В процессе научного исследования можно отметить следующие этапы: возникновение идей; формирование понятий, суждений; выдвижение гипотез; обобщение научных фактов; доказательство правильности гипотез, суждений. Научная идея – интуитивное объяснение явление без промежуточной аргументации, без осознания всей совокупности связей, на основании которой делается вывод. Гипотеза – это предположение о причине, которая вызывает данное следствие. Если гипотеза согласуется с наблюдаемыми фактами, то в науке ее называют теорией или законом. По мере уточнения и исправления гипотеза превращается в закон. Закон – внутренняя существенная связь явлений, обуславливающая их необходимое закономерное развитие; выражает определенную устойчивую связь между явлениями или свойствами материальных объектов. Теория – система обобщенного знания, объяснения тех или иных сторон действительности.
Структуру теории формируют принципы, аксиомы, законы, суждения, положения, понятия, категории и факты. Аксиома – это положение, которое берется в качестве исходного, недоказуемого в данной теории. Теория слагается из относительно жесткого ядра и его защитного пояса. В ядро входят основные принципы. Защитный пояс содержит вспомогательные гипотезы, конкретизирующие ее ядро. Теория является наиболее развитой формой обобщенного научного знания.
3) Методы теоретических и эмпирических исследований
Метод - это способ достижения цели! Метод объективен, он является программой построения и практического применения теории. К общенаучным методам относятся: наблюдение, сравнение, счет, измерение, эксперимент, обобщение, абстрагирование, формализация, анализ и синтез, индукция и дедукция, аналогия, моделирование, идеализация, ранжирование, а также аксиоматический, гипотетический, исторический и системный методы. Разнообразные методы научного познания условно подразделяются на ряд уровней: эмпирический, экспериментально-теоретический, теоретический и метатеоретический. Методы эмпирического уровня: наблюдение, сравнение, счет, измерение, анкетный опрос, собеседование, тесты, метод проб и ошибок и т.д. Методы эксперементально-теоретического уровня: эксперимент, анализ и синтез, индукция и дедукция, моделирование, гипотетический, исторический и логический методы. Методы теоретического уровня: абстрагирование, идеализация, формализация, анализ и синтез, индукция и дедукция, аксиоматика, обобщение и т.д. К методам метатеоретического уровня относятся диалектический иметод системного анализа.
Наблюдение – это способ познания объективного мира, основанный на непосредственном восприятии предметов и явлений при помощи органов чувств без вмешательства в процесс со стороны исследователя.
Сравнение - это установление различия между объектами материального мира или нахождение в них общего; осуществляется как при помощи органов чувств, так и при помощи специальных устройств.
Счет – это нахождение числа, определяющего количественное соотношение однотипных объектов или их параметров, характеризующих те или иные свойства.
Измерение – это физический процесс определения численного значения некоторой величины путем сравнения ее с эталоном.
Эксперимент – одна из сфер человеческого практики, в которой подвергается проверке истинность выдвигаемых гипотез или выявляются закономерности объективного мира.
Обобщение – определение общего понятия, в котором находит отражение главное, основное, характеризующее объекты данного класса.
Абстрагирование – это мысленное отвлечение от несущественных свойств, связей, отношений предметов и выделение нескольких сторон, интересующих исследователя.
Формализация – отображение объекта или явления в знаковой форме какого-либо искусственного языка (математики, химии и т.д.).
Аксиоматический метод – способ построения научной теории, при котором некоторые утверждения принимаются без доказательств.
Анализ – метод познания при помощи расчленения или разложения предметов исследования на составные части.
Синтез – соединение отдельных сторон предмета в единое целое.
Индукция – умозаключение от фактов к некоторой гипотезе
(общему утверждению).
Дедукция – умозаключение, в котором вывод о некотором элементе множества делается на основании знания общих свойств всего множества.
Аналогия – метод, посредством которого достигается знание о предметах и явлениях на основании того, что они имеют сходство с другими.
