8. Постановка гипотезы научного исследования. Cистематизация эмпирических данных и проверка гипотезы

http://u4isna5.ru/laba/55-/379-lekciya-2-postanovka-gipotezy

Основные понятия: гипотеза, оБщая гипотеза, частная гипотеза.

Гипотеза (от греч. gypothesis – основание, предположение) – это вероятностное предположение о причине каких-либо явлений, достоверность которого при современном состоянии производства и науки не может быть проверена и доказана, но которое объясняет данные явления, без него необъяснимые; один из приемов познавательной деятельности.

Виды гипотез:

Общая гипотеза – это вид гипотезы, объясняющей причину явления или группы явлений в целом.

Частная гипотеза – это разновидность гипотезы, объясняющая какую-либо отдельную сторону или отдельное свойство явления или события.

Так, например, гипотеза о происхождении жизни на Земле – это общая гипотеза, а гипотеза о генезисе сознания человека – частная.

При этом необходимо иметь в виду, что деление гипотезы на общую и частную имеет смысл, когда мы соотносим одну гипотезу с другой. Это деление не является абсолютным, гипотеза может быть частной по отношению к одной гипотезе и общей по отношению к другим гипотезам.

Требования к гипотезе:

- предположение не должно быть логически противоречивым, а так же противоречить фундаментальным положениям науки;

- предположение должно быть принципиально проверяемым;

- предположение не должно противоречить ранее установленным фактам, для объяснения которых оно предназначено;

- предположение должно быть приложимо к возможно более широкому кругу явлений.

Таким образом, гипотеза является необходимой формой развития научных знаний, без которой невозможен переход к новому знанию. Гипотеза играет существенную роль в развитии науки, служит начальным этапом формирования почти каждой научной теории. Все значительные открытия в науке возникли не в готовом виде, а прошли длительный и сложный путь развития, начиная с первоначальных гипотетических положений, выступающих в качестве руководящей идеи исследования и развивающихся на этой фактической основе до научной теории.

Доделать

Задание

1. Сформулируйте наиболее актуальную для вас тему работы.

2. Сформулируйте гипотезу своей работы

Список использованной и рекомендуемой литературы

Вопросы для повторения

1. Что такое гипотеза?

2. Какие существуют виды гипотез?

3. Каковы основные требования к постановке гипотезы научного исследования?

4. Будет ли научное исследование полноценно без определения гипотезы? Почему?

5. Возможно ли опровержение собственной гипотезы в рамках научного исследования?

Задания для самоконтроля

1. Сформулируйте несколько общих и частных гипотез согласно основным требованиям

http://www.studfiles.ru/preview/4619877/page:4/

1.5. Систематизация эмпирических данных и проверка гипотезы

Прежде чем приступить к интерпретации полученных при наблюдении или в эксперименте научных данных, их необходимо систематизировать и «организовать». Подобные процедуры проводятся с помощью таблиц и/или цифровых графиков и гистограмм (см. разд. 4. Научная публикация). Таблицы имеют ряды и колонки, они полезны, чтобы одновременно показать несколько зависимых переменных или когда мы хотим сосредоточить внимание непосредственно на числовых значениях параметров. При этом в окончательном представлении результатов число значащих цифр и разрядов после десятичной запятой необходимо скорректировать исходя из точности математических вычислений и погрешности измерения. Все числовые параметры должны быть статистически обработаны.

Графические линии и гистограммы обычно используются при анализе данных. С помощью графических рисунков показывают эффект воздействия независимой переменной. При этом необходимо помнить, что в графиках независимая переменная размеща-

Космический корабль многоразового использования серии «Спейс Шаттл». Национальный музей авиации и космонавтики. Under-HazyCenter, Виргиния.

Фото В. Богатова

32

ется на оси X, а зависимая переменная – на оси Y. Например, если мы исследовали влияние температуры (независимая переменная) на скорость фотосинтеза растений (зависимая переменная), то показатели температуры мы должны разместить на оси X, так как этими показателями мы управляли, а значения интенсивности фотосинтеза – на оси Y, потому что мы ожидали изменение данной переменной в зависимости от изменения температуры.

Гистограммы в отличие от графиков позволяют сравнивать прерывистые наборы данных.

Кромеграфиковигистограммдляанализаматериалаиспользуют рисунки и фотографии, которые помогают оценить объекты исследованиявизуально.Рисункиифотографииэффективнывпостерных представлениях (см. разд. 7. Устный и стендовый доклады).

Процесс подведения итогов и организации данных первоначально предполагает их тщательную проверку, особенно когда мы имеем много первичного материала, а полученные результаты являются непостоянными или неожиданными. Большую помощь на этом этапе исследования окажут статистические методы обработки данных.

