Mục lục

Phương pháp nghiên cứu khoa học

1. Đề tài nghiên cứu khoa học

1.1. Khái niệm đề tài

Đề tài là một hình thức tổ chức nghiên cứu khoa học do một người hoặc một nhóm người thực hiện. Một số hình thức tổ chức nghiên cứu khác không hoàn toàn mang tính chất nghiên cứu khoa hoc, chẳng hạn như: Chương trình, dự án, đề án. Sự khác biệt giữa các hình thức nghiên cứu khoa học nầy như sau:

* Đề tài: được thực hiện để trả lời những câu hỏi mang tính học thuật, có thể chưa để ý đến việc ứng dụng trong hoạt động thực tế.
* Dự án: được thực hiện nhằm vào mục đích ứng dụng, có xác định cụ thể hiệu quả về kinh tế và xã hội. Dự án có tính ứng dụng cao, có ràng buộc thời gian và nguồn lực.
* Đề án: là loại văn kiện, được xây dựng để trình cấp quản lý cao hơn, hoặc gởi cho một cơ quan tài trợ để xin thực hiện một công việc nào đó như: thành lập một tổ chức; tài trợ cho một hoạt động xã hội, … Sau khi đề án được phê chuẩn, sẽ hình thành những dự án, chương trình, đề tài theo yêu cầu của đề án.
* Chương trình: là một nhóm đề tài hoặc dự án được tập hợp theo một mục đích xác định. Giữa chúng có tính độc lập tương đối cao. Tiến độ thực hiện đề tài, dự án trong chương trình không nhất thiết phải giống nhau, nhưng nội dung của chương trình thì phải đồng bộ.

1.2. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

* Đối tượng nghiên cứu: là bản chất của sự vật hay hiện tượng cần xem xét và làm rõ trong nhiệm vụ nghiên cứu.
* Phạm vi nghiên cứu: đối tượng nghiên cứu được khảo sát trong trong phạm vi nhất định về mặt thời gian, không gian và lãnh vực nghiên cứu.

1.3. Mục đích và mục tiêu nghiên cứu

Khi viết đề cương nghiên cứu, một điều rất quan trọng là làm sao thể hiện được mục tiêu và mục đích nghiên cứu mà không có sự trùng lấp lẫn nhau. Vì vậy, cần thiết để phân biệt sự khác nhau giữa mục đích và mục tiêu.
* Mục đích: là hướng đến một điều gì hay một công việc nào đó trong nghiên cứu mà người nghiên cứu mong muốn để hoàn thành, nhưng thường thì mục đích khó có thể đo lường hay định lượng. Nói cách khác, mục đích là sự sắp đặt công việc hay điều gì đó được đưa ra trong nghiên cứu. Mục đích trả lời câu hỏi “nhằm vào việc gì?”, hoặc “để phục vụ cho điều gì?” và mang ý nghĩa thực tiển của nghiên cứu, nhắm đến đối tượng phục vụ sản xuất, nghiên cứu.
* Mục tiêu: là thực hiện điều gì hoặc hoạt động nào đó cụ thể, rõ ràng mà người nghiên cứu sẽ hoàn thành theo kế hoạch đã đặt ra trong nghiên cứu. Mục tiêu có thể đo lường hay định lượng được. Nói cách khác, mục tiêu là nền tảng hoạt động của đề tài và làm cơ sở cho việc đánh giá kế hoạch nghiên cứu đã đưa ra, và là điều mà kết quả phải đạt được. Mục tiêu trả lời câu hỏi “làm cái gì?”.
Thí dụ: phân biệt giữa mục đích và mục tiêu của đề tài sau đây.
Đề tài: “Ảnh hưởng của phân N đến năng suất lúa Hè thu trồng trên đất phù sa ven sông ở Đồng Bằng Sông Cửu Long”.
Mục đích của đề tài: Để tăng thu nhập cho người nông dân trồng lúa.
Mục tiêu của đề tài:
1. Tìm ra được liều lượng bón phân N tối hảo cho lúa Hè thu.
2. Xác định được thời điểm và cách bón phân N thích hợp cho lúa Hè thu.

