Организация учебно-исследовательской
деятельности обучающихся.
Петухов С.Ю., учитель химии
МБОУ «СОШ № 54 г. Челябинска»
E-mail: sp_2468@mail.ru, Карабаш, Россия.
Петухова Г.В., учитель биологии
МБОУ «СОШ № 54 г. Челябинска»
E-mail: gp_2801@mail.ru, Карабаш, Россия
Среди множества методов, используемых естественными науками, эксперименту отводится ведущее место. Современное образование использует различные виды лабораторных и практических работ. Но, не смотря на все усилия, прилагаемые педагогами, у обучающихся не формируется отношение к эксперименту, как методу научного познания, а экспериментальная деятельность носит ограниченный и частный характер. Практически повсеместно экспериментальная деятельность либо направлена на решение практических, прикладных задач, либо реализуется в рамках проектной деятельности, при этом роль обучающихся сводится к функции лаборанта. Важность экспериментальной работы должна состоять в целенаправленном формировании экспериментальной деятельности, выражающейся в мотивации к овладению навыками научных исследований. Экспериментальная деятельность является неотъемлемой частью научно-исследовательской и учебно-исследовательскую деятельности обучающихся. Данные понятие кажутся тождественными, но между ними есть определенная разница. Под научно-исследовательской деятельностью следует понимать, «деятельность учащихся под руководством учителя, связанную с решением творческой исследовательской задачи с заранее неизвестным результатом и предполагающую наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере». [1]
Данная деятельность позволяет развивать у обучающихся самостоятельность, познавательный интерес, культуру учебного труда, а так же дает возможность обобщать, углублять, систематизировать и применять на практике знания в определенной области учебного предмета.
Научно-исследовательская деятельность требует от педагога довольно высокого уровня знаний, совершенства владения методиками исследования, наличия достаточной информационной базы, а так же желания углубленно заниматься исследовательской деятельностью с обучающимися. При этом определенные требования предъявляются и к обучающимся, прежде всего высокий интеллектуальный потенциал, развитие высокой познавательной мотивации, высокого развития внимания и памяти. Научно-исследовательская деятельность может быть реализована в профильных, либо обладающих соответствующей материальной базой образовательных организациях, а так же на базе организаций дополнительного образования, либо на основании предоставления необходимого оборудования организациями профессионального и высшего образования на основе договоров взаимного сотрудничества.
В современном массовом образовании научно-исследовательская деятельность трансформируется в «учебно-исследовательскую деятельность, которая нацелена на получение образовательного результата». В соответствии с этим под «учебно-исследовательской деятельностью следует понимать не получение новых, неизвестных науке фактов, а овладение обучающимися алгоритмом проведения исследования». [2]. Что в конечном итоге позволит обучающимся в дальнейшем совершенствовать и усложнять полученные умения на ступени среднего и высшего профессионального образования. Таким образом учебно-исследовательская деятельность не направлена на получение новых, неизвестных знаний и фактов, а предполагает овладение некой последовательностью действий, которые будут использованы в дальнейшем образовании и практической жизни.
В процессе реализации учебно-исследовательской работы деятельность педагога значительно меняется вместо источника и транслятора знаний и информации, он становится координатором и наставником, в решении исследования поставленной проблемы он включен в исследование «на равных условиях с учеником и одновременно обучает его методике проведения исследования» [2]. Это позволяет педагогу проявить свои творческие способности, стимулирует на овладение новыми, эффективными методиками и технологиями обучения, а так же на повышение квалификации через различные формы личного образования. [3]
Соответственно деятельность педагога по реализации учебно- исследовательской деятельности может носить как локальный ( работа с успешными, одаренными детьми), так и фронтальный характер(с целым классом или определенной группой обучающихся).
