Типы гипотез в научных исследованиях (и примеры)

Научные гипотезы

К таковым принято относить теории, которые посвящены закономерностям природных явлений и процессов. Они могут также рассматривать особенности мышления человека и устройства социума. Для принадлежности к группе научных предположение должно быть единственным аналогом рассматриваемого явления и в обязательном порядке объяснять максимальное количество обстоятельств, имеющих связь с исследуемым объектом, фактом.

Не менее важная особенность научной гипотезы – способность предсказать новое явление, отличное от использованных при формулировании научного предположения.

Что можно сказать о понятии гипотезы и видах?

В процессе эволюции знаний гипотезы начинают различаться по познавательным качествам, а также по объекту исследования. Остановимся детальнее на каждом из этих видов.

По функциям в познавательном процессе различают гипотезы описательные и объяснительные:

1. Описательная гипотеза – это высказывание, в котором говорится о присущих исследуемому объекту свойствах. Обычно предположение позволяет ответить на вопросы «Что представляет собой тот или иной предмет?» или же «Какими свойствами наделен предмет?». Данный тип гипотезы может выдвигаться для того, чтоб выявлять состав или структуру объекта, раскрывать его механизм действия или особенности его деятельности, определять функциональные особенности. Среди описательных гипотез встречаются экзистенциальные гипотезы, которые говорят о существовании какого-то объекта.
2. Объяснительная гипотеза – это высказывание, построенное на причинах появления того или иного объекта. Такие гипотезы позволяют объяснить, почему произошло определенное событие или же каковы причины появления какого-либо предмета.

История показывает, что с развитием знаний появляется все больше экзистенциальных гипотез, которые рассказывают о существовании конкретного объекта. Дальше появляются описательные гипотезы, которые рассказывают о свойствах тех объектов, а уже в завершении рождаются объяснительные гипотезы, которые раскрывают механизм и причины появления объекта. Как вы видите, происходит поэтапное усложнение гипотезы в процессе познания нового.

Какие гипотезы бывают по объекту исследования? Различают общие и частные.

Общие гипотезы помогают обосновать предположения о закономерных связях и эмпирических регуляторах. Они выполняют роль своеобразных строительных лесов в развитии научных познаний. Как только гипотезы доказаны, они становятся научными теориями и вносят свой вклад в науку. Частная гипотеза – это предположение с обоснованием о происхождении и качестве фактов, событий или явлений. Если было единичное обстоятельство, которое стало причиной появления иных фактов, то познание обретает форму гипотез. Есть еще такой вид гипотезы, как рабочая. Это выдвигаемое на первых порах исследования предположение, которое является условным допущением и позволяет скомбинировать факты и наблюдения в единое целое и придать им первоначальное пояснение. Главная специфика рабочей гипотезы состоит в том, что она принимается условно или временно

Исследователю крайне важно систематизировать полученные знания, данные в начале исследования. После их потребуется обработать и наметить дальнейший путь следования

Рабочая гипотеза как раз и нужна для этого.

Типы гипотез, используемые в научном исследовании

Существует несколько критериев, которым можно следовать при классификации типов гипотез, используемых в науке. Мы будем знать их ниже.

1. Нулевая гипотеза

Нулевая гипотеза относится к тому факту, что нет никакой связи между переменными, которые были предметом исследования. Это также называется «гипотезой об отсутствии отношений», но ее не следует путать с отрицательными или обратными отношениями. Проще говоря, изученные переменные не следуют конкретному образцу.

Нулевая гипотеза принимается, если научное исследование приводит к гипотезе работы и альтернативы не наблюдаются.

пример

«Нет никакой связи между сексуальной ориентацией людей и их покупательной способностью».

2. Общие или теоретические гипотезы

Общими или теоретическими гипотезами являются те, которые ученые устанавливают до начала исследования и концептуально, без количественной оценки переменных. Как правило, теоретическая гипотеза рождается из процессов обобщения через определенные предварительные наблюдения о явлении, которое они хотят изучить.

пример

«Чем выше уровень обучения, тем выше зарплата». В теоретических гипотезах есть несколько подтипов. Например, гипотезы о разнице указывают, что существует разница между двумя переменными, но они не измеряют их интенсивность или величину. Пример: «На факультете психологии учится больше студентов, чем студентов».

