Nghiên cứu khoa học là một quá trình nhận thức chân lý khoa học, là một hoạt động trí tuệ đặc thù; nó tuân theo những quy định chung nhất của sự nhận thức, tuân theo những quy luật sáng tạo khoa học và tuân theo những quy luật chung phổ biến của lôgíc nghiên cứu một đề tài khoa học nói riêng, đồng thời nghiên cứu khoa học cũng chịu sự chi phối của những quy luật đặc thù của việc nghiên cứu đối tượng, chịu sự chi phối của tính chất riêng của đối tượng nghiên cứu.
Thành tựu của nghiên cứu khoa học là do công trình nghiên cứu cụ thể vun đắp nên, hiệu quả của một công trình lý thuyết hay thực nghiệm phụ thuộc vào việc tổ chức, điều kiện và điều chỉnh tối ưu lôgíc của công trình nghiên cứu khoa học đó.
1. Nghiên cứu khoa học là gì?
Theo Babbie (2011) : Nghiên cứu khoa học là cách thức: con người tìm hiểu các hiện tượng khoa học một cách có hệ thống và quá trình áp dụng các ý tưởng, nguyên lý để tìm ra các kiến thức mới nhằm giải thích các sự vật hiện tượng.
Theo Armstrong và Sperry (1994): Nghiên cứu khoa học dựa vào việc ứng dụng các phương pháp khoa học để phát hiện ra những cái mới về bản chất sự vật, về thế giới tự nhiện và xã hội, và để sáng tạo phương pháp và phương tiện kỹ thuật mới cao hơn, giá trị hơn. Hình thức nghiên cứu này cung cấp thông tin và lý thuyết khoa học nhằm giải thích bản chất và tính chất của thế giới. Nghiên cứu khoa học là hoạt động tìm kiếm, xem xét, điều tra, hoặc thử nghiệm.
Nghiên cứu khoa học là quá trình nhận thức chân lý khoa học, một hoạt động trí tuệ đặc thù bằng phương pháp nghiên cứu nhất định để tìm kiếm, để chỉ ra một cách chính xác và có mục đích những điều mà con người chưa biết đến (hoặc chưa biết đầy đủ) tức là tạo ra sản phẩm dưới dạng tri thức mới có giá trị mới về nhận thức hoặc phương pháp.
– Nghiên cứu khoa học là quá trình nhận thức hướng vào:
Khám phá những thuộc tính cơ bản của sự vật hiện tượng, phát hiện các quy luật vận động vốn có của sự vật hiện tượng trong tự nhiên và xã hội nhằm phát triển nhận thức về thế giới khoa học.
– Nghiên cứu khoa học là hoạt động trí tuệ sáng tạo góp phần cải thiện hiện thực:
+ Vận dụng quy luật để sáng tạo các giải pháp tích cực vào sự vật, hiện tượng
+ Tạo dựng các nguyên tắc hoàn thành các nguyên lý hoàn toàn mới về công nghệ nhằm phục vụ cho công cuộc chế biến vật chất và thông tin.
Vậy bản chất của nghiên cứu khoa học là hoạt động sáng tạo của các nhà khoa học nhằm nhận thức thế giới tạo ra hệ thống tri thức có giá trị để sử dụng vào cải tạo thế giới.
2. Chức năng của nghiên cứu khoa học
Hai mục đích cơ bản của nghiên cứu kháo học: nhận thức và cải tạo thế giới được thực hiện thông qua các chức năng:
a. Mô tả
Nhận thức khoa học bắt đầu bằng sự mô tả sự vật hiện tượng (đối tượng nghiên cứu). Người nghiên cứu đưa ra hệ thống tri thức về nhận dạng đối tượng nghiên cứu: tên gọi, hình thái, đông thái, cấu trúc, hình thức, chức năng của nó; mô tả định tính nhằm chỉ rõ đặc các đặc trừng về sự vật hiện tượng… giúp phân biệt được sự khác nhau về bản chất giữa đối tượng nghiên cứu với các sự vật khác.
Kết quả của nó là sự mô tả khái niệm được biểu hiện lên bằng kinh nghiệm.
b. Giải thích
Giải thích trong nghiên cứu khoa học là làm rỏ căn nguyên dẫn đến sự hình thành và phát triển, quy luật chi phối quá trình vận động của đối tượng nghiên cứu; đưa thông tin lý giải về bản chất đối tượng ( khẳng định bản chất được phát biểu dưới dạng tính chất, chứng minh tính quy luật của những giả định đã khẳng định về bản chất của đối tượng)
Người nghiên cứu đưa ra những thông tin giải thích về nguồn gốc hình thành , động thái, cấu trúc, tương tác, hậu quả của tác động, quy luật chung chi phối quá trình vận động của đối tượng nghiên cứu giúp nhận dạng không chỉ những biêu hiện bên ngoài mà cả thuộc tính bên trong của đối tượng.
