Исследовательские роботы. Исследовательская деятельность на современном этапе образования. Выводы по главам

Введение Учебно - исследовательская работа школьников как особый вид деятельности Подготовка к проведению учебного исследования Изучение литературы и уточнение темы Определение гипотезы Цель и задачи исследования Определение методов исследования Проведение учебного исследования Оформление учебно - исследовательской работы Защита учебно - исследовательской работы Приложение

Основные компоненты исследования: Постановка задачи, предварительный анализ информации условий и методов решения задач данного класса; формулировка исходных гипотез; Планирование и организация эксперимента; анализ и обобщение полученных результатов; Проверка исходных гипотез на основе полученных фактов; окончательная формулировка новых фактов и законов; Получение объяснений или научных предсказаний; внедрение полученных результатов в практику.

Исследовательская работа - особый вид деятельности, где деятельность есть активное взаимодействие субъекта и объекта. Основу исследовательской деятельности составляют действия, направленных на решение проблемных задач и ситуаций. Все действия делятся на 3 группы: интеллектуально - исследовательская - В нее входят собственно интеллектуальные операции и собственно исследовательские действия. К ним относятся, например, такие умственные действия, как сравнение, анализ, синтез, обобщение или более сложные: систематизация, моделирование, выдвижение гипотезы, постановка целей и задач исследования. Здесь происходит проектирование научного исследования, информационно - рецептивная - включает в себя действия с информацией, которую необходимо воспринять и обработать соответствующим конкретным исследовательским задачам образом. Общей целью при работе с информацией в рамках подготовки к любому исследованию является возможность извлечь необходимое для уточнения, прояснения поставленных задач и вариантов их решений. Прием и интерпретация информации осуществляется за счет использования различных стратегий чтения продуктивная - составляют действия по проведению научной работы, фиксацию и обработку ее результатов и закрепления их в научном тексте

Объектная область исследования это сфера науки и практики, в которой находится объект исследования. Объект исследования это определенный процесс или явление действительности, порождающее проблемную ситуацию. Объект - это своеобразный носитель проблемы, то, на что направлена исследовательская деятельность. Предмет исследования это конкретная часть объекта, внутри которой ведется поиск. Предмет исследования должен характеризоваться определенной самостоятельностью, которая позволит критически оценить соотносимую с ним гипотезу.

Тема исследования - объект изучения, в определенном аспекте, характерном для данной работы, она « указывает на предмет изучения, а ключевое слово или словосочетание в теме указывает на его объект » Приемы, помогающие выбрать тему: Аналитических обзор достижений той или иной научной области под авторством компетентных специалистов. Руководство принципом повторения. Этот принцип подразумевает следование теме логике уже проведенных исследований, но с использованием усовершенствованных методов исследования, которые позволили бы уточнить и расширить имеющиеся знания об объекте и предмете, а также проверить их. Поисковый способ. Он предусматривает ознакомление исследователя с первоисточниками: специальной литературой, новейшими работами в той или иной научной отрасли, а также смежных отраслей науки, и формировании темы на основе анализа актуальных проблем этих смежных отраслей или дисциплин. Теоретическое обобщение существующих исследований, теорий, практических результатов исследований, критико - аналитических и описательных материалов. Отправным пунктом для выбора и формулировании темы могут послужить ранее выдвинутые в науке гипотезы, которые нуждаются в уточнении, проверке и доказательстве. Поиск темы может вестись в « естественных » условиях научно - творческого общения начинающего исследователя с компетентными специалистами в избранной или области изысканий. Определение актуальности исследования – обязательное требование к любой научно - исследовательской работе. Актуальность может состоять, например, в необходимости получения новых данных; необходимости проверки новых методов и т. п. Актуальность темы всегда обосновывается с учетом практической необходимости разрешения поставленных вопросов.

1. Проведение поиска нужной информации. 2. Составление предварительного списка изданий 3. Непосредственная работа с источниками Овладение понятийным аппаратом: 1. Возможно, описать основные понятия и логические связи между ними, выстроив, таким образом, понятийную систему будущего исследования. 2. Дать анализ, сравнить, сопоставить различные толкования одного и того же понятия, обозначив границы его возможных значений и применения. 3. Классифицировать понятия по каким - либо параметрам, определив сферу их использования в исследовании.

Гипотеза определяется как научно обоснованное предположение о непосредственно наблюдаемом явлении. Основные свойства гипотезы: 1. Неопределенность истинного значения 2. Направленность на раскрытие данного явления; 3. Выдвижение предположения о результатах разрешения проблемы; 4. Возможность выдвинуть « проект » решения проблемы. Основные требования к формированию гипотезы: В основе ее формирования должны находиться факты, относящиеся к избранной для изучения предметной области. Сама формулировка гипотезы должна строиться таким образом, чтобы структура обобщений и утверждений, в которых она дается, позволяла осуществлять развитие рассуждения без пошагового обращения к фактам. Плодотворное использование гипотезы осуществимо только в том случае, если исследователь способен работать с ней как уже к принятой в системе науки теории Недопустимо, чтобы исследователь исходил из любой мыслимой гипотезы. Он должен основываться на отдельных свойствах, связях, зависимостях, взаимодействиях, условиях, объяснимых с помощью выводимых из данной гипотезы законов.

