Яковлева Ирина Алексеевна, старший преподаватель факультета естествознания и математики ЛОИРО Исследовательская деятельность школьников как педагогическая технология
Не существует сколько-нибудь достоверных тестов на одаренность, кроме тех, которые проявляются в результате активного участия хотя бы в самой маленькой поисковой исследовательской работе. А.Н. Колмогоров
1) определяются как их личностными, так и социальными мотивами обучающихся. такая деятельность должна быть направлена не только на повышение компетентности подростков в предметной области определённых учебных дисциплин, на развитие их способностей, но и на создание продукта, имеющего значимость для других;
обучающиеся смогли реализовать свои потребности в общении со значимыми, референтными группами одноклассников, учителей и т. д.и овладеть нормами взаимоотношений с разными людьми, умениями переходить от одного вида общения к другому, приобрести навыки индивидуальной самостоятельной работы и сотрудничества в коллективе;
тема исследования должна быть на самом деле интересна для ученика и совпадать с кругом интереса учителя; необходимо, чтобы обучающийся хорошо осознавал суть проблемы, иначе весь ход поиска её решения будет бессмыслен, даже если он будет проведён учителем безукоризненно правильно; организация хода работы над раскрытием проблемы исследования должна строиться на взаимоответственности учителя и ученика друг перед другом и взаимопомощи; раскрытие проблемы в первую очередь должно приносить что-то новое ученику, а уже потом науке.
ПроектИсследование Проект направлен на получение продукта, обладающего конкретными свойствами. Исследование организует поиск в какой-либо области, на начальном этапе лишь обозначается направление исследования.
Проект Исследование Планируется процесс создания конкретного продукта с точным образом результата. Исследование предполагает формулировку проблемы исследования, выдвижение гипотезы и проверку этой гипотезы
Проект Исследование Результат должен быть точно соотнесен со всеми характеристиками, сформулированными в замысле. Результат неизвестен заранее. Результат – новое знание.
Проект Исследование соответствие результата нормам проведения исследования какие способности и характеристики личности были развиты
специфическая форма научной работы учащегося. Главной целью исследовательского проекта является получение представлений о том или ином явлении.
индивидуальные особенности личности, являющиеся субъективными условиями успешного осуществления исследовательской деятельности (А.И. Савенков) 5. Исследовательские способности
Инстинктивное, биологическое в своей основе стремление младших осваивать новый для себя опыт, подражая старшим и самостоятельно исследуя окружающий мир. Природное, закреплённое в генотипе и проявляющееся во всём животном мире стремление старших заботиться о передаче младшим навыков приспособления к окружающей среде Одна из фундаментальных форм взаимодействия живых существ с реальным миром, направленная на его познание, сущностную характеристику деятельности человека (А.Н. Поддьяков) Исследовательское поведение
1. Проблемное ведение уроков базисного компонента учебного плана 2. Введение в сетку базисного компонента учебного плана специальных учебных предметов. 3. Курсы в рамках школьного компонента 4. Программы дополнительного образования 5. Применение исследовательского подхода при проведении экскурсий
6. Реализация общешкольных проектов 7. Организация походов и экспедиций 8. Проведение научно-практических конференций и конкурсов 9. Поддержка деятельности тематических клубов и молодёжных объединений
1.Работа на перспективу 2.Воспитание чувства собственной значимости 3.Стремление победить. 4.Заинтересовать темой. 5.Контакт с учеником.
1.Конференция должна планироваться заранее, но не слишком часто. 2.Конференция разбивается на несколько этапов. 3.Тщательно продумываются все этапы конференции. 4. Время секции не более 1.5 часов, затем перерыв. День конференции. 5. Регламент докладчиков. 6. Вопросы докладчику 7.Особая манера общения и обстановка. 8.Не следует собирать всех учащихся. 9.Собирайте материалы конференций.
Гипотеза Наблюдение Эксперимент Теория Эксперимент
«Исследование - процесс выработки новых знаний, один из видов познавательной деятельности. Исследование характеризуется объективностью, воспроизводимостью, доказательностью и точностью». [Философский энциклопедический словарь].
