Технология учебного исследования С.В.Семёновых, методист по технологиям ЦНМО, г.Лысьва

Сущность технологии: учащиеся самостоятельно формулируют и решают проблему

Цели: Развитие творчества и исследовательских навыков учащихся, Получение продукта деятельности учащихся, Формирование эффективных и прочных знаний Развитие творчества и исследовательских навыков учащихся, Получение продукта деятельности учащихся, Формирование эффективных и прочных знаний

Дидактические требования к содержанию обучения как исследования: У учащихся должно возникнуть чувство неудовлетворённости (потребность) имеющимися представлениями. Они должны прийти к ощущению их ограниченности, расхождения с представлениями научного сообщества. Новые понятия (представления) должны быть такими, чтобы учащиеся ясно представляли их содержание. Это не означает, что учащиеся обязаны их придерживаться сами, верить, что они описывают реальный мир. Новые представления должны быть правдоподобны в восприятии учащихся (потенциально допустимыми, сочетающимися с их представлениями о мире). Чтобы учащиеся отказались от первичных представлений, нужны серьезные причины. Новые идеи должны быть явно полезнее старых. Должны помогать решить нерешённую проблему, вести к новым идеям. М. Кларин У учащихся должно возникнуть чувство неудовлетворённости (потребность) имеющимися представлениями. Они должны прийти к ощущению их ограниченности, расхождения с представлениями научного сообщества. Новые понятия (представления) должны быть такими, чтобы учащиеся ясно представляли их содержание. Это не означает, что учащиеся обязаны их придерживаться сами, верить, что они описывают реальный мир. Новые представления должны быть правдоподобны в восприятии учащихся (потенциально допустимыми, сочетающимися с их представлениями о мире). Чтобы учащиеся отказались от первичных представлений, нужны серьезные причины. Новые идеи должны быть явно полезнее старых. Должны помогать решить нерешённую проблему, вести к новым идеям. М. Кларин

3 подхода к алгоритмизации исследовательской деятельности Обобщенный подход западных авторов (описан Г.К.Селевко) Обобщенный подход западных авторов (описан Г.К.Селевко) Г.С.Альтшуллер В.А.Бухвалов

Алгоритм обучения как учебного исследования: знакомство с литературой, выявление (видение) проблемы, постановка (формулирование) проблемы, пояснение неясных вопросов, формулирование гипотезы, планирование и разработка учебных действий, сбор данных (накопление фактов, наблюдений и доказательств), анализ и синтез собранных данных, сопоставление (соотнесение) данных и умозаключений, подготовка и написание (оформление) сообщения, выступление с подготовленным сообщением, переосмысление результатов в ходе ответов на вопросы, проверка гипотез, построение обобщений, построение выводов, заключений. Первый и второй пункты в зависимости от ситуации могут меняться местами. знакомство с литературой, выявление (видение) проблемы, постановка (формулирование) проблемы, пояснение неясных вопросов, формулирование гипотезы, планирование и разработка учебных действий, сбор данных (накопление фактов, наблюдений и доказательств), анализ и синтез собранных данных, сопоставление (соотнесение) данных и умозаключений, подготовка и написание (оформление) сообщения, выступление с подготовленным сообщением, переосмысление результатов в ходе ответов на вопросы, проверка гипотез, построение обобщений, построение выводов, заключений. Первый и второй пункты в зависимости от ситуации могут меняться местами.

Алгоритмизация учебного исследования: I уровень открытие новых явлений и процессов, и для этих исследований эффективны следующие направления поисков: 1. Поиск аномалий. 2. Изменение условий явления. 3. Поиск новых функций известного явления. 4. Комбинирование известных явлений. 5. Дробление известных явлений. 6. Аналогия. I уровень открытие новых явлений и процессов, и для этих исследований эффективны следующие направления поисков: 1. Поиск аномалий. 2. Изменение условий явления. 3. Поиск новых функций известного явления. 4. Комбинирование известных явлений. 5. Дробление известных явлений. 6. Аналогия. II уровень открытие новых закономерностей может осуществляться с помощью следующих приемов: 1. Сопоставление известных закономерностей и результатов практических исследований: а) накопление фактов, противоречащих известной закономерности, пока новая закономерность не проявится сама (открытие Дарвином закономерностей эволюции); б) введение гипотезы для объяснения возникающих затруднений при объяснении результатов эксперимента (гипотезы частоты гамет). 2. Выдвижение гипотезы, не противоречащей известной закономерности, однако, значительно расширяющей её. 3. Выдвижение гипотезы путём перехода от известного теоретического положения к его противоположности. 4. Объединение известных закономерностей и на основании этого выдвижение новой проблемы.

Последовательность учебного исследования: 1. Систематизация научной информации. 2. Анализ научной информации: а) методика решения проблем; б) построение модели проблемы; в) решение проблемы на основе её модели с использованием одного или нескольких методов: системного анализа, вепольного анализа, анализа противоречий. 3. Практические исследования. 1. Систематизация научной информации. 2. Анализ научной информации: а) методика решения проблем; б) построение модели проблемы; в) решение проблемы на основе её модели с использованием одного или нескольких методов: системного анализа, вепольного анализа, анализа противоречий. 3. Практические исследования.

