Проведенного исследования заключается в том. Введение
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВКР
Проблема исследования
Определяется студентом-исследователем на практике в процессе изучения учащихся, их проблем или собственных методических проблем. Студент-исследователь обнаруживает какие-либо новые для него закономерные связи и испытывает потребность обосновать или найти причину явлений. Студент в процессе исследования изучает известную в науке проблему, открывая ее для себя как субъективно новую.
Актуальность исследования
Можно обосновать, отвечая на вопрос «Почему данную проблему нужно изучать сейчас, насколько она важна и значима в данное время в данной ситуации?». Актуальность исследования заключается в объяснении теоретической новизны и положительного эффекта, который будет, достигнут в результате выполнения работы.
Цель исследования
Это представление об общем результате работы. Цель часто определяется на основании более конкретного, подробного описания темы исследования.
Целью исследования может быть (по Ю.К.Бабанскому):
· обоснование новых методов диагностики;
· обоснование симптоматических закономерностей;
· выявление комплекса необходимых исследований для решения лечебных задач;
· обоснование новых форм, методов и средств лечения;
Объект исследования
Это то, что «противостоит познающему субъекту», т.е. исследователю; то на что направлено внимание исследователя, что подлежит рассмотрению. Объектом исследования не может быть человек, это лечебный процесс, явление, факт. «Объект исследования – те феномены, факты, предметные области, области социальной практики, внутри которых сосредоточено внимание исследователя» (В.В.Гузеев).
Предмет исследования
Это отдельная сторона, аспект рассмотрения изучаемого объекта. Предмет дает представление о том, как рассматривается объект, какие новые качества, свойства, функции объекта рассматривает исследователь. Предмет всегда находится «внутри» объекта и является его признаком. Предмет исследования формулируется подробно и конкретно, поэтому в его формулировке всегда больше слов, чем в формулировке объекта.
«Предмет исследования – те конкретные особенности, свойства, процессы внутри объекта, которые, собственно, и рассматривает» исследователь» (В.В.Гузеев).
Гипотеза исследования
Делается предположение о существовании связи между явлениями, причине явлений, необходимых и достаточных условиях, структурных элементах, критериях, функциях, границах, особенностях функционирования и т.п. Важно, что этот вывод нельзя считать вполне доказанным. В гипотезе всегда содержится противоречие. Гипотеза – это возможный ответ на вопрос, который содержится в проблеме. Гипотезу обязательно нужно доказывать!
Гипотеза формулируется следующим образом:
· ЧТО-ТО способствует развитию ЧЕГО-ТО, ЕСЛИ…
· ЧТО-ТО обеспечит развитие ЧЕГО-ЛИБО, ПРИ УСЛОВИИ, что…
· ЧТО-ТО является средством ЧЕГО-ТО, КОГДА…
В опытно-практической, теоретической и проектной работе гипотезы может не быть, в опытно-экспериментальной работе исследователь выдвигает предположение об эффективности, необходимости, пользе выполняемой работы.
Задачи исследования
Формулируя задачи, студент-исследователь отвечает на вопрос «Что надо сделать, чтобы подтвердить предположение (гипотезу), как действовать, чтобы достичь цели исследования?».
Обычно в работе формулируется 3 – 5 задач.
Практическая значимость исследования
Должна быть определена и описана. Необходимо указать, кому будут полезны полученные результаты, разработанные материалы. Как и когда целесообразно их использовать в учебно-воспитательном процессе в образовательных учреждениях.
Во введении кратко характеризуется проблема, решению которой посвящена выпускная работа, дается постановка основного вопроса исследования, чтобы подготовить к лучшему усвоению изложенного материала. Также во введении излагается информация об актуальности темы, обоснования ее выбора, современное рассматриваемого вопроса и его практическая значимость, цели, задачи, гипотеза исследования. Проблема - это теоретический или практический вопрос, ответ на который неизвестен, и на который нужно ответить. Именно на разрешение проблемы (противоречия) направленна работа.
Пример:
«Выбор темы исследования не был случаен. Сердечно-сосудистые заболевания занимают ведущее место в структуре неинфекционной патологии взрослых и является основной причиной ранней инвалидизации и причиной преждевременной смертности в большинстве стран.
Результаты эпидемиологических исследований, проведенных во многих странах, свидетельствует о том, что основным фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний является артериальная гипертензия. До середины 80-х годов прошло столетие общепризнанным было мнение, что в детском возрасте высокое артериальное давление является редкостью и регистрируется чаще всего на фоне основных заболеваний (кардиоваскулярных, почечных, эндокринных).
Исследования по контролю артериального давления у детей установили, что артериальное давление может дебютировать в детском и подростковом возрасте и носить первичный характер. Поэтому проблема ранней диагностики и первичной профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, начиная с детского и подросткового возраста, является в настоящее время чрезвычайно актуальной, а выявление факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний, эффективная диспансеризация этой группы населения являются важным аспектом в работе амбулаторно-поликлинической службы. Определенная роль в этом отводится и фельдшеру общей практики».
Важным при определении проблемы является вопрос об ее актуальности.
Актуальность исследования определяется следующими факторами:
Степенью востребованности, необходимостью решения определенной проблемы (потребностью в новых данных, методах, способах);
Уровнем готовности здравоохранения к разрешению возникших проблем.
Обоснование актуальности включает выделение сути проблемной ситуации и направления ее решения.
Выделяют три уровня актуальности:
1 уровень - необходимость дополнения теоретических построений. Например, если проблема сопровождения беременных женщин ранее не рассматривалась и студент впервые разрабатывает эту систему.
2 уровень - потребность в новых данных. Например, в органах здравоохранения региона отсутствуют данные по заболеваемости определенного типа.
3 уровень - потребность в новых методах лечения. Например, сотрудники одной поликлиники овладели новейшим методом лечения, и возникает необходимость анализа данной методики, выявления положительных и отрицательных результатов и сравнения с мировой практикой.
Таким образом, обосновать актуальность, значит ответить на вопрос, почему необходимо изучать данную тему.
Объект и предмет исследования:
Объект - это определенная область реальности, процесс или явление, порождающее проблемную ситуацию, которое автор избрал для исследования.
Предмет исследования - это значимые с теоретической или практической точки зрения особенности, свойства или стороны объекта. Предмет исследования показывает, через что будет познаваться объект. В каждом объекте существует несколько предметов исследования и концентрация внимания на одном из них означает, что другие предметы исследования данного объекта просто остаются в стороне от интересов исследователя.
Пример: объект исследования - человек, предмет исследования - кожа. У данного объекта есть множество предметов исследования, как то лимфатическая, кровеносная системы, желудочно-кишечный тракт и т.д., но для исследователя имеет значение только кожа, это предмет его непосредственного исследования.
Цель дипломной работы исследования - это желаемый, конечный результат исследования, цель показывает, какой результат необходимо достигнуть в дипломной работе. Цель всегда формулируется в глаголах: выявить, определить, исследовать. Актуальность и цель должны быть взаимосвязаны.
Цели могут быть исследовательские (выполнение факторов развития, благоприятствующих условий, разработка технологий, способов управления) и практические (сохранение здоровья, успешного обучения). Достижение исследовательских целей создает условия для выявления средств достижения практических целей.
Пример: 1. Описать деятельность хосписов. 2. Обобщить опыт работы... 3. Выявить закономерности... 4. Создать классификацию отклонений... 5. Создать новую методику (для специальности "Стоматология ортопедическая" - технологию)...6. Адаптировать методику для условий учреждения другого уровня...
Задачи исследования раскрывают путь к достижению цели. Постановка задач основывается на дроблении цели исследования на подцели. Формулировка задач делается в форме перечислений. Исходя из указанной цели исследования, основными задачами исследования являются: изучение сущности явления, выявление условий и факторов определяющих данные условия, знакомство с методикой работы. Задачи могут вводиться словами:
Выявить;
Раскрыть;
Изучить;
Разработать;
Исследовать;
Проанализировать;
Систематизировать;
Уточнить и т.д.
Количество задач должно быть 4-5. Степень решения задач должна быть отражена в заключении, выводах и рекомендациях.
Гипотеза - это предположение о возможности достижения цели. Различают первоначальную гипотезу и развитую, научную гипотезу. Гипотеза чаще всего имеет структуру: «если…(что-то вести, изменить подход, создать условия, активизировать какие-то факторы), то…» (будет достигнуть такой-то результат), или предположение о том, за счет чего, с помощью каких механизмов будет получен положительный результат: «так как…» или «потому что…».
Пример: если создать определенные условия, то пациент не будет иметь аллергических реакций.
Результатами исследования гипотеза может быть либо подтверждена, либо отвергнута, либо доказана частично.
