Научно-исследовательская работа студентов в высшей школе

Педагогические условия формирования готовности к научно-исследовательской деятельности средствами проблемного обучения:

1) использование возможностей  проблемного обучения в формировании  готовности студентов к научно-исследовательской  деятельности;

2) активизацию научно-исследовательской  деятельности студентов на основе  создания и разрешения проблемных  ситуаций в учебном процессе;

3) взаимосвязь традиционного  и проблемного обучения.

Для экспериментального обоснования эффективности обозначенных условий в формировании готовности к научно-исследовательской деятельности были созданы контрольная и экспериментальная группы. В контрольной группе обучение было традиционным, в экспериментальной – с элементами проблемного. Равноценность сформированных групп обосновывалась посредством критерия хи-квадрат. Эксперимент проводился на базе факультета технологии и профессионально-педагогического образования Бийского педагогического государственного университета им. В.М. Шукшина в период с 2004- 2007 гг. Всего в эксперименте участвовал 331 студент.

Для реализации первого условия анализировали сущность проблемного обучения на основании сравнительной характеристики с традиционным обучением, что позволило определить основные функции проблемного обучения и его структуру.

К функциям проблемного обучения относятся: формирование мотивации обучения; усвоение системы знаний и способов умственной деятельности; развитие познавательных и творческих способностей; формирование навыков применения системы логических приемов или отдельных способов творческой деятельности; формирование навыков применения усвоенных знаний в новой ситуации; формирование умений решать учебные проблемы; накопление опыта творческой деятельности, овладение методами научного исследования, решения практических проблем.

При характеристике структуры проблемного обучения было выявлено, что в его основе лежит проблемная ситуации, в основе которой, основой которой является противоречие, составляющее содержательную сторону проблемы. Оно возникает из-за дисбаланса между теоретической и практической информацией, избытком одной и недостатком другой или наоборот. Проблемная ситуация – это психологическое состояние студентов, а условия появления проблемной ситуации создает преподаватель. Логика разрешения проблемной ситуации имитирует логику научного познания.

На основании анализа сущности проблемного обучения были определены следующие его возможности в формировании научно-исследовательской деятельности:

1) Поскольку научно-исследовательская  деятельность носит творческий (продуктивный) характер, то целенаправленное ее  формирование может происходить  в процессе поисковой учебно-познавательной  деятельности, являющейся, в свою  очередь, ведущим видом деятельности  проблемного обучения.

2) Так как основанная  функция проблемного обучения  – развитие процессов теоретического  мышления (анализ, синтез, обобщение, конкретизация, абстракция, сравнение, аналогия), а  эти процессы составляют основу  умений научно-исследовательской  деятельности, то мы считаем возможным  средствами проблемного обучения  целенаправленно формировать готовность  студентов к научно-исследовательской  деятельности.

3) Поскольку главное в  проблемном обучении - создание проблемной  ситуации, а динамичность проблемной  ситуации обусловлена диалектическими  законами развития, то в рамках  разрешения проблемных ситуаций возможно формировать у студентов представления о логике научного познания и методологии научного исследования, что способствует формированию ориентационного и деятельностного компонентов.

4) Так как проблемная  ситуация стимулирует познавательную  активность и повышает интерес  к процессу обучения, то посредством  применения проблемных ситуаций  возможно формирование мотивационного  компонента готовности студентов  к научно-исследовательской деятельности.

Выявленные возможности были использованы в формирующем эксперименте с целью формирования готовности студентов к научно-исследовательской деятельности.

Для реализации второго из обозначенных нами условий формирования научно-исследовательской деятельности средствами проблемного обучения проведено теоретическое исследование возможностей проблемной ситуации в активизации научно-исследовательской деятельности и на его основании было выявлено, что проблемная ситуация по своей психологической структуре представляет собой довольно сложное явление, включающее не только предметно-содержательную сторону (известное - данные условия задачи (вопросы, задания) и неизвестное (искомое), т.е. усваиваемые новые знания и способы деятельности), но и мотивационную (познавательные потребности студента), личностную (познавательные возможности студента). Предметно-содержательная сторона предполагает активную познавательную деятельность субъекта по выявлению, осознанию затруднений и формулированию противоречия.