2. PHƯƠNG PHÁP KHOA HỌC

2.1. Khái niệm

“Khái niệm” là quá trình nhận thức hay tư duy của con người bắt đầu từ những tri giác hay bằng những quan sát sự vật hiện thực tác động vào giác quan. Như vậy, “khái niệm” có thể hiểu là hình thức tư duy của con người về những thuộc tính, bản chất của sự vật và mối liên hệ của những đặc tính đó với nhau. Người NCKH hình thành các “khái niệm” để tìm hiểu mối quan hệ giữa các khái niệm với nhau, để phân biệt sự vật này với sự vật khác và để đo lường thuộc tính bản chất của sự vật hay hình thành khái niệm nhằm mục đích xây dựng cơ sở lý luận.

2.2. Phán đoán

Trong nghiên cứu, người ta thường vận dụng các khái niệm để phán đoán hay tiên đoán. Phán đoán là vận dụng các khái niệm để phân biệt, so sánh những đặc tính, bản chất của sự vật và tìm mối liên hệ giữa đặc tính chung và đặc tính riêng của các sự vật đó.

2.3. Suy luận

Có 2 cách suy luận: suy luận “suy diễn” và suy luận “qui nạp”

2.3.1. Cách suy luận suy diễn

Theo Aristotle, kiến thức đạt được nhờ sự suy luận. Muốn suy luận phải có tiền đề và tiền đề đó đã được chấp nhận. Vì vậy, một tiền đề có mối quan hệ với kết luận rất rõ ràng.
Suy luận suy diễn theo Aristotle là suy luận đi từ cái chung tới cái riêng, về mối quan hệ đặc biệt. Thí dụ về suy luận suy diễn của Aristotle trong Bảng 2.1.
Bảng 2.1 Thí dụ về suy luận suy diễn
Tiền đề chính: Tất cả sinh viên đi học đều đặn
Tiền đề phụ: Nam là sinh viên
Kết luận: Nam đi học đều đặn

2.3.2. Suy luận qui nạp

Vào đầu những năm 1600s, Francis Bacon đã đưa ra một phương pháp tiếp cận khác về kiến thức, khác với Aristotle. Ông ta cho rằng, để đạt được kiến thức mới phải đi từ thông tin riêng để đến kết luận chung, phương pháp này gọi là phương pháp qui nạp. Phương pháp nầy cho phép chúng ta dùng những tiền đề riêng, là những kiến thức đã được chấp nhận, như là phương tiện để đạt được kiến thức mới. Thí dụ về suy luận qui nạp trong Bảng 2.2.
Bảng 2.2 Thí dụ về suy luận qui nạp
Tiền đề riêng: Nam, Bắc, Đông và Tây tham dự lớp đều đặn
Tiền đề riêng: Nam, Bắc, Đông và Tây đạt được điểm cao
Kết luận: Sinh viên tham dự lớp đều đặn thì đạt được điểm cao

2.4. Cấu trúc của phương pháp luận nghiên cứu khoa học

Nghiên cứu khoa học phải sử dụng PPKH: bao gồm chọn phương pháp thích hợp (luận chứng) để chứng minh mối quan hệ giữa các luận cứ và giữa toàn bộ luận cứ với luận đề; cách đặt giả thuyết hay phán đoán sử dụng các luận cứ và phương pháp thu thập thông tin và xử lý thông tin (luận cứ) để xây dựng luận đề.

2.4.1. Luận đề

Luận đề trả lời câu hỏi “cần chứng minh điều gì?” trong nghiên cứu. Luận đề là một “phán đoán” hay một “giả thuyết” cần được chứng minh. Thí dụ: Lúa được bón quá nhiều phân N sẽ bị đỗ ngã.

2.4.2. Luận cứ

Để chứng minh một luận đề thì nhà khoa học cần đưa ra các bằng chứng hay luận cứ khoa học. Luận cứ bao gồm thu thập các thông tin, tài liệu tham khảo; quan sát và thực nghiệm. Luận cứ trả lời câu hỏi “Chứng minh bằng cái gì?”. Các nhà khoa học sử dụng luận cứ làm cơ sở để chứng minh một luận đề. Có hai loại luận cứ được sử dụng trong nghiên cứu khoa học:
• Luận cứ lý thuyết: bao gồm các lý thuyết, luận điểm, tiền đề, định lý, định luật, qui luật đã được khoa học chứng minh và xác nhận là đúng. Luận cứ lý thuyết cũng được xem là cơ sở lý luận.
• Luận cứ thực tiễn: dựa trên cơ sở số liệu thu thập, quan sát và làm thí nghiệm.