3. Рабочая гипотеза

Рабочая гипотеза используется для демонстрации конкретной взаимосвязи между переменными. через научное исследование. Эти гипотезы проверяются или опровергаются с помощью научного метода, поэтому их иногда называют также «операционными гипотезами». Как правило, рабочие гипотезы возникают из дедукции: основываясь на определенных общих принципах, исследователь принимает определенные характеристики конкретного случая. Рабочие гипотезы имеют несколько подтипов: ассоциативный, атрибутивный и причинный.

3.1. ассоциативный

Ассоциативная гипотеза определяет связь между двумя переменными. В этом случае, если мы знаем значение первой переменной, мы можем предсказать значение второй.

пример

«В первый год старшей школы учится вдвое больше учеников, чем во второй год старшей школы».

3.2. атрибутивный

Атрибутивная гипотеза — это та, которая используется для описания событий, которые происходят между переменными. Он используется для объяснения и описания реальных и измеримых явлений. Этот тип гипотезы содержит только одну переменную.

пример

«Большинству бездомных от 50 до 64 лет».

3.3. причинный

Причинная гипотеза устанавливает связь между двумя переменными. Когда одна из двух переменных увеличивается или уменьшается, другая увеличивается или уменьшается. Таким образом, причинная гипотеза устанавливает причинно-следственную связь между изучаемыми переменными. Чтобы идентифицировать причинную гипотезу, необходимо установить причинную связь или статистическую (или вероятностную) связь. Также возможно проверить эту связь путем опровержения альтернативных объяснений. Эти гипотезы следуют предпосылке: «Если X, то Y».

пример

«Если игрок тренируется 1 дополнительный час каждый день, его процент успеха в релизах увеличивается на 10%».

Альтернативные гипотезы пытаются предложить ответ на тот же вопрос, что и рабочие гипотезы.. Тем не менее, и как это можно сделать из ее наименования, альтернативная гипотеза исследует различные отношения и объяснения. Таким образом, можно исследовать различные гипотезы в ходе одного и того же научного исследования. Этот тип гипотезы также можно подразделить на атрибутивные, ассоциативные и причинно-следственные.

Существую?

Еще один метод классификации гипотез предполагает разделение их на две группы. Первые рассматривают факт существования некоторого явления или объекта, а второй посвящен взаимосвязям между наблюдаемыми элементами. Доказательство первой группы довольно простое, достаточно иметь вещественные подтверждения наличия исследуемого явления. Например, гипотеза о наличии у шумеров письменности подтверждается обнаружением в древних могилах табличек, содержащих информацию в письменном виде.

Вторая группа гипотез доказывается значительно сложнее. Принято выделение подгрупп, для каждой из которых характерны свои особенности решения вопроса. Некоторые гипотезы посвящены самому факту наличия взаимной связи, другие – особенностям ее характера. Принято говорить о корреляции, причине и следствии, прямой взаимосвязи, опосредованной, распространяющейся на обе стороны взаимодействия или только на одну. Также выделяют гипотезы о параметрах и форме связи. Для каждого параметра можно построить предположение о его количественном значении, а для объекта в целом – о числе таких параметров, которые описывают взаимосвязь объектов.

Что такое гипотеза?

Но вернемся к тому, с чего начинаются все знания – к гипотезе. Сначала ученые выдвигают гипотезу, чтобы потом сделать ее знанием или опровергнутой гипотезой. Что это такое? Гипотеза – утверждение в виде догадки или предположения, которое требует объяснения. Она возникает в любой сфере жизни человека, где человек пока не обладает знаниями и не может объяснить конкретные явления. Гипотеза выдвигается в адрес объекта, явления или конкретной характеристики, причины возникновения или устранения, что потом требует доказательств и изучения.

Поначалу гипотеза не является истинной или ложной. Нужно провести эксперименты, посмотреть на явление в естественных условиях, проследить все изменения, найти все веские доказательства или опровержения, чтобы прийти к тому, что гипотеза превращается в истинное знание или ложное предположение.

Если гипотеза была опровергнута, она не забывается, а остается в истории изучения конкретного явления. Причиной такого подхода становится то, что ложная гипотеза базируется на реальных и доказанных факторах, просто ее нужно изменить, скорректировать, дополнить, чтобы она стала истинным знанием. Просто так гипотезы не возникают у человека в голове, поэтому опровергнутое знание требует пересмотра, корректировки и доведение его до истинного.

