ЗМІСТ
ВСТУП 11
РОЗДІЛ I Наука як система знань 13
1.1 Поняття, зміст, мета і функції науки 13
Рис. 1.1 — Структура процесу пізнання 15
Змістом науки є: 15
Рис. 1.2 — Шлях створення наукової теорії 18
Рис. 1.3 — Взаємозв’язок науки з іншими сферами людської діяльності 19
Головними завданнями науки є: 19
1.2 Етапи становлення і розвитку науки 20
1.3 Наука як система знань 23
Таблиця 1.1 — Основні розділи знань про науку 25
Рис. 1.4 аркуш 1 — Класифікація основних напрямків сучасної екології 28
Рис. 1.4, аркуш 2 29
1.4 Наукові дослідження та етапи їх проведення 30
Рис. 1.5 — Класифікація наукових досліджень 31
1.5 Основні риси працівника науки 38
Таблиця 1.2 — Основні якості, яким має відповідати науковець 40
1.6 Система наукових установ 40
1.7 Система підготовки наукових і науково-педагогічних кадрів 44
1.8 Особливості організації наукової діяльності 46
Рис. 1.6 — Модель наукової комунікації 46
Контрольні питання та завдання для самостійної роботи 50
РОЗДІЛ II основи методології науково-дослідної діяльності 52
2.1 Поняття методології 52
2.2 Методологія наукового пізнання 54
Рис 2.1 — Двоконтурна структура процесу пізнання 57
2.3 Основні положення теорії пізнання 58
2.4 Методологічні основи наукових досліджень 59
Рис. 2.3 — Схематичне зображення системи 61
2.5 Основні принципи науки 66
2.6 Проблематика наукових досліджень 68
Проблема вирішується, задачі – розв’язуються. 69
2.7 Особливості інформаційного пошуку 69
Розрізняють такі джерела науково-технічної інформації. 70
Таблиця 2.1 — Класифікація доменів вищого рівня 73
2.8 Напрямки сучасних екологічних досліджень 74
Приклади тем випускних робіт за спеціалізацією “Комп’ютеризовані системи екологічного моніторингу”: 77
Контрольні питання та завдання для самостійної роботи 78
РОЗДІЛ IІІ Методи наукового дослідження 80
3.1. Поняття наукового методу та його основні риси 80
Рисунок 3.1 83
Рис. 3.3 — Класифікація методів за характером пізнавальної діяльності 85
Рис. 3.4 — Класифікація методів за способом організації дослідження 85
Рис. 3.5 — Класифікація наукових методів дослідження 86
3.2 Методи теоретичних досліджень 87
Таблиця 3.1 — Методи теоретичних досліджень 88
Продовження таблиці 3.1 89
Рис. 3.6 — Процес висування і розвитку гіпотези 95
3.3 Емпіричні методи дослідження 97
Таблиця 3.2 — Емпіричні методи наукових досліджень 98
Рис. 3.7 — Структура експерименту 107
Рис. 3.8 — Схема ”чорної скриньки” 110
Рис. 3.9 — Схема планування експерименту 111
Таблиця 3.3 — План експерименту у симплекс-плануванні 114
Таблиця 3.4 — Приклад плану експерименту в симплекс-плануванні 115
3.4. Соціоекологічні дослідження 120
Рис. 3.10 — Програма соціо-екологічного дослідження 121
Рис. 3.11 — Етапи соціологічного дослідження 124
3.5. Особливості проведення екологічних досліджень 125
Рис. 3.12 — Загальна схема процесу збору та аналізу наукової інформації 126
Продовження таблиці 3.5 131
3.6. Характеристика методів екологічних досліджень 132
Рис. 3.13 — Типізація сучасних методів дослідження ландшафтів 132
Таблиця 3.6 — Методи наукових досліджень в екології 133
Продовження таблиці 3.6 134
3.6.1 Географічний опис 135
3.6.2 Космічний метод 136
3.6.3 Геохімічні методи 136
3.6.4 Прогнозні методи 140
Рис. 3.15 — Види прогнозів 141
Рис. 3.16 — Методи прогнозування 141
Рис. 3.17 — Види моделей 142
3.6.5 Метод геоінформаційних систем (ГІС) 144
3.6.6 Дистанційні методи дослідження навколишнього середовища 145
Дистанційні методи вивчення забруднення атмосфери. 146
Дистанційне вивчення водного середовища. 148
Дистанційні методи дослідження суші. 148
