что значит теоретический метод исследования

Естествознание. 10 класс

Конспект урока

Естествознание, 10 класс

Урок 6 Теоретические методы исследования

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

Метод — способ построения знания, форма практического и теоретического освоения действительности.

Анализ – разделение целостного предмета на составные части (стороны, признаки, свойства или отношения) с целью их всестороннего изучения;

Аналогия – прием познания, при котором на основе сходных объектов в одних признаках заключают об их сходстве и в других признаках;

Дедукция – логическое умозаключение от общего к частному.

Индукция – это логическое умозаключение от частных, единичных случаев к общему выводу, от отдельных фактов к обобщению.

Классификация – это разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким – либо важным для исследователя признаком

Моделирование – изучение объекта (оригинала) путем создания и исследования его копии (модели), замещающей оригинал с определенных сторон, интересующих исследователя;

Обобщение – прием мышления, в результате которого устанавливаются общие свойства и признаки объектов;

Синтез – соединение ранее выделенных частей предмета в единое целое;

Сравнение – методы измерений, в которых измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Развитие научных представлений о мире шло сложным путем накопления фактов, наблюдений, открытий законов природы. Представление о мире, степень воздействия науки на жизнь человеческого общества время от времени резко менялись. Менялись и методы познания природных явлений. Роль методов как составной части науки сложно переоценить. Зачастую именно появление нового метода исследования определяет дальнейшее развитие науки. Метод в переводе с греческого языка означает «путь исследования, способ познания».

Немецкий ученый Готлиб Лейбниц (1646 — 1716) говорил: «На свете есть вещи поважнее самых прекрасных открытий – это знание метода, которым они были сделаны», а английский философ и ученый Фрэнсис Бэкон (1561 — 1626) сравнивал метод со светильником, освещающим путнику дорогу в темноте: «Даже хромой, идущий по дороге, опережает того, кто идет без дороги». Правильно подобранный метод ведет к определенной цели, дает достоверные результаты, обеспечивает получение объективных знаний.

Любая отрасль естествознания развивалась и развивается в два этапа. Сначала научные исследования имеют описательный характер. Происходит накопление фактических данных, составляющих основу конкретной науки. Особую ценность представляют те результаты, которые связывают воедино, приводят в систему ранее известные, но разрозненные факты. Такой период развития науки называют эмпирическим.

Эмпиризм (греч. empeiria – опыт) – учение, признающее опыт, основанный на ощущениях, единственным источником знаний. На данном этапе развития исследований естествоиспытатели ставят вопрос «как»: как протекает реакция, какое вещество получается, какие вещества необходимы и т. д.

На втором этапе развития исследования направляются на выяснение причинной связи, например, установления связи между строением вещества и его свойствами. Этот период развития науки называют рациональным. Рационализм (лат. rationalis – разумный, обоснованный, целесообразный) – направление в теории познания, признающее разум решающим источником знания. На данном этапе исследователи пытаются ответить на вопрос «почему».

Развитие в два этапа – эмпирический и теоретический (рациональный) – касается как науки в целом, так и отдельных ее разделов. Таким образом, выделяются эмпирические и теоретические методы.

Эмпирические методы: наблюдение, измерение эксперимент. Теоретические методы: анализ, синтез, абстрагирование, обобщение, индукция, дедукция, моделирование, классификация и др.

Рассмотрим особенности некоторых теоретических методов

Классификация и систематизация – это важнейшие функции любой науки.

Классификация – это разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким – либо важным для исследователя признаком (особенно часто используется в описательных науках – многих разделах биологии, геологии, географии, кристаллографии и. т. п.). Примерами классификаций могут служить: 1) планеты Солнечной системы; 2) растения; 3) химических элементов.

К основным принципам классификации можно отнести следующие положения:

1. Все члены деления в совокупности должны составлять исходное понятие;

2. Разбиение на группы (классы) проводят по одному или небольшому числу признаков (основанию классификации), которое имеет существенное значение.

3. Члены деления не должны пересекаться, т.е. взаимно исключать друг друга.

