На головну

Проблема, як об'єктивна необхідність нового знання.

  1.  I. Вивчення нового матеріалу.
  2.  III. Вивчення нового матеріалу
  3.  III. Вивчення нового матеріалу
  4.  III. Вивчення нового матеріалу
  5.  III. Пояснення нового матеріалу.
  6.  IV. Вивчення нового матеріалу - 20 хв.
  7.  IV. Вивчення нового матеріалу.

Людством накопичено величезну кількість інформації, яка є основою технічного прогресу. Однак часто буває, що відповіді на поставлене виробництвом питання або ряд питань може і не бути з об'єктивних причин. Вони криються у відсутності людських знань, необхідних для вирішення тих чи інших завдань. В цьому випадку виникає проблема.

Виникнення проблем і їх рішення природний процес поступального розвитку продуктивних сил. Він пов'язаний з необхідністю постійного здобуття нових знань, потрібних для вирішення конкретних питань матеріального виробництва.

Таким чином, проблема - це форма вираження необхідного розвитку наукового пізнання. Вона є відображенням об'єктивної суперечності між знанням і незнанням.

Проблеми виникають не самі по собі, а як наслідок практики, як результат нагальної потреби і обумовлюються певними умовами розвитку техніки і рівня знань.

Як приклад можна назвати проблему надійності машин. Так, у вітчизняній промисловості в сферу ремонту в кінці вісімдесятих років було відвернуто близько восьми мільйонів чоловік. При цьому чисельність ремонтників зростає темпами, що випереджають зростання основного виробничого персоналу (в 2,2 рази проти загального зростання чисельності робітників у 1,6 рази). На ремонт обладнання направлені величезні матеріальні ресурси. Нині, витрати коштів на технічне обслуговування і ремонт перевершують первісну вартість машин і апаратів в 8-10 разів. Можливим вирішенням цієї проблеми було б підвищення надійності обладнання або створення безремонтний машин (т. Е таких машин, які свій ресурс відпрацьовують без єдиної поломки), що можливо за рахунок впроваджень вже широко відомих конструктивних рішень: автоматичної компенсації зносу, резервування зносостійкості, застосування зносостійких матеріалів і т. п

Проблема надійності машин обумовлена ??проблемою високого ступеня зносу їх деталей внаслідок тертя в кінематичних парах механізмів. Відомо, що в машинобудуванні втрати через зношування деталей, що утворюється в результаті підвищеного тертя рівні майже 10% національного доходу. Тому в більшості промислово розвинених країн проблема підвищення зносостійкості деталей машин стала державним завданням. Основою для її вирішення може служити якісне підвищення рівня знань, зокрема в такій галузі науки, як трибология (від грецького слова "трибо" - тертя). У свою чергу вона спирається на фундаментальні досягнення механіки, фізики, хімії, матеріалознавства і багатьох інших дисциплін.

Таким чином, рішення поставленої життям завдання (саме так перекладається з грецької слово "проблема") вимагає, в кінцевому підсумку, нового способу мислення, заснованого на інтелектуальному підході і системному аналізі явищ.

Не виключено і таке становище, коли проблема об'єктивно існує, але про це невідомо вченим. Наприклад, до відкриття хвороботворних бактерій об'єктивно існувала проблема боротьби з інфекційними захворюваннями. Однак, вона не була відома і не могла бути відома медикам.

Альберт Енштейн казав: "Наука повинна починатися з фактів і закінчуватися ними, незалежно від того, які теоретичні структури будуються між початком і кінцем".

Будь-яке невідоме починається з відомого і в процесі дослідження невідоме переходить свою протилежність. В цьому суть процесу пізнання.

Вивчаючи ті чи інші об'єкти, в результаті взаємодії з ними ми, перш за все, збираємо інформацію, аналіз і синтез якої дає нам необхідне знання. Разом з тим в кожному питанні або проблемі існує завжди суперечливе ставлення двох видів знань - знання сутності і знання про незнання.