3.7 Методи біоіндикації 150
3.7.1 Індикація кліматичних факторів 153
3.7.2 Ландшафтна індикація 154
3.7.3 Індикація ґрунтів 156
3.7.4 Гідроіндикація 157
3.7.5 Фітомоніторинг клімату 160
3.7.6 Фітомоніторинг забруднення атмосфери 161
Контрольні питання та завдання для самостійної роботи 163
РОЗДІЛ IV ОСНОВИ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ТЕОРЕТИЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ 165
4.1 Загальна схема процесу прийняття рішень під час математичного моделювання 165
Рис. 4.1 — Класифікація моделей в екології 168
Рис. 4.2 — Класифікація систем за типом поводження 169
4.2 Основні поняття та принципи теорії моделювання 171
4.3 Етапи математичного моделювання 172
4.4 Побудова концептуальної моделі 173
4.5 Опис робочого навантаження 174
4.6 Основи моделювання у системі MATLAB 176
Рис. 4.3 — Структура термодинамічної моделі екобудинку у вікні Simulink 178
Рис. 4.4 — Результати моделювання термодинамічної моделі 179
4.7 Особливості моделювання екологічних процесів у системі MathCAD 179
4.8 Основи роботи з Maple 180
Рис. 4.6 — Приклад моделювання у Maple 182
Рис. 4.7 — Робоче вікно пакета Scilab 183
Контрольні питання та завдання для самостійної роботи 184
РОЗДІЛ V ОСНОВИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ ІНФОРМАТИКИ ТА АНАЛІЗУ СТАНУ КОМПОНЕНТІВ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА 185
5.1 Мета і завдання експериментальних досліджень 185
5.2 Основні означення і терміни експериментальних досліджень 186
5.3 Основи експериментальної інформатики 187
Рис. 5.1 — Структура Державної системи моніторингу 190
5.4 Етапи експерименту 190
Таблиця 5.1 — Матриця плану експерименту (N=2, n=2) 192
Таблиця 5.2 — Матриця плану експерименту (N=2, n=3) 193
5.5 Основи вимірювання та вимірювальні прилади 195
5.6 Похибки вимірювань 196
Таблиця 5.3 — Значення коефіцієнтів Стьюдента 199
Рис. 5.2 — Нормальний розподіл похибок 200
Кінцева мета аналізу виконаних вимірювань – визначення похибок. 200
5.7 Уникнення “грубих” результатів експериментальних досліджень 201
Приклад 1. 202
Таблиця 5.4 — Розподіл та критичні точки величини 202
Таблиця 5.5 — Критичні значення для різних рівнів значимості 204
Приклад 2. 204
5.8 Обробка результатів експерименту 206
Рис. 5.3 — Апроксимація результатів експерименту 206
Відносна похибка вимірювання, % 208
Рис. 5.4 — Кореляція параметрів експериментальних досліджень 209
Рис. 5.5 — Екстраполяція кривої результату експерименту 211
5.9 Методики аналізу компонентів довкілля 212
5.10 Відбір та підготовка проб 213
5.11 Вибір методів і засобів вимірювань 225
5.12 Статистична обробка результатів досліджень 238
або , 254
НІР= tSd, 254
Таблиця 5.8 — Значення критерію t на 5, 1 і 0,1 %-у рівні значущості 254
5.13 Підготовка даних для статистичного аналізу 258
5.13.1. Дисперсійний аналіз 259
Таблиця 5.11 — Таблиця дисперсійного аналізу 260
5.13.2. Кореляція 262
Таблиця 5.12 — Співвідношення між величинами r i z. 264
Таблиця 5.13 — Критичні значення коефіцієнта кореляції на 5%-му і 1%-му рівнях значущості 264
Таблиця 5.14 — Назви ступенів, рівнянь і кривих (Т. Литтл, Ф. Хилз) 265
5.13.3. Регресійний аналіз 266
5.13.4. Критерій хі-квадрат (χ2) або розподіл Пірсона 266
5.13.5. Коваріаційний аналіз 267
Таблиця 5.15 — Значення критерію χ2 268
Контрольні питання та завдання для самостійної роботи 269
РОЗДІЛ VI ОФОРМЛЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ НАУКОВОЇ РОБОТИ 271
6.1 Методика підготовки та оформлення публікації 271
6.2 Оформлення звітів про результати наукової роботи 274
6.3 Робота над публікаціями, монографіями, рефератами і доповідями 279
6.3.1 Наукова монографія 282
6.3.2. Наукова стаття 284
6.3.3. Тези наукової доповіді (повідомлення) 286
6.3.4. Реферат 287
6.3.5. Доповідь (повідомлення) 289
6.4 Курсова (дипломна) робота: загальна характеристика та послідовність виконання 291
6.5 Магістерська дисертація як кваліфікаційне дослідження 303
6.6 Керівництво курсовою (дипломною, магістерською) роботою та її рецензування 306
6.7 Застосування комп'ютерних засобів у обробці результатів наукових досліджень 307
6.8 Складання звітів про науково-дослідні роботи і публікація їх результатів 310
6.9 Складання і подання заявки на винахід 313
Об’єктом винаходу може бути: 314
6.10 Публікація наукових матеріалів 317
6.11 Впровадження закінчених науково-дослідних робіт 318
6.12 Ефективність наукових досліджень 318
Економічна ефективність обчислюється за формулою 320
Контрольні питання та завдання для самостійної роботи 322
РОЗДІЛ VII ГЕОІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ В ЕКОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕННЯХ І МОНІТОРИНГУ ДОВКІЛЛЯ 324
7.1 Аналіз сучасних універсальних геоінформаційних пакетів, які використовуються в екологічних дослідженнях в Україні 324
ГІС-пакет "ArcGIS" (США). 324
ГІС-пакет “MapInfo Professional” (США). 325
ГІС-пакет “Панорама 7/8” ("Карта 2000/2003)" (РФ). 326
ГІС-пакет "Digitals" (Україна). 328
ГІС „GeoDraw” („Geograph”) (РФ). 330
7.2 Етапи проведення досліджень з використанням ГІС-технологій 330
7.3 Класифікація прикладів використання ГІС-технологій в екологічних дослідженнях 331
1. Візуалізації просторово-орієнтованих кількісних даних для їх більш чіткого сприйняття. 332
2. Створення візуального доповнення в інформаційних банках даних та реєстрах. 333
Рис. 7.6 — Одна із карт, створена за допомогою ArcMap в Центрі 335
3. Аналітичної обробки даних із врахуванням багатьох критеріїв. 335
4. Прогнозування розвитку певних процесів чи явищ. 336
6. Інтерполювання даних з виявленням нових закономірностей чи відтворенням картини розподілу певних параметрів у просторі. 339
7. Комплексності врахування багатьох параметрів довкілля. 339
ІІІ. За інструментарієм, що використовується. 339
Рис. 7.11 — Фрагмент карти з оцінкою наслідків сходження 340
Рис. 7.12 — Карта розподілу чисельності бактерій типу 340
Рис. 7.13 — Результати радіаційно-екологічного дослідження 341
Рис. 7.17 — ЦМР з більшою деталізацією (ArcGIS) 343
Рис. 7.18 — ЦМР з векторними об’єктами (Панорама) 343
Рис. 7.20 — Знімок Центральної Якутії (ArcView) (Єршов та ін., 2004) 345
Рис. 7.21 — Стадії відступання берега Аральського моря на знімку 346
ІV. За способом врахування координати часу. 347
V. За відображенням розподілених у просторі явищ на екрані: 350
Рис. 7.28 — Вигляд розподілу мінералів вздовж вертикалі товщини 351
Контрольні питання та завдання для самостійної роботи 352
МЕТОДОЛОГІЯ ТА ОРГАНІЗАЦІЯ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ 362
Підручник 362
Оригінал-макет підготовлений В.Г. Петруком та В.Б. Мокіним 362
Редактор В.О. Дружиніна 362
Видавництво ВНТУ “УНІВЕРСУМ-Вінниця” 362
ВСТУП
Усім, що ми сьогодні знаємо та вміємо, чим володіємо та користуємося, ми у значній мірі зобов’язані науці. Наука є найвищим щаблем розумового розвитку людини, вершинним і найспецифічнішим досягненням людської культури. Вона пронизує практично всі сфери людської діяльності: як матеріальну, так і духовну. У виробництво наукового продукту залучено величезні маси людей, численні наукові колективи, матеріальні засоби.
