2. Методи, що застосовуються на емпіричному та теоретичному рівнях досліджень

2.1. Абстрагування (лат. abstraction – відвертання, відхилення) – уявне відвернення (відхід у думці) від неістотних властивостей, рис, зв’язків, відношень об’єкта предметної галузі з метою виділення істотних і закономірних ознак, рис, аспектів, що цікавлять дослідника.

Абстрагування є важливим етапом процесу теоретичного дослідження – етап переходу від чуттєвого сприйняття до уявного образу. Можна назвати різні види абстракцій: абстракція актуальної нескінченності, абстракція потенційної здійснюваності, абстракція ототожнення, математична абстракція тощо.

Процес абстрагування складається, принаймні, із двох етапів.

1. На першому етапі визначаються неістотні фактори (чинники), які в дослідженні можна не враховувати. При цьому виділяють найважливіше в об’єкті (явищі, процесі) та встановлюють факт незалежності чи дуже незначної залежності досліджуваного об’єкта. Іншими словами, якщо досліджуваний об’єкт не залежить безпосередньо від певного фактора, то вказаний фактор можна вважати як несуттєвий і його не враховують в дослідженні.

2. На другому етапі досліджуваний об’єкт заміщується іншим, менш багатий властивостями та зв’язками, тобто моделлю, яка зберігає головне у складному. Отримується абстракція першого порядку. На основі отриманої моделі шляхом гомоморфного відображення можна побудувати другу модель об’єкта – абстракція другого порядку. Найвищим рівнем абстракції характеризуються філософські категорії. Багатоступеневе абстрагування спричиняє появу абстракцій більш зростаючого ступеня загальності.

У науці існують різні види абстрагування та абстракцій. Розрізняють узагальнююче, аналітичне та ідеалізуюче абстрагування (ідеалізація). На сучасному рівні розвитку науки абстрагування є одним із головних способів проникнення в сутність явищ навколишньої дійсності. Процес абстрагування дає змогу замінити реальний складний об’єкт його моделлю, яка відносно проста, але відображає основне в цьому складному.

Очевидно, вказаний метод застосовний не тільки до реальних об’єктів, але й до абстрактних об’єктів (одна модель замінюється іншою моделлю).

Існують такі види абстракції [5]:

1. ототожнення – утворення поняття через об’єднання предметів, пов’язаних відношеннями типу еквівалентності (рівності) в особливий клас. У даному випадку ізолюється комплекс властивостей предметів, але залишаються осторонь деякі індивідуальні якості предметів;

2. ізолювання – виділення властивостей і відношень, нерозривно пов’язаних з предметами, та позначення їх певними “іменами”, що надає абстракціям статусу самостійних предметів (наприклад, “надійність”, “технологічність”). У даному випадку ізолюється єдина властивість предметів;

3. конструктивізації – відхилення від невизначеності меж реальних об’єктів (безперервний рух зупиняється і т. ін.);

4. актуальної нескінченності – відхилення від незавершеності (і неможливості завершення) процесу утворення нескінченної множини, від неможливості задати його повним переліком всіх елементів. Така множина розглядається як наявна;

5. потенційної здійсненності – відхилення від реальних меж людських можливостей, обумовлених обмеженістю життя у часі та у просторі (нескінченність розглядається як потенційно здійснена).

2.2. Аналіз – метод наукового дослідження, який полягає в розчленуванні об’єкта предметної галузі (уявно або експериментально) на складові частини (компоненти, елементи) з метою всебічного його вивчення.

Цей метод дає змогу поділяти предмети дослідження на складові частини, а саме на природні елементи об’єкта, системну модель об’єкта на підсистеми чи елементи, поділ на властивості об’єкта, поділ на відношення тощо. З точки зору філософії, загальне розчленовується на одиничне.

Аналіз дозволяє виявити характерні риси об’єкта, що вивчається, з точки зору його будови. На першому етапі дослідження вивчаються лише складові частини об’єкта, а на другому – зв’язки та відношення між ними.

Різновидом аналізу є наукова класифікація (лат. classis – розряд, facere – робити), яка полягає в упорядкуванню об’єктів (предметів, явищ, процесів тощо), які вивчаються, за певними основами.

Як основа класифікації вибираються ознаки, які суттєві для даних об’єктів – природна класифікація. В інших випадках, коли мета класифікації полягає в систематизації об’єктів, як основа вибираються ознаки, які зручні для цієї мети, проте не суттєві для самих об’єктів – штучна класифікація.

Різновидами штучної класифікації є типологія і таксономія.

Типологія – класифікація за істотними ознаками, яка ґрунтується на понятті типу, як одиниці розчленування об’єкту.

Таксономія (в математиці) – це деревоподібна структура класифікації, яка верхньому рівні ієрархії має кореневий таксон, який відноситься до всіх об’єктів, а на нижчих рівнях – таксони, які відповідають підсистемам і елементам.

Таксономія в педагогіці, зокрема таксономія Б.Блума (1956 р.), має сенс систематики. Зауважимо, що вчення про принципи і практику класифікації та систематизації об’єктів розробив О. Декандоль (1813 р.). Вказане вчення автор назвав терміном “таксономія”(гр. ai – будова, устрій, порядок + oo – закон).

2.3. Синтез – метод наукового дослідження, який ґрунтується на розгляді об’єкта предметної галузі в його цілісності, у взаємозв’язку його частин.

Синтез припускає з’єднання окремих частин чи властивостей (рис, зв’язків, відношень тощо) об’єкта в єдине ціле. Аналогом синтезу в суспільних науках є холізм (англ. holism – цілий), який стверджує, що закономірності суспільних явищ не можна виводити із закономірностей їх складових частин.

Синтез взаємопов’язаний з аналізом, вони являють собою єдність протилежностей. Метод синтезу, як правило, застосовується після аналізу, оскільки надає змогу поєднати частини розчленованого об’єкта в єдине ціле. Вказане підтверджується механізмами наукового пізнання та вивчення об’єктів дійсності, зокрема таксономією Б.Блума.

Аналіз і синтез бувають [5]:

1. прямим, або емпіричним (застосовується для виділення окремих частин об’єкта, виявлення його властивостей, найпростіших вимірювань і т.ін.);

2. зворотним, або елементарно-теоретичним (базується на деяких теоретичних міркуваннях стосовно причинно-наслідкового зв’язку різних явищ або дії будь-якої закономірності. При цьому виділяються та з’єднуються явища, які здаються досліднику суттєвими, а другорядні ігноруються);

3. структурно-генетичним (вимагає виокремлення у складному явищі таких елементів, які мають вирішальний вплив на всі інші сторони об’єкта).

2.4. Індукція (лат. іnduction – вивід, наводження) – метод наукового дослідження, за якого знання ознак частини об’єктів класу переноситься на весь клас, тобто пізнання здійснюється від окремого до загального.

Індуктивний умовивід – метод міркування від часткового до загального, коли на підставі знання про частину об’єктів класу робиться висновок стосовно класу в цілому.

У формальній логіці розрізняють повну індукцію, за яким твердження, які зроблені для кінцевого числа частинних випадків переносяться на всю множину випадків, а також неповну індукцію, при якій твердження про ознаки частини об’єктів наводить на гіпотезу, яка потребує доказу. Аналогом повної індукції в математиці є математична індукція – метод доведення для послідовності натуральних чисел.

Очевидно, індуктивний умовивід дає ймовірнісне знання тому, що ґрунтується на емпіричних спостереженнях кінцевого числа об’єктів. Зокрема, цей метод є основою статистичних методів дослідження, за якими результати вивчення властивостей кінцевого числа елементів вибіркової сукупності дозволяють робити висновки про властивості всієї генеральної сукупності.

Існує декілька варіантів установлення наслідкового зв’язку методами наукової індукції [5]:

• Метод єдиної подібності. Якщо два чи більше випадків досліджуваного явища мають лише одну загальну обставину, а всі інші обставини різні, то саме ця подібна обставина є причиною явища (процесу), яке (який) розглядається.

• Метод єдиної розбіжності. Якщо випадок, у якому досліджуване явище наступає, і випадок, в якому воно не наступає, у всьому подібні та відрізняються тільки однією обставиною, то саме ця обставина, наявна в одному випадку і відсутня в іншому, є причиною явища, котре досліджується.

• Об’єднаний метод подібності та розбіжності – комбінація двох перших методів.

• Метод супутніх змін. Коли виникнення або зміна одного явища викликає певну зміну іншого явища, то обидва вони перебувають у причинному зв’язку один з другим. Причинний зв'язок має ще назву каузальний зв'язок (від лат. causalis – причинний).

• Метод решт. Якщо складне явище викликане складною причиною, котра являє собою сукупність певних обставин, і відомо, що деякі з них є причиною частини явища, то решта цього явища викликається обставинами, що залишилися.

2.5. Дедукція (лат. deduction–вивід) – метод наукового дослідження, за якого знання загального є основою пізнання складових елементів.

Іншими словами, дедуктивною називають такий концепт (від лат. conceptus – думка, розумова конструкція, ментальний прообраз), в якому висновок щодо якогось елементу множини робиться на підставі знання загальних властивостей всієї множини.

Дедукція, як метод пізнання, має зміст, який полягає у застосуванні загальних наукових положень при дослідженні конкретних явищ чи процесів.

Дедукція спочатку виникла як метод мислення протилежний індукції, а саме часткові положення логічним шляхом виводяться з загального. Початком (посилками) дедукції є аксіоми, які мають характер загальних тверджень (“загальне”), а кінцем – висновок, наслідки із посилок, зокрема теореми (“часткове”). Якщо посилки дедукції істинні, то істинні і її наслідки. Зазначимо, що умовивід – цілісне розумове утворення, яке має дуальну структуру:

1. посилка (засновок) – судження, яке віддзеркалює вже відомі зв’язки;

2. заключення (висновок) – судження, яке віддзеркалює нові зв’язки.

Заключення буде істинним за наявності двох необхідних умов: 1) якщо посилки істинні за змістом і 2) якщо умовивід вірний за своєю будовою.

Дедукція є основним засобом вербального доказу та математичного доведення. Дедуктивний умовивід приводить до нового, достовірного знання, тому, що із знання про весь клас об’єктів робиться висновок про один об’єкт цього класу.

Сутність індукції полягає у використанні загальних наукових положень для дослідження конкретних явищ. Зокрема, аргументація, яка ґрунтується на дедукції, є раціональним способом переконання шляхом обґрунтування й оцінювання доказів на захист певної тези. Зазначимо, що тезис, теза (від гр. thesis) – це положення, судження, яке автор або оратор має намір довести, захищати або спростовувати.

Повчальним прикладом дедукції є силогізми Аристотеля – умовиводи на основі двох висловлювань у відношенні до третього.

Переконливим прикладом силогізму за Аристотелем може бути такий:

Всі люди смертні.

Сократ – людина.

Отже, Сократ смертний.

2.6. Моделювання – метод дослідження об’єкта предметної галузі на його моделі (аналогу).

Цей метод ґрунтується на застосуванні моделі як засобу дослідження явищ і процесів природи, техніки та суспільної сфери (далі про моделювання буде окрема лекція).

Модель – система, що замінює об’єкт дослідження (оригинал) та служать джерелом інформації стосовно нього.

Зазвичай моделі класифікуються на матеріальні, абстрактні та ідеальні. Подібність (схожість) моделі з об’єктом (оригіналом) суттєва, а відмінність (розбіжність) – несуттєва.

У загальному випадку метод моделювання складається з таких етапів:

1. постановка завдання;

2. побудова (створення) або вибір моделі;

3. дослідження моделі;

4. перенесення знань з моделі на оригінал.

2.7. Проектування – метод створення проекту, прототипу, прообразу майбутнього об’єкта, стану та способів його виготовлення.

Процес проектування складається з ряду послідовних стадій (етапів), що полягають у встановленні структури системи, типу зв’язків між компонентами, визначенню властивостей компонентів і системи в цілому, встановлення зв’язків управління (керування) і впливів зовнішнього середовища.

Термін “управління” застосовується в менеджменті. Термін “менеджмент” (від лат. manys – рука, від англ. manage – управляти) в свою чергу є центральним терміном соціального управління, або управління матеріальними і людськими ресурсами. Проте у випадку автоматичних технічних систем (автомати, роботи, контролери, мікропроцесори, активні елементи штучного інтелекту тощо) застосовується термін “керування”.

2.8. Стохастично-статистичний метод – метод дослідження масових явищ випадкового характеру за допомогою апарату теорії ймовірностей, математичної статистики, теорії стохастичних процесів. Термін “стохастичний” (від гр. stochasis – здогадка) означає випадковий, імовірнисний.

Цей метод ґрунтується на врахуванні дії множини випадкових об’єктивних факторів і суб’єктивних чинників, які характеризуються стійкою частотою. Статистичні закони дозволяють здійснювати передбачення, яке носить не достовірний, а ймовірнісний характер (далі про статистику й теорію ймовірності буде окрема лекція).

2.9. Аналогія (гр. aaia – відповідність) – метод наукового дослідження, за допомогою якого через подібність об’єктів за певними ознаками робиться висновок про можливу подібність їх за іншими ознаками.

Аналогія забезпечує перехід від емпіричного пізнання до теоретичного, від теоретичного в одній галузі до теоретичного в іншій галузі шляхом перенесення відомого способу вирішення проблеми в нову ситуацію, але за умови, що ця ситуація є аналогом тієї, яка раніше була досліджена.

Таким чином, в методі аналогії знання, яке отримано від розгляду певного об’єкта, зокрема його моделі, переноситься на інший об’єкт, який досліджується. Очевидно, аналогія дає імовірнісні (не достовірні) знання, істинність яких необхідно перевіряти на практиці. Як приклад, можна назвати гідродинамічну аналогію електричного струму, оптико-механічну аналогію, планетарну модель атома Бора в фізиці. Історія розвитку науки підтверджує, що метод аналогії був основою багатьох наукових, зокрема науково-технічних відкриттів.

2.10. Узагальнення являє собою метод вияву найбільш істотних відношень сукупності об’єктів і формування такого загального положення (твердження), яке застосовується до кожного одиничного об’єкта даного класу.

Мета узагальнення полягає у визначенні загального поняття, в якому відображено головне й основне, що характеризує об’єкти даного класу.

У методі узагальнення пізнання здійснюється сходженням від одиничного до загального, враховуючи все різноманіття конкретного, проте виділяючи ознаки, властивості та зв’язки, які властиві сукупності об’єктів. Розкриття механізмів методу узагальнення можливе лише на основі діалектичних принципів загального універсального взаємозв’язку, діалектичного протиріччя, які враховують загальні типи зв’язків об’єктів дійсності, єдність і суперечність загального і конкретного. Вказаний метод є способом утворення нових наукових понять, формулювання нових законів, концепцій і теорій.

2.11. Класифікація (від лат.  classis  – клас і facio  – роблю) – метод розподілення об’єктів (предметів, явищ, процесів тощо) за класами (типами, групами, категоріями тощо) відповідно до визначених ознак. Іноді вживаються терміни “категоризація” або “групування”, які близькі за етимологією слова до класифікації. Для прикладу розглянемо класифікацію організацій за певними класифікаційними ознаками (табл. 3.1).

Таблиця 3.1

Класифікація організацій

№ ознаки	Класифікаційні ознаки	Види організацій
1	Форма власності майна	Приватні, колективні, державні
2	Організаційно-правова форма та мета діяльності	Комерційні (господарські товариства, виробничі кооперативи), некомерційні (громадські організації, благодійні фонди тощо)
3	Організаційна форма	Одиничні (самостійні підприємства, банки, біржі тощо) та об’єднані на основі кооперації або концентрації (асоціації, консорціуми, концерни тощо)
4	Галузево-функціональний вид діяльності	Промислові, сільськогосподарські, будівельні, торговельні, банківські та ін.
5	Розміри (що враховують чисельність персоналу, вартість майнового комплексу, частку та місткість обслуговування ринку тощо)	Малі, середні, великі
6	Час існування	Безстрокові, тимчасові
7	Масштаб виробництва	Одиничний, серійний, масовий
8	Номенклатура продукції	Моно- і поліпродуктові (спеціалізовані, диверсифіковані)
9	Функціональне призначення	Факторингові, інжинірингові, лізингові
10	Ступінь формалізації організаційних відносин	Формальні, неформальні
11	За характером адаптації до змін	Механістичні (характеризуються консерватизмом, негнучкою організаційною структурою управління, автократизмом в контролі та комунікаціях) Органістичні (динамічні, гнучка організаційна структура управління, розвинутий самоконтроль)

Різновидом класифікації є систематика та таксономія.

Систематика (від грец. sυστηματικός – впорядкований, що відноситься до системи) – метод приведення (впорядкування) об’єктів в систему, системна класифікація предметів дослідження. Як приклад, можна взяти систематику рослин, яку запропонував у 1735 р. Карл Лінней. За основу систематики К. Лінней взяв кількість тичинок, їх будову та розподіл одностатевих квіток, розподіливши усі рослини на 24 класи.

Таксономія (від грец. τασσεῖν – класифікація і νόμος – закон, наука) – метод класифікації об’єктів, на основі аналізу притаманних їм ознак, синонім понять класифікація і систематика. Як приклад, можна взяти таксономію Бенджаміна Блума (1956 р.) – ієрархічна класифікація педагогічних цілей за елементами засвоєння: знання, розуміння, застосування, аналіз, синтез, оцінювання (рис. 3.2). Б. Блум дав таке тлумачення елементам засвоєння [15]:

1. Знання – це категорія, яка означає запам'ятовування та відтворення матеріалу, який вивчається. Йдеться про запам'ятовування і відтворення термінів, конкретних фактів, методів і процедур, основних понять, правил, принципів, цілісних теорій. Від автора: в термінології Берреса Фредеріка Скіннера (1904-1990) це “холодне знання” (отримане від викладача, від більш досвідченого колеги або із книг), яке на відміну від “гарячого знання” (знання, накопиченого у власній практичній діяльності, на власному досвіді і на власних помилках) швидко забувається.

2. Розуміння – здатність людини встановлювати зв'язок одного матеріалу з іншим, перетворювати його із одної форми вираження в іншу, переводити його з однієї “мови” на іншу (наприклад, зі словесної у графічну, математичну і навпаки). Як показник розуміння може також бути інтерпретація матеріалу учнем (пояснення, короткий виклад), прогнозування майбутніх наслідків, що випливають із наявних даних.

3. Застосування – здатність використовувати вивчений матеріал у конкретних умовах і нових ситуаціях. Сюди входить застосування правил, методів, уміння розбивати матеріал на складові поняття, закони, принципи, теорії. Рівень застосування формує в учнів (студентів) уміння та навички.

4. Аналіз – здатність виділення частин цілого, виявлення взаємозв'язку між ними, осмислення принципів організації цілого. Навчальні результати характеризуються осмисленням не тільки змісту навчального матеріалу, а і його внутрішньої структури. Учень (студент), який добре оволодів цією категорією навчальних цілей, бачить помилки й огріхи в логіці міркувань, бачить різницю між фактами і наслідками, оцінює значимість даних.

5. Синтез – здатність комбінувати елементи, щоб одержати ціле з новою системною властивістю. Таким новим продуктом може бути повідомлення, план дій, нова схема тощо.

6. Оцінювання – здатність оцінювати значення того чи іншого матеріалу для конкретної мети. Судження і умовиводи учня (студента) мають засновуватися на чітких критеріях. Студент критично та конструктивно оцінює: логіку побудови матеріалу у вигляді наукового тексту; відповідність висновків наданим даним; логіку математичного доведення теореми; структуру графа і т. д.

Якісні рівні педагогічних цілей Оцінювання

6

Синтез

5

Аналіз

4

Застосування

3

Розуміння

2

Знання

1

Рис. 3.2. Ієрархічна класифікація педагогічних цілей за елементами засвоєння

В автоматизованих системах управління та обробки інформації застосовується класифікатор (від лат. сlassis – розряд і facere – робити) – систематизований перелік найменованих об'єктів, кожному з яких у відповідність присвоєний унікальний код. Класифікація об'єктів проводиться згідно з правилами розподілу заданої множини об'єктів на підмножини (класифікаційні угруповання) відповідно до встановлених ознаками їх відмінностей або подібності.