Виды научных исследований

Реферат ВИДЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Существуют несколько классификаций научных исследований: по способу их финансирования, длительности, применяемым методам, целям и предметам.

По способу финансирования научно-исследовательские работы делят на госбюджетные, финансируемые из государственных средств, и хоздоговорные, финансируемые организациями-заказчиками на основе заключаемых между ними и исполнителями договоров. В последние годы много исследований выполняется по грантам при поддержке специальных фондов РФФИ, РГНФ и т. д.

По длительности выделяют долгосрочные, разрабатываемые в течение нескольких лет, и краткосрочные, выполняемые за один год.

Рассмотрим виды научно-исследовательской работы в зависимости от применяемых методов исследования. В одном случае основой накопления эмпирического материала является эксперимент, в другом — сравнительное изучение объектов, в третьем — изучение и обобщение историко-научного материала и т. д. Даже в одной работе можно применить различные виды накопления материала и освещения фактов. В любом исследовании центральной задачей является накопление собственных, новых в научном отношении материалов, обработка и обобщение их, а главное — анализ и объяснение фактов с последующим формулированием выводов и предложений.

П.Т. Приходько выделил следующие виды научно-исследовательских работ: экспериментальные, методические, расчетно-аналитические, описательные, историко-биографические, смешанного типа.

Экспериментальное исследование подразумевает использование апробированных методов выяснения важных частных вопросов темы; разработку оригинальных устройств для выполнения поставленных задач; лабораторное испытание нового метода; его производственную проверку; анализ и обобщение материалов; выводы. Основой накопления фактов служит эксперимент. Здесь важно его обоснование, характеристика средств и методики, оценка погрешностей измерений, оценка достоверности полученных результатов.

В последнее время приобрел большую популярность особый вид экспериментального исследования — тестирование. Тест представляет собой специальное задание или систему заданий для изучения умственных способностей, уровня усвоения знаний и т. д. Сама процедура проста и не требует сложного оснащения. Результаты решений теста допускают количественное выражение и открывают возможности их математической обработки.

Наряду с тестированием может проводиться собеседование или анкетирование. Беседа для учителя, как правило, имеет цель уточнить данные о знаниях учащегося, определенные в ходе контрольной работы или тестирования, выявить умение выражать собственные мысли, обосновывать предположения или действия. Собеседование предполагает личный контакт испытателя с испытуемым, на одного учащегося отводится 10−15 минут, в это время другие учащиеся отсутствуют. Вопросы составляются заранее, в случае затруднения с ответом можно задать один или два наводящих вопроса.

Достоинством анкетирования является возможность быстрого получения материала. Анкеты также подготавливаются заранее, вопросы должны быть четкими, ясными, исключающими неоднозначные ответы.

Вопросы анкет и тестов могут быть открытого (требующие самостоятельного ответа испытуемого) или закрытого (в которых ответ выбирается из предложенных) типов.

Целью методического исследования является улучшение способов изготовления продукции в производстве, добычи полезных ископаемых; применение новых технологий в педагогике; усовершенствование процесса образования; изучение определения качества метода и повышение его точности при изучении природы, общества или процесса познания; выявление качественно новых методов. Эмпирическим базисом могут служить данные эксперимента или анализа предыдущего материала. К особенностям можно отнести выявление новых характеристик метода и доказательство в их пользу; объективную оценку конкретного метода или методики; разработку нового и обоснование его преимуществ; историческую преемственность предлагаемого метода; экономическое обоснование.

Расчетно-аналитическое исследование является прикладным. В ходе его проведения используются методы измерения, экспериментирования, моделирования. Г. Галилей утверждал: «Надо измерять все соизмеримое и делать измеримым то, что пока еще не поддается измерению». Особенностями такого исследования считаются: получение экспериментальных данных как точных и достоверных научных фактов; математическое осмысливание процессов и результатов исследования; изучение точности и погрешности расчетов с учетом применения на практике.