У знанні сутності, зазвичай, шукають відповідь на два питання:

- Що спільного у досліджуваного об'єкта з іншими, вже відомими досліднику об'єктами?

- Чим відрізняється досліджуваний об'єкт від інших, вже вивчених об'єктів?

Співвідношення цих двох частин знання суті досліджуваного об'єкта характеризує собою ступінь проблемності дослідження. Математично це поняття може бути представлено наступним співвідношенням:

К = х / (х + а) (1.1.)

де К - так званий, коефіцієнт проблемності;

х - невідоме про об'єкт;

а - відоме про об'єкт.

Якщо К = 0, то слід розуміти, що проблема відсутня, а рішення поставленого завдання може здійснюватися інженерними методами, т. Е в цьому випадку використовується знайдена раніше теорія.

Якщо Про <К <1 - це свідчить про існування проблеми.

Навряд чи можлива крайність, щоб К = 1, т. К. важко уявити собі об'єкт, про який нічого не було б відомо. (Це суперечить сказаному вище про те, що проблема починається з практики). Тому, вкрай важливо на першому етапі дослідження виділити і систематизувати все відоме і невідоме про досліджуваному об'єкті.

Проблеми в буквальному сенсі оточують нас. Одні з них лежать, як кажуть, на поверхні, а інші не видимі, їх треба шукати. Проблеми, як правило, не розділені зручним чином - на технічні, економічні, екологічні, соціальні. Б реальному житті все переплетено і представляє деяку "мішанину". У ній треба розібратися і зуміти виділити проблему відповідно до профілю своєї підготовки.

Постановка проблеми передбачає організацію дослідження, кінцевою метою якого стала б розробка нової закономірності, необхідної для побудови інженерних методик вирішення виробничих завдань. Здатність постановки проблеми є найяскравішою характеристикою творчого мислення.

Але наявність проблеми не є достатньою підставою для постановки наукових досліджень, т. К. не кожна проблема є істинною. Можна виділити наступні критерії для оцінки істинності проблеми:

- Неможливість подальшого розвитку практики без вирішення даної проблеми;
 - Неможливість отримання практикою результатів поставленої проблеми;
 - Отримання після вирішення проблеми результатів, що мають велику
 практичну значимість.
 Таким чином, головним і основним критерієм цінності проблеми є практика.

Практика визначає мету наукового дослідження, а вибір мети в значній мірі залежить від ставлення до проблеми.

На жаль, в реальному житті ставлення до проблеми неоднозначне. Її можуть визнати, погодитися з її існуванням і залишити проблему в спокої, що найчастіше робиться, або ліквідувати джерело виникнення проблеми. В іншому випадку проблему вирішують частково або докорінно.

Візьмемо, наприклад, проблему якості що випускаються легкою промисловістю виробів. Ця проблема і технічна, і економічна, і соціальна. Раніше від цієї проблеми відмахувалися (залишивши її в спокої), потім частковим вирішенням цієї проблеми обрали державну приймання. Але чи можна вирішити проблему "отлавливая" якість на виході? По суті це розбраковування, до того ж досить часто без використання об'єктивних методів контролю. У той же час добре відомо, що якість починається на етапі створення нового виробу, надійність якого гарантується при пошуку схемних і конструкторських рішень в період проектування, відпрацювання, виготовлення експериментальних зразків, доведення дослідної партії виробів і налагодження технології. І чим успішніше йде реалізації помилково обраної мети, тим більше буде матеріальну шкоду, завдану практиці.

Вивчення проблеми призводить до її розгортання, т. Е виникнення і формування додаткових питань. Їх рішення в підсумку дає відповідь на центральне питання проблеми.

У питаннях виявляються різні аспекти проблеми, які можна представляти як більш дрібні наукові завдання, які стосуються конкретної області наукового дослідження. При цьому вони можуть в деяких випадках розглядатися як окремі теми досліджень, а іноді і як самостійні проблеми.