Так как проблемная ситуация стимулирует познавательные потребности студента, то в процессе создания и разрешения проблемных ситуаций мы обеспечивали условия для формирования познавательного интереса к научно-исследовательской деятельности и потребности в ней.

В ходе совместного анализа проблемной ситуации мы акцентировали внимание студентов на их деятельности, тем самым формируя представления о логике научного познания и тех мыслительных процессах, которые ими задействованы. Такого рода совместная деятельность преподавателя и студента в ходе разрешения проблемной ситуации способствует активизации ориентировочного компонента научно-исследовательской деятельности.

В процессе разрешения противоречий, лежащих в основе проблемной ситуации, студенты усваивают такие приемы логического мышления, как умение анализировать, выделять главные и второстепенные признаки явлений, процессов, устанавливать причинно-следственные связи между ними, выбирать то или иное суждение из нескольких возможных, делать заключение, оценивать его правильность, осуществлять перенос усвоенных знаний и способов деятельности в новые условия. Перечисленные процессы теоретического мышления составляют основу умений научно-исследовательской деятельности. Следовательно, работа в условиях проблемной ситуации позволяет активизировать деятельностный компонент готовности студентов к научно-исследовательской деятельности.

Предоставление возможности студентам самостоятельного анализа собственной деятельности на базе сформированных представлений о ней позволяет активизировать рефлексивный компонент научно-исследовательской деятельности.

Алгоритм создания проблемной ситуации включает в себя шесть этапов: поисковый, аналитический, подготовительный, определяющий, разрешающий, заключительный.

Поисковый этап предполагает первичный отбор содержания учебного материала на наличие общенаучных противоречий, аналитический – выявление вопросов, на базе которых возможно создание проблемных ситуаций, подготовительный этап – создание противоречий и формулирование проблем для внедрения в учебный процесс, определяющий – планирование предполагаемой деятельности студентов с целью создания условий для формирования деятельностного компонента (развития теоретического мышления), разрешающий – прогнозирование возможностей разрешения проблемных ситуаций, методологический – организация анализа деятельности студентов на заключительном этапе занятия с целью формирования рефлексивного и ориентационного компонента готовности студентов к научно-исследовательской деятельности.

На основании специфики разных форм организации занятий (лекционное, практическое) и их возможностей в организации учебного процесса для проблемного изложения с целью активизации научно-исследовательской деятельности была проведена классификация проблемных ситуаций:

1) проблемные ситуации, созданные  преподавателем при изучении  нового материала, результатом которых является новое знание, сообщаемое преподавателем;

2) проблемные ситуации, возникающие  при изучении нового материала  и основанные на реальных противоречиях  науки (могут иметь и не иметь  разрешения). Они способствуют активизации  ориентационного и мотивационного  компонента научно-исследовательской  деятельности, так как в процессе  их создания и разрешения формируются  представления о логике научного  познания, умения научно-исследовательской  деятельности, стимулируются познавательные  потребности и интерес студентов  к научно-исследовательской деятельности;

3) проблемные ситуации, возникающие  в ходе рассуждения студентов. Результатом таких ситуаций является  формирование процессов теоретического  мышления, (анализ, обобщение, синтез, конкретизация, абстагирование и др.), на базе которых осуществляется формирование умений научно-исследовательской деятельности, следовательно, активизируется деятельностный компонент готовности студентов к научно-исследовательской деятельности.

Выделенные проблемные ситуации способствуют активизации научно-исследовательской деятельности.

Для разработки третьего условия формирования научно-исследовательской деятельности был проведен анализ недостатков и достоинств традиционного обучения и тех направлений, по которым в настоящее время внедряются в вузы элементы проблемного обучения.

