ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
TÀI LIỆU
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
(KHOA HỌC TỰ NHIÊN)
Thái Nguyên - Năm 2024
1
Chương 1
KHÁI NIỆM VỀ KHOA HỌC
VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
1.1. KHÁI NIỆM VỀ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
1.1.1. Khái niệm khoa học
Khoa học (KH) được hiểu là hệ thống tri thức về tự nhiên, xã hội và tư duy được
tích luỹ trong quá trình nhận thức trên cơ sở thực tiễn, được thể hiện bằng những khái
niệm, phán đoán, học thuyết.
Tùy theo mục đích nghiên cứu và cách tiếp cận, khái niệm khoa học có thể được
được hiểu như sau:
+ Tiếp cận nội dung: KH là hệ thống tri thức về thế giới khách quan (TGKQ)
+ Tiếp cận nhận thức: KH là 1 quá trình nhận thức (tìm tòi, phát hiện những quy
luật của TGKQ).
+ Tiếp cận hoạt động: KH là 1 dạng hoạt động đặc thù của con người nhằm nhận
thức về TGKQ (hoạt động KH)
+ Tiếp cận triết học: KH là là một hình thái ý thức xã hội phản ánh hiện thực khách
quan, tạo ra hệ thống chân lý về thế giới. Hệ thống chân lý này được diễn đạt bằng các
khái niệm, phạm trù trừu tượng, nguyên lý khái quát, giả thuyết, học thuyết… Mục đích
của khoa học là giải thích thế giới và cải tạo thế giới.
Tiếp cận theo nghĩa thông thường: KH là sự sắp xếp hợp lý, lôgic theo trật tự (nếp
sống KH)
Tuy nhiên, những luận điểm, các nguyên lý của KH là hệ thống chân lý khách
quan, chúng đều có thể chứng minh được bằng các phương pháp khác nhau. Chân lý
khoa học chỉ có một, nó được thực tiễn trực tiếp hoặc gián tiếp kiểm nghiệm, xác minh
và khẳng định.
Tri thức thông thường hay tri thức kinh nghiệm: Trong cuộc sống đời thường,
con người cảm nhận về bản thân, về xã hội và thế giới xung quanh, từ đó có kinh nghiệm
sống, có hiểu biết về mọi mặt.
Tri thức thông thường chưa chỉ ra được bản chất bên trong, chưa phát hiện được
quy luật của sự vật, hiện tượng… Tri thức thông thường chính là tri thức dân gian.
2
Tri thức khoa học: là kết quả của quá trình nhận thức có mục đích, có kế hoạch,
có phương pháp và phương tiện đặc biệt, do đội ngũ các nhà khoa học thực hiện.
- Tri thức khoa học là hệ thống tri thức khái quát về các sự vật, hiện tượng của thế
giới và về các quy luật vận động của chúng.
Tri thức khoa học có thể xuất phát từ tri thức thông thường, theo gợi ý của những
hiểu biết thông thường để tiến hành những nghiên cứu một cách sâu sắc.
- Khoa học là hệ thống tri thức về tự nhiên, về xã hội và tư duy về những quy
luật phát triển khách quan của tự nhiên, xã hội và tư duy, hệ thống tri thức này
được hình thành trong lịch sử và không ngừng phát triển trên cơ sở thực tiễn xã
hội.
- Đối tượng của khoa học: là những hình thức tồn tại khác nhau của vật chất đang
vận động và cả những hình thức phản ánh chúng vào ý thức của con người.
- Nội dung của khoa học bao gồm:
+ Những tài liệu về thế giới do quan sát, điều tra, thí nghiệm mà có;
+ Những nguyên lý được rút ra dựa trên những sự kiện đã được thực nghiệm chứng
minh;
+ Những quy luật, học thuyết được khái quát bằng tư duy lý luận;
+ Những phương pháp nhận thức sáng tạo khoa học;
+ Những quy trình vận dụng lý thuyết khoa học vào sản xuất và đời sống xã hội.
- Chức năng của khoa học:
+ Khám phá bản chất các hiện tượng của thế giới khách quan. Giải thích nguồn
gốc phát sinh, phát hiện ra các quy luật vận động và phát triển của các hiện tượng ấy.
+ Hệ thống hóa các tri thức đã khám phá được tạo thành các lý thuyết, học thuyết
khoa học
+ Nghiên cứu ứng dụng những thành quả sáng tạo khoa học để cải tạo thực hiện
1.1.2. Phân loại khoa học
Bảng phân loại khoa học của UNESCO:
- Khoa học tự nhiên và khoa học chính xác
- Khoa học kỹ thuật
- Khoa học nông nghiệp
- Khoa học về sức khỏe
3
- Khoa học xã hội và nhân văn
Vai trò của khoa học công nghệ:
- Khoa học và công nghệ là phương tiện để con người khám phá, chinh phục và
cải tạo giới tự nhiên
- Khoa học và công nghệ là biện pháp căn bản để nâng cao năng suất lao động,
phát triển sản xuất
1.2. KHÁI NIỆM VỀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
1.2.1. Khái niệm về nghiên cứu khoa học
“NCKH là sự tìm kiếm những điều mà khoa học chưa biết, hoặc là phát hiện bản
chất sự việc, phát triển nhận thức khoa học vể thế giới, hoặc là sáng tạo phương pháp
và phương tiện kỹ thuật mới để làm biến đổi sự vật phục vụ cho mục tiêu hoạt động của
con người” (Vũ Cao Đàm).