2.4.3. Luận chứng

Để chứng minh một luận đề, nhà nghiên cứu khoa học phải đưa ra phương pháp để xác định mối liên hệ giữa các luận cứ và giữa luận cứ với luận đề. Luận chứng trả lời câu hỏi “Chứng minh bằng cách nào?”. Trong nghiên cứu khoa học, để chứng minh một luận đề, một giả thuyết hay sự tiên đoán thì nhà nghiên cứu sử dụng luận chứng, chẳng hạn kết hợp các phép suy luận, giữa suy luận suy diễn, suy luận qui nạp và loại suy. Một cách sử dụng luận chứng khác, đó là phương pháp tiếp cận và thu thập thông tin làm luận cứ khoa học, thu thập số liệu thống kê trong thực nghiệm hay trong các loại nghiên cứu điều tra.

2.5. Phương pháp khoa học

Phương pháp khoa học (PPKH). Những ngành khoa học khác nhau cũng có thể có những PPKH khác nhau. Ngành khoa học tự nhiên như vật lý, hoá học, nông nghiệp sử dụng PPKH thực nghiệm, như tiến hành bố trí thí nghiệm để thu thập số liệu, để giải thích và kết luận. Còn ngành khoa học xã hội như nhân chủng học, kinh tế, lịch sử… sử dụng PPKH thu thập thông tin từ sự quan sát, phỏng vấn hay điều tra. Tuy nhiên, PPKH có những bước chung như: Quan sát sự vật hay hiện tượng, đặt vấn đề và lập giả thuyết, thu thập số liệu và dựa trên số lịệu để rút ra kết luận (Bảng 2.4). Nhưng vẫn có sự khác nhau về quá trình thu thập số liệu, xử lý và phân tích số liệu.
Bảng 2.4 Các bước cơ bản trong phương pháp khoa học
Bước Nội dung
1 Quan sát sự vật, hiện tượng
2 Đặt vấn đề nghiên cứu
3 Đặt giả thuyết hay sự tiên đoán
4 Thu thập thông tin hay số liệu thí nghiệm
5 Kết luận

3. THU THẬP TÀI LIỆU VÀ ĐẶT GIẢ THUYẾT

4.1. Tài liệu

4.1.1. Mục đích thu thập tài liệu

Thu thập và nghiên cứu tài liệu là một công việc quan trọng cần thiết cho bất kỳ hoạt động nghiên cứu khoa học nào. Các nhà nghiên cứu khoa học luôn đọc và tra cứu tài liệu có trước để làm nền tảng cho nghiên cứu khoa học. Đây là nguồn kiến thức quí giá được tích lũy qua quá trình nghiên cứu mang tính lịch sử lâu dài. Vì vậy, mục đích của việc thu thập và nghiên cứu tài liệu nhằm:
– Giúp cho người nghiên cứu nắm được phương pháp của các nghiên cứu đã thực hiện trước đây.
– Làm rõ hơn đề tài nghiên cứu của mình.
– Giúp người nghiên cứu có phương pháp luận hay luận cứ chặt chẻ hơn.
– Có thêm kiến thức rộng, sâu về lĩnh vực đang nghiên cứu.
– Tránh trùng lập với các nghiên cứu trước đây, vì vậy đở mất thời gian, công sức và tài chánh.
– Giúp người nghiên cứu xây dựng luận cứ (bằng chứng) để chứng minh giả thuyết nghiên cứu khoa học.

4.1.2. Phân loại tài liệu nghiên cứu

Phân loại tài liệu để giúp cho người nghiên cứu chọn lọc, đánh giá và sử dụng tài liệu đúng với lãnh vực chuyên môn hay đối tượng muốn nghiên cứu. Có thể chia ra 2 loại tài liệu: tài sơ cấp (hay tài liệu liệu gốc) và tài liệu thứ cấp.