4. Распределение на классы должно быть непрерывным, без скачков

Систематизация упорядочивает знания, т.е. приводит в систему наблюдения и экспериментальные факты. Для узкого круга фактов, например для веществ, она обычно сводится к классификации, то есть к распределению на классы. Таким образом, классификация – это тоже упорядочение, но более узкое и менее глубокое, чем систематизация.

Классификацию проводят по одному или небольшому числу признаков. Например, все химические элементы делят на металлы и неметаллы. Систематизация – это более глубокое, чем классификация, обобщение. Она отражает внутреннюю сущность объектов исследования. Например, Д. И. Менделеев систематизировал все химические элементы. В данном случае не имеет значения то, что внутренняя сущность химических элементов в то время не была ясной (электронное строение). Важно то, что суждение о внутренней связи химических элементов являлось в данной ситуации почти неизбежным следствием. Систематизация – столь широкое обобщение, что часто позволяет делать предсказания (для Периодической системы – свойства еще не открытых химических элементов), а это уже характерная черта научной теории. Таким образом, систематизация часто бывает первым шагом к научной теории.

Научные теории создаются, в основном индуктивным путем, т.е. на основе систематизации накопленной информации от частного к общему, от отдельных фактов к выводу об общей закономерности. Такой теоретический метод познания называют индукцией. Индукция как метод широко используется в науке. Можно сказать, что она является основным методом научного познания природы. Им пользуются ученые для создания и развития науки.

Например, изучение свойств отдельных химических элементов, в конце концов, привело Менделеева к созданию Периодической системы и открытию Периодического закона.

Способ рассуждения от общего к частному, то есть при котором из общих посылок с необходимостью следует заключение частного характера, называется дедукцией. Например, зная, что все селитры (нитраты щелочных и щелочноземельных металлов и нитрат аммония) хорошо растворимы в воде, мы можем сделать умозаключение, что нитрат калия KNO₃ хорошо растворим в воде.

Теоретическая физика, современная математика основываются на системе аксиом, основополагающих утверждениях. Аксиомы являются фундаментом на котором строиться научного знание путем выведения умозаключений от общего к частному. Этот метод называют дедукцией. Его развивал французский философ и ученый Рене Декарт (1596-1650).

Примерам получения знания об одном предмете разными путями является открытие законов движения небесных тел. В начале XVII на основе большого количества данных наблюдений за движением планеты Марс методом индукции И. Кеплер открыл эмпирические законы движения планет в Солнечной системе. В конце этого же века на основе закона всемирного тяготения дедуктивным путем Ньютон вывел обобщенные законы движения небесных тел.

Большое значение в современной науке приобрели статистические методы, позволяющие определять средние значения, характеризующие всю совокупность изучаемых предметов. «Применяя статистический метод, мы не можем предсказать поведение отдельного индивидуума совокупности. Мы можем только предсказать вероятность того, что он будет вести себя некоторым определенным образом…

Статистические законы можно применять только к большим совокупностям, но не к отдельным индивидуумам, образующим эти совокупности» (А. Эйнштейн, Л. Инфельд).

Важную роль при переходе от эмпирических исследований к созданию теории играет интуиция. Интуитивное прозрение обычно является результатом напряженной и обширной предшествующей работой мысли. Интуиция – это предчувствие, постижение истины без логического обоснования. Можно сказать, что интуиция – это высшая степень познания, когда подсознательно используется знание законов, правил, теорий, хотя между ними и есть логические пробелы. Высокое мастерство исследователя проявляется в умении заставить мозг работать на уровне интуиции.

Эйнштейн писал: “В моей жизни взгляд на мир глазами художника играл большую роль. В конце концов работа научного исследователя развивается на почве воображения. Как артист создает свои образы отчасти интуитивно, так и ученый должен обладать большой долей интуиции”.

Эту позицию разделяет и выдающейся физик XX века Макс Борна (1882-1970): “…мы, ученые, всегда должны помнить, что весь опыт базируется на чувствах. Теоретик, погрязший в своих формулах, забывший о явлениях, которые он собирался объяснить, – это уже не настоящий ученый – физик или химик; а если своими книгами он загораживается от красоты и разнообразия природы, то для меня он жалкий глупец. Ныне мы достигли разумного равновесия между экспериментом и теорией, между чувственной и интеллектуальной реальностью. И мы должны следить за тем, чтобы такое равновесие сохранилось”.

