Содержание к диссертации
Введение
1. Методы научного познания как предмет изучения 15
1.1. Фундаментальные методы научного познания 20
1.2. Структура гипотетико-дедуктивного метода и его связь с частными методами познания 33
1.3. Анализ проблемы обучения научным методам познания в высшей школе 44 Выводы по первой главе 62
2. Моделирование процесса формирования умений применять научные методы познания у студентов технического вуза 64
2.1. Содержание курса, ориентированного на овладение способами научного познания 65
2.2. Проектирование системы заданий по естественнонаучной дисциплине 81
2.2.1. Конкретизация целей формирования умений применять методы научного познания 81
2.2.2. Задания для усвоения понятийного аппарата, описывающего методы научного познания 86
2.2.3. Формирование умений применять методы научного познания 99
2.3. Организация учебного процесса, ориентированного на овладение методами научного познания 114
Выводы по второй главе 136
3. Экспериментальная верификация модели: формирование умений при менять научные методы познания у студентов технического вуза 138
3.1. Проектирование системы заданий для диагностики умений применять методы научного познания 139
3.2. Анализ результатов контролирующего педагогического эксперимента. 151
3.2.1. Диагностика усвоения методологических понятий и структуры гипотетико-дедуктивного метода познания. 153
3.2.2. Диагностика умений применять методы научного познания. 168
Выводы по третьей главе 183
Заключение 185
Литература 190
Приложения 206
Приложение 1. Планирование и методические рекомендации к изучению темы «Механические и электромагнитные колебания» курса общей физики 206
Приложение 2. Примеры заданий на выделение существенных признаков методологических понятий 227
Приложение 3. Задания для изучения усвоения видов связи между элементами естественнонаучного знания, отражающих логику процесса познания 229
Приложение 4. Примеры заданий для диагностики умений применять частные теоретические методы естественнонаучного познания 232
Приложение 5. Глоссарий методологических понятий 236
Приложение 6. Изучение состояния знаний студентов и курсантов о методах научного познания при традиционном обучении. 244
6.1. Диагностика знания определений и понимания смысла понятий, применяющихся для описания гипотетико-дедуктивного метода познания. 245
6.2. Диагностика умений применять методы научного познания. 270
- Фундаментальные методы научного познания
- Содержание курса, ориентированного на овладение способами научного познания
- Проектирование системы заданий для диагностики умений применять методы научного познания
Введение к работе
Современный этап развития общества характеризуется резким возрастанием объёма научно-технической информации, ускорением информационного обмена между её производителями и потребителями, сокращением времени внедрения результатов научных исследований в промышленное производство, всё более тесной кооперацией всех участников исследовательских и производственных процессов. По-видимому, эти тенденции являются долговременными, поэтому они будут оказывать значительное влияние на все сферы жизни, связанные с научно-технической деятельностью человека, включая и систему высшего технического образования, которая должна своевременно и адекватно реагировать на изменившиеся запросы общества. В последнюю четверть предыдущего столетия эта реакция в основном состояла в экстенсивном расширении содержания образования путём включения в него новых вопросов изучаемых естественнонаучных дисциплин. Однако этот путь является тупиковым, а его возможности уже практически исчерпаны. Всё более очевидной становится необходимость решения комплекса дидактических проблем, связанных с конкретизацией целей, отбором содержания, поиском методов, форм и средств обучения, которые позволили бы подготовить молодых специалистов к профессиональной деятельности в условиях непрерывного обновления профессионально значимой информации.
Постановка новых целей высшего образования вызвала необходимость в исследовании основополагающих принципов, на которых должна базироваться дидактическая система, обеспечивающая их достижение. Анализируя сущность принципа профессиональной направленности при обучении в вузах, Попков В.А., Коржуев А.В. приходят к выводу, что современной высшей школе необходимо «формирование у студентов умений выполнять широкий комплекс мыслительных операций, аналоги которых в той или иной степени они должны будут выполнять в своей будущей профессиональной деятельности» {Попков В.А., Коржуев А.В., 2001, с. 46).