процесс изучения, эксперимента, концептуализации и проверки теории, связанный с получением научных знаний. Виды исследований: Фундаментальное исследование, предпринятое главным образом, чтобы производить новые знания независимо от перспектив применения. Прикладное исследование.
это целенаправленный процесс восприятия предметов действительности, результаты которого фиксируются в описании. Для получения значимых результатов необходимо многократное наблюдение. Виды: непосредственное наблюдение, которое осуществляется без применения технических средств; опосредованное наблюдение с использованием технических устройств
это определение количественных значений, свойств объекта с использованием специальных технических устройств и единиц измерения.
это метод исследования, который воспроизводится в описанных условиях неограниченное количество раз, и даёт идентичный результат. Физический эксперимент способ познания природы, заключающийся в изучении природных явлений в специально созданных условиях. В отличие от теоретической физики, которая исследует математические модели природы, физический эксперимент призван исследовать саму природу. природытеоретической физики
это эксперимент над математической моделью объекта исследования на ЭВМ, который состоит в том что, по одним параметрам модели вычисляются другие ее параметры и на этой основе делаются выводы о свойствах объекта, описываемого математической моделью.
проводимый в специальных условиях опыт для получения новых научных знаний посредством целенаправленного вмешательства исследователя в жизнедеятельность испытуемого.
Внешняя достоверность Внешняя достоверность (external validity) связана с возможностью обобщения выявленной в процессе эксперимента причинно-следственной зависимости. Опасность нарушения внешней достоверности эксперимента возникает, когда условия проведения эксперимента не охватывают какие-либо значимые факторы, имеющие место в реальной действительности.
Внутренняя достоверность (internal validity) определяется тем, действительно ли изменение независимой переменной вызвало наблюдаемое изменение зависимой переменной Внутренняя достоверность является минимальным требованием к эксперименту, которое должно соблюдаться для получения достоверных выводов. Без соблюдения этого требования результаты эксперимента нельзя считать надежными. Контроль посторонних факторов, в свою очередь, непременное условие признания внутренней достоверности эксперимента.
Моральные принципы Роберта Мертона (социология науки ) 1. Коллективизм результаты исследования должны быть открыты для научного сообщества. 2. Универсализм оценка любой научной идеи или гипотезы должна зависеть только от её содержания и соответствия техническим стандартам научной деятельности, а не от социальных характеристик её автора, например, его статуса. 3. Бескорыстность при опубликовании научных результатов исследователь не должен стремиться к получению какой-то личной выгоды, кроме удовлетворения от решения проблемы. 4. Организованный скептицизм исследователи должны критично относиться как к собственным идеям, так и к идеям, выдвигающимся их коллегами. 5. Самоценность истины - перед лицом истины все исследователи равны, что никакие прошлые заслуги не принимаются во внимание, если речь идет о научных доказательствах. 6. Научная честность- при изложении результатов исследования, учёный может ошибаться, но не имеет права подтасовывать результаты, он может повторить уже сделанное открытие, но не имеет права заниматься плагиатом. 7. Ссылки как обязательное условие оформления научной монографии и статьи призваны зафиксировать авторство тех или иных идей и научных текстов, и обеспечивать четкую селекцию уже известного в науке и новых результатов.
В науке главная цель- получение новых знаний, В образовании цель исследовательской деятельности приобретение навыка ведения научной работы.
«Исследовательскую деятельность учащихся можно определить как творческий процесс взаимодействия учителя и учащихся по поиску решения (или понимания) неизвестного, в ходе которого осуществляется трансляция между ними культурных ценностей, результатом которого является развитие исследовательской позиции к миру, другим и самому себе, а также формирование (или расширение) мировоззрения» А.С. Обухов « «Деятельность учащихся, связанная с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением (…) и предполагающего наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере, нормированная, исходя из принятых в науке традиций: постановка проблемы, изучение теории, посвященной данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, научный комментарий, собственные выводы». А.В.Леонтович
Образовательная технология, использующая в качестве главного средства учебное исследование. Предполагает выполнение учащимися учебных исследовательских задач с заранее неизвестным решением, направленных на создание представлений об объекте или явлении окружающего мира, под руководством специалиста – учителя-предметника, научного сотрудника и т.п.