Методы исследования - это способы сбора и обработки информации. Выбор методов определяется объектом и целями научного исследования.
Основные методы:
Исторический метод включает историко-графическое, архивное изучение литературы, освещающей исследуемый вопрос или проблему;
Метод наблюдения позволяет воспринимать особенности протекания изучаемого явления или процесса и их изменений, включает анализ применения различных методик лабораторных и клинических исследований, приемов обследования пациента;
Экспериментальные методы включает лабораторные опыты, психофизиологические и клинические исследования, проводимые в точно учитываемых условиях;
Социологический метод включает опрос, беседу, анкетирование, тестирование, экспертное оценивание (оценка, получаемая путем выяснения мнений специалистов);
Статистический метод применяется при необходимости получить количественные характеристики изучаемых явлений с последующим анализом;
Логический метод сопутствует любому научному исследованию, включает индукцию, дедукцию, анализ и синтез.
Пример: методы исследования: скрининг - исследование; выкопировка данных из амбулаторных карт; интервью; измерение артериального давления; собственные «сторонние» наблюдения (изучение объекта без вмешательства в процесс со стороны исследователя); анализ и синтез.
Научная новизна дипломной работы формулируется в зависимости от характера и сущности выбранной темы диплома. Научная новизна формулируется по-разному для теоретических дипломов и дипломов практической направленности.
Так, в первом случае она определяется тем, что нового внесено в теорию и методику исследуемого предмета, а во втором – она определяется результатом, который был получен впервые, подтвержден или обновлен либо развивает и уточняет сложившиеся ранее научные представления об исследуемом предмете и практические достижения.
Практическая значимость зависит от новизны дипломной работы и обуславливает необходимость ее написания. Иными словами определить практическую значимость – значит, определить результаты, которые требуется достигнуть. Это очень важный элемент Введения к дипломной работе.
Основная часть. Основная часть составляет наибольший объем работы, состоит из нескольких глав и должна соотноситься с поставленными задачами. В зависимости от того, какие задачи стоят перед автором, основная часть делится на 2-3 главы.
Важно понимать, что у научного исследования может быть только одна цель. Иногда допустимо, чтобы она состояла из двух частей, но тогда эти составляющие обязательно должны быть связаны между собой логически. В то время как минимально возможное количество задач - две, но все же лучше, если их будет три или четыре. Давайте разберемся, почему это так.
Цель научного исследования - это ответ на вопрос, зачем проводится данный эксперимент. Ученый должен сформулировать значимость результата, который он надеется получить после завершения работы.
Фактически, цель вытекает из проблематики исследования, а проблематика определяется темой. Можно выстроить целую иерархическую пирамиду: тема - проблематика - цель - задачи. Например, если ученый работает над темой «Влияние глобального потепления на поведение полярных птиц», то проблематика, вероятно, будет связана с тем, что изменение климата существенно повлияло на жизнь этих животных и, вероятно, в худшую сторону. Цель этой гипотетической статьи может быть сформулирована одним из возможных способов, представленных ниже:
- Изучить влияние глобального потепления на поведение полярных птиц.
- Выявить изменения в поведении полярных птиц, связанные с глобальным потеплением.
- Продемонстрировать связь между изменениями в поведении полярных птиц и глобальным потеплением.
Цель должна быть ясной и понятной. Нельзя писать абстрактные утверждения и общие фразы. Уже на этом этапе необходимо четко представлять себе, возможно ли воплотить в жизнь задуманное и если да, то как это сделать. Рекомендуется использовать глаголы в неопределенной форме: «изучить», «определить», «разработать», «выявить», «установить». Другой вариант - начать фразу с имени существительного: «расследование», «определение», «демонстрация», «выяснение».
Приведем несколько примеров:
Пример 1. У научной работы на тему «Изменение средств массовой информации в эпоху развития интернета» цель может быть такой: «Выявить отличия современных средств массовой информации от изданий, которые выходили в 60-80-тых годах ХХ столетия».
Пример 2 . Если тема статьи звучит как «Эндоскопическое оперативное вмешательство при хроническом холецистите», то его целью является «Определить показания и разработать методы эндоскопических операций при хроническом холецистите».
Что такое задачи исследования. Учимся постановке задач
Задачи - это пошаговый план реализации цели. Ученый должен последовательно и реалистично ответить на вопрос: «Как я буду добиваться той цели, которую поставил перед собой?» Как правило, когда исследователь формулировал цель, у него уже были идеи по ее осуществлению.
Пример постановки задач к научной статье. Возвращаясь к примеру о влиянии глобального потепления на поведение полярных птиц, можно сформулировать следующие задачи:
- Изучить существующие литературные данные о поведении полярных птиц до наступления глобального потепления.
- Наблюдать за миграцией, брачным поведением и размножением у полярных птиц в настоящее время.
- Выявить отличия между описанным в литературных источниках и тем, что наблюдал исследователь самостоятельно.
- Определить возможные последствия глобального потепления на популяцию полярных птиц в ближайшем будущем.
Не нужно путать задачи исследования и его методы или этапы. Это довольно распространенная ошибка: аспиранты часто указывают в качестве задач такие действия, как изучение литературных источников, проведение эксперимента, сравнение и оценка результатов.
Допустимо употреблять подобные фразы в разделе «Задачи исследования», но это не должно быть самостоятельными пунктами. Например, можно уточнить, что исследователь будет изучать сведения о поведении полярных птиц до наступления глобального потепления по литературным источникам, но нельзя ограничиться фразой «Изучение тематической литературы». Точно так же в четвертом пункте раздела «Задачи» про отдаленные последствия изменения климата можно указать, что исследователь планирует сделать выводы. Однако обязательно нужно уточнить, на чем он собирается сделать акценты в заключительной части.
Где в научной статье следует разместить цели и задачи исследования
Научная статья пишется по строго определенному плану: введение, основная часть, выводы и список литературы. Цели и задачи исследования необходимо указывать во вводной части. Это помогает читателю сразу более ясно представить, о чем будет идти речь в публикации.
В зависимости от специфики публикации, допускаются несколько вариантов расположения цели и задач в рамках раздела «Введение». Так, возможно указывать цель сразу же после описания проблематики, либо позже, после того, как были обозначены объект и субъект исследования. Как правило, существенной разницы нет, но некоторые ученые предают этому большое значение. Поэтому лучше всего уточнить этот момент у начного руководителя.
Как определить цель исследования – 3 простых способа
Далеко не всегда автор, выбирая тему для исследования, сразу понимает проблематику. Например, его интересуют альтернативные методы лечения депрессий или компьютерная зависимость у подростков. Но не всегда ему может быть известно, что уже было сделано для решения этих проблем, а какие аспекты нуждаются в дальнейшем изучении. Именно поэтому любая научная работа начинается с изучения литературы.
Существует три надежных способа определить цель научной статьи:
Способ 1. Ученый показывает, что проблема не была решена полностью в предыдущих исследованиях. В этом случае в качестве цели следует обозначить те конкретные сферы, в которых планируется усовершенствование. Например, если в работах, посвященных нетрадиционным способам терапии депрессий уделено недостаточно внимания светотерапии или назначению L-тироксина, можно поставить целью изучение эффективности этих методов.
Способ 2. Иногда чтобы добиться успеха, достаточно продемонстрировать, что методы автора позволят более эффективно решить проблему, которую уже поднимали другие ученые.
Способ 3. Многие научные статьи заканчиваются обсуждением проблемы. Автор описывает дальнейшие перспективы изучения данного вопроса. Все, что нужно ученому в такой ситуации, – внимательно вчитаться в текст публикации. Во многих случаях можно буквально позаимствовать формулировки из заключительной части работы коллеги.
Другими словами, для правильной постановки целей исследования мало просто изучить тематическую литературу. Необходимо определить грань, которая отделяет уже изученный материал от того, который требует дальнейшего исследования.
О том, как правильно осуществить анализ литературных данных, можно подробнее прочесть в этой статье .
Типичные ошибки при формулировании целей и задач, которые следует избежать
- Цель научной статьи не связана напрямую с темой, проблематикой, субъектом и объектом, а задачи не соответствуют ожидаемой цели.
- Цель сформулирована так, что нельзя понять ожидаемый результат.
- Непонятна практическая ценность результата исследования.
- Задачи дублируют цели исследования, будучи просто сформулированными с помощью синонимов.
Хорошим тоном в науке считается ситуация, когда задачи строго соответствуют структуре работы. Например, материал, полученный после выполнения первой задачи, излагается в первой части статьи, а результаты выполнения второй задачи - во второй части. Во-первых, это облегчает работу самому автору, поскольку гораздо легче излагать мысли в том порядке, в котором ученый проводил исследование и получал информацию.
