- •Розділ I Наука як система знань
- •1.1 Поняття, зміст, мета і функції науки
- •1.2 Етапи становлення і розвитку науки
- •1.3 Наука як система знань
- •1.4 Наукові дослідження та етапи їх проведення
- •1.5 Основні риси працівника науки
- •1.6 Система наукових установ
- •1.7 Система підготовки наукових і науково-педагогічних кадрів
- •1.8 Особливості організації наукової діяльності
- •Контрольні питання та завдання для самостійної роботи
- •Розділ II основи методології науково-дослідної діяльності
- •2.1 Поняття методології
- •2.2 Методологія наукового пізнання
- •2.3 Основні положення теорії пізнання
- •2.4 Методологічні основи наукових досліджень
- •2.5 Основні принципи науки
- •2.6 Проблематика наукових досліджень
- •2.7 Особливості інформаційного пошуку
- •2.8 Напрямки сучасних екологічних досліджень
- •Контрольні питання та завдання для самостійної роботи
- •Розділ iіі Методи наукового дослідження
- •3.1. Поняття наукового методу та його основні риси
- •3.2 Методи теоретичних досліджень
- •3.3 Емпіричні методи дослідження
- •3.4. Соціоекологічні дослідження
- •3.5. Особливості проведення екологічних досліджень
- •3.6. Характеристика методів екологічних досліджень
- •3.6.1 Географічний опис
- •3.6.2 Космічний метод
- •3.6.3 Геохімічні методи
- •3.6.4 Прогнозні методи
- •3.6.5 Метод геоінформаційних систем (гіс)
- •3.6.6 Дистанційні методи дослідження навколишнього середовища
- •3.7 Методи біоіндикації
- •3.7.1 Індикація кліматичних факторів
- •3.7.2 Ландшафтна індикація
- •3.7.3 Індикація ґрунтів
- •3.7.4 Гідроіндикація
- •3.7.5 Фітомоніторинг клімату
- •3.7.6 Фітомоніторинг забруднення атмосфери
- •Контрольні питання та завдання для самостійної роботи
- •Розділ IV основи моделювання та теоретичних досліджень
- •4.1 Загальна схема процесу прийняття рішень під час математичного моделювання
- •4.2 Основні поняття та принципи теорії моделювання
- •4.3 Етапи математичного моделювання
- •4.4 Побудова концептуальної моделі
- •4.5 Опис робочого навантаження
- •4.6 Основи моделювання у системі matlab
- •4.7 Особливості моделювання екологічних процесів у системі MathCad
- •4.8 Основи роботи з Maple
- •Контрольні питання та завдання для самостійної роботи
- •Розділ V основи експериментальної інформатики та аналізу стану компонентів навколишнього середовища
- •5.1 Мета і завдання експериментальних досліджень
- •5.2 Основні означення і терміни експериментальних досліджень
- •5.3 Основи експериментальної інформатики
- •5.4 Етапи експерименту
- •5.5 Основи вимірювання та вимірювальні прилади
- •5.6 Похибки вимірювань
- •5.7 Уникнення “грубих” результатів експериментальних досліджень
- •5.8 Обробка результатів експерименту
- •5.9 Методики аналізу компонентів довкілля
- •5.10 Відбір та підготовка проб
- •5.11 Вибір методів і засобів вимірювань
- •5.12 Статистична обробка результатів досліджень
- •5.13 Підготовка даних для статистичного аналізу
- •5.13.1. Дисперсійний аналіз
- •5.13.2. Кореляція
- •5.13.3. Регресійний аналіз
- •5.13.4. Критерій хі-квадрат (χ2) або розподіл Пірсона
- •5.13.5. Коваріаційний аналіз
- •Контрольні питання та завдання для самостійної роботи
- •Розділ VI оформлення результатів наукової роботи
- •6.1 Методика підготовки та оформлення публікації
- •6.2 Оформлення звітів про результати наукової роботи
- •6.3 Робота над публікаціями, монографіями, рефератами і доповідями
- •6.3.1 Наукова монографія
- •6.3.2. Наукова стаття
- •6.3.3. Тези наукової доповіді (повідомлення)
- •6.3.4. Реферат
- •6.3.5. Доповідь (повідомлення)
- •6.4 Курсова (дипломна) робота: загальна характеристика та послідовність виконання
- •6.5 Магістерська дисертація як кваліфікаційне дослідження
- •6.6 Керівництво курсовою (дипломною, магістерською) роботою та її рецензування
- •6.7 Застосування комп'ютерних засобів у обробці результатів наукових досліджень
- •6.8 Складання звітів про науково-дослідні роботи і публікація їх результатів
- •6.9 Складання і подання заявки на винахід
- •6.10 Публікація наукових матеріалів
- •6.11 Впровадження закінчених науково-дослідних робіт
- •6.12 Ефективність наукових досліджень
- •Контрольні питання та завдання для самостійної роботи
- •Розділ VII геоінформаційні технології в екологічних дослідженнях і моніторингу довкілля
- •7.1 Аналіз сучасних універсальних геоінформаційних пакетів, які використовуються в екологічних дослідженнях в Україні
- •7.2 Етапи проведення досліджень з використанням гіс-технологій
- •7.3 Класифікація прикладів використання гіс-технологій в екологічних дослідженнях
- •V. За відображенням розподілених у просторі явищ на екрані:
- •Тривимірні просторові зображення, але з відображенням відмінностей в глибині поверхні Землі.
