Методы научных исследований «Современные проблемы науки и

Методы научных исследований «Современные проблемы науки и образования» М. С. Ананьева

Методы исследования: определение n Метод - способ объективного познания мира n Методы исследования - совокупность различных приемов, правил познавательной и преобразующей, теоретической и практической деятельности людей, разработанных исходя из закономерностей изучаемых объектов n Методология - наука о методах

Методы исследования: классификация n всеобщие (философские) методы § наиболее широкая сфера применения § диалектический n общенаучные методы § во всех науках на определенных этапах познания § анализ, синтез n частные или специальные методы § в отдельных науках § метод координат n методики § приемы для решения частной проблемы

Методы исследования: классификация Уровни научного познания: Методы научного исследования: n Эмпирический n Эмпирические n установление фактов n наблюдение n сравнение n измерение n эксперимент n обобщение, основанное на фактах n Теоретические n Теоретический n от абстрактного к конкретному n осмысление n историческое и логическое в единстве n объяснение n аналогия n интерпретация фактов n абстрагирование n индукция и дедукция n систематизация и классификация n Универсальные n анализ и синтез n моделирование

Методы исследования: Наблюдение n Наблюдение - познавательный процесс, опирающийся на работу органов чувств исследователя n Наблюдение - целенаправленное восприятие явлений и процессов без прямого вмешательства в их течение n в современной науке связано с применением приборов, усиливающих органы чувств n Требования к научному наблюдению: n целенаправленность; n планомерность; n систематичность в применении методов наблюдения; n активность со стороны исследователя; n объективность; n возможность контроля либо путем повторного наблюдения, либо с помощью эксперимента.

Методы исследования: Сравнение n Сравнение – установление сходства и различия объектов, явлений по существенным признакам n самостоятельный метод n сопровождает эксперимент и наблюдение n Требование к сравнению: n одно и то же основание - свойство, сторона объектов исследования § например, цвет, размер, температура и т. п. n требование относится и к перечислениям: § однородных членов предложения (предметов, действий и т. д. )

Методы исследования: Измерение n Измерение – отыскание количественных сведений об окружающей действительности n Измерение – определение отношения измеряемой величины к принятой за эталон n Характеристика измерения – точность n Требования к измерению: n Точность n Погрешности: абсолютная относительная n Метрология – наука, изучающая методы измерения

Методы исследования: От абстрактного к конкретному n Метод восхождения в рамках теории от простых понятий к сложным – конкретным n Процедура построения понятий, каждый раз более точно и полно воспроизводящих изучаемые явления n Например, n от аксиом к теоремам в школьном курсе геометрии n логический каркас исторического исследования

Методы исследования: Историческое и логическое n Исторический прием: описание развития объекта с учетом мельчайших деталей n Логический прием: воспроизведение в мышлении сложного развивающегося объекта в форме исторической теории n Требования: n единство применения обоих приемов § например, при описании истории объекта

Методы исследования: Анализ и синтез n Анализ – процесс мысленного, иногда реального расчленения предмета, явления на части (признаки, свойства или отношения) с целью изучения фактов в отдельности n синоним термина «исследование» n Синтез – процедура, обратная анализу, это соединение выделенных в ходе анализа отдельных фактов, сторон предмета в единое целое § например, фрагментов истории объекта в единую картину

Методы исследования: Анализ и синтез n Виды анализа n по содержанию объекта: § качественный § количественный n по теоретическому уровню: § эмпирический (прямой, простой), § элементарно-теоретический (возвратный, «до сути» ), § структурно-генетический (выделение существенного признака и предположение о причинно-следственных связях)

Методы исследования: Анализ и синтез n Задачи синтеза: n объединение объектов n установление их в определенном порядке n установление логической взаимосвязи n применение систематизации n Взаимодействие анализа и синтеза n «Без анализа нет синтеза» (Ф. Энгельс) n Анализ преобладает на начальной стадии исследования, синтез - заключительной n Высшая форма - классификация

Методы исследования: Систематизация и классификация n Систематизация – метод группировки материала с целью выделения видов объектов по определенному основанию n в основе анализ и синтез n Классификация – объединение различных объектов в группы с целью установления связей между ними или деление группы объектов на классы по какому- либо основанию n Классификация – распространенный прием деления исходного понятия (объекта, затем полученных членов и т. д. )

Разбиение множества на классы n 1. По одному характеристическому свойству n Пусть М – универсальное множество (например, множество треугольников), характеристическое свойство Р(х) – «быть прямоугольным» . прямоугольным

Разбиение множества на классы n Подмножества А и множества М обладают свойствами: n 1) не пересекаются, ; n 2) дополняют друга до М, .