Другое важное преимущество заключается в том, что автору проще контролировать релевантность своей работы. Иными словами, когда у него есть четко сформулированная цель и конкретные задачи, он легко может сопоставить, ответил он на эти вопросы в своей работе или нет.
Как составить цель и задачи исследования в научной статье обновлено: Февраль 15, 2019 автором: Научные Статьи.Ру
На правах рукописи
Шпак Ольга Валентиновна
РАЗВИТИЕ ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ УМЕНИЙ СТАРШЕКЛАССНИКОВ СРЕДСТВАМИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
13.00.01 - общая педагогика, история педагогики и образования
диссертации на соискание ученой степени
кандидата педагогических наук
МайкопЦ 2007
Работа выполнена на кафедре педагогики и педагогических технологий государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования л Карачаево-Черкесский государственный университет
Научный руководитель - доктор педагогических наук, профессор
Семенов Курман Борисович
Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор
Галустов Роберт Амбарцумович
кандидат педагогических наук, доцент
Айбазов Борис Адейович
Ведущая организация - Дагестанский государственный
педагогический университет
Защита состоится л13 ноября 2007 года в 14-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.001.04 в конференц-зале Адыгейского государственного университета по адресу: 385000, г. Майкоп, ул. Университетская, 208.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Адыгейского государственного университета.
Учёный секретарь
диссертационного совета,
доктор педагогических наук,
профессор М.Р. Кудаев
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Современное состояние общественного развития характеризуется постоянным увеличением информации, что предъявляет повышенные требования в динамике образования. Проблема активизации процесса обучения была и остается важной. Она предполагает совершенствование методов и организационных форм учебной работы, обеспечивающих активную и самостоятельную теоретическую и практическую деятельность школьников. Необходимость развития познавательных умений диктуется возросшими требованиями к воспитанию и образованию, которые предъявляются современным этапом развития демократической России. В настоящее время проблема развития познавательных умений находит свое решение в практике лучших учителей.
Активность познавательная в современном понимании определяется как деятельное состояние ученика, которая характеризуется стремлением к учению, умственному напряжению и проявлению волевых усилий в процессе овладения знаниями. В педагогике выделяются три уровня активизации познавательной - воспроизводящая, интерпретирующая и творческая, а также используются два значения понятия активности: активность как состояние, связанное с реализацией какого-то действия или момента общения и активность как свойство личности, связанное с социальными задачами.
Д.Н. Богоявленский и Н.А. Менчинская отмечают, что цель воспитания активности личности - это формирование способности к саморегуляции (ученик приобретает самостоятельность в добывании новых знаний, осуществляя внутренний контроль над выученным). Это положение приобретает особую значимость в современных условиях и осознается на государственном уровне. В последние годы традиционная система обучения в школах уступает новым развивающим системам, введен дополнительный срок обучения, появились видео программы, наблюдается перегруженность учебной информацией, учебные предметы ориентируются на интеграцию знаний о человеке, обществе, природе.
Анализ развития идеи использования информационных технологий в нашей стране и за рубежом нацеливает на необходимость координации учебных программ.
Проблеме развития развития познавательных умений посвящены труды многих ученых, начиная от античных философов Гераклита, Сократа, Аристотеля и др., интересовал ученых Средневековья Аль-Хорезми, Ибн Сину, и др., был предметом изучения в эпоху Возрождения и Нового времени Л. да Винчи, Ф. Бэконом, Р. Декартом, ему уделяли особое место французские просветители и энциклопедисты Монтескье, Вольтер, Руссо и др. В отечественной науке проблема развития познавательных умений рассматривалась Л.С. Выготским, С.Л. Рубинштейном, В.А. Сухомлинским. Дидактический аспект проблемы (методы и формы обучения) исследованы Ю.К. Бабанским, Б.П. Есиповым, И.Т. Огородниковым, М.Н. Скаткиным и др.; познавательная самостоятельность учащихся исследовалась Ф. Я. Байковым, В. И. Андреевым, Т. В. Кудрявцевым, И.Я. Лернером, В.Н. Шацкой, В.А. Левиным, В.А. Сластёниным; интерес и познавательная потребность - Л.И. Божович, В.С. Ильиным. Н. Ф. Талызиной, Г.Д. Кирилловой. Современные работы представлены Г.И. Щукиной, Т.И. Шамовой, И.Ф. Харламовым и др.
Целенаправленное формирование познавательной потребности по осмыслению и овладению изучаемым материалом, является дидактической закономерностью процесса обучения. В реализации этой закономерности, как отмечают в научных работах П. И. Пидкасистый, Л.П. Аристова, В. Оконь и др., существенное значение имеют: возбуждение у школьников потребности в овладении знаниями; использование различных приёмов активизации в том числе информационных технологий; расширение самостоятельной работы по осмыслению и усвоению изучаемого материала и т. д.
Имеется ряд диссертационных исследований (В.И. Бабий, Н.Г. Куприна, Л.П. Ильенко, Л.В. Куриленко и др.), посвященных различным аспектам активизации творческого процесса в условиях использования информационных технологий, которые представляют интерес и для нашего исследования: наглядность и активизация учащихся в обучении; развитие познавательных умений учащихся.
Изучением развития познавательных умений занимались и занимаются известные современные ученые-психологи, педагоги, методисты. Однако, несмотря на многочисленные завершенные исследования в этой области, эта проблема остается сегодня одной из актуальных.
Возникает противоречие между знаниями, которые получает школьник посредством дифференциации по предметному признаку и тенденцией использования информационных технологий, которая вызывает изменение существующих дидактических систем.
Ещё недостаточно изучены возможности развития познавательных умений в современной педагогике средствами информационных технологий.
Существенная значимость и недостаточная разработанность проблемы развития познавательных умений старшеклассников средствами информационных технологий и определили выбор темы нашего исследования: Развитие познавательных умений старшеклассников средствами информационных технологий.
Проблема исследования: каковы педагогические условия развития познавательных умений средствами информационных технологий.
Решение данной проблемы явилось целью нашего исследования.
Объект исследования: развитие познавательных умений старшеклассников в учебно-воспитательном процессе.
Предмет исследования: психолого-педагогические условия развития познавательных умений старшеклассников средствами информационных технологий.
Гипотезу исследования составила система предположений о том, что развитие познавательных умений старшеклассников на основе информационных технологий может быть обеспечено, если:
Познавательная деятельность старшеклассников будет осуществляться с учетом специфики современной информационной деятельности;
Процесс познавательной деятельности старшеклассников осуществляется в рамках личностно-ориентированной парадигмы образования;
Обеспечивается достаточный уровень педагогической компетентности учителей-предметников в учебном процессе;
Построение методической системы развития познавательных умений старшеклассников будет осуществляться на основе:
- модели взаимодействия информационных и педагогических технологий;
- включения учащегося в различные виды учебно-познавательной деятельности;
- широкого использования различных педагогических технологий;
- стимулирования развития самостоятельности и познавательной активности учащихся в использовании информационных технологий;
- учета личностных и индивидуальных особенностей учащихся.
Для достижения поставленной цели и проверки выдвинутой гипотезы были определены следующие задачи:
- Рассмотреть сущность, содержание и структуру развития познавательных умений учащихся.
- Выявить содержательные характеристики современных информационных и педагогических технологий, используемых в учебном процессе современной школы.
- Разработать модель использования информационных и педагогических технологий в развитии познавательных умений старшеклассников.
- Разработать и апробировать методическую систему развития познавательных умений старшеклассников на основе использования информационных технологий в процессе обучения.
- Осуществить опытно-экспериментальную проверку авторской модели развития познавательных умений старшеклассников на основе использования информационных технологий в процессе обучения.
Методологической основой исследования явились: современные гуманистически ориентированные философские, психологические и педагогические концепции; концептуальные положения о деятельностной и творческой сущности личности и ее многофакторном развитии; аксиологический подход, рассматривающий человека как высшую ценность; фундаментальные положения общей педагогики; концепции информатизации общества и сферы образования; научно-исторический подход к изучению феномена линформационная технология.
