Mở đầu việc nghiên cứu khoa học, người nghiên cứu phải cân nhắc, chon lọc và xác định đề tài nghiên cứu. Đây là một việc làm trí tuệ vất vả, nhiều trắc trở nhưng mang tính chất quyết định đối với sự thành bại của toàn bộ quá trình nghiên cứu. Ashby đã nói: “Khi đã có thể phát biểu được vấn đề một cách tường minh và đầy đủ thì ta không còn ở xa lời giải nữa”. Nhà vật lý học nổi tiếng Wemer Heisenberg cũng nhận xét: “…theo lẽ thường, khi vấn đề đặt ra một cách đúng đắn thì có nghĩa là nó đã được giải quyết quá một nửa rồi…”.
Việc xác định đề tài là khởi đầu nhưng không kết thúc ở đó mà đề tài còn được tiếp tục sử dụng như kim chỉ nam cho các hoạt động giai đoạn tiếp theo và ngược lại, nó sẽ tiếp tục được điều chỉnh (tất nhiên chỉ về chi tiết) trong quá trình nghiên cứu. Xác định mục tiêu nghiên cứu - Mục tiêu nghiên cứu (objective) là cái đích nghiên cứu mà người nghiên cứu vạch ra để thực hiện, để định hướng nỗ lực tìm kiếm; là những điều cần làm trong công việc nghiên cứu. Phạm trù mục tiêu nhằm trả lời câu hỏi “làm cái gì?” - Mục đích nghiên cứu (aim) là kết quả mong đợi, chính là ý nghĩa lý luận và thực tiễn của nghiên cứu, là đối tượng phục vụ của sản phẩm nghiên cứu. Phạm trù mục đích trả lời câu hỏi “nhằm vào việc gì?” hoặc “để phục vụ cho cái gì?” - Mỗi đề tài nghiên cứu đều có một hoặc một số mục tiêu xác định.
Nhưng chưa hẳn đã có mục đích xác định. Chẳng hạn: công trình nghiên cứu “Các mô hình xác suất cho một số trắc nghiệm trí thông minh và thành quả” từ năm 1950 của nhà toán học Đan Mạch G. Rash đã đưa ra các mô hình đo lườngcho các điểm số trắc nghiệm. Trong gần 10 năm chưa trả lời được câu hỏi “nghiên cứu để làm gì?”.
Chỉ đến khoảng 1960 khi các máy tính cùng các phần mềm có sẵn phổ dụng ở trường học thì người ta mới thấy được giá trị của công trình nghiên cứu của G. Rashvaf máy tính cho sự phát triển cách đánh giá dựa theo trắc nghiệm khách quan và đến lúc này cách đánh giá dựa theo tiêu chí mới được thực hiện. - Trong mối liên hệ giưũa nhiệm vụ, vấn đề, đối tượng là sự vật tồn tại khách quan trước người nghiên cứu. Xây dựng giả thuyết nghiên cứu và vai trò của giả thuyết nghiên cứu 2.
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. 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. 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, … 15 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.
Cấu trúc của một “giả thuyết” a. 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 của 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. 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 16 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. 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 17 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.
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.