- •Контрольні питання та завдання для самостійної роботи
- •Література
- •Навчальне видання
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95,
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95
2.2 Методологія наукового пізнання
Наукові дослідження повинні бути творчими, їх метою є отримання нової, цінної інформації. Спростувати існуючі або висунути нові наукові гіпотези, пояснити процеси або явища, які раніше були незрозумілими або недостатньо вивченими, науково обґрунтувати і пояснити велику кількість дослідних даних – усе це неможливо без творчого мислення.
Методологія наукового пізнання і творчості досліджує і вивчає технологію проведення наукових досліджень (опис і аналіз етапів досліджень) і пов’язана з пізнанням навколишнього світу. При цьому слід зазначити, що творчість може проявлятися у будь-якій сфері діяльності людини, а саме: науковій, виробничо-технічній, художній, політичній тощо.
Механізми творчості дотепер вивчено ще недостатньо. Однак зараз можна стверджувати, що творчість – це продукт біосоціальної еволюції людини, явище, що стосується передусім конкретного суб’єкта і пов’язане з особливістю психіки людини, закономірностями вищої нервової діяльності, розумової праці.
Найчастіше творчість визначають як мислення в його найвищій формі, що виходить за межі свідомого, а також діяльність, що створює дещо нове. Ця діяльність містить постановку або вибір завдання, пошук умов або способу його вирішення і, як результат, – створення нового.
Науково-технічна творчість має прикладні цілі і спрямована на задоволення практичних потреб людини. Під технічною творчістю розуміють пошук і вирішення проблем (завдань) у сфері техніки на основі використання досягнень науки.
Слід зауважити, що серед науковців панує думка, що основоположними механізмами творчості можуть бути інтуїція і логіка вирішення проблемних ситуацій, яка вимагає пошуку рішення в умовах невизначеності і дефіциту інформації.
Інтуїція – це чітке рішення, отримане в результаті тривалого накопичення знань у конкретній сфері.
Інтуїція складається з низки етапів. До них належать:
накопичення і несвідоме розподілення образів і абстракцій у системі пам’яті;
неусвідомлюване комбінування і переробка накопичених абстракцій, образів і правил для вирішення конкретного завдання;
чітке усвідомлення завдання;
несподіване для людини знаходження рішення, що задовольняє сформульоване завдання.
Інтуїції притаманний такий специфічний акт, як прозріння (усвідомлення чогось, що спливає з глибини підсвідомості). Прозріння забезпечує усвідомлення елементів у такому зв’язку і відношеннях, які гарантують вирішення завдання. Прозріння до дослідника приходить не випадково. У більшості випадків це явище трапляється щоразу, коли дослідник довго зосереджував увагу на конкретній проблемі (завданні), а рішення її визрівало у підсвідомості.
Творчі здібності можуть бути умовно поділені на три групи, пов’язані відповідно з: особистою мотивацією (інтереси та схильності); темпераментом (емоційністю) і, власне, розумовими здібностями. Характеристика останніх становить особливих інтерес.
Вміння побачити незвичайне у звичайному і, навпаки, невідоме у відомому називають здатністю до нового погляду у пошуках вирішення проблем. Це якість мислення, що особливо проявляється, мабуть, у вчених, винахідників, дослідників, художників.
Здатність до згортання інформації, інакше кажучи, до заміни низки понять одним узагальнюючим. Ця риса дуже важлива для тих, хто працює з великими масивами інформації (наприклад, для керівника, дослідника).
