МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА 8 ПОСЁЛКА КАТАСОН БУДЁННОВСКОГО РАЙОНА ПОВЫШЕНИЕ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ И САМОСТОЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ ПОСРЕДСТВОМ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА УРОКАХ Автор: Кудрявцева Татьяна Викторовна учитель физики и математики 2010 год ИЗ ОПЫТА РАБОТЫ
Не существует сколько - нибудь достоверных тестов на одарённость, кроме тех, которые проявляются в результате активного участия хотя бы в самой маленькой исследовательской работе А.Н.Колмогоров
Современная школа находится в ситуации, когда необходимо реформирование всех составляющих образовательного процесса: и содержания образования, и методов и приемов обучения, и требований к личности педагога Не секрет, что нынешние школьники часто испытывают разочарование, осознавая чему, зачем, как и кто их учит Избежать негатива можно, используя в школьной практике актуальный в сегодняшней педагогике исследовательский метод
Эволюция педагогических инноваций Развитие требований к инновационности системы образования: инновации педагогов должны быть направлены на развитие инновационного мышления и инновационной деятельности обучаемых.
В настоящее время исследовательская деятельность в школе становится популярной формой учебной работы и необходимым средством развития самостоятельного творческого подхода школьников к жизни. Деятельность ученика, носящая творческий характер, связана с обретением новых знаний и возможностей. Она повышает самооценку, уверенность в себе и порождает чувство удовлетворённости от достигнутых успехов.
Исследовательская деятельность определяется как творческий процесс взаимодействия учителя и учащихся по поиску решения (или понимания) неизвестного, в ходе которого осуществляется трансляция между ними культурных ценностей, результатом которой является развитие исследовательской позиции к миру, другим, и самому себе, а также формирование мировоззрения. педагогическая технология, ориентированная не на интеграцию фактических знаний, а на их применение и приобретение новых является технологией, позволяющей помочь ученику пройти путь научного познания и усвоить его алгоритм, приобрести навыки исследования, как способа освоения действительности через наблюдения, эксперимент, анализа экспериментальных фактов Исследовательский метод в школьном образовании это дидактическое средство активизации познавательной деятельности, развития креативности и одновременно формирования определенных личностных качеств как учителя, так и учащихся. 4
МОТИВ ВЫБОРА ТЕМЫ Мотивом выбора этой темы стал тот факт, что в последнее время наблюдается некоторый спад интереса учащихся к естественным наукам. Но, в то же время, многие из них проявляют заинтересованность в исследовательской деятельности, они с удовольствием погружаются в атмосферу творческого поиска. И именно физика и математика, как никакие другие школьные предметы, позволяют использовать исследовательские методы, как на уроке, так и во внеурочной деятельности ребят.
ЭКСКУРС В ИСТОРИЮ Необходимость развития исследовательских способностей учащихся признавалась многими известными педагогами прошлого. Значимость процесса исследования неоднократно подчёркивали в своих работах Я.А.Каменский, Ж-Ж. Руссо, И.Г.Песталоцци, А. Дистервег. Практика, как основа познания мира, окружающей действительности была одним из лейтмотивов реформ, проводимых в области образования в России на протяжении 18 и последующих веков. Именно это направление активно развивали Н.И. Новиков и Ф.И.Янкович. Благодаря их деятельности в среде педагогической общественности появилось значительное число сторонников, так называемого "экскурсионного метода" исследовательской деятельности. Эти педагогические идеи нашли отражение в ряде документов той поры - "Уставе народных училищ в Российской империи" 1786 года, а также "Уставе учебных заведений, подведомственных университетам" 1804 года.
ЗАДАЧИ Устранение доминирующей роли педагога Создание условий для творческого мышления Учитель не столько учит, сколько помогает учиться, направляет познавательную деятельность
Скажи мне – и я забуду, Покажи мне – и я запомню, Дай мне действовать самому - И я научусь.
МЫ ЗАПОМИНАЕМ 20% услышанного; 40% увиденного; 60% увиденного + услышанного; 80% увиденного + услышанного + сделанного нами самими.