Kết quả của sự giải thích là tri thức đạt đến trình độ tư duy lý luận.
c. Tiên đoán (Dự đoán)
Tiên đoán về sự vật là sự nhìn trước quá trình hình thành, phát triển tiêu vong, sự vận động và những biểu hiện của sự vật trong tương lai.
Nhờ hai chức năng: Mô tả, giải thích mà người nghiên cứu có khả năng ngoại suy nhìn trước xu thế vận động, quá trình hình thành, phát triển và biểu hiện của đối tượng nghiên cứu trong tương lai.
Tuy nhiên, trong nghiên cứu khoa học mọi phép ngoại suy và dự báo đều phải chấp nhận sự sai lệch nhất định. Sự sai lệch trong các kết quả dự báo có thể do nhiều nguyên nhân: nhận thức ban đầu của người nghiên cứu chưa chuẩn xác, sai lệch do quan sát, sai lệch những luận cứ bị biến dạng trong sự tác động của các sự vật khác, môi trường cũng luôn có sự biến động…
d. Sáng tạo
Nghiên cứu khoa học không bao giờ dừng lại ở chức năng: mô tả giải thích và tiên đoán mà sứ mệnh có ý nghĩa lớn lao của nghiên cứu khoa học là sáng tạo các giải pháp để cải tạo thế giới. Hơn nữa, nghiên cứu khoa học luôn đòi hướng tới cái mới đòi hỏi sự sáng tạo và nhạy bén của tư duy.
3. Mục tiêu của nghiên cứu khoa học
Nghiên cứu khoa học nhằm bốn muc tiêu:
- Mục tiêu nhận thức: Phát triển ngày càng sâu, rộng nhận thức của con người về thế giới, phát hiện các quy luật của thế giới, phát triển kho tàng tri thức nhân loại.
- Mục tiêu sáng tạo: nhằm tạo ra công nghệ mới trong tất cả các lĩnh vực hoạt động của đời sống xã hội, nâng cao trình độ văn minh, nâng cao năng suất trong tất cả các lĩnh vực hoạt động.
- Mục đích kinh tế: nghiên cứu khoa học phải dẫn tới hiệu quả kinh tế góp phần tăng trưởng kinh tế xã hội.
- Mục tiêu văn hoá và văn minh: mở mang dân trí, nâng cao trình độ văn hóa, từng bước hoàn thiện con người đưa xã hội lên một trình độ văn minh cao hơn.
4. Đặc điểm của nghiên cứu khoa học.
a. Tính mới:
Tính mới là thuộc tính quan trọng số một của lao động khoa học. Nghiên cứu khoa học luôn hướng tới những phát hiện mới hoặc sáng tạo mới, không chấp nhận sự lặp lại như cũ đó là thí nghiệm hay trong cách lý giải và kết luận. Hướng tới cái mới đòi hỏi sự sáng tạo và nhạy bén của tư duy.
b. Tính thông tin
Đây là đặc điểm quan trọng của nghiên cứu khoa học, bởi vì bất kì sản phẩm nào của nghiên cứu khoa học ( như: báo cáo khoa học, tác phẩm khoa học, mẩu vật liệu mới, mẩu sản phẩm mới, mô hình thí điểm về một phương thức sản xuất mới…) đều mang lại đặc trưng thông tin, là kết quả của quá trình khai thác và xử lý thông tin. Đặc điểm này phản ánh trình độ và năng lực của người nghiên cứu: Phải biết tìm thấy trong các nguồn thông tin những giá trị hữu ích phục vụ cho mục đích nghiên cứu.
c. Tính tin cậy.
Một kết quả nghiên cứu đạt được phải có khả năng kiểm chứng lại nhiều lần do nhiều người khác nhau thực hiện trong những điều kiện (quan sát hoặc thí nghiệm) giống nhau với những kết quả thu được hoàn toàn giống nhau. Khi đó có thể xem kết quả đủ tin cậy về bản chất của sự vật hoặc hiện tượng.
d. Tính khách quan:
Cơ sở của tính khách quan trong nghiên cứu khoa học là sự trung thực. Để đảm bảo tính khách quan, người nghiên cứu không được nhận định vội vã theo cảm tính, không được đưa ra kết luận thiêu các xác nhận bằng kiểm chứng, mà luôn luôn phải lật đi lật lai những kết luận tưởng đã hoàn toàn đươc xác nhận, phải tự trắc nghiệm và kiển tra chặt chẽ.
e. Tính mạnh dạn, mạo hiểm
Trong nghiên cứu khoa học cần phải tính toán, cân nhắc một cách thận trọng, song cũng cần phải tính đến những yêu cầu sau:
- Đòi hỏi người nghiên cứu phải đảm nhận những vấn đề những đề tài chưa có ai nghiên cứu hoặc các lĩnh vực hết sức mới mẻ.