Основной функцией эксперимента в учебно-исследовательской деятельности является нахождение решения исследовательской задачи, формулируемой в виде проблемы установления факта противоречия, несоответствия между известным и неизвестным. Для решения сформулированной проблемы выдвигается гипотеза, под которой следует понимать «научное допущение или предположение, истинное значение которого не определено»[4] Следовательно, гипотеза выступает как вероятное знание в виде догадки. Гипотеза, являясь частью эксперимента, возникает из конкретной деятельности – наблюдения или теоретической деятельности и является ответом на возникшую проблему. Гипотеза так же является элементом познания, объяснения новых, неизвестных фактов или явлений. Гипотеза, являясь предположительным знанием, требует теоретического обоснования, выражающегося в установлении связей между исследуемыми явлениями, фактами, а так же формирует новые понятия. Кроме всего вышесказанного, формулировка гипотезы должна быть понятна и лаконична. Выдвинутая и обоснованная гипотеза требует экспериментального подтверждения. Под экспериментом следует понимать «метод познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях исследуются явления действительности». [4]
По сути, эксперимент есть воспроизведение в лабораторных, стационарных условиях изучаемого явления или научного факта. При эксперименте воспроизводится объект исследования, условия его объективного существования и взаимосвязи между этими условиями. Деятельность экспериментатора при проведении эксперимента состоит из контроля материальной базы, условий осуществления и протоколирования его хода. На основе протоколов, после эксперимента проводится анализ результатов в аналитической или математической форме, формулирование выводов и всестороннее обсуждение результатов. Достижение цели эксперимента будет зависеть от его подготовленности и подготовленности самого экспериментатора. Если выдвинутая гипотеза не может быть проверена экспериментом, то в этом случае проверяются следствия, выводимые из данной гипотезы. Достоверность, полученных в ходе эксперимента данных определяется субъективными и объективными факторами.
К субъективным факторам следует отнести: опыт экспериментатора, теоретическая подготовленность, уровень мышления и интуиции, умения и способность к конструкторской деятельности. Объективными факторами являются совершенство используемых методик и приборов, а так же материально-техническая база эксперимента. Достоверность полученных данных зависит от способа регистрации наблюдаемых явлений и учета факторов, влияющих на данное явление.
Достоверность результатов эксперимента определяют различные технические средства и устройства. Обоснованность использования технических средств и приборов определяется следующими критериями: «соответствие функции прибора выполняемой деятельности, требуемой точностью измерений, числом регистрируемых величин, способностью отображения результатов, условиями проведения эксперимента, энергетическими возможностями исследуемого объекта, эргономическими характеристиками технических средств»[5]
На основе анализа задач эксперимента, вытекающих из его цели, разрабатывается его методика проведения. Проведение эксперимента может быть реализовано как в естественных условиях и такой эксперимент будет естественным, либо в специально созданных условиях, такой эксперимент называют модельным.
Проведение эксперимента можно отразить в виде таблицы.
Таблица № 1
Этапы экспериментальной деятельности
Этап экспериментальной деятельности | Цели и задачи учебно-исследовательской работы |
Диагностический | Диагностика первоначальных знаний, навыков и умений по материалу исследования; личная мотивация обучающегося |
Постановка проблемы и выдвижение гипотезы | Формирование исследовательских навыков в виде формулирования: · объекта и предмета исследования, · темы исследования, · гипотезы, · цели и задач исследования, Определение методов в зависимости от объекта исследования. |
Разработка программы проведения эксперимента | Формирование программы эксперимента, предполагаемого результата. Расчет рисков проведения эксперимента. |
Создание материальной базы эксперимента | Обучение сбору материала или постановке эксперимента |
Проведение эксперимента | Проведение эксперимента в соответствии с программой, внесение необходимых корректировок. |
Обработка результатов | Статистическая обработка материала исследования. Представление результатов исследования различном виде. |
Следует отметить наиболее часто встречаемые затруднения при формулировании объекта и предмета эксперимента, выдвижении гипотезы, цели и задач эксперимента, отборе методов и пояснить некоторые понятия.
Так объектом в эксперименте будет выступать «совокупность связей и отношений, свойств, которая существует объективно в теории и практике и служит источником необходимой для исследования информации.[4] Практически всегда объектом выступает явление или процесс, который порождает проблемную ситуацию, избранную для эксперимента. При определении объекта всегда следует ответить на вопрос: «Что рассматривается?»
