Тренинг по исследовательской деятельности учащихся Москва (Липки) 27 апреля – 1 мая 2006 года Лапшева Е.Е., Храмова М.В. Переработан Муниципальный ресурсный центр г. Шарья г

Цели тренинга Сформировать представление об основных этапах проведения исследования (в том числе и учебного). Познакомиться с некоторыми стратегиями поиска решения исследовательских задач: –системным анализом; –методом морфологического ящика.

Этапы тренинга 1.Что такое исследование? Базисные определения. 2.Научное и/или учебное исследование. 3.Выбор путей исследования. 4.Поиск гипотезы. 5.Метод интуитивного поиска. Мозговой штурм. 6.Системно-морфологический анализ. 7.Надежность эксперимента. 8.Этика и безопасность. 9.Формы представления результатов. 10.Подведение итогов.

Планируемый результат Ознакомление с технологией системно- морфологического анализа в разработке учебного исследования.

Что такое исследование?

Исследование научное и учебное

НаучноеУчебное

Выбор темы учебного исследования Знакомимся со стандартами

Вопрос в исследовании Основополагающий вопрос Основополагающий вопрос – это вопрос самого высокого уровня в цепочке вопросов, наиболее общий, абстрактный, «философский», не имеющий определенного ответа Основополагающий вопрос служит «концептуальной рамой» для нескольких учебных тем или для всего предмета в целом –Пример: Как искусство отражает культуру и влияет на нее? Проблемный вопрос Проблемный вопрос также не имеет определенного ответа, но направлен на изучение отдельной стороны вопроса Он помогает в исследовании и поиске ответов на основополагающий вопрос –Пример: Как искусство импрессионистов отражает жизнь конца 18 века? Как мое собственное творчество отражает мою жизнь и культуру?

Выдвижение гипотезы

В проведении исследования можно выдвинуть четыре различных пути: эксперимент (натурный или моделируемый); наблюдение; сравнение двух объектов (процессов, явлений) для выявления различий (совпадений); анализ объекта (процесса, явления) для получения новой информации (свойств).

Эксперимент Бросая в воду камешки, смотри на круги, ими образуемые: иначе такое бросание будет пустою забавой. Козьма Прутков Никаким количеством экспериментов нельзя доказать теорию; но достаточно одного эксперимента, чтобы ее опровергнуть. Альберт Эйнштейн Чем дальше эксперимент от теории, тем ближе он к Нобелевской премии. Фредерик Жолио-Кюри

Взаимосвязь опыта и теории Наблюдение имеет тенденцию направляться теорией. Даже географические исследования (Колумба, Франклина, Нансена, экспедиции Тура Хейердала) часто предпринимались с целью проверки некоторой теории… К. Поппер …Опыты бывают хорошие и плохие. Накопление плохих опытов совершенно бесполезно… Что же такое хороший опыт? Это опыт, который дает нечто больше по сравнению с единичным фактом; это опыт, дающий нам возможность предвидеть, то есть позволяющий делать обобщение. А. Пуанкаре

Взаимосвязь опыта и теории...наука, как и всякая другая, имеет различные направления развития, называемые восходящей и нисходящей шкалой – индуктивным и дедуктивным методом, путем анализа и путем синтеза. В... науке мы должны восходить от фактов к законам путем индукции и анализа и нисходить от законов к следствиям путем дедукции и синтеза. В.Р. Гамильтон

Поисковые стратегии и методы поиска

Поиск направления решения проблемы Поиск конфигурации объекта Устранение противоречий и согласование подсистем в выбранном варианте Интуитивный поиск Систематический поиск Упорядоченный поиск Мозговой штурм Синектика Системно- морфологи- ческий анализ Метод Коллера АРИЗ Метод Мэтчетта ПроблемаОтветЭтапы Стратегия Методы

Ссылки Синектика Метод Коллера ubject=2&host=909&messageId=820 АРИЗ Метод Мэтчетта

Мозговой штурм

НАСА придумало пушку, которую заряжали тушками куриц и палили по ветровым стеклам самолета. Заряд рассчитывали так, чтобы скорость курицы соответствовала скорости самолета при взлете/посадке. Так проверяли прочность при столкновении с птицами при взлете и посадке. Об испытаниях узнали англичане. Купили пушку. И стали испытывать свой скоростной поезд. Выстрел. Курица разбивает особо прочное стекло в мелкую пыль, пробивает приборную доску, сшибает кресло машиниста и проверяет на прочность заднюю стенку кабины. Представляете ощущения экспериментаторов? И надо разобраться - что произошло? Поможем англичанам? Высказывайте свои версии.

Метод морфологического ящика Точно сформулировать проблему, подлежащую решению. Выявить и охарактеризовать все параметры, которые могли бы войти в решение заданной проблемы. Сконструировать морфологический ящик или многомерную матрицу, содержащую все решения проблемы. Все решения, содержащиеся в морфологическом ящике, внимательно проанализировать и оценить с точки зрения целей, которые должны быть достигнуты. Выбрать и реализовать наилучшие решения (при условии наличия необходимых средств). Этот этап практической реализации требует дополнительного морфологического исследования.

Как обогреть дачу? ПараметрыВарианты Материал корпусаСтальЧугунКирпичДругое Материал дымовой трубы СтальАсбоцементКирпичДругое Вид топливаДроваСоломаХворостУгольДругое Средство аккумулирования тепла Водяной бачок Засыпка песком или золой Обкладка кирпичом Тепловая камера, заполненная камнем Другое Вывод трубыЧерез окноЧерез потолок Средства пожарной безопасности Металли- ческий поддон Асбестовая прокладка НожкиНет Устройство для приготовления пищи Одна конфорка Две конфорки Нет

Системное исследование объекта (процесса) Тип анализаНаправленность анализа ВнутрьНаружу Предметный Анализ строения и внутренних связей системы Анализ строения надсистемы и внешних связей исследуемой системы Функциональный Анализ внутреннего функционирования системы, «работы» ее связей Анализ внешнего функционирования системы, ее входов и выходов Исторический Генетический анализ системы Прогноз развития системы

Системное исследование объекта Военный конфликт

Предметный анализ (внутрь) 1.Из чего состоит система? Противоборствующие стороны (армейские формирования государства, незаконные вооруженные формирования)Противоборствующие стороны (армейские формирования государства, незаконные вооруженные формирования) 2.Как связаны элементы системы между собой? Вооруженные столкновения, ведение боевых действий.Вооруженные столкновения, ведение боевых действий.

Предметный анализ (наружу) 3.Из чего состоит надсистема, в которую входит наша система? Система внешне- и внутриполитических отношений государства.Система внешне- и внутриполитических отношений государства. 4.Как в надсистеме наша система связана с другими? Решение «острых» вопросов при невозможности (или нежелании) их решения договорным путем.Решение «острых» вопросов при невозможности (или нежелании) их решения договорным путем.

Функциональный анализ (внутрь) 5.Как работает каждый элемент системы? Защита законодательстваЗащита законодательства Захват территорииЗахват территории Защита собственных правЗащита собственных прав Захват властиЗахват власти … …

Функциональный анализ (наружу) 6.Как наша система в целом работает в надсистеме? Военный конфликт как «продолжение политики»Военный конфликт как «продолжение политики»

Исторический анализ (внутрь) 7.Когда и в каком виде возникла система? При возникновении социума: борьба за пищу, зону обитания с использованием оружия.При возникновении социума: борьба за пищу, зону обитания с использованием оружия. 8.На каком этапе жизненного цикла находится наша система? Возникновение буферных войск (войска ООН)Возникновение буферных войск (войска ООН) Создание сетевых международных террористических организаций. Проведение террористических актов.Создание сетевых международных террористических организаций. Проведение террористических актов.

Исторический анализ (наружу) 9.Как, в каком направлении будет развиваться система? Регулярные войска побеждают?Регулярные войска побеждают? Начинаются дипломатические переговоры?Начинаются дипломатические переговоры? Война цивилизаций?Война цивилизаций? ??? ???

Обработка результатов. Обеспечение надежности

Безопасность и этика

Комитет по надзору за рисками исследовательских проектов, вовлекающих человеческий фактор (IRB) – государственное учреждение, которое в соответствие с федеральных законом должно оценивать потенциальные физические или физиологические риски всех исследовательских работ. Минимальный состав Комитета: Преподаватель естественно научного цикла Администратор школы Психолог, психиатр, врач, фельдшер или медицинская сестра

Формы представления результатов

Подведение итогов Информационные источники

Большое спасибо!