Гипотетический метод познания предполагает разработку научной гипотезы на основе изучения физической, химической и т.п., сущности исследуемого явления, формулирование гипотезы, составление расчетной схемы алгоритма (модели), ее изучение, анализ, разработка теоретических положений.
Исторический метод познания предполагает исследование возникновения, формирования и развития объектов в хронологической последовательности.
Идеализация - это мысленное конструирование объектов, которые практически неосуществимы.
Системные методы: исследование операций, теория массового обслуживания, теория управления, теория множеств и др.
4) Элементы теории и методологии научно-технического творчества.
Творчество – мышление в его высшей форме, выходящее за пределы известного, а также деятельность, порождающая нечто качественно новое.
В частности, научное творчество связанно с познанием окружающего мира. Научно-техническое творчество имеет прикладные цели и направлено на удовлетворение практических потребностей человека. Одной из проблем творчества является его мотивационная структура. Мотивации (побуждения) связаны с потребностями, которые делятся на три группы: биологические, социальные и идеальные (подсознательные). Наиболее важным для творчества видом мышления является воображение. Творческая личность обладает рядом особенностей и прежде всего умением сосредоточить внимание и долго удерживать его на каком-либо вопросе или проблеме.
Общая схема решения научно-технических задач:
1) анализ систем задач и выбор конкретной задачи;
2) анализ технической системы и разработка ее модели;
3) анализ и формулировка условий технической задачи;
4) анализ и формулировка условий изобретательской задачи;
5) поиск идей решения (принципа действия);
6) синтез нового технического решения.
На основе рассмотренного в данном параграфе можно сделать вывод о том, что научно-исследовательская работа это сложный компонент учебной работы, который включает в себя совокупность мотивационной сферы студента, обеспечение которой берет на себя педагог, методов и форм научного познания, необходимых для полноценного исследовательского процесса. Сделан анализ методов познания. Определена структура научного знания, как последовательность этапов мышления и рассмотрение их функций. Таким образом, рассмотрев все компоненты научно-исследовательской работы, можно переходить к рассмотрению следующего параграфа.
1.2 Формирование готовности студентов вуза к научно-исследовательской деятельности средствами проблемного обучения
В данном параграфе решается проблема осознанности и необходимости научно-исследовательской деятельности для студентов, и её положительное влияние на весь учебный процесс. Эта проблема освещается постановкой таких задач, как готовность студентов к научно-исследовательской деятельности. Для этого необходимо, во-первых раскрыть структуру готовности студентов к научно-исследовательской деятельности, во-вторых рассмотреть условия формирования готовности студентов к научно-исследовательской деятельности, а также выявить сущность понятия научно-исследовательская деятельность. Необходимо раскрыть возможности проблемного обучения и его роль в научно-исследовательской работе.
На современном этапе развития системы высшего образования научно-исследовательская деятельность студентов приобретает все большее значение и превращается в один из основных компонентов профессиональной подготовки будущего учителя. Это, прежде всего, обусловлено, тем, что эффективность последней в значительной степени определяется уровнем сформированности исследовательских знаний, умений, развитием личностных качеств, накоплением опыта творческой исследовательской деятельности. Кроме того, овладение учебными дисциплинами также требует от студентов владения методами научного познания и исследовательскими умениями.
Научно-исследовательская деятельность студентов позволяет наиболее полно проявить индивидуальность, творческие способности, готовность к самореализации личности. Важно отметить, что процесс исследования индивидуален и является ценностью как в образовательном, так и в личностном смысле.
В связи с этим, будущий специалист должен быть готов к осуществлению научно-исследовательской деятельности. А в свою очередь, готовность к научно-исследовательской деятельности позволит в дальнейшем в профессионально-педагогической работе и на научном уровне решать воспитательно-образовательные задачи.
В педагогической науке рассматривался вопрос готовности студентов к научно-исследовательской деятельности, однако на современном этапе развития общества необходимо переосмыслить имеющийся педагогический опыт с целью выявления новых, оптимальных путей формирования их готовности к научно-исследовательской деятельности, которые бы эффективно работали в современной социокультурной ситуации.