Основы научных исследований

Содержание:

Введение……………………………………………………………………...4

Глава 1. Методы эмпирического уровня исследования…………………...5

Глава 2. Понятие об экспериментальных  исследованиях…………………9

Глава 3. Роль научных исследований в развитии современного

общества………………………………………………………………………10

Заключение…………………………………………………………………...12

Список использованной литературы………………………………………..14

 

Введение

XX век заслуженно считается  "золотым веком" науки и  высоких технологий. Это век освоения  атомной энергии, создания вычислительных  машин и высокоэффективных лекарственных средств, систем связи и транспорта, сблизивших людей и континенты, век выхода в космос и многих других достижений, оказавших революционное воздействие на развитие человечества. Экономический рост во многом определялся темпами технического прогресса. В том случае, когда имелись кадры высококвалифицированных ученых и инженеров и осуществлялась необходимая поддержка со стороны государства, наука и технология вносили существенный вклад в повышение эффективности производства, улучшение социальных условий и экологической обстановки.

Наука как производство знаний представляет собой весьма специфическую  форму деятельности человека, существенно  отличительную, как от деятельности в сфере материального производства, так и от других видов собственно духовной деятельности. Если в материальном производстве знания лишь используют, то в науке их получение образует главную и непосредственную цель, независимо от того, в каком виде воплощается эта цель – теоретические описания, схемы технологического процесса, сводка экспериментальных данных и др.

Цель написания данной контрольной работы – раскрыть все  аспекты, касающиеся методов эмпирического  исследования, понятия об экспериментальных  исследованиях, роли научных исследований в развитии современного общества.

 

 

Глава 1. Методы эмпирического уровня исследования

Существуют следующие философские  направления: эмпиризм (Бэкон, Люкк, Спенсер  и т.д.) и эмпириокритизизм (Авенариус, Эрдман, Лесевич), где опыт, внешний  и внутренний является единственным источником познания.

Человеческий разум составляют абстрактное мышление и эмпирическое сознание. На эмпирическом уровне мыслят животные с признаками высшей нервной  деятельности и младенцы. Эмпирическое сознание формирует условные рефлексы и по мере развития мозга (главным образом с приобретением деятельной памяти). Эти процессы усложняются и приобретают признаки мышления.

Именно мышление создает основу научной деятельности. В широком  смысле – совокупность умственных процессов, лежащих в основе познания, а именно активная сторона познания: внимание, восприятие, процесс ассоциаций, образование понятий и суждений. "В более тесном логическом смысле мышление заключает в себе лишь образование суждений и умозаключений путем анализа и синтеза понятий",- так писали Ф.А. Брокгауз и И.А.Ефрон.

Таким образом, научное познание можно  разделить на три группы:

- методы эмпирического уровня (чувственное  восприятие, накопление и установление  фактов); 
- методы теоретического уровня, где происходит синтез знаний с использованием формул, гипотез и научной теории);

- методы эмпирического и теоретического  уровня (абстрактное мышление).

В свою очередь эмпирический уровень  исследований необходимо разделить  на следующие составляющие: наблюдение, измерение, эксперимент.

Наблюдение – целенаправленное и организованное восприятие объекта исследования, позволяющее получить первичный материал для его изучения. Всякое научное исследование начинается с наблюдения. Оно является первичным материалом изучения.

Чтобы наблюдение было объективным  и результативным, необходимо:

1. четко поставить задачи для ведения наблюдения;
2. выделить явления, соответствующие своими проявлениями цели наблюдения;
3. повторять одно и то же наблюдение в разных условиях (чем больше разнообразия, тем точнее результат);
4. установить закономерность разных наблюдений.

Для достижения полноты и разнообразия наблюдения необходима планомерность. Так наука о поведении животных (этология) полностью базируется на наблюдении, где наблюдение дает более полный результат, чем эксперимент.