Цикл технологии: Учебное исследование: 1. Постановка учебной проблемы для всей темы. Учебная проблема – это творческая задача, которая уже решена учеными. Для науки она не представляет объективной новизны, однако для учащихся – это субъективно новая задача, которую они еще не решали. 2. Составление методики решения проблема. На данном этапе составляется детальный план решения проблемы, который включает в себя следующие пункты: 1) изучение и конспектирование учебной и дополнительной литературы по содержанию проблемы; 2) решение проблемы и выдвижение гипотез; 3) практическая проверка полученных гипотез; 4) применение полученных решений для решения других проблем; 5) внесение дополнений в учебную информацию по результатам исследования; 6) защита выполненной работы. 1. Постановка учебной проблемы для всей темы. Учебная проблема – это творческая задача, которая уже решена учеными. Для науки она не представляет объективной новизны, однако для учащихся – это субъективно новая задача, которую они еще не решали. 2. Составление методики решения проблема. На данном этапе составляется детальный план решения проблемы, который включает в себя следующие пункты: 1) изучение и конспектирование учебной и дополнительной литературы по содержанию проблемы; 2) решение проблемы и выдвижение гипотез; 3) практическая проверка полученных гипотез; 4) применение полученных решений для решения других проблем; 5) внесение дополнений в учебную информацию по результатам исследования; 6) защита выполненной работы.

3. Изучение и конспектирование учебной и дополнительной литературы. Прежде чем решать проблему, необходимо внимательно ознакомиться, законспектировать и выучить основные закономерности новой темы, а также составить конспекты по дополнительному учебному материалу, который понадобиться для решения проблемы. При этом необходимо организовать изучение новой учебной информации с учетом взаимосвязей с информацией по предыдущей теме. 4. Решение проблемы и выдвижение гипотез. Для решения проблемы используются закономерности как новой, так и предыдущих тем, специальные алгоритмы, закономерности диалектической логики. В процессе решения выдвигаются гипотезы. Задача ученика выдвинуть как можно больше гипотез, что при наличии соответствующих алгоритмов вполне возможно и весьма проблематично при их отсутствии. 3. Изучение и конспектирование учебной и дополнительной литературы. Прежде чем решать проблему, необходимо внимательно ознакомиться, законспектировать и выучить основные закономерности новой темы, а также составить конспекты по дополнительному учебному материалу, который понадобиться для решения проблемы. При этом необходимо организовать изучение новой учебной информации с учетом взаимосвязей с информацией по предыдущей теме. 4. Решение проблемы и выдвижение гипотез. Для решения проблемы используются закономерности как новой, так и предыдущих тем, специальные алгоритмы, закономерности диалектической логики. В процессе решения выдвигаются гипотезы. Задача ученика выдвинуть как можно больше гипотез, что при наличии соответствующих алгоритмов вполне возможно и весьма проблематично при их отсутствии.

5. Практическая проверка полученных гипотез. Предполагается, что ученики самостоятельно составят программы наблюдений, измерений и опытов и проведут их (насколько это возможно в школьных условиях). 6. Применение полученных решений для решения других проблем. На этом этапе учащимся предлагается система творческих задач по материалу темы, для выполнения которых наряду с алгоритмами, методиками, используются составленные конспекта и практически проверенные решения проблем. Этот этап – расширение и углубление исследовательской работы через решение прикладных задач. Это самое сильное воспитание личности, когда личность учится применять самостоятельно полученные знания и умения в практических, жизненных ситуациях. Теперь ученику становится понятно без долгих объяснений, зачем он пришел в школу. 5. Практическая проверка полученных гипотез. Предполагается, что ученики самостоятельно составят программы наблюдений, измерений и опытов и проведут их (насколько это возможно в школьных условиях). 6. Применение полученных решений для решения других проблем. На этом этапе учащимся предлагается система творческих задач по материалу темы, для выполнения которых наряду с алгоритмами, методиками, используются составленные конспекта и практически проверенные решения проблем. Этот этап – расширение и углубление исследовательской работы через решение прикладных задач. Это самое сильное воспитание личности, когда личность учится применять самостоятельно полученные знания и умения в практических, жизненных ситуациях. Теперь ученику становится понятно без долгих объяснений, зачем он пришел в школу.

7. Внесения дополнений в учебную информацию по результатам исследований. Конспекты учебной информации дополняются практически проверенными положениями, результатами, полученными в процессе их применения для решения прикладных задач. Это позволяет значительно расширить и углубить учебную информацию и что самое главное – непроизвольно усвоить ее. 8. Защита выполненной работы. При защите выполненной работы, ученик излагает методику работы, конкретные результаты, полученные на каждом этапе исследования, выводы и предложения по дальнейшим исследованиям. Эти предложения могут быть составлены по каждому этапу, например изменение формулировки проблемы и проведение нового исследования, изучение дополнительной литературы, проведение дополнительной практической проверки, предложения по применению полученных решений в новых областях науки, сопоставление вновь полученных результатов с другими результатами, полученными при решении этой проблемы для поиска новой информации и другие. Важно, чтобы ученик не только усвоил технологию исследовательской деятельности, но и те перспективы, которые теперь перед ним открываются. 7. Внесения дополнений в учебную информацию по результатам исследований. Конспекты учебной информации дополняются практически проверенными положениями, результатами, полученными в процессе их применения для решения прикладных задач. Это позволяет значительно расширить и углубить учебную информацию и что самое главное – непроизвольно усвоить ее. 8. Защита выполненной работы. При защите выполненной работы, ученик излагает методику работы, конкретные результаты, полученные на каждом этапе исследования, выводы и предложения по дальнейшим исследованиям. Эти предложения могут быть составлены по каждому этапу, например изменение формулировки проблемы и проведение нового исследования, изучение дополнительной литературы, проведение дополнительной практической проверки, предложения по применению полученных решений в новых областях науки, сопоставление вновь полученных результатов с другими результатами, полученными при решении этой проблемы для поиска новой информации и другие. Важно, чтобы ученик не только усвоил технологию исследовательской деятельности, но и те перспективы, которые теперь перед ним открываются.