Девіз науки: “Per аspera ad astra” – “Через терни до зірок”.
Сьогодні науково-технічна революція істотно впливає на економіку, техніку, науку та соціально-політичне життя суспільства. Високі темпи впровадження наукових досягнень у господарство країни привело до швидкого зростання продуктивності праці і добробуту її громадян. Навчання у вузі стало процесом творчим. Виникає потреба в якісно новій теоретичній підготовці висококваліфікованих спеціалістів, здатних до самостійної творчої роботи, впровадження у виробництво наукомістких технологій і пристосування до умов ринкових відносин.
Провідне місце у підготовці і перепідготовці наукових кадрів посідають вищі навчальні заклади. У більшості з них створені наукові школи, спеціалізовані вчені ради із захисту докторських і кандидатських дисертацій, докторантура, аспірантура, магістратура тощо. Знання методології, теорії, методів та методик проведення наукових досліджень є базою для проведення науково-дослідницької діяльності.
Метою підручника є висвітлення теоретичних основ, питань методики, технології та організації наукової діяльності, тобто теоретичного й практичного підґрунтя для ефективного проведення наукових досліджень з екології студентами і здобувачами наукових ступенів. Оволодіння методологією і методами дослідження сприяє розвитку раціонального творчого мислення, оптимальній організації наукової творчості, розширенню кругозору, формуванню життєвої позиції.
Останнім часом екологи все частіше повинні розв’язувати завдання, які вимагають не тільки професійної підготовки, а й знання методів обробки результатів спостережень, планування експериментів, математичних методів моделювання й оптимізації процесів дослідження. Тобто сучасний спеціаліст повинен мати певний обсяг інформації у галузі наукових досліджень. Він повинен засвоїти методологічні засади наукової праці, етапи наукового дослідження, методи опрацювання результатів, а також уміти збирати і аналізувати інформацію, розробляти програму експерименту та виконувати його, опрацьовувати одержані результати та оформляти їх у формі звіту.
Таким чином, широке залучення студентів до науково-дослідної роботи у сфері екології, збагачення їхніх знань новими науковими даними, розвиток здібностей до творчого мислення, наукового аналізу явищ і процесів є принципово важливим.
Підручник може бути використаний студентами як під час вивчення курсів «Основи наукових досліджень», «Методологія наукових досліджень», так і в роботі науково-дослідних гуртків і семінарів, під час курсового і дипломного проектування. Крім того, інформація, викладена у підручнику, буде корисною і для магістрантів і здобувачів наукового ступеня.
Матеріали підручника допоможуть правильно орієнтуватися в складній структурі взаємозв’язків між окремими ланками процесу наукового пізнання в цілому, а також при виконанні конкретних досліджень.
Матеріал підручника представлено у семи розділах.