Цель исследования – это конечный ожидаемый результат, которого хотел бы достичь исследователь в завершении своей работы. Можно поставить целью: выявить … установить … обосновать … уточнить … разработать … Задача исследования - это выбор путей и средств для достижения цели в соответствии с выдвинутой гипотезой, а также действия по достижению промежуточных результатов, направленных на достижение цели. Задачи принято делить на практические и познавательные. Практические задачи призваны способствовать непосредственному преобразованию окружающей действительности. Второй тип задач включает подуровень эмпирических познавательных задач

Общие и частные методы научных исследований, а также принципы подходов к различным типов объектов действительности и к разным классам научным задач изучает методология науки. Метод – это способ достижения цели исследования; « путь постижения, познания истины, сущности предметов и явлений Теоретические методы характеризуются обобщенностью и абстрактностью. Они определяются по основным мыслительным операциям, какими являются: анализ и синтез, сравнение, абстрагирование и конкретизация, обобщение, формализация, аналогия, моделирование Эмпирических методы. Предмет эмпирического познания – практика и результаты ее деятельности. Результаты исследовательской работы на уровне эмпирики выражаются в обобщении полученного опыта, формировании норм и правил, получении фактов (информации) об объекте, их анализ и систематизация. Математические методы Статистические методы Методы и модели теории графов и сетевого моделирования Методы и модели динамического программирования Методы и модели массового обслуживания Метод визуализации данных (функции, графики)

Формы представления результатов учебно - исследовательской работы: текст научного сочинения, статья, тезисы, доклад, научное сообщение, отчет и т. д. Исследовательская работа имеют строго определенную структуру: Титульный лист Оглавление Введение Основная (содержательная часть) Заключение Библиографического список Приложение Иллюстрации Таблицы, Цитаты в тексте работы

Подготовка доклада: Первая часть по сути кратко повторяет введение исследовательской работы. Здесь обосновывается - актуальность выбранной темы, - описывается научная проблема, - формулируются задачи исследования и - указываются его основные методы Во второй части, самой большой по объему, Вам нужно представить содержание глав. Особое внимание комиссия обращает на итоги проведенного исследования, на личный вклад в него автора. В третьей части целесообразно кратко изложить основные выводы по результатам исследования, не повторяя тех выводов, которые уже были сделаны в ходе изложения содержания по главам.

Мастер – класс «Изучение свойств белков»

Исследовательская работа

Цели урока:

Образовательные: расширить знания учащихся о природных высокомолекулярных веществах – белках их свойствах.

Развивающие: формировать способность самостоятельно приобретать знания, умения сравнивать и делать выводы. Развивать умения и навыки работы с реактивами. Развивать мышление через нахождение связей: свойства – применение веществ.

Воспитательные: формирование устойчивой потребности в здоровом образе жизни, способности к самоорганизации.

Реактивы и оборудование:

концентрированная азотная кислота (на столе учителя), раствор фенола, этиловый спирт, спиртовка, спички, держатель, раствор белка куриного яйца, 2 кусочка мяса.

Вступительное слово учителя :

«Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причём с прекращением этого обмена веществ, прекращается и сама жизнь, что приводит к разложению белка» (Ф. Энгельс). Что вам известно о белках?

Гипотеза : Знание свойств белков поможет избежать многих нежелательных процессов.

Объект исследования : белок

Предмет исследования – свойства белков

Проблемные вопросы:

Почему регулярное употребление алкоголя неизбежно ведёт к поражению нервной системы, печени, сердца.

Почему нельзя применять медицинские препараты с истёкшим сроком годности?

Почему при приготовлении отварного мяса его рекомендуют опускать в кипяток

Химический эксперимент. Работа с учебником с.160, раздаточным материалом. Работа в 4-х группах.

Опыт №1. Денатурация при нагревании

Налить в пробирку 10 мл раствора белка и нагреть до кипения.

Что наблюдаете?

Опыт №2. Действие этилового спирта на белки.

К раствору белка добавьте этиловый спирт.

Что наблюдаете?

Объясните причину образования осадка белка.

Опыт №3. Действие фенола на белок

К раствору белка добавьте 6-7 капель раствора фенола.

Что наблюдаете?

Объясните причину образования осадка белка

Опыт №4. Химизм приготовления мяса

Налейте в пробирку холодной воды, опустите в нее немного сырого рубленого мяса и нагрейте. В другой пробирке воду вскипятите заранее и положите сырое мясо уже в кипяток. Что наблюдаете? Выясните причину изменений в бульоне и мяса (раздаточный материал)

Обсуждение эспериментов. Выводы.

Решение проблемных вопросов. Работа с раздаточным материалом.

Ферменты (белки) регулируют большинство биохимических процессов внутри нас: клеточное дыхание, расщепления жиров и углеводов и т.д. При повышении температуры: они просто перестают работать. И это приводит к серьезным осложнениям. Из курса физики 10-го класса мы знаем, что температура – величина, характеризующая интенсивность движения атомов. Температура прямо пропорциональна среднеквадратичной скорости атомов и среднекинетической энергии (Е = m 2 /2 = 3/2kT). Поэтому повышение температуры (увеличение внутренней энергии движения) вызывает увеличение амплитуды колебаний атомов звеньев структуры. Следовательно, увеличивается расстояние между атомами, связываемыми водородной связью. При больших амплитудах колебаний водородная связь разрушается, при этом увеличивается нагрузка на соседние связи спиральной структуры, и в конечном итоге структура белка быстро распадается.

Вопрос 2 . Почему регулярное употребление алкоголя неизбежно ведёт к поражению нервной системы, печени, сердца.

При употреблении спиртных напитков содержащийся в них этанол легко проходит через биологические мембраны. Одновременно он повреждает их структуру, увеличивая проницаемость для многих токсичных веществ. Самые тяжёлые последствия систематического употребления алкоголя связаны с его токсичным действием на генетический аппарат человека и развивающийся плод. Доказано, что регулярное употребление алкоголя постепенно приводит к ферментно-витаминной недостаточности, а это неизбежно ведёт к поражению нервной системы, печени, сердца.

Вопрос 3. Почему нельзя применять медицинские препараты с истёкшим сроком годности?

Для получения различных лекарственных препаратов, например, аспирина (ацетилсалицилловой кислоты), используется фенол. При долгом хранении аспирин разлагается до салицилловой кислоты, которая содежит фенольную группу. Фенол обладает общетоксичным, раздражающем эффектом, на кожу действует прижигающее, вызывает дерматиты.

Вопрос 4. Почему при приготовлении отварного мяса его рекомендуют опускать в кипяток.

Чтобы приготовить вкусный бульон, надо нарезанное мясо положить в холодную воду. А чтобы приготовить отварное мясо, большие куски нужно опускать в кипяток. В этом химический смысл?

