Наукове дослідження – це особлива форма процесу пізнання, систематичне, цілеспрямоване вивчення об’єктів, в якому використовуються засоби і методи науки і яке завершується формуванням знання про досліджуваний об’єкт.
Ознаки наукового дослідження:
об’єктивність;
обґрунтованість;
творчий характер здобуття нових знань, установлення нових фактів;
самостійність – прагнення запропонувати власний спосіб розв'язання поставлених завдань;
спадкоємність знань – послідовність зв'язку з попередніми дослідженнями в даній галузі, передбачення перспектив наступних досліджень;
новизна та унікальність – обов'язкові елементи новизни різного ступеня: від узагальнення й конкретизації вже відомого – до принципово оригінальних підходів, технологій;
зв'язок з іншими науками; - органічний зв'язок теорії й практики.
Види досліджень
Відповідно до цілей та завдань дослідження поділяють на фундаментальні та прикладні.
У залежності від складності аналізу предмета та завдань дослідження можуть бути розвідувальними, описовими та аналітичними.
Залежно від затрат часу дослідження бувають довгостроковими (від 3 років і більше), середньостроковими (від 6 місяців до 3 років), короткостроковими (від 2 до 6 місяців) та експрес-дослідженнями (потребують мінімальних витрат часу: від 1-2 тижнів до 1-2 місяців).
У залежності від того, як розглядається досліджуваний об'єкт – у статиці чи в динаміці, один або декілька разів – дослідження поділяються на разові (точкові) та повторні.
Сам дослідник жодним чином не зв'язаний у виборі виду дослідження.
Фактори, які впливають на вибір виду дослідження:
Мета і завдання;
Інструментарій;
Терміни виконання;
Можливості і досвідченість дослідника.
Організація дослідження – це система раціональних скоординованих дій, нормативів, інструкцій, які визначають порядок проведення дослідження, тобто розподіл функцій, обов’язків і відповідальності. Організація дослідження визначає диференціацію та інтеграцію діяльності дослідників (або дослідницької групи). У ній віддзеркалюється розподіл і комбінація ресурсів у часі, за видами робіт, кадрами, проблемами.
Умовно роботу над дослідженням можна поділити на етапи:
1. Підготовчий. На підготовчому етапі розробляється програма, формулюється остаточний варіант теми, визначаються мета і завдання дослідження, об’єкт і 6 предмет дослідження, методи і конкретні прийоми проведення аналізу, джерела інформації, умови збору і обробки інформації; розробляються моделі і алгоритми вирішення відповідних аналітичних задач, макети майбутніх таблиць, графіків, форм, методичних вказівок щодо їх заповнення, а також стосовно способів узагальнення і оформлення результатів аналізу; складається конкретний план аналітичної роботи.
2. Збір первинної інформації (у залежності від обраних методів – анкетування, робота з документами та ін.).
3. Упорядкування та обробка зібраної інформації передбачає перевірку вихідної інформації, її систематизацію, зведення і групування, обробку інформації та аналіз отриманих даних (порівняння показників, виявлення закономірностей і тенденцій та ін.).
4. Теоретична обробка результатів, підготовка звіту, формулювання висновків, розробка рекомендацій. На цьому етапі здійснюється систематизація, узагальнення (синтез), підсумкова оцінка отриманих результатів. Отримані дані інтерпретуються, формулюються відповідні висновки, розробляються конкретні пропозиції та рекомендації, оформляються результати проведеного аналізу.
Специфіка кожного з етапів визначається конкретним видом дослідження.
Застосування аналогових обчислювальних пристроїв для моделювання фізичних задач
Аналіз функціональних залежностей фізичних величин. Метод розмірностей.
Візуалізація звукових коливань.
Вакуум. Енергія фізичного вакууму. Закони збереження енергії та симетрія простору-часу.
Теоретичні основи будови застосування прискорювачів елементарних частинок.
Лінійна теорія коливань. Биття та їх застосування.
Вплив характеристик матеріалів та особливостей архітектури будівель на можливі варіанти розвитку пожеж.
Графіки в задачах кінематики. Метод аналогій. Основи графічного методу розв'язку задач.
Параболічні залежності в задачах на рівноприскорений рух.
Фізичні та математичні основи цифрової обробки зображень.
Теорія представлення кодування та передачі інформації.
Взаємозв'язок ентропії та інформації.
Теоретична оцінка ефективності енергозберігаючих технологій в житловому будівництві.
Знезаражування питної води електричним струмом.
Адаптація живих організмів до високих температур.
Біомеханічні принципи у техніці. Біоміметика.
Види шумового забруднення. Вимірювання рівня шумового забруднення. Експериментальне вивчення впливу шумового забруднення на живі організми.
Вивчення впливу вологості повітря на біологічні системи.
Вплив зовнішніх факторів на зір школярів.
Біофізика механізмів впливу прослуховування гучних звуків через навушники на гостроту слуху.
Гідродинамічні характеристики кровоносної системи та методи їх вимірювання.
Око людини як оптична система. Біофізичні механізми впливу зорових тренажерів на зір людини.
Вплив спектральних характеристик штучного освітлення на ефективність процесу фотосинтезу рослин.
Розрахунки геометрії молекул та супермолекул методом молекулярної механіки.
Сенсори на основі поруватого кремнію.
Квантове тунелювання доменних стінок в гелімагнітних нанодротинках.
Дослідження люмінесцентних властивостей наноструктурованих матеріалів.
Нанорозмірний матеріал як модулятор функцій шлунково-кишкового тракту.
Вивчення кремнієвих фотоперетворювачів за допомогою чисельного моделювання.
Дослідження нанопористих композитів для застосувань у водневій енергетиці.
Дослідження енергетичної структури та електронних властивостей графену.