Как на уроках физики и математики помочь каждому ученику реализовать свой потенциал? Какие задания предложить детям, чтобы раскрыть и развить их способность к естественнонаучному творчеству?
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МЕТОД Проблемное обучение Использование ИКТ Использование межпредметных связей Развитие навыков самостоятельной работы Применение форм индивидуальной и групповой работы Поиск и обработка нужной информации
В результате обучения исследовательской деятельности формируются исследовательские и социально – личностные компетенции
Умение решать учебные, познавательные и жизненные задачи по образцу и без образца. Умение применять свои знания в новых нестандартных ситуациях. Умение пользоваться разными источниками информации. Умение направлять свои знания и опыт на усвоение новых знаний и адаптацию к реальной жизни. Умение выбирать и использовать эффективные, адекватные ситуации, средства решения учебных задач. Умение планировать свою работу. Овладение способами самоорганизации учебной деятельности. Умение осуществлять самооценку своих возможностей в трудовой и учебной деятельности.
Критически рассматривать исторические периоды развития нашего общества Находить связи между настоящим и прошлым Осознавать важность происходящих событий явлений Организовывать личную работу Сотрудничать и работать в компании Нести ответственность Вступать в дискуссию и вырабатывать собственное мнение Организаторская деятельность и сотрудничество
Исследовательские умения: Задавать вопросы Выдвигать гипотезы Давать определение понятиям Классифицировать Наблюдать Видеть проблему Проводить эксперименты Делать выводы и умозаключения Структурировать материал Доказывать и защищать свои идеи
Условия формирования исследовательских умений. Целенаправленность и систематичность; Мотивированность; Творческая среда; Психологический комфорт; Учет возрастных особенностей; Личность педагога.
Исследовательская деятельность учащихся многогранна я организую её на любом этапе обучения: При решении задач; При изучении теории; При проведении демонстрационного эксперимента; При выполнении лабораторных работ. А также провожу: Исследования с помощью самодельных приборов; Исследования в рассказах; Исследования практических вопросов; Исследования дома и на улице.
Правила выполнения исследовательских заданий Никогда не спешите приступать к выполнению исследования сначала хорошенько подумайте над тем, какие возможны пути исследования и выберите лучший. Постарайтесь предусмотреть всё, что может повлиять на правильность выполнения исследования и точность его результатов. Помните, что всякое исследование требует многократность проверки. Прежде чем приступить к выполнению исследования, необходимо составить план исследования в письменном виде. Ход выполнения исследований описывается тщательно, результаты измерений записывают отдельно в таблицу или выписывают в строчку. По окончании исследования должны быть сделаны выводы.
ПЛАН ИССЛЕДОВАНИЯ 1. Выбор темы исследования. Постановка проблемы исследования. 2. Постановка целей исследования. 3. Изучение материала по проблеме. 4. Выдвижение гипотез. Обсуждение выдвинутых гипотез. Выбор одной-двух гипотез для исследования. Если над этой проблемой работает одна исследовательская группа, то берем одну рабочую гипотезу. Если созданы две исследовательские группы, то предлагаю взять различные гипотезы. Тем интересней будет подводить итоги исследований. 5. Если нужно, то дополнительное изучение материала. 6. Планирование хода исследования. Выбор частных методов исследования (относящихся к данному предмету: физики, химии и т.д.). Составление плана исследования, в котором будет порядок проведения эксперимента, основные этапы эксперимента. Определение, что считать результатом эксперимента (положительным или отрицательным). 7. Проведение эксперимента по предложенному плану. 8. Подведение итогов эксперимента. Оформление результатов. 9. Формулировка выводов и направлений дальнейших исследований. 10. Публичная презентация результатов исследования. Я не считаю этот алгоритм линейным. На каждом этапе может возникнуть ситуация, когда придется возвращаться или к изучению дополнительной литературы, или к выдвижению и обсуждению гипотез, или пересмотру плана эксперимента. В то же время нужно помнить, что этот алгоритм должен быть конечным.
