Martin Krsek Věda je systém získávání poznatků založený na vědeckých metodách. Věda je propracované a obecné empirické a rozumové poznávání, vycházející z pozorování, rozvažování nebo experimentu. Věda je v širokém smyslu nepřetržitý společensky podmíněný proces systematického racionálního poznávání přírody, společnosti a myšlení, při němž dochází ke stále pravdivějšímu odrazu objektivní reality ve vědomí, ke stále hlubšímu pronikání od povrchových jevů k jejich vnitřní podstatě, což umožňuje stále dalekosáhlejší využívání a ovládání přírodních a společenských procesů a stále účinnější praktické přetváření světa člověkem. Své objektivní poznatky formuluje v logické podobě pojmů, hypotéz, teorií a zákonů. Věda Na vědu se kladou požadavky objektivity, pravdivosti a metodické (případně i terminologické) jednoznačnosti. Věda a pavěda (pseudověda) - kreacionismus (Khalid, Grygar) Věda studuje realitu oproštěnou od náboženských, politických, kulturních nebo filosofických náhledů. Poznatky jsou získávány prostřednictvím výzkumu. Metody vědeckého výzkumu zahrnují tvorbu hypotéz o závislostech zkoumaných jevů a testování těchto hypotéz pomocí experimentů nebo jiných vhodných metod. Výsledkem je formulace teorie, která popisuje lidské chápání zkoumaných procesů a usnadňuje jejich předpověď. Věda HISTORIE VĚDY V dávnověku lidé nechápali okolní jevy a jejich příčiny, některých se báli (bouře, blesky, povodně, epidemie aj.). Hledali pro ně vysvětlení, zpočátku spíše fantastická. Snahy usmířit božstva - oběti. Dodnes pověry Staré Řecko První známé snahy o vědecké chápání světa. V antické filosofii nebyl rozdíl mezi studiem matematiky, historie, poezie a politiky. Aristoteles tak studoval stejnými postupy pohyby planet i básnictví, Plato geometrické důkazy s úvahami o vnitřním stavu mysli. Teprve s rozvojem matematických důkazů byl postupně vnímán rozdíl mezi „vědeckými“ obory a ostatními. Starý Řím k rozvoji vědy příliš nepřispěl. Po jeho pádu v Evropě hluboký úpadek. Islámská civilizace Významným přínosem byl vědecký rozvoj v islámských zemích. Al-Biruni (973–1048) – Amu Darya (Aralské jezero), Irán, Afganistán je nazýván „prvním antropologem“, sepsal podrobné komparativní studie o lidech a náboženstvích a kulturách středního východu, Středomoří a jižní Asie. Měl hluboké znalosti o vírách a tradicích národů z těchto oblastí; astronomie, matematika, fyzika, medicína a historie. Abu Ali Ibn Sina (Avicenna), 980 – 1037, Buchara (Uzbekistán) - Iran polyhistor: filosof, lékař, astronom, chemik, geolog, paleontolog, matematik, fyzik, psycholog, básník. V 10 znal celý korán; studoval helenistické autory, v 16 začal s medicínou. Napsal 450 spisů o nejrůznějších otázkách, 240 se zachovalo. Z toho 150 je věnováno filosofii a 40 medicíně. Jeho slavná kniha „Kánon medicíny“ (Kánún) sloužila v evropských středověkých univerzitách jako základní učebnice, v některých až do roku 1650. Islámská civilizace – pokr. Ibn Khaldun (1332–1406) Tunis (rodina původně ve Španělsku) je považován za “otce“ demografie, historiografie a sociologie a za jednoho z předchůdců dnešní ekonomie. Arabové také mají velké zásluhy v uchování mnoha antických spisů řeckých a latinských a jejich návrat do Evropy v období renesance. Matematika, arabské číslice, nula Vývoj v Evropě Po pádu Římské říše bylo teoretické myšlení rozvíjeno hlavně kněžstvem a nastalo dlouhé období tzv. scholastiky, jejímž obsahem byla snaha o pochopení, obhajobu a systematizaci obsahu katolické víry. Povinným základem byla bible, studovány i spisy církevních otců, církevní tradice a později