Теоретическую основу исследования составили: концепции целостного подхода к формированию учебной деятельности учащихся (Ю.К. Бабанский, П.Я. Гальперин, Л.В. Занков, В.В. Краевский, И.Я. Лернера, A.M. Матюшкин, М.И. Махмутов, М.Н. Скаткин, Н.Ф. Талызина и др.); теории проектирования педагогических технологий (В.С. Безрукова, В.П. Беспалько, В.И. Боголюбов, И.Я. Зимняя, М.В. Кларин, В.Ю. Питюков, Г.К. Селевко, С.А. Смирнов, и др.); научные работы по проблемам использования информационные технологий в учебном процессе (Ю.С. Брановский, В.И. Гриценко, В.А. Извозчиков, А.П. Ершов, И.Г. Захарова, Ю.А. Кравченко, С.В. Монахов, Е.С. Полат, И.В. Роберт, В.А. Трайнев и др.); теоретические и методические основы формирования информационной культуры учащихся (В.А. Виноградов, Г.Г. Воробьев, М.Г. Вохрышева, Н.И. Гендина, А.А. Гречихин, Г.А. Жаркова, Н.Б. Зиновьева, Ю.С. Зубов, Г.М. Клименко, С.М. Конюшенко, Б.А. Семеновкер, Э.П. Семенюк, Л.В. Скворцов, И.Г. Хангельдиева и др.).
Для решения поставленных задач была использована следующая совокупность методов исследования:
- теоретические: анализ и синтез философской, социологической, психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования; теоретико-методологический анализ состояния проблемы исследования; моделирование и проектирование системы развития познавательных умений старшеклассников.
- экспериментальные: наблюдение, анкетирование, собеседование, тестирование, самоанализ, самооценка, обобщение экспертных оценок, оценивание - рейтинг, констатирующий и формирующий эксперименты, изучение и анализ инструктивно-методических документов, школьной, ученической документации.
- методы качественного и количественного анализа экспериментальных данных: компонентный анализ, статистическая обработка полученных данных, методическая интерпретация результатов.
Опытно-экспериментальной базой исследования стали общеобразовательная школы № 6 и гимназии №5, №9 г. Черкесска. В исследовании приняло участие 290 учащихся 10-х и 11-х классов, 50 педагогов общеобразовательных учреждений.
Исследование проводилось в течение 2002 - 2007 годов и включало три этапа. На первом (поисково-теоретическом) этапе осуществлялись: изучение и анализ состояния исследования проблемы в науке и практике; определение цели, задач, гипотезы, основных принципов и направлений исследовательского поиска; проектирование системы развития познавательных умений старшеклассников на основе использования информационных и педагогических технологий.
Второй (экспериментальный) этап включал организацию и проведение эксперимента, в ходе которого была подвергнута проверке гипотеза исследования и авторская модель развития познавательных умений старшеклассников на основе информационных и педагогических технологий.
Третий (заключительный) этап включал: обобщение и интерпретацию полученных результатов теоретического и экспериментального исследования; внесение полученных на первом и втором этапах исследования корректив в выводы и в разработанную систему развития познавательных умений старшеклассников; разработку научно-практических рекомендаций; оформление рукописи диссертационного исследования.
Научная новизна исследования заключается в том, что в нем:
- представлена авторская классификация информационных технологий, раскрывающая сущность, содержание и возможности использования информационных технологий в совершенствовании учебного процесса современной школы;
- построена модель развития познавательных умений учащихся на основе информационных технологий, основу которой составляют: факторы взаимодействия информационных и педагогических технологий, теоретико-методологическое обоснование основных подходов к использованию информационных технологий, принципы, методическая система и условия использования информационных технологий;
- разработана методическая система развития познавательных умений старшеклассников на основе информационных технологий в процессе обучения, которая включает в себя целевой, содержательный, операционно-деятельностный, контрольно-регулировочный и оценочно-результативный компоненты.
Теоретическая значимость исследования состоит в.
Характерная особенность эксперимента как специального метода эмпирического исследования заключается в том, что он обеспечивает возможность активного практического воздействия на изучаемые явления и процессы.
Исследователь здесь не ограничивается пассивным наблюдением явлений, а сознательно вмешивается в естественный ход их протекания. Он может осуществить такое вмешательство путем непосредственного воздействия на изучаемый процесс или изменить условия, в которых происходит этот процесс. И в том и другом случае результаты испытания точно фиксируются и контролируются. Таким образом, дополнение простого наблюдения активным воздействием на процесс превращает эксперимент в весьма эффективный метод эмпирического исследования.
Этой эффективности в немалой степени содействует также тесная связь эксперимента с теорией. Идея эксперимента, план его проведения и интерпретация результатов в гораздо большей степени зависят от теории, чем поиски и интерпретация данных наблюдения.
B настоящее время экспериментальный метод считают отличительной особенностью всех наук, имеющих дело с опытом и конкретными фактами. Действительно, огромный прогресс, достигнутый с помощью этого метода в физике и точных пауках в последние два столетия, в значительной мере обязан экспериментальному методу в сочетании с точными измерениями и математической обработкой данных.
В физике такой эксперимент систематически начал применять Галилей, хотя отдельные попытки экспериментального исследования встречаются еще в античности и средние века. Галилей начал свои исследования с изучения явлений механики, поскольку именно механическое перемещение тел в пространстве представляет наиболее простую форму движения материи. Однако, несмотря на такую простоту и кажущуюся очевидность свойств механического движения, он столкнулся здесь с рядом трудностей как чисто научного, так и ненаучного характера.
Переход от простого наблюдения явлений в естественных условиях к эксперименту, так же как и дальнейший прогресс в использовании экспериментального метода, в значительной мере связан с увеличением количества и качества приборов и экспериментальных установок.
В настоящее время эти установки, например в физике, принимают подлинно индустриальные размеры. Благодаря этому в огромной степени возрастает эффективность экспериментальных исследований, и создаются наилучшие условия для изучения процессов природы в «чистом виде».
Рассмотрим несколько подробнее основные элементы эксперимента и важнейшие их типы, которые используются в современной науке.
3.2.1. Структура и основные виды эксперимента
Любой эксперимент, как уже отмечалось, представляет такой метод эмпирического исследования, при котором ученый воздействует на изучаемый объект с помощью специальных материальных средств (экспериментальных установок и приборов) с целью получения необходимой информации о свойствах и особенностях этих объектов или явлений. Поэтому общая структура эксперимента будет отличаться от наблюдения тем, что в нее кроме объекта исследования и самого исследователя обязательно входят определенные материальные средства воздействия на изучаемый объект. Хотя некоторые из таких средств, например приборы и измерительная техника, используются и при наблюдении, но их назначение совсем иное.
Такие приборы способствуют повышению точности результатов наблюдений, но они, как правило, не служат для непосредственного воздействия на изучаемый объект пли процесс.
Значительная часть экспериментальной техники служит либо для прямого воздействия на исследуемый объект, либо для преднамеренного изменения условий, в которых он должен функционировать. В любом случае речь идет об изменении и преобразовании предметов и процессов окружающего мира для лучшего их познания.
В этом смысле экспериментальные установки и приборы в некотором отношении аналогичны орудиям труда в процессе производства. Так же как рабочий с помощью орудий труда воздействует на предметы труда, стремясь придать им необходимую форму, экспериментатор с помощью аппаратов, установок и приборов воздействует на исследуемый объект, чтобы лучше выявить его свойства и характеристики. Даже метод или, лучше сказать, подход к делу у них имеет много общего. И рабочий, и экспериментатор, осуществляя те или иные действия, наблюдают и контролируют их результаты. Соответственно этим результатам они вносят поправки в первоначальные допущения и планы. Но как бы ни важна была эта аналогия, мы не должны забывать, что в процессе труда ставятся и решаются, прежде всего, практические задачи, в то время как эксперимент представляет метод решения познавательных проблем.
В зависимости от целей, предмета исследования, характера используемой экспериментальной техники и других факторов можно построить весьма разветвленную классификацию различных видов экспериментов. Не ставя перед собой задачи дать исчерпывающую характеристику всех типов экспериментов, ограничимся рассмотрением наиболее существенных с методологической точки зрения экспериментов, применяемых в современной науке.
По своей основной цели все эксперименты можно разделить на две группы.
К первой, самой большой группе следует отнести эксперименты, с помощью которых осуществляется эмпирическая проверка той или иной гипотезы или теории.
Меньшую группу составляют так называемые поисковые эксперименты, основное назначение которых состоит не в том, чтобы проверить, верна или нет какая-то гипотеза, а в том, чтобы собрать необходимую эмпирическую информацию для построения или уточнения некоторой догадки или предположения.
По характеру исследуемого объекта можно различать физические, химические, биологические, психологические и социальные эксперименты.