В философии, математике, социальных науках, реже в геологии, медицине, астрономии, биологии выполняется описательное исследование. Это объясняется своеобразием и сложностью изучаемых объектов, процессов и явлений, а также невозможностью проведения эксперимента в силу их абстракции. Эмпирический базис составляют первоисточники, исторические факты. Из методов исследования широко применяется аналогия, сравнение, рассмотрение под новым углом зрения и т. д. Характерные черты — точное, документальное описание научных фактов и первоисточников (существующих, но не изученных); раскрытие сути фактов, идей во взаимосвязи и выявление законов их развития; анализ, обобщение фактического материала, определение выводов; раскрытие качественных проявлений фактов, сущности вещей на основе всестороннего анализа материалов, определения закономерностей явлений.

В описательном исследовании имеют значение первичные источники, объективно существующие, но еще не открытые для практики, не в полной мере познанные. Они разнообразны и требуют всесторонней оценки их важности, надежности и достоверности. Исследователи не могут ограничиваться анализом и обобщением лишь крупных явлений. Необходимо тщательно изучать и анализировать отдельные факты, которые играют определяющую роль в изучении проблемы. К требованиям конкретных социологических исследований относятся наблюдение в заданных условиях места и времени.

Из ряда описательных исследований в отдельную группу выделяются историко-биографические в силу своеобразия задач и методических приемов разработки материала. По содержанию они подразделяются на научные биографии; исследования о мировоззрении и творчестве; анализ и обобщение исторической роли замечательных людей; исследования о приоритете открытий и т. д. В таких исследованиях воссоздается фактическое содержание развития понятий и идей, их историческая обусловленность; выясняются характер и особенности, вклад различных народов, отдельных ученых; выявляется влияние личности, а также экономической и социальной структуры общества на содержание понятия, науки; определяются возможные перспективы.

Разновидностью историко-биографического исследования является методологическое, цель которого заключается в отыскании закономерностей развития объекта. Под развитием понимают накопление новых фактов и качественное изменение, обогащение содержания понятия, теории.

В последнее время изменилось отношение к истории науки, отчасти в связи с возникновением и развитием науковедения. При этом трансформировалось как понимание науки в целом, так и понимание предмета, целей отдельных дисциплин, изучающих развитие науки и ее различных аспектов, в том числе истории математики. Наиболее важной задачей истории науки считается раскрытие закономерностей движения науки и историко-научная реконструкция, основой которой является исследование первоисточников.

Исследование научных знаний прошлого начинается с историографического описания эмпирического базиса, к которому относятся материалы архивов, автобиографии, учебные пособия прошлых лет, монографии, воспоминания современников и т. д., в дальнейшем требующие критического осмысления. Основной источник — совокупность научных текстов, в которых зафиксированы характерные для исследуемого периода человеческие знания о мире. Сюда относятся тексты древних папирусов, глиняных табличек, каменных стел, научных статей, учебных курсов, личная переписка ученых, архивные сведения и т. д. Проблемами их истолкования и классификации занимается специальная научная дисциплина — источниковедение.

В ходе историко-биографического и историко-научного исследования субъект всегда имеет дело с научным или научно-философским текстом. Придание историческому тексту четкого смысла, означающее его интерпретацию или истолкование — сложный мыслительный процесс. Исследователь должен отразить как внутреннее содержание — авторскую концепцию, «систему» мыслителя, абстрагировавшись от прошедшей в последующем эволюции исследуемой системы или учения, так и внешнюю — историческую, выходящую за рамки трудов автора историческую традицию, включая его предшественников. Таким образом реализуется один из методологических принципов — историческое и логическое. Кроме того, в XX в. сформировался особый вид интерпретаций, связанный с социальными, экономическими, политическими институтами, религией, литературой, искусством.

При рассмотрении развития понятия, теории важно учитывать не только факты, но и причины их возникновения, законы, логику развития. Характерной чертой многих исследований является охват знания как целостной, исторически развивающейся системы, для этой цели обычно вводят периодизацию истории объекта.

Наряду с описанной классификацией научных исследований существует и другая — по целевому назначению или сфере их применения [45]:

1) академические (фундаментальные, «чистые»);

2) прикладные;

3) разработки.

Академические исследования направлены на изучение теоретических вопросов науки и соответствуют ее предмету: в математике — это количественные отношения и пространственные формы реальных объектов и их свойства, в информатике — информация, отражающая свойства объектов, а также процессы ее передачи и обработки. Результатом прикладных исследований являются приложения теории и академических исследований к решению практических задач, создание и применение математических моделей, в том числе компьютерных. Разработки ориентированы на преобразование готовых приложений и подготовку материала для внедрения.

В физико-математическом образовании целесообразно выделить следующие виды студенческих научно-исследовательских работ:

" чистые" математические (или академические, фундаментальные),

историко-математические как частный вид историко-биографических;

прикладные в области естествознания, компьютерного обеспечения, экономики;

дидактические как частный вид прикладных на стыке педагогики, методики ее преподавания и математики.

При возможной общности рассматриваемых в них объектов все они различаются по цели и предмету исследования. Для «чистого» математического это может быть изучение свойств объекта или его математических приложений, направленное на расширение знаний о нем; историко-математического - процесс развития объекта; прикладного - возможное применение объекта с целью оценки имеющихся и создания новых методов организации, контроля, решения задач отдельных научных и учебных дисциплин, например, информатики или методики преподавания математики.

В экономическом исследовании рассматривают методы функционирования и финансирования организации. В нем применяются специальные методы: балансовый, монографический, расчетно-конструктивный, статистический. Балансовый метод основан на количественном анализе объекта, сопоставлении или противопоставлении его сторон. Монографический предполагает глубокое изучение и подробное описание объекта (хозяйственной деятельности отдельных единиц исследуемой совокупности, например бюджета). Таким образом распространяется передовой опыт, оценивается уровень, динамика, структура развития объекта, например, производства, обучения, а также эффективность ресурсов. Расчетно-конструктивный представляет совокупность научных приемов подготовки рациональных вариантов решения экономических задач и конкретных способов оптимального выбора предложенных приемов. Статистический изучает количественные стороны массовых общественных явлений в связи с их качественной характеристикой. Для него характерно наблюдение, фиксация его результатов в сводках и группировках с последующим анализом, интерпретацией данных.

Расчет возможного эффекта результатов научного исследования осуществляется по справочнику «Методика определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений». Экономическая эффективность представляет собой соотношение между затратами труда и его результатами; выражается количественными показателями. Эффект от внедрения результатов исследования может быть социальным (улучшение организационных условий труда, развитие образования), экологическим (уменьшение степени загрязненности окружающей среды), научно-техническим (прирост информации для внутреннего потребления, возможность использования в научных исследованиях по другим направлениям).

Различают также предварительный, ожидаемый и фактический экономический эффект. Предварительный устанавливается при обосновании темы, ожидаемый рассчитывается по ориентировочным показателям с учетом предполагаемого внедрения на один год и более. Фактический определяется после внедрения (не ранее, чем через год). Наиболее достоверным критерием эффективности исследования является экономия от внедрения его результатов.

Приведем примеры тем «чистого» математического, историко-математического видов исследований.

Тема 1. Кубические определители: их свойства и виды

Объект исследования: кубические (трехмерные) определители.

Предмет исследования: свойства и виды кубических определителей.

Цель исследования: представить определение, свойства, виды, примеры кубических определителей и правила их вычисления.

Задачи исследования:

проанализировать литературу по теме исследования;

представить определение, наглядное изображение, способ образования членов кубических определителей разного порядка (с правилом определения соответствующих знаков);

найти возможную схему вычисления кубических определителей второго и третьего порядка;

сформулировать аналог правила Саррюса;

рассмотреть основные свойства кубических определителей, сформулировать аналоги свойств квадратных (двумерных) определителей;

исследовать возможные способы разложения кубических определителей на сумму квадратных;

выделить особые виды кубических определителей, описать порядок и приемы их вычисления.

