Aqu @teach: Что такое наука, что такое исследования? Основные термины

3 сент. 2020 г. · Aqu@teach

Общие определения

Наука

Слово «наука» происходит от латинского слова «scientia*», что означает знание. Наука относится к систематическим и организованным знаниям в любой области исследования, полученным с помощью «научного метода». Научный метод является лучшим методом, который у нас есть, для получения достоверных данных о мире, который помогает как объяснить, так и предсказать различные явления. Наука основана на наблюдаемых и измеримых вещах/явлениях. Однако абсолютной научной правды нет; это просто то, что некоторые знания менее вероятны, чем другие (Nayak & Singh 2015). Заявления, полученные в результате научных исследований, должны быть проверенными, а исследования сами по себе должны быть воспроизводимыми (хорошая научная работа - это документ, который позволяет воспроизвести метод).

Исследования

Исследование определяется как научный и систематический поиск релевантной информации по конкретному вопросу. В этом случае термин «исследование» относится к систематическому методу, который включает постановку проблемы, формулирование гипотезы, сбор фактов или данных, их анализ и заключение, либо в качестве решения (решений) исследуемой проблемы, либо в качестве обобщения для некоторых теоретических формулирование. Исследования называются «научными исследованиями», если они способствуют пулу науки и следуют научному методу.

Как правило, исследования можно разделить на две группы:

Фундаментальные исследования: * основная цель состоит в приобретении организованного массива научных знаний и необязательно в получении результатов, имеющих непосредственное практическое воздействие. Фундаментальные исследования посвящены фундаментальным свойствам объектов, их взаимосвязи и их поведению, включая теоретические и экспериментальные исследования.

*Прикладные исследования: * основная цель заключается в решении практических задач, а цель внесения вклада в пул научных знаний является вторичной. Прикладные исследования сосредоточены на полезности объектов и их поведении, а также на совершенствовании технологий.

Исследовательский словарный запас

Переменные и уровни измерений

Переменная является измеримой характеристикой абстрактной конструкции. Переменная - это то, что может иметь более одного значения и может варьироваться от отрицательного к положительному, от низкого к высокому и т.д. Значения переменной могут быть словами (например, пол) или числами (например, температура). Конструкции сами по себе не могут быть измерены напрямую; поэтому ученым необходимо найти замещающие меры, называемые переменными. Например, качество воды часто измеряется как концентрация нитратов и ортофосфатов, а также химическая потребность в кислороде, которые представляют собой различные параметры, полученные в результате аналитических лабораторных процедур, проведенных на образце воды. В этом случае качество воды является конструкцией, а концентрация нитратов и ортофосфатов и химическая потребность в кислороде являются переменными, которые измеряют его.

Переменные, описывающие другие переменные, называются независимыми переменными, в то время как переменные, описанные другими переменными** являются зависимыми переменными**. В исследовательском эксперименте могут быть другие переменные, которые не имеют отношения к изучению выбранной зависимой переменной, но которые могут оказать на нее некоторое влияние. Эти переменные должны контролироваться на протяжении всего эксперимента и называться контрольными переменными** (например, pH и концентрация кислорода в случае качества воды). В исследовании мы хотим выбрать конкретные переменные и искать отношения между ними; кроме того, мы стремимся понять, влияет ли и как вариация в одной переменной на вариацию в другой.

Различные переменные имеют различныеуровни измерения в порядке возрастания: номинальный, порядковый, интервал и отношение. Для исследований важно всегда выбирать переменные с самым высоким уровнем измерения (Nayak & Singh 2015):