i spisy Aristotelovy. Důsledně bylo vyžadováno biblické učení, odchylky (kacířství) byly tvrdě trestány. Renesance (obnovení, obrození), kulturně historická epocha přibližně od 1350 do konce 16. století. Doba znovuzrození estetického ideálu a životních měřítek antiky a na něm založeného nového rozkvětu umění, filosofie a přírodovědy. Jde o přechod od středověku k nové době, zejména v Itálii (od 14. století), pak v Anglii (konec 14. století), Francii (od 15. století), Španělsku a Německu (15. a 16. století) a ve Střední Evropě (16. století). Vývoj v Evropě – pokr. Světonázorová a umělecká rozrůzněnost. Rozvoj řemeslné výroby a vznik prvních manufaktur, významné námořní objevy, rozvoj mezinárodního obchodu, knihtisk. V myšlenkové oblasti jednoznačný příklon k přírodě a smyslové skutečnosti. Obnoveno zkoumání přírody. První pitvy. Ideálem byl univerzální umělec a vědec (Leonardo da Vinci). Z umělců Dante (Božská komedie), F. Petrarca, Michelangelo Buonarotti, F. Rabelais, M. de Cervantes, W. Shakespeare, Lope de Vega, Calderón de la Barca. V českých zemích v průběhu 16. století všestranný rozvoj kultury a literatury psané latinsky i česky. B. Hasištejnský z Lobkovic, Viktorin Kornel ze Všehrd, Jan Blahoslav. Četné překlady antických a biblických textů , rozšíření cestopisů (Krištof Harant z Polžic a Bezdružic), zábavných knih, naučné literatury a lidové četby. Nejstarším datovaným tiskem Johanna Gutenberga je jednolistový kalendář Almanach auf das Jahr 1448, Lope de Vega byl španělský dramatik, básník a prozaik. Studoval teologii a filozofii. Je mu připisováno přibližně 2000 her, z nichž se dochovalo 425. Vývoj v Evropě – pokr. Souběžně ale také proti tomuto vývoji rostl odpor církve. 1550 založen jezuitský řád, počátek protireformace. Inkvizice: hlavně 14. – 17. století. Herese: kataři (odtud termín kacíři), Valdenští Španělský lékař, přírodovědec, právník a teolog Servetus (1511 – 1553). Jeho hlavním dílem teologickým dílem byla kniha Christianismi Restitutio (Obnova křesťanství). V medicíně byl objevitelem malého krevního oběhu a spojení mezi oběhem tepenným a žilním. Byl upálen za to, že neuznával dogma o trojjedinosti boží. Také Jan Hus (upálen 1415), Jeroným Pražský (1416), Girolamo Savonarola (kazatel, založil ve Florencii teokratický stát s demokratickou ústavou a přísnými mravními zákony, svržen, 1498 upálen). Servetus - matematiky, astronomie, meteorologie či právní vědy. Vývoj v Evropě – pokr. Vývoj nebylo ovšem možno zastavit. Zámořské objevy – Země je kulatá. Rozvoj řemesel a výroby, zemědělství, města byla centrem pokroku V 17. a 18. století postupný rozvoj základních vědeckých poznatků (Newton, Lavoisier aj). Mikrobiologie …. 19. století Rozvoj chemie, fyziky, biologie Charles Darwin, Gregor Mendel, Louis Pasteur, Robert Koch, Mendělejev aj. 1492 Vývoj v Evropě – pokr. 20. století Albert Einstein, Watson (spolu s Crickem a Wilkinsem): dvojitá šroubovice DNA. Technický rozvoj – rozhlas, televize, kybernetika, výpočetní technika, internet aj. Mj. rozvoj statistiky jako samostatného oboru aplikované matematiky. Statistické metody stále významněji pronikaly do vědy. Image result for watson crick The Discovery of DNA Structure – Who Stayed in the Shadows of a Nobel? Když lovec mine zajíce jednou zleva a podruhé zprava, je zajíc v průměru mrtvý. Mnozí (politici, manažeři, atd...) používají statistiku jako opilec pouliční lampu - k udržení rovnováhy a ne k osvětlení! Nedůvěřuj statistice, kterou jsi sám nezfalšoval! Statistika je metoda, jak vyjádřit nejistá data s přesností na setinu procenta. Statistika