Об’єктом дослідження
є вся сукупність зв’язків, відношень різних аспектів теорії і практики науки, яка слугує джерелом необхідної для дослідника інформації. Предмет дослідження – це тільки суттєві зв’язки та відношення, які підлягають безпосередньому вивченню в роботі, є головними, визначальними для конкретного дослідження.
Об’єктом і предметом дослідження можуть бути певні елементи комп’ютерної техніки та їхні властивості. Об’єкт і предмет педагогічного
32 дослідження є складнішими. Це можуть бути всі аспекти теорії та практики навчання і виховання, їх організації та керівництва.
Часто об’єктом або предметом дослідження називають учасників педагогічного процесу (учнів, батьків, дидактичні або технічні засоби навчання, навчальне обладнання). Об’єктом чи предметом педагогічного дослідження має бути процес навчання або виховання, а не суб’єкт діяльності в ньому. Усі педагогічні проблеми необхідно розглядати крізь призму провідного методологічного принципу взаємодії компонентів системи «педагог» – «зміст
навчального матеріалу» – «учень»
. Тому як об’єкт або предмет педагогічного дослідження неправильно називати учня як особистість, бо в цьому випадку він буде ізольований від навчального процесу.
Визначаючи об’єкт дослідження, необхідно знайти відповідь на запитання: «Що розглядаємо?» Водночас предмет дослідження визначає аспект розгляду об’єкта дослідження (які нові відношення, властивості, функції об’єкта розкриваються). Наприклад, в об’єкті, яким є розумовий розвиток учнів у ході навчання, можна виокремити такі предмети: дидактична або методична система вправ для розумового розвитку учнів, дослідницький і евристичний методи навчання як засіб розумового розвитку учнів.
Далі переходять до формування мети дослідження і визначають конкретні завдання, які треба відповідно розв’язати. Як правило, мета дослідження відображає спрямованість наукового пошуку на одержання нових знань та їх експериментальну апробацію.
Загальна мета конкретизується у дослідницьких завданнях, сукупність яких дає уявлення про те, що слід зробити для її досягнення. Постановку завдань необхідно робити якомога ретельніше, оскільки опис їх вирішення має становити зміст розділів наукової роботи. Це важливо також і тому, що назви таких розділів з’являються саме з формулювання завдань здійснюваного дослідження.
Зазначимо, що завдання, з одного боку, розкривають зміст теми дослідження, а з іншого – знаходять своє тлумачення у висновках, які фіксують та узагальнюють результати їх виконання.
Послідовність визначених завдань має бути такою, щоб кожне з них логічно випливало з попереднього. У педагогічних дослідження існує своєрідна
«ієрархія» завдань. Спершу окреслюють найзагальніші, кожне з яких конкретизується у процесі дослідження. Конкретні завдання, що потребують розроблення спеціальних методик, висвітлюють в окремих розділах і параграфах роботи.
Єдиного стандарту формулювання завдань бути не може, але найчастіше вони пов’язані з виявленням сутності, природи, структури об’єкта, що вивчається, розкриттям загальних способів його перетворення та розробленням конкретних методик дослідження. Завдання дослідження зазвичай формулюють у формі перелічення (вивчити, визначити, описати, встановити, з’ясувати, розробити, обґрунтувати, проаналізувати, перевірити тощо).
Наступний етап – відпрацювання гіпотези і теоретичних передумов
дослідження
. Гіпотеза – це обґрунтоване припущення про можливі способи
33 розв’язання визначеної проблеми. Як правило, гіпотеза не виникає у свідомості дослідника спонтанно. Вона є результатом глибокого осмислення теоретичних праць, досвіду практичної діяльності у тій чи іншій сфері інформатики.
Для того щоб сформулювати гіпотезу, треба добре знати об’єкт дослідження. Лише за умови старанного вивчення характерних рис явищ можна висловити гіпотетичне положення, яке потребує подальшої перевірки, яке висувають як своєрідний висновок про існування проблеми. Лише після одержання повного уявлення про предмет дослідження можна переходити до пошуку доцільних напрямів його перетворення або вдосконалення.
Для правильної побудови будь-якої гіпотези, насамперед, необхідно пам’ятати, що вона має бути конкретною. Під конкретністю розуміється її глибина, відповідність меті і завданням дослідження. Причому у формулюванні гіпотези мають чітко проглядатися ті положення, які необхідно доводити і захищати. Те, що й так ясно, не є гіпотезою, бо її цінність значною мірою визначається нестандартністю, невідповідністю знанням, котрі вже широко відомі в теорії та практиці.
Звідси випливає, що гіпотеза є найважливішим елементом дослідження.
Залежно від того, що хоче довести науковець, відбираються та узагальнюються емпіричні факти, окреслюються шляхи їх вивчення і доповнення, спрямовуються хід і методи пошукової роботи.
Кожна гіпотеза підтверджується фактами, аргументами, що перетворюють її з припущення на достовірне знання. Для цього розробляють
методику дослідження
, яка має бути адекватною обраному предмету, меті і завданням наукового пошуку.
Дуже важливим етапом наукового дослідження є вибір методів
дослідження
, які слугують інструментом у здобуванні фактичного матеріалу і є необхідною умовою досягнення поставленої у науковій роботі мети. Методика дослідження містить опис методів і систему прийомів, якими користуватимуться для дослідження. Вона відповідає на запитання: як, у який спосіб проводити дослідження? Методика характеризує об’єкт і предмет дослідження, визначає кількість дослідів (експериментів) з точки зору необхідної їх точності і надійності, визначає умови проведення досліджень, дає вказівки щодо застосування приладів, апаратури та про порядок проведення експерименту, запис його результатів, способи обробки, оформлення даних.
Вірно вибрана методика є запорукою успішного виконання дослідження, непродумана – призводить до помилок, унаслідок яких накопичується багато безсистемно зібраного матеріалу, що не дає змоги дійти жодних висновків.
Проведення та опис процесу дослідження
– основна частина наукової роботи з інформатики. Під час опису процесу дослідження висвітлюють методику і техніку дослідження з використанням логічних законів і правил.
Наступний етап роботи включає обробку й аналіз результатів
дослідження
, які проводить згідно з розробленими методиками.
Дуже важливий етап наукового дослідження – обговорення отриманих
результатів
, яке проводять, як правило, на наукових семінарах лабораторій,
34 кафедр і під час яких дається колективна оцінка теоретичної і практичної цінності виконаних досліджень.
Заключним етапом наукового дослідження є висновки, які містять те нове й суттєве, що становить наукові й практичні результати виконаної наукової роботи. У висновках потрібно коротко й чітко дати вичерпну оцінку результатам дослідження та визначити шляхи подальших досліджень.
Після завершення науково-дослідної роботи слід поклопотатися про захист пріоритету на винахід або відкриття. Винаходом визнається нове, таке, що має суттєві відмінності і дає позитивний ефект. Відкриттям визнається встановлення невідомих раніше об’єктивно існуючих закономірностей, властивостей і явищ матеріального світу. Пріоритет на авторство відкриттів і винаходів охороняється законом України.
1.6. Ефективність наукових досліджень у галузі інформатики і
методики її викладання
Ефективність науки – досить широке поняття. Воно включає високий науковий рівень отриманих результатів, які суттєво впливають на розвиток природи, суспільства і людини. За характером впливу на суспільний розвиток виділяють: науково-технічний, економічний, оборонний та соціальний ефекти
[10].
Під науково-технічним ефектом розуміють розширення знань про навколишній світ: виявлення нових фактів, зв’язків, закономірностей, відкриття законів, розроблення нових матеріалів, обладнання, технологій.
Суть економічного ефекту полягає в отриманні додаткових економічних результатів: зростання національного доходу, продуктивності праці, ресурсозбереження.
Оборонний ефект – створення нових технічних систем, що забезпечують безпеку держави.
Соціальний ефект проявляється у зміні змісту, характеру й умов праці, підвищенні рівня і якості життя народу, підвищенні загальноосвітнього і професійного рівня людських ресурсів. Залежно від мети, яку ставлять перед дослідженням, під час оцінки НДР визначальним може бути будь-який із перелічених ефектів, а решта виступатиме як додаткові.
Ефективність науково-дослідних розробок розраховують під час вибору перспективних тем досліджень.
Перспективність теми визначається двома методами – математичним та експертних оцінок. Математичний метод ґрунтується на використанні системи показників, що визначають перспективність дослідження у кожній галузі.
Суть методу експертних оцінок полягає в тому, що тему оцінюють спеціалісти- експерти. Кожному з них видають оцінювальну бальну шкалу, за допомогою якої вони встановлюють бали за напрямами (актуальність, тривалість розроблення, можливість впровадження, очікуваний ефект), перевагу надають тій темі, яка набрала найвищій сумарний бал.
