На різних етапах дослідної роботи з метою розв’язання поставлених завдань і перевірки гіпотези були використані такі методи дослідження:
теоретичні – аналіз філософської, психолого-педагогічної та історико-педагогічної літератури, нормативних документів з проблеми дослідження; моделювання та системний аналіз під час розробки моделі педагогічної обдарованості майбутнього вчителя, концепції навчання обдарованих студентів у вищих закладах освіти;
емпіричні – анкетування, спостереження, усне опитування, аналіз результатів діяльності, методи статистичної обробки експериментальних даних з метою визначення розвитку і сформованості особистісних якостей обдарованих студентів;
педагогічний експеримент (констатувальний, формувальний) використовувався з метою перевірки ефективності запропонованої методики навчання педагогічно обдарованих студентів у педагогічному університеті;
прогностичні (моделювання, метод незалежних експертних оцінок) з метою впровадження й апробації розроблених навчально-методичних матеріалів.
Результати дослідження були піддані якісному та кількісному аналізу. Статистична обробка даних забезпечена застосуванням для перевірки достовірності висновків t-критерію Стьюдента, критерію φ* кутового перетворення Фішера, а також використанням факторного і контент-аналізу.
Дисертаційне дослідження здійснювалось упродовж 2000-2007 рр. у кілька етапів.
На першому етапі (2000-2002 рр.) вивчено стан розробленості проблеми в літературі з педагогіки, психології, соціальної педагогіки, філософії освіти, історії педагогіки тощо. Визначено об’єкт, предмет, мету, завдання дослідження, сформульовано робочу гіпотезу, розроблено програму констатувального та формувального етапів експериментів. Розпочато констатувальний експеримент.
На другому етапі (2002-2003 рр.) розроблено теоретико-методологічні засади подальшої експериментальної роботи, обґрунтовано зміст базових понять дослідження "обдарованість" та "педагогічна обдарованість", визначено особливості прояву обдарованості у студентському віці, проаналізовано сучасний стан навчання обдарованих студентів у вищих педагогічних закладах України; узагальнено досвід організації та проведення Всеукраїнської студентської олімпіади з педагогіки; обґрунтовано концепцію навчання обдарованих студентів у педагогічних університетах; розроблено Положення про роботу з обдарованою студентською молоддю у Житомирському державному університеті імені Івана Франка (ЖДУ); удосконалено зміст педагогічної підготовки обдарованого майбутнього вчителя та розроблено навчально-методичне забезпечення педагогічних дисциплін ("Педагогіка" та "Історія педагогіки") на основі стратегій збагачення, поглиблення, диференціації та індивідуалізації навчання; започатковано діяльність у ЖДУ науково-методичного Центру роботи з обдарованою студентською молоддю (2003 р.).
На третьому етапі (2003-2006 рр.) впроваджено у навчальний процес педагогічного університету розроблений навчально-методичний комплекс, спрямований на розвиток педагогічної обдарованості майбутніх учителів; проведено експериментальну перевірку отриманих даних; здійснено апробацію результатів дослідної роботи.
На четвертому етапі (2006-2007 рр.) проаналізовано та узагальнено результати формувального етапу експерименту, сформульовано висновки, оформлено дисертаційну роботу.
Експериментальна база дослідження. Дослідно-експериментальна робота проводилася на базі Вінницького державного педагогічного університету імені М. Коцюбинського, Сумського державного педагогічного університету імені А. Макаренка, Рівненського економіко-гуманітарного університету імені С. Дем'янчука (РЕГІ), Житомирського державного педагогічного університету імені Івана Франка (з лютого 2003 р. – Житомирського державного університету). До участі в експерименті було залучено 1030 студентів та 132 викладачі, 75 вчителів загальноосвітніх шкіл м. Житомира та Житомирської області.
Наукова новизна дослідження полягає в тому, що вперше узагальнено, систематизовано та розкрито зміст сучасних вітчизняних та зарубіжних моделей обдарованості; розроблено та теоретично обґрунтовано структуру педагогічної обдарованості майбутнього вчителя та її основні компоненти; критерії та показники ефективності навчання обдарованих студентів у педагогічних університетах; концепцію навчання обдарованих студентів у педагогічних університетах;
уточнено поняттєво-термінологічний апарат досліджуваної проблеми; теоретично обґрунтовано визначення понять "обдарованість" та "педагогічна обдарованість";
удосконалено положення щодо роботи вищого закладу освіти з обдарованою молоддю; положення щодо відбору змісту педагогічної підготовки майбутніх учителів; форми, методи, методику навчання педагогічно обдарованих студентів у процесі вивчення дисциплін педагогічного циклу; технологію організації і проведення студентської олімпіади з педагогіки;
набули подальшого розвитку положення про необхідність цілеспрямованої і систематичної роботи ВНЗ щодо виявлення і підтримки обдарованої студентської молоді на основі організації діяльності загально університетського науково-методичного центру
Теоретичне значення дослідження полягає в обґрунтуванні етапів та тенденцій розвитку проблеми обдарованості в історії шкільної справи, філософської та педагогічної наукової думки на основі ретроспективного аналізу досліджуваного питання; здійсненні порівняльного аналізу проблеми навчання обдарованих дітей та молоді у країнах західної Європи, США, Російській Федерації та Україні; виділенні структурних компонентів обдарованості та побудові багатофакторної моделі педагогічної обдарованості; визначенні сутності понять "обдарованість" та “педагогічна обдарованість майбутнього вчителя”, які поглиблюють розуміння процесу підготовки майбутнього вчителя як самореалізації творчої особистості і розвитку його педагогічної майстерності; обґрунтуванні взаємозв'язку понять "задатки", "здібності", "обдарованість", "талановитість", "геніальність"; створенні концепції навчання обдарованих студентів у вищих педагогічних закладах освіти; теоретичному обґрунтуванні змісту підготовки педагогічно обдарованої молоді до здійснення професійної діяльності на рівні педагогічної майстерності; визначенні умов розвитку педагогічної обдарованості майбутніх учителів; удосконаленні організаційних форм, методів та засобів навчання педагогічно обдарованої молоді.
Практичне значення дослідження полягає в розробці Положення про роботу з обдарованою студентською молоддю у Житомирському державному університеті імені Івана Франка; організації та узагальненні роботи науково-методичного Центру роботи з обдарованою студентською молоддю у ЖДУ; розробці методики організації і проведення Всеукраїнської студентської олімпіади з педагогіки та підготовці відповідних методичних рекомендацій ("Методика організації та проведення Всеукраїнської олімпіади з педагогіки: Вид. 3-є. – Житомир: Житомир. держ. пед. ун-т, 2002. – 100 с. (у співавторстві)); удосконаленні змісту педагогічної освіти обдарованих студентів; розробці та апробації методики розвитку педагогічної обдарованості майбутнього вчителя; створенні нового покоління навчально-методичної літератури щодо роботи з обдарованими студентами у вищих педагогічних закладах освіти ("Загальна педагогіка. Робочий зошит: Практикум. – Житомир, 2004. – 120 с.; "Історія педагогіки. Робочий зошит: Посібник-практикум. – Вид. 2-ге, допов. – Житомир: Вид-во ЖДУ, 2006. – 120 с.; "Методика викладання педагогіки: Навчально-методичний посібник. – Житомир: Вид-во ЖДУ, 2008. – 492 с.), а також розробці спеціальних курсів для студентів вищих педагогічних закладів освіти "Підготовка майбутнього вчителя до роботи з обдарованими учнями", "Особливості роботи соціального педагога з обдарованими учнями", які можуть бути використаними як у процесі підготовки майбутніх учителів, так і під час перепідготовки вчителя у системі післядипломної педагогічної освіти.
Впровадження результатів дослідження здійснено в навчально-виховний процес Інституту перспективних технологій, економіки і фундаментальних наук Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського (довідка № 18/29 від 06.03.2008 р.), Сумського державного педагогічного університету ім. А.С. Макаренка (довідка № 421 від 17.03.2008 р.), Рівненського економіко-гуманітарного університету імені С. Дем'янчука (РЕГІ) (довідка № 154 від 11.03.2008 р.), Житомирського державного університету імені Івана Франка (довідка № 828 від 29.02.2008 р.), а також у діяльність експертної ради Всеукраїнської молодіжної громадської організації "Союз обдарованої молоді" (постанова Правління № 208 від 17.03.2008 р.).