Методы – неотъемлемая составная часть науки, они развиваются вместе с наукой и во многом определяют ее развитие.

В реальной исследовательской деятельности методы научных исследований взаимосвязаны

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:

Задание 1. Метод, связанный с целенаправленным созданием ситуации, которая помогает изучить свойства и явления живой природы:

Задание 2. Начинающий исследователь целый месяц кормил одну группу из 10 крыс йогуртом, и все они прибавили в весе. Выделите цветом выводы, которые НЕ требуют дальнейшего экспериментального подтверждения?

Источник

Теоретические методы исследования

Вы будете перенаправлены на Автор24

Понятие теоретических методов

Рисунок 1. Методы теоретического исследования

Теоретический уровень исследования тесно связан с мыслительной деятельностью, с осмыслением эмпирического материала, его переработкой и анализом. При этом раскрывается внутренняя структура и закономерности развития систем и явлений, их взаимодействие и обусловленность.

Теоретические методы исследования нужны для определения задач, формулирования гипотез и для оценки собранных прецедентов. Они тесно связаны с исследованием различной литературы: трудов классиков; общих и специализированный работ; исторических документов; периодической печати и т. д.

Виды теоретических методов

Среди теоретических методов прежде всего стоит назвать теоретический анализ, представляющий собой выделение и обсуждение отдельных сторон, признаков, отличительных черт, параметров явлений и процессов. Анализируя отдельные прецеденты, группируя, систематизируя их, выявляются их общие и различные черты, устанавливается единый принцип или же правило. Анализ зачастую сопровождается синтезом, который помогает глубже проникнуть в сущность изучаемых явлений.

Готовые работы на аналогичную тему

Поскольку теоретические методы исследования тесно связаны и изучением литературы, это позволяет выяснить, какие вопросы и проблемы уже достаточно изучены, а какие нуждаются в дополнительном изучении.

Работа с литературой подразумевает внедрение следующих методов:

Помимо перечисленных методов, на теоретическом уровне также используются:

Анализ и синтез. Как уже упоминалось ранее, анализ – это метод, в базе которого лежит процесс разложения предмета на составные части. Когда исследователь использует данный метод, он в мыслях разграничивает изучаемый объект, узнает, из каких частей он состоит, каковы его качества и признаки.

Синтез же представляет собой соединение приобретенных при анализе частей во что-то целое. В результате внедрения синтеза наблюдается соединение знаний, приобретенных вследствии применения анализа, в единую систему.

Методы анализа и синтеза в научном исследовании органически связаны друг с другом и могут принимать всевозможные формы в зависимости от параметров изучаемого объекта и цели исследования.

Прямые анализ и синтез используются на стадии поверхностного ознакомления с объектом. При этом осуществляется выделение отдельных частей объекта, обнаружение его качеств, простые измерения. Более глубоко пробраться в сущность объекта позволяют структурно-генетические анализ и синтез. Они требуют вычленения в сложном многостороннем явлении его составляющих, предполагают акцентировать на них внимание. Так, это позволяет оказывать решающее влияние на все оставшиеся стороны сущности объекта.

Рисунок 2. Методы теоретического исследования

В то же время для исследования трудных развивающихся объектов используется исторический метод. Он употребляется исключительно там, где так либо иначе предметом исследования становится ситуация объекта.

Идеализация. Это мысленное создание понятий об объектах, не существующих в природе, но для которых есть прототипы в настоящем мире. Именно метод идеализации повсеместно используется как в естественных науках, так и в гуманитарных, в том числе и в педагогике.

Восхождение от отвлеченного к конкретному. Данный метод представляет собой форму перемещения научного знания, закон отображения реальности в мышлении. Согласно ему процесс познания словно разбивается на два этапа.

На первом этапе наблюдается переход от чувственно-конкретного к его отвлеченным определениям. Общий объект расчленяется, описывается с помощью тысячи понятий и суждений. Он вроде бы «испаряется», преображаясь в совокупность фиксированных мышлением абстракций, односторонних определений.

Второй этап познания и есть восхождение от отвлеченного к конкретному. Сущность его состоит в перемещении идеи от отвлеченных определений объекта к точному в познании. На данном этапе словно восстанавливается начальная целостность объекта, он воспроизводится во всей имеющейся многогранности — но уже в мышлении.