Какое значение имеет наблюдение? Именно благодаря наблюдению И.Ньютона за падающим яблоком был открыт «Закон всемирного тяготения». Путем наблюдения он заметил, что перо падает медленнее, чем книга или кубок. На эмпирическом уровне он сделал открытие, что скорость падения связана с массой тела. Установив линейку, он стал замерять время, за которое предметы разной массы проходили равное расстояние в состоянии падения.

Позже, с усложнением эксперимента выяснилось, что величина скорости для тел одной массы не одинакова  при изменении высоты падения. Когда для определения погрешности были произведены измерения скорости на участках одной длины, выяснилось, что скорость увеличивается пропорционально. Определяя погрешность, определили закономерность. Усложнив еще раз эксперимент, поняли, что при изменении массы тела и сохранении высоты падения величина ускорения сохраняется (константа). Так была открыта скорость свободного падения (g), равная 9,8 м/с.

На данном примере хорошо видно, что эксперимент проводится в заключительной стадии научного исследования. Путем моделирования он позволяет исследовать явления в экспериментальных условиях и позволяет исследователю его повторить. Эксперимент является основой теоретических познаний и является источником анализа.

В целом эмпирический уровень исследования при наличии опыта (длительной памяти) является основой развития интуиции (постижения истины без доказательств).

Измерение – это процедура  определения численного значения характеристик исследуемых материальных объектов (массы, скорости, температуры и т.д.). Измерения производятся с помощью соответствующих измерительных приборов и эталона, принятого за единицу измерения. Например, веревка и длина человеческого локтя.

Измерение не может быть абсолютно  точным, в связи с чем всегда необходимо учитывать поправку на погрешность. Так, в ряде отраслей измерений приняты таблицы погрешностей (таблицы квалитетов).

Как возникают погрешности? За эталон массы 1 кг принята масса воды объемом 1 л. А какой чистоты должна быть вода? Если за эталон взять идеально чистую воду и рассчитать массу по идеальному весу атомов водорода и кислорода, погрешность неминуема. Её будет составлять точность, с которой удельная масса (после запятой) указана в таблице Менделеева. Даже число П определяется с точностью семнадцати знаков после запятой.

Эксперимент – это система операций, воздействий и наблюдений, направленных на получение информации об объекте  при исследованиях, которые могут  осуществляться как в естественных, так и в искусственных условиях при изменении характера протекания процесса.

Экспериментом в естественных условиях будет, к примеру, определение среднегодовой  температуры в данной географической точке. И это является целью эксперимента.

Условия эксперимента:

1. проводиться в одном и том же месте (широта, долгота);
2. метрологическое обеспечение (измерительные приборы);
3. частота эксперимента (сколько раз);
4. продолжительность эксперимента (временной период);
5. влияние дополнительных факторов на возможную погрешность (точность приборов, влияние внешних факторов на работу приборов, активность солнца, частота измерений в течении дня, в течении лет и т.д.).

Данный эксперимент относится  к разряду натуральных.

Примером модельного эксперимента может послужить научное открытие, сделанное Галилеем. Модальные эксперименты модернизируют объекты и позволяют изучить более широкий диапазон объекта.

 

Глава 2. Понятие об экспериментальных исследованиях

В большинстве областей науки эксперимент  является необходимой составляющей научных исследований. Происхождение термина от латинского eхperimentum — проба, опыт. Он является искусственным воспроизведением явлений с целью определить необходимые условия и причины этих явлений. Так же можно сказать, что эксперимент- это научно поставленный опыт или наблюдение явления в точно учитываемых условиях. Эксперимент призван подтверждать или опровергать теоретические исследования и гипотезы.

В ряде случаев эксперимент сокращает  время научных исследований. Так  изучение явления коррозии путем  наблюдения не сопоставимо по времени с экспериментальными исследованиями.

Эксперимент позволяет следить  за ходом процесса, управлять им и воссоздавать его каждый раз  при повторении этих условий. Моделируя  ситуации, исследователь получает возможность  наблюдать объект или явление в экстремальных ситуациях, что позволяет получить более ярко выраженную картину. Примером может служить испытание инженерных конструкций в аэродинамической трубе.