- Chấp nhận khả năng rủi ro, khả năng thất bại trong nghiên cứu khoa học.
Thất bại trong nghiên cứu khoa học có thể do nhiều nguyên nhân ở mức độ khác nhau: Thiếu thông tin cần thiết và đủ tin cậy để xử lý vấ đề đặt ra; trình độ kỹ thuật của thiết bị không đủ đáp ứng nhu cầu kiểm chứng giả thuyết; khả năng thực hiện của người nghiên cứu chưa đủ tầm xử lý vấn đề; giả thuyết nghiên cứu đặt ra sai; những tác nhân bất khả kháng….
Tuy nhiên, trong nghiên cứu khoa học thất bại cũng được xem là một kết quả, phải được tổng kết lại lưu trữ như một tài liệu khoa học nghiêm túc để tránh cho những người đi sau khỏi dẫm chân lên lối mòn lãng phí nguồn lực nghiên cứu.
Không chỉ quá trình nghiên cứu chịu những rủi ro mà ngay cả những nghiên cứu đã thử nghiệm thành công vẫn chịu rủi ro trong áp dụng, có thể do kỹ thuật chưa được làm chủ khi triển khai áp dụng trong phạm vi rộng hay vì một nguyên nhân xã hội nào đó…
f. Tính kinh tế
Mục đích lâu dài của nghiên cứu khoa học là góp phần phát triển kinh tế – xã hội. Song nghiên cứu khoa học không coi mục đích kinh tế làm mục đích trực tiếp, lao động nghiên cứu khoa học hầu như không thể định mức một cách chính xác như trong sản xuất vật chất; hiệu quả kinh tế của nghiên cứu khoa học hầu như không thể xác định; những thiết bị chuyên dụng cho nghiên cứu khoa học hầu như không thể khấu hao. Nói như vậy không có nghĩa là trong nghiên cứu khoa học bỏ qua điều kiện kinh tế, thậm chí trong một số lĩnh vực chi phí cho nghiên cứu khoa học rất lớn, những việc ứng dụng những thành tựu của nó rất ít ỏi.
5. Các loại hình nghiên cứu khoa học
Tuỳ theo mục tiêu nghiên cứu và các sản phẩm thu được sau nghiên cứu mà người ta chia thành những loại hình nghiên cứu khoa học khác nhau.
Nghiên cứu khoa học thông thường gồm những loại hình sau:
5.1. Nguyên cứu cơ bản (fundamental research)
Nguyên cứu cơ bản là hoạt động nghiên cứu nhằm phát hiện bản chất và quy luật của các hiện tượng trong tự nhiên, xã hội, con người, nhờ đó làm thay đôi nhận thức của con người.
Sản phẩm của nghiên cứu cơ bản có thể là các khám phá, phát hiện, phát kiến, phát minh và thường dẫn đến việc hình thành một hệ thống lý thuyết có ảnh hưởng đến một hoặc nhiều lĩnh khoa học. Chẳng hạn: Archimede phát minh định luật sức nâng của nước; Marie và Piere Curie phát hiện nguyên tố phóng xạ rađium Karl Marx phát hiện quy luật giá trị thặng dư; Ađam smit phát hiện quy luật “ Bàn tay vô hình” của kinh tế thị trường.
Phát hiện:
Phát hiện là sự khám phá ra những vật thể, những quy luật xã hội đang tồn tại một cách khách quan.
Ví dụ: Kock phát hiện vi trùng lao, Galileô phát hiện các vệ tinh của sao Hoả, Christoph Côlonbô phát hiện châu Mỹ…
Phát hiện chỉ mới là sự phám phá các vật thể, các quy luật xã hội làm thay đổi nhận thức chưa thể áp dụng trực tiếp chỉ có thể áp dụng thông qua các giải pháp. Vì vậy phát hiện không có giá trị thương mại, không cấp bằng và không được bảo hộ pháp lý.
Phát minh:
Phát minh là sự khám phá ra những quy luật, những tính chất hoặc các hiện tượng của thế giới vật chất tồn tại một cách khách quan mà trước đó chưa ai biết, nhờ đó làm thay đổi nhận thức con người.
