Исследовательская работа изучение. Исследовательская работа "изучение свойств белков"

Исследовательская деятельность обучающихся - деятельность учащихся, связанная с решением творческой исследовательской задачи с заранее неизвестным решением.

Исследовательская деятельность предполагает наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере, нормированную исходя из принятых в науке традиций: постановку проблемы, изучение теории, посвящённой данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, научный комментарий, собственные выводы. Любое исследование, неважно в какой области наук оно выполняется, имеет подобную структуру.

Проектная деятельность учащихся - совместная учебно-познавательная, творческая или игровая деятельность учащихся, имеющая общую цель, согласованные методы, способы деятельности, направленные на достижения общего результата деятельности.

Непременным условием проектной деятельности является наличие заранее выработанных представлений о конечном продукте деятельности, этапов проектирования (выработка концепции, определение целей и задач проекта, доступных и оптимальных ресурсов деятельности, создание плана, программ и организация деятельности по реализации проекта) и реализация проекта, включая его осмысление и рефлексию результатов деятельности.

Отличие исследовательской деятельности от проектной заключается в том, что главным результатом исследовательской деятельности является интеллектуальный продукт, устанавливающий ту или иную истину в результате процедуры исследования и представленный в стандартном виде. Необходимо подчеркнуть самоценность достижения истины в исследовании как его главного продукта.

Учебная исследовательская деятельность - это специально организованная, познавательная творческая деятельность учащихся, по своей структуре соответствующая научной деятельности, характеризующая целенаправленностью, активностью, предметностью, мотивированностью и сознательностью, результатом которой является формирование познавательных мотивов, исследовательских умений, субъективно новых для учащихся знаний или способов деятельности.

Исследовательская деятельность всегда связана с открытием нового знания - в этом её принципиальное отличие от деятельности учебной, просветительско-познавательной, информативно-осведомительной: исследование всегда предполагает наличие некой проблемы, некого противоречия, белого пятна, которые нуждаются в изучении и объяснении.

При этом первым и одним из важных моментов исследовательской деятельности является нахождение проблемы, требующей решения, обнаружения этого белого пятна, поэтому познавателтная потребность, мотивация исследовательской деятельности является неотъемлемой её характеристикой.

Целью исследовательской деятельности всегда является получение нового знания о нашем мире. Это знание может иметь как частный, так и обобщающий характер, но это всегда сущностная характеристика, такая информация, которая не может быть получена на уровне простого восприятия.

Основы исследовательского обучения можно найти в учениях педагогов-гуманистов эпохи Возрождения, в работах классиков педагогики Я. Коменского, Дж. Локка, Ж.Ж.Руссо, И. Песталоцци и др.

В России впервые идея исследовательского подхода в обучении была выдвинута просветителем Н.И. Новиковым во второй половине XVIII в.

Великие деятели и педагоги России Н.И. Пирогов, Н.Г. Чернышевский, Д.И. Писарев, Н.А. Добролюбов, К.Д. Ушинский и другие имели огромное значение в теоретическом обосновании проблемы исследовательской деятельности.

В послереволюционное время в нашей стране пропагандировали исследовательский метод в современной школе Н.К.Крупская, С.Т.Шацкий, Б.Е.Райков.

В 50-70-х годах XXв. В России вопросам исследовательского метода посвящён ряд работ известных дидактов и методистов (М.Н. Скаткин, И.Я.Лернер, С.Г.Шаповаленко и др.).

В настоящее время в рамках общих целей начального школьного образования одной из задач выделяется задача организации поиска новых способов действий и обеспечения сбалансированности между поисковой и исполнительской частью учебной работы школьников. Подготовка ребёнка к исследовательской деятельности, обучение его умениям и навыкам исследовательского поиска становится важнейшей задачей образования и современного учителя.