je přesný součet nepřesných čísel... Tři stupně lži - lež, nestoudná lež, statistika... Statistika DĚLENÍ VĚDY Vědecké obory obvykle děleny do dvou velkých skupin: • přírodní vědy – studují přírodu včetně života • sociální vědy – studují lidské chování a lidská společenství Jako třetí skupina jsou někdy uváděny formální vědy, k nimž patří především matematika, využívaná ve vědách přírodních i sociálních. Tato skupina dále zahrnuje statistiku a logiku. Formální vědy jsou velmi důležité pro tvorbu vědeckých hypotéz, teorií a zákonů. DĚLENÍ VĚDY – pokr. Akademie věd České republiky: vědy o neživé přírodě vědy o živé přírodě humanitní a společenské vědy Grantová agentura České republiky: technické vědy vědy o neživé přírodě lékařské a biologické vědy společenské a humanitní vědy zemědělské a biologicko-environmentální vědy PŘÍRODNÍ VĚDY Astronomie hvězdářství, je věda, která se zabývá jevy za hranicemi zemské atmosféry. Zvláště tedy výzkumem vesmírných těles, jejich soustav, různých dějů ve vesmíru i vesmírem jako celkem. Biologie vědní obor zabývající se organismy a vším, co s nimi souvisí Začala kdysi popisem. Systematika rostlin (botanika), živočichů (zoologie), anatomie (medicína). Mikrobiologie. Později funkce. Darwinova teorie přirozeného vývoje vlivem selekce. Přirozená společenství – ekologie. Genetika. Buněčná biologie. Molekulární biologie. Chemie Studuje látky org/anorg (pevné látky, kapaliny, plyny) na úrovni atomů a molekul. Jejich skladbu, statistické vlastnosti, transformace a reakce. Chemie původně začala alchymií, mystickými snahami o výrobu zlata z běžných kovů, různých elixírů se zázračnými vlastnostmi. Vědecký rozvoj zahájil Robert Boyle (1627-1691), který rozvíjel chemickou analýzu (tento termín pochází od něj), definoval pojem prvku a definoval vlastnosti plynů. Antoine Lavoisier (1743-1794), objevitel zákona o zachování hmoty, průkazu, že spalování je slučování s kyslíkem, že diamant je čistý uhlík aj. (Popraven za Velké francouzské revoluce). Později postupné objevy chemických prvků, koncepce atomové teorie, iontů, chemických vazeb, chemických reakcí. Výsledkem je rozvoj chemického průmyslu, který hraje mimořádnou roli v dnešní ekonomii. Boyle - alchymista- věřil v základní dogma evropské alchymie, totiž v možnost transmutace, proměny neušlechtilých kovů ve stříbro nebo raději ve zlato chemickou či metalurgickou cestou, popřípadě kombinací obou. Byl však skeptický, pokud šlo o otázku, zda se lze transmutací obohatit. Soudil, že nikoli; tento proces ho zajímal spíš z čistě vědeckého hlediska. Argumenty ve prospěch transmutace získával mimo jiné při experimentech věnovaných právě chemické analýze, jejíž hlavní postupy v té době spočívaly v působení tepla – zahřívání, popřípadě žíhání – a samozřejmě v destilaci. Fyzika Studuje základní součásti vesmíru, síly a interakce, jimiž na sebe navzájem působí a výsledky těchto interakcí. Je základní vědou, jejíž výsledky využívají všechny ostatní přírodní vědy. Silně závisí na matematice, potřebné pro formulaci a kvantifikaci principů. Rozhodujícím přínosem přispěl Isaac Newton (1643-1727) a jeho teorie gravitace a klasické mechaniky, dále objevy vedoucí k chápání elektřiny a jejího vztahu k magnetismu, Einsteinova teorie relativity, rozvoj kvantové mechaniky a atomová a subatomová fyzika. Rozsah je široký, od teoretické fyziky k aplikované fyzice a k optice. Nauky o Zemi K nim patří geologie, geofyzika, hydrologie, meteorologie, fyzický zeměpis, oceánografie, pedologie. Hraniční obory Hranice mezi jednotlivými přírodními vědami nejsou vždy ostré. A tak existuje astrofyzika, geofyzika, fyzikální chemie, biofyzika. Podobně biochemie, geochemie, astrochemie. Zvláštním případem oboru, který čerpá z řady přírodních věd, je nauka o životním prostředí (environmental science). Studuje fyzikální, chemické a biologické komponenty prostředí se zvláštním zřetelem k důsledkům lidských aktivit a jejich dopady na biodoverzitu a udržitelnost. Má také vztahy k jiným oborům, jako je ekonomie, právo a sociální vědy. Podobným oborem je oceánografie: fyzikální oceánografie, mořská biologie, mořské ekosystémy atd. Komplexním oborem je také medicína. Některé moderní obory svojí povahou působí přímo proti specializaci. Nutně vyžadují spolupráci různých specialistů: např. nanoscience, astrobiologie, systémová informatika aj. SOCIÁLNÍ VĚDY Jsou zaměřeny na studium sociálního života lidských skupin a jednotlivců, zahrnují antropologii, komunikační studie, ekonomii, lidský zeměpis, historiografii, politické vědy, psychologii a sociologii. Antropologie (řecky antropos = člověk) je holistický obor, zaměřený na integraci různých aspektů sociálních věd, humanitních věd a biologie člověka. Zahrnuje archeologii, prehistorii, fyzickou nebo biologickou antropologii, antropologickou lingvistiku, sociální a kulturní antropologii, etnologii a etnografii. Ekonomie (řecky oikos = rodina, domácnost, nemovitost; nomos = zvyk, zákon, tedy něco jako management domácnosti resp. státu) Analyzuje a popisuje výrobu, distribuci a spotřebovávání hmotných statků. Resp. jak lidé usilují o zajištění svých potřeb a požadavků. Resp. studium finančních aspektů lidského chování Holismus je filosofický názor nebo směr, který zdůrazňuje, že všechny vlastnosti nějakého systému nelze určit nebo vysvětlit pouze zkoumáním jeho částí. Holismus tvrdí, že „celek“ je důležitější než jeho části a každá část má význam pouze vztahujeme-li její význam k ostatním částem nebo k celku Pedagogika zahrnuje specifické dovednosti vyučování a učení, tedy předávání poznatků, schopnosti uvažovat a hodnotit a rozvíjet moudrost. Vztahuje se k mnoha oborům – psychologii, filosofii, výpočetní technice, lingvistice, neurovědám, sociologii a antropologii. Founded in 1088, the University of Bologna is the oldest university that still currently operates. Lingvistika (jazykověda) Zahrnuje: syntaxi (pravidla pro strukturu vět), sémantiku (studium významů), fonetiku (o řečových zvucích), fonologii (o abstraktním systému zvuků v jednotlivých jazycích), evoluční lingvistiku (o vývoji řeči a jazyků) a psycholingvistiku (o psychologických faktorech lidské řeči) filologie (studuje daný jazyk spolu s literaturou) Politologie teorie politiky, politické systémy, politické chování, politická ekonomie, mezinárodní vztahy, mezinárodní právo aj. Veřejná správa Základ studia tvoří vědomosti právní, ekonomické a společensko-vědní, a to především politologie, sociologie a psychologie. Nedílnou součástí studia jsou základy manažerských a komunikačních dovedností. Psychologie studium chování a mentálních procesů Sociální práce je profesí a akademickou disciplínou, která se zabývá uplatněním společenské teorie a výzkumu ke studiu a zlepšení kvality života lidí, sociálních skupin a celé společnosti. Sociologie je studium společnosti a sociální aktivity lidí. Zabývá se sociálními zákonitostmi a procesy, které spojují nebo rozdělují lidi nejen jako jednotlivce, ale i jako společnosti, skupiny, komunity a instituce. Zkoumá organizaci a vývoj sociálního života lidí. Podobory: sociální stratifikace (nerovnosti a třídní rozdíly), demografie (změny ve velikosti a