Исследовательский метод очень эффективен при изучении физической теории. Так, после изучения темы «Магнитное поле тока» выдвигаю проблему: с помощью тока можно получить магнитное поле, а нельзя ли с помощью магнитного поля или магнита получить электрический ток? Из предложенных приборов ребята выбирают нужные, вносят предложения, проводят эксперименты, делают выводы.
ОТ ОПЫТНЫХ ФАКТОВ – К НАУЧНОЙ ГИПОТЕЗЕ При объяснении некоторых тем класс делю на группы по 4 – 5 человек. В группах распределяют обязанности: руководитель группы, экспериментатор, лаборант, теоретик. Руководители групп получают карточки, лаборанты оборудование. Эксперимент проводят экспериментаторы. Затем все вместе обсуждают результаты и готовят выступления экспериментатора и теоретика. Экспериментатор рассказывает, как проводились опыты, что наблюдалось, теоретик предлагает объяснение. Обсуждение проходит быстро – в форме докладов. Если нужно помогаю формулировать все основные мысли. Самые эффективные эксперименты демонстрируются ещё раз всему классу в процессе общего обсуждения..
Изучение темы «Виды теплопередачи» КОНВЕКЦИЯ В ГАЗАХ
КОНВЕКЦИЯ В ЖИДКОСТЯХ
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ Группе учащихся предлагается выяснить, зависит ли теплопроводность от рода вещества.
« ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ФИЗИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ» ВАТИАНТ 1 1. Проведите опыты, позволяющие сравнить свойства твёрдых и жидких тел. Результаты работы занесите в таблицу. Что делаю Что наблюдаю Как объясняю ОПЫТ 1 ОПЫТ 2 ОПЫТ 3 «ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ФИЗИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ» ВАРИАНТ 2 1.Докажите, что свойства твёрдых тел могут быть различными (объекты: брусок, резина, магнит). Результаты работы занесите в таблицу. Что делаю Что наблюдаю Как объясняю ОПЫТ 1 ОПЫТ 2 ОПЫТ 3
Лабораторные работы, предлагаемые в конце учебника, на мой взгляд, содержат слишком подробное описание. Чтобы внести в него исследовательский элемент, изменяю технологию их выполнения. Я предлагаю многоуровневую лабораторную работу. (Обычно, два – три уровня) Первый – исследовательский, второй – частично – поисковый, третий – репродуктивный.
Инструкция 1 предполагает самостоятельное выполнение лабораторной работы, её планирование, подбор необходимых для вычисления формул, выбор форм отсчёта и обязательное выполнение дополнительного задания исследовательского характера. Инструкция 2 содержит план выполнения лабораторной работы, а также форму отсчёта, но не содержит подробных описаний способов измерения тех или иных величин и расчётных формул. Если работа не сложная и непродолжительная, то она проводится по описанию в учебнике. Инструкция 3 содержит подробное описание хода лабораторной работы.
ДОМАШНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Домашние экспериментальные работы я предлагаю учащимся до, и после выполнения ими соответствующей фронтальной лабораторной работы. Показываю логическую связь между материалом, изучаемым на уроке, и домашним экспериментальным заданием, мотивирую эту работу, привлекаю к ней внимание учащихся. Например: 1. При изучении темы «Диффузия» предлагаю учащимся дома проверить: как зависит скорость протекания диффузии от температуры? 2. При изучении темы «Испарение» учащимся предложено выяснить, как зависит скорость испарения жидкости от рода, температуры, и площади свободной поверхности жидкости? 3. Вырежьте из листа бумаги два одинаковых лепестка и приложите их друг к другу. Слипаются ли они? Повторите опыт, намочив соприкасающиеся стороны лепестков водой. Почему лепестки прилипают друг к другу? 4. Придумайте схему работы простейшего фонтана и изготовьте такой фонтан из подручных материалов.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПО КАРТИНКЕ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ Самостоятельное решение учениками экспериментальных задач способствует активному приобретению умений и навыков исследовательского характера, развитию технических способностей. Экспериментальные задачи обычно не имеют всех данных, необходимых для решения. Поэтому ученику приходится сначала осмыслить физическое явление или закономерность, о котором говорится в задаче, выявить, какие данные ему нужны, продумать способы и возможности их определения, найти и только на заключительном этапе подставить в формулу. Для решения таких задач предлагаю учащимся структурно –логическую схему. Создание структурно – логической схемы делится на две части: первая – нахождение выражения (формулы) для решения проблемы в общем виде, вторая – формулирование обязательных указаний на то, как (с помощью какого прибора, таблицы и др.) может быть определена каждая физическая величина. Результат представлен в виде схемы. В каждую схему входят три основные части: 1) физические величины. 2) стрелки связи, 3) словесные указания (название прибора или иной источник знаний).
Фрагмент урока экспериментальных задач по теме «Плотность вещества» 7 класс. Урок строю с непременным учётом индивидуальных возможностей (каждый ученик или группа решает столько задач, сколько сможет). Предлагаю учащимся разноуровневые задачи: 1) Имеется алюминиевый цилиндр. С помощью весов и мензурки определите, есть ли в нём пустоты? 2) Определите массу деревянного бруска с помощью одной линейки. 3) Дан моток медной проволоки. Определите её длину, не разматывая мотка. 4) Определите среднюю толщину данной железной пластинки, используя весы, набор гирь и миллиметровую бумагу.
Структурно – логические схемы предложенных экспериментальных задач 1) 2)
Структурно – логические схемы предложенных экспериментальных задач 3) 4)
Рассмотренный приём придаёт работе разумную, понятную ученикам целенаправленность, обосновывает «железной» логикой последовательность выполняемых действий, помогает связывать теорию с практикой. Если экспериментальная задача допускает несколько вариантов решения то, сравнивая разные структурно – логические схемы, ученик выбирает более рациональный способ решения задачи.
САМОДЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
вопросы и задания для проведения маленького исследования на уроке, предложенные ребятами – Как достать монету из блюдца, заполненного водой, не касаясь воды, имея стакан, спички, бумагу? (атмосферное давление, 7 класс) – Если наполнить стакан с водой, положить в него чайную ложку соды и размешать, то как объяснить изменение звучания при размешивании соды? (звуковые волны, 9 класс) –Объясните поведение кусочка шоколада, брошенного в стакан с газированной минеральной водой (плавание тел, атмосферное давление, 7 класс) – Возможно ли одному человеку вытащить застрявший в яме автомобиль, если под рукой только трос и дерево стоящее неподалеку? (сложение сил, равнодействующая, 10 класс)
Н АВЫКИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПОМОГАЮТ МОИМ РЕБЯТАМ ПРИ НАПИСАНИИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ И ПРОЕКТНЫХ РАБОТ. Т АК В 2009 ГОДУ Ж УРАВЛЁВА В ИКТОРИЯ СТАЛА ЛАУРЕАТОМ 15 КРАЕВОЙ НАУЧНО – ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ ШКОЛЬНИКОВ С ПРОЕКТОМ « В ЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ СОТОВОГО ТЕЛЕФОНА НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА»
ЗАНИМАТЬ ПРИЗОВЫЕ МЕСТА НА ОЛИМПИАДАХ
Плигин А. А. писал: «Говорят, что настоящего исследователя отличает от всех других людей особого рода голод – к поиску, парадоксам и решениям! Уже расхожей в педагогике стала притча о голодном человеке и ловле рыбы. Важно не просто накормить голодного рыбой, главное – научить его её ловить! Если мы дадим ему рыбу, то поможем только один раз, а если научим ловить, то накормим на всю жизнь». И очень нужен тот, кто может зажечь этот огонь познания. Я знаю такого человека. Это учитель.
«За открытые правде сердца На нелегкой земной орбите Будь всегда в бою – до конца, Если имя твое – Учитель!»
Список используемых источников 1. Я иду на урок физики: 7 класс. Книга для учителя. – М.: Издательство «Первое сентября» 2. В.Г. Разумовский, В.А. