Формирование готовности студентов вуза к научно-исследовательской деятельности средствами проблемного обучения

В данном параграфе решается проблема осознанности и необходимости научно-исследовательской деятельности для студентов, и её положительное влияние на весь учебный процесс. Эта проблема освещается постановкой таких задач, как готовность студентов к научно-исследовательской деятельности. Для этого необходимо, во-первых раскрыть структуру готовности студентов к научно-исследовательской деятельности, во-вторых рассмотреть условия формирования готовности студентов к научно-исследовательской деятельности, а также выявить сущность понятия научно-исследовательская деятельность. Необходимо раскрыть возможности проблемного обучения и его роль в научно-исследовательской работе.

На современном этапе развития системы высшего образования научно-исследовательская деятельность студентов приобретает все большее значение и превращается в один из основных компонентов профессиональной подготовки будущего учителя. Это, прежде всего, обусловлено, тем, что эффективность последней в значительной степени определяется уровнем сформированности исследовательских знаний, умений, развитием личностных качеств, накоплением опыта творческой исследовательской деятельности. Кроме того, овладение учебными дисциплинами также требует от студентов владения методами научного познания и исследовательскими умениями.

Научно-исследовательская деятельность студентов позволяет наиболее полно проявить индивидуальность, творческие способности, готовность к самореализации личности. Важно отметить, что процесс исследования индивидуален и является ценностью как в образовательном, так и в личностном смысле.

В связи с этим, будущий специалист должен быть готов к осуществлению научно-исследовательской деятельности. А в свою очередь, готовность к научно-исследовательской деятельности позволит в дальнейшем в профессионально-педагогической работе и на научном уровне решать воспитательно-образовательные задачи.

В педагогической науке рассматривался вопрос готовности студентов к научно-исследовательской деятельности, однако на современном этапе развития общества необходимо переосмыслить имеющийся педагогический опыт с целью выявления новых, оптимальных путей формирования их готовности к научно-исследовательской деятельности, которые бы эффективно работали в современной социокультурной ситуации.

Недостаточно раскрыты возможности проблемного обучения в формировании готовности студентов к научно-исследовательской деятельности; мало исследованы вопросы о сущности и структуре готовности к научно-исследовательской деятельности; не в полной мере разработаны условия для формирования готовности студентов к научно-исследовательской деятельности.

У большинства студентов представления о научно-исследовательской деятельности достаточно общие и неполные, кроме того, умения, соответствующие научно-исследовательской деятельности, практически отсутствуют или присутствуют фрагментарно. Большинство студентов не осознает социальной и личностной значимости научно-исследовательской деятельности, 30% студентов имеют низкий уровень сформированности готовности к научно-исследовательской деятельности, 70% - средний уровень.

Недостатки теории и практики, а также состояние готовности студентов вуза к научно-исследовательской деятельности порождают противоречия:

• 1)между потребностью общества в педагоге, способном осуществлять исследовательский подход к организации учебно-воспитательного процесса в школе и низком уровне готовности студентов к осуществлению научно-исследовательской деятельности;
• 2)между необходимостью формирования готовности студентов к научно-исследовательской деятельности средствами проблемного обучения и неразработанностью педагогических условий его реализации.

Формирование готовности студентов к научно-исследовательской деятельности средствами проблемного обучения будет успешным, если:

• 1)реализуются возможности проблемного обучения, способствующие формированию у студентов познавательного интереса, самостоятельности, творческой активности, стремления овладеть исследовательскими умениями и навыками, составляющими основу научно-исследовательской деятельности;
• 2)обеспечивается формирование мотивации научно-исследовательской деятельности студентов посредством структурирования и целенаправленного отбора учебного материала для создания проблемных ситуаций, организации субъект-субъектных отношений преподавателя и студентов, основанных на принципах взаимного доверия, соучастия, равноправного партнерства, диалога;
• 3)осуществляется активизация научно-исследовательской деятельности студентов на основе создания и разрешения проблемных ситуаций, способствующих «включенности» студентов в активную мыслительную деятельность, направленную на расширение диапазона знаний о научном исследовании, на развитие логических форм мышления (анализа, синтеза, сравнения, обобщения и др.), приобретение первоначального опыта научно-исследовательской деятельности;
• 4)предусматривается включение студентов в деятельность по овладению исследовательскими умениями и навыками на основе оптимального сочетания традиционного и проблемного обучения.

Для выявления сущности понятия «готовность студентов к научно-исследовательской деятельности» обобщены различные точки зрения на ключевые понятия — «научно-исследовательская деятельность», «готовность».

Сущность понятия научно-исследовательская деятельность выявлялась на основе философского и психолого-педагогического анализа категории деятельность и представления о логике и этапах научного исследования. Это позволило сформулировать рабочее определение научно-исследовательской деятельности: научно-исследовательская деятельностью студентов — это деятельность, связанная с поиском ответа на творческую, исследовательскую задачу с заранее неизвестным решением. Она включает в себя следующие этапы: постановку проблемы; изучение теории, посвященной данной проблематике; подбор методик исследования и практическое овладение ими; сбор собственного материала, его анализ и обобщение, собственные выводы.