Для прикладу розглянемо питання, що входять до проблему діагностування агрегатів легкої промисловості. Ця проблема з'явилася з більшої науково-технічної проблеми експлуатаційної надійності машин, про яку говорилося вище. Одним з аспектів цієї фундаментальної проблеми є підпроблеми технічного обслуговування обладнання, до складу якої входить питання про контроль технічного стану машин і агрегатів.

Чому питання про контроль технічного стану переріс в цілу проблему діагностування? Тому, що виникла суперечність між потребою швидкого, точного і, головне, що не потребує розбирання агрегату або його частин визначення технічного стану та обсягу необхідного відновного ремонту чи регулювання і наявністю методів і засобів контролю.

В умовах швидкого зростання парку устаткування підприємств легкої промисловості і різкого збільшення його ремонтосложності з'ясування причин несправності шляхом повної або часткової розбірки агрегату або його вузлів дорого, малопродуктивні, вимагає високої кваліфікації обслуговуючого персоналу, а, в окремих випадках, і не можливо.

Отже, потрібна розробка методів і засобів безрозбірного діагностики за непрямими симптомів, що народжує ряд питань. Так виявляється наше незнання, як цих симптомів, так і характерних особливостей роботи агрегатів і їх вузлів при погіршеному технічному стані. Виникає ряд аспектів проблеми діагностування і не тільки технічного, але організаційного та економічного характеру, наприклад, мінімізації операцій і приладового оснащення діагностування, місце діагностики в системі плановопредупредітельного ремонту обладнання та ін.

З наведеного прикладу видно, як одна проблема переростає в іншу і як ці проблеми "обростають" новими питаннями, як множаться аспекти основної проблеми, у чому в значній мірі і полягає її розгортання.

І, звичайно, щоб досліднику "не винаходити велосипед" і точно знати, що вже зроблено і на якому рівні, слід здійснити інформаційний пошук по темі дослідження.


3. Інформаційний пошук

Мета пошуку - всебічний аналіз інформації по темі дослідження, висвітлення стану питання, уточнення при необхідності теми, обгрунтування мети і завдань наукового дослідження.

Пошук включає два етапи: відшукання необхідної інформації і опрацювання джерел.

Пошук джерела інформації доцільно починати з монографій. (Монографія - це наукова праця, поглиблено розробляє одну тему або вузьке коло питань). Цим досягаються дві мети: по-перше, ознайомлення із сучасною точної зору на досліджувану проблему, підходом до неї і методикою досліджень і, по-друге, знайомство з основною літературою, т. К. в монографіях, як правило, є досить повний бібліографічний покажчик .

Подальша послідовність підбору літературних джерел може бути наступною:
 - Ознайомлення з літературою, вказаною в бібліографії;
 - Перегляд реферативних журналів з відповідного розділу науки і техніки та інформаційних видань (експрес-інформація, оглядова інформація, інформлісткі, збірники НДІ інформації т. П);
 - Вивчення спеціалізованих журналів ( "Известия вузів. Технологія легкої промисловості", "Кожевенно-взуттєва промисловість", "Швейна промисловість" і ін.).
 - Вивчення праць інститутів, тез доповідей конференцій, авторефератів дисертацій.

Вся знайдена інформація повинна бути занесена на картки або Б спеціальний зошит. При цьому важливо відразу правильно записувати бібліографічний опис джерела.

Етап опрацювання джерел інформації складається з двох під-етапів: ознайомлення та читання.

Ознайомлення здійснюється шляхом перегляду всього матеріалу і фіксації загального змісту роботи з акцентуванням уваги на розділах мають відношення до дослідження.

Читання - це більш детальне знайомство з тими розділами, в яких міститься цікавий матеріал з фіксацією загального змісту і вивчення тієї частини, яка має безпосереднє відношення до предмету дослідження.

Кілька слів то тому, як запам'ятати прочитаний текст.

Американський фахівець з менеджменту Гаррі Лорейн в своїй книзі "Як розвивати надсильну пам'ять" дає такі поради:

Спочатку прочитайте статтю, розділ книги, брошури і т. П, потім підберіть ключові слова для кожної ідеї і об'єднайте їх У зв'язку. Зв'язок утворюється, якщо свідомо створювати мета асоціацією прямо під час читання. Такі асоціації ґрунтуються на уявних образах і картинах, причому успіх багато в чому залежатиме від того, чи вдасться Вам зробити ці образи і картини кумедними. Наприклад, кілька ключових слів, які необхідно об'єднати в зв'язку: цвях, друкарська машинка, бітінок, мікрофон, ручка, телевізор, тарілка. Конструюємо наступні образи:

- Цвях і друкарська машинка. Ви пробиваєте друкарську машинку величезним цвяхом або все клавіші вашої машинки - цвяхи;
 - Друкарська машинка і черевиків - нехай ви наділи на ноги друкарські машинки або друкуєте не руками, а черевиками;
 - Черевики і мікрофон. Ви естрадний співак і тягаєте по сцені за собою рваний черевик замість мікрофона;
 - Мікрофон і ручка. Ви пишете мікрофоном;
 - Ручка і телевізор. Ручки виконують танець на величезному екрані телевізора або ж вам підносять гігантську ручку, в яку вмонтований телевізор;
 - Телевізор і тарілка. Ви дивіться телепрограму на екрані у формі тарілки або ж вам подають їжу на плоскому телевізорі.

Якщо Вам вдалося досить ясно побачити ці картини думкою, Вам не важко буде запам'ятати весь перелік ключових слів, а по ним і помічені ідеї.

Опрацьовуючи науково-технічну інформацію, зазвичай роблять виписки, анотації та конспекти.

Виписка - короткий (або повне) зміст розділів, глав, сторінок джерела інформації. Вони можуть замінити конспектування тексту і дозволяють в малому обсязі нагромадити велику інформацію.

Анотація - це коротка характеристика друкованого видання (або його частин) з точки зору змісту, призначення, форми та інших особливостей. За допомогою анотації можна швидко відновити в пам'яті текст.

Конспект - це докладний виклад змісту інформації. Головне при складанні конспекту - виділити раціональне зерно стосовно розроблюваної теми. При цьому доцільно текст конспекту складати своїми словами, що сприяє стислості викладу, вимагає осмислення, аналізу прочитаного, дозволяє виділити головне в представленої інформації.

Отриманий таким чином матеріал критично аналізується. Може бути прийнятий наступний план аналізу:

- Визначення досягнутого рівня знань в досліджуваному напрямку;
 - З'ясування оригінальних ідей і цікавих думок в цій області;
 - Виявлення недоліків попередніх досліджень;
 - Установка можливих шляхів подальших досліджень.

На підставі результатів опрацювання інформації роблять висновки, в яких підводять підсумок критичного аналізу. У висновках повинні бути висвітлені наступні питання: актуальність і новизна теми; останні досягнення в області теоретичних і експериментальних досліджень по темі; найважливіші та найбільш актуальні теоретичні і експериментальні завдання, а також виробничі рекомендації, що підлягають розробці в даний момент; технічна доцільність і економічна ефективність цих розробок.

На основі зазначених висновків уточнюють або формують мета і конкретні завдання наукового дослідження.

При проведенні інформаційного пошуку та потім при складанні звіту по НДР складається перелік літературних, патентних та інших джерел, який поміщають в розділ Звіту під назвою "Перелік використаних джерел". дивіться приклади оформлення бібліографічних записів , Які розміщені в цей Перелік

Наступний етап наукового дослідження після вивчення та аналізу літературних до інших джерел - розробка робочої гіпотези.

