин и механизмов, которые у потребителя входят в состав его основных фондов, экономический потенциал измеряется максимальным экономическим эффектом, который может быть достигнут на основе внедрения этой работы в производство за расчетный период [43] при предполагаемом оптимальном объеме внедрения.