Процесс достаточно прост:

1. Сначала у человека в голове появляется идея – гипотеза. Он предполагает или по-своему объясняет некоторое явление.
2. Затем проводятся исследования и эксперименты, которые должны доказать или опровергнуть гипотезу.
3. Делаются выводы на основе полученных результатов.

Даже если гипотеза была опровергнута, она все равно становится подспорьем для выдвижения новой гипотезы. Ее просто корректируют, дополняют, видоизменяют.

Если гипотеза была доказана, то она превращается в знание. Однако не каждое знание является абсолютным. Возможно нахождение опровержений, которые подвергают сомнениям истинное знание. Поэтому даже знания могут оказаться в некоторых (не во всех) ситуациях ложными.

Гипотеза может быть:

1. Общенаправленной или частной.
2. Поверхностной или глубокой.
3. Касаться конкретных характеристик или рассматривать предмет в целом.
4. Относиться к одной области знаний или совмещать несколько наук.

Гипотеза – научно-теоретическое знание, которое требует своего доказательства. Гипотеза выдвигается ученым, который сталкивается с определенными явлениями или предметами, за которыми замечает конкретные характеристики, пока еще не имеющие своего объяснения. Там, где у человека возникают вопросы, появляются и гипотезы. Только если у ученых гипотезы являются знанием, которое нужно доказать или опровергнуть путем исследований и экспериментов, то у простых людей идеи и мысли, которые на индивидуальном уровне возникли в голове, часто воспринимаются человеком как истинное знание, инсайт, познание истинного, поэтому он даже не опровергает свою идею, считая ее правильной во всех вариантах.

Знание сначала является гипотетическим, то есть всего лишь предположением, которое объясняет причины, связи, характеристики и явления. Затем наступает период многочисленных исследований и экспериментов, наблюдений и прочих процессов, которые должны подтвердить или опровергнуть гипотезу. Если гипотеза оказалась неполной, тогда ее корректируют. Если она вообще не имеет под собой никаких оснований для возникновения, тогда от нее полностью отказываются.

Основные свойства гипотезы

В конечном итоге любая гипотеза должна получить либо подтверждение, либо опровержение. Таким образом, мы имеем дело с такими свойствами научной теории, как верифицируемость и фальсифицируемость.

Процесс верификации направлен на установление истинности того или иного знания посредством их эмпирической проверки, после чего подтверждается гипотеза исследования. Примером может служить атомистическая теория Демокрита. Также следует различать предположения, которые можно подвергнуть эмпирической проверке, и те, которые, в принципе, непроверяемы. Так, утверждение: «Оля любит Васю» — изначально не поддается верификации, в то время как утверждение: «Оля говорит, что любит Васю» — может быть верифицируемо.

Верифицируемость также может иметь косвенный характер, когда заключение делается на основе логических выводов из прямо верифицированных фактов.

Процесс фальсификации, в свою очередь, направлен на установление ложности гипотезы в процессе эмпирической проверки

При этом важно отметить, что результаты проверки гипотезы сами по себе не могут ее опровергнуть – необходима альтернативная гипотеза для дальнейшего развития исследуемой области знания. Если таковой гипотезы нет, отказ от первой гипотезы невозможен

Признаки гипотезы

Если говорить об этом понятии, то стоит установить его характерные признаки.

1. Гипотеза – это особая форма развития научных знаний. Именно гипотезы позволяют науке переходить от отдельных фактов к определенному явлению, обобщению знаний и познанию законов развития того или иного явления.
2. Гипотеза строится на выдвижении предположений, что связано с теоретическим пояснением определенных явлений. Это понятие выступает в качестве отдельного суждения или же целой линейки взаимосвязанных суждений, закономерных явлений. Суждения – это всегда проблематично для исследователей, ведь в этом понятии говорится о вероятностном теоретическом знании. Случается, что гипотезы выдвигаются на основе дедукции. В пример можно привести шокирующую гипотезу К. А. Тимирязева о фотосинтезе. Она подтвердилась, но изначально все началось из предположений в законе сохранения энергии.
3. Гипотеза – это обоснованное предположение, которое строится на каких-то конкретных фактах. Потому гипотезу нельзя назвать хаотичным и неподсознательным процессом, это вполне логически стройный и закономерный механизм, который позволяет человеку расширить свои знания для получения новой информации — для познания объективной действительности. Опять же можно вспомнить шокирующую гипотезу Н. Коперника о новой гелиоцентрической системе, в которой раскрывалась идея о том, что Земля вращается вокруг Солнца. Все свои идеи он изложил в труде «О вращении небесных сфер», все догадки опирались на реальную фактическую базу и показывалась несостоятельность тогда еще действующей геоцентрической концепции.