Розділ I Наука як система знань
Виникнення науки розпочалось з усвідомлення незнання. Знання необхідні людині насамперед для планування і реалізації діяльності, орієнтації в навколишньому світі, пояснення подій і, що особливо важливо, отримання нових знань. Слід зазначити, що безперервний процес руху людської думки від незнання до знання називається пізнанням. Особливою формою людського пізнання є наука, яка в наш час розвивається прискореними темпами і стає дедалі вагомішим і суттєвішим фактором розвитку людства.
1.1 Поняття, зміст, мета і функції науки
Сферу безперервного розвитку людської діяльності, спрямованої на відкриття, вивчення й теоретичну систематизацію об’єктивних законів про об’єктивну дійсність з метою їх практичного застосування називають наукою. Вона відіграє велике значення в розвитку людського суспільства, проникає як у матеріальні, так і в духовні сфери діяльності людини.
За Кантом, наука є сукупністю знань, впорядкованих згідно з певними принципами, реальним зв’язком правдивих суджень, передбачень і проблем дійсності та окремих її сфер чи аспектів.
За Аристотелем, наука не задовольняється тільки питанням „що?”, але й запитує „Чому?”
Наука – це система історично сформованих, постійно зростаючих і поглиблюваних знань про об’єктивні закони природи, суспільства та мислення, заснована на цілеспрямовано зібраних фактах і теоріях, яка постійно розвивається й перетворюється в безпосередню продуктивну силу суспільства у результаті спеціальної діяльності людей.
“Наука – сила!” – вигукнув три з половиною століття тому основоположник матеріалістичних тенденцій науки Френсіс Бекон, і це переконливо доведено всім ходом сучасного науково-технічного прогресу. Наука є особливою формою відображення в свідомості людей явищ природи та суспільства, яка відтворює специфіку пізнавального процесу і є знаряддям перетворення дійсності. Вона стає безпосередньою продуктивною силою суспільства. Наука є однією з форм суспільної свідомості.
За більш спрощеним визначенням наука – це система знань об’єктивних законів природи, суспільства, мислення, що виражається у точних категоріях та має досить складну структуру.
В основу поняття „система” покладено думку про те, що всі предмети, процеси, явища у світі взаємопов’язані та взаємодіють, тому наука як система представлена:
- у формі суспільної свідомості, що відображає сенс людського буття, куди входять науки про природу, суспільство та людину;
- у формі суспільної практики, що включає методологію, теорії, інформацію та наукові структури.
Науку як систему відрізняє цілісна єдність кількісного та якісного накопичення наукових знань, процес формування зв’язків між ними. Системність науки реалізується становленням та розвитком її як окремого соціального інституту, що об’єднує інтелектуальний потенціал суспільства.
Наука є результатом діяльності всього людства, що підкорена цілям розвитку суспільної практики. Наука – це не просто сума знань про навколишній світ, а точно сформульовані положення про явища та їх взаємозв’язки, закони природи та суспільства, що виражені за допомогою конкретних наукових понять та суджень. Поняття та судження є науковими, якщо вони отримані за допомогою наукових методів (як емпіричних, так і теоретичних) та підтверджені у процесі їх практичної перевірки. Таким чином, наука – сфера дослідницької діяльності, що спрямована на отримання нових знань про природу, суспільство і людину.
Наука виконує у суспільстві такі функції:
соціальної пам’яті як „накопичення – збереження – трансляція” досвіду попередніх епох;
гносеологічну (пізнавальну), що забезпечує суспільству необхідні знання для правильного вирішення поставлених проблем;
нормативну, що встановлює, організовує та регулює відносини між науковими структурами за допомогою системи норм, правил етики;
комунікативну, що реалізується за допомогою наукової мови як зрозумілого та важливого засобу спілкування;
аксіологічну (ціннісну), що формує в суспільстві ціннісні орієнтації, які спрямовують результати наукових відкриттів на благо людства;
виховну, що дозволяє підвищити рівень освіченості у суспільстві.