4.1.2.1. Tài liệu sơ cấp

Tài liệu sơ cấp là tài liệu mà người nghiên cứu tự thu thập, phỏng vấn trực tiếp, hoặc nguồn tài liệu cơ bản, còn ít hoặc chưa được chú giải. Một số vấn đề nghiên cứu có rất ít tài liệu, vì vậy cần phải điều tra để tìm và khám phá ra các nguồn tài liệu chưa được biết. Người nghiên cứu cần phải tổ chức, thiết lập phương pháp để ghi chép, thu thập số liệu.

4.1.2.2. Tài liệu thứ cấp

Loại tài liệu nầy có nguồn gốc từ tài liệu sơ cấp đã được phân tích, giải thích và thảo luận, diễn giải. Các nguồn tài liệu thứ cấp như: Sách giáo khoa, báo chí, bài báo, tập san chuyên đề, tạp chí, biên bản hội nghị, báo cáo khoa học, internet, sách tham khảo, luận văn, luận án, thông tin thống kê, hình ảnh, video, băng cassette, tài liệu-văn thư, bản thảo viết tay, …

4.1.3. Nguồn thu thập tài liệu

Thông tin thu thập để làm nghiên cứu được tìm thấy từ các nguồn tài liệu sau:
• Luận cứ khoa học, định lý, qui luật, định luật, khái niệm,… có thể thu thập được từ sách giáo khoa, tài liệu chuyên nghành, sách chuyên khảo, …
• Các số liệu, tài liệu đã công bố được tham khảo từ các bài báo trong tạp chí khoa học, tập san, báo cáo chuyên đề khoa học, ….
• Số liệu thống kê được thu thập từ các Niên Giám Thống Kê: Chi cục thống kê, Tổng cục thống kê, ….
• Tài liệu lưu trữ, văn kiện, hồ sơ, văn bản về luật, chính sách, … thu thập từ các cơ quan quản lý Nhà nước, tổ chức chính trị – xã hội.
• Thông tin trên truyền hình, truyền thanh, báo chí, … mang tính đại chúng cũng được thu thập, và được xử lý để làm luận cứ khoa học chứng minh cho vấn đề khoa học.

4.2. Giả thuyết

4.2.1. Định nghĩa giả thuyết

Giả thuyết là câu trả lời ướm thử hoặc là sự tiên đoán để trả lời cho câu hỏi hay “vấn đề” nghiên cứu. Chú ý: giả thuyết không phải là sự quan sát, mô tả hiện tượng sự vật, mà phải được kiểm chứng bằng các cơ sở lý luận hoặc thực nghiệm.

4.2.2. Các đặc tính của giả thuyết

Giả thuyết có những đặc tính sau:
– Giả thuyết phải theo một nguyên lý chung và không thay trong suốt quá trình nghiên cứu.
– Giả thuyết phải phù hợp với điều kiện thực tế và cơ sở lý thuyết.
– Giả thuyết càng đơn giản càng tốt.
– Giả thuyết có thể được kiểm nghiệm và mang tính khả thi.
Một giả thuyết tốt phải thoả mãn các yêu cầu sau:
– Phải có tham khảo tài liệu, thu thập thông tin.
– Phải có mối quan hệ nhân – quả.
– Có thể thực nghiệm để thu thập số liệu.