По мере нагревания воды, куда помещены рубленые куски мяса, образуются (и в большом количестве) серые хлопья. Это свернувшийся белок, пена, которую снимают шумовкой, чтобы не портила вид и вкус бульона. При дальнейшем нагревании растворимые в воде вещества постепенно переходят из мяса в раствор. Эти вещества называют экстрактивными, потому что они извлекаются из мяса при его экстракции кипящей водой (проще говоря, при варке бульона). Они-то, в первую очередь, и придают бульону характерный вкус. А мясо, лишившись этих веществ, становится менее вкусным.

Большой кусок сырого мяса при соприкосновении с кипятком моментально станет серым, зато хлопьев образуется очень мало. Тот белок, что находился на поверхности, под действием высокой температуры сразу свернулся и закупорил многочисленные поры, которые пронизывают мясо. Экстрактивные вещества, и белки в том числе, уже не могут перейти в раствор. Значит, они остаются внутри мяса, придавая ему хороший вкус и аромат. А бульон, разумеется, получается несколько хуже.

Выступление групп по итогам работы с карточками.

Рефлексия – опровержение или подтверждение гипотезы.

Д/з. ответить на вопросы:

Почему нельзя сушить кожаную обувь, прислонив к батарее?

Зачем маринуют мясо для шашлыка?

Денатурация белка может привести к воспалению слизистой оболочки ряда органов пищеварения (гастриты, колит) и камнеобразованию (камни имеют белковую основу). Как можно предотвратить эти заболевания?

Лучше всего придерживаться общепринятой формы отчета о выполненных исследованиях. В верхней части титульного листа указывается организация, кружок, школа и т. д., где занимается (учится) автор работы. В верхней трети листа пишется полное название темы проведенных наблюдений. Ниже помещаются сведения об авторе (фамилия, имя, возраст исполнителя или класс его обучения на момент сдачи работы руководителю или представления ее на какой-либо конкурс). Обязательно указывается фамилия, имя и отчество руководителя работы (если таковой имеется). В середине нижней части листа приводятся год оформления отчета, который нельзя путать с годом проведения наблюдений, они могут не совпадать.
Текст пишется (печатается) только на одной стороне листа. Для оформления отчета используется стандартная бумага формата А4. Следующую страницу следует начинать с полного названия выполненной работы. Если оно включает в себя названия растений или животных, то их принято дублировать, используя латинский язык. Затем следуют разделы самой работы.

Место и время проведения наблюдений. В этом разделе нужно достаточно подробно дать географическое положение территории: назвать административные область и район, в котором проходили ваши исследования, указать природную зону (подзону) в которой они находятся, привести описание ландшафтов и основных биотопов данной местности, указать сроки выполнения работы.

Цель и задачи исследования. В этом разделе необходимо сформулировать основную идею работы, ее цель. Часто бывает так, что краткая формулировка цели исследования до некоторой степени совпадает с названием работы. На эту особенность хотелось бы обратить внимание тех, кто еще не имеет опыта в самостоятельной выработке цели и задач предстоящей работы.
Когда стратегическая цель определена, нужно заняться разработкой тактики исследования, определить вопросы, на которые необходимо получить ответы и сформулировать их в виде конкретных задач. Они могут звучать следующим образом:
Изучить характер распространения объектов исследования…
Исследовать характер взаимодействия …
Провести наблюдения за ходом суточных температур…
Определить качественный и количественный состав… и тому подобное.
Решение конкретных задач в ходе работы позволит вам достичь желаемого результата - цели исследования.
Очень важно не путать рабочие (исследовательские) задачи с техническими задачами, связанными с самообразованием исследователя. Например, изучение литературы необходимой для проведения исследования, проведение анализа полученного материала, освоение методик и т. п. не является рабочими задачами исследования.
В этом же разделе можно указать причину выбора темы и ее актуальность, проработанность другими исследователями, сформулировать рабочую гипотезу. В случае выполнения учебной работы это делать не обязательно. Согласитесь, что актуальность работы начинающего исследователя заключается, в основном, в учебной составляющей его действий и в удовлетворении собственного любопытства. Кстати последнее утверждение справедливо и для взрослого научного сообщества. В любом случае помните, что этот раздел не должен превышать объем одной страницы (лучше меньше), и должен быть помещен перед целью и задачами исследования.

Материал и методика. Опишите методику, с помощью которой проводилась работа, то есть каким способом были получены ответы, на вопросы сформулированные в задачах исследования и какой материал вам удалось получить. В этом пункте, в основном, сообщаются количественные данные: сколько километров пройдено с учетом (всего и по разным биотопам), сколько описано геоботанических площадок и в каких биотопах, сколько проведено суточных наблюдений, осмотрено гнезд и т. п., то есть указывается объем собранного материала.

Обсуждение результатов. Это основная часть работы, в которой излагается собранный материал, проводится его анализ, дается сравнительная характеристика полученных данных, приводятся графики, таблицы, диаграммы и т. д. При этом графический материал обязательно комментируется, а логические выводы аргументируются. Иллюстративный материал принято делить на две группы: рисунки (схемы, диаграммы, графики и т. п.) и таблицы. Нумерация рисунков и таблиц раздельная. Иллюстрации помещаются в тексте вблизи места их первого упоминания. Номера и названия таблиц и рисунков печатаются над ними. Название должно включать смысловую часть (что данный материал отражает) и адресную (где и когда материал собран). Работа не должна содержать украшающих люстраций, например, пейзажных фотографий места проведения исследований, портретных фотографий объектов исследования и тем более автора работы. При подборе рисунков надо исходить из их целесообразности в аргументации исследовательского материала. Не рекомендуется приводить в тексте (в том числе и в приложении) рабочие таблицы. Рабочими таблицами принято называть таблицы, в которые заносится первичный материал исследования. В тексте работы будут уместны таблицы, содержащие проанализированные, обобщенные результаты исследования, которые служат подтверждением положений работы. В случае необходимости данный раздел работы разбивается на подразделы.

Выводы. Они содержат кратко сформулированные основные результаты работы, вытекающие из материала приведенного в предыдущем разделе. Выводы должны соответствовать заявленной цели исследования и поставленным задачам. Фактически выводы это ответы на вопросы задач исследования. Естественно вы понимаете, что слово «вопросы» в данном контексте несколько шире, чем просто фраза с вопросительным знаком в конце. Именно поэтому рабочие задачи редко формулируются в вопросительной форме. Как правило, выводы количественно совпадают с поставленными в исследовании задачами, их может быть несколько больше, но не стоит искусственно увеличивать этот раздел большим числом мелких выводов. Если выводов меньше, чем было поставлено задач это означает, что исследование проведено не полностью.