Рассматривая принцип научности, эти же авторы приходят к выводу, что при определении содержания учебного предмета и методов его изучения необходимо формировать знания об общенаучных методах познания в их конкретном предметном проявлении и о методах, специфичных для того или иного этапа развития изучаемой науки с указанием их применимости в настоящее время {Попков В.А., Коржуев А.В., 2001). Аналогичного понимания принципа научности придерживается Архангельский СИ., считающий основной целью современного высшего образования обучение студентов научному мышлению, применению методов и категорий науки, видению изучаемой области знаний и профессиональной деятельности глазами исследователя (Архангельский СИ., 1980).
Ещё один принцип — принцип системности — исследователи также связывают с усвоением методологии научного познания. Анализируя содержание этого принципа, Мамаева И.А. подчёркивает: «Первое — включение в содержание предмета специальных методологических знаний, состоящих из общенаучных терминов, знаний о структуре знаний, знаний о методах научного познания» (Мамаева И. А., 2006, с. 79).
О необходимости включения специальных методологических знаний в содержание естественнонаучного образования пишет и Зорина Л.Я. (Зорина Л.Я., 1993). Этой же точки зрения придерживаются Девятков Н.М., Макареня А.А., Нечаев Ю.И., подчёркивая необходимость овладения студентами методами научного познания: «Понятно, что специалист должен глубоко знать естественнонаучные основы функционирования технических объектов в выбранной области. Естественно, что необходимо владеть диалектическими категориями и методами научного познания» (Девятков Н.М., Макареня А.А., Нечаев Ю.И., 1999, Ч. 1, с. 137).
Необходимость овладения научными методами следует не только из системности научного знания, но диктуется и психологическими условиями деятельности в быстро изменяющейся технологической среде, что требует усилий для переосмысления хорошо заученных схем мышления, которое невозможно
осуществить без методологических знаний {Стрелков Ю.К., 2001).
К такому же выводу приходят и специалисты в области методологии научного познания: «В учебном процессе, наряду с приобретением учащимися предметного профессионального знания и складывающейся на его основе картины мира, должно не менее интенсивно формироваться научное понимание самого процесса познания, овладения методологическими, регулятивными принципами и нормами ...» (Микешина Л.А., 1988, с. 21).
О необходимости формировать методологические знания у будущих специалистов сегодня пишут и многие другие исследователи процессов обучения в высшей школе: Карпов А.О. (2003), Самыгин СИ. (1998), Казанцев С.Я., Казанцева Л.В. (2001), Кондрантьев В.В. (2001).
Таким образом, можно сделать вывод, что научное сообщество признаёт значимость проблемы методологической подготовки студентов. Однако, как показал анализ исследований, выполненных в области дидактики высшей школы (Айзенцон А.Е., Голубева О.Н., Клещева Н.А., Кошкарова Т.В., Мамаева И.А., Масленникова Л.В., Малинин А.Н., Паничев С.А. и др.), ни в одном из них формирование у студентов умений применять научные методы познания при изучении естественнонаучных дисциплин не является предметом изучения. Выводы, к которым приходят различные авторы, ограничиваются лишь общей констатацией значимости задачи изучения методов научного познания в процессе обучения. В исследованных нами работах отсутствуют как анализ тех общенаучных и частных методов, которые должны стать объектом изучения, так и описание моделей учебного процесса, с помощью которых можно решить данную задачу. Мы вынуждены согласиться с мнением Голубевой О.Н., которая в своём исследовании констатировала, что «к сожалению, большая часть опубликованных работ ориентирована на школьное образование, а проблема построения вузовских курсов в теоретическом плане разработана недостаточно» (Голубева О.Н., 1995, с. 45). К аналогичному заключению приходит и Мамаева И.А.: «Анализ работ обнаружил явную нехватку работ, исследующих методологические особенности вузовского курса физики, полное отсутствие кон-
цепции методологической направленности обучения физике в вузе ...» (Мамаева И.А., 2006, с. 192). Характеризуя состояние исследований проблемы формирования умений применять научные методы познания в теории и методике обучения химии, Байбагисова З.Э. констатирует: «Причиной сложившегося неудовлетворительного состояния дел может быть сравнительная «молодость» проблемы формирования методологических знаний как отдельного направления научного исследования. ... Практически не разработаны средства, необходимые для реализации поставленной задачи в процессе обучения. Большинство исследователей рассматривают методы познания вне соотнесённости с содержанием образования, в результате чего проблема формирования методологических знаний решается на уровне интуитивного опыта ...» (Байбагисова З.Э., 2002, с. 4).
Возможность эффективного применения знаний в профессиональной инженерной деятельности выпускника технического университета во многом определяется методологическими умениями, приобретаемыми студентами в процессе базовой общенаучной подготовки, основанной на изучении курсов естественнонаучных дисциплин, выполняющих функции методологической, теоретической, и экспериментальной основы большинства технических наук. Однако на практике реализуются прямо противоположные тенденции. В последние десятилетия неуклонно снижается количество часов, отводимых на изучение физики и химии (Сенашенко B.C., 2001). Курс теоретической механики теряет самостоятельность, растворяясь в курсе технической механики, объединяющей теоретическую механику, сопромат и материаловедение. Всё чаще реализуется подход, при котором отдельные вопросы естественнонаучных дисциплин читаются преподавателями технических кафедр в рамках соответствующих предметов при изучении отдельных технических устройств, механизмов и приборов. Такое положение дел прямо противоречит современным тенденциям в развитии техники, основанным на использовании новейших фундаментальных достижений естественных наук. Невозможно научиться создавать нанотехнологии, изучая образцы техники вчерашнего дня, имеющиеся в большинстве технических
вузов. Для проектирования же и применения современных технологий необходимо не только глубоко знать фундаментальные естественнонаучные теории, но и уметь применять методы познания, разработанные в естественных науках.
Таким образом, владение методами познания можно рассматривать как одну из ключевых компетентностей, которой должен обладать современный инженер. Включение методов познания в содержание естественнонаучного образования создаёт основу для перехода к деятельностной парадигме образования.
Констатирующий эксперимент, проведённый среди первокурсников и выпускников, показал, что самопроизвольно без специально организованной учебной деятельности присвоение научных методов познания не происходит. Анализ научных исследований по проблеме формирования у студентов умений применять научные методы познания при изучении естественнонаучных дисциплин выявил, что теоретическая модель, на основе которой можно осуществлять проектирование учебного процесса, направленного на достижение данной цели, не разработана. Таким образом, можно констатировать наличие противоречия между необходимостью подготовки специалистов, владеющих методами научного познания, и существующей в настоящее время теорией и практикой преподавания естественнонаучных дисциплин в техническом вузе, которые не позволяют решить эту задачу. Существование данного противоречия позволяет говорить об актуальности исследования проблемы проектирования методической системы, позволяющей формировать у студентов технических вузов умений применять методы научного познания при изучении естественнонаучных дисциплин.
Объектом исследования является процесс обучения студентов технических вузов естественнонаучным дисциплинам. Предмет исследования: формирование умений применять научные методы познания у студентов технических вузов при изучении естественнонаучных дисциплин.
Цель исследования состоит в построении теоретических оснований, позволяющих проектировать учебный процесс, результатом которого будет фор-
мирование умений применять научные методы познания у студентов технических вузов при освоении естественнонаучных дисциплин.
Гипотеза исследования. Проблема формирования умений применять научные методы познания у студентов технических вузов при изучении естественнонаучных дисциплин будет разрешена, если:
научные методы представлены в учебном процессе изучения естественнонаучных дисциплин эксплицитно как объект изучения в соответствии со следующей содержательной триадой: структура метода, объекты, для преобразования которых применяется метод, условия и границы применимости метода;
процесс научения частным методам познания основан на гипотетико-дедуктивной схеме научного познания;
организационные формы обучения образуют систему, состоящую из лекции, семинара-практикума по решению теоретических задач, семинара-лабораторного практикума по решению экспериментальных задач;
управление формированием умений применять научные методы познания осуществляется имплицитно с помощью системы теоретических и экспериментальных задач.
Для достижения поставленной цели и доказательства данной гипотезы необходимо решить следующие задачи:
Выявить и обосновать методологические подходы к исследованию научных методов познания как объектов усвоения в процессе изучения естественнонаучных дисциплин в техническом вузе.
Определить теоретические основания для конструирования системы теоретических и экспериментальных заданий, применение которой в учебном процессе позволяет имплицитно управлять формированием умений применять общенаучные и частные методы познания при изучении естественнонаучных дисциплин.
Разработать, апробировать и внедрить в учебный процесс систему организационных форм обучения, адекватную задаче формирования умений применять гипотетико-дедуктивный и частные методы познания при
изучении естественнонаучных дисциплин. 4. Провести педагогический эксперимент, выявить уровень сформированное у студентов умений применять гипотетико-дедуктивный и частные естественнонаучные методы познания. Методологической основой исследования являются фундаментальные работы по философии научного познания (Андреев И.Д., Канке В.А., Копнин П.В., Кузнецов И.В., Кун Т., Микешина Л.А., Мостепаненко М.В., Поппер К., Степин B.C., Швырев B.C., Штофф В.А.); философии естественнонаучного образования (Кондаков В.А., Малинин А.Н., Мултановский В.В., Разумовский В.Г., Свитков Л.П.); дидактике высшей школы (Архангельский СИ., Айзенцон А.Е., Голубева О.Н., Зорина Л.Я., Кондратьев В.В., Мамаева И.А., Масленникова Л.В., Сластенин В.А., Коржуев А.В., Попков В.А., Усова А.В.); психологии и педагогической психологии (Бандура А., Блум Б., Вербицкий А.А., Выготский Л.С., Гальперин П.Я., Давыдов В.В., Келли Дж., Найссер У., Скиннер Б.Ф., Талызина Н.Ф., Фельдштейн Д.И., Шадриков В.Д.); методологии педагогического исследования (Важеевская Н.Е., Гузеев В.В., Краевский В.В., Новиков A.M.); исследования в области образовательной технологии (Беспалько В.П., Гузеев В.В., Кларин М.В., Селевко Г.К., Третьяков П.И.); мониторинга образовательных систем (Майоров А.Н., Матрос Д.Ш., Кальней В.А., Шишов СЕ. и др.).
Для решения поставленных задач использована совокупность общенаучных и педагогических методов исследования:
анализ философской, психологической, педагогической, методической литературы по теме исследования;
анализ содержания государственных стандартов высшего профессионального образования, учебных планов, программ, учебной литературы высшей школы;
анализ организации процесса преподавания естественнонаучных дисциплин в практике работы технических вузов;
анализ состояния преподавания естественнонаучных дисциплин в вузе;
моделирование процесса обучения естественнонаучным дисциплинам,
направленного на формирование у студентов умения применять общенаучные и частные методы познания;
обобщение и синтез теоретико-экспериментальных данных;
наблюдение за ходом учебного процесса, анкетирование и тестирование студентов;
педагогический эксперимент в следующих формах: констатирующий, обучающий, контролирующий;
статистическая обработка данных педагогического эксперимента и обоснование выводов.
Исследование начато в 2001 году и прошло несколько этапов.
2001-2002 гг. — констатирующий эксперимент по изучению содержания и организационных форм преподавания естественнонаучных дисциплин в практике работы технических вузов. Анализ научной, учебной и методической литературы, Государственных стандартов по различным техническим специальностям, программ обучения. Обоснование проблемы исследования, выделение приоритетных задач и направлений исследования, разработка содержания и процедур обучающего эксперимента.
2003-2004 гг. — уточнение предмета исследования, формулировка гипотезы и задач исследования. Разработка теоретической модели учебного процесса, направленного на формирование у студентов умений применять методы научного познания при изучении естественнонаучных дисциплин.
2005-2007 гг. — проведение обучающего эксперимента. Систематизация и обобщение его результатов, уточнение теоретической модели учебного процесса, разработка материалов для проведения контролирующего эксперимента.
2008-2009 гг. — проведение контролирующего эксперимента. Экспериментальная проверка эффективности типового модуля и системы теоретических и экспериментальных задач. Обработка и анализ результатов эксперимента. Подведение итогов исследования. Оформление рукописи.
Полученные результаты апробированы посредством публикаций в педагогической печати. Промежуточные и итоговые результаты исследования об-
суждались и получили одобрение на заседаниях и научных семинарах кафедры образовательных технологий АПК и ППРО (2003-2008 гг.), научно-практических конференциях:
2001 г. —Научно-практическая конференция (г. Москва) — Формирование у учащихся теоретических обобщений на уровне понятий при обучении физике.
2007 г. — Международная научно-практическая конференция (г. Москва) — Физика в системе инженерного образования стран ЕврАзЭС и совещание заведующих кафедрами физики технических ВУЗов России.
Исследования проводились на базе федеральных государственных высших образовательных учреждениях города Москвы: Военно-технический университет при Федеральном агентстве специального строительства РФ; Московский государственный технологический университет «СТАНКИН».
Логика исследования включает следующие этапы:
общее ознакомление с проблемой исследования;
изучение практики преподавания естественнонаучных дисциплин в технических вузах с точки зрения проблемы исследования;
анализ философского, психологического, педагогического и методического аспектов проблемы;
поиск адекватных методов исследования;
формирование целей и разработка гипотезы исследования;
разработка содержательной модели деятельности по формированию у студентов умения применять общенаучные и частные методы познания;
конструирование системы заданий для формирования методологических знаний у студентов, основанных на умениях применять общенаучные и частные методы познания;
проектирование системы организационных форм обучения студентов технических вузов, позволяющей формировать у них умения применять общенаучные и частные методы познания;
организация и проведение педагогического эксперимента;
обобщение и синтез теоретико-экспериментальных данных.
Научная новизна исследования состоит в том, что разработаны:
модель проектирования учебного процесса в техническом университете при изучении естественнонаучных дисциплин, направленного на формирование умений применять общенаучные и частные методы познания;
структура системы заданий, позволяющих организовать познавательную деятельность студентов по усвоению общенаучных и частных методов познания;
система мониторинга процесса формирования умений применять общенаучные и частные методы познания;
новая организационная форма обучения: семинар-лабораторный практикум.
Теоретическое значение исследования состоит в том, что:
теоретически обоснована система организационных форм обучения студентов технических университетов общенаучным и частным методам познания, образующая типовой модуль, состоящий из лекции, семинара-практикума, се-минара-лабораторного практикума;
предложена теоретическая модель конструирования системы заданий для обучения студентов общенаучным и частным естественнонаучным методам познания;
дополнена предложенная В.В. Гузеевым классификация организационных форм обучения.
Практическая значимость исследования состоит в возможности применения разработанной системы теоретических и экспериментальных задач для диагностики уровня сформированности умений применять общенаучные и частные методы познания при изучении естественнонаучных дисциплин в технических вузах. Результаты исследования могут быть использованы преподавателями естественнонаучных дисциплин в практике работы для мониторинга учебного процесса. Разработана программа курса «Интегральная образовательная технология для вузов», которая может быть использована для повышения квалификации преподавателей технических вузов.
-I
-.*».(
На защиту выносятся следующие положения:
Для присвоения студентами методов научного познания в процессе изучения естественнонаучных дисциплин, необходимо представить их в учебном процессе эксплицитно как объект изучения в соответствии со следующей содержательной триадой: структура метода, объекты, для преобразования которых применяется метод, условия и границы применимости метода. ;
Процесс научения частным методам познания целесообразно основывать на гипотетико-дедуктивной схеме научного познания.
Система организационных форм обучения для организации познавательной деятельности по усвоению научных методов познания состоит из трёх компонент: лекции, семинара-практикума по решению теоретических задач, семинара-лабораторного практикума по решению экспериментальных задач.
Управление формированием умений применять научные методы познания в процессе изучения естественнонаучных дисциплин осуществляется имплицитно с помощью системы теоретических и экспериментальных задач.
Из логики исследования вытекает структура диссертации: введение, содержащее общую характеристику работы; 3 главы, представляющие соответственно постановку задач исследования на основании анализа литературы, решение этих задач в общем виде и результаты экспериментальной проверки полученных решений; заключение, содержащее основные выводы; список литературы, включающий 201 наименование; 6 приложений, в которых представлены промежуточные данные анализа источников, конкретные методические разработки, некоторые материалы констатирующего и критериального экспериментов и глоссарий методологических понятий. Текст диссертации содержит 8 диаграмм.
На основании приведенных выше характеристик выполненного исследования мы делаем вывод о его завершении.
