§ 6. Методи наукових досліджень
Поміркуйте
- Для чого проводять наукові дослідження?
- Чим дослід відрізняється від дослідження?
- Чи є навчальний проєкт науковим дослідженням?
Пригадайте
Методи наукових досліджень
Мета науки полягає в отриманні корисних наукових та практичних знань про навколишній світ, вивченні його об’єктів, процесів і явищ різноманітними методами.
Метод — це певна система правил, принципів і прийомів для досягнення мети дослідницької роботи або проєкту. Саме тому методи наукового дослідження охоплюють способи, за допомогою яких вивчають об’єкти, явища, природні та суспільні процеси.
Існує велика кількість методів наукових досліджень. На кожному етапі роботи вони можуть бути різними. Тому слід визначити, які методи дослідження найкраще підійдуть для виконання поставлених завдань.
На звороті карток із назвами методів дослідження ви можете прочитати про них докладніше.
Описовий метод
Описовий метод полягає в описі, аналізі об’єкта. Його вважають найстарішим, але й нині він є одним із головних методів наукових досліджень. Опис роблять на основі спостережень за об’єктами, явищами чи процесами.
Спостереження
Спостереження — це пряма реєстрація подій дослідником. Перед початком спостереження необхідно скласти його план. Для цього слід визначити, коли, де, скільки часу і за чим саме буде вестися спостереження. Результати спостережень можна фіксувати у вигляді фотографій, відеозаписів, рисунків, тексту або таблиці чи наговорювати на диктофон.
Робота з інформацією
Велику кількість інформації з теми дослідження (проєкту) можна знайти в книгах, журналах, газетах, картах, атласах, у мережі Інтернет тощо. Але слід ураховувати, що інформація може мати різний ступінь достовірності. Особливо це стосується мережі Інтернет. І обов’язково в тексті дослідницької роботи або описі проєкту зазначають джерела інформації та подають посилання на сторінки.
Аналіз тексту
Аналіз тексту — це процес отримання інформації через його розуміння й тлумачення (інтерпретацію). У тексті можна знайти слова з тим чи іншим значенням, помилки, невідповідність тексту ілюстраціям тощо. За допомогою онлайн-перекладачів можна порівняти текст іноземною мовою з його перекладом. Усе це впливає на наше сприйняття й розуміння тексту.
Експеримент
Слово «експеримент» із латинської мови перекладається, як «проба, дослід». Цей метод дослідження полягає в проведенні низки дослідів. Це дає змогу стежити за перебігом процесу та відтворювати його за певних умов.
Під час експерименту обов’язковою є фіксація результатів. А умови, хід експерименту й отримані результати докладно описують у дослідницькій роботі (проєкті). Для презентації результатів використовують не лише текст. Більш наочними є графіки, діаграми, схеми тощо.
Анкетування
Якщо потрібно отримати певну кількість письмових відповідей на запитання для подальшого їхнього аналізу, проводять анкетування. Анкети можуть бути роздруковані або у вигляді онлайн-форми. Під час підготовки до опитування слід чітко сформулювати запитання та визначити, хто буде на них відповідати. Використання онлайнового формату дозволяє швидко проаналізувати анкети та отримати результати. Їх можна представити, наприклад, у формі діаграм, що показують, скільки відсотків опитаних вибрали той чи той варіант відповіді.
Завдання 1
Методи географічних досліджень
Ще в давнину використовували експедиційний метод.
Група людей вирушала в експедицію з певною метою, для дослідження певних об’єктів чи явищ.
Географічна наука розвивалася на матеріалах, зібраних саме в експедиціях.
В Антарктиді працює Українська антарктична експедиція «Академік Вернадський». Потрапити до її складу можуть усі охочі. Для цього треба подати заявку на сайті Національного антарктичного наукового центру та пройти конкурсний відбір.
Спробуйте скласти таку заявку, де поясніть, якими дослідженнями ви хотіли б займатися під час експедиції.
Перегляньте відеоролик про одну з найвідоміших експедицій у світі та виконайте завдання.
Завдання 2
Людина, яка розуміє географічну карту, може отримати величезну кількість достовірної інформації. Картографічний метод досліджень використовує карти д ля опису, аналізу та пізнання природних і суспільних об’єктів та явищ. Картографічний метод дослідження є одним із найсучасніших наукових методів, оскільки дозволяє використовувати електронні та цифрові карти.
Сьогодні у мережі Інтернет розміщені старовинні карти, працювати з якими раніше не було можливості.
Аерокосмічний метод — це метод вивчення нашої планети за допомогою космічних апаратів. Він почав використовуватися лише з ХХ століття. За допомогою аерокосмічного методу можна створювати точні географічні карти, вести спостереження за зміною погоди та клімату, за водами Світового океану тощо. А в поєднанні з методом комп’ютерного моделювання можна передбачити зміни навколишнього середовища.
Методи фізичних досліджень
У фізиці основними методами досліджень є теоретичний та експериментальний. Утім проводити експеримент без теоретичного обґрунтування немає ніякого сенсу, а теоретичні дослідження без експериментального підтвердження не можуть уважатися завершеними.
«Спостереження, міркування та дослід — ось що складає так званий науковий метод». Ці слова належать Нобелівському лауреату з фізики, американському науковцеві Ричарду Фейнману
Експеримент є вихідною точкою фізичних досліджень.
Теоретичний метод у фізиці полягає в тому, що науковці та науковиці осмислюють результати спостережень або експериментів і на їхній основі висувають гіпотези, які передбачають нові, ще не відкриті явища або властивості тіл. Якщо гіпотеза підтверджується експериментально, то вона стає фізичною теорією.
Методи астрономічних досліджень
Основним інструментом астрономічних досліджень є телескоп. Із грецької мови «телескоп» перекладається, як «далеко бачу». У назві цього приладу закладено, що основним методом астрономічних досліджень є спостереження.
Астрономічні спостереження мають певні особливості. По-перше, спостерігають об’єкти, що перебувають дуже далеко від Землі. По-друге, часто стикаються з унікальними процесами, що більше не повторюються. По-третє, часто астрономічні явища відбуваються дуже повільно, й спостереження за ними треба проводити роками, десятиліттями або навіть століттями.
Останнім часом в астрономії використовують експериментальний метод. За допомогою космічних апаратів досліджують Місяць, Марс, Венеру, Меркурій, супутники Юпітера та Сатурна, деякі астероїди та комети.
Завдання 3
Методи хімічних досліджень
Як і в інших науках, що вивчають природу, у хімії є свої особливі методи досліджень.
Хімічний експеримент — вивчення явища, хімічної реакції або процесу за спеціально створених умов.
Аналіз у хімії — розкладання хімічної речовини на частини і встановлення її хімічної будови.
Синтез у хімії — сполучення частинок різних речовин у нову речовину з необхідною хімічною будовою.
Також у хімії використовують загальні методи досліджень, такі як спостереження, вимірювання тощо.
Завдання 4
Біологічні методи досліджень
Аби пізнати біорізноманіття нашої планети, біологічна спільнота застосовує різні методи.
Спостереження
Спостереження дозволяє досліджувати організми і процеси без втручання в них. Спостерігати можна за розпусканням квіток, поведінкою домашніх улюбленців тощо.
Моніторинг
Моніторинг передбачає тривалі спостереження за організмами й перебігом певних процесів.
Експеримент
Експеримент у біології передбачає зміну будови, функцій чи поведінку об’єктів дослідження, аби зрозуміти наслідки цих змін.
Статистичний метод
Статистичний метод — це математична обробка матеріалу, який було зібрано під час досліджень. Він дозволяє проаналізувати та встановити певні закономірності.
Завдання 5
Підсумуємо
Завдання 6
Завдання 7
Ключова ідея
Загальними методами наукових досліджень є такі: спостереження, анкетування, моделювання, тестування, вимірювання, експеримент, моделювання тощо. Природничі науки також використовують свої особливі методи досліджень.
Усі методи наукових досліджень можна умовно розділити на експериментальні та теоретичні.
Запитання для повторення й засвоєння
- Назвіть основні методи фізичних досліджень.
- Які основні особливості астрономічних досліджень?
- Чи є серед астрономічних досліджень експериментальні? Якщо є, то наведіть приклади.
- Використовуючи різноманітні методи досліджень, підготуйте доповідь і / або презентацію на тему за вибором:
Історичний розвиток способів класифікації організмів.
Перші дослідження природи людиною.
Перші винаходи людства.