- •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
Контрольні питання та завдання для самостійної роботи
У чому полягає сутність методології?
Яку роль відіграє методологія у процесі пізнання?
Охарактеризуйте рівні наукового пізнання.
Які основні принципи покладено у філософську, загальнонаукову та конкретнонаукову методології?
В чому полягає теорія пізнання (гносеологія)?
Що таке аналіз і синтез?
Чим відрізняється індукція від дедукції?
Що таке уявлення та логічне мислення?
У чому полягає новизна в науці?
Які особливості інформаційного пошуку?
Наведіть структуру адрес в Інтернет.
Які особливості пошуку інформації у Інтернет?
Як діє Національна система науково-технічної інформації?
Які існують джерела науково-технічної інформації?
Наведіть класифікацію каталогів.
Що таке уніфікована десяткова класифікація документів інформації (УДК)?
Яка роль реферативних журналів (РЖ)?
Яка роль і функції бібліотек в Україні?
Що таке міжнародний класифікатор винаходів (МКВ) і міжнародний патентний класифікатор (МПК)?
Які особливості патентного та Інтернет-пошуку?
Як вибирається тема наукового дослідження?
Що таке науковий напрямок?
Дайте означення наукової проблеми?
В чому суть наукової задачі?
Що таке наукове питання?
Які особливості Державних стандартів щодо оформлення наукових робіт (ЄСКД)?
Які особливості оформлення студентських наукових робіт (бакалаврських, дипломних робіт та магістерських дисертацій)?
Назвіть та охарактеризуйте основні наукові школи університету і напрямки досліджень Вашої випускної кафедри.
Назвіть основні напрямки екологічних досліджень.
Розділ iіі Методи наукового дослідження
Відомо, що кожна наука, окрім загального й конкретних об’єктів, а також предмета дослідження, має свої методи пошуку і обґрунтування наукової істини. З іншого боку загальнометодологічні та філософські принципи наукового пізнання також впливають на вибір методів конкретнонаукового пізнання.
3.1. Поняття наукового методу та його основні риси
Основними засобами наукових досліджень виступають наукові методи, сукупність наукових понять тощо, які утворюють єдину систему. Вибір методів дослідження має дуже важливе значення, визначаючи значний майбутній успіх дослідження. Існує велика кількість наукових методів, які об’єднують у такі групи: теоретичні, експериментальні, загальнонаукові та методи окремих галузей наук. Методи наукової діяльності мають загальну онтологічну та гносеологічну основу, утворюючи деяку цілісність. Саме їхня єдність характеризує специфічність і цілісність пізнавальної діяльності в науці. Для здійснення ефективного дослідження у будь-якій галузі наукового пізнання використовують одночасно взаємопов’язаний набір різноманітних методів. Кожному самостійному науковому дослідженню притаманне своє різноманіття методів. При цьому під науковим методом розуміють загальноприйняте уявлення про метод як систему правил, норм, які застосовують у дослідженні для вирішення поставлених завдань та проблеми в цілому.
Метод – це спосіб дослідження явищ, планомірний підхід до їх вивчення, послідовність дій під час проведення наукового дослідження.
У відповідності з цим метод наукового дослідження являє собою спосіб досягнення конкретної мети. Мета і завдання наукових досліджень у більшості випадків обумовлені духовними і матеріальними потребами самої науки або окремого індивіда.
Серед методів наукових досліджень слід вирізняти науковий метод і метод науки. Вони виконують певні функції і насамперед – це отримання нової інформації про навколишню дійсність, опанування сутності явищ і процесів, розкриття закономірностей і законів розвитку систем, формування і функціонування об’єктів досліджень. Від вибору і застосування правильного методу наукового дослідження залежить істинність отриманого знання.
Одночасно кожен науковий метод повинен відповідати наступним вимогам:
детермінованості методу, тобто обумовленості закономірностями як об’єкта, так і пізнавальної діяльності;
заданості методу бути метою дослідження, тобто відповідності усіх компонентів методу меті дослідження;
результативності та надійності методу, тобто наявності результату із високим ступенем вірогідності;
ефективності як умові досягнення мети з мінімальними зусиллями та максимальним результатом;
економічності як можливості досягнення конкретних результатів;
доступності у розумінні та застосуванні.
На даному етапі розвитку науки використовується багато різноманітних методів, підходів і прийомів наукових досліджень. Нерідко вони логічно і структурно пов’язані між собою і утворюють систему. Виходячи із методології діалектичного матеріалізму, розрізняють філософські, загальнонаукові, конкретно-наукові та спеціальні методи. (рис. 3.1).
Існує багато видів класифікації методів досліджень, але умовно їх можна поділити на чотири великі групи: організаційні, емпіричні, методи обробки даних, інтерпретаційні.
Дослідження починається з аналізу літератури, формулювання наукового апарату, для чого необхідно застосовувати логічні операції, складання плану роботи, тобто з використання теоретичних методів.
Далі висунуті теоретичні положення необхідно підкріпити фактами, які добуваються з допомогою емпіричних методів, тобто їх застосовують тоді, коли виникає необхідність виявлення зв’язків та залежностей між явищами та процесами, що вивчаються.
Обробку даних проводять з використанням кількісних і якісних методів аналізу емпіричних результатів. Для вираження числових характеристик різних сторін явищ або зв’язків між ними використовують кількісні методи, до яких належать шкалування, факторний, кореляційний, регресійний аналізи та інші методи статистичної математичної обробки результатів. Методи якісної обробки емпіричних результатів застосовують у разі необхідності проведення класифікації, диференціації, категоризації на підставі заданих критеріїв.
Інтерпретаційні методи тісно пов’язані з організаційними, оскільки вони задають спосіб узагальнення і пояснення виявлених фактів та їх зв’язків.