Экспериментальное исследование- это один из основных способов получения новых знаний. В основе его лежит эксперимент. Эксперимент позволяет следить за ходом процесса, управлять им и воссоздавать его каждый раз при повторении этих условий.

Эксперимент должен быть проведен в  кратчайшие сроки с минимальными затратами ресурсов при высоком качестве полученных результатов.

 

Глава 3. Роль научных исследований в развитии современного общества

Понятие науки и принципы ее построения были сформулированы Аристотелем приблизительно в 331 г. до н.э. Всю историю человеческого  общества можно сопоставлять с развитием науки, культуры и экономики. По мере накопления знаний человечество в эпоху Возрождения создает университеты. Развитие науки и технологий создает условия для эпохи Великих географических открытий. Как результат – экономический рост и появление промышленности. Промышленность в свою очередь дает дополнительный толчок для развития науки и экономики. Прогресс заставляет общество переходить от одной политико-экономической формации к другой. Создав технократическую цивилизацию, человечество связало своё благоденствие с развитием науки. Если на ранних этапах истории на создание новых разделов науки уходили столетия, то в современном обществе это происходит за несколько десятилетий. Это можно сказать про генетику, кибернетику, ядерную физику и т.д.

Если рассматривать современное  общество, начиная со второй половины 20 века, следует отметить темпы, с  которыми разделы науки из теоретических  переходят в прикладные. Высшая математика используется и при расчетах термоядерного  синтеза и в авиастроении. В  расчетах стрельбы артиллерии используется Теория вероятности.

В условиях наших дней изменился  и сам подход к научным исследованиям  и решению конкретных задач. Возросший  поток информации делает необходимым  использование информационных систем. При решении задач требуются знания в разных областях науки. Так, в медицине используются достижения квантовой физики, в астрономии- радиоэлектроники, в инженерии (судостроении) – достижения ядерной физики.

Всё это предъявляет новые требования к системе образования и поддержанию научных знаний. Так же вызывает необходимость создания условий для коллективного научного труда. Профессиональные, а тем более научные коллективы требуют подбора высококвалифицированных кадров и высокообразованного руководящего персонала. Управление современным коллективом требует не только профессионализма, но и умения управлять им, умения сплотить специалистов разной направленности и разных индивидуальных качеств одной идеей, способностью создания творческой атмосферы и стимулированию поддержания постоянного темпа роста работы, не эксплуатировать коллег и подчиненных, а превратить их в своих единомышленников. Любой процесс должен быть творческим. Это снижает утомляемость. А руководитель должен обладать не мнимым, а истинным авторитетом, умело использовать методы поощрения и наказания, что повышает результативность работы коллектива.

Научные исследования на современном  этапе затронули все аспекты  жизнедеятельности человека и общества в целом. С научной точки зрения возможно не только управлять процессами исследований, но и работой коллективов, влиять на их  эффективность.

 

Заключение

Результативность НИОКР обычно оценивается исходя из получаемого экономического эффекта (который, заметим, не всегда поддается оценке). Но о ней можно судить и по ожиданиям общества, характеризующимся растущим спросом на достижения науки и технологии. Как правительства, так и частные компании заинтересованы в расширении сферы НИОКР и соответственно в прогнозировании результатов в области науки и высоких технологий. Общество стало все более вовлекаться в процесс выбора приоритетов научных исследований и разработок и выделения ассигнований для их реализации. В настоящее время потенциальный социальный эффект от результатов научных исследований столь значителен, что компании и общество в целом его еще не в состоянии использовать полностью.

Российская наука, как фундаментальная, так и прикладная, всегда была и будет важным фактором развития общества. Относительно низкий процент лауреатов Нобелевской премии среди отечественных ученых не дает оснований недооценивать их вклад в мировую науку, так как значительная часть их достижений, полученных в послевоенный период, была засекречена.