Ingeniør- og naturvidenskabelig metodelære Dette kursusmateriale er udviklet af: Jesper H. Larsen Institut for Produktion Aalborg Universitet Kursusholder: Lars Peter Jensen

Formål & Mål Formål: Mål: At støtte de studerende til, gennem ingeniør- og naturvidenskabelige metoder, at arbejde begyndende videnskabeligt. Mål: At give de studerende kendskab til og forståelse af ingeniør- og naturvidenskabelige metoder. At sætte den studerende i stand til at kunne anvende ingeniør- og naturvidenskabelige metoder i forbindelse med det problembaserede projektarbejde.

Kursusindhold Lektion 1: Metodelære og strukturering (P1). Lektion 2: Modelbegrebet, modelopstilling og anvendelse (P1). Lektion 3: Om metodeafsnittet (P2). Lektion 4 og 5: Fagets metode (P2).

Kursusgang 1 Målsætning At sætte jer i stand til: Bevidst og systematisk at identificere, definere, præcisere og anvende centrale begreber i projektarbejdet. At forstå betydningen af en systematisk og struktureret tilgang til problemstillinger. At skabe overblik over forskellige metoder for systematisk og struktureret løsning af problemstillinger.

Indhold Kursusgang 1 Introduktion til metodelære Viden og erkendelse Måling Strukturering

Introduktion til Metodelære Hvad er metodelære?

Filosofiske antagelser: Dette er genstand for videnskabsteorien Filosofiske antagelser: spørgsmål om hvordan virkeligehed opfattes Paradigme: beskriver relationerne mellem virkeligheds- opfattelse og metodesyn Metodesyn: Antagelser om hvordan virkeligheden ser ud For overhovedet at kunne udtale os om virkeligheden er vi nødt til at gøre os nogle antagelser om hvordan den ser ud Dette er genstand for metodelæren Arbejdsparadigme: brugen af formulerede redskaber, der gør det muligt at forbinde et metodesyn med et undersøgelsesområde eller undersøgelses objekt. Filosofiske antagelser: Spørgsmål om hvordan virkeligheden opfattes. Relationer mellem disse filosofiske overvejelser og metodesyn studeres af videnskabsteoretikere. Paradigme: Til beskrivelse af relationen mellem filosofiske antagelser og forskellige metodesyn har videnskabsteoretikerne udviklet et ”sprog”. I dette sprog indgår paradigmebegrebet som et væsentligt element. Man kan sige at broen mellem filosofi og metodesyn. Et paradigme består af fire elementer: 1) en virkelighedsopfattelse, 2) en videnskabsopfattelse, et videnskabsideal, og 4) en etisk-estetisk del. Udgangspunktet for metodelæren er at klargøre hvordan forskellige metodesyn, problemformuleringer, undersøgelsesplaner, metoder, teknikker, og undersøgelsesområder harmonere.

Naturvidenskabelige Virkeligheds- opfattelse

Det naturvidenskabelige paradigme Virkelighedsopfattelse virkeligheden kan inddeles i en objektiv og subjektiv sfære Videnskabsideal Testning af hypoteser Empirisk iagttagelse Objektiverende Værdineutral Videnskabsopfattelse Data er hjørnestenen Induktion og verifikation af lovmæssigheder Etik Kendskab til lovmæssig-heder som grundlag for styring

Paradigme Et paradigme består af fire elementer: En virkelighedsopfattelse En videnskabsopfattelse Et videnskabsideal En etisk/æstetisk del

Arbejdsparadigme Metodik Metodisk Procedure Logiske opbygning af projektet der muliggør en sammenhængende argumen-tation Valg af videnskabelige/me- todiske redskaber samt tilpasning af disse Tilpasningen og valget sikre at de videnskabelige/meto- diske redskaber bliver til metoder der kan anvendes i projektet Denne logiske opbygning udmønter sig i en sammen- hængende struktur af arbejdsopgaver/faser i projektarbejdet

Det naturvidenskabelige Arbejdsparadigme Man iagtager den objektive sfære for at indsamle empirisk viden i form af kvalitative eller kvantitative data Man opbygger derpå en model, der kan fortolke og forklare hvorfor en afgrænset del af den objektive sfære fremtræder som den gør. Modellen er en formodning om en forklaring og bruges som arbejdsgrundlag (hypotese) Man tester hypotesen. En hypotese der viser sig at have et generelt gyldighedsområde kaldes for en teori Man formulerer, d.v.s. at man nøje beskriver alle metoder og resultater fra de 3 foregående faser. Den naturvidenskabelige metode kan beskrives som en formuleret fremgangsmåde med flg. 4 faser. Disse fire faser vil se nærmere på senere i kurset.