В екології доцільно застосовувати системно-структурний метод дослідження як загальнонауковий, оскільки він включає в себе: розгляд будь-яких об’єктів з точки зору складних утворень, які мають певну структуру і є компонентами більш загальних систем; пізнання особливостей структури об’єкта; виявлення законів структурних відношень і зовнішніх зв’язків, формулювання цих законів не тільки в якісному, але й у кількісному вигляді, представлення їх у формі системи управління; знаходження системоутворюючих чинників, об’єктивних законів, які зумовлюють перехід від якостей елементів до якісно нових особливостей цілісної системи. Про системність процесів та явищ можна говорити лише за умови єдності їх внутрішніх та зовнішніх зв’язків. Система не є ізольованою, вона взаємодіє з іншими, і за певних умов вони утворюють нові, більш складні системи.
Системний аналіз має загальний, міждисциплінарний характер і може відноситись до утворення, розвитку, функціонування, синтезу будь-яких систем.
Наведена на рисунку 3.1 система методів дослідження використовується на різних рівнях дослідження – емпіричному (метод аналогій, статистичний метод) й теоретичному (метод абстрагування, аксіоматико-дедуктивний метод); при переході від одного масштабу досліджень до іншого (від картографічного до методу генералізації).
Мають місце випадки, коли методи послідовно використовуються в одному і тому ж дослідженні (метод польових досліджень і моделювання). В цьому випадку дослідник спочатку отримує відповідну наукову інформацію (експериментальні дані), а після цього створює моделі за допомогою математичної обробки даних. Нерідко одні методи є формою реалізації інших, наприклад, математичний метод (метод формалізації) або картографічний метод (одна із форм методу моделювання). Поряд з цим методи наукових досліджень умовно поділяються за рівнем методологічного аналізу, характером пізнання та способом організації досліджень.За рівнями методологічного аналізу методи наукових досліджень класифікують відповідно до наведеної схеми (рис. 3.1).
Математичний метод (метод формалізації) або картографічний метод (одна із форм методу моделювання). Поряд з цим методи наукових досліджень умовно поділяються за рівнем методологічного аналізу, характером пізнання та способом організації досліджень.За рівнями методологічного аналізу методи наукових досліджень класифікують відповідно до наведеної схеми (рис. 3.2).
Рисунок 3.1
(файл Рис 3.1)
|
Рис. 3.2 — Класифікація методів наукового дослідження за рівнем методологічного аналізу
Поряд з цим метод пізнання повинен відповідати об’єкту дослідження і рівню пізнання. Нерідко дослідники помилково обирають методи дослідження, які не відповідають об’єкту дослідження. А відтак кожен метод дослідження сам має бути теоретично обґрунтованим. Початківцям у наукових дослідженнях при виборі методу слід, в першу чергу, ознайомитися з тими методами, які були апробовані при дослідженні аналогічних об’єктів. Слід звернути також увагу і на відому практику в наукових дослідженнях, коли теоретичні положення однієї науки використовуються у ролі методу в іншій науковій дисципліні.
Методи дослідження повинні також відповідати конкретним завданням досліджень та відображати специфіку явищ і процесів, що вивчаються та досліджуються.
За характером пізнавальної діяльності та в залежності від способу організації досліджень запропонована класифікація методів, яка представлена наступними схемами (рис 3.3, 3.4).
|
Рис. 3.3 — Класифікація методів за характером пізнавальної діяльності
При цьому суть методів за способом організації дослідження полягає в наступному.
Комплексний метод дослідження розкриває структурно-функціональні зв’язки складного цілісного об’єкта, системи, процесу.
Метод кількісної обробки забезпечує отримання числових характеристик різних сторін об’єкта (системи) та зв'язок між ними.
Метод якісної обробки, емпіричних даних передбачає різні прийоми класифікації, диференціації, категоризації об’єктів на основі заданих критеріїв.
|
Рис. 3.4 — Класифікація методів за способом організації дослідження
Метод емпіричних досліджень – спосіб отримання наукових фактів під час спостережень, діагностування, експерименту.
Теоретичні методи дослідження виявляють зв’язки залежності між явищами, що вивчаються.
Прогностичні методи дослідження – це система правил, вимог, що направляють пізнавальну діяльність дослідника на встановлення об’єктивної істини.
Сутність методів експертних оцінок (комісії, мозкового штурму, евристичного прогнозування, узагальнення) полягає в тому, що на базі думок експертів визначають об’єктивні і обґрунтовані показники, нові ідеї, здійснюють їх аналіз і оцінку, використовуючи алгоритми обробки отриманої інформації, суттєві характеристики об’єктів, і на підставі аналізу і синтезу відкидають усе несуттєве.
Метод морфологічного аналізу забезпечує розподіл проблематики на складові, кожна з яких має декілька варіантів вирішень, а результат є сукупністю всіх можливих варіантів розв’язань.
Інформаційний метод дозволяє отримувати інформацію з монографічних видань, статей, різних наукових джерел відносно обраних для досліджень об’єктів.
Таким чином, у науковому дослідженні виділяють два рівні: 1) загальнонауковий (теоретичний), на якому досягається синтез знання (у формі наукової теорії) і 2) конкретно-науковий (емпіричний), на якому відбувається процес нагромадження фактів (рис. 3.5). Згідно з цими рівнями методи можна розділити на три групи:
методи теоретичного дослідження, мета яких полягає у поясненні відкритих явищ, встановленні закономірних зв’язків між явищами, формулюванні законів і закономірностей розвитку явищ і на цій основі передбаченні нових явищ;
методи емпіричного дослідження, метою яких є отримання і накопичення фактів;
методи, використовувані на емпіричному і теоретичному рівнях.
Рис. 3.5 — Класифікація наукових методів дослідження