Предмет эксперимента будет включать в себя только те отношения и взаимосвязи, которые подлежат экспериментальной проверке. Предмет всегда устанавливает границу исследовательского поиска. Определить предмет эксперимента можно при ответе на вопросы: «Как рассматривать объект эксперимента?», «Какие отношения данному объекту присущи? «, «Что может выделить исследователь для изучения объекта?».
Цель – это ответ на вопрос: зачем проводится эксперимент в данном исследование? Задачи будут конкретизировать основные шаги, то есть уточнять цель. Далее формулируется, высказывается гипотеза. В основу гипотезы могут быть положены предположения:
- «о существовании или отсутствии какого-либо феномена;
- об условии его возникновения и проявления;
- о взаимосвязи между явлениями;
- о наличии свойства и степени его выраженности у какого-либо объекта» [6]
Формулировку гипотезы начинают со слов: предположим…, допустим…, возможно…, или что, если… Виды проверки гипотезы существуют: «теоретические» и «эмпирические» способы. Теоретические способы предполагают анализ и логику других теорий, то есть уже имеющихся знаний, в пределах которых данная гипотеза выдвигается. Эмпирические же способы для проверки гипотезы предполагают проведение наблюдений и необходимости эксперимента. Формулирование гипотезы необходимо для определения конкретной цели учебно-исследовательской деятельности и проведения эксперимента, хотя ее не обязательно включать в саму учебно-исследовательскую деятельность. [7]
Эффективность эксперимента в учебно-исследовательской деятельности большей частью, будет выражаться даже не в качестве проведения и полученных результатах, а в приобретении исследовательских, информационных, аналитических, коммуникационных умений и навыков. [8] От проводимой обучающимися учебно-исследовательской работы не нужно требовать обязательной практической значимости и возможности использовать результаты в практической деятельности. Но иногда бывают такие исследования, которые имеют практическое применение.
Литература:
- А.В. Леонтович, «Исследовательская деятельность учащихся» (сборник статей), М.2003, Издание МГДД(Ю)Т.
- Учебно-исследовательская деятельность как средство обеспечения принципа преемственности в обучении Ильина А.В., Маковецкая Ю.Г. // Современное дополнительное профессиональное педагогическое образование. 2015. № 3 (3). С. 16-24.
- Взаимосвязь различных видов образования в деятельности педагога
Маковецкая Ю.Г., Петухова Г.В., Петухов С.Ю. //
Современное дополнительное профессиональное педагогическое образование. 2016. Т. 2. № 2 (6). С. 95-105. - А.П. Алексеев, Г.Г. Васильев и др. Под ред. А.П. Алексеева Краткий философский словарь М.: ООО «Издательство Проспект», 2008
- Тартаковский Д. Ф., Ястребов А. С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учеб. для вузов —
М.: Высш. шк., 2001 - Реализация проектной деятельности учащихся общеобразовательной школы. Методическое пособие по организации проектной деятельности для учителей предметников в условиях реализации федеральных государственных образовательных стандартов общего образования. Составители А.В. Ильина, Ю.Г. Маковецкая, С.Ю. Петухов, Г.В. Петухова. Челябинск.2015, издание ГБОУ ДПО ЧИППКРО
- Маковецкая Ю.Г., Петухов С.Ю. К вопросу формирования единой системы методической поддержки педагогов по работе с одаренными детьми сборник // Региональные модели сопровождения и поддержки одаренных и перспективных детей. материалы VI Международной научно-практической конференции. Челябинский институт переподготовки и повышения квалификации работников образования. 2016. С. 100-106.
- Ильина А.В., Маковецкая Ю.Г. Эффективные способы достижения учащимися метапредметных результатов
сборник // Региональные модели сопровождения и поддержки одаренных и перспективных детей. материалы VI Международной научно-практической конференции. Челябинский институт переподготовки и повышения квалификации работников образования. 2016. С. 79-83.