Гипотеза

Это один из самых ответственных моментов исследования. Сначала обратимся к определению самого понятия. В переводе с древнегреческого гипотеза значит «основание, предположение». В современной научной практике гипотеза определяется как научно обоснованное предположение о непосредственно наблюдаемом явлении. Гипотеза должна удовлетворять ряду требований:
1. быть проверяемой;
2. содержать предположение;
3. быть логически непротиворечивой;
4. соответствовать фактам.

При формулировке гипотезы обычно используются словесные конструкции типа: «если..., то...»; «так..., как ...»; «при условии, что...», т.е. такие, которые направляют внимание исследователя на раскрытие сущности явления, установление причинно-следственных связей.
Процесс формулирования гипотезы не является одномоментным актом. Вначале лучше составить ее рабочий вариант - как первичное, временное предположение, служащее систематизации материала. После накопления значительного количества фактического материала рабочий вариант гипотезы уточняется, видоизменяется и приобретает вид окончательной научной гипотезы.

Цели и задачи исследования

Вслед за выработкой гипотезы начинается следующий этап подготовки к исследованию - определение его цели и задач. Точнее, не начинается, а продолжается, так как выработка цели и задач происходит уже в ходе разработки гипотезы.
В общем виде цель и задачи должны уточнить направления, по которым пойдет доказательство гипотезы.

Цель исследования - это конечный результат, которого хотел бы достичь исследователь при завершении своей работы. Выделим наиболее типичные цели. Ими может быть определение характеристик явлений, не изученных ранее; выявление взаимосвязи неких явлений; изучение развития явлений; описание нового явления; обобщение, выявление общих закономерностей; создание классификаций.
Формулировку цели исследования также можно представить различными способами. Вот некоторых из них. Можно поставить целью:
выявить...;
установить...;
обосновать...;
уточнить...;
разработать... .

Формулировать задачи необходимо очень тщательно, так как описание их решения в дальнейшем составит содержание глав. Заголовки глав рождаются именно из формулировок задач.

Задача исследования - это выбор путей и средств для достижения цели в соответствии с выдвинутой гипотезой. Задачи лучше всего формулировать в виде утверждения того, что необходимо сделать, чтобы цель была достигнута. Постановка задач основывается на дроблении цели исследования на подцели. Перечисление задач строится по принципу от наименее сложных к наиболее сложным, трудоемким, а их количество определяется глубиной исследования.

Цель - идеальное видение результата, который направляет деятельность человека. Исследователь для достижения поставленной цели и проверки положений сформулированной им гипотезы выделяет конкретные задачи исследования.
После формулирования гипотезы, целей и задач исследования следует этап определения методов.

Методы исследования
Что заключает в себе понятие метода?

Метод - это способ достижения цели исследования. Уже отсюда очевидна решающая роль метода в успехе той или иной исследовательской работы. Ясно, что от выбора метода зависит сама возможность реализации исследования - его проведения и получения определенного результата.
Методы научного познания делятся на общие и специальные.

Теоретические методы: моделирование позволяет применять экспериментальный метод к объектам, непосредственное действие с которыми затруднительно или невозможно. Оно предполагает мыслительные или практические действия с «заместителем» этого объекта - моделью; абстрагирование состоит в мысленном отвлечении от всего несущественного и фиксировании одной или нескольких интересующих исследователя сторон предметов.

Анализ и синтез. Анализ - это метод исследования путем разложения предмета на составные части. Синтез, напротив, представляет собой соединение полученных при анализе частей в нечто целое. Нужно помнить, что методы анализа и синтеза ни в коем случае не изолированы друг от друга, а сосуществуют, друг друга дополняя. Методами анализа и синтеза проводится, в частности, начальный этап исследования - изучение специальной литературы по теории вопроса; восхождение от абстрактного к конкретному предполагает два условно самостоятельных этапа. На первом этапе единый объект расчленяется, описывается при помощи множества понятий и суждений. На втором этапе восстанавливается исходная целостность объекта, он воспроизводится во всей многогранности - но уже в мышлении.
Помимо специальных методов, характерных для определенных областей научного знания, существуют общие методы научного познания.В отличие от специальных, они используются в самых различных по предмету науках - от литературы до химии и математики. К ним относятся: теоретические методы, эмпирические методы, математические методы.

Эмпирические методы:
наблюдение представляет собой активный познавательный процесс, который опирается на работу органов чувств человека и его предметную деятельность. Это наиболее элементарный метод познания. Наблюдения должны приводить к результатам, которые не зависят от воли, чувств и желаний человека. Это предполагает изначальную объективность: наблюдения должны информировать нас о свойствах и отношениях реально существующих предметов и явлений;сравнение - один из наиболее распространенных методов познания. Недаром говорится, что все познается в сравнении.
Сравнение позволяет установить сходство и различие предметов и явлений. Выявление общего, повторяющегося в явлениях - это серьезный шаг к познанию закономерностей и законов окружающего нас мира;
эксперимент предполагает вмешательство в естественные условия существования предметов и явлений или воспроизведение их определенных сторон в специально созданных условиях с целью их изучения.
Экспериментальное изучение объектов по сравнению с наблюдением имеет ряд преимуществ:
в процессе эксперимента возможно изучение явления в «чистом виде», т.е. объективно;
эксперимент позволяет исследовать свойства объектов в экстремальных условиях;
достоинством эксперимента является его повторяемость, т.е. возможность проверки и перепроверки полученной информации.
измерение - представляет собой процедуру определения численного значения величины посредством единицы измерения. Ценность этого метода заключается в том, что он дает точные, количественно определенные сведения об окружающем мире.

Математические методы:
статистические методы;
методы и модели теории графов и сетевого моделирования;
методы и модели динамического программирования;
методы и модели массового обслуживания;
метод визуализации данных (функции, графики и т.п.).

Выбор того или иного метода совершается при обязательном руководстве педагога.

Проведение исследования

Проведение исследования включает в себя два последовательных этапа: собственно проведение (так называемый технологический этап) и аналитический этап.

Чтобы четко уяснить себе последовательность проведения исследования, желательно составить рабочий план. В рабочем плане исследования обязательно рассматриваются действия по подготовке и проведению экспериментов.
В плане необходимо указать:
1. цель планируемых экспериментов;
2. перечислить необходимый для их проведения инвентарь;
3. формы записей в черновых тетрадях.
В рабочий план также включается первичная обработка и анализ результатов практических действий, этап их проверки.

Во втором блоке описывается собственно экспериментальная часть работы. Вслед за проведением эксперимента, технологического этапа работы, необходимо проанализировать полученные результаты: понять, насколько они позволяют подтвердить выдвинутую в начале исследования гипотезу, уточнить их соответствие поставленным целям.

Третий блок включает в себя оформление результатов исследования.
На следующем этапе прописывается способ экспертизы и представления результатов исследования - от рецензии до обсуждения в группе учащихся и выступления на конференции. Заметим, что чем чаще результаты работы подвергаются обсуждению в разных по составу аудиториях, тем лучше для её оратора. Особенно продуктивны обсуждения в группах, где несколько учащихся или студентов работали над исследованиями близкой тематики.
На заключительном этапе целесообразно продумать способ представления результатов своего исследования на конференцию, отработать формы представления в виде статьи и тезисов.