Процес накопичення знань називається науковим пізнанням. Структура процесу пізнання може бути представлена такою схемою (рис. 1.1):
|
Рис. 1.1 — Структура процесу пізнання
Метою науки є опис, пояснення і передбачення процесів та явищ дійсності, що становлять предмет її вивчення на основі відкритих нею законів. Крім того, наука має на меті:
збирати й узагальнювати факти;
пояснювати зовнішні і внутрішні взаємозв’язки спостережуваних явищ;
розкривати суть явищ та їх суперечності;
прогнозувати окремі явища і процеси;
розробляти рекомендації, виявляти можливі форми й напрямки втілення в практичну діяльність людей нових знань;
дослідження причин процесів і явищ, що відбуваються у навколишньому світі.
На відміну від інших видів людської діяльності наукова діяльність націлена на отримання нових знань, її результат є принципово нетрадиційним. В науці отримання нових знань становить основу і безпосередню мету незалежно від того, як ця мета втілюється в суспільну практику.
Змістом науки є:
теорія як система знань, яка є формою суспільної свідомості і досягнень інтелекту людини;
суспільна роль у практичному використанні рекомендацій для виробництва благ, що є життєвою необхідністю людей.
Головною функцією науки є розвиток системи знань, що сприяє найбільш раціональній організації виробничих відносин і використанню виробничих сил в інтересах усіх членів суспільства. Більш конкретними функціями науки слід вважати: пізнавальну; культурно-виховну; практично-діючу.
Об’єктом науки є частина об’єктивної реальності, яка вивчається наукою.
Предметом науки є частина, сторона об’єкта або «кут зору», під яким вивчається об’єкт; взаємопов’язані форми розвитку матерії або особливості їх відображення у свідомості людини.
Зауважимо, що наука як система знань має специфічну структуру, яка характеризується низкою елементів.
Наукова ідея – інтуїтивне пояснення явищ без проміжної аргументації, без осмислення всієї сукупності зв’язків, на основі яких робляться висновки.
Тобто це якісний стрибок думки, який є новим поясненням або змінює уявлення про певні факти чи явища. Вона ґрунтується на вже існуючих знаннях, але виявляє непомічені закономірності. Наука виділяє два види ідей: конструктивні і деструктивні, тобто ті, що мають чи не мають значущості для науки і практики. Свою матеріалізацію ідея знаходить у гіпотезі.
Гіпотеза – наукове припущення, висунуте для пояснення будь-яких явищ (процесів) або причин, які зумовлюють даний наслідок.
Розрізняють нульову, описову (понятійно-термінологічну), пояснювальну, основну робочу і концептуальну гіпотези. Гіпотези (як і ідеї) мають ймовірнісний характер і проходять у своєму розвитку чотири стадії:
висування гіпотез – вивчення об’єкта дослідження нагромадженням теоретичних і емпіричних знань і обґрунтуванням на їх основі припущення про можливість одержання нових знань про нього;
формулювання гіпотез – визначення методів дослідження і системи доказів;
доведення гіпотез у процесі дослідження і експериментування, їх уточнення і корегування;
результати доведення гіпотез – доповнюються новими припущеннями або відкидаються, замінюються новими гіпотезами або перетворюються у достовірні знання.
Якщо гіпотеза співвідноситься з фактами, які аналізуються, то в науці її називають теорією або законом.
Науковий закон – внутрішній суттєвий і стійкий зв’язок явищ і процесів, що обумовлює їхні впорядковані зміни і дає можливість достовірного передбачення перебігу цих явищ і процесів.
Наукові закони існують об’єктивно, як відображення необхідних, суттєвих, внутрішніх відносин між властивостями речей та явищ. Закон, відкритий шляхом здогадок, повинен бути логічно доведеним, і тільки тоді він визнається наукою. Для доведення закону наука використовує судження.
Судження – думка, в якій за допомогою зв’язку понять стверджується або заперечується що-небудь.
Судження про предмет або явище отримують через безпосереднє спостереження будь-якого факту або опосередковано – за допомогою умовиводу.
Умовивід – розумова операція, за допомогою якої з певної кількості заданих суджень виводиться інше судження, певним чином пов’язане з вихідним.