Експертне оцінювання відкритої методичної системи здійснено за такими вимогами:
35 1. Дидактична відповідність.
2. Інформаційно-змістова відповідність.
3. Методико-експериментальне забезпечення.
4. Інноваційність технології.
Для визначення значущості кожної вимоги запроваджено такі показники: узагальнена думка; компетентність і «активність» експертів; ступінь погодженості думок; статистична значущість показника погодженості думок експертів.
Фундаментальні дослідження починають давати корисний ефект лише після спливу певного періоду від початку робіт, їхні результати застосовують у різних галузях народного господарства, іноді в тих, де їх зовсім не очікували. Тому нелегко планувати очікувані результати й ефективність таких досліджень.
Про ефективність будь-яких досліджень можна судити лише після їхнього впровадження, тобто тоді, коли вони починають давати віддачу для певної галузі чи окремого підприємства, за певний період великого значення набуває чинник часу. У зв’язку з цим тривалість розроблення прикладних тем за можливістю має бути оптимальною.
Фундаментальні (теоретичні) дослідження дають віддачу за певний проміжок часу, і їх ефект у багатьох випадках важко оцінити загальноприйнятими показниками. Наприклад, між відкриттям електрики та практичним її використанням минуло майже 100 років, а нині без електрики життя практично неможливе.
Фундаментальні дослідження оцінюють на підставі якісних показників:
• можливість широкого застосування результатів досліджень у різних галузях народного господарства;
• новизна явищ, які сприяють проведенню принципово актуальних досліджень;
• вклад у безпеку, обороноздатність країни, збереження навколишнього середовища;
• пріоритет вітчизняної науки і міжнародне її визнання;
• фундаментальні монографії з тем та їх цитування видатними вченими світу.
Ефективність прикладних досліджень визначається сукупністю загальних і конкретних кількісних показників.
До загальних належать основні, які характеризують ефективність усього дослідження загалом з огляду на результати у процесі створення, виробництва, споживання (експлуатації) об’єктів нової техніки, технології, матеріалів.
До них належать:
• співвідношення корисного ефекту у вартісному виразі від впровадження результатів (проектування, виробництво, експлуатація) і витрат на виконання, освоєння у сфері виробництва та експлуатації;
• співвідношення тривалості періоду ефективної роботи і періоду розробки, освоєння та експлуатації;
• суспільна значущість результатів, тобто, рівень поширення і застосування цих результатів у народному господарстві.
Група конкретних показників досить різноманітна, до неї входять показники, які характеризують ефективність розробок у певних сферах, етапах використання.
36
Економічний ефект обчислюють під час проведення наукових досліджень за такими напрямами:
• створення нових технологій, засобів виробництва, комплексу машин для галузей народного господарства;
• удосконалення рівня організації виробництва й управління;
• вивчення соціальних проблем.
Особливо велике значення під час визначення економічного ефекту наукових досліджень має чинник часу. Тривалість проведення наукового дослідження, потреба певного періоду для освоєння і виробничого використання його результатів визначає фактичний і потенційний ефект.
Швидке освоєння і поширення результатів наукових досліджень – основа ефективного використання наукових розробок і важлива умова зниження витрат внаслідок їх морального старіння.
Ефективність науково-дослідної роботи колективу (відділу, кафедри, НДІ,
КБ) і окремого працівника оцінюють за такими показниками:
• кількість впроваджених тем;
• кількість отриманих авторських свідоцтв і патентів;
• кількість проданих ліцензій або валютної виручки;
• економічна ефективність від впровадження результатів НДР, яку визначають як відношення фактично отриманої економії від реалізації розробок до середньорічних витрат на НДР, які розраховують за даними поточного року і трьох попередніх;
• показник продуктивності праці, який визначається відношенням кошторисної вартості НДР за рік до середньоспискового числа працівників основного і допоміжного персоналу.
Слід зазначити, що ефективність науки не варто зводити лише до впровадження, й тим більше – до одержаного ефекту. Ефективність науки – це дещо більше. Це визнання держави у світі.
Наука є найефективнішою сферою капіталовкладень. У світовій практиці вважають, що прибуток від капіталовкладень у науку зростає до 200%. За даними зарубіжних учених, один долар витрат на науку забезпечує 5–7 доларів прибутку.