“Nghiên cứu là một quá trình thu thập dự liệu một cách có hệ thống để từ đó trả
lời cho một câu hỏi, đề ra giải pháp cho một vấn đề hoặc mở rộng hiểu biết về một hiện
tượng” (Leedy).
“Nghiên cứu khoa học là một sự nỗ lực có hệ thống để có được kiến thức mới”
(Redman và Mory, 1923).
“Nghiên cứu khoa học là một đóng góp thực sự cho kiến thức đã có, góp phần
thúc đẩy tiến bộ của khoa học. Đó là sự cố gắng để theo đuổi sự thật thong qua các
phương pháp nghiên cứu, quan sát, so sánh và thực nghiệm. Tóm lại, nghiên cứu khoa
học là công việc tìm kiếm tri thức, sử dụng các phương pháp có chủ đích và có hệ thống
để tìm giải pháp cho một vấn đề” (Kothari).
Mục đích của nghiên cứu khoa học là khám phá lời giải cho các câu hỏi chưa
được giải đáp bằng cách sử dụng các phương pháp khoa học. Nói cách khác, mục đích
chính của nghiên cứu khoa học là tìm ra sự thật còn bí ẩn hoặc chưa được ai khám phá.
Phát minh, phát hiện và sáng chế - Một số sản phẩm đặc biệt của NCKH
Từ điển Bách khoa Việt Nam định nghĩa: “Phát minh (Discovery) là sự phát hiện
một sự vật, một hiện tượng hoặc một quy luật tồn tại khách quan của tự nhiên mà con
người chưa từng biết tới. Phát minh làm thay đổi, nâng cao trình độ nhận thức của con
người đối với tự nhiên và tạo cơ sở để con người lợi dụng, chế ngự tự nhiên. Phát minh
khoa học là yếu tố quyết định đối với tiến bộ khoa học – kỹ thuật. Phát minh thường
gắn liền với những nghiên cứu cơ bản trong khoa học lý thuyết và khoa học ứng dụng.
Phát minh phản ánh các mối quan hệ hiện thực khách quan cơ bản và những tính chất
của các hiện tượng trong thế giới hiện thực”. Theo tác giả Vũ Cao Đàm thì phát minh
4
là sự khám phá ra những quy luật, những tính chất hoặc những hiện tượng của thế giới
vật chất tồn tại một cách khách quan mà trước đó chưa ai biết, nhờ đó làm thay đổi cơ
bản nhận thức của con người. Phát minh chỉ có trong lĩnh vực khoa học tự nhiên, đã tồn
tại khách quan (không có tính mới), có khả năng áp dụng để giải thích thế giới, nhưng
chưa thể áp dụng trực tiếp vào sản xuất hoặc đời sống mà phải thông qua các giải pháp
kỹ thuật, nó không có giá trị thương mại. Ví dụ, Archimède phát minh định luật sức
nâng của nước.
Phát hiện (Discovery) là việc khám phá ra những vật thể, những quy luật xã hội
đang tồn tại một cách khách quan. Tương tự như phát minh, phát hiện cũng không có
tính mới, nó chỉ khám phá ra các vật thể hoặc các quy luật xã hội, làm thay đổi nhận
thức, chưa thể áp dụng trực tiếp vào đời sống, nó không có giá trị thương mại. Bởi vậy
người ta không mua, bán, chuyển quyền sử dụng các phát minh, phát hiện. Ví dụ: Kock
phát hiện vi trùng lao, Marie Curie phát hiện nguyên tố phóng xạ radium.
Sáng chế (Invention) là “Giải pháp kỹ thuật mới so với trình độ kỹ thuật trên thế
giới, có trình độ sáng tạo, có khả năng áp dụng trong các lĩnh vực kinh tế – xã hội. Sáng
chế là một trong những đối tượng sở hữu công nghiệp được pháp luật bảo hộ" (Từ điển
Bách khoa Việt Nam). Hoặc “Sáng chế là giải pháp kỹ thuật dưới dạng sản phẩm hoặc
quy trình nhằm giải quyết một vấn đề xác định bằng việc ứng dụng các quy luật tự
nhiên” (Luật SHTT của Việt Nam). Ví dụ: James Watt sáng chế máy hơi nước, Nobel
sáng chế công thức thuốc nổ TNT. Sáng chế có khả năng áp dụng trực tiếp vào sản xuất
và đời sống, nó có ý nghĩa thương mại, trong thực tế người ta có thể mua, bán sáng chế
(chuyển nhượng quyền sở hữu sáng chế) hoặc license sáng chế (chuyển quyền sử dụng
sáng chế).
Mặc dù dự án khoa học và dự án kỹ thuật rất giống nhau, nhưng giữa chúng có
đôi chút khác biệt thể hiện ở cách chấm điểm và đánh giá. Theo nguyên tắc cơ bản,
khoa học là trả lời các câu hỏi, trong khi kỹ thuật là giải quyết các vấn đề. Nên có thể
coi phát minh, phát hiện là sản phẩm của dự án khoa học, còn sáng chế là sản phẩm của
dự án kỹ thuật.
1.2.2. Phân loại nghiên cứu khoa học
1.2.2.1. Phân loại theo các giai đoạn của nghiên cứu
a) Nghiên cứu cơ bản (fundamental research, basic research)
Nghiên cứu cơ bản là những nghiên cứu nhằm phát hiện thuộc tính, cấu trúc,
động thái các sự vật, tương tác trong nội bộ sự vật và mối liên hệ giữa sự vật này với
các sự vật khác.