4.2.3. Mối quan hệ giữa giả thuyết và “vấn đề” khoa học

Sau khi xác định câu hỏi hay “vấn đề” nghiên cứu khoa học, người nghiên cứu hình thành ý tưởng khoa học, tìm ra câu trả lời hoặc sự giải thích tới vấn đề chưa biết (đặt giả thuyết). Ý tưởng khoa học nầy còn gọi là sự tiên đoán khoa học hay giả thuyết giúp cho người nghiên cứu có động cơ, hướng đi đúng hay tiếp cận tới mục tiêu cần nghiên cứu. Trên cơ sở những quan sát bước đầu, những tình huống đặt ra (câu hỏi hay vấn đề), những cơ sở lý thuyết (tham khảo tài liệu, kiến thức đã có,…), sự tiên đoán và những dự kiến tiến hành thực nghiệm sẽ giúp cho người nghiên cứu hình thành một cơ sở lý luận khoa học để xây dựng giả thuyết khoa học.
Thí dụ, khi quan sát thấy hiện tượng xoài rụng trái, một câu hỏi được đặt ra là làm thế nào để giảm hiện tượng rụng trái nầy (vấn đề nghiên cứu). Người nghiên cứu sẽ xây dựng giả thuyết dựa trên cơ sở các hiểu biết, nghiên cứu tài liệu, … như sau: Nếu giả thuyết cho rằng NAA làm tăng sự đậu trái xoài Cát Hòa Lộc. Bởi vì NAA giống như kích thích tố Auxin nội sinh, là chất có vai trò sinh lý trong cây giúp tăng sự đậu trái, làm giảm hàm lượng ABA hay giảm sự tạo tầng rời. NAA đã làm tăng đậu trái trên một số loài cây ăn trái như xoài Châu Hạng Võ, nhãn …, vậy thì việc phun NAA sẽ giúp cây xoài Cát Hòa Lộc đậu trái nhiều hơn so với cây không phun NAA.

4.2.4. Cấu trúc của một “giả thuyết”

4.2.4.1. Cấu trúc có mối quan hệ “nhân-quả”

Cần phân biệt cấu trúc của một “giả thuyết” với một số câu nói khác không phải là giả thuyết. Thí dụ: khi nói: “Cây trồng thay đổi màu sắc khi gặp lạnh” hoặc “Tia ánh sáng cực tím gây ra đột biến”, câu này như là một câu kết luận, không phải là câu giả thuyết.
Đôi khi giả thuyết đặt ra không thể hiện mối quan hệ ướm thử và không thể thực hiện thí nghiệm để chứng minh. Thí dụ: “tôi chơi vé số, vậy thì tôi sẽ giàu” hoặc “nếu tôi giữ ấm men bia, vậy thì nhiều hơi gas sẽ sinh ra”.
Cấu trúc của một giả thuyết có chứa quá nhiều “biến quan sát” và chúng có mối quan hệ với nhau. Khi làm thay đổi một biến nào đó, kết quả sẽ làm thay đổi biến còn lại. Thí dụ: Cây trồng quang hợp tốt sẽ cho năng suất cao. Có quá nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng quang hợp của cây
Một cấu trúc “giả thuyết” tốt phải chứa đựng “mối quan hệ nhân-quả” và thường sử dụng từ ướm thử “có thể”.
Thí dụ: giả thuyết “Phân bón có thể làm gia tăng sự sinh trưởng hay năng suất cây trồng”. Mối quan hệ trong giả thuyết là ảnh hưởng quan hệ giữa phân bón và sự sinh trưởng hoặc năng suất cây trồng, còn nguyên nhân là phân bón và kết quả là sự sinh trưởng hay năng suất cây trồng.

4.2.4.2. Cấu trúc “Nếu-vậy thì”

Một cấu trúc khác của giả thuyết “Nếu-vậy thì” cũng thường được sử dụng để đặt giả thuyết như sau:
“Nếu” (hệ quả hoặc nguyên nhân) … có liên quan tới (nguyên nhân hoặc hệ quả) …, “Vậy thì” nguyên nhân đó có thể hay ảnh hưởng đến hệ quả.
Thí dụ: “Nếu vỏ hạt đậu có liên quan tới sự nẩy mầm, vậy thì hạt đậu có vỏ nhăn có thể không nẩy mầm”.
Một số nhà khoa học đặt cấu trúc này như là sự tiên đoán và dựa trên đó để xây dựng thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết. Thí dụ: Nếu dưỡng chất N có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của lúa, vậy thì bón phân N có thể làm gia tăng năng suất lúa.

4.2.5. Cách đặt giả thuyết

Điều quan trọng trong cách đặt giả thuyết là phải đặt như thế nào để có thể thực hiện thí nghiệm kiểm chứng “đúng” hay “sai” giả thuyết đó. Vì vậy, trong việc xây dựng một giả thuyết cần trả lời các câu hỏi sau:
1. Giả thuyết nầy có thể tiến hành thực nghiệm được không?
2. Các biến hay các yếu tố nào cần được nghiên cứu?
3. Phương pháp thí nghiệm nào (trong phòng, khảo sát, điều tra, bảng câu hỏi, phỏng vấn, …) được sử dụng trong nghiên cứu?
4. Các chỉ tiêu nào cần đo đạt trong suốt thí nghiệm?
5. Phương pháp xử lý số liệu nào mà người nghiên cứu dùng để bác bỏ hay chấp nhận giả thuyết?
Một giả thuyết hợp lý cần có các đặc điểm chính sau đây:
• Giả thuyết đặt ra phải phù hợp và dựa trên quan sát hay cơ sở lý thuyết hiện tại (kiến thức vốn có, nguyên lý, kinh nghiệm, kết quả nghiên cứu tương tự trước đây, hoặc dựa vào nguồn tài liệu tham khảo), nhưng ý tưởng trong giả thuyết là phần lý thuyết chưa được chấp nhận.
• Giả thuyết đặt ra có thể làm sự tiên đoán để thể hiện khả năng đúng hay sai (thí dụ, một tỷ lệ cao những người hút thuốc lá bị chết do ung thư phổi khi so sánh với những người không hút thuốc lá. Điều này có thể tiên đoán qua kiểm nghiệm).
• Giả thuyết đặt ra có thể làm thí nghiệm để thu thập số liệu, để kiểm chứng hay chứng minh giả thuyết (đúng hay sai).
Tóm lại, giả thuyết đặt ra dựa trên sự quan sát, kiến thức vốn có, các nguyên lý, kinh nghiệm trước đây hoặc dựa vào nguồn tài liệu tham khảo, kết quả nghiên cứu tương tự trước đây để phát triển nguyên lý chung hay bằng chứng để giải thích, chứng minh câu hỏi nghiên cứu. Xét về bản chất logic, giả thuyết được đặt ra từ việc xem xét bản chất riêng, chung của sự vật và mối quan hệ của chúng hay gọi là quá trình suy luận. Quá trình suy luận là cơ sở hình thành giả thuyết khoa học.
Thí dụ: khi quan sát sự nẩy mầm của các hạt đậu hoặc dựa trên các tài liệu nghiên cứu khoa học người nghiên cứu nhận thấy ở hạt đậu bình thường, hạt no, vỏ hạt bóng láng thì nẩy mầm tốt và đều (đây là một kết quả được biết qua lý thuyết, tài liệu nghiên cứu trước đây,…). Như vậy, người nghiên cứu có thể suy luận để đặt ra câu hỏi đối với các hạt đậu có vỏ bị nhăn nheo thì nẩy mầm như thế nào? (Đây là câu hỏi). Giả thuyết được đặt ra là “Nếu sự nẩy mầm của hạt đậu có liên quan tới vỏ hạt, vậy thì hạt đậu có vỏ nhăn có thể không nẩy mầm”. Đây là một giả thuyết mà có thể dễ dàng làm thí nghiệm để kiểm chứng.

4.2.6. Kiểm chứng giả thuyết qua so sánh giữa tiên đoán với kết quả thí nghiệm

Bên cạnh việc kiểm nghiệm, một yếu tố quan trọng là đánh giá sự tiên đoán. Nếu như sự tiên đoán được tìm thấy là không đúng (dựa trên kết quả hay bằng chứng thí nghiệm), người nghiên cứu kết luận rằng giả thuyết (một phần giả thuyết) “sai” (nghĩa là bác bỏ hay chứng minh giả thuyết sai). Khi sự tiên đoán là đúng (dựa trên kết quả hay bằng chứng thí nghiệm), kết luận giả thuyết là “đúng”.
Thường thì các nhà khoa học vận dụng kiến thức để tiên đoán mối quan hệ giữa biến độc lập và biến phụ thuộc. Thí dụ: giả thuyết đặt ra trên sự tiên đoán là “Nếu gia tăng phân bón, làm gia tăng năng suất, vậy thì các cây đậu được bón phân nhiều hơn sẽ cho năng suất cao hơn”. Nếu sự tiên đoán không dựa vào kiến thức khoa học, tài liệu nghiên cứu đã làm trước đây thì sự tiên đoán có thể vượt ra ngoài kết quả mong muốn như thí dụ ở Hình 4.1: Đáp ứng của năng suất theo liều lượng phân N cung cấp ở cây đậu.