Ví dụ: Niutơn phát minh định luật hấp dẫn trong vũ trụ; Lebedev phát minh tính chất áp suất của ánh sáng; Nguyên Văn Hiệu phát minh quy luật bất biến kích thước của tiệt diện của các quá trình sinh hoạt…..
Đối tượng phát minh là những hiện tượng, tính chất, quy luật của thế giới vật chất đang tồn tại một cách khách quan. Nhưng theo quy ước thì những đối tượng sau đây không được xem là phát minh mà chỉ xem là các phát hiện hoặc phát kiến; phát hiện về địa lý tự nhiện, địa chất, tài nguyên và điều kiện thiên nhiên, phát hiện khảo cổ học, phát hiện trong khoa học xã hội,….
Phát minh cũng chỉ mới là các khám phá về các quy luật khách quan chưa có ý nghĩa áp dụng trực tiếp vào sản xuất hoặc đời sống. Vì vậy phát minh không có giá trị thương mại, không được cấp bằng phát minh và không được bảo hộ pháp lý. Tuy nhiên người ta lại công nhận quyền ưu tiên của phát minh tính từ ngày phát minh được công bố.
Xét trên góc độ ý tưởng và mục đích nghiên cứu có thể chia nghiên cứu cơ bản thành hai loại: nghiên cứu cơ bản thuần tuý và nghiên cứu cơ bản định hướng.
Nghiên cứu cơ bản thuần tuý:
Nghiên cứu cơ bản thuần tuý còn được gọi là nghiên cứu cơ bản tự do hoặc nghiên cứu cơ bản không định hướng. Đây là hoạt động nghiên cứu với mục đích thuần tuý là phát hiện ra bản chất, quy luật của sự vật, hiện tượng tự nhiên, xã hội để nâng cao nhận thức mà chưa có hoặc chưa bàn đến ý nghĩa ứng dụng
Nghiên cứu cơ bản định hướng:
Nghiên cứu cơ bản định hướng là hoạt động nghiên cứu cơ bản nhằm vào mục đích nhất định hoặc để ứng dụng vào những định hướng định trước.
Ví dụ: Hoạt động thăm dò địa chất mở hướng vào việc khái thác mỏ khoáng sản, các hoạt động điều tra tài nguyên, kinh tế, xã hội,…. đều có thể được xem là nghiên cứu cơ bản định hướng.
Nghiên cứu cơ bản định hướng được chia thành: Nghiên cứu nền tảng và nghiên cứu chuyên đề.
- Nghiên cứu nền tảng: là hoạt động nghiên cứu về quy luật tổng thể của một sự vật. Chẳng hạn điều tra cơ bản tài nguyên; nghiên cứu khí tượng; nghiên cứu bản chất vật lý; hoá học; sinh học;… đều thuộc về nghiên cứu nền tảng.
- Nghiên cứu chuyên đề: Là hoạt động nghiên cứu về một hiện tượng đặc biệt của sự vật. Chẳng hạn: trạng thái thứ tự (plasma) của vật chất từ trường của Trái Đất, bức xạ vũ trụ, gen di truyền….
Nghiên cứu cơ bản là một hoạt động , một công việc không thể thiếu trong nghiên cứu khoa học. Nó trở thành nền tảng cơ bản cho các hoạt động nghiên cứu khác nhau: Nghiên cứu ứng dụng nghiên cứu triển khai.
5.2. Nghiên cứu ứng dụng (applied research)
Nghiên cứu ứng dụng là hoạt động nghiên cứu vận dung các quy luật đã được phát hiện từ nghiên cứu cơ bản để giải thích sự vật, tạo dựng các nguyên lý công nghệ mới, nguyên lý sản phẩm mới và nguyên lý dịch vụ mới và áp dụng của chúng vào sản xuất và đời sống.
Sản phẩm của nghiên cứu ứng dụng có thể là những giải pháp mới về tổ chức, quản lý, công nghệ, vật liệu, sản phẩm. Một số giải pháp hữu ích về công nghệ có thể trở thành sáng chế. Sán chế là loại thành tựu trong khoa học kỹ thuật và công nghệ, trong khoa học xã hội và nhân văn không thể có sản phẩm này.
Sáng chế
Sáng chế là một giải pháp kỹ thuật mang tính mới về nguyên lý kỹ thuật, tính sáng tạo và áp dụng được. Ví dụ: Máy hơi nước của James Wart, công thức thuốc TNT của Nôbel, công nghệ di truyền,.. là những sáng chế.