Исследовательская позиция – результат исследовательской деятельности школьников – значимое личностное основание, исходя из которого человек не просто активно реагирует на изменения, происходящие в мире, но и ощущает потребность искать и находить ранее ему неизвестное. Исследовательская позиция проявляется и развивается в ходе реализации исследовательской деятельности (А.С. Обухов)
Мудрость учительского руководства в том и состоит, чтобы воспитаннику казалось, что он сам делает то, что ему хочется. Жан – Жак Руссо
Характеристики: 1)выделение в учебном материале проблемных точек, предполагающих вариативность; специальное конструирование учебного процесса «от этих точек» или проблемная подача материала; 2) развитие навыка формулирования гипотез; 3) обучение работе с разными версиями на основе анализа свидетельств или первоисточников (методики сбора материала, сравнения и др.); 4) знакомство с первоисточниками; 5) развитие навыков анализа и выбора одной версии в качестве истинной. ФГОС ООО
1. Постановка исследовательской задачи. 2. Выдвижение гипотез. 3. Планирование решения задачи. 4. Реализация разработанного плана. 5. Анализ и оценка результатов, построение обобщений.
степень связи с базовой программой; доступность – соответствие учебной нагрузки возможностям учащихся (по сложности, продолжительности, включению в учебный план); опора на базовую программу (новые сведения опираются на базовые предметные программы, количество новых вводимых понятий и схем не составляет большей части программы); необходимость и достаточность объёма теоретического материала для возникновения у учащихся интереса к работе, выбору темы и постановке задач исследования
наличие собственной практики научной работы в избранной области; возможности консультационной помощи специалистов и её формы; форма образовательной деятельности в плане работы учреждения.
Цель – это представление автора о будущем результате. Это планируемый результат деятельности, достигнутый в пределах определенного интервала времени. Отсюда цели должны быть: - реалистичны, - ранжируемы по этапам исследования, диагностируемы (иметь адекватные измерители, показатели, критерии и методики замера).
Задачи – это частные подцели, решение которых в совокупности должно привести к выполнению поставленной цели. Небольшое исследование – задачи выполняются одна за другой, ступени к достижению поставленной цели.
1.Умение видеть проблему – создание проблемной ситуации. Необходимо принятие этой задачи учениками «Умение ставить вопросы о недостающем знании и предъявлять требования к ответам на них» В.С.Лазарев «Провоцировать появление вопросов и желания найти на них ответы» А.С.Обухов 2.Умение ставить вопросы – креативная постановка вопроса
Варкалось.Хливкие шорьки пырялись по наве, и хрюкотали зелюки Как мумзики в мове. 1. Что делали шорьки? 2.Что делали зелюки? 3.С кем автор сравнивает зелюков? 4. Насколько эффективнее был подход зелюков, по сравнению с шорьками?
Гипотеза – предположение, которое формулируется с целью последующей проверки. Это ведущая идея автора. (если, то…., так как…..). Умение формируется в ходе самой деятельности:. Гипотеза – адекватный ответ на вопрос -правдоподобна и проверяема. - гипотеза является как бы компасом, дающим определенное направление исследования, - хорошо сформулированная гипотеза предупреждает расплывчатость работы, - гипотеза направляет мысли исследователя и организует сбор нужного для работы материала.
Выдержка из аналитического отчета: «Наибольшее отставание от средних международных показателей российские учащиеся демонстрируют при выполнении заданий на интерпретацию данных исследований, выявлении данных исследований, лежащих в основе доказательств и выводов». Методы научного познания PISA Здесь диагностировались следующие позиции: Появление научных исследований (например, вследствие любопытства, возникновение научных проблем), цели (выдвижение рабочей идеи, модели, теории); наблюдения и эксперименты; данные (количественные измерения, качественные – наблюдения); измерения (неопределенность, вариации, точность).
Пример задания. PISA Ниже приведен отрывок из газетной статьи: Подушки безопасности установлены в автомобилях, чтобы снизить вероятность получения травм при столкновениях. В подушках используется химическое соединение, азид натрия, которое настолько токсично, что даже небольшое его количество, попавшее в организм при вдыхании или глотании, может убить человека. Сформулируйте один вопрос, связанный с поднятой в этом отрывке проблемой использования подушек безопасности, для ответа на который ученые должны провести исследование. ______________________________________________________ Средний международный результат – 61%, РФ – 43%
Группе зеленых мартышек предлагали широкий выбор игрушек: тряпичные куклы, тележки, книжки с картинками и т.д. Результаты предпочтений вы видите на экране.