Разбиение множества на классы по двум характеристическим свойствам n Второй этап: n Пусть Р 2(х) – «быть равнобедренным» быть равнобедренным n Разобьем каждый из классов со свойством Р 1(х) на классы со свойством Р 2(х), т. е. n выделим по два класса: В – множество равнобедренных треугольников, – множество неравнобедренных треугольников

Разбиение множества на классы по двум характеристическим свойствам n Свойства Р 1(х) и Р 2(х) делят множество М на четыре попарно непересекающихся класса: 1. С 1 – множество прямоугольных равнобедренных треугольников, 2. С 2 – множество прямоугольных неравнобедренных треугольников, 3. С 3 – множество непрямоугольных равнобедренных треугольников, 4. С 4 – множество непрямоугольных неравнобедренных треугольников,

Методы исследования: Классификация n Требования к классификации: n единственность основания § форма геометрических фигур, рост людей, возраст школьников, успеваемость n попарная несовместимость полученных понятий § круглые и некруглые (несовместимые противоречащие); § успевающие и неуспевающие учащиеся (несовместимые противоречащие); § высокие и низкие (несовместимые противоположные), § начальное, среднее и старшее звенья (несовместимые соподчиненные); n равенство объединения членов объему делимого понятия n непустота всех классов n непрерывность § все члены деления по выбранному основанию являются ближайшими видами объема понятия. n Примеры: таблица Менделеева, классификации животных, растений

Методы исследования: абстрагирование n Это логический общенаучный метод, который состоит в мысленном отбрасывании сторон или свойств предмета, мешающих рассмотрению его в «чистом виде» n Цель – углубленное исследование определенной стороны, свойства объекта исследования n Результат – выработка абстрактных понятий, характеризующих объект с разных сторон

Методы исследования: абстрагирование n «Все научные абстракции отражают природу глубже, вернее, полнее. От живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике - таков диалектический путь познания истины, познания объективной реальности» В. И. Ленин (1870 -1924)

Методы исследования: индукция и дедукция n Индукция – распространенный метод рассуждения n Наведение (в переводе с латинского) n Движение мысли исследователя от частного к общему n Вид обобщения n Виды индукции: n популярная и научная, n полная и неполная n математическая n И. связана с операцией сравнения n И. применяется на эмпирическом уровне познания

Методы исследования: индукция и дедукция n Дедукция – способ рассуждения, противоположный индукции n движение мысли от общего к частному n Д. применяется на теоретическом уровне познания n Д. позволяет получать достоверные выводы в математике и др. n Теории и науки, утверждения которых выводятся, например, из аксиом, называют дедуктивными

Методы исследования: аналогия n Умозаключение о сходстве объектов в определенном отношении на основе их сходства в ряде иных отношений n например, § между задачами, § задачей и моделью, § моделью и оригиналом.

Методы исследования: Научное объяснение n Научное объяснение n освещает связи между предметами, явлениями, фактами реального мира § (с помощью этих связей выясняются законы, которым подчиняются причинные отношения изучаемых объектов) n реализует объяснительную функцию науки в форме логического умозаключения при анализе и обобщении фактов n позволяет научно предвидеть явления n Виды научного объяснения: n причинное § логический вывод (дедукция) строится на основе установления причин, породивших объясняемые явления; n единичных фактов § с целью показать, что они - частные случаи общего закона; n законов § которые стремятся подвести под один общий

Методы исследования: эксперимент n «Проба» , «опыт» (латин. ) n Эксперимент - вид предметно-практической деятельности, в ходе которой исследователь – субъект эксперимента – искусственно формирует интересующие характеристики объекта n Позволяет осуществить научную идею на основе теории или гипотезы, определяющей задачи и интерпретацию результатов

Методы исследования: эксперимент Определения n Научно поставленная проверка искусственно вызванного явления в точно учитываемых условиях, что позволяет следить за его развитием, ходом, управлять им и воссоздавать каждый раз при повторении условий n Изучение явлений и воспроизведение их в контролируемых и управляемых условиях с целью изучения их без осложняющих сопутствующих обстоятельств «в чистом виде» , в том числе в экстремальных условиях (в отличие от наблюдения)

Методы исследования: эксперимент n «Все, что мы знаем о реальности, исходит из опыта и заканчивается им» Альберт Эйнштейн (1879– 1955)

Методы исследования: эксперимент n Эксперимент как метод научного исследования возник не сразу n В Египте, Вавилоне и древней Греции n обожествляли природу n пассивно наблюдали и созерцали объект n придумывали для объяснения явлений сложные гипотезы n не проверяли свои построения на практике

Методы исследования: эксперимент Факторы, способствовавшие возникновению эксперимента: n Рост техники в Европе с XIV в. (создание машин, механизмов, приборов). n Античные и восточные учения о взаимопревращениях веществ природы (стремление обнаружить «философский камень» ) – экспериментальная химия. n Укрепившееся христианское мировоззрение: природа – не божество, как у древнегреческих ученых, а результат творения - экспериментальное естествознание.

Современный эксперимент Особенности: 1. Основные принципы n Планирование n Рандомизация n Оптимизация n Автоматизация 2. Электронно-вычислительная техника Планирование Проведение Обработка результатов эксперимента 3. Рандомизированность n с учетом влияния случайных факторов n широкое применение статистических методов и искусственного создания случайных ситуаций в эксперименте

Современный эксперимент Особенности: 4. Математизация процесса научного поиска 5. Создание математических моделей объектов исследования 6. Многофакторность n цель - раскрыть связи между отдельными характеристиками объекта 7. Современные приборы n электронные микроскопы, радиотелескопы, ускорители электронных частиц, атомные реакторы, батискафы, спутники и т. д. n создают и обслуживают коллективы людей

Требования к эксперименту n Репрезентативность выборки n исключающая влияние случайных и неконтролируемых факторов на результаты n Валидность методики n соответствие эксперимента исследуемому явлению n Надежность методики n точность n Объективность результатов n независимость результатов от исследователя

Виды эксперимента

Виды эксперимента

Эксперимент Характерные признаки: n точное фиксирование исходного уровня и условий протекания процесса; n внесение запланированных изменений (независимых переменных); n варьирование условий и изменений; n воспроизводимость процесса и результатов; n точное фиксирование результатов (в том числе зависимых переменных); n интерпретация результатов с выделением «веса» влияющих факторов (не во всех видах эксперимента).

Эксперимент в образовании n Ведущий метод для создания исследовательской ситуации, которую можно изменять, делая доступным изучение психических процессов или педагогических явлений через внешние проявления, раскрывая тем самым механизмы их функционирования. n Синоним (или часть) педагогического исследования. n Комплексный метод, включающий целый ряд частных методик, теоретических и практических этапов. n Педагогический поиск, направленный на преобразования

Эксперимент в образовании Актуальные проблемы: n развития личности; n коллективного воспитания; n дидактические; n управления.

Виды эксперимента n По предмету: n дидактический n психолого-педагогический n социально-педагогический n медико-педагогический n педагогический экономический и т. п. n По масштабу: n массовый n ограниченный (выборочный) n групповой (группы школ, учащихся, учителей) n индивидуальный (единичные объекты)

Виды эксперимента n По охватываемой части образовательного процесса: n внутрипредметный, n межпредметный, n внутришкольный (общешкольный), n межшкольный, n региональный (районный, городской и т. д. )

Виды эксперимента По длительности: n Кратковременный n одна ситуация, урок n Средней длительности n одна тема, четверть, полугодие, учебный год n Длительные (лонгитюдные - наблюдение за отдаленными результатами воспитания) n годы и десятки лет

Виды эксперимента по содержанию n Дидактический n содержание, методы, средства обучения n Воспитательный n идейно-политическое, нравственное, трудовое, эстетическое, атеистическое, экологическое воспитание n Частно-методический n усвоение ЗУН по предмету n Управленческий n демократизация, оптимизация, организация учебно- воспитательного процесса n Комплексный

Виды эксперимента по цели n Констатирующий n Поисковый n Обучающий n Формирующий n Контролирующий n Дублирующий n Повторный n Часто представляют этапы одного исследования

Констатирующий эксперимент n Предшествует остальным видам эксперимента n Основа для исследования, которое позволяет прогнозировать развитие изучаемых свойств, качеств, проводить поисковый, формирующий эксперимент

Констатирующий эксперимент Объекты педагогической диагностики: n личность школьника; n качества школьных коллективов; n мастерство педагогов; n содержание, методы, формы и средства обучения; n отдельные направления воспитательного процесса: идейно-политическое, нравственное, трудовое, эстетическое, физическое; n передовой педагогический опыт.

Констатирующий эксперимент n Суть: Анализ вопроса в практике обучения n Форма: Разовый «срез» , дающий информацию о о состоянии исследуемого объекта § Уровень усвоения материала § Уровень сформированности умения решать задачи n Диагностирующие контрольные работы (срезы): 1. 45 мин. § Ответы на теоретические вопросы § Решение задач § Построение чертежей 2. 15 мин. § Математический диктант n Тесты

Поисковый эксперимент n Разведывательный (пилотный, пилотажный) n Первичная апробация предлагаемых материалов n Корректировка, усовершенствование n Проводится на небольшой группе учащихся n Предшествует формирующему эксперименту

Формирующий эксперимент n Ориентирован на изучение динамики развития изучаемого педагогического явления, психологического свойства в процессе активного воздействия исследователя на условия выполнения деятельности n Способствует решению учебно-воспитательных задач n Предлагаются уточненные материалы n Проводится на большой группе учеников

Формирующий эксперимент Этапы: 1. Определение проектируемых характеристик 2. Определение целей учебно-воспитательного процесса 3. Построение совместной деятельности учащихся и учителей 4. Методический поиск средств 5. Оценка эффективности конечного результата

Формирующий эксперимент Этапы: 1. Определение проектируемых характеристик n личные качества учащегося (активность, внимание, интерес, коммуникативная компетентность) n уровень сформированности знаний, умений и навыков n компетенции и т. д. 2. Определение целей учебно-воспитательного процесса 3. Построение совместной деятельности учащихся и учителей 4. Методический поиск средств 5. Оценка эффективности конечного результата

Формирующий эксперимент Этапы: 1. Определение проектируемых характеристик 2. Определение целей учебно-воспитательного процесса n использование ИКТ, разработка содержания учебной дисциплины и т. п. n связывают с формированием выбранных качеств. 3. Построение совместной деятельности учащихся и учителей 4. Методический поиск средств 5. Оценка эффективности конечного результата

Формирующий эксперимент Этапы: 1. Определение проектируемых характеристик 2. Определение целей учебно-воспитательного процесса 3. Построение совместной деятельности учащихся и учителей n Совместная деятельность учащихся и учителей строится так, чтобы ее выполнение привело к формированию исследуемых качеств § разработка и использование презентаций, элементов дистанционного обучения, технологических карт изучения темы и т. п. n Важно целеполагание на каждом этапе такой деятельности. 4. Методический поиск средств 5. Оценка эффективности конечного результата

Формирующий эксперимент Этапы: 1. Определение проектируемых характеристик 2. Определение целей учебно-воспитательного процесса 3. Построение совместной деятельности учащихся и учителей 4. Методический поиск средств n Методические средства реализации этой деятельности могут быть разнообразными § индивидуальная или групповая работа на уроке § проблемные ситуации § ролевые игры. 5. Оценка эффективности конечного результата

Контролирующий эксперимент n Констатация результатов учащихся в формирующем эксперименте § Срез - кратковременная констатация состояния и параметров экспериментального объекта на различных этапах его изменения n Формы: § диагностирующая контрольная работа § тест n Изучение и сравнение достижений (групповых характеристик) учащихся § Одна (линейный эксперимент) § Две группы (параллельный эксперимент)

Виды эксперимента в образовании n Основание: Сравнение групповых характеристик n Вид эксперимента n Линейный n Участвует одна группа: контрольная группа, её первоначальное и экспериментальное состояние (после изменения характеристик) n Параллельный n Участвуют две группы: контрольная и экспериментальная, схожие по составу по контрольным и нейтральным характеристикам. Для контрольной группы они постоянны в ходе эксперимента, в экспериментальной – изменяются

Результаты эксперимента Статистические требования: n Эффективность эксперимента n минимальность дисперсии отклонения параметра n Состоятельность оценок n при увеличении числа наблюдений оценка параметра должна стремиться к его истинному значению n Несмещенность оценок n отсутствие систематических ошибок в процессе вычисления параметра (расчет дисперсии для малых и больших выборок) § Основаны на теоремах математической статистики n После проведения эксперимента n сопоставляются: § факты, причины, обуславливающие ход процессов, § гипотеза § результаты n оформляется протокол, подписывается исследователем и руководителем

Результаты эксперимента Оценка эффективности конечного результата n предполагает его психолого-педагогическое выявление, n вывод о том, что построенный вид деятельности и выбранные методические средства способствуют решению поставленной проблемы, достижению целей учебно-воспитательного процесса и его совершенствованию § систематическое и целенаправленное применение каких-либо средств способствует формированию каких-либо качеств, § эпизодическое использование каких-либо средств не способствует формированию или развитию каких-либо качеств.

Результаты эксперимента Критерии: n Внесение в педагогический процесс чего-либо нового, какого-либо принципиально нового воздействия (изменения) с целью получения определенного результата n Обеспечение условий, позволяющих выделить связи между воздействием и его результатом n Полный, документально фиксируемый учет параметров (показателей) начального и конечного состояния педагогического процесса, различие между которыми определяет результат эксперимента n Достаточная доказательность, достоверность выводов n Готовность к экспериментальной работе n Наличие определенной гипотезы n Обеспечение обязательных результатов обучения, предусмотренных учебным планом; n Фиксация условий и результатов эксперимента n Взаимопонимание между исследователем и обучающимися

Формы экспериментирования n Тестирование n Исследовательский опрос n Собеседование n Анкетирование n Интервью

Формы экспериментирования n Тестирование - частный вид экспериментирования n К нему нужно старательно подготовиться: n изучить специальную литературу n выбрать методику n составить план n Ограничения n не выявляются условия, влияющие на результаты (плохое самочувствие испытуемого и т. п. )

Тестирование в образовании Виды тестов: n Психологические n Личностные качества учащихся § Умственное развитие § Мышление § Память § Способности n Педагогические n Влияние педагогического воздействия n Дидактические n Изучение успешности усвоения учащимися программного материала

Тестирование в образовании Виды тестирования: n Индивидуальное n Групповое

Тестирование План: n Определение цели тестирования n Выбор методики, разработка правил обработки и интерпретации результатов n Составление чернового варианта теста n Пробное тестирование на небольшой выборке n Анализ результатов и определение соответствия теста требованиям n Внесение изменений n Тестирование n Обработка и интерпретация результатов

Тестирование Критерии качества теста: n Валидность n степень соответствия теста и оцениваемого качества личности n Надежность n степень точности, с которой тест измеряет качество личности n Объективность n степень независимости результатов тестирования от исследователя

Исследовательский опрос n Собеседование позволяет познать особенности личности человека, характер и уровень его знаний, интересов, мотивов действий на основе анализа ответов на заранее подготовленные вопросы n Интервью предполагает в ходе устного общения выявить опыт, собственную оценку и точку зрения опрашиваемого n Анкетирование позволяет познать тенденции группы испытуемых на их основе письменных ответов на вопросы анкеты n Особенности: § Тщательная подготовка вопросов § Записи проведении

Анкетирование n Анкетирование позволяет познать тенденции группы испытуемых на их основе письменных ответов на вопросы анкеты n Особенности: n Составление анкет n Соответствие вопросника цели исследования n Статистические требования к результатам анкетирования: n гипотеза подтверждается, если ей удовлетворяют более 50% ответов

Анкетирование Типы вопросов: n Закрытые (с выбором ответа) § Ответы: да, нет § Перечислено много возможных ответов n Открытые (свободный - развернутый ответ)

Контрольные вопросы к теме n Как классифицируются методы исследования? n Перечислите методы исследования. n Сформулируйте определения эксперимента и моделирования. n К какому виду методов исследования они относятся? n Когда возник эксперимент? Какие факторы повлияли на возникновение эксперимента как метода исследований? n Назовите виды эксперимента в образовании. n Перечислите этапы дидактического эксперимента. n Охарактеризуйте тестирование, анкетирование.

Литература для тестирования n Аванесов В. С. Формы тестовых заданий n Азевич А. И. Рубежные тестовые работы по математике в 5 -11 кл. n Айзенк Г. Проверьте свои интеллектуальные способности n Айзенк Г. Узнай свой собственный коэффициент интеллекта n Акири И. К. Логические тесты на уроках математики // МШ, 6 -94 n Анастази А. Психологическое тестирование n Гайда В. К. , Захаров В. П. Психологическое тестирование n Иванов А. П. Тесты n Квашко Л. П. Тестовая проверка уровня усвоения знаний / МШ, 4 - 94 n Пардала А. Тест как средство исследования пространственного воображения // МШ, 3 -95 n Рыжик. Тесты по геометрии n Федоров Е. Б. Контрольные тесты-анализы // МШ, 3 -91