Vì sánh chế có khả năng áp dụng, nên có ý nghĩa thương mại, được cấp bằng sáng chế (patent), có thể mua, bán patent hoặc ký hợp đồng cấp giấy phép sử dụng ( hợp đồng licence) cho người có nhu cầu sử dụng và được bảo vệ quyền sở hữu công nghiệp.
Điều cần chú ý là: điểm xuất phát của nghiên cứu ứng dụng là ở chổ: nhận thức của con người không bao giờ có mục đích từ bản thân mà kết quả của nhận thức phải quay về thực tiễn, phục vụ cho thực tiễn. Do vậy việc nghiên cứu ứng dụng là một tất yếu trong hoạt động nghiên cứu khoa học và nó gắn bó chặt chẽ với nghiên cứu cơ bản. Kết quả của nghiên cứu ứng dụng là sự cụ thể hoá kết quả nghiên cứu cơ bản vào trong lĩnh vực của sản xuất và đời sống. Nó là khâu quan trọng làm cho khoa học kỹ thuật trở thành lực lượng sản xuất trực tiếp. Tuy nhiên đưa kết quả nghiên cứu ứng dụng vào thực tiễn thì cần tiến hành loại hình nghiên cứu triển khai.
5.3. Nghiên cứu triển khai (developmental research)
Nghiên cứu triển khai là hoạt động nghiên cứu vận dụng các quy luật (thu được từ nghiên cứu cơ bản) và nguyên lý công nghệ hoặc nguyên lý vật liệu (thu được từ nguyên lý ứng dụng) để đưa ra về những phương diện kỹ thuật mới, sản phẩm mới, dịch vụ mới những thám số đủ tính chất khả thi về mặt kỹ thuật.
Điều cần lưu ý là kết quả nghiên cứu triển khai thì chưa triển khai được. Sản phẩm của nghiên cứu triển khai mới chỉ là hình mẫu có tính khả thi (không còn rủi ro) về mặt kỹ thuật. Để áp dụng được còn phải nghiên cứu những khả thi khác như: khả thi về tài chính, khả thi về kinh tế, khả thi về môi trường, khả thi về xã hội….
Nghiên cứu triển khai bao gồm cả quá trình thiết kế thử nghiệm và mô hình thử nghiệm. Vì vậy, nghiên cứu triển khai chia thành hai loại:
- Triển khai trong phòng: loại hình triển khai thực nghiệm áp dụng trong điều kiện phòng thí nghiệm có những nguyên lý thu được từ nghiên cứu ứng dụng nhằm khẳng định kết quả sao cho sản phẩm chưa được quan tâm đền quy mô áp dụng.
- Triển khai bán đại trà: còn gọi là pilot trong nghiên cứu thuộc lĩnh vực khoa học kỹ thuật và công nghệ, là dạng triển khai nhằm kiểm chứng giả thuyết về một hình mẫu trên quy mô nhất định, thường là quy mô bán đại trà nhằm xác định điều kiện cần và đủ để áp dụng đại trà.
Nghiên cứu triển khai được áp dụng trong cả nghiên cứu khoa học kỹ thuật và khoa học xã hội. Trong khoa học kỹ thuật hoạt động triển khai được áp dụng khi chế tạo một công nghệ mới, mẩu vật liệu mới hoặc sản phẩm mới; trong khoa học xã hội có thể thử nghiệm phương pháp dạy học ở các lớp thí điểm, thí điểm một mô hình quản lý tại một cơ sở lựa chọn.
5.4. Nghiên cứu thăm dò (survey research)
Nghiên cứu thăm dò là hoạt động nghiên cứu nhằm xác định hướng nghiên cứu, .là dạng thăm dò thị trường để tìm kiếm cơ hội nghiên cứu.
Nghiên cứu thăm dò có ý nghĩa chiến lược với sự phát triển của khoa học, đặt nền tảng cho sự nghiên cứu, khám phá những bí ẩn của thế giới vật chất, là cơ sở đề hình thành nhiều bộ môn, nhiều ngành khoa học mới, nghiên cứu thăm dò không thể tính hết hiệu quả kinh tế.
Sự phân chia các loại hình nghiên cứu là để nhận thức rõ bản chất của nghiên cứu khoa học, đề lập kết hoạch nghiên cứu, tổ chức nghiên cứu, cụ thể hoá các cam kết trong hợp đồng nghiên cứu giữa các đối tác. Tuy nhiên, các loại hình nghiên cứu khoa học có mối quan hệ với nhau ở những mức độ nhất định và thực tế, trong một đề tài khoa học có thể tồn tại cả bốn, ba hoặc hai loại hình nghiên cứu.