Приложения. Этот раздел содержит крупные таблицы, графики, рисунки и другие графические материалы, которые по той или иной причине неудобно помещать в тексте основного раздела. Всем им, не зависимо от того в каком разделе работы они находятся, присваивается свой порядковый номер. Нумерация таблиц, и рисунков в данном случае сквозная – приложение №… Всем им кроме номера дается конкретное название. А в самой работе обязательно должно быть указано, к какой из таблиц или рисунков следует обратиться в тот или иной момент чтения текста.

Литература. Имейте в виду, что объект ваших наблюдений вряд ли попал в поле зрения натуралиста впервые. Неплохо было бы познакомиться с имеющимися по данной проблеме статьями, книгами и дополнить отчет сравнением своих наблюдений с литературными данными. Ссылка на использованную литературу делается следующим образом.

Пример первый. «Эту методику изучения использовал еще (1946) при исследовании…». Цифры, приведенные в скобках, обозначают год издания цитируемой вами работы. Фамилия автора и год издания помогут читателю обнаружить полное название статьи или книги в приведенном в конце отчета библиографическом списке.

Пример второй. «Этот подход к снятию промеров подробно описан в литературе (Ошмарин, Пикунов, 1990)». В этом случае в скобках указаны фамилии авторов и год издания цитируемого труда. Обратите внимание на то, что в этом случае инициалы авторов опускаются. Если ссылка делается сразу на несколько литературных источников, то следующий указывается после точки с запятой (;) внутри этих же скобок. Старайтесь ссылки подобного рода помещать в конце предложений.

Пример третий.«Склонность этого вида селиться группами подмечена и в других частях его ареала - на Приполярном Урале (Бобринский и др., 1965), в енисейской тайге (личное сообщение) и в Туве (Сидоров, 1990в)». В этом случае ссылки приводятся последовательно, так как фраза содержит перечисление природных регионов исследовавшихся различными авторами. На этом примере видно, как можно ссылаться на еще не опубликованные данные, естественно с разрешения автора наблюдений. Если у цитируемого источника более двух авторов, в ссылке можно сделать указание лишь на первого, а вот в библиографическом списке нужно будет указать их всех. Если для сравнительного анализа своего материала вы используете несколько работ одного автора вышедших в один и тот же год, то к году издания добавляют буквенные обозначения, которые позволят определить, какую именно из его статей вы цитируете.

Четвертый пример. «Сведения о биологии вида приводятся в книге «Охотничьи звери и птицы» (1968). Однако полное название цитируемого источника в тексте дается редко. Это допускается в тех случаях, когда является оправданным с информативной точки зрения или делает текст более читаемым.
Библиографический список использованной литературы приводят в последнем разделе. Он выстраивается в алфавитном порядке, начинаясь с фамилии автора статьи или книги. Например:
, Санин различных способов учета лося // Биологические основы учета численности охотничьих животных. Тверь. 1990. С. 4 – 21.
Формозов следопыта. М.: Изд-во Моск. ун-та МГУ. 19с.
Челинцев зимнего маршрутного учета охотничьих животных // Бюлл. МОИП, отд. биол., 1999, т. 104, вып. 6. С. 15 – 21.
Знаком «//» отделяется название статьи от названия сборника, в котором она напечатана. В ряде редакций им заменяют иной часто употребляемый вариант указания знаков препинания по окончании названия статьи - точку и тире (. -). В частности:
, 1990. Анализ различных способов учета лося. - В сб.: Биологические основы учета численности охотничьих животных. Тверь. С. 4 – 21.

В любом случае обязательно приводится диапазон страниц, который занимает статья. Если она напечатана в каком-либо периодическом издании, указывается номер (том) соответствующего выпуска. Если речь идет о ссылке на всю книгу, сообщается общее количество страниц. После названия книги пишут наименование города, в котором она опубликована. В случае Москвы и Санкт-Петербурга (Ленинграда) используются сокращения (М. или СПб. (Л.), соответственно), в остальных случаях название приводится полностью.
В сборниках или журналах, в отличие от книг, название издательства обычно не указывается. Некоторые же редакции отказались от упоминания издательства и в цитируемых книгах. Если его и приводят, то обычно через двоеточие (:) после наименования города.
, 1952. Спутник следопыта. М.: МОИП, 360 с.
, 1990. Спутник следопыта. М.: МГУ (или Изд-во Моск. ун-та МГУ), 320 с.
, 1968. Охотничьи звери и птицы. М.: Лесн. пром.,308 с.
Данный пример говорит о том, что книга вышла в 1952 г. в издательстве МОИП (Московского общества испытателей природы) на 360 страницах и в 1990 г. в издательстве МГУ (Московского Государственного университета) на 320 страницах, а монография - в издательстве «Лесная промышленность».

Благодарности. Юные исследователи не должны забывать о научной этике. Кто-то помогал организовать исследования, консультировал, помогал устанавливать видовую принадлежность трудноопределимых объектов и т. п. Этих людей, наставников и коллег , стоит поблагодарить за помощь. Обычно благодарности пишутся очень кратко, в одну две фразы и помещаются либо в конце раздела «Материал и методика», либо в конце работы, но до приложений и библиографического списка. Во многих научных журналах благодарности принято выделять курсивом. Мелкие различия в оформлении работы могут зависеть от вашего личного стиля, характера работы, научной школы, к которой принадлежите вы и ваш научный руководитель. Главное при написании исследовательской работы сохранить общий принцип ее построения и не потерять логику изложения материала.

Основным методом научного исследования является метод сопоставления и анализа качественных и количественных показателей, полученных при наблюдении за изучаемыми явлениями. Сравнивая различные данные изучаемого процесса, исследователь выявляет закономерности его протекания, ищет возможности им управлять, вызывать или предупреждать появление.

