У науковій роботі проблеми виникають у процесі дослідження певної галузі знань. Зазвичай буває так: учений думає, читає, розмовляє з колегами, проводить експерименти. В результаті знаходить протиріччя або щось нове, незвичайне. Причому найчастіше це «незвичайне», «несподіване» можна знайти там, де іншим все представляється зрозумілим, ясним, тобто там, де інші не помічають нічого незвичайного. Тобто виникає певна проблема. Її пізнання починається з подиву тому, що буде.
Вирішити проблему — означає виконати дії, спрямовані на усунення причин проблеми та труднощів. Наприклад, якщо комп’ютер не вмикається, то вирішення проблеми — звернутись до технічної підтримки, яка усуне несправність. Відповідь на поставлену проблему досягається за допомогою певної розумової діяльності, що відбувається у формі висування здогадів чи гіпотез. Нове знання вперше усвідомлюється дослідником у формі гіпотези. Гіпотеза — це спосіб вирішення проблеми.
Одне з основних, базових умінь дослідника — вміння висувати гіпотези, будувати припущення. Гіпотези народжуються як у результаті логічних міркувань, так і в результаті інтуїтивного мислення. При формулюванні гіпотези, як правило, зв’язують одне чи кілька явищ, припускають, як одна дія вплине на результати іншої або вплине на зміну властивості об’єкта. Наприклад, так можуть бути сформульовані прості гіпотези. У саду влітку будуть квітнути рожеві троянди — дочекаймося літа й перевіримо це, чи кішка любить молоко — наллємо їй молоко у блюдечко і подивимося, чи буде вона його пити.
Всі ми часто висловлюємо різні гіпотези з приводу того, що бачимо, чуємо, відчуваємо. Гіпотези виникають як можливі варіанти вирішення проблеми. Потім ці гіпотези піддаються перевірці під час дослідження. Щоб навчитися формулювати гіпотези, треба навчитися ставити запитання та робити припущення. Роблячи припущення, зазвичай використовують такі слова: • може бути; • припустимо; • можливо; • що, якщо …; • якщо … , то …
Дослідницька діяльність містить низку етапів: 1. Вибір теми та проблеми, формулювання дослідницького запитання, постановка задачі; формулювання цілі дослідження. 2. Вивчення наукової літератури (знань, накопичених людством з цієї теми на даний момент). 3. Збирання матеріалу (джерелом можуть бути спостереження, колекції або власне інформація та дані). 4. Опрацювання одержаних матеріалів і даних. 5. Висування гіпотез. 6. Експериментальна перевірка гіпотези, добір методів дослідження. 7. Формулювання та обговорення висновків. 8. Опис і представлення результатів у вигляді, придатному для використання. 9. Оцінювання результатів дослідження
Під час перевірки гіпотези часто визначають причину й наслідок деякої події чи явища. Причина — це система зв’язків і відносин, що зумовлює зміни, виникнення, руйнування об’єктів, явищ, зв’язків… Наслідок — це результат дії причини. Наслідок завжди містить в собі новий зміст того, чого не було в причині
Важливо зазначити, що іноді багато причин зумовлюють один загальний наслідок. Водночас одна причина може проявитися в безлічі наслідків. Створення атомної зброї стало наслідком багатьох причин. А вибух атомної бомби породжує безліч наслідків. Результатом взаємодії багатьох причин стало виникнення життя на Землі. А сам факт виникнення зумовив величезне розмаїття її форм.