Metodelære Metodelære: Arbejdsparadigme: Metodelære er læren om anvendelse af metodik og metodisk procedure. Det vil sige læren om arbejdsparadigmer. Arbejdsparadigme: Formuleret brug af hjælpemidler som forbinder et metodesyn med et konkret undersøgelsesområde eller undersøgelses genstand

Spørgsmålet om ”tro” eller ”viden” Det grundlæggende spørgsmål for videnskab er spørgsmålet om: Hvor grænsen ligger mellem det vi VED og det vi blot TROR eller FORMODER Det vi tror eller formoder kan være forkert Det kan være udtryk for fordomme og fejltagelser Viden derimod kan ikke være forkert Videnskab skal give os viden Derfor skal den først og fremmest sikre os mod at blive forført af: vor tro vore fordomme og forudfattede meninger

Spørgsmålet om ”tro” eller ”viden” Måden hvorpå videnskaben gør dette er ved: Anvendelse af videnskabelig metode Det vil sige: Metoder der systematisk sikre: at vi undgår fordomme at det vi siger er fuldstændig pålideligt Det der IKKE er metodisk begrundet er TVIVLSOMT og derfor ikke VIDEN

Metoder Metodelæren sondre ofte mellem Kvalitative metoder Kvantitative metoder Udgangspunktet er: ethvert fænomen er unikt man kan derfor ikke måle Undersøgelsesgenstanden betragtes som et subjekt Udgangspunktet er: alt bliver gjort måleligt resultater præsenteres numerisk iagttagelser klassificeres, tælles og måles

PAUSE

Hvad er strukturering? Er der behov for strukturering?

Strukturering Struktur: Strukturering: ”Ordnet mængde” ”Måden hvorpå noget er ordnet, hænger sammen” Strukturering: At ordne en mængde efter et ordningsprincip eller et sæt af flere ordningsprincipper.

Er der behov for strukturering? Ja, fordi: Vi har forskellige opfattelser Vores subjektive sfærer er forskellige, vi bruger forskellige filtre når vi iagttager, og har forskellige forudsætninger når vi fortolker Strukturering er en måde at undgå misforståelser afledt af vore forskellige opfattelser Strukturering er en måde at opnå konsensus på Samarbejdet i gruppen er afhængigt af dette Samarbejdet med vejleder er afhængigt af dette

Strukturering i tre faser Fastlæggelse af mængde, definition af elementer Definition af strukturerende princip Opstilling af strukturen

VIGTIGT Ingen sikkerhed for at strukturen er ”rigtig” En struktur opbygges udfra den viden man har i øjeblikket Når struktureringen er gennemført, kan andre gennemskue, hvordan den er opbygget og overveje sagen selv.

Strukturerende princip Stigende talværdier Alfabetisk rækkefølge Tabeller og skemaer Kronologisk rækkefølge Funktionel sammenhæng

Hierarkiske strukturer Strukturerende princip der giver oversigt over en vis mængde elementer ved: opdeling i grupper, undergrupper, undergruppers grupper etc. Hver opdeling sker på grundlag af et fast strukturerende princip. Hierarkier opstilles enten: TOP DOWN BOTTOM UP Buttom Up Post-It brain storm Top Down

Karakteristika ved strukturer Opsplitning i flere delstrukturer Tvivl om placering af et element => skærpe definitionen af begreber og nye synsvinkler Umuligt at afgøre strukturens fuldstændighed Man kan være hæmmet af utilstrækkelig viden => præcisere hvor viden mangler

Strukturmodeller Struktureret liste skema matrice

Strukturmodeller Hierarkisk struktur ”træ” Mind-maps

Strukturmodeller

Opgave Efter forelæsningen (ca. 2 timer) bruger vi de resterende 2 timer på at koble lektionens indhold til jeres projekter ved at jeg kommer rundt til grupperne efterfølgende. Jeg forestiller mig at der i grupperne bliver arbejdet med følgende emner: definition og strukturering af centrale begreber i jeres projekter. strukturering af problemanalysen strukturering af projektet og projektrapporten Ovennævnte bliver selvfølgelig afhængigt af det overblik I har ifht. jeres projekter på det tidspunkt lektionen afholdes.