В том случае, когда объектом изучения служит непосредственно реально существующий предмет или процесс, эксперимент можно назвать прямым. Если вместо самого предмета используется некоторая его модель, то эксперимент будет называться модельным. В качестве таких моделей чаще всего используются образцы, макеты, копии оригинального сооружения или устройства, выполненные с соблюдением установленных правил. В модельном эксперименте все операции осуществляются не с самими реальными предметами, а с их моделями. Результаты, полученные при исследовании этих моделей, в дальнейшем экстраполируются на сами предметы. Конечно, такой эксперимент менее эффективен, чем прямой, но в ряде случаев прямой эксперимент нельзя осуществить вообще либо по моральным соображениям, либо в силу чрезвычайной его дороговизны. Вот почему новые модели самолетов, турбин, гидростанций, плотин и тому подобных объектов сначала испытывают на экспериментальных образцах.
В последние годы все более широкое распространение получают так называемые концептуальные модели, которые в логико-математической форме выражают некоторые существенные зависимости реально существующих систем. Используя электронно-вычислительные машины, можно осуществлять весьма успешные эксперименты с такими моделями и получать довольно надежные сведения о поведении реальных систем, которые не допускают ни прямого экспериментирования, ни экспериментирования с помощью материальных моделей.
По методу и результатам исследования все эксперименты можно разделить па качественные и количественные. Как правило, качественные эксперименты предпринимаются для того, чтобы выявить действие тех или иных факторов на исследуемый процесс без установления точной количественной зависимости между ними. Такие эксперименты скорее носят исследовательский, поисковый характер: в лучшем случае с их помощью достигается предварительная проверка и оценка той или иной гипотезы или теории, чем их подтверждение или опровержение.
Количественный эксперимент строится с таким расчетом, чтобы обеспечить точное измерение всех существенных факторов, влияющих на поведение изучаемого объекта или ход процесса. Проведение такого эксперимента требует использования значительного количества регистрирующей и измерительной аппаратуры, а результаты измерений нуждаются в более или менее сложной математической обработке.
В реальной исследовательской практике качественные и количественные эксперименты представляют обычно последовательные этапы в познании явлений. Они характеризуют степень проникновения в сущность этих явлений и поэтому не могут противопоставляться друг другу. Как только будет раскрыта качественная зависимость изучаемых свойств, параметров и характеристик явления от тех или иных факторов, так сразу же возникает задача по определению количественных зависимостей между ними с помощью той или иной математической функции или уравнения. В конечном итоге количественный эксперимент содействует лучшему раскрытию качественной природы вновь исследуемых явлений. Примером этого могут служить некоторые эксперименты, с помощью которых удалось нащупать и подтвердить важнейшие законы электромагнетизма.
Впервые связь между электричеством и магнетизмом выявил Эрстед (1820г.). Поместив компас вблизи проводника с током, он обнаружил отклонение стрелки компаса. Этот чисто качественный эксперимент в дальнейшем послужил эмпирическим исходным пунктом развития всего учения об электромагнетизме.
Вскоре после этого Ампер осуществил эксперимент, в котором количественно подтвердил идею о существовании поля вокруг проводника с током. В 1821г. Фарадей построил по существу первую экспериментальную модель электромотора.
Наконец, по самому методу осуществления в современной науке часто различают статистические и нестатистические эксперименты. В принципе статистические методы используются при оценке результатов любых экспериментов и даже наблюдений, чтобы повысить их точность и надежность. Различие между статистическими и нестатистическими экспериментами сводится не к использованию статистики вообще, а к способу выражения величин, с которыми имеют дело в эксперименте. Если в нестатистических экспериментах сами исследуемые величины заданы индивидуальным образом, то статистика здесь используется только для оценки результатов исследования.
Во многих же экспериментах в биологии, агрономии, технологии первоначальные величины заданы статистически, и поэтому построение таких экспериментов с самого начала предполагает использование методов статистики и теории вероятностей.
3.2.2. Планирование и построение эксперимента
В процессе научного наблюдения исследователь руководствуется некоторыми гипотезами и теоретическими представлениями о тех или иных фактах. В гораздо большей степени эта зависимость от теории проявляется в эксперименте. Прежде чем поставить эксперимент, надо не только располагать его общей идеей, но и тщательно продумать его план, а также возможные результаты.
Выбор того или иного типа эксперимента, так же как и конкретный план его осуществления, в существенной степени зависит от той научной проблемы, которую ученый намеревается разрешить с помощью опыта. Одно дело, когда эксперимент предназначен для предварительной оценки и проверки гипотезы, и совсем другое, когда речь идет о количественной проверке той же самой гипотезы.
В первом случае ограничиваются общей, качественной констатацией зависимостей между существенными факторами или свойствами исследуемого процесса, во втором - стремятся количественно выразить эти зависимости, когда осуществление эксперимента требует не только привлечения значительно большего количества регистрирующих и измерительных приборов и средств, но гораздо большей аккуратности и точности в контроле над изучаемыми характеристиками и свойствами. Все это неизбежно должно сказаться на общем плане построения эксперимента.
В еще большей мере планирование эксперимента связано с характером величин, которые приходится оценивать в ходе опыта. В этом отношении гораздо более сложными являются эксперименты, в которых изучаемые величины заданы статистическим образом. К чисто экспериментальным трудностям здесь присоединяются трудности математического характера. Не случайно поэтому в последние годы в математической статистике возникло самостоятельное направление планирования эксперимента, которое ставит своей задачей выяснение закономерностей построения статистических экспериментов, т.е. экспериментов, в которых не только окончательные результаты, но и сам процесс требуют привлечения статистических методов.
Поскольку каждый эксперимент призван решать определенную теоретическую проблему: будь то предварительная оценка гипотезы или ее окончательная проверка, - постольку при его планировании следует учитывать не только наличие той или иной экспериментальной техники, но и уровень развития соответствующей отрасли знания, что особенно важно при выявлении тех факторов, которые считаются существенными для эксперимента.
Все это говорит о том, что план проведения каждого конкретного эксперимента обладает своими специфическими чертами и особенностями. Не существует единого шаблона или схемы, с помощью которых можно было бы строить эксперимент для решения любой проблемы в любой отрасли экспериментальных наук. Самое большее, что можно здесь выявить,- это наметить общую стратегию и дать некоторые общие рекомендации по построению и планированию эксперимента.
Всякий эксперимент начинается с проблемы, которая требует экспериментального разрешения. Чаще всего с помощью эксперимента осуществляется эмпирическая проверка какой-либо гипотезы или теории. Иногда он используется для получения недостающей информации, чтобы уточнить или построить новую гипотезу.
Как только научная проблема точно сформулирована, возникает необходимость выделить факторы, которые оказывают существенное влияние на эксперимент, и факторы, которые можно не принимать во внимание. Так, Галилей в своих экспериментах по изучению законов свободного падения тел не учитывал влияние сопротивления воздуха, неоднородность поля тяжести, не говоря уже о таких факторах, как цвет, температура тел, ибо все они не оказывают какого-либо существенного влияния па падение тел вблизи земной поверхности, где сопротивление воздуха незначительно, а поле тяжести с достаточной степенью приближения можно считать однородным. Эти факты в настоящее время кажутся чуть ли не очевидными, но во времена Галилея не существовало теории, которая позволяла бы объяснить их.
Если имеется достаточно разработанная теория исследуемых явлений, то выделение существенных факторов достигается сравнительно легко. Когда же исследование только начинается, а область изучаемых явлений совершенно новая, тогда выделить факторы, существенным образом влияющие на процесс, оказывается весьма трудно.
В принципе любой фактор может оказаться важным, поэтому заранее нельзя исключить ни один из них без предварительного обсуждения и проверки. Поскольку такая проверка неизбежно связана с обращением к опыту, возникает трудная проблема отбора именно таких факторов, которые являются существенными для изучаемого процесса. Обычно невозможно фактически проверить все предположения о существенных факторах. Поэтому ученый больше полагается на свой опыт и здравый смысл, но они не гарантируют его от ошибок. Известно, что Роберт Бойль, открывший закон об обратно пропорциональной зависимости между давлением и объемом газа, не считал температуру фактором, существенно влияющим на состояние газа. Впоследствии Жак Шарль и Гей-Люссак установили, что объем газа увеличивается прямо пропорционально его температуре. Кроме того, следует помнить, что фактор, который является несущественным в одном эксперименте, может стать существенным в другом. Если Галилей в своих опытах мог пренебречь сопротивлением воздуха, поскольку имел дело с медленно движущимися телами, то этого нельзя сделать в экспериментах по исследованию быстро движущихся тел, например снаряда или самолета, в особенности если он летит со сверхзвуковой скоростью. Следовательно, само понятие существенного фактора является относительным, ибо оно зависит от задач и условий эксперимента, а также от уровня развития научного знания.