Для того чтобы определить направление исследования и уточнить его возможные результаты, исследователь должен иметь определенные знания и опыт работы. Поэтому научной работе предшествует период практической деятельности, накопление знаний и опыта в данном виде спорта.

Первым этапом научной работы является изучение того, что уже сделано в этой и в смежных областях деятельности. Может оказаться, что интересующая проблема исследована и решена. Если проблема изучена в общем виде, можно использовать известные данные и сосредоточить усилия на исследовании отдельных вопросов. Изучение состояния смежных наук поможет исследователю получить дополнительные и вспомогательные данные, облегчающие работу над избранной темой.

Очень ценные данные дает изучение опыта практической работы.

Следующий этап научной работы - анализ данных, полученных при изучении литературных источников и опыта. Этот этап завершается окончательным выяснением основного направления исследования, уточнением предположений (гипотез) и определением организационных форм работы и методик получения объективных данных. Этап оканчивается уточнением плана исследования.

Основной этап - это, как правило, экспериментальные исследования. Исследователь проверяет в специально организованных условиях эффективность того или иного метода тренировки, варианта техники и т. п. Данные должны отражать наиболее существенное в изучаемом явлении. Некоторые темы могут разрабатываться и без постановки экспериментальных исследований, например темы по истории развития бокса или отдельным вопросам методики. В этих случаях исследователь углубленно изучает литературу и опыт практической работы.

Заканчивается научное исследование анализом данных с выводами и предложениями для внедрения в практику.

Выводы и предложения надо доводить до широких масс практических работников и проверить практикой.

Обобщение опыта

Основными методами обобщения опыта являются изучение литературы и исследование опыта практической работы.

Изучение литературы. Прежде всего нужно составить список книг, брошюр, статей и рукописей, в которых могут быть материалы, интересующие исследователя. Список литературы должен быть по возможности полным, включать работы за последние 10-15 лет (в том числе капитальные труды по смежным наукам).

Список составляется на основании библиографических справочников и каталогов библиотек. 1:глм и каталоге ш: указаны журнальные статьи, следует просмотреть перечни статей, помещаемые обычно в последнем номере журнала за каждый год. Затем составить перечень вопросов и подготовить карточки для выписок.

Изучая книгу или статью, не следует при первом же чтении делать выписки и конспекты. Первый раз надо прочитать всю книгу (или главу), отмечая на листе бумаги страницы и параграфы, в которых изложен интересующий материал. При втором чтении не обязательно перечитывать весь труд. Можно ограничиться повторным изучением отмеченных ранее разделов и страниц, конспектируя их содержание и заполняя карточки для картотеки.

В одну карточку заносится мнение автора книги по одному вопросу. Таким образом, после обработки одной книги исследователь заполнит столько карточек, сколько вопросов он наметил. Столько же карточек будет заполнено после обработки следующей книги и т. д.

Карточки складываются не по названиям книг, а по вопросам. Закончив изучать литературу, исследователь получит картотеку с мнением всех авторов по каждому из интересующих вопросов.

В заключении исследователь обобщает изученную литературу и делает выводы о состоянии вопроса в литературе (в каком плане освещен, что более разработано и т. д.).

Работу над литературой можно закончить составлением сводной таблицы литературных источников.

Обобщение опыта практической работы. Изучение опыта работы проводится путем бесед с преподавателями, тренерами, научны ми работниками, спортсменами, анкетирования; изучения документов планирования и учета; наблюдения за практикой работы; организации учета практической работы по специальным формам.

К беседе и опросу нужно подготовиться заранее, составив вопросник на специальном бланке. Результаты разнести по карточкам и составить картотеку.

При анкетировании особое внимание нужно обратить на определение перечня вопросов и их изложение. Не следует перегружать анкету большим количеством вопросов, а также ставить вопросы в слишком общей форме или в формулировке, допускающей различные толкования. Вопросы должны быть сформулированы конкретно и так, чтобы заполняющий мог ответить короткой фразой или одним словом «Да», «Нет», «Согласен» и т. д. Так, например, изучая технику прямого удара, не следует писать в анкете - «Как выполняется удар?». На такой вопрос можно ответить целой статьей, причем упустить как раз ту деталь, которая интересует исследователя.

До рассылки анкет желательно их проверить на нескольких товарищах, сотрудниках (попросить заполнить), не объясняя вопросов и не давая каких-либо советов. Анализ ответов обнаружит, правильно ли составлена анкета.

Изучение документов планирования и учета может дать ценные сведения для работ, связанных с исследованием методики обучения, тренировки. В то же время нужно иметь в виду, что данные, полученные при анализе этих документов (журналов учета, дневников спортсменов, отчетных документов секций и т. п.) не всегда достаточно правильны. Поэтому нужно обработать большое количество таких документов, обобщить опыт работы многих боксеров.

Используя данные других исследователей, следует иметь в виду, что они могли допустить ошибки вследствие того, что:

оценка результатов исследования давалась разными людьми и вразличных условиях;

данные получены при помощи непроверенных измерительных приборов;

квалификация лиц, проводивших измерения, была неодинаковой;

учет велся небрежно.

Понятие научного исследования. Статическая и динамическая структура научного исследования

В общем случае под научным исследованием обычно понимается деятельность, направленная на всестороннее изучение объекта, процесса или явления, их структуры и связей, а также получение и внедрение в практику полезных для человека результатов. Любое научное исследование должно иметь свой предмет и объект, которые и задают область исследования.

Объектом научного исследования выступает материальная или идеальная система, а в качестве предмета может быть структура этой системы, закономерности взаимодействия и развития ее элементов и т.п.
Научное знание вырабатывается в процессе научно- исследовательской деятельности. Именно исследование является способом научной деятельности, обеспечивающим получение новых знаний. Исследовательская работа - это главная движущая сила производства научных знаний. Поэтому необходимо рассмотреть структуру научно- исследовательской деятельности: из каких компонентов она состоит, какова её динамика и уровни?

К структурным компонентам научно-исследовательской деятельности относятся субъект, объект и средства.