typu populace), kriminologie (kriminální a úchylné jednání), sociologie pohlaví (gender studies). Sociologové užívají nejrůznější metody: studie případů, historický výzkum, interview (dotazníky, rozhovory), pozorování z pozice účastníka, analýza sociální sítě, průzkumy, statistická analýza, vytváření modelů aj. VĚDECKÉ MODELY, TEORIE A ZÁKONY Model je napodobení reálných struktur nebo procesů sestavený na základě doposud známých informací. Měl by ověřit správnost doposud známých faktů, provádět předpovědi, umožnit verifikaci předpovědí . Modely mohou být různé: grafické, matematické, statistické, počítačové simulace aj. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3e/Nitrogen_cycle_cs.svg/400px-Nitrogen_cycl e_cs.svg.png http://147.33.74.135/knihy/uid_es-002_v1/figures/kolobeh_dusiku.schema.01.jpg Obr.2 Image result for kolobeh dusiku Zákony Věda nastoluje požadavek obecného poznání, na základě něhož lze ve zdánlivě nepřehledném světě oddělit podstatné od nepodstatného a určit obecně platné zákony, pomocí nichž lze úspěšně předvídat a případně předpovězené skutečnosti experimentálně modelovat. Předmětem vědy je tedy odhalování a formulování zákonů, jimiž se řídí jevy, a pak sestavování teorií z těchto zákonů. Vědecký zákon je tvrzení, které zobecňuje chování nějakého systému za daných podmínek. Aby bylo tvrzení pokládáno za zákon, musí být široká paleta těchto podmínek známá. Vědecký zákon se týká skutečného světa. Proto musí být založen na pozorování a musí být možno jej testovat a případně dokázat jeho neplatnost. Ačkoli pojem „vědecký zákon“ je úzce spjat s pojmem „vědecká teorie“, vědecký zákon nenahrazuje vědeckou teorii, se kterou je spjat. Vědecký zákon popisuje pozorování v přírodě, zatímco vědecká teorie se jej snaží vysvětlit. Termín „vědecký zákon“ je tradičně spojen s přírodními vědami, takže bývá někdy používán jako synonymní s pojmem „přírodní zákon“. Své zákony má také Fyzika, takže se můžeme setkat i se ztotožněním s pojmem „fyzikální zákon“. Někdy se tím myslí výhradně fundamentální fyzikální zákony. Své vědecké zákony má i třeba Biologie, například Mendelovy zákony dědičnosti. INSTITUCE Od dob renesance Učené společnosti. Nyní Akademie věd, Mezinárodní vědecké společnosti, Výzkumné ústavy, Univerzity, Vysoké školy. Vědecké publikace, vědecké kongresy, semináře, pracovní skupiny, workshopy. Podmínkou je svoboda bádání. LITERATURA Vědecké časopisy, monografie, vědecké databáze, dnes široce dostupné v internetu. Výsledek studia obvykle sdělován vědeckou publikací, buď ústní (na konferencích apod.), nebo písemnou (článek, kniha) METODY VĚDECKÉ PRÁCE Věda Filosoficky je založena na chápání světa tak, že je materiální, poznatelný, neobyčejně složitý a jednotně souvislý, neoddělitelný celek. Snaží se jevy zevního světa pochopit, porozumět jim, vysvětlovat je a předpovídat jejich změny. Výzkum Organizace a postupy získávání vědeckých poznatků označujeme jako výzkum. Dva druhy výzkumu základní – řeší klíčové teoretické problémy. Usiluje o hlubší odhalení vnitřní podstaty jevů a objasnění jejich příčin, aplikovaný – zaměřený na řešení praktických problémů, na využití vědeckých poznatků v praxi. V lékařství bývá studium nemocí, jejich příčin, průběhu a možností léčení označováno jako klinický výzkum. APLIKOVANÝ VÝZKUM K oborům aplikované vědy patří např.: Aplikovaná matematika Aplikovaná fyzika Archeologie Umělá inteligence Výpočetní technika Elektronika Energetika Environmentální inženýrství a technologie Lesnictví Nauka o materiálu Mikrotechnologie, Nanotechnologie Nukleární technologie