Следующим этапом в осуществлении эксперимента является изменение одних факторов при сохранении других относительно неизменными и постоянными. Пожалуй, в этом наиболее ярко проявляется отличие эксперимента от наблюдения, так как именно возможность создания некоторой искусственной среды позволяет исследователю наблюдать явления «при условиях, обеспечивающих ход процесса в чистом виде». Допустим, известно, что изучаемое явление зависит от некоторого числа существенных свойств или факторов. Чтобы установить роль каждого из них, а также их взаимосвязь друг с другом, надо выбрать сначала два каких-либо свойства. Сохраняя все другие существенные свойства или факторы постоянными, заставляем одно из выбранных свойств изменяться и наблюдаем, как ведет себя другое свойство или фактор. Таким же способом проверяется зависимость между другими свойствами. В результате экспериментально устанавливается зависимость, которая характеризует отношение между исследуемыми свойствами явления.
После обработки данных эксперимента эта зависимость может быть представлена в виде некоторой математической формулы или уравнения.
В качестве наглядной иллюстрации рассмотрим, как эмпирически были открыты законы, описывающие состояние идеального газа. Первый газовый закон был открыт Бойлем в 1660г. Он полагал, что температура не оказывает какого-либо существенного влияния на состояние газа. Поэтому в его эксперименте этот фактор не фигурировал.
Поддерживая температуру постоянной, можно убедиться в справедливости закона, установленного Бойлем: объем данной массы газа обратно пропорционален давлению. Поддерживая постоянным давление, можно поставить эксперимент, чтобы выяснить, как влияет повышение температуры газа на его объем. Впервые такие измерения были осуществлены французским физиком Ж. Шарлем, однако полученные им результаты не были опубликованы. Полтора века спустя английский химик Джон Дальтон провел эксперименты с различными газами и убедился, что при постоянном давлении они расширяются при нагревании (хотя полагал, что их способность расширяться должна уменьшаться с повышением температуры).
Значение экспериментов Дальтона состоит не столько в точности выводов, сколько в доказательстве того, что с повышением температуры состав газа не влияет на его расширение.
Гей-Люссак, восстановивший приоритет Шарля, много сделал для установления точной количественной зависимости между температурой и объемом газа. Он нашел, что для так называемых постоянных газов увеличение объема каждого из них в пределах от температуры таяния льда до температуры кипения воды равно 100/26666 первоначального объема. После того как были найдены, и экспериментально проверены частные эмпирические законы, выражающие связь между давлением и объемом, объемом и температурой газа, можно было сформулировать более общий закон, характеризующий состояние любого идеального газа. Этот закон гласит, что произведение давления на объем газа равно произведению температуры на некоторую величину R , которая зависит от количества, взятого газа: PV=RT ,
где Р обозначает давление, V - объем, Т - температуру газа.
Подобное обобщение эмпирических законов не дает возможности открывать более сложные и глубокие теоретические законы, с помощью которых могут быть объяснены эмпирические законы. Однако описанный метод экспериментального установления зависимостей между существенными факторами исследуемого процесса служит важнейшей предварительной ступенью в познании новых явлений.
Если в планировании эксперимента предусматривается только выявление существенных факторов, влияющих на процесс, то такого рода эксперименты часто называют факторными. В большинстве случаев, в особенности в точном естествознании, стремятся не только выявить существенные факторы, но и установить формы количественной зависимости между ними: последовательно определяют, как с изменением одного фактора или величины соответственно изменяется другой фактор. Иными словами, в основе указанных экспериментов лежит идея о функциональной зависимости между некоторыми существенными факторами исследуемых явлений. Такие эксперименты получили название функциональных.
Однако какой бы эксперимент ни планировался, его проведение требует точного учета тех изменений, которые экспериментатор вносит в изучаемый процесс. Это требует тщательного контроля, как объекта исследования, так и средств наблюдения и измерения.
3.2.3. Контроль эксперимента
Большая часть экспериментальной техники служит для контроля тех факторов, характеристик или свойств, которые по тем или иным причинам считаются существенными для исследуемого процесса. Без такого контроля нельзя было бы достичь цели эксперимента. Техника, которая используется в эксперименте, должна быть не только практически проверена, но и теоретически обоснована.
Однако прежде чем говорить о теоретическом обосновании, надо убедиться в практической осуществимости эксперимента.
Даже в том случае, когда Опытная установка успешно функционирует, ее работа, и в особенности результаты, может зависеть от самых разных причин. Поэтому прежде чем приступить к эксперименту, исследователь стремится объяснить функционирование будущей экспериментальной установки с помощью уже известной и хорошо подтвержденной теории.
Если эксперимент должен служить критерием истинности научного знания, то вполне естественно, что он должен опираться только на хорошо проверенное и надежное знание, истинность которого установлена вне рамок данного эксперимента.
Точно так же обстоит дело с новой экспериментальной техникой. Кроме теоретического обоснования её надежность следует проверять с помощью других методов. Например, техника использования так называемых меченых атомов в биологии и радиоактивных изотопов в различных отраслях науки и техники в существенной степени опирается на сопоставление результатов, полученных с помощью указанной техники, с данными, полученными другим способом. Известно, что результаты определения времени существования тех пли иных органических отложений в Земле, возраста горных пород с помощью техники радиоизотопов (в частности, изотопа углерода С14) контролировались уже проверенными методами (астрономическими, биологическими, хрониками и т.д.).
Однако, как бы ни была важна проверка технической стороны опыта, она не исчерпывает существа контроля при планировании и проведении эксперимента. Чтобы точно определить изменения, которые происходят в процессе эксперимента, очень часто наряду с экспериментальной группой используют еще так называемую контрольную группу. Там, где не происходит заметных индивидуальных изменений, в качестве контрольной группы или системы может служить сам исследуемый объект. Например, для определения изменения механических свойств металла от воздействия токов высокой частоты достаточно исчерпывающим образом описать эти свойства до и после эксперимента.
Первоначальные свойства металла можно при этом рассматривать как свойства контрольной системы, с помощью которых можно судить о результатах воздействия на металл в процессе эксперимента.
Все воздействия и изменения совершаются над экспериментальной группой, а о результатах этих воздействий судят, сравнивая с контрольной группой. Так, чтобы проверить эффективность нового лекарства, точно выяснить все положительные и отрицательные факторы, вызванные им, необходимо всех подопытных животных разделить на две группы: экспериментальную и контрольную. То же самое делают при экспериментальной проверке прививок против инфекционных заболеваний.
Во всех случаях, когда по условиям исследования требуется образовать экспериментальную и контрольную группы, необходимо добиваться того, чтобы они были как можно более однородными. В противном случае результаты эксперимента могут оказаться не вполне надежными и даже весьма сомнительными. Самый простой способ достижения такой однородности состоит в попарном сравнивании индивидуумов экспериментальной и контрольной групп. Для больших групп такой способ оказывается малопригодным. Поэтому в настоящее время чаще всего прибегают к статистическим методам контроля, при использовании которых учитываются общие, статистические характеристики сравниваемых трупп, не индивидуальные их особенности.
В качестве статистических критериев контроля нередко выбирают контроль распределений. Распределения характеризуют, как часто или с какой вероятностью та или иная случайная, величина принимает какое-либо из возможных ее значений. Путем сравнения функций распределения можно достичь большей пли меньшей степени однородности экспериментальной и контрольной групп.
Однако как при индивидуальной, так и статистической оценке этих групп всегда сохраняется возможность предвзятого выбора индивидуумов. Чтобы исключить такую возможность, при планировании эксперимента прибегают к методу рандомизации, цель которого -обеспечить равновероятность выбора любого индивидуума из имеющейся совокупности. Техника такого выбора может быть самой различной, но она должна способствовать достижению главной цели - построению однородных групп (экспериментальной и контрольной) из совокупности, подлежащей исследованию.
3.2.4. Интерпретация результатов эксперимента
Зависимость эксперимента от теории сказывается не только при планировании, но в еще большей степени при истолковании его результатов.
Во-первых, результаты любого эксперимента нуждаются в статистическом анализе, чтобы исключить возможные систематические ошибки. Такой анализ становится особенно необходимым при осуществлении экспериментов, в которых исследуемые факторы или величины заданы не индивидуальным, а статистическим образом. Но даже при индивидуальном задании, как правило, производят множество различных измерений, чтобы исключить возможные ошибки. В принципе статистическая обработка результатов эксперимента, в котором исследуемые величины заданы индивидуально, ничем не отличается от обработки данных наблюдения. Гораздо большие трудности возникают при анализе статистических экспериментов.
Прежде всего, здесь приходится устанавливать и оценивать различие между экспериментальной и контрольной группами. Иногда разница между ними может быть вызвана случайными, неконтролируемыми факторами.