Субъект научной деятельности функционирует в современном обществе на трех взаимодействующих уровнях. На первом из них субъект выступает как индивид - исследователь, ученый, научный труд которого не обязательно носит совместный характер, но всегда является всеобщим трудом, так как он обусловливается частью кооперацией современников, частью использованием труда предшественников. Таким образом, ученый - это не абстрактный индивид или «гносеологический Робинзон», но «продукт» социально-исторического развития; его индивидуальная творческая деятельность, будучи достаточно автономной, в то же время всегда социально детерминирована. На втором уровне субъектом научного познания выступает коллектив, научное сообщество, в котором осуществляется интеграция многих умов, т. е. он действует как «совокупный ученый» (лаборатория, институт, академия и др.). Наконец, на третьем уровне субъектом научного познания оказывается общество в целом, на первый план здесь выдвигается проблема социальной организации науки и ее особенности в различных социально-экономических структурах.

Таким образом, вычленение уровней позволяет отразить объективную диалектику индивидуального и коллективного в субъекте научного познания. Каждый из этих уровней представлен в науке, и каждый важен по-своему.

Объект научной деятельности становится таковым лишь вследствие активной материально-практической и теоретической деятельности исследователя. Фрагмент реальности, став объектом познания, подвергается, прежде всего, предметно-орудийному воздействию, например в ходе физического эксперимента, а для того чтобы он стал объектом теоретического мышления, его «превращают» в идеальный объект путем представления через сеть научных понятий, специально созданную систему научных абстракций. Отсюда возникает необходимость введения понятия «предмет науки», которое фиксирует признаки объекта познания, необходимые для его познания в ходе активной познавательной деятельности, в целом общественно-исторической практики субъекта.

Один и тот же объект познания может стать основой для формирования предмета ряда наук, например, человек стал предметом исследования нескольких сотен наук, естественных и социально- гуманитарных, то же можно сказать и о таких объектах, как язык, наука, техника и т. д. В дальнейшем может возникнуть необходимость создания общей теории данного объекта, что возможно лишь на основе объединения данных разных наук путем применения принципов системного подхода и ведет к созданию новой научной дисциплины. Так было, например, в случае кибернетики, экологии, общей теории систем, синергетики. Возможна и другая ситуация: предмет науки складывается как отражение существенных параметров некоторого множества объектов, взятых в определенном отношении. Так, предмет химии - превращения различных веществ, сопровождающихся изменением их состава и строения; предмет физиологии - функции различных живых организмов (рост, размножение, дыхание и др.), регуляция и приспособление организмов к внешней среде, их происхождение и становление в процессе эволюции и индивидуального развития.

Средства научной деятельности включают материально- технические приборы, инструменты, установки и т. д., а также различного рода знаковые средства, в первую очередь язык - специальный научный и естественный. К средствам должны быть отнесены и методы получения, проверки, обоснования и построения знания, которые, как и язык, выделены в самостоятельный фактор в силу их специфики и особой значимости в научно-познавательной деятельности. Следует особо отметить принципиальное изменение всех средств научной деятельности в связи с происходящим техническим перевооружением науки информационной техникой, радикальным совершенствованием технических средств в области общественного обмена информацией.

Принципиальными моментами становятся наличие персональных компьютеров и Интернета, подключающих исследователя не только к базам данных, но и к экспертным системам для консультаций; возможность интегрировать национальные и международные информационные базы данных и обеспечить принципиально новый уровень знаний в различных областях.

Рассмотренные компоненты научной деятельности раскрывают ее статическую структуру, тогда как анализ структуры деятельности в динамике предполагает вычленение основных этапов научного исследования. В самом обобщенном виде можно выделить следующие этапы: постановку проблемы, вычленение объекта и предмета исследования; эксперимент; описание и объяснение фактов, полученных в эксперименте, - создание гипотезы (теории); предсказание и проверка полученного знания.

Очевидно, что этапы исследования варьируются в зависимости от специфики науки естествознания, математики или социально-гуманитарных дисциплин.

Для структурного разграничения целостной системы научного знания и познавательной деятельности в методологии существуют понятия эмпирического и теоретического уровней. Рассмотрим эти понятия. Эмпирическое не сводится к обыденно-практическому знанию, так как является уровнем специализированного научного познания, предполагающего, в отличие от обыденного, целенаправленную систематизированную деятельность на основе специальных методов и системы понятий. По этой же причине нельзя всякую умственную деятельность считать теоретической. Неправомерно также отождествлять эмпирическое и теоретическое с чувственным и логическим. Как стороны единого процесса, чувственное и логическое характеризуют любое познание, непосредственное отношение субъекта к объекту, особенности индивидуальной познавательной деятельности. Деление на чувственность и мышление опирается на данные физиологии высшей нервной деятельности и психологии, тогда как деление на эмпирическое и теоретическое отвлекается от процессов такого рода, относится к научному познанию и классифицирует методы и формы знания, типы исследований. Наконец, что особенно важно подчеркнуть, чувственное и логическое представлено и определенным образом сочетается как на эмпирическом, так и на теоретическом уровнях научного познания.

Научное исследование отличается целенаправленностью, поэтому каждый исследователь должен четко сформулировать цель своего исследования. Целью научного исследования является проектируемый результат исследовательской работы. Это может быть всестороннее изучение какого-либо процесса или явления, связей и отношений с использованием разработанных в науке принципов и методов познания, а также получение и внедрение в практику полезных для человека результатов.

Научные исследования классифицируются по различным основаниям.
В нормативных актах о науке научные исследования делят по целевому назначению на

фундаментальные,

прикладные.

Фундаментальные научные исследования - это экспериментальная или теоретическая деятельность, направленная на получение новых знаний об основных закономерностях строения, функционирования и развития человека, общества, окружающей природной среды. Например, к числу фундаментальных можно отнести исследования о закономерностях поведения неравновесных неустойчивых динамических систем.
Прикладные научные исследования - это исследования, направленные преимущественно на применение новых знаний для достижения практических целей и решения конкретных задач. Например, исследование системы управления конкретной неустойчивой динамической системой. Иными словами, они направлены на решение проблем использования научных знаний, полученных в результате фундаментальных исследований, в практической деятельности людей.