Структура научно-исследовательской деятельности представляет собой совокупность взаимосвязанных и взаимообусловливающих компонентов: мотив — совокупность социально обусловленных и личностных потребностей, направленных на предмет исследования; цель — получение объективно нового знания о реальности и формирование способов действия по овладению этим знанием; объект — выделенный для изучения фрагмент материальной или духовной действительности; предмет — совокупность устанавливаемых свойств объекта; процесс — последовательность действий, протекающих в соответствии с логикой научного исследования; продукт — объективно новое знание о действительности.

На основании анализа понятия «готовность», представлений сущности научно-исследовательской деятельности нами было сформулировано определение готовности студентов к научно-исследовательской деятельности, которая рассматривается нами как личностное образование, определяющее состояние личности субъекта и включающее мотивационно-ценностное отношение к этой деятельности, систему методологических знаний, исследовательских умений, позволяющих продуктивно их использовать при решении возникающих профессионально-педагогических задач.

На основании согласования структуры готовности и структуры научно-исследовательской деятельности определены следующие компоненты готовности студентов к научно-исследовательской деятельности: мотивационный, характеризующийся осознанием значимости знаний о научно-исследовательской деятельности, наличием положительного мотива к занятию научно-исследовательской деятельностью, личностного смысла в научно-исследовательской деятельности, удовлетворенностью собственной научно-исследовательской деятельностью; ориентационный, включающий в себя представления о логике и этапах научного познания, структуре научного исследования, этапах научно-исследовательской деятельности, экспериментальных основах изучения физических явлений, способах получения и обработки результатов; деятельностный, определяющийся умениями планировать и реализовывать собственную исследовательскую деятельность, работать с литературой, анализировать, выделять главное, видеть проблему исследования, выявлять противоречия, формулировать гипотезы, осуществлять подбор соответствующих средств (приборы) для проведения исследования, делать выводы; рефлексивный, предполагающий способность к самоанализу, объективной самооценке, самокритике, готовность к преодолению трудностей, выявлению и устранению их причин В соответствии с определенными компонентами разработаны одноименные критерии: мотивационный, ориентационный, деятельностный, рефлексивный, а также параметры сформированности готовности студентов к научно-исследовательской деятельности:

Уровни сформированности готовности студентов к научно-исследовательской деятельности:

• 1)высокий уровень характеризуется пониманием значимости научно-исследовательской деятельности, интересом к изучаемой дисциплине и научно-исследовательской деятельности, удовлетворенностью от изучения дисциплины и собственной научно-исследовательской деятельности, владением базовыми знаниями относительно изучаемой дисциплины, умением анализировать, систематизировать, обобщать, структурировать, работать с литературой, владением логикой научного исследования, способностью самостоятельно спланировать собственную исследовательскую работу и реализовать ее, высокой познавательной активностью, адекватной самооценкой, способностью анализировать собственную деятельность и выявлять способы и пути саморазвития);
• 2)средний уровень характеризуется пониманием личностной значимости научно-исследовательской деятельности, поверхностным представлением о научно-исследовательской деятельности, несформированностью навыков научно-исследовательской деятельности, неустойчивым интересом к изучаемой дисциплине, неполным владением базовыми знаниями и умениями, не всегда адекватной самооценкой, стремлением к самообразованию, но не всегда адекватным оцениванием собственной деятельности);
• 3)низкий уровень характеризуется неустойчивым интересом к изучаемой дисциплине, непониманием социальной и личностной значимости научно-исследовательской деятельности, малым представлением о научно-исследовательской деятельности, неумением работать с литературой, видеть проблему, выделять противоречие, неспособностью самостоятельно выстроить логику исследования, недостаточной удовлетворенностью собственной деятельностью, неспособностью к творческому решению задач, незначительной рефлексией своей деятельности, не всегда адекватной самооценкой, фрагментарным самоанализом, отсутствием стремления к саморазвитию и самосовершенствованию).

Установлено, что у 70% студентов низкий уровень сформированности готовности к научно-исследовательской деятельности, а у 30% - средний уровень. Полученный результат свидетельствует о недостаточной подготовленности студентов к научно-исследовательской деятельности и дает основания для разработки условий формирования готовности к научно-исследовательской деятельности средствами проблемного обучения.

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, абстрагирование 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.

На основе сказанного в этом параграфе дано представление о готовности студентов к научно-исследовательской деятельности. Определена структура готовности студентов к научно-исследовательской деятельности. Выявлены условия формирования готовности студентов к научно-исследовательской деятельности. Рассмотрены уровни сформированности готовности студентов к научно-исследовательской деятельности. Установлена роль проблемного обучения в формировании готовности студентов к научно-исследовательской деятельности. Определено понятие «научно-исследовательская деятельность».