В исследованиях В.В. Давыдова, Л.В. Занкова, Г.В. Козловой, Д.Б. Эльконина и др. подчёркивается, что оригинальность мышления, творчество школьников наиболее полно проявляются и успешно развиваются в разнообразной учебной деятельности, имеющей исследовательскую направленность.

А.И. Савенков даёт такое определение: «Исследовательскую деятельность следует рассматривать как особый вид интеллектуально-творческой деятельности, порождаемый в результате функционирования механизмов поисковой активности и строящийся на базе исследовательского поведения».

Исследовательская деятельность позволяет раскрыть индивидуальные особенности детей и даёт им возможность приложить свои знания и показать публично достигнутый результат. Всем понятно, что в ходе своего исследования дети не сделают новых открытий. Но «открытие для себя» помогает формировать активную жизненную позицию.

Исследовательская работа помогает и учит школьников работать с различными источниками информации, давать анализ увиденному. Учащиеся непосредственным образом включаются в активный познавательный процесс, формулируют проблему исследования, планируют варианты её решения, осуществляют сбор необходимой информации, анализируют свою деятельность, делают выводы, приобретают новые знания, специфические умения и навыки на основе исследования реальной жизни.

Исследовательская деятельность характеризуется собственной познавательной потребностью учащихся, самоконтролем и представляет собой высшее проявление их самостоятельности. Ведущей же её характеристикой является творческая активность, которая заключается в инициативном, преобразующем отношении к внешней действительности, другим людям, самому себе.

Развитие исследовательской деятельности учащихся в современной школе будет эффективным при создании организационно- педагогических условий. Это систематическое поэтапное включение учащихся в исследовательскую деятельность через разнообразные формы урочной, внеурочной работы с учётом возрастных особенностей, мотивации учащихся; постоянное повышение уровня педагогического руководства исследовательской деятельностью учащихся в процессе работы, организацию сотрудничества учителей, учащихся, родителей.

Важно, чтобы пройти все этапы школьного обучения выпускник приобрёл новый подход к пониманию окружающего мира, создающий особый тип мышления - исследовательский и творческий.

Рассматривая метод проектов как один из способов организации исследовательской деятельности, Л.Левчук и В. Жинжило определяют его как «целенаправленную учебную школьную или внешкольную деятельность с определённой целью, по определённой программе для решения учебных, поисковых, исследовательских задач на предметной, межпредметной, интегрированной основе, надпредметной основе»

Одна из тенденций сегодняшней жизни, о которой пишут учёные - психологи, например, А.И. Савенков, говорит о том, что стремительно меняющаяся жизнь заставляет нас пересматривать роль и значение исследовательского поведения в жизни человека и, соответственно, исследовательских методов обучения в практике массового образования. «с началом нового века становится всё более очевидно, что умения и навыки исследовательского поведения в обязательном порядке требуются не только тем, чья жизнь уже связана или будет связана с научной работой, они необходимы каждому человеку…» По наблюдению А.Н. Поддъякова, исследовательское поведение никем не определяется точно . При этом многочисленные исследования биологов, психологов, педагогов доказывают, что исследовательское поведение следует рассматривать, как неотъемлемое проявление жизненной активности любого живого существа.

Исследовательское поведение выполняет важную функцию развития человека, уникального личностного начала в каждом из нас. Так, А.И. Савенков отмечает, что у человека оно проявляется в основном в творчестве..

А.Н. Поддъяков определяет исследовательское поведение как универсальную характеристику, пронизывающие все другие виды деятельности. «Оно выполняет принципиально незаменимые функции развитии познавательных процессов всех уровней: в научении, в приобретении социального опыта, в социальном развитии и развитии личности. Понятие исследовательского поведения находится в одном ряду с такими фундаментальными понятиями, как научение, интеллект, творчество, образуя с ними неразрывную связь» .

Исследовательское поведение выступает одним из важнейших механизмов развития ребёнка, становления его интеллектуально-творческого потенциала. Другими словами, исследовательское поведение является основой будущих интеллектуальных и социальных достижений ребёнка. Именно в младшем школьном возрасте ребёнок наиболее гибок, и за счёт предлагаемых форм обучения и занятий у него закладываются модели поведения, в том числе, исследовательского.

Традиционное обучение строится не на методах самостоятельного, творческого исследовательского поиска, а на репродуктивной деятельности, направленных на усвоение уже готовых, кем-то добытых истин. У ребёнка при этом в значительной мере утрачивается главная черта исследовательского поведения - поисковая активность.

Итогом становится потеря любознательности, способности самостоятельно мыслить, делая в итоге практически невозможным процессы самообучения, самовоспитания, саморазвития.

Исследовательское поведение делает младших школьников творческими участниками процесса познания, а не пассивными потребителями готовой информации. Сейчас ведутся поиски и активно развиваются современные образовательные технологии исследовательского обучения (Поддъяков А.Н., Леонтович А.В., Шумакова Н.Б., Обухов А.С. и др.).

Детская потребность в исследовательском поиске обусловлена биологически. Любой здоровый ребёнок уже рождается исследователем. Неутолимая жажда новых впечатлений, любознательность, постоянное стремление наблюдать и экспериментировать, самостоятельно искать новые сведения о мире рассматриваются как важнейшие черты детского поведения. Дети, от природы, полны желания учиться, и, как известно, именно период младших школьников отличается огромным стремлением к творчеству, познанию, активной деятельности. Исследовательская, поисковая активность - естественное состояние ребёнка, он настроен на познание мира, он хочет его познавать. Именно это стремление к исследованию порождает исследовательское поведение и создаёт условия для того, чтобы психическое развитие ребёнка изначально разворачивалось как процесс саморазвития.

Исследовательское поведение - один из важнейших источников получения ребёнком представлений о мире. В педагогической психологии и педагогике есть специальный термин - «исследовательское обучение». Так именуется подход к обучению, построенный на основе естественного стремления ребёнка к самостоятельному изучению окружающего мира. Главная цель исследовательского обучения - формирование у учащегося способности самостоятельно, творчески осваивать и перестраивать новые способы деятельности в любой сфере человеческой культуры.

Исследовательское поведение - поведение, направленное на изучение объекта, имеющее в своей основе психическую потребность в поисковой активности, а исследовательское обучение - как вид обучения, построенный на фундаменте исследовательского поведения. Родители, педагоги часто ограничивают исследовательскую активность малыша. Для этого придумано много приёмов и запретов. В первую очередь это многочисленные запреты: « не лезь», «не тронь», «отстань, тебе ещё рано думать об этом».

Известный швейцарский психолог, специализировавшийся на проблемах обучения и развития детского интеллекта, Ж.Пиаже утверждал, что одним из важнейших свойств природы человека является стремление к контакту и взаимодействию с окружающим миром, стремление находиться в активном поиске новых задач. Уровень потребности в исследовательском поведении находится в прямой зависимости от уровня психической организации живого существа. Чем выше уровень развития потребности в исследовательском поведении, тем интенсивнее развивается организм. Поисковая, исследовательская активность и является одним из этих механизмов.

Исследовать, открыть, изучить - значит сделать шаг в неизведанное и непознанное. Деятельность исследователя - деятельность творческая, а сам исследователь, безусловно, - творец. Стремление и способности к исследовательскому поведению - это некая универсальная характеристика творца.

Исследовательская практика - не самоцель, она средство развития личности ребёнка, совершенствования его интеллектуально-творческого потенциала.

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?

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

Этапы конкретной НИР, а также необходимость их приемки должны быть определены в ТЗ и контракте на ее выполнение.

Задание на семинарское занятие №2

По теме дипломной работы написать вводную часть автореферата, включающую следующие разделы:

1. Титульный лист

2. Актуальность темы

3. Цель и задачи исследования

4. Объект исследования

5. Предмет исследования

6. Методы исследования

7. Практическое значение работы

8. Структура (основные разделы) дипломной работы

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.