Эти отличительные черты, взятые вместе, позволят отличать гипотезу от иных видов предположения, а также установить ее сущность. Как видите, гипотеза – это вероятностное предположение о причинах того или иного явления, достоверность которого сейчас не может быть проверена и доказана, однако это предположение позволяет объяснить некоторые причины явления.

Важно помнить, что термин «гипотеза» всегда употребляется в двояком значении. Под гипотезой понимают предположение, которое поясняет какое-то явление

Также о гипотезе говорят как о приеме мышления, выдвигающем какое-то предположение, а после строящем развитие и доказательство этого факта.

Гипотеза частенько строится в виде предположения о причине минувших явлений. Как пример можно привести наши познания о формировании Солнечной системы, земного ядра, о рождении Земли и так далее.

Теория и практика

Если обратить внимание на реальную практику формирования и доказывания гипотез, то станет ясно, что фактический подход довольно часто существенно отличается от теоретического. Зачастую первое, что получают исследователи, – это параметры взаимосвязи наблюдаемых явлений, и уже на основе этого предпринимаются попытки установить характер

Сам факт наличия связи зачастую вообще не становится объектом формулирования гипотезы. Чаще внимание этому вопросу уделяют оппоненты ученого либо специалисты, которым доверено составление рецензии на работу, посвящённую некоторой гипотезе.

Наиболее значим вопрос установки факта существования связи между объектами (то есть того явления, которому посвящена гипотеза) в рамках наук, не взаимодействующих с реальными объектами. Хороший пример – математика. Ученые, занимающиеся этой дисциплиной, проводят годы в доказательстве наличия несчетных множеств, иррациональных чисел, правильных семигранников. В этом есть определенная логика: при взаимодействии с реальными объектами нет необходимости подведения доказательной базы существования наблюдаемого явления, так как исследователь видит, ощущает его.

Больше видов гипотез, используемых в науке

Существуют и другие типы не очень распространенных гипотез, но они также используются в различных типах исследований. Они следующие.

5. Относительные гипотезы

Относительные гипотезы свидетельствуют о влиянии двух или более переменных на другую переменную.

пример

«Влияние снижения ВВП на душу населения на число людей, имеющих частные пенсионные планы, меньше, чем влияние сокращения государственных расходов на уровень недоедания среди детей».

• Переменная 1: снижение ВВП
• Переменная 2: падение государственных расходов
• Зависимая переменная: количество людей, которые имеют частный пенсионный план

6. Условные гипотезы

Условные гипотезы служат для указания того, что одна переменная зависит от значения двух других , Это тип гипотезы, очень похожий на причинную, но в этом случае есть две переменные «причина» и только одна переменная «эффект».

пример

«Если игрок получает желтую карточку и также получает предупреждение от четвертого судьи, он должен быть исключен из игры на 5 минут».

• Причина 1: получить желтую карточку
• Причина 2: быть предупрежденным
• Эффект: быть исключенным из игры на 5 минут. Как мы видим, для возникновения переменной «следствие» необходимо не только выполнить одну из двух переменных «причина», но и то и другое.

Никакой самостоятельности!

Сам факт наличия связи между рассматриваемыми объектами, явлениями в большинстве случаев установить достаточно просто. Необходимо проанализировать несколько комбинаций и выявить, где и когда проявляются предполагаемые явления. Оценка вероятности появления конкретного результата позволяет понять, насколько значим фактор случайности, насколько достоверны сделанные из экспериментов выводы. Для корректного анализа по этому аспекту принято применять дисперсионный анализ или иные статистические подходы. Если результат варьируется в пределах пяти процентов, можно с уверенностью говорить, что связь существует и для этого подведена доказательная база.

