Теоретические исследования. Элементы теории и методологии научного творчества.

Целью теоретического исследования является изучение сущности объекта исследования. В результате обосновывается физическая модель, разрабатывается математическая модель, и анализируются полученные таким образом результаты. Теоретические исследования заканчиваются формированием теории не обязательно связанной с построением её математического аппарата, т.е. это могут быть как качественные правила, так и математические уравнения.

В задачи теоретического исследования входит:

1) обобщение результатов исследования, нахождение общих закономерностей путём обработки и интерпретации результатов как теоретических, так и экспериментальных исследований;

2) расширение результатов исследования на ряд подобных объектов без повторения всего объема исследования;

3) изучение объектов, недоступных для непосредственного исследования;

4) повышение надежности экспериментального исследования объекта (обоснование параметров и условий наблюдения, выбор оборудования, обоснование используемых методов и методик и т.д.).

Процесс проведения теоретического исследования состоит из нескольких стадий:

1) оперативная;

2) синтетическая (стадия выдвижения гипотез);

3) стадия установки задачи;

4) аналитическая.

Для решения теоретических задач применяют несколько методов:

1. Математические методы. Математическая формулировка задачи представляется в виде чисел, геометрических образов, функций, систем уравнений и т.д. Математическая модель представляется собой систему математических соотношений, формул, функций, уравнений, систем уравнений, описывающих те или иные стороны изучаемого объекта, явления или процесса. Выбранная или разработанная математическая модель обязательно подвергается контролю:

а) контроль размерности;

б) контроль порядков;

в) контроль характера зависимостей;

г) контроль экстремальных ситуаций;

д) контроль граничных условий;

е) контроль математической замкнутости (однозначности решения);

ж) контроль физического смысла;

з) контроль устойчивости модели.

2. Аналитические методы (второй этап решения практических задач математическими методами, т.е. это выбор метода исследования математической модели). Анализируется внешнее правдоподобие, т.е. проводится проверка адекватности математической модели реальному объекту исследования и анализируется внутреннее правдоподобие, т.е. проводится проверка степени точности решения полученных уравнений, которые приняты за математическую модель.

3. Вероятностно - статистические методы. Во многих случаях необходимо исследования не только детерминированные, но и случайные, вероятностные процессы, когда каждому аргументу соответствует множество значений функции. Не смотря на случайный характер связи рассеивание всегда имеет вполне определенные закономерности, поэтому используя статистические законы можно представить исход не одного какого-нибудь события, а средний результат случайного события и тем точнее, чем больше число анализируемых явлений.

Подход к решению теоретических задач – это творчество с использованием известных методов и правил. Теоретические исследования позволяют глубоко проникнуть в сущность изучаемых явлений и создать постоянно развивающуюся научную картину мира. Однако с ростом объективных знаний одновременно увеличивается и область новых вопросов, подлежащих решению.

Одной из проблем творчества является его мотивационная структура. Мотивация (побуждение) связана с потребностями, которые делятся на три группы:

1) биологическая (принцип экономии сил, лень, совершенствование навыков, житейская изобретательность и т.д.);

2) социальная (материально вознаграждение, слава, почет, уважение в обществе, повышение социального статуса);

3) идеальные (потребность познания в самом широком смысле слова).

Наиболее важным для творчества видом мышления является воображение и фантазия, а противоположностью творческого воображения является психологическая инерция мышления, связанная со стремлением действовать в соответствии с прошлым опытом и знаниями, с использованием стандартных методов и подходов. Поэтому большой интерес представляют методы психологической активации коллективной творческой деятельности.

Черты, которыми обладают ученые, имеющие высокие результаты научной деятельности:

1) умение сосредотачиваться, четко и логично формулировать свои мысли, задачи, предположения, выводы;

2) высокая интенсивность генерирования идей и тщательное их фильтрование;

3) ассоциация идей, т.е. способность сопоставлять в нужный момент огромное количество фактов, которые скопились в памяти;

4) дар наблюдательности, т.е. способность обращать внимания на факты, появляющиеся внезапно;

5) умение критически оценивать результаты исследований, в том числе и своих;

6) широкий научный кругозор, обстоятельное знакомство с научными результатами в смежны областях знания, интерес к гуманитарной культуре.

 

Лекция 7.