Независимо от того, какие результаты хотел бы получить исследователь,ондолженбытьчестным,еслипрогнознеоправдался. Ни в коем случае не корректируйте результаты НИР для оправдания первоначальной гипотезы. Будьте объективными, не позволяйте своим эмоциям или предубеждениям взять верх над здравым смыслом. В связи с этим предлагаю оценить подход к данной проблеме одного из величайших физиков XX столетия Эрнеста Резерфорда (1871–1937).Его ученик П.Л. Капица вспоминал: «Резерфорд хорошо знал, какая опасность таится в необъективности интерпретации экспериментальных данных, имеющих статистический характер, когда ученому хочется получить желаемый результат. Обработку статистических данных он проводил очень осторожно; интересен метод, который он применял. Счет сцинтилляций (световых вспышек.– В.Б.) проводили обычно студенты, которые не знали, в чем заключается опыт. Кривые по полученным точкам проводили люди, которые не знали, что должно было получиться. Насколько мне помнится, Резерфорд и его ученики не

33

сделали ни одного ошибочного открытия, в то время как их было немало в других лабораториях» (Капица, 1981, с. 297).

Проведя полную обработку экспериментальных данных, мы можем предложить возможные объяснения результатов НИР. Старайтесь при этом использовать литературные источники, на основе которых была развита рабочая гипотеза. Эта процедура позволит оценить, как полученные вами результаты соотносятся с результатами других исследователей и насколько их объяснения

удовлетворительны. Если гипотеза подтвердилась, попробуйте провести дополнительные эксперименты. Чем больше проверок

34

Экспедиция российских ученых на Северный полюс в июле 2007 г. Слева: атомоход «Россия» и спуск на воду автономного подводного аппарата «Клавесин 1Р», разра­ ботанноговИнститутепроблемморскихтехнологийДВОРАН.ФотоИПМТ.Справа: спуск глубоководных обитаемых аппаратов«Мир-1»и«Мир-2»в точке Север­ ного­ полюса.Кадры телеканала «Россия»

выдержит ваша гипотеза, чем разнообразнее будут эти проверки, тем больше доверия будет и к вашим выводам. Остерегайтесь формулировать общую закономерность на основе ограниченного числа статистических данных. П.Л. Капица на этот счет предупреждал: «Ни в одной области физики не было сделано столько грубейших ошибок и ложных открытий, как при обработке статистических данных, полученных в результате ядерных столкновений. Досихпорпочтиежегоднопродолжаютпроисходитьоткрытияновых элементарных частиц и резонансных уровней, которые потом оказываются ошибочными» (Капица, 1981, с. 297).

Если результаты научной работы не совпали с предложенной гипотезой, пробуйте определить, почему это произошло и что могло стать причиной вероятной ошибки. Не спешите пересматривать

35

устоявшуюся теорию, убедитесь в надежности полученного вами неожиданного вывода. Особое внимание обратите на так называемый человеческий фактор (ошибка в расчетах или используемых методах, неверная запись, нарушение режима опыта, погрешность приборов и т.п.). Не бойтесь признавать ошибок и помните: только тот не ошибается, кто ничего не делает. П.Л. Капица по этому поводу говорил, что «…преодолевая ошибку за ошибкой, вскрывая противоречия, мы получаем все более близкое решение поставленной проблемы. Ошибки не есть еще лженаука. Лженаука – это непризнание ошибки» (Капица, 1981, с. 168). Если же вы все-такисчитаете проведенный эксперимент достаточно надежным, предложите новый вариант гипотезы и разработайте соответствующие способы для её проверки. Проводите исследования и корректируйтерабочуюгипотезудотехпор,покастабильнонебудетеотмечать расхождений между результатами опытов и сделанным прогнозом (однако надо помнить, что отсутствие расхождений сегодня еще не означает, что они не могут возникнуть в будущем).

Как долго это нужно делать? Точных рекомендаций на этот счет не бывает. Риск хотя бы небольшой ошибки есть всегда и во всем. Здесь лишь заметим, что если речь идет, например, о сохраненииздоровьячеловека,топроверятьгипотезунадобольше,если же о расчете числа карасей в пруду, то меньше. Обычно ученые исследуют и перепроверяют гипотезу до тех пор, пока сами не будут удовлетворенывсобственнойспособностиобъясненияизучаемого явления. Английский физик, создатель учения об электромагнитном поле Майкл Фарадей (1791–1867)в связи с этим говорил, что «никто не подозревает, сколько догадок и теорий, возникающих

вуме исследователя, уничтожается его собственной критикой, и едва ли 1/10 всех его предположений и надежд осуществляется»

(цит. по: Грегори, 1923, с. 15).

Для снижения риска ошибки принято проверять новые теории

внезависимых и авторитетных лабораториях, а также выносить полученные данные на всеобщее обсуждение, чтобы услышать мнения независимых и маститых специалистов. Недопустимо за поддержкой полученных научных данных обращаться к властям или народным массам (см. разд. 2. Этика науки). Арбитром в науч-

36

ных спорах может быть только компетентная, профессиональная группа специалистов. К месту напомнить одну старую мысль: «к заключению об истине следует приходить после проверки, а не в результате диспута».

Важно отметить, что в практике научной деятельности могут применяться неточные теории, например в истории, психологии илимедицине.Ихиспользованиеоправдано,покадлярешенияконкретных задач не будет создано более точных теорий. В то же время, если теория постоянно дает множество сильно различающихся прогнозов, то эту теорию отбрасывают как ненаучную. Однако научная теория, даже в случае ее фальсификации, обычно сохраняется до тех пор, пока не появятся новые, более совершенные теории.