 4. Гіпотеза, як передбачувана залежність явища від діючих факторів і його фізичної суті.В перекладі з грецького слово "гіпотеза" означає підставу, припущення. У сучасному розумінні гіпотеза - це науково-обгрунтоване припущення або про факт, що знаходиться за межами безпосереднього спостереження, або про закономірний зв'язок, закономірний порядку явленій.Прімером гіпотези про факт можуть служити гіпотези про походження Тунгуського метеорита. Так, факт грандіозного вибуху, що стався в 1908 році в басейні річки Подкаменная Тунгуського в Східному Сибіру і спустошив тайгу на площі близько 200 км2 пояснюють по-різному. Висувалися гіпотези, що Тунгуський метеорит являє собою: ядро ??невеличкий комети, вибухнуло при вторгненні в щільні шари атмосфери; "Чорну діру" - космічний об'єкт, що сконцентрував у малому обсязі жахливо великі гравітаційні сили і, як би, "який проштрикнув" нашу планету; зазнав аварії зореліт прибульців або літаюча тарілка і ін. Розгадка цього факту триває, тому висунуті гіпотези можна назвати робочими, т. К. в них виражено передбачуване пояснення закономірності явища на певному етапі ісследованія.Прімером гіпотез про закономірний порядку можуть бути гіпотези про мікро- і макросвіті. Висунута на початку XX століття наукова гіпотеза про нескінченність матерії, знайшла підтвердження у відкритті елементарних і субелементарних частинок, що дозволило судити про єдність в будову матерії, т. К. в основі цієї єдності лежить матеріальність всіх елементарних частіц.Отлічіе гіпотези від безлічі можливих пояснень явища полягає в тому, що гіпотеза є найбільш імовірним з них. Разом з тим можна навести безліч прикладів, коли сама гіпотеза здається неймовірною. Таку несподівану, парадоксальну гіпотезу висуває сьогодні радянський фізик-теоретик академік Мойсей Марков. Він вважає, що вся наша Всесвіт з недосяжними галактиками, з мільярдами зірок і планет, з її холодом незбагненною для людини нескінченності - все це, можливо, лише крихітна частка макросвіту розмірами менше атома водорода.Необходімость виникнення гіпотези обумовлена, як писав Ф. Енгельс, самим прогресом науки - відкриттям нових даних, які виключають колишні пояснення раніше відомих фактів, що відносяться до того ж самого кола явленій.Как було сказано, не всі пояснення є гіпотезами. Випадкові і не найімовірніші з пояснень називаються здогадками. Здогадки не мають ніяких переваг перед будь-якими іншими поясненнями. Вони настільки ті вірогідні, т. К. нічим не підтверджуються. Разом з тим, якщо пояснення фактів, явищ або закономірностей зовсім необгрунтовані і неймовірні, то це домисли.С здогадками можна миритися за тієї умови, що вони не можуть бути основою для логічних припущень у вивченні явищ, а повинні вказувати лише на шляху нових, більш достовірних пошуків. Разом з тим, домисли абсолютно неприпустимі в науковому процесі як відволікають увагу від вирішення поставленого завдання і ведуть дослідження в сторону, на неправильні шляхи, в помилковому направленіі.Гіпотези вкрай необхідні в науковому дослідженні, т. К. без гіпотез неможливо передбачити події або створювати нові теорії. Будь-яка гіпотеза повинна спиратися на суму реальних і логічних доказів, включати в себе критику всіх можливих припущень і перелік фактів, які вона пояснює. Чим більше гіпотеза підтверджується фактами логічних побудов, тим вона більш вірогідним. Підтвердженням цього може бути наступний прімер.В початку нашого століття вчені вважали, що родовища нафти на земній кулі утворилися там, де сотні мільйонів років на зад відбувалися грандіозні геологічні катастрофи і раптово гинуло все живе. Підтвердження цієї гіпотези бачили в великому подібність хімічного складу живих організмів і викопної нафти. Однак пошуків нових нафтових родовищ ця гіпотеза допомогти не могла - ніхто не міг вгадати, де саме такі катастрофи случалісь.Другую гіпотезу запропонував тоді вчений-геолог И.М.