**Номинальный уровень измерения: ** значения на этом уровне включают список названий/слов. Значения наименований представляют собой качественное измерение (например, виды овощей или разновидности, цвет листьев). Можно также заменить названия значений цифрами (например, 1 для Бостона Бибба, 2 для Красного листа, 3 для Айсберга и т.д.); однако в этом случае цифры означают только другой тип названия и не делают переменную количественной. Присвоение цифр к характеристикам облегчает статистический анализ качественных данных. Статистическим анализом центральной тенденции номинальных измерений является режим; среднее значение или медиана не могут быть определены (невозможно рассчитать средний пол или цвет кожи). Соответствующими статистическими анализами являются хи-квадрат и распределение частот, а также преобразование один к одному (равенство) (например, 1 = зеленый, 2 = желтый, 3 = красный).
**Порядковый уровень измерения: ** значения на этом уровне могут быть упорядочены в рядах. Все переменные, измеренные как высокие, средние или низкие (например, пожелтение листьев растений) или как шкалы мнений (решительно соглашаются/соглашаются/нейтральные/не соглашаются/не соглашаются/сильно не согласны), являются порядковыми. Порядковые шкалы предоставляют данные о меньшем и большем количестве - например, сильно согласны - это больше, чем согласны; однако, что порядковые переменные не говорят нам, это ском больше. Центральная мера тенденции порядковой шкалы может быть определена как медиана или режим, в то время как среднее значение не может быть интерпретировано. Соответствующими статистическими анализами являются процентили и непараметрический анализ, а также монотонно увеличивающаяся трансформация (которая сохраняет ранжирование); тем не менее, более сложные анализы, такие как корреляция, регрессия и анализ дисперсии, не подходят.
**Интервальный уровень измерения: ** значения на этом уровне имеют все свойства номинальных и порядковых переменных; кроме того, расстояния между наблюдениями являются значимыми. Интервальный уровень измерения — количественное измерение. Измеренные значения не только упорядочены по рангам, но расстояние между смежными атрибутами на шкале всегда одно и то же; например, шкала температуры в Цельсии, где разница между 30 и 40 градусами совпадает с расстоянием между 80 и 90 градусами. Интервальная шкала позволяет описать, сколько больше, или сколько меньше, одно измерение сравнивается с другим, что не относится к номинальным или порядковым шкалам. Центральными мерами тенденции могут быть средние, медианные или режим. Также возможны измерения дисперсии, такие как диапазон и стандартное отклонение. Соответствующие статистические анализы включают все методы, подходящие для номинальной и порядковой шкалы, а также корреляцию, регрессию и анализ дисперсии. Масштабное преобразование должно быть положительным линейным.
** Уровень измерения в соотношении: ** помимо одинаковых интервалов, наблюдения могут иметь значение равно нулю, что означает отсутствие измеряемого явления. Масштабы соотношения имеют все характеристики номинальной, порядковой и интервальной шкалы, а также точку «истинного нуля». Большинство измерений в естественных и инженерных науках, таких как масса, объем, концентрации соединений и электрический заряд, являются относительными шкалами. Пригодны все статистические методы и преобразования.

Рис. 1: Уровни измерения

Действительность, надежность, точность и точность

Действительность — это качество юридически или официально обязательного или приемлемого. Важность инструментов, данных и выводов является наиболее важным требованием в исследованиях. Это относится к их точности и надежности. Действительность данных зависит от достоверности документов; однако, если предположить, что инструменты и данные являются действительными, обоснованность выводов и заключений по-прежнему может быть поставлена под сомнение (Nayak & Singh 2015).

Надежность это качество выполнения стабильно хорошо. Надежность показывает, можно ли получить один и тот же результат с помощью прибора для измерения переменной более одного раза. Приборы могут быть лабораторными приборами, весами, или они могут быть заданы группе людей.

Точность означает число десятичных знаков в числовом результате измерения.

Точность - степень, в которой результат измерения, расчета или спецификации соответствует правильному значению или стандарту. Точность относится к уровню точности шкалы.

*Авторское право © Партнеры проекта Aqu @teach. Aqu @teach является стратегическим партнерством Erasmus+ в области высшего образования (2017-2020), возглавляемым Университетом Гринвича, в сотрудничестве с Цюрихским университетом прикладных наук (Швейцария), Техническим университетом Мадрида (Испания), Люблянским университетом и Биотехническим центром Naklo (Словения) . *