Фундаментальные методы научного познания
В современной философии науки (Канке В.А., 2000, с. 198-24) выделяют четыре фундаментальных метода, имеющих различные области применения: индуктивный метод, гипотетико-дедуктивный метод, аксиоматический, и конструктивистский методы, прагматический метод. Первый из названных методов является относительно универсальным и может применяться в любых областях знаний. Рипотетико-дедуктивный метод является основным методом естественных наук, поэтому он и будет основным предметом нашего анализа. Аксиоматический и конструктивистский методы находят свое применение в математике и логике. Наконец, прагматический-метод применяется в-гуманитарных и технических науках. Кратко рассмотрим сущность указанных методов и их место в учебном процессе.
Индуктивный метод.
Традиционно индукцией называют либо переход от единичных (частных) высказываний к общим, универсальным суждениям, либо переход от наблюдаемых фактов к теоретическим обобщениям. По-видимому, впервые такое понимание индукции появилось в работе Аристотеля, полагавшего, что «из многократного повторения единичного становится явным общее» (Аристотель, 1978, с. 309). Лишь в начале XVII века благодаря трудам Бэкона Ф. индуктивный метод получил дальнейшее развитие. Индуктивный поиск сущности у Бэкона основан на исследовании возможно большего числа фактов, выделении наблюдаемых свойств объектов и их сравнении, которое существенно упрощается при использовании таблиц отсутствия, присутствия и степени выраженности сравниваемых свойств {Бэкон Ф., 1972). Аналогичное понимание сущности индукции обнаруживается и в работах Дж. Милля, полагавшего, что причины явлений (сущность) могут быть обнаружены путем сравнения наблюдаемых феноменов (МилльДж., 1979).
В более поздних исследованиях были выделены три вида индукции: неполная расширяющаяся индукция; статистическая индукция и логическая или субъективная индукция. В первом случае свойство, присущее некоторым исследованным объектам, приписывается и другим, еще не изученным объектам. При статистической индукции вероятность появления какого-либо события, полученная при исследовании определенной выборки, переносится на всю совокупность в целом. Из приведенного описания видно, что первые два вида индукции не применяются для перехода к общим суждениям или теоретическим обобщениям. Лишь логическая индукция, характеризующая степень уверенности исследователя в гипотезе, выдвинутой на основании некоторого множества наблюдений, может быть интерпретирована в классическом смысле как переход от фактов к теории. Но и здесь неизбежно возникает вопрос о происхождении самой гипотезы. Ссылки на абстрагирование и обобщение как механизмы выведения общего ничего не объясняют. Общее существует уже в отдельном единичном, поэтому количество наблюденных фактов и их сравнение не играет принципиальной роли: «В науке востребуется умение видеть в событиях общее. Тому, кому это не по силам, не поможет сопоставление событий с целью выделения в них общего в противовес особенному, от которого следует, мол, абстрагироваться. Так понимаемый метод сопоставления есть всего лишь один из приёмов научного исследования, полезный, например, при предваряющем собственно понятийный поиск выделении совокупности изучаемых предметов как класса» (Каше В.А., 2000, с. 213). Таким образом, индукция, претендующая на метод перехода к теоретическим обобщениям, наталкивается на непреодолимое препятствие в виде специфического умения учёного видеть в событиях общее. Очевидно, что это умение не является логическим орудием анализа наблюдаемых фактов, его можно назвать воображением, талантом, способностью к усмотрению общего, интуицией - выбор термина здесь не играет решающей роли, так как оно лишь призвано подчеркнуть внелогический характер теоретического обобщения. Многократные попытки обнаружить внутренние механизмы этого процесса потерпели неудачу. Канке В.А. отмечает: «Каков механизм интуиции? Похоже, что такого механизма просто-напросто не существует. ... на пер-цептуально-когнитивном уровне фактов отсутствует какой-либо особый механизм перехода от чувств к мыслям. Выработка мыслей происходит как их усмотрение в потоке переживаний. Успех мероприятия зависит и от богатства потока переживаний; и от силы интуиции» (Канке В.А., 2000, с. 216).
Моделирование процесса формирования умений применять научные методы познания у студентов технического вуза 64
Содержание курса, ориентированного на овладение способами научного познания
В данной главе описан процесс решения задач, сформулированных нами на основе теоретического анализа проблемы, проведённого в первой главе.