Губкін. Поклади нафти, на його переконання, утворилися там, де безперервно, не один мільйон років поспіль ', тривав процес загибелі найпростіших рослинних і тваринних організмів. Ймовірно, цей процес триватиме і а наш час. Відбувається це в густонасищенних рослинними і тваринними організмами областях морів і океанів. Опускаючись на дно і занурюючись в мул, їх останки розкладаються без доступу кисню і під впливом особливих бактерій поступово перетворюються в нафту. Шукати нові родовища нафти слід там, де проходили берегові лінії древніх морів і океанов.Гіпотеза вченого підтвердилася. З її допомогою були знайдені нафтові поклади спочатку між Уральськими горами і Волгою, а потім і в Сибіру. А дослідження даних відкладень Каспійського моря за допомогою сучасного радіовуглецевого методу показали, що речовини, з яких може утворитися нафта, накопичуються і а наші дні.Гіпотеза є результат боротьби двох суперечливих начал, двох протилежних особливостей людського мислення: інерції і інтуіціі.Інерція мислення прагне зберегти існуючі уявлення про навколишній світ, існуючі теорії, пристосувати їх для вирішення виникаючих нових завдань. Вона є запорукою руйнування наукових спекуляцій, бар'єром проти проникнення помилкових уявлень в світогляд і забезпечення сумлінності досліджень. Але інерційність мислення не може стати основою для необ'єктивності в оцінці нового.Інтуіція - відчуття нового в явищі без достатніх для того строгих логічних побудов і підстав, достатньої кількості спостережень і фактов.Прімером відкриттів, побудованих на інтуїції служать умовиводи отримані дві тисячі п'ятсот років тому Пифагором і його учнями. Піфагор вірив: щоб пізнати суть, міру і зв'язок явища треба пробудити в собі інтуїцію - чарівне і незрозуміле властивість, яке допомагає людині проникнути в думках поглядом в загадковий механізм, керуючий Всесвіту. У той час, коли всі вважали Землю плоскою, і це думка здавалося непорушним спочиваючим на особистому досвіді кожного, піфагорійців, виходячи з думки, що все в природі має бути абсолютно, додали Землі Б своїй уяві найбільш досконалу геометричну форму - кулясту. Нe маючи надійними досвідченими даними, не спираючись ні на які досягнення теорії - це були дитячі часи людства, - вони намагалися лише силою інтуїції побудувати те, що сьогодні можна назвати математичною моделлю Вселенной.В той же час беззастережне довір'я своєї логічної інтуїції може пошкодити досягненню істини . Простий приклад міркування: "Якби Земля оберталася, річки, що течуть по меридіану, підмивали б один зі своїх берегів, не ці ріки не підмивають свої берега, значить, вона не обертається". Така схема інтуїтивних міркувань приводить до абсурду.В процесі дослідження не виключена поява неймовірних гіпотез, що не можна вважати неприпустимим або шкідливим явищам. В кінцевому рахунку, вони є показником творчого процесу, значною мірою проблемності вирішуваних завдань і покажчиком шляхів, за якими в подальшому не слід ідті.К. А. Тімірязєв ??говорив: "Невірна (помилкова) гіпотеза корисна, т. К. звужує коло можливих рішень задачі." Гіпотеза за своїм змістом повинна відповідати ряду вимог: - вона не повинна суперечити загальновизнаним поняттям; - В гіпотезі повинні бути враховані раніше існуючі закономірності, але вона не повинна їх дотримуватися, т. К. в іншому випадку гіпотеза буде безпідставна і не дасть нічого нового; - Гіпотеза должа пояснювати всі факти, для яких вона побудована; - Вона повинна бути принципово перевіряється на практиці, в досвіді або експерименті; - З кількох конкуруючих рівноцінних гіпотез слід вибирати більш просту; - Формулювання гіпотези повинна бути несуперечлива по своїй суті.Четко і досить повно розроблена гіпотеза істотно полегшує подальшу роботу, т. К. дозволяє закласти в методики теоретичних і експериментальних досліджень цілком конкретні параметри, що характеризують досліджуване явище чи об'єкт, які слід виміряти. Крім того, правильно здійснена аналітична розробка гіпотези, т. Е її математичний вираз, допоможе більш повно і правильно намітити основні риси і деталі подальшого експерименту. Однак появи гіпотези завжди передує вироблення ідей рішення науково-технічної задачі.


© um.co.ua - учбові матеріали та реферати