aj. Empirie (= zkušenost) ve vědeckém poznání Mnohé názory na okolní jevy, jejich příčiny a souvislosti jsou někdy posuzovány jen podle zkušenosti. Vyskytuje se i v medicíně – různé „osvědčené“ tradiční postupy v léčení, jimž se věří jen ze zkušenosti. Obvykle pasivně přebírány od starších. Mohou být velmi klamné. Dnes v lékařství zásada evidence based medicine, medicína založená na vědeckých důkazech. Logické postupy ve výzkumu Analýza je rozbor vlastností, vztahů, fakt apod. Komplexní jev resp. problém je rozkládán na jednotlivé součásti a z nich se zkoumá, jaké mají vlastnosti a jak přispívají ke komplexnímu jevu (izolace DNA). Známá je analýza chemická. Syntéza je spojování dílčích poznatků získaných analýzou k poznání a pochopení celku. Nikoli jen sumarizace poznatků. Zvláštní případ: syntéza chemická Indukce je vyvozování závěrů z jediného (zvláštního, konkrétního) na obecné. Ve složitějších případech: analyticko-syntetické pozorování většího počtu případů, formulace pracovní hypotézy. Pak její ověřování na dalších případech. Dedukce je postup opačný než indukce. Získávání poznatků ve výzkumu sociologického zaměření Pozorování - plánované soustavné sledování určitých jevů (např. chování dětí apod.), záznamy a hodnocení. Může být skryté nebo zjevné. Také případně zúčastněné (výzkumník se dočasně stává součástí pozorovaného prostředí). Rozhovor – interview Standardizovaný (kategorizovaný) rozhovor – strukturované interview Předem připravené otázky jsou kladeny v přesně stejné formulaci a ve stejném pořadí. Tazatel se nevměšuje, nekomentuje, musí působit neutrálně. Nestandardizovaný (nekategorizovaný, volný) rozhovor – nestrukturované interview Orientace na hlavní téma a otázku, na kterou hledáme odpověď. Máme jen hrubou představu, jak bude rozhovor probíhat. Důraz na přirozenost konverzace a nenásilný průběh. Dotazník V úvodu krátké vysvětlení a výzva ke spolupráci. Případně anonymní – při obavě z nechuti respondenta uvádět individualizované osobní údaje. Není-li anonymní, je nutný informovaný souhlas respondenta. Výhody: Jednoznačná formulace, časová úspora. Nevýhody: nepochopení otázky nelze napravit; nebezpečí nízké návratnosti, problém non-respondentů. Administrace: poštou, telefonem, prostřednictvím organizace (školy, závodu), výzkumník se skupinou respondentů. Anketa Jednoduché šetření dotazníkem o 5-10 otázkách. Rychlé ověření názorů apod., nemusí být reprezentativní Otázky Uzavřené, uveden výčet odpovědí Otázky musí obsahovat všechny možnosti a vzájemně se vylučovat případně též „jiná odpověď“. Nejjednodušší jsou dichotomické („Ano“ - „Ne“, „Muž“ – „Žena“ apod.), při více možnostech polytomické. Otevřené (volné) Kontrolní – k ověření pravdivosti odpovědi Statistické zpracování (Statistika je přesný součet nepřesných čísel) Kódování údajů Kvantitativní, pořadové (ordinální) a kvalitativní Statistická významnost rozdílů Interpretace výsledků Etika ve výzkumu Neuškodit Úcta k člověku, neponižovat Informovaný souhlas Struktura vědecké publikace Název, autor(autoři) pracoviště Souhrn (abstrakt) Klíčová slova Úvod Materiál a metody Výsledky Diskuse Závěry Věda stojí na procesu: sdílení – vyvracení – potvrzování Základem vědecké metody je opakování těchto kroků: • Pozorování a popis skutečnosti (vjemů, poznatků). • Formulace problému. • Příprava hypotéz (návrh vysvětlení s obecnou platností, indukce) • Předvídání (logická dedukce z hypotéz) • Ověření souladu skutečnosti s předpovědí (buď aplikací předpovědi na experiment nebo aplikací na soubor dat získaný jinak) a ověření logické správnosti předchozích kroků