Наука – це сукупність теорій. Теорія – це система узагальненого достовірного знання про той чи інший „фрагмент” дійсності, що описує, пояснює і передбачає функціонування певної сукупності об’єктів, які становлять цей „фрагмент”. Теорія виникає в результаті пізнавальної діяльності та практики і являє собою розумові процеси відображення дійсності.
Теорія (грец. theoria – розгляд, дослідження) – форма достовірного наукового знання про дійсність, що являє собою систему понять, тверджень, доказів, дає цілісне уявлення про закономірності та зв’язки у суспільстві та природі.
Теорія є найбільш розвинутою формою узагальненого наукового пізнання. Вона включає не тільки знання основних законів, але і пояснення фактів на їх основі. Теорія дозволяє відкривати нові закони і прогнозувати майбутнє. Схематично шлях створення наукової теорії може бути представлено у вигляді схеми (рис. 1.2).
Будучи системою, теорія характеризується: предметністю, адекватністю об’єктивної дійсності, конкретністю, істинністю та достовірністю. Структуру наукової теорії складають факти, категорії, постулати, принципи, поняття, судження, умовиводи, закони.
Розвиток науки проходить шлях від збору фактів, їх вивчення та систематизації, узагальнення і розкриття певних закономірностей до зв’язної, логічно стрункої системи наукових знань, яка дозволяє пояснити вже відомі факти і передбачити нові.
Факт – будь-який не залежний від спостерігача стан дійсності чи подія, що здійснилася; обґрунтоване знання, отримане шляхом опису окремих фрагментів реальної дійсності в деякому строго визначеному просторово-тимчасовому інтервалі.
Рис. 1.2 — Шлях створення наукової теорії
Факти систематизують і узагальнюють за допомогою найпростіших абстракцій – понять (визначень), які є важливим структурним елементом науки. Найбільш широкі поняття називають категоріями.
Категорія – широке поняття, в якому відображені найбільш загальні та істотні властивості, ознаки, зв’язки і відносини предметів, явищ об’єктивного світу.
Категорії науки є незамінним засобом дослідження і систематизації матеріалу досліджень.
Важливу роль в науці відіграє такий структурний елемент науки, як принцип.
Принцип – це вихідне положення, керівна ідея, центральне поняття, що є узагальненням і поширенням якогось положення тієї сфери знань, з якої цей принцип виведено.
Принципи в природі не існують їх створюють в процесі систематизації знань, вони можуть мати форму постулатів, аксіом.
Постулат – це твердження, припущення певної наукової теорії.
Аксіома – це певне вихідне твердження, інтуїтивно очевидного або апріорі істинного, яке приймається без доказів як опорне в певній теорії.
Сукупність усіх елементів науки знаходиться у тісному взаємозв’язку і створює чітко виражену систему об’єктивах знань про реальний світ – науку.
У сучасних умовах рівень виробництва якнайтісніше пов’язаний з рівнем техніки і технологій, а саме техніка цілком залежить від рівня розвитку науки. Отже, зв’язок між наукою, виробництвом і технікою можна зобразити так (рис. 1.3):
Рис. 1.3 — Взаємозв’язок науки з іншими сферами людської діяльності
Саме процес органічного поєднання техніки і суспільних знань, матеріалізація знань у засобах виробництва і характеризує перетворення науки в безпосередню продуктивну силу суспільства.
Важливе значення у розвитку науки посідає сучасна науково-технічна революція, основним здобутком якої є автоматизація інтелектуальної праці людини – її багаторазове посилення. Двигуном цієї революції є комп’ютер як універсальний засіб обробки інформації.
Головними завданнями науки є:
отримання, придбання та адаптація глобальних знань;
розвиток сфери знань на місцевому рівні;
пояснення суті фізичних явищ, зовнішніх взаємозв’язків явищ;
інвестиції в людський капітал і технологію з метою розширення можливостей придбання, засвоєння та застосування знань;
прогнозування процесів і явищ;
розроблення рекомендацій щодо практичного застосування знань.