РОЗДІЛ 2.МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ПІДГОТОВКИ
І НАПИСАННЯ НАУКОВИХ РОБІТ З ІНФОРМАТИКИ
В СИСТЕМІ МАЛОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ
2.1. Наукова робота в Малій академії наук – перша творча робота
учня з інформатики
Система роботи Національного центру «Мала академія наук України» визначається Державною науковою програмою «Освіта України ХХІ століття» та виконує такі завдання:
виявляти, розвивати і підтримувати таланти й обдарування учнівської молоді;
сприяти поглибленню освіти учнів шляхом залучення до творчої діяльності;
37
пропагувати наукові дослідження серед молоді;
створювати умови для творчого самоствердження учнівської молоді та забезпечення підтримки науковців.
Наукова робота в МАН – це перша творча робота, яку самостійно виконує учень на базі знань, умінь і навичок, отриманих як під час вивчення
інформатики і математики, так і інших суміжних навчальних предметів.
Виконуючи науково-дослідницьку роботу, учень, мабуть, уперше отримує не лише право, а й обов’язок самостійно розв’язувати певне коло питань, пов’язаних з її виконанням.
Наукові роботи можна умовно поділити на такі групи:
експериментальні;
експериментально-теоретичні;
теоретичні;
реферативні.
Роботи, які можна віднести до однієї з цих чотирьох груп, мають свою специфіку як за виконанням, так і за написанням.
Експериментальні роботи
– це роботи, в яких представлені результати досліджень, отримані учнями під час їхньої безпосередньої роботи на експериментальних установках з вивчення властивостей речовин. Результати досліджень пояснюються на основі порівнянь із відомими раніше або на основі відомих теорій чи закономірностей.
Термін «експеримент» (від лат. experіmentum – спроба, дослід) означає спостереження досліджуваного явища у певних умовах. Експеримент первинний стосовно теорії і вважається критерієм її дійсності.
Експериментально-теоретичні
роботи – це роботи, в яких учні вчаться моделювати результати дослідів з метою їх аналітичного опису (тлумачення).
Теоретичні роботи
– роботи, в яких на базі узагальнених побудов учні вчаться адекватно відтворювати навколишній світ.
Реферативні
– це роботи, у яких учні аналізують відомі з літературних джерел явища, закони, закономірності, факти й на основі цього доходять власних висновків.
2.2. Основні вимоги до виконання науково-дослідницької роботи
учня
Важливий етап у підготовці учня до наукової роботи – це вибір теми, а один із вагомих критеріїв вибору теми – її доступність можливостям виконавця, розуміння ним теми на основі уже відомих знань, здобутих у процесі навчання в школі та позашкільних закладах освіти. Необхідно зважати також на наукову і практичну актуальність теми, наявність необхідних матеріалів, експериментальних установок і необхідної літератури.
Тема науково-дослідницької роботи має відповідати перспективним напрямам певного розділу науки й мати певну теоретичну і практичну цінність, а також має бути певним чином пов’язана зі шкільним курсом інформатики і, по можливості, з іншими суміжними навчальними предметами.
38
Тема науково-дослідницької роботи може бути обрана конкурсантом самостійно або запропонована науковим керівником (науковим консультантом).
Щоб успішно вирішити поставлені в темі завдання,необхідно, насамперед, мати уявлення про все те, що було зроблено раніше. Для цього ретельно аналізують і вивчають літературні джерела (книжки, журнали, наукові збірки тощо). Результати ознайомлення можуть показати, що:
проблему вивчено, отже, подальша робота є недоцільною, й у такий спосіб буде збережений ваш час;
проблему вивчено ще не повністю, деякі питання досліджено поверхово, до того ж ви не погоджуєтесь із результатами досліджень. Тоді можна досліджувати цю проблему.
Отже, наявні у друкованих джерелах результати з обраної теми не є перешкодою для проведення подальших наукових досліджень.
Наукова робота має включати в себе такі позиції:
1. Вступ. Загальні положення та обґрунтування вибору теми.
2. Визначення мети дослідження.
3. Теоретичні основи дослідження.
4. Опис розробленого програмного забезпечення.
5. Аналіз результатів роботи розробленого програмного забезпечення.
Висновки.
6. Можливість впровадження результатів дослідження. Перспективи використання розробленого програмного забезпечення.
Щоб наукова робота носила дослідний характер і мала завершені зміст і форму, необхідно
1 2 3 4 5 6