Поисковыми называют научные исследования, направленные на определение перспективности работы над темой, отыскание путей решения научных задач.
Разработкой называют исследование, которое направлено на внедрение в практику результатов конкретных фундаментальных и прикладных исследований.

По источнику финансирования различают

научные исследования бюджетные,

хоздоговорные

и нефинансируемые.

Бюджетные исследования финансируются из средств бюджета. Хоздоговорные исследования финансируются организациями-заказчиками по хозяйственным договорам. Нефинансируемые исследования могут выполняться по инициативе ученого, индивидуальному плану преподавателя.
По срокам выполнения научные исследования можно разделить на

долгосрочные,
краткосрочные

экспресс-исследования.

В зависимости от форм и методов исследования некоторые авторы выделяют экспериментальное, методическое, описательное, экспериментально-аналитическое, историко-биографическое исследования и исследования смешанного типа.

Классификация НИ по различным основаниям

3.2. Этапы научно-исследовательской работы

Для успеха научного исследования его необходимо правильно организовать, спланировать и выполнять в определенной последовательности.

Эти планы и последовательность действий зависят от вида, объекта и целей научного исследования. Так, если оно проводится на технические темы, то вначале разрабатывается основной предплановый документ - технико-экономическое обоснование, а затем осуществляются теоретические и экспериментальные исследования, составляется научно-технический отчет и результаты работы внедряются в производство.

Можно наметить следующие последовательные этапы их выполнения:

1) подготовительный;

2) проведение теоретических и эмпирических исследований;

3) работа над рукописью и её оформление;

4) внедрение результатов научного исследования.

Представляется необходимым сначала дать общую характеристику каждому этапу научно-исследовательской работы, а затем более подробно рассмотреть те из них, которые имеют большое значение для выполнения научных исследований студентами.

^ Подготовительный (первый) этап включает: выбор темы; обоснование необходимости проведения исследования по ней; определение гипотез, целей и задач исследования; разработку плана или программы научного исследования; подготовку средств исследования (инструментария).

Вначале формулируется тема научного исследования и обосновываются причины её разработки. Путем предварительного ознакомления с литературой и материалами ранее проведенных исследований выясняется, в какой мере вопросы темы изучены и каковы полученные результаты. Особое внимание следует уделить вопросам, на которые ответов вообще нет либо они недостаточны.

Составляется список нормативных актов, отечественной и зарубежной литературы, при написании диссертационных исследований - список тем диссертаций, а при невозможности посмотреть весь текст диссертации можно в некоторых случаях ограничиться изучением авторефератов диссертаций.

Разрабатывается методика исследования. Подготавливаются средства НИР в виде анкет, вопросников, программ, оборудования и др.

Для проверки их годности могут проводиться пилотажные исследования.

^ Исследовательский (второй) этап состоит из систематического изучения литературы по теме, статистических сведений; проведения теоретических и эмпирических исследований, в том числе сбора статистической информации, обработки, обобщения и анализа полученных данных; объяснения новых научных фактов, аргументирования и формулирования положений, выводов и практических рекомендаций и предложений.

^ Третий этап включает: определение композиции (построения, внутренней структуры) работы; уточнение заглавия, названий глав и параграфов; подготовку черновой рукописи и её редактирование; оформление текста, в том числе списка использованной литературы и приложений.

^ Четвертый этап состоит из внедрения результатов исследования в практику и авторского сопровождения внедряемых разработок. Научные исследования не всегда завершаются этим этапом, но иногда научные работы и результаты диссертационных исследований рекомендуются для внедрения в практическую деятельность и в учебный процесс

Этапы НИР

1. Подготовительный

Тема и обоснование, степень изученности, актуальность

Список нормативных актов, литературы, диссертаций

Методика исследований, подготовка средств НИР

2. Исследовательский

Изучение литературы

Теоретические и эмпирические исследования

Обобщение и анализ результатов

Объяснение новых фактов

Формулировка выводов и предложений

3. Работа над рукописью

Композиция (внутренняя структура работы)

Заглавие

Названия глав и параграфов

Подготовка черновой рукописи

Оформление текста и списка литературы

4. Внедрение результатов (возможные варианты)

Новые процессы (в том числе учебные)

Агрегаты и устройства

3.3. Формулировка темы, проблемы и цели научного исследования

Объектом исследования является система как некая совокупность предметов, признаков, свойств и отношений между ними. Но в методологическом отношении очень важным оказывается понимать и учитывать класс этой системы, её место в ряду других систем. Объект исследования должен быть вычленен из прочих. Перед тем как начать исследование надо ясно представить себе, что именно мы хотим исследовать.

Цель исследования это критерий его эффективности. Это конкретное конечное состояние или искомый результат, который предполагается достичь в процессе исследования . Цель, как известно, должна быть конкретной и должна формализоваться в контрольные параметры или критерии достижения цели. Обычно это описывается в следующих выражениях: изучить …, описать …, установить …, выяснить …

Заключается в поиске наиболее эффективных вариантов строения системы и организации ее функционирования и развития. Но это общее представление о цели. В реальности проведение исследования преследует множество целей. Необходимо уметь анализировать иерархию целей и выделять главную и второстепенные цели. При анализе целей не стоит забывать о целеустремлениях участников научной разработки. Для успеха дела необходимо эти целеустремления согласовать с генеральной целью. Цели исследования могут быть текущими и перспективными, общими и детальными, постоянными и эпизодическими. Методология любого исследования начинается с выбора, постановки и формулирования его генеральной цели. Цель должна быть значимой. Она не должна противоречить общечеловеческой морали и этике. Цель должна быть достижимой в том интервале времени, которым ограничено исследование.

Предметом исследования является проблема. Проблема - это реальное противоречие, требующее своего разрешения. Научное исследование не только начинается с выдвижения проблемы, но и постоянно имеет дело с проблемами, так как решение одной из них приводит к появлению других, которые порождают множество новых проблем. Истинная научная проблема отличается тем, что ответ на неё не может быть получен путём преобразования имеющейся информации. Решение научной проблемы всегда предполагает выход за пределы известного и поэтому не может быть получено по каким-то готовым правилам и методам. Это не исключает возможности и целесообразности планирования исследований. Проблемные ситуации в науке возникают тогда, когда обнаруживаются новые факты, которые не могут быть объяснены с точки зрения имеющихся теорий и представлений. Научная проблема это форма научного знания, содержание которой составляет то, что ещё не познано (знание о незнании)

Цель, объект и предмет исследования должны быть взаимоувязаны и составлять сущность одного исследования. Если не будет соблюдаться это условие, то результат может быть и противоположным, как в известной присказке: «Казнить нельзя помиловать», в которой нужно определиться, где ставить запятую. В некоторой области знаний (системе управления) может быть выполнено множество исследований, объект может быть один и тот же, но каждому исследованию (теме) должны соответствовать своя цель и предмет исследования (рис. 1.7).

Должна быть сформулирована задача исследования , которая определяет отношение субъекта исследования к его объекту и предмету исследования . Задача в конкретных случаях (исследовательских срезах системы управления) получает различные интерпретации: исследование свойств объекта, конструирование, реструктуризация, создание объекта, его использование.

Связи между объектом, предметом, исследователем и задачей (рис. 1.4) устанавливает язык исследования , с его помощью исследователь может отразить все свойства объекта, которые необходимо принять во внимание при решении задачи. Язык здесь понимается в общенаучном смысле как совокупность тезауруса (комплекса понятий и взаимосвязей между ними), знаковой системы (алфавита и словаря), грамматики (правил построения знаковых конструкций), семантики (правил осмысления знаковых конструкций, т.е. соотнесения их к элементам и связям тезауруса) .

3.4. Формирование гипотезы, методики и рабочего плана исследования

Особое значение при проведении исследования (рис. 1.8) придается разработке гипотезы. Гипотеза - это научное предположение, выдвигаемое для объяснения какого-либо явления и требующее проверки на опыте и теоретического обоснования для того, чтобы стать достоверной научной истиной (теорией) .

После разработки гипотезы формируется концепция исследования, или, другими словами, - единый определяющий замысел (идея) исследования . Концепция, как известно, рассматривается как комплекс основополагающих идей, принципов, правил, раскрывающих сущность и взаимосвязи данного явления или системы и позволяющих определить систему показателей, фактов и условий, способствующих решению проблемы, формированию стратегии, установлению правил поведения личности.

Концепция исследования авоматизированной системы управления (АСУ) может содержать следующие смысловые разделы :

общее определение исследуемой проблемы;
местоположение проблемы в АСУ (подсистема, элемент, компонент);
цель исследования;
основная идея решения проблемы;
общее определение методов исследования;
укрупненная оценка потребности в ресурсах для проведения исследования (людские, временные, финансовые).

На основе концепции исследования разрабатывается программа (или план) исследования , в соответствии с которой определяют порядок выполнения, включающий три этапа исследования :

сбор данных (экспериментальная проверка гипотез);
классификация, анализ и интерпретация;
выводы, обобщение, корректировка гипотезы или разработка новой гипотезы.

Программа исследования должна быть сбалансирована по срокам, исполнителям, используемым методам исследования и обработки исходных данных, средствам, а также увязана с другими исследовательскими планами и программами.

В программе могут быть определены следующие цели исследования :

теоретические (фундаментальные);
практические.

Теоретические цели исследования системы управления - это анализ отношений и ограничений, которыми определяется АСУ.

Практические исследования , в свою очередь, могут проводиться в целях совершенствования системы управления:

совершенствование алгоритмической структуры;

совершенствование технического обеспечения;

совершенствование информационного обеспечения;

совершенствование методов автоматизированного управления;

изменение функций управления и т.д.

Таким образом, научный метод или научные разработки обслуживают практику. Наука выполняет роль инструмента для построения абстрактных заместителей реально действующих АСУ и их составляющих элементов, позволяя разрешать практические задачи, тем самым обеспечивая развитие АСУ. В этом заключается функциональная роль научных исследований в развитии автоматизированных систем управления .

3.5. Результаты научного исследования: виды и требования

Научно-исследовательская работа (НИР): Комплекс теоретических и (или) экспериментальных исследований, проводимых с целью получения обоснованных исходных данных, изыскания принципов и путей создания (модернизации) продукции.
Основанием для выполнения НИР служит техническое задание (ТЗ) на выполнение НИР и (или) контракт (договор) с заказчиком - в случае наличия заказчика.
Этапы выполнения НИР


1. Выбор направления исследований	Проводят с целью определения оптимального варианта направления исследований на основе анализа состояния исследуемой проблемы, в том числе результатов патентных исследований, и сравнительной оценки вариантов возможных решений с учетом результатов прогнозных исследований, проводившихся по аналогичным проблемам
2. Теоретические и экспериментальные исследования	Проводят с целью получения достаточных теоретических и достоверных экспериментальных результатов исследований для решения поставленных перед НИР задач
3. Обобщение и оценка результатов исследований, выпуск отчетной научно-технической документации - ОНТД	Проводят с целью оценки эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем (в том числе оценки создания конкурентоспособной продукции и услуг
4. Предъявление работы к приемке и ее приемка	Приемка этапа НИР заключается в рассмотрении и оценке результатов выполненных работ, качества предъявленной ОНТД и других материалов по этапу в соответствии с требованиями ТЗ и контракта, а также в подтверждении результатов исследований проведением испытаний макетов, если это указано в ТЗ или контракте К приемке этапа предъявляют: утвержденную ОНТД завершенного этапа, проект программы приемки этапа (если она разрабатывалась), протокол о рассмотрении этапа НИР на НТС (секции НТС), а также другие технические материалы, предусмотренные ТЗ и контрактом На приемку НИР исполнитель НИР предъявляет: Утвержденное ТЗ; Утвержденные акты приемки завершенных этапов НИР; Утвержденный научно-технический отчет по НИР и другую ОНТД по НИР, предусмотренную ТЗ и контрактом; Макеты, программы и методики испытаний макетов, если это предусмотрено ТЗ и контрактом; Другие материалы по предложениям инстанций, утвердивших ТЗ или программу приемки НИР. По результатам приемки НИР комиссия оформляет акт приемки НИР, подписанный председателем и всеми членами комиссии и утверждаемый руководством исполнителя НИР или заказчиком