Близька до цієї здатності і цілісність сприйняття, коли людина сприймає дійсність цілком, а не подрібнює її на окремі частини. Вміння розпізнати подібні образи в цілому, незважаючи на їхні індивідуальні риси, – одна з найважливіших якостей творчої особистості.
Під гнучкістю мислення розуміють здатність легко й швидко переходити подумки від одних явищ до інших, далеких за змістом. Саме гнучкість мислення формує вміння своєчасно відмовитися від хибних трактувань та уявлень.
Боковим мисленням називають здатність до широкого розподілення уваги, мислення „навколо” проблем.
Не потребують, мабуть, докладної характеристики такі розумові здібності, як швидкість і яскравість мови, готовність пам’яті зафіксувати, а потім видати своєчасно потрібну інформацію, здатність до перенесення досвіду, оцінки, передбачення.
Одним з аспектів творчості є її мотиваційна структура. В основі побутового винахідництва та удосконалення навиків лежать біологічні потреби, а серед соціальних потреб поштовхом до творчості може стати потяг до матеріальної вигоди, досягнення відомості, набуття високого статусу в суспільстві. Ідеальні ж потреби становлять прагнення до пізнання в найширшому значенні і ведуть свій родовід від потреби в інформації, властивої всьому живому, як прагнення до нового, раніше невідомого.
Найбільш відомим для творчості видом мислення є уява. Ця здатність повинна постійно розвиватися, стимулюватися і тренуватися, оскільки саме їй належить провідна роль у створенні нового і розвитку суспільства. Розрізняють три типи уяви:
логічна уява виводить майбутнє із сучасного через логічні перетворення;
критична уява базується на пошуку недосконалостей і способів їх подолання;
творча уява народжує принципово нові ідеї, що спираються на елементи дійсності, але не мають поки що прообразів у реальності.
Протилежністю творчій уяві є психологічна інерція мислення, пов’язана з підсвідомим намаганням діяти у згоді з попереднім досвідом і знаннями, з використанням стандартних методів, впливом авторитетів, страхом перед невдачею, опором критиці, надто високою самокритичністю та іншими внутрішніми бар’єрами. Однак у творчої людини зазвичай таких бар’єрів менше, а з тими, що є, допомагають боротися специфічні якості особистості. Творці також, як правило, мають вищий інтелект (який можна визначити за тестами, що оцінюють загальний розумовий розвиток і рівень спеціальних знань), вміють зосередитись і довго утримувати увагу на одному питанні, готові до ризику в прийнятті рішення, сприйнятливі не тільки до нового, а й до смішного, парадоксального. Для творчої особистості характерні і потяг до самоствердження, захопленість роботою, прагнення у всьому дійти до суті. Але головна риса творця – сміливість розуму і духу.
Наукове пізнання згідно з сучасною методологією, відбувається у відповідності до алгоритму: парадигма – парадокс – нова парадигма.
Парадигма – система наукових поглядів, ідей, наукових досягнень в тій або іншій галузі науки, у відповідності з якими і відбувається розвиток науки.
Появу парадоксу в науці пов’язують з новими науковими фактами і новими науковими результатами, які змушують здійснювати перехід від однієї парадигми до іншої.
Парадокс – протиріччя, яке виникає в теорії при дотримуванні в ній прийнятої правильності суджень і міркувань.
Поява парадоксу обумовлює (викликає) кризи парадигми. Прикладом парадоксу у фізиці є визнання науковцями подвійної природи світла – корпускулярної і хвильової. Слід зауважити, що перехід від однієї до іншої парадигми носить характер революційного стрибка.
Одночасно зауважимо, що наявність парадигми дає науці „здоровий” консерватизм, а виявлення парадокса і народження нової парадигми носить творчий, революційний характер.
Процес пізнання нерідко розуміють як рух людської думки від незнання до знання. У відповідності з цим процес пізнання має двоконтурну структуру: емпіричні і теоретичні знання, які існують в тісній взаємодії та взаємозумовленості (рис 2.1).
|
Рис 2.1 — Двоконтурна структура процесу пізнання
При цьому діалектика процесу пізнання полягає в протиріччі між умовністю і малим обсягом наших знань про явища і процеси і безмежною складністю об’єктивної дійсності. Пізнання відбувається при наявності і взаємодії суб’єкта і об’єкта, результатом якого виступає нове знання про об’єктивну дійсність (явища, процеси).
Таким чином, наукове пізнання покликане розкривати сутність явищ, закони їх існування і розвитку та розробляти для практики можливості, шляхи і способи впливу на ці явища.