Если в фокусе внимания ученых – величины, тогда связь между ними изучается с применением специфических методик. В общем случае составляется список изучаемых объектов, по которому передвигаются последовательно. Сперва формулируются теории, гипотезы относительно того, каким образом показатели между собой связаны, а затем все они проходят последовательную проверку на созданном заранее листе. Сперва таким образом выявляют сам факт наличия связи, затем формулируют гипотезы относительно ее характера. Следующий этап – рассмотрение формы, последний – параметров.

Сложность и достоверность

Еще одна методика разделения гипотез на категории предполагает анализ сложности явления, оказавшегося в центре внимания исследователей, и уровня достоверности. Оценивая, насколько общая научная гипотеза оказалась в фокусе внимания, можно выделить гипотезы, рассматривающие явление или даже группу таких как единое целое. Некоторые гипотезы посвящены конкретном сторонам, свойствам разбираемого факта. Подразделение гипотез на два этих класса полезно лишь в случае выявления соотношений между теориями. Нельзя создать абсолютную шкалу деления. Одна и та же гипотеза относительно одного предположения будет частной, а вот касаемо другого – общей.

Частные

К таким принято относить такие обоснованные с точки зрения науки предположения, которые раскрывают причины некоторого объекта или его части, особенности его происхождения и специфику взаимодействия с иными явлениями, предметами. При этом объекты, находящиеся в центе внимания исследователя, отделяют от прочего класса сходных с ними. Также необходимо произвести разделение между изучаемым явлением и психическими, общественными, природными факторами, исключив их влияние.

Формулируются такие гипотезы, чтобы определиться в вопросах причин, провоцирующих наблюдаемые взаимные связи. При этом рассматривается некоторое множество, для внутренних элементов которого характерно наличие взаимозависимости. Классический пример – это вирусология, в которой гипотезы преимущественно создаются именно частные, а вот общие не дают достаточно эффективного результата. Идея заключается в необходимости выявления закономерностей, присущих конкретным организмам – разновидностям вирусов.

Гипотетическое мышление в детском возрасте

Процедура формулирования гипотез является одним из важнейших этапов развития мышления в детском возрасте. Об этом, например, пишет швейцарский психолог Ж. Пиаже в своей работе «Речь и мышление ребенка» (1923 г.).

Примеры гипотез для детей можно встретить уже на начальных этапах обучения в младшем школьном возрасте. Так, детям может быть предложено ответить на вопрос о том, откуда птицы знают дорогу на юг. В свою очередь, дети начинают выдвигать предположения. Примеры гипотез: «они следуют за теми птицами в стае, которые уже летали на юг раньше»; «ориентируются по растениям и деревьям»; «чувствуют теплый воздух» и т. д. Изначально мышление 6-8-летнего ребенка отличается эгоцентричностью, в своих выводах же ребенок ориентируется прежде всего на простое интуитивное обоснование. В свою очередь, развитие гипотетического мышления позволяет снять данное противоречие, способствуя поиску ребенком доказательств при обосновании тех или иных своих ответов. В дальнейшем же, при переходе в среднюю школу, процесс порождения гипотез существенно усложняется и приобретает новую специфику – более абстрактный характер, опора на формулы и др.

Активно задания на развитие гипотетического мышления используются в рамках развивающего обучения детей, построенного по системе Д.Б. Эльконина — В.В. Давыдова.

Тем не менее, независимо от формулировки, гипотеза является предположением о связях двух и более переменных в определенном контексте и представляет собой обязательный компонент научной теории.

Гипотеза в рамках психологического исследования

Если речь идет о психологическом научном исследовании, опирающемся на методы математической статистики, то гипотеза в данном случае должна соответствовать прежде всего таким требованиям, как четкость и лаконичность. Как отмечает Е.В. Сидоренко, благодаря данным гипотезам исследователь в ходе расчетов, собственно, и получает ясную картину относительно того, что он установил.

Принято выделять нулевую и альтернативную статистические гипотезы. В первом случае речь идет об отсутствии различий в исследуемых признаках, согласно формуле Х₁-Х₂=0. В свою очередь, Х₁, Х₂ – значения признаков, по которым проводится сопоставление. Соответственно, если цель нашего исследования – доказать статистическую значимость различий между значениями признаков, то мы хотим опровергнуть нулевую гипотезу.