Поэтому возникает задача определения и статистической проверки разницы между экспериментальной и контрольной группами. Если эта разница превышает некоторый минимум, то это служит показателем того, что между величинами, изучаемыми в данном эксперименте, существует некоторая реальная связь. Нахождение конкретной формы этой взаимосвязи представляет цель дальнейшего исследования.
Во-вторых, результаты эксперимента, подвергшиеся статистической обработке, могут быть по-настоящему поняты и оценены только в рамках теоретических представлений соответствующей отрасли научного знания. При всей тонкости и сложности современных статистических методов с их помощью в лучшем случае может быть нащупана или угадана некоторая гипотеза о реальной взаимосвязи исследуемых факторов или величин. С помощью методов корреляционного анализа можно, например, оценить степень зависимости или соотношения одной величины от другой, но такой анализ не может раскрыть конкретную форму или тип функциональной связи между ними, т.е. закон, управляющий этими явлениями. Вот почему истолкование результатов экспериментального исследования приобретает такое важное значение для понимания и объяснения этих результатов.
При интерпретации данных эксперимента исследователь может встретиться с двумя альтернативами.
Во-первых , он может объяснить эти результаты в терминах уже известных теорий или гипотез. В этом случае его задача сводится к проверке или перепроверке наличного знания. Поскольку такая проверка состоит в сопоставлении утверждений, выражающих данные эксперимента, с выводами теории, то возникает необходимость в получении таких логических следствий из теории, которые допускают эмпирическую проверку. Это неизбежно связано с интерпретацией, по крайней мере, некоторых понятий и утверждений теории.
Во-вторых , в ряде случаев ученый не располагает готовой теорией или даже более или менее обоснованной гипотезой, с помощью которых он смог бы объяснить данные своего эксперимента. Иногда такого рода эксперименты даже противоречат тем теоретическим представлениям, которые господствуют в той или иной отрасли науки.
Об этом свидетельствуют многочисленные экспериментальные результаты, полученные в физике в конце XIX- начале XX в., которые упрямо не укладывались в рамки старых, классических представлений. В 1900г. Макс Планк, убедившись в невозможности классическими методами объяснить экспериментальные данные, относящиеся к свойствам теплового излучения, предложил свою интерпретацию в терминах конечных квантов энергии.
Эта интерпретация помогла впоследствии объяснить особенности фотоэлектрического эффекта, эксперименты Франка и Герца, эффекты Комптона и Штерна-Герлаха и многие другие опыты.
Конечно, не всякая новая интерпретация экспериментальных данных приводит к революционным изменениям в науке. Однако любая интерпретация предъявляет серьезные требования к существующим теориям, начиная от пересмотра и модификации некоторых их элементов и кончая радикальным пересмотром исходных принципов и постулатов.
3.2.5. Функции эксперимента в научном исследовании
Преимущество эксперимента над наблюдением состоит, прежде всего, в том, что он дает возможность активно и целенаправленно исследовать интересующие науку явления. Ученый может по своему желанию изучать эти явления в самых различных условиях их протекания, усложнять или упрощать ситуации, строго контролируя при этом ход и результаты процесса. Часто эксперимент уподобляют вопросу, обращенному к природе. Хотя такой метафорический способ выражения и не свободен от недостатков, тем не менее, он очень удачно схватывает основную цель эксперимента - давать ответы на наши вопросы, проверять идеи, гипотезы и теории относительно свойств и закономерностей протекания тех или иных процессов в природе. В обычных условиях эти процессы крайне сложны и запутаны, не поддаются точному контролю и управлению. Поэтому и возникает задача организации такого их исследования, при котором можно было бы проследить ход процесса «в чистом» виде.
В этих целях в эксперименте отделяют существенные факторы от несущественных и тем самым значительно упрощают ситуацию. Хотя такое упрощение и отдаляет нас от действительности, но в конечном итоге оно способствует более глубокому пониманию явлений и возможности контроля немногих существенных для данного процесса факторов или величин. В этом отношении эксперимент гораздо ближе стоит к теоретической модели, чем наблюдение. При экспериментировании исследователь сосредоточивает внимание на изучении лишь наиболее важных сторон и особенностей процессов, стараясь свести к минимуму возмущающее действие второстепенных факторов. Отсюда напрашивается естественная аналогия между экспериментом и абстрагированием.
Подобно тому, как при абстрагировании мы отвлекаемся от всех несущественных моментов, свойств и особенностей явлений, яри экспериментировании стремятся выделить и изучить те свойства и факторы, которые детерминируют данный процесс. И в том и другом случае исследователь ставит задачу - изучить ход процесса «в чистом виде», и поэтому не принимает в расчет множество дополнительных факторов и обстоятельств.
Но, пожалуй, больше чем в другой аналогии, здесь приходится считаться с важными различиями принципиального характера. Во-первых, всякое абстрагирование представляет способ мысленного выделения существенных свойств и особенностей исследуемого, явления, в то время как при экспериментировании с помощью специальных средств и приборов создают искусственную среду, которая даст возможность анализировать явления в условиях, более или менее свободных от возмущающего влияния второстепенных факторов. Конечно, в сравнении с возможностями мысленного отвлечения возможности фактической изоляции явлений в условиях эксперимента представляются более скромными. Во-вторых, в реальной практике научного исследования абстрагирование всегда предшествует эксперименту. Прежде чем поставить эксперимент, ученый должен исходить из некоторой гипотезы или просто догадки о том, какие свойства или факторы в изучаемом явлении считать существенными, а какие можно не принимать во внимание. Все это показывает, что абстрагирование и эксперимент относятся к качественно различным методам исследования и решают свои, специфические задачи.
К числу важнейших проблем, которые требуют привлечения экспериментального метода, относится, прежде всего, опытная проверка гипотез и теорий. Это самая известная и наиболее существенная функция эксперимента в научном исследовании, которая служит показателем зрелости самого метода. Ни в античности, ни в средние века не было эксперимента в точном смысле этого слова, так как там целью опытов скорее был сбор данных, чем проверка идей.
Галилей, решительно порвавший с натурфилософскими и схоластическими традициями прежней физики, впервые систематически стал проверять свои гипотезы с помощью эксперимента. Огромные успехи в развитии механики в Новое время были связаны с тем, что разработка новых ее гипотез и теорий шла рука об руку с их экспериментальной проверкой. Постепенно такой метод проверки новых гипотез и теорий проник во все отрасли естествознания, а в наше время успешно используется и в ряде социальных наук.
Не менее ценную роль эксперимент играет при формировании новых гипотез и теоретических представлений. Эвристическая функция эксперимента при создании гипотез состоит в том, чтобы использовать опыт для уточнения и исправления первоначальных допущений и догадок. В то время как при проверке исследователь располагает готовой гипотезой и стремится с помощью эксперимента либо подтвердить, либо опровергнуть ее, при выдвижении и обосновании новых гипотез ему часто не хватает дополнительной эмпирической информации. Поэтому он вынужден обращаться к эксперименту, в том числе к модельному и мысленному, чтобы откорректировать свои первоначальные допущения. Обычно поисковый и проверочный эксперименты осуществляются одновременно.
В ходе исследования ученый не только уточняет свою первоначальную догадку и доводит ее до уровня научной гипотезы, но одновременно проверяет эту гипотезу сначала по частям, а затем и целиком.
Какой бы эксперимент, однако, ни осуществлялся, он всегда служит лишь определенным звеном в общей цепи научного исследования. Поэтому его нельзя рассматривать как самоцель и тем более противопоставлять теории.
Если эксперимент ставит вопрос природе, то такой вопрос может возникнуть лишь в сфере идей и при достаточно высоком уровне развития теоретического знания.
Как уже отмечалось, сам план проведения эксперимента, интерпретация его результатов требуют обращения к теории. Без теории и её руководящих идей невозможно никакое научное экспериментирование.
На первый взгляд может показаться, что такое подчеркивание значения теории для эксперимента и эмпирического познания вообще противоречит известному тезису о последовательности этапов процесса познания. В действительности тезис о движении познания от живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике дает общую историческую картину процесса, выясняет генетическую связь между эмпирической и рациональной ступенями познания.
В реальной практике научного исследования эти ступени выступают во взаимодействии и единстве. Бесспорно, что теоретические представления всегда основываются на каких-то эмпирических данных или фактах.
В конечном счете, все знание опирается на опыт, эксперимент, практику. Однако само эмпирическое познание, особенно в науке, отталкивается от существующих теоретических представлений. Такое взаимодействие между теорией и эмпирией с особой наглядностью проявляется на примере эксперимента. Вот почему в научном исследовании меньше всего можно говорить о независимости различных методов и ступеней познания, а тем более об их противопоставлении друг другу. Наоборот, только учет их диалектической взаимосвязи и взаимодействия дает возможность правильно понять не только весь процесс исследования в Целом, но и отдельные его этапы и методы.
За четыре века существования экспериментальный метод продемонстрировал свою высокую эффективность как важнейший способ эмпирического исследования. Эта эффективность возрастала, но мере усложнения экспериментальной техники и степени зрелости теоретической мысли. От простейших опытов, представляющих по сути дела усложненные наблюдения, до создания индустриальных установок для ускорения заряженных частиц, получения высоких и сверхвысоких температур и давлений, мощных радиотелескопов и космических лабораторий - вот тот гигантский скачок, который характеризует развитие экспериментальной техники. Индустриальный характер современного физического эксперимента и сложность его техники делают необходимым создание больших коллективов исследователей. Важным достоинством коллективных методов научной работы является то, что они помогают преодолевать односторонность и субъективизм как в оценке перспективности тех или иных направлений, так и в интерпретации полученных результатов.
Возникает вопрос: если экспериментальный метод является столь эффективным методом эмпирического исследования, то почему он не применяется во всех науках?
Главным условием успешного применения экспериментального метода в той или иной науке является принципиальная возможность активной, преобразующей деятельности исследователя с изучаемым объектом. Действительно, наибольший успех, достигнутый с помощью этого метода, относится главным образом к физике и химии, где легче всего можно вмешиваться в ход исследуемых процессов.
В некоторых науках ученые объективно не могут воздействовать на изучаемые процессы. Так, в астрономии, несмотря на большой успех космических исследований, они часто вынуждены ограничиваться наблюдениями за небесными телами. То же самое следует сказать о геологии и некоторых других науках. Такие науки хотя и используют эмпирические методы (например, наблюдения и измерения), но не относятся к наукам экспериментальным.
В наиболее развитых экспериментальных науках и наблюдения и опыты сопровождаются тщательными измерениями исследуемых величин. Хотя техника измерений и их специальная методика может быть весьма различной, все же существуют некоторые общие принципы, правила и приемы измерений, которыми руководствуется любой ученый в процессе исследования.
ВВЕДЕНИЕ
Тема работы и обоснование выбора темы
Предлагаемая вниманию читателя исследовательская работа посвящена …
Задумывались ли вы когда-нибудь над тем, почему …? Я обратил внимание на … / задумался над этим вопросом, когда …
Мне всегда было интересно, почему …
Желание узнать … появилось у меня еще в детстве. Меня заинтересовало …
Тема нашей работы: «…». Я выбрал именно эту тему для исследования, потому что …
В будущем я хотел бы связать свою жизнь с … поэтому уже сейчас интересуюсь … и выбрал … в качестве темы своего исследования.
Я заинтересовалась … после того, как однажды …
Когда я … меня поразило / мне стало интересно …
Актуальность
… стало сегодня неотъемлемой частью нашей жизни. Мы используем … не задумываясь …
Актуальность темы нашей работы определяется тем, что в настоящее время …
В современном мире … имеет большое значение, так как …
В последние годы мы часто слышим и употребляем слово …
Многие интересуются/ увлекаются/ задумываются …
Сегодня проблема … является одной из самых актуальных, потому что …
Вопрос … в последние годы оказывается в фокусе исследовательского внимания …
Тема является предметом оживленных дискуссий …
Объясняется это тем, что … влияет на наше здоровье / настроение / успешность
Проблема … привлекает к себе пристальное внимание учёных и общественности из-за того, что …
В последнее время появилось … и люди стали все чаще задумываться над тем …
Наверное, каждый человек хотя бы один раз в жизни задумывался над тем …
… всегда вызывало у людей множество вопросов …
На сегодняшний день существует два противоположных взгляда на данную проблему …
Сегодня ведутся споры / нет единого мнения по данному вопросу …
Новизна
На сегодняшний день существуют работы, посвященные … вообще. Однако мы решили изучить эту тему на примере своего класса/школы и в этом заключается новизна нашего исследования.
Цель работы
Цель работы — выяснить, почему …
Основная цель работы — ответить на вопрос … / доказать, что …
Задачи
Для достижения поставленной цели нам необходимо решить следующие задачи:
Для достижения этой цели мы ставим перед собой следующие задачи:
Задачи работы:
К задачам работы относятся:
Изучить литературу по теме
Выяснить значение терминов …
Найти примеры … в … / собрать материал … / изучить состав … / измерить уровень …
Провести опрос / эксперимент / наблюдение
Сравнить/ сопоставить /проанализировать полученные результаты
Сделать выводы о …
ГЛАВЫ
Первая глава (теоретическая)
Основные термины и понятия, история вопроса
Ключевые понятия для нашего исследования – это ….
… называется …
На официальном сайте … мы нашли следующее определение термина … «…»
Иванов В.В. в книге … определяет понятие … как …
Петров В.В. понимает под термином …
Сидоров С.С. рассматривает … как …
Андреев А.А. в книге «…» дает следующее определение …
… — это …
Сайт … предлагает следующее определение понятия …
В статье Иванова «…» в журнале «…» говорится, что …
Принято считать, что …
Общеизвестным считается …
Вначале обратимся к истории вопроса …
История вопроса подробно освещена на страницах современных энциклопедий, например … , а также на сайте … Впервые ….
Из книги … мы узнали, что …
Как пишет Иванов И.И. … в статье … «…», …
По мнению Иванова В.В. …
Возможно, это связано …
Кроме того, …
Интересно, что …
Распространённым является мнение, что …
При этом необходимо подчеркнуть, что …
Вторая глава – описание исследования
Для того, чтобы выяснить … мы решили провести опрос … среди учащихся / родителей нашего класса. Опрос проводился посредством анкетирования / опроса в социальных сетях. В опросе приняли участие … учащихся и … родителей.
Респондентам были заданы следующие вопросы: …
Исследование проводилось на материале …
В качестве материала для исследования мы взяли ….
Источником примеров стали …
Результаты анкетирования представлены в таблице 1.
На рисунке 2 вы можете видеть …
На рисунке 3 представлены …
В данном случае мы видим … / имеем дело с …
При этом нельзя не отметить …
Обращает на себя внимание тот факт, что …
Диаграмма показывает …
ВЫВОДЫ, ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выводы по главам
На основании всего вышесказанного мы можем констатировать …
Все вышесказанное дает нам возможность сделать следующие выводы: …
Таким образом, мы видим …
Следовательно …
Очевидно, что …
Как видно из всего, сказанного выше …
Из вышесказанного следует, что …
Подводя итоги вышесказанному необходимо отметить следующее …
Подводя итоги главе 2 необходимо подчеркнуть …
Подводя промежуточные итоги, мы можем сказать, что …
В результате проведенного исследования мы выяснили, что …
В заключении необходимо отметить …
Проведенное исследование позволило нам сделать следующие выводы …
Главный вывод, который я сделал: …
В ходе проведённого исследования было выявлено / установлено, что …
Таким образом, мы убедились …
Все вышесказанное доказывает, что …
На основании вышесказанного логично предположить, что …
Все вышесказанное убеждает нас в том, что …
Наиболее правдоподобной нам кажется версия …, потому что …
Найденные и проанализированные нами примеры позволяют выявить следующую закономерность: …
Заключение
Перспективы дальнейшего исследования
Перспективы дальнейшего исследования проблемы мы видим в более подробном / детальном изучении …
В перспективе было бы интересно …
На наш взгляд было бы интересно изучить / исследовать / рассмотреть …
Кроме …, рассмотренных в данной работе, по нашему мнению было бы интересно изучить …
Работа рассматривает лишь один из аспектов проблемы. Исследования в этом направлении могут быть продолжены. Это могло бы быть изучение не только … но и …
Назначение работы
Исследование может быть полезно и интересно учащимся школ, которые увлекаются … , а также всем, кто интересуется …
Результаты нашего исследования могли бы помочь ребятам в …
Работа может представлять интерес для …
Результаты исследования могут быть использованы учителями при подготовке уроков / конкурсов / викторин по теме ….
Работа может быть использована для проведения дальнейших исследований …
Своей работой я хотел привлечь внимание одноклассников к проблеме …
Практическая значимость исследования заключается в том, что его результаты легли в основу разработанных мной правил … / памятки по … для …
Что дала работа самому исследователю
В процессе написания работы я узнал/ научился/ открыл для себя/ выяснил …
Работа помогла мне понять / осознать / решить проблему / по-новому взглянуть …
В процессе работы над исследованием я приобрел опыт … Думаю, что полученные мной знания позволят мне избежать ошибок / помогут правильно …
Результаты исследования заставили меня задуматься …
Больше всего сложностей вызвало у меня …
Исследование в корне изменило мое мнение / представление о …
Загрузка...