«Если нас, как исследователей интересует (формулируется гипотеза, предложенная ранее), с чего нужно начать исследование?». 1. соответствие выбираемой темы преподанному теоретическому материалу; 2. соответствие сложности темы и объёма работы возможностям учащихся; 3. исследовательский характер темы, формулировка темы, ограничивающая предмет исследования и содержащая проблему исследования; 4. соответствие задач цели, адекватность гипотезы фронтальное обсуждение выдвинутых разными группами вариантов решений.
1. доступность запланированного объёма работ учащимся; 2. доступность объекта исследования; 3. адекватность используемой методики объекту и условиям исследования
1. обеспечить знание теории; 2. сформировать экспериментальные умения измерения 3. обеспечить возможность самостоятельного выдвижения учащимися гипотезы и плана работы, для чего дома решить соответствующую расчетную задачу, причем данные предложить в виде изображения схемы с показаниями стрелочных приборов; 4. на этапе актуализации опорных знаний урока проведения исследовательской работы решить эту задачу на доске, оставив схему и расчеты на всё время работы учащихся; 5. раздать учащимся неизвестные сопротивления, предложив самим выбрать необходимые приборы, собрать схемы, провести измерения и расчёты; 6. скорее всего, не все учащиеся смогут самостоятельно выполнить всю работу, особенно её первые этапы, составляющие суть исследовательской деятельности (гипотеза и план работы), поэтому учитель осуществляет оперативную поддержку, учитывая меру самостоятельности учащихся при подведении итогов и выставлении оценок.
Главной целью исследовательской работы школьников является развитие их способности критически мыслить, формулировать проблему, искать её решение. Условия для самостоятельной постановки задач исследования, выбора объекта, анализа и т.д. В этом случае юный исследователь действует в соответствии со своими интересами и предпочтениями, занимает творческую, авторскую позицию при выполнении исследования. На каждом этапе нужно дать учащемуся определённую свободу в работе, иногда даже в ущерб методике.
наличие обсуждения, сравнения данных с литературными источниками; соответствие результатов и выводов поставленным целям и задачам сформулированной цели.
правильность оформления итогов; отражение этапов исследования; отражение авторской позиции учащегося.
мотивация; инициирование постановки исследовательских задач; анализ различных средств решения творческих заданий; предоставление возможности презентации результатов; инициирование рефлексии.
«Успех – это способность, не теряя энтузиазма, идти от одной неудачи к другой.» Уинстон Черчилль
Переход в новую понятийную область 1. Постановка исследовательской задачи 2. Выдвижение гипотез 3. Планирование решения задачи 4. Реализация разработанного плана 5. Анализ и оценка результатов, построение обобщений Метод обучения - проблемный
Получение эмпирических законов применение теории 1. Постановка исследовательской задачи 2. Выдвижение гипотез 3. Планирование решения задачи 4. Реализация разработанного плана 5. Анализ и оценка результатов, построение обобщений Метод обучения - эвристический
Формирование новых способов деятельности, применение теории Постановка исследовательской задачи Выдвижение гипотез Планирование решения задачи Реализация разработанного плана Анализ и оценка результатов, построение обобщений Метод обучения -исследовательский
Формирование новых способов деятельности, применение теории Постановка исследовательской задачи Выдвижение гипотез Планирование решения задачи Реализация разработанного плана Анализ и оценка результатов, построение обобщений Метод обучения -исследовательский
Перенос знаний и умений в новую ситуацию Постановка исследовательской задачи Выдвижение гипотез Планирование решения задачи Реализация разработанного плана Анализ и оценка результатов, построение обобщений Метод обучения -исследовательский
Параметры сравнения Исследовательская деятельность в знаниевой модели Исследовательская деятельность в личностно-ориетированной модели Цель исследовательской деятельности Получение навыков исследовательской деятельности, развитие активности, конкретные результаты работы Развитие личностного своеобразия «Я - исследователь», механизмов реф лексии, познавательных стратегий, самообучения и личностного опыта Способ приобщения Побуждение взрослым. Лекции о пользе исследовательской деятельности. Эпизодическое участие во внешних мероприятиях исследовательской деятельности Вовлечение через внутренние познавательные мотивы, устойчивый интерес к конкретной образо вательной области, личное участие в системе «научных чтений» и конференций, общение со сверстниками - исследователями в школьном научном обществе Основные средства Обучение исследовательской деятельности по ходу исследования Стартовое эвристическое обучение основам исследовательской деятель ности с постоянной коррекцией