Существует предположение о необходимости взаимосвязи проблемного и традиционного обучения для формирования готовности студентов к научно-исследовательской деятельности. Такое предположение основывается на следующем:

1) поскольку научно-исследовательская  деятельность требует как необходимых  знаний, так и умений навыков  исследовательской действий, то  целенаправленное ее формирование  может происходить и в процессе  усвоения «готовых истин» (традиционное  обучения), и в процессе поисковой  учебно-познавательной деятельности (проблемное обучение);

2) поскольку главное в  проблемном обучении – создание  проблемных ситуаций, а основной  задачей традиционного обучения  является вооружение студентов  системой знаний, умений и навыков, то мы считаем необходимым  и возможным управлять созданием  проблемных ситуаций на основе  имеющихся знаний;

3) разрешение учебных  проблем, вытекающих из проблемных  ситуаций, можно осуществить, владея  опорными знаниями и методами  познавательной деятельности, которые, в свою очередь, формируются в  процессе разрешения этих проблем  и составляют основу деятельностного компонента готовности студентов к научно-исследовательской деятельности.

4) сочетание методов проблемного  и традиционного обучения,

позволяет наилучшим образом учесть специфику различных разделов

учебного материала; обеспечивает органическое единство репродуктивной и продуктивной познавательной деятельности студентов; вызывает и сохраняет у студентов познавательный интерес к научно-исследовательской деятельности в течение всего срока обучения; позволяет обучаемым лучше раскрыть свои возможности и способности; позволяет формировать умения анализировать, обобщать, выдвигать гипотезы, выстраивать логику рассуждений, формулировать выводы, видеть противоречия и др.; способствует выявлению наиболее рациональных для себя приемов овладения знаниями и способами деятельности; создает условия для формирования представлений о процессе теоретического мышления и логике научного познания.

В качестве условий, существенно влияющих на взаимодействие (сочетание) проблемного и традиционного обучения, выделены следующие:

1) уровень знаний обучаемых  о научно-исследовательской деятельности  и фактические знания по изучаемой  дисциплине;

2) уровень развития и  подготовленности обучаемых (насколько они

владеют умениями, приемами, способами научно-исследовательской деятельности);

3) задачи обучения, выдвигаемые  преподавателем на каждом определенном  этапе организации научно-исследовательской  деятельности в рамках учебного  процесса;

4) содержание и логика  учебного материала (чисто описательный

фактологический материал; вывод какого-либо закона на основе опытных фактов; решение какой-либо глобальной научной проблемы, стоящей перед человечеством», итогом которого явилась фундаментальная теория; теоретический вывод какого-либо закона или закономерности; опытные факты, подтверждающие или противоречащие известным теориям и т.д.);

5) лимит времени, отведенного  на изучение данной учебной  дисциплины.

Формирование готовности к научно-исследовательской деятельности на основе взаимосвязи традиционного и проблемного обучения при различных формах организации занятий в вузе

Первое направление (через лекционные занятия)

Цель: формирование представлений и практических предпосылок научно-исследовательской деятельности.

Задачи: формирование представлений о процессах теоретического мышления, знакомство с логикой научного познания, определение этапов научного исследования.Второе (через практические занятия)

Цель: применение теоретических знаний, накопление реального опыта научно-исследовательской деятельности.

Задачи: формирование умений анализировать, выявлять противоречия, видеть проблему, выстраивать логику рассуждений, выдвигать гипотезы, обосновывать результаты исследования, делать выводы, проводить самоанализ; осуществлять самооценку.Третье (через лабораторные работы)

Цель: развитие индивидуальных навыков научно-исследовательской деятельности.

Задачи: формирование представлений о целостном научном исследовании, формирование умения осуществлять научно-исследовательскую деятельность в рамках собственных микро–исследований.

В рамках обозначенных направлений раскрываются возможности разных форм организации учебной деятельности студентов в плане формирования компонентов готовности студентов к научно-исследовательской деятельности посредством взаимосвязи проблемного и традиционного обучения.

Согласно направлениям осуществления взаимосвязи традиционного и проблемного обучения создана система чисто информативных лекций и лекций с элементами проблемного обучения, а также система практических занятий с использованием проблемных ситуаций и проблемных задач, система семинарских занятий по формированию представлений студентов о научно-исследовательской деятельности. Содержание семинарских занятий включает вопросы методологического характера, определялась специфика и социальная значимость научного исследования на примере эволюции физических представлений о мире. Для лабораторных занятий по разным разделам общей физики разработаны экспериментальные задачи.