Взаимосвязь методов обучения и методов научного познания

Технические дисциплины пользуются теоретическими и экспериментальными методами исследования. Логика этих методов одинаково важна и для научного, и для учебного познания. Соотношение процесса обучения и научного познания (в том числе соотношение функций научных и учебных методов познания) показывает как общность многих черт, так и принципиальное их отличие. Методы научного познания представляют собой совокупность приёмов и операций получения нового знания, а также способы построения систем научного знания.

Кроме того, движение учащегося от незнания к знанию происходит под руководством преподавателя с помощью различных методов обучения, организующих деятельность учащихся и определяющих методы учебного познания, используемые ими.

Выбор учителем соответствующих методов, приёмов, средств обучения осуществляется с учётом наиболее короткого пути ученического познания, наиболее рационального сочетания (с точки зрения целей обучения) теоретического знания и эксперимента, индукции и дедукции, логических и интуитивных умозаключений в их диалектическом единстве.

Ниже приведена условная схема методов познания, используемых на эмпирическом и теоретическом уровнях (рисунок 1.3).

Прежде всего, следует отметить, что методы, используемые на каждом уровне познания, гораздо разнообразнее и сложнее предложенных выше. К числу методов познания должны быть отнесены и такие логические операции, как сравнение, анализ и синтез, систематизация и классификация и т.д.

Более того, методы, используемые на каждом уровне познания, никоим образом не могут быть отнесены только к определенному уровню познания. Выдвижение гипотезы является неотъемлемым этапом процесса познания в целом независимо от уровня. На эмпирическом уровне гипотеза выдвигается в результате анализа фактов (явлений, процессов). На теоретическом – вскрывает сущностные стороны знания. Наблюдение фактов, с которого начинается эмпирическое познание, не может ограничиться лишь только их фиксацией.

Прежде, чем выдвинуть гипотезу, т.е. предложить интуитивное умозаключение-предположение, факты должны быть проанализированы (через сравнение, может быть, систематизацию, классификацию и пр.). Иначе говоря, используются различные мыслительные операции. Не следует также думать, что эмпирическое обобщение всегда формально логическое (как того требует принятое деление видов обобщения); в процессе познания на этом этапе могут использоваться элементы диалектической логики. Не следует также полагать, что это обобщение всегда осуществляется только посредством индукции.

Оба уровня познания эмпирическое и теоретическое — органически взаимосвязаны и обусловливают развитие друг друга в целостной структуре научного познания. Эмпирические исследования, с одной стороны, выявляя новые факты науки, стимулируют развитие теоретических исследований, ставят перед ними новые задачи. С другой стороны, теоретические исследования, развивая и конкретизируя новые перспективы объяснения и предвидения фактов, ориентируют и направляют эмпирические исследования.

В процессе обучения — и в содержании, и в системе методов и методических приёмов отражаются элементы процесса познания (через методологию знания и методы обучения). Помогает понять логику методов познания и соответствующих методов и приёмов обучения, а также установить методические пути перехода от одного этапа процесса познания к другому гносеологическая формула цикла познания (факты — гипотеза — теоретические следствия – эксперимент).

Процесс познания начинается с наблюдения и описания явлений, отдельных объектов, иначе говоря, с фиксации фактов, в том числе и научных. Эти опытные факты представляют собой своего рода основание, на котором затем возводится здание научного знания. Сами по себе факты ещё не составляют науки как системы знания. Они лишь только один из элементов научного знания и первый этап процесса познания.

Вот что писал о роли факта в науке А.Пуанкаре:

Наука призвана объяснять факты, раскрывать их сущность.

В процессе обучения техническим дисциплинам студентов учат наблюдать явления в ходе демонстрируемых опытов. Наблюдение и описание опытных фактов учащиеся проводят при выполнении лабораторных и фронтальных работ, в электротехническом практикуме, на производственной практике.

В результате сравнения и анализа наблюдаемых явлений учащиеся могутприходить к эмпирическим обобщениям на основе индуктивных умозаключений.

Следует иметь в виду, что индуктивное умозаключение, индуктивный вывод носят вероятностный характер, поскольку опыт не может охватить всех возможных случаев. В преподавании также надо помнить, что результаты одного опыта или наблюдения не могут служить достаточным основанием для получения вывода. Необходимо подтвердить полученные результаты на других лабораторных опытах или привлечь информацию из жизненных наблюдений либо других источников.

Индукция достаточно широко используется в преподавании технических дисциплин как приём объяснения нового материала: в процессе рассказа, лекции, эвристической беседы, через обсуждение результатов фронтальных работ и пр. В процессе работы (уяснения информации, анализа и сравнения результатов демонстрационных опытов или самостоятельных практических работ и т.д.) студенты учатся построению индуктивных обобщений.

Индуктивный подход к изложению учебного материала более целесообразен на начальных этапах обучения. Традиционно индуктивно вводится, например, зависимость силы тока от напряжения. Результаты эксперимента с различными проводниками дают возможность ученикам сделать вывод о том, что сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника.

Широкое использование индукции на начальном этапе обучения вполне методически оправданно. Уровень развития мышления учащихся ещё недостаточно высок, поэтому движение от конкретного к абстрактному от наблюдения к эмпирическому обобщению представляется предпочтительным. Так, изучение зависимости сопротивления проводника от его длины, площади поперечного сечения и рода материала и многого другого обычно происходит с использованием индуктивного умозаключения. При этом анализируемые результаты наблюдений могут иметь числовое значение, но могут быть и качественными.