Параметры сравнения Исследовательская деятельность в знаниевой модели Исследовательская деятельность в личностно-ориетированной модели Основные средства Обучение исследовательской деятельности по ходу исследования Стартовое эвристическое обучение основам исследовательской деятельности с постоянной коррекцией Выполнение исследования по внешне заданному образцу этапов организации научного исследования Совместный поиск педагога/научного руководителя и ученика по развитию индивидуальной исследовательской стратегии По ходу исследования ученик периодически отчитывается учителю/научному руководителю о собственной работе В ходе организации исследовательской деятельности постоянно поддерживается исследовательский диалог учителя/научного руководителя и ученика. Периодически организуется полилог со сверстниками- исследователями
Параметр ы сравнения Исследовательская деятельность в знаниевой модели Исследовательская деятельность в личностно - ориетированной модели Особен - ности Чёткое и строгое следование принятым в научном мире этапам организации исследования Вариативность этапов исследовательской деятельности, в зависимости от личностных и индивидуальных особенностей ученика Органи - зации Тема исследования выбирается учеником из готового списка вариантов Тема исследования исходит из личностных интересов школьников и совместно формулируется с научным руководителем этапов учебного Гипотеза, задачи и методы исследования в большей степени определяются научным руководителем Ученик самостоятельно делает попытки определить гипотезу, задачи и методы исследования, согласовывая их с научным руководителем. Множество формулировок и попыток и сследо - вания План исследовательской деятельности зачастую написан формально и не отражает реального «маршрута» исследования План исследования разрабатывается, меняется и уточняется по ходу исследования, в зависимости от промежуточных результатов деятельности
Параметр ы сравнени я Исследовательская деятельность в знаниевой модели Исследовательская деятельность в личностно-ориетированной модели Особенно сти организац ии этапов учебного исследова ния Эксперимент нацелен на получение заранее ожидаемого однозначного результата, иногда «подгоняется» под гипотезу для обеспечения позитивных результатов Эксперимент предполагает множество результатов, которые заранее точно не известны. Результаты, опровергающие гипотезу, даже более ценны, чем ожидаемые с точки зрения приобретения опыта. Множество «проб и ошибок» в реализации эксперимента Особенно сти организа ции обратной связи Обратная связь организуется в промежутках между этапами исследования и касается в основном содержания деятельности и результатов Обратная связь организуется как по результатам, так и по процессу исследования. Особенно важны личные открытия, озарения, размышления о последовательности действий и их эффективности. Обратная связь приводит к осознанию критериев личностной и исследовательской компетенции. Благодаря обратной связи исследование становится обучением учению
Параметр ы сравнения Исследовательская деятельность в знаниевой модели Исследовательская деятельность в личностно-ориетированной модели Результаты исследоват ельской деятельнос ти Результатами деятельности считаются в основном внешние параметры: выступления на конференциях, грамоты, победы на конкурсах Результаты деятельности сначала фиксируются как внутренние и качественные достижения школьника, а потом как способы социального признания, начиная с ближайшего окружения (что особенно ценно!) Исполь- зование приобретён ного опыта в дальнейше м Предполагается, что полученный опыт собственно организации исследования будет использован ребёнком «во взрослой жизни»: институте, будущей профессиональной и научной деятельности Система организации исследовательской деятельности построена так, что у школьника обязательно есть возможность продолжить исследовательскую деятельность, для того чтобы закрепить успех, учесть результаты обратной связи, особенно по результатам реализации собственной исследовательской стратегии, для того чтобы обеспечить новый уровень личностного развития
Я испытывал затруднение при выборе темы исследования из перечня тем Начиная работу, мне было трудно сформулировать цель исследования При выполнении работы я затруднялся с подбором необходимого оборудования У меня были затруднения при определении последовательности своих действий Выполняя исследование я затруднялся при выполнении записей по результатам эксперимента Закончив выполнять работу я затруднялся сформулировать вывод к работе
Сократ – автор метода, названного впоследствии «сократической беседой». Сейчас этот метод предстаёт перед нами в несколько модернизированном виде, его обычно именуют в современной литературе «частично поисковым» или «эвристическим». 1.метод собеседования, состоящий из наводящих вопросов, отвечая на которые собеседник сам постепенно убеждался в неверности собственных положений; 2. шутливо искажённая позиция учителя, подчёркивающего своё мнимое незнание обсуждаемого вопроса.