Методы: анализ литературы, сравнение квадратных и кубических определителей, аналогия между ними для формулирования правил и свойств кубических определителей, аналогия между двумерным и трехмерным пространством в аналитической геометрии для выведения свойств, научное описание и объяснение.

Тема 2. Развитие понятия кубического определителя

Объект исследования: кубические определители.

Предмет исследования: исторический процесс развития понятия кубического определителя.

Цель исследования: представить исторический обзор кубических определителей.

Задачи исследования:

представить необходимые теоретические сведения о кубических определителях;

проанализировать работы: S. Gьnther «Lehrbuch Determinanten-Theorie fьr Studierende», E. Pascal «Die Determinanten. Eine Darstellung ihrer Theorie und Anwendungen mit Rьcksicht auf die neueren Forschungen» и других авторов;

рассмотреть краткий исторический обзор теории определителей;

составить хронологическую таблицу нововведений в области кубических определителей;

выделить этапы их развития.

Методы: историко-научный анализ литературы, описание истории понятия определителя в общем, анализ и систематизация исторических сведений.

научное исследование математическое классификация В настоящее время возросла доля педагогических исследований, к которым относят дидактические, психолого-педагогические, социологические, валеологические. Они направлены на раскрытие и изучение внешних и внутренних факторов образования, педагогических условий и способов формирования мотивации, установок, ценностных ориентаций, творческого мышления, развития личности и др. Речь идет о процессе обучения и воспитания, учебно-воспитательных задачах, организации и управлении образовательным или воспитательным процессом, в котором обязательно участвуют субъекты: педагог и учащийся, педагог и родитель.

В психологическом исследовании ведется поиск механизмов психического развития субъекта, в социологических выявляются запросы общественности, родителей, детей и их отношение к новшествам, вводимым в образовательной системе, в валеологических рассматриваются варианты здоровьесберегающего образования.

Объектом дидактического исследования является конкретная область педагогической деятельности, например, процесс обучения, воспитания, внеклассная работа в образовательном учреждении. Элемент объекта, изучению которого посвящается конкретная работа, составляет предмет исследования. Им могут быть методы обучения, формы организации учебных занятий, новые факультативные курсы и т. д. Цель такого исследования содержит пути разрешения проблемы, сформулированной с учетом потребностей преподавания учебного предмета в вузе, запросов школьной практики, учеников и родителей, социального заказа общества.

Эмпирическим базисом таких исследований служат результаты наблюдений, собеседований, опросов, анкетирования, тестирования, диагностирования, а также опыт преподавателей и собственно приобретенный, например, во время педагогической практики студентов.

На эмпирическом уровне выполняется эксперимент, в рамках которого выдвигается гипотеза: описательная (не требует активного воздействия на объект, для ее доказательства достаточно анкетирования или интервьюирования), объяснительная (требует активного воздействия на объект, выявляет и объясняет законы функционирования педагогического процесса), прогностическая (формулирует условия достижения заданных качеств, раскрывает сущность педагогических противоречий и способствует их разрешению).

Способы реализации дидактического или психолого-педагогического (параллельного) экспериментов описаны В. И. Загвязинским [16; 17]. Они основаны на трех принципах: единственного различия, уравнивания группы и единственного сходства. Суть первого принципа заключается в том, что при одинаково осуществляемом процессе обучения в экспериментальном и контрольном классах результаты работы зависят только от проверяемой методики. Для уравнивания состава группы подбирают классы одинакового уровня знаний и умений или классы с одинаковым количеством успевающих на отлично, хорошо и удовлетворительно. В качестве экспериментальной группы часто выбирают средний или слабый класс, что определяется проведенными тестами или проверочными работами. Затем группы меняют местами и проводят тот же эксперимент. Принцип единственного сходства предполагает такую постановку эксперимента, при которой он проходит в разных условиях, например в двух классах одной или разных школ. Положительные результаты позволяют судить об эффективности предлагаемой методики.

