Гипотеза исследования. Методы исследования

Дистанционный образовательный проект для учащихся 7-х-11-х  классов «Лестница успехов». 2007 год

_____________________________________________________________________________

Гипотеза исследования. Методы исследования

Не бойся необычных  идей и "сумасшедших" ответов! 
Будь смелее и раскованнее в своих мыслях и фантазиях! 
Помни, ты талантлив и способен на гениальные открытия!

Установив необходимость проблемной ситуации для организации исследования и определения его (исследования) темы попробуем определиться с методами и приемами ее разрешения.

Нельзя разрешить проблему, не наметив  пути ее разрешения. Мы можем найти  пути решения проблемы, только, если допустим факт возможности или невозможности. То есть, для разрешения проблемы необходимо что-то предположить или допустить. Согласно, энциклопедическим данным, любым предположением или догадкой может выступать гипотеза. Следовательно, для  того чтобы найти пути решения проблемной задачи, необходимо выдвинуть гипотезу.

Сначала попробуем разобраться, что  такое гипотеза, какие гипотезы бывают, и какими характеристиками она должна обладать.

Гипотеза одновременно может быть научно-обоснованным предположением,  совокупностью воздействий и системой мер по реализации задач исследования.

Приёмы построения гипотез различаются по форме, уровню, характеру, механизму формирования, логической структуре и функциональному назначению.

 

	Форма	«если…,  то…» «если…, то…, так как...»
	Уровень	Эмпирическое исследование Теоретическое исследование
	Характер	Модификационная Революционизирующая
	Механизм формирования	Простые: индуктивные или дедуктивные Комплексные: индуктивно-дедуктивные
	Логическая структура	Линейная (1 предположение) Разветвлённая (возможные следствия)
	Функциональное назначение	Объяснительная Предсказательная Смешанная

 

Форма гипотезы заключается в применении при формулировании и написании текста гипотезы своеобразной формулы: "если ..., то ..., так как...". При этом выражение   "так как", направленное на раскрытие   сущности явления, построения     причинно — следственных  связей, применяется,   как   правило,   для   гипотез, соответствующих     теоретическому     уровню исследования.

Уровень гипотезы   заключается в ее соответствии уровню проводимого исследования:  эмпирического или теоретического.

Поскольку эмпирическое исследование  основывается на результатах опыта, то и гипотеза формулируется о предположении изменения (либо не изменения) конкретного явления или факта, т.е. эмпирическое исследование и его гипотеза выступают в функции  установления новых фактов для последующего развития теории.

Для теоретического уровня исследований гипотеза  формулируется с целью проверки теоретического знания, например, следствия из теории. Специфика гипотезы данного уровня заключается в том, что она является, как и теоретическое   исследование,   обобщающей   и применимой для целой группы изучаемых объектов или явлений, направленной на раскрытие их сущности, установлением причин взаимосвязей между параметрами,  подлежащими экспериментальному исследованию.

По своему функциональному предназначению гипотезы могут делиться на виды.

Виды гипотезы	Функциональная нагрузка
объяснительные гипотезы	для объяснения фактов или явлений
предсказательные гипотезы	для предсказания законов, закономерностей, свойств и особенностей объектов и явлений
объяснительно-предсказательные	сочетают в себе оба предназначения

По содержанию гипотезы делятся на:

• гипотезы информационного характера
• гипотезы инструментального характера.

Гипотезы   информационного  характера формулируются обычно на начальном этапе исследования (либо характерны для начинающих исследователей) и несут в себе зависимость от одной переменной. Другими словами, экспериментатор, начинающий исследование, строит предположение о том, как и каким образом можно достичь поставленной цели исследования. (Если сделать так..., то получится эффект ...)

Переходя   к   формулировке   многофакторного содержания гипотезы, исследователь переводит ее содержание в инструментальный характер, который уже предполагает построение системы    мер,  управляющих  воздействий,  обеспечивающих достижение цели исследования.

По механизму формирования гипотезы можно разделить на простые (индуктивные и дедуктивные)   и   комплексные   (индуктивно-дедуктивные)[2]. 

Механизм построения гипотезы
Простая гипотеза	Основа построения	Результат	Логическая цепочка
Индуктивная	Наблюдение факта или явления	Предсказание обобщения	От частного к общему
Дедуктивная	Анализ теоретического материала	Предсказание возможностей (следствий) из общей закономерности	От общего к частному

 

Кратко рассмотрим механизм построения индуктивной гипотезы. Он заключается  в построении на основе наблюдаемого опыта или данных фактов предсказательного обобщающего заключения, относящегося  к  группе  явлений, подобных изучаемому. Ход мыслей экспериментатора — от частного   к   общему   включает   принятые исследователем допущения, разработанные на их основе предположения, индуцированную из них гипотезу.

Дедуктивная гипотеза строится из общего теоретического положения путем разработки ряда предположений, вытекающих из него.   Из   выдвинутых   предположений дедуцируются выводы—допущения. Ход мыслей экспериментатора — от абстрактного (общего) к конкретному.   

Индуктивно—дедуктивная гипотеза включает в себя элементы    двух предыдущих типов гипотез, содержит   последовательность процедур синтеза теоретических фрагментов — допущений  в новое теоретическое знание, на основе анализа которого дедуцируется предсказание  неизвестных ранее сторон и свойств изучаемого объекта.

По своему характеру гипотеза может  быть  революционизирующей (выдвижение принципиально нового положения) или  модификацией известных законов, исходя из предположения о том,   что  некоторые законы существуют в областях, где действие их еще не выявлено.

По логической структуре гипотезы могут носить линейный характер, когда  выдвигается и проверяется     одно     предположение,     или разветвленный,  когда необходима проверка нескольких предположений.  

 

Главная характеристика гипотезы исследования

При формулировании гипотезы необходимо учитывать такую важную ее характеристику как проверяемость, которая предполагает наличие адекватных способов или приемов проверки данной гипотезы.

Как сформулировать гипотезу?

Существует множество методов  построения гипотез (по сути -  поиска новых идей). Назовём лишь некоторые  из них. Это:

Мозговая атака - коллективный метод поиска новых идей и решений.

Аналогия символическая - аналогия, с помощью которой проблема описывается несколькими словами обобщенно.

Метод ассоциации основан на способности человека так, преобразовывать полученные ранее знания, чтобы их можно было использовать для новых условий.

Метод инверсии, предусматривающий рассмотрение задачи с противоположных позиций по отношению к принятым.

Попробуем разобрать проблемную ситуацию более конкретно. Попытаемся подойти к осмыслению объекта или явления, вызвавшего интерес с различных сторон, на элементарном примере.

Проблемная ситуация. Мне нравится не очень сладкое варенье, и я пробовала добавлять при варке меньше сахара, чем по рецепту, но такое варенье хранится очень недолго. Как приготовить не слишком сладкое варенье, которое будет долго храниться и не испортится?

Сформулируем некоторые возможные  гипотезы. Попытаемся выдвинуть гипотезу, для чего воспользуемся несколькими приемами формулировки (построения) гипотезы из вышеуказанных.

Гипотеза №1. Если варить варенье  дольше, то оно будет хорошо храниться.

Гипотеза №2. Если сваренное по измененному рецепту варенье  поместить в холодильник, то оно будет храниться значительно дольше.

Гипотеза  №3. Попробую, найти другой рецепт варенья, для которого требуется  меньше сахара.

Гипотеза № 4. Если изменить технологию обработки банки для хранения варенья, то варенье храниться дольше.

Гипотеза №5. Если я сварю варенье из других ягод (несладких) и добавлю необходимое по рецепту количество сахара, то варенье дольше сохранится.

Гипотеза № 6. Возможно, что я  так и не смогу приготовить  варенье по вкусу.

Итак, перед нами стоит проблема, и мы предположили варианты ее разрешения. Как можно убедительно доказать правильность или ошибочность своих размышлений? Как проверить свои догадки (гипотезы)?

Способы проверки гипотезы.

1. на основе логики и анализа имеющихся знаний, полученной информации,
2. на основе наблюдений, опытов, экспериментов,

Следующий этап работы - наметить пути проверки своих предположений, выбрать  методы исследования и разработать программу эксперимента.

Итак, приступить к разрешению проблемной ситуации можно, выдвинув гипотезу основываясь на имеющихся знаниях, опыте, пофантазировав, и применяя при этом, методы поиска новых идей, и определившись со способами проверки гипотезы.

 

Методы исследования

Знания, не рожденные  опытом,

матерью всякой достоверности,

бесплодны и полны  ошибок.

Леонардо да Винчи

Метод — это совокупность способов и приемов развития научного знания.   Методы исследования должны быть определены уже на этапе формирования гипотезы. Цель науки и заключается в том, чтобы при помощи доступных, точных, современных и надежных методов объяснить явления, их сущность, важность, причинные связи и т. п. Следовательно, метод — это инструмент, способствующий прогрессу в научном познании. Сформированность научных методов является показателем уровня развития той или иной научной дисциплины. При этом метод должен быть определен и заложен в гипотезу на уровне ee формирования.

Классификация методов  исследования

 

Методы или комбинация используемых методов должны быть отобраны так, чтобы  проверить возможность применения гипотезы, теории, модели для конкретной ситуации.

Выбранные методы исследования должны обеспечить:

• достоверность - достаточность для объективной характеристики явления или объекта;
• валидность - адекватность выбранного признака показателя  тому, что именно хочет оценить экспериментатор

В свою очередь, исследователь должен:

• полностью владеть информацией о переменных и исследуемых факторах, их возможной группировке;
• выбрать метод исследования и владеть им;
• изучить все возможные ошибки, возникающие вследствие объективных и субъективных причин.

Таким образом, важной проблемой выбора методов исследования является обоснованность выбора, что обеспечивает корректность самого метода. Методы должны соответствовать  цели исследования, а выводы, сделанные  в работе, соответствовать выбранным методам.  Об этом не стоит забывать в самом начале планирования исследования.  Следующий момент, обеспечивающий корректность метода – это его доступность возрастной группе юных исследователей. Под доступностью в данном случае, мы подразумеваем и наличие необходимого оборудования или источников информации, и сформированность у исследователей умений этим оборудованием пользоваться, а также понять текст из источника информации. 

Далее, выбранные методы должны обеспечивать достаточность получения информации и обеспечить её (информации) достоверность.  При использовании метода должны выполняться ВСЕ требования методики. Элементарный пример: школьники проводят изучение качества очистки питьевой воды с целью выявления соответствия её требованиям СанПиН. При этом выбраны методы качественного и количественного анализа водопроводной  воды.  На первый взгляд всё правильно. Однако местом отбора проб служат домашние краны, а  состояние водопроводных сетей в домах, где живут ребята, значительно отличается друг от друга. И по факту, школьники проводят исследование состояния водопровода в каждом конкретном доме.

Иногда корректность выбранных  методов исследования  плавно переходит  в гуманность. Одно дело исследовать  отрицательное влияние, предположим, некоторой вредной среды на некоторые живые организмы и хладнокровно констатировать факт гибели данных живых организмов, и совсем другое дело создавать условия, ведущие к гибели организмов самому. Это неизбежно при проведении научных исследований, наука требует не меньших жертв, чем красота. Практически любое коллекционирование, к примеру, связано с гибелью живых организмов. Но встречаются работы, в которых данные методы не обоснованы поставленными задачами и  их результаты запрограммированы элементарной логикой и вряд ли нуждаются в подобного рода подтверждениях.