В случае же с альтернативной гипотезой утверждается статистическая значимость различий. Таким образом, альтернативная гипотеза – это то утверждение, которое мы стремимся доказать. Также ее называют экспериментальной гипотезой. Следует отметить, что в некоторых случаях исследователь, напротив, может стремиться доказать нулевую гипотезу, если это соответствует целям его эксперимента.

Можно привести следующие примеры гипотез в психологии:

Нулевая гипотеза (Н): Тенденция возрастания (убывания) признака при переходе от одной выборки к другой является случайной.

Альтернативная гипотеза (Н₁): Тенденция возрастания (убывания) признака при переходе от одной выборки к другой не является случайной.

Предположим, что в группе детей с высоким уровнем тревожности была проведена серия тренингов по снижению данной тревожности. Были сделаны замеры данного показателя до и после проведения тренингов соответственно. Необходимо установить, является ли различие между данными замерами статистически значимым показателем. Нулевая гипотеза (Н) будет иметь следующий вид: тенденция снижения уровня тревожности в группе после проведения тренингов случайна. В свою очередь, альтернативная гипотеза (Н₁) будет звучать как: тенденция снижения уровня тревожности в группе после проведения тренингов не является случайной.

После применения того или иного математического критерия (например, G-критерий знаков) исследователь может сделать вывод о статистической значимости / незначимости полученного «сдвига» в отношении исследуемого признака (уровня тревожности). Если показатель является статистически значимым, принимается альтернативная гипотеза, а нулевая, соответственно, отбрасывается. В обратном случае, наоборот, принимается нулевая гипотеза.

Также в психологии может иметь место выявление связи (корреляции) между двумя и несколькими переменными, что также отражает гипотеза исследования. Пример:

Н: корреляция между показателем концентрации внимания школьника и показателем успешности выполнения им контрольного задания не отличается от 0.

Н₁: корреляция между показателем концентрации внимания школьника и показателем успешности выполнения им контрольного задания статистически значимо отличается от 0.

Кроме того, примеры научных гипотез в психологическом исследовании, требующие статистического подтверждения, могут относиться к распределению признака (эмпирический и теоретический уровень), степени согласованности изменений (при сопоставлении двух признаков либо их иерархий) и др.

Научная гипотеза. Пример

Стоит отметить, что гипотезы существуют не только в праве. Известные научные, экономические и другие разновидности гипотез. Например, научная гипотеза появляется в качестве ответа на вызов окружающего мира, который постоянно ставит человека лицом к лицу с проблемами. Здесь категорию следует рассматривать как предположение о наличии конкретного типа связи между явлениями, которые подлежат исследованию, определенной регулярностью, закономерностью каких-то событий. Приведем пример.

Бытует мнение, что однажды Нильс Бор, великий датский физик, выразил сомнение по поводу истинности одной из установленных физических гипотез лишь на том основании, что она не в полной мере сумасшедшая, чтобы быть истинной.

Парадоксальность современного научного направления заключается в том, что отбор научных гипотез, конкурирующих между собой по таким критериям, как оригинальность, нестандартность подхода, одновременным образом сопровождается ужесточением требований в плане их теоретической обоснованности, причем в рамках уже существующей науки. Иными словами, мы как бы обречены находиться в русле культурно-исторических традиций науки, устоявшихся понятий причины и следствия, закона, времени, пространства и прочее. Тем ценнее являются прорывные идеи, у которых есть предсказательная сила обнаружения тех или иных новых закономерностей и свойств в определенной предметной сфере или возможности экстраполяции их на новые сферы (как это случилось, к примеру, с синергетикой).

Как рождается гипотеза?

Создание довода в человеческой голове – непростой мыслительный процесс. Исследователь обязан уметь создавать и обновлять полученные знания, а также он должен отличаться такими качествами:

1. Проблемное видение. Это способность показывать пути научного развития, устанавливать его главные тенденции и связывать разобщенные задачи воедино. Складывает проблемное видение с уже полученными навыками и знаниями, чутьем и способностями человека в исследовательском деле.
2. Альтернативный характер. Эта черта позволяет человеку делать интереснейшие выводы, находить совершенно новое в известных фактах.
3. Интуиция. Этот термин обозначает бессознательный процесс, и он не основывается на логических доводах.