Любое дидактическое исследование нацелено на качественное повышение знаний и умений учащихся. Для обоснования результатов эксперимента и эффективности предлагаемых методических приемов и средств вводятся специальные показатели, например показатели успеваемости учащихся, их умений и знаний, трудности заданий и т. д. Исследование включает комплекс диагностических процедур, необходимых для первоначальной ориентировки относительно объекта изучения, его структуры, уровня развития, характера связей, т. е. некоторое обследование личности, коллектива, образовательного учреждения:

сбор информации (указывается характер и объем информации, способы ее получения — анкетирование, тестирование, наблюдение, изучение документации и др.);

обработку и систематизацию информации (определяются критерии обработки и основания для классификации информации, логические схемы для ее систематизации);

подведение итогов: интерпретацию результатов, выводы.

Рассмотрим некоторые общие вопросы и примеры выполнения дидактического исследования. Сначала исследователь должен определиться с направлением исследования в соответствии со склонностями, интересами и запросами. Для этого можно воспользоваться перечнем вопросов:

а) раздел школьной математики, который вам интереснее всего;

б) форма занятий (урок, дополнительные занятия, элективные курсы);

в) уровень усвоения учебного материала (выравнивания, обязательный, продвинутый, творческий);

г) профиль обучения (общеобразовательный, гуманитарный, математический, экономический и т. д.).

Исходя из выбранного направления необходимо сформулировать тему исследования (курсовой или выпускной квалификационной работы). Формулировка темы должна содержать проблему исследования, выражаться правильным, корректным методическим языком с использованием общепринятых терминов, соответствовать основному содержанию работы и носить конкретный характер, т. е. не должна быть абстрактной.

Основными понятиями исследования являются: проблема, объект и предмет, цель, гипотеза, задачи, методы. Рассмотрим примеры дидактических исследований.

Тема 3. Использование средств информационно-коммуникационных технологий при обучении математике в основной школе

Объект исследования: процесс обучения математике с использованием мультимедийных средств в основной школе.

Предмет исследования: условия и особенности организации обучения математике с использованием мультимедийных средств.

Проблема: выявление путей использования средств информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) при обучении математике в основной школе.

Гипотеза: систематическое и целенаправленное использование цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) и мультимедийных средств в процессе обучения математике будет способствовать формированию ИКТ-компетентности учащихся основной школы.

Цель исследования: выявление условий по использованию средств ИКТ на уроках математики.

Задачи исследования:

выполнить анализ психолого-педагогической, методической, математической литературы по теме исследования, в частности в области применения информационных технологий в математическом образовании;

провести анкетирование среди учащихся и педагогов образовательных учреждений;

проанализировать результаты анкетирования и выявить целесообразность использования ЦОР на уроках математики;

разработать и провести уроки математики с использованием средств ИКТ;

составить дифференцированные задания и оценить с их помощью уровень ИКТ-компетентности учащихся.

Методы исследования: анализ литературы, опрос учащихся, анкетирование учащихся и педагогов образовательного учреждения, анализ ЦОР, анализ результатов выполнения дифференцированных заданий выполненных учащимися.

Тема 4. Изучение элементов комбинаторики и теории вероятностей при обучении математике в начальной школе

Проблема: исследование структуры и содержания системы упражнений по комбинаторике и теории вероятностей с позиций деятельностного подхода.

Объект исследования: процесс обучения математике в начальной школе.

Предмет исследования: построение системы упражнений по элементам комбинаторики и теории вероятностей на уроках математики в начальной школе.

Гипотеза: понимание и сознательное усвоение элементов теории вероятности и комбинаторики при определенных условиях способствует повышению эффективности обучения математике; введение элементов теории вероятности и комбинаторики в начальную школу способствует развитию комбинаторно-вероятностного стиля мышления.