Обмінний механізм надшвидкого перемикання намагніченості в феромагнітних матеріалах.
Дослідження характеристик p-n приладів.
Дослідження впливу водню на плазмоний резонанс золотих плівок.
Дослідження транспортних характеристик при бомбардуванні Ge легкими іонами високих енергій.
Колориметричний аналіз поруватих сенсорів.
Вирощування кристалів. Анізотропія фізичних властивостей монокристалів. Симетрія кристалічної решітки та її прояви.
Аеродинаміка смужок паперу.
Вимірювання характеристик полімерних плівок.
Залежність температури закипання води і часу кипіння від ступеня забрудненості.
Вплив різних фізичних чинників на швидкість випаровування рідин.
Вимірювання фізичних характеристик харчових продуктів.
Вимірювання характеристик полімерних плівок.
Використання пластикових ПЕТ пляшок у простих дослідах з фізики.
Вивчення залежності швидкості висипання сипучих речовин від фізичних характеристик часточок.
Дослідження аеродинамічних характеристик різних моделей паперових літаків. Вимірювання відповідних величин.
Плазмонний резонанс та біосенсорна діагностика захворювань.
Явище поверхневого натягу. Поверхнево-активні речовини. Використаннядослідів з мильними бульбашками при вивченні поверхневого натягу.
Акустична локація та сенсорика.
Атомно-силова мікроскопія наноматеріалів.
Поляризаційні методи досліджень стану поверхні.
Дослідження потужності та ККД випромінювачів світла різного типу.
Енергозбереження освітлювальних приладів.
Вплив розміру та концентрації мікрочастинок на поглинання та розсіяння світла.
Спостереження броунівського руху та визначення числа Авогадро у розчині.
Визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної решітки.
Вивчення поглинання γ-випромінювання за допомогою сцинтиляційного лічильника.
Визначення коефіцієнта тертя гуми по дорозі в залежності від типу дорожнього покриття і погодних умов.
Визначення коефіцієнта дифузії водяної пари у повітрі.
Лінійність світлової характеристики лазерного еліпсометра.
Оптичні ілюзії.
Спостереження за ростом та структурою кристалів.
Експериментальне моделювання оптичних ілюзій.
Альтернатива компьютерним графічним ефектам в кінематографії.
Вимірювання оптичних та електричних характеристик напівпровідникового лазера.
Оптичні властивості світлодіодів із люмінісцентним покриттям.
Дослідження властивостей магнітів за різних температур.
Акустичний шум та його вплив на людину.
Показники якості оптичного кольорового скла як елемента оптичних та опто-електронних систем спектральної еліпсометрії.
Дослідження новітніх технологій у виготовленні сонячних елементів.
Дослідження потужності та ККД випромінювачів світла різного типу.
Дослідження принципів роботи світлодіодного стоматологічного фотополімеризатора.
Дослідження впливу кута зору водія на стан дорожнього руху.
Використання лазерів в сучасних медичних технологіях.
Аналіз динамічних спеклів в застосуванні до дослідження біологічного діелектрофорезу.
Створення і дослідження композиційних склокерамічних люмінісцентних перетворювачів світла.
Застосування принципів геометричної оптики у виготовленні засобів корекції та захисту зору.
Циклічна лазерна термообробка металевих частин та деталей.
Дослідження маловивчених явищ на диску планети Юпітер за результатами візуальних спостережень.
Магнітні бурі ватмосфері планет гігантів Сатурна, Урана (спостереження,статистика, інтерпретація).
Результати космічної місії «Розетта» до комети 67Р/ Чурюмова-Герасименко.
Комети Головного поясу астероїдів – парадоксальне явище в космогонії Сонячної системи.
Дослідження ефекту Ярковського в орбітальній еволюції деяких астероїдів.
Фотометрія та астрометрія потенційно-небезпечних для Землі астероїдів.
Вікова крива блиску унікальної змінної зорі Т Ursa Minor.
Періодичність спалахів блиску квазара OJ 287.
Транзитна фотометрія окремих екзопланет за результатами міжнародних баз даних.
Спостереження змінних зір за допомогою робот-телескопа МАН.
Астрометрія і фотометрія Малих тіл Сонячної системи.
Дослідження змінних зір різних класів.
Активні ядра галактик.
Пошук джерел гравітаційних хвиль в оптичному діапазоні. Міжнародний проєкт GRANDMA.
Сучасні напрямки космології. 16. Підтримка наземними спостереженнями космічної місії GAIA.
Вплив водяної пари на атмосферу Землі.
Теплове випромінювання Землі.
Річні зміни водяної пари в різних містах (областях) України.
Аналіз змін озонового шару над Києвом.
Роль вмісту озону на клімат.
Сезонні зміни температури верхньої атмосфери Землі.
Добові зміни температури верхньої атмосфери Землі.
Дослідження руху супутників Юпітера.
Дослідження руху планет на небесній сфері.
Діаграма Гершпрунга-Рассела.
Вплив сонячної активності на процеси в атмосфері Землі.
Індекси та цикли Сонячної активності.
Визначення напруженості магнітного поля в сонячних плямах.
Визначення висоти гір на Місяці за фотографіями.
Грозові явища в атмосфері Землі: причини виникнення та характерні особливості.
Сучасні супутникові методи дослідження земної поверхні.
Наземні спостереження метеорних потоків.
Аналіз аеродинамічних властивостей тіл.
Процеси в навколоземному просторі.
Аналіз характеристик космічних об'єктів використовуючи супутникові та наземні вимірювання.
Джерела: Рекомендації з написання науково-дослідної роботи в бібліотеці : шпаргалка від методиста / упоряд. Т. В. Біла ; ред. І. С. Шелестович ; Одес. нац. наук. б-ка ім. М. Горького. – Одеса, 2014. – 39 с.