В первом параграфе проведён детальный анализ различных вариантов построения курсов естественнонаучных дисциплин, основанных на разных моделях гипотетико-дедуктивной схемы познания. Приведены аргументы в пользу курсов, базирующихся на теоретическом цикле познания. Сформулированы критерии отбора методов, которые могут выполнять функцию содержания обучения методам научного познания. Второй параграф посвящен решению задачи конструирования системы теоретических и экспериментальных заданий, применение которой в учебном процессе позволит имплицитно управлять формированием методологических понятий и умений применять гипотетико-дедуктивный и частные методы по Эмпирический цикл является замыкающимся, не выходящим за пределы эмпирических обобщений. Теоретический цикл начинается с выдвижения теоретических гипотез; после выводов и их экспериментальной проверки процесс познания возвращается не к эмпирии, а к исходным гипотезам. Полный цикл включает все изображённые элементы, но после проверки гипотез происходит возвращение не к гипотезам, а к эмпирии. Названные циклы отличаются глубиной проникновения в сущность природных явлений, но с процессуальной точки зрения реализуют одну и ту же последовательность действий. Первый цикл мы назвали эмпирическим, так как он замыкается на уровне эмпирических понятий и эмпирических законов. На их основе можно дедуктивным путем выводить эмпирически проверяемые следствия, что и позволяет говорить о возможности реализации гипотетико-дедуктивной схемы на эмпирическом уровне. Например, на основе эмпирического уравнения теплового баланса и формул расчета количества теплоты в различных тепловых процессах можно успешно рассчитывать явления теплообмена и различные тепловые технические устройства. Известно, что электро- и магнитостатику можно изложить, не прибегая к теоретическому понятию поля, а, опираясь на эмпирические законы Кулона и Ампера, позволяющие рассчитывать экспериментально проверяемые эффекты взаимодействия заряженных тел и проводников с током. Эмпирический цикл познания можно условно представить в виде следующей схемы, изображенной на рисунке 2.1.2.
Проектирование системы заданий для диагностики умений применять методы научного познания
Приведённая в параграфе 2.2 структурная схема целей усвоения ГДМ, теоретических и экспериментальных методов познания, выраженных на языке наблюдаемых действий обучаемых, охватывает как понятийные сети, необходимые для описания гипотетико-дедуктивного и частных естественнонаучных методов познания, так и множество умений, необходимых для самостоятельного их применения в учебной деятельности. С учётом того, что цель формирования применении методов (репродуктивный, реконструктивный и вариативный уровни) можно говорить о том, что данная структурная схема может являться содержательно полной основой для разработки средств диагностики овладения студентами гипотетико-дедуктивным и частными естественнонаучными методами познания.
При отборе средств диагностики использовались критерии, сформулированные Майоровым А.Н. (Майоров А.Н., 1998, с. 81) применительно к информации обратной связи, получаемой об учебном процессе, на основе которой можно управлять ходом научения:
объективность - интерпретация полученных результатов не зависит от личности преподавателя;
оперативность - преподаватель должен успеть обработать данные и тут же принять обоснованное решение о коррекции;
доступность — адекватная интерпретация преподавателем полученных диагностических данных;
систематизированность — множество данных, полученных в ходе диагностики, должно позволять сделать вывод о всех характеристиках состояния обучаемых, с помощью которых задана цель обучения.
С точки зрения Майорова А.Н. (Майоров А.Н., 1998, с. 234-239), этим критериям удовлетворяют задания:
на дополнение ответа;
на вставку пропущенного ключевого слова;
с множественным выбором;
на восстановление соответствия;
аналогии;
последовательности;
исключение лишнего.
Кроме того, что перечисленные типы заданий удовлетворяют критериям, предъявляемым к информации обратной связи, они позволяют объективировать не только усвоение предметных понятий, но и ход формирования связей между понятиями, описывающими процесс научного познания, что необходимо для управления процессом формирования соответствующих когнитивных схем. Приведём примеры заданий указанных типов.
Задания на дополнение ответа являются хорошим средством для диагностики понимания текста: Приведем фрагмент такого текста.
Поскольку наш запас органического топлива, к сожалению, , мы
должны найти источники энергии.
а) накопился ... накопленные б) возмещен ... важные в) истощился ... неэффективные г) уменьшился ... доступные д) исчерпан ... альтернативные
В заданиях данного типа испытуемые могут подбирать необходимые слова самостоятельно или выбирать их из предложенного списка.