Цель исследования: построение системы упражнений по изучению элементов теории вероятности и комбинаторики, которая ориентирована на использование продуктивной деятельности младших школьников.

Задачи исследования:

изучение и анализ методической, математической и научной литера-туры по теме исследования;

обоснование целесообразности изучения элементов теории вероятности и комбинаторики детьми младшего школьного возраста;

выявление основных приемов и методов освоения школьниками комбинаторных и вероятностных задач в процессе обучения математике;

экспериментальная проверка разработанных методов.

Методы: эксперимент, анализ литературы и данных, полученных в хо-де эксперимента.

Существует также психолого-педагогическое исследование, направленное на изучение влияния на субъект психических процессов, сопровождающих процесс воспитания или обучения. При проведении такого исследования применяется психолого-педагогический эксперимент с целью создания ситуации, которую можно изменять, делая доступным изучение психических процессов (формирование интереса и т. п.) или педагогических явлений (эффективные условия для развития и т. п.). В зависимости от условий проведения и характера решаемых задач он может быть естественным, констатирующим или формирующим. Для получения количественных характеристик проводят тестирование, качественных — анкетирование и собеседование.

1. Джуринский А. Н. История образования и педагогической мысли: Учеб. пособ. для студентов педвузов / А. Н. Джуринский. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2008.

2. Гонеев А. Д. Основы коррекционной педагогики / Под ред.В. А. Сластенина. — М.: Академия, 2007.

3. История педагогики и образования. От зарождения воспитания в первобытном обществе до конца ХХ в.: / Под ред. акад. РАО А. И. Пискунова. — М.: ТЦ «Сфера», 2008.

4. Краевский В. В. Методология педагогики: новый этап: Учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / В. В. Краевский, Е. В. Бережнова. — М.: Академия, 2009.

5. Мижериков В. А.

Введение

в педагогическую деятельность /В.А. Мижериков, Т. А. Юзефавичус. — М.: Роспедагентство, 2009.

6. Мудрик А. В. Социальная педагогика: Учеб. для студентов пед. вузов / А. В. Мудрик / Под ред.В. А. Сластенина. — М.: Академия, 2007.

7. Орлов А. А.

Введение

в педагогическую деятельность: Практикум: Учеб. — метод. пос. / А. А. Орлов, А. С. Агафонова. Под ред.А. А. Орлова. — М.: Академия, 2007.

8. Педагогика: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / Под ред.П. И. Пидкасистого. — М.: Пед. общество России, 2009.

9. Педагогический энциклопедический словарь / Гл. ред. Б.М. Бим-Бад. — М., 2007.

10. Педагогические технологии: Учебное пособие для студентов педагогических специальностей / Под общей ред.В. С. Кукушина. — М.: ИКЦ «МарТ»; Ростов н/Д: ИКЦ «МарТ», 2008.

11. Питюков В. Ю. Основы педагогической технологии. Учебно-методическое пособие. — М.: Изд-во «Гном и Д», 2007.

12. Роботова А. С.

Введение

в педагогическую деятельность/ Роботова А. С., Леонтьева Т. В., Шапошникова И. Г. и др. — М.: Академия, 2009. — 208 с.

13. Российская педагогическая энциклопедия в двух томах: Том I / Гл. ред.В. В. Давыдов. — М.: Научное издательство «БОЛЬШАЯ РОССИЙСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ», 2008.

14. Российская педагогическая энциклопедия в двух томах: Том II / Гл. ред.В. В. Давыдов. — М.: Научное издательство «БОЛЬШАЯ РОССИЙСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ», 2008.

15. Селевко Г. К. Современные образовательные технологии / Г. К. Селевко. — М., 2007.

16. Сластенин В. А. Педагогика: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В. А. Сластенин, И. Ф. Исаев, Е. Н. Шиянов. — М.: Академия, 2009.