Ярким примером, иллюстрирующим эти утверждения, может служить знаменитая «Школа радости» Витторино да Фельтре ( ). нововведением было то, что активно практиковалось непосредственное общение детей с природой – прогулки, экскурсии, игры на воздухе. В ходе этих экскурсий и прогулок дети вели наблюдения и проводили собственные опыты, пытались делать на этой основе собственные умозаключения.
Эпохальные достижения в педагогике связаны с именем выдающегося чешского педагога Яна Амоса Коменского. Примечательно, что в отношении исследовательского обучения в его трудах просматривается некоторая двойственность. принцип природосообразности. классно-урочная система обучения – на базе репродуктивных методов обучения
«Великой дидактике» Я.А. Коменский пишет об этом так: наглядностью является «…все, что только можно, предоставлять для восприятия чувствами, а именно: видимое для восприятия зрением, слышимое – слухом, запахи – обонянием, что можно вкусить – вкусом, доступное осязанию – путём осязания. Если какие-либо предметы сразу можно воспринимать несколькими чувствами, пусть они будут схватываться несколькими чувствами»1.
С точки зрения исследовательского обучения, важно то, что Дж. Локк призывает обучать ребёнка радостно, опираясь на его интересы и любознательность. Он настаивает на том, что ребёнку следует давать знания, которые пригодятся ему в жизни, при этом подчёркивает, что главное всё же не они (знания), а умение на их основе мыслить. Поощряя любознательность, утверждает Дж. Локк, надо уметь побуждать детей к вопросам. Он сетует на то, что воспитатели часто убивают это желание своим поведением.
Образуется опыт на основе ощущений и рефлексии – деятельности ума. Первичными во всякой познавательной деятельности являются поступающие из внешнего мира ощущения. Они постепенно преобразуются, благодаря опыту, в более сложные умственные результаты. Образование, строящееся на этом подходе, призвано организовать этот опыт, расширить, углубить его.
Идеи исследовательского обучения находили своих сторонников и в среде ярких представителей просветительской педагогики России ХVIII века. Среди них: Фёдор Степанович Салтыков (год рождения неизвестен – 1715), Иван Тихонович Посошков ( ), Феофан Прокопович ( ), Василий Никитич Татищев ( ). Они считали главным обучение учащихся живому познанию действительности, через непосредственное соприкосновение с миром. Главную задачу педагога видели в том, чтобы придти на помощь природе ребёнка, устранить все препятствия к естественному развитию заложенных в человеке задатков.
Ж.-Ж. Руссо призывал уважать личность ребёнка, проявлять повышенное внимание его интересам и запросам. Основной источник знаний о мире, по Ж.Ж. Руссо – опыт ребёнка. Задача педагога – создание специальных ситуаций, способствующих обогащению этого опыта. Руссо не признаёт насилия не только в воспитании, но и в обучении. Поэтому отрицает и классно-урочную систему, и необходимость учебных программ и высоко ценит самостоятельное умение искать и приобретать знания.
Обучение и познание, по его утверждению должны быть максимально близки, необходимо обучать, включая ребёнка в поиск. Весь процесс обучения можно свести к одному пути – поиску. Самыми главными умениями, приобретаемыми с помощью образования, он считает: умения искать, думать, включаться в решение проблем. В основе обучения по Ж.-Ж. Руссо интерес ребёнка. И прежде, чем приступить к изучению чего-либо, надо учителю пробудить этот интерес у ученика. Мудрость учительского руководства в том и состоит, чтобы воспитаннику казалось, что он сам делает то, что ему хочется.