Эти два этапа тесным образом взаимосвязаны друг с другом.

Источник

Теоретические методы исследования

Что такое теоретические методы исследования

​Теоретическими методами исследования называют методики, разработанные с целью определить задачи, создать гипотезы, оценить полученные прецеденты.

Теоретические методы выступают в противовес эмпирическому уровню исследований и предусматривают погружение в суть изучаемого объекта или явления с целью понять его внутреннюю структуру, причины и источники появления, а также систему, согласно которой он формируется и функционирует. Основные задачи, которые решаются в процессе применения методик:

В теоретических методах можно найти некоторые недостатки. В ходе таких исследований не представляется возможным оказать конкретное воздействие на разнообразие явлений или процессов. В результате получается лишь определить наличие скрытых закономерностей, общего и значимого.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Теоретические методы тесно взаимодействуют с мыслительной деятельностью, связаны с процессами осмысления эмпирического материала, его доработкой и анализом. Назначением исследовательской работы является раскрытие внутренней структуры систем или явлений, определение их взаимосвязи и обусловленности.

Как происходит теоретическое исследование

Теоретическое исследование проводится поэтапно. Эффективность его зависит от глубины погружения в тему, тщательности изучения всех сравниваемых объектов. Это позволяет исключить риски получения неправильных выводов.

Основными этапами теоретических изысканий являются:

Успех исследования во многом определяется качеством проверки достоверности теории. Для оценки результатов научных изысканий применимы следующие методики:

Теоретические методы исследования, их характеристики

В современной науке применяются различные теоретические методы исследований. К наиболее распространенным относятся:

Анализ и обобщение данных

Анализ является логическим приемом, методом исследования, который предполагает мысленное разъединение предмета на составные части для изучения в качестве элемента единого целого.

С помощью анализа определяются свойства предмета, подклассы явлений, противоречащие стороны объекта изучения. Целью аналитической работы служит познание элементов как частей сложного целого.

Обобщение представляет собой мысленное выделение конкретных признаков, которыми характеризуется некоторый класс предметов, переход от единичного к общему, от менее общего к более общему.

В процессе обобщения понятие включается в объем другого, более широкого, понятия. К примеру, для того, чтобы обобщить понятие «общение», необходимо включить объем данного определения в общий объем понятия «деятельность», так как, в общем смысле, общение представляет собой вид деятельности. Таким образом, для обобщения какого-либо понятия, следует из характеристик исходного определения исключить все свойства, которые присущи только предметам, входящим в объем этого понятия.

Синтез, объединение результатов

Синтез представляет собой мысленное соединение в единое целое элементов, признаков, отношений, которые были разъединены в процессе анализа.

Данный метод теоретических исследований тесно связан с аналитической работой. Методика представляет собой начало процесса изучения предмета. Синтез характерен для всех этапов познания. В синтезе соединяются общее и единичное, единство и многообразие.

Синтетическим, конструктивным путем называется движение мысли от причины к следствию. С его помощью получают новые факты, формулируют проблемы, конструируют гипотезы, разрабатывают теории, объединяют различные теоретические утверждения. В итоге по средствам межсистемного переноса знаний рождается новое знание.

В результате синтеза происходит формулирование идей, гипотез, а также развитие научной теории.

Основные этапы синтеза:

Изначально синтез и анализ совмещаются в рамках одного исследования.

Абстрагирование и конкретизация

Абстракция или абстрагирование – метод исследования, в процессе которого сам предмет или его свойства мысленно отделяются от других свойств или признаков предмета.

В процессе абстрагирования исследователь пребывает в постоянном мысленном отвлечении от незначительных связей, отношений, предметов и одновременно выделяет, фиксирует один или несколько элементов этих предметов. Методика заключается в выборе общих характеристик объекта и исключении побочных признаков. Таким образом, формируются понятия, категории с существенными параметрами явлений и предметов реальности.

Результатом абстракции являются обобщенные знания, которые трансформируются в определения или чувственно-наглядные образы в виде чертежей, схем, диаграмм, моделей, графиков, таблиц, карт, формул. Методика абстрагирования тесно взаимодействует с анализом и синтезом, а также с методом конкретизации теоретических знаний.

Конкретизация представляет собой логическую форму, которая является противоположной абстракции. Конкретизацией называется мыслительный процесс, воссоздающий предмет из ранее вычлененных абстракций.

Переход от абстрактного к конкретному выполняется по средствам теоретического воспроизведения в сознании целостного объекта. Это всеобщая форма развертывания научного знания, систематического отражения объекта в определениях. В роли конкретного понятия выступает реальный материальный предмет со всеми разнообразными признаками, свойствами, связями, отношениями. Конкретным является отражение объективной действительности. В результате использования методики конкретизации представляется возможным проанализировать и описать наглядные примеры и частные случаи.

Моделирование

Моделирование в качестве познавательного приема, неотделимого от научного развития, представляет собой построение и исследование модели, которая отображает какую-либо сторону действительности и является значительно более простой, чем реальность.

В современной науке моделирование служит эффективным и перспективным методом теоретических исследований. Центральным понятием методики является модель.

Модель — мысленно или материально представленная система, которая способна замещать объект исследования путем его отображения или воспроизведения, для получения новой информации об этом объекте.

Модель в разных формах представляет собой:

Цели моделирования реализуются с помощью получения обратной связи в процессе исследования.

Обязательные характеристики модели:

Структура процесса моделирования состоит из нескольких этапов:

Моделирование глубоко проникает в теоретическое мышление. Исследовательская функция методики заключается в создании импульса, источника новых знаний. В процессе менее информационные модели трансформируются в более содержательные, в которых раскрывается сущность изучаемых явлений в реальности.

Моделирование тесно связано с прогнозированием. С помощью модели представляется возможным сделать более полный и обоснованный прогноз, чему способствуют выявленные тенденции, исторический опыт, ретроспективный анализ, экспертные оценки, концептуальное истолкование фактов.

Математические методы исследования

Математические методы исследования представляют собой способы количественного и структурного изучения явлений, в процессе которого их свойства и закономерности определяются с помощью формальных моделей, количественных характеристик, функциональных отношений.

Математическая модель – это система соотношений, включая формулы, функции, уравнения, системы уравнений, которая описывает те или иные параметры исследуемого предмета или явления.

Описание математических методов исследования

Математические методики пользуются популярностью для выполнения системных исследований. Алгоритм решения практических задач:

Представить математическую формулировку задачи можно стандартными средствами, включая числа, геометрические образы, функции, системы уравнений. Для описания параметров объекта выбирается непрерывная или дискретная, детерминированная или стохастическая и другие формы.

Характеристики

Математический аппарат для построения модели:

Степень и пределы соответствия явлений математической модели зависят от следующих факторов:

После определения математической модели необходимо произвести предварительный контроль. Существуют несколько способов проверки, которые отличаются по критериям:

Отличие математических методов от теоретических

Разница между основными подходами к проведению исследований заключается в следующем:

Возможности теоретических исследований, применение на практике

Теоретические методы исследований позволяют раскрывать суть изучаемого явления. Они необходимы для создания новых гипотез, определения задач, а также оценки результатов.

Как самостоятельные, такие методы часто применяются для исследования литературных трудов: классических произведений, исторической документация, периодической печати и т. д. Активно применимы в искусствоведении для интерпретации произведений, а также в философии в целях обнаружения новых понятий и законов. В комплексе с прочими методами, широко используются они в педагогике и психологии для выявления существующих проблем и постановки новых задач.

Теоретические методы исследования постоянно развиваются. Путем научных изысканий выявляются новые возможности для имеющихся на данный момент методик.

Недостатки и преимущества

Теоретические методы научных изысканий обладают рядом плюсов и минусов. К недочетам данных методик можно отнести отсутствие непосредственного влияния на разнообразие изучаемых фактов, а также некую обособленность мышления исследователя от реальных условий внешней среды.

Преимуществом теоретических способов изучения является возможность заранее рассмотреть объекты под разными углами и сделать общие выводы прежде, чем приступить к эмпирической части исследования. Другим важным плюсом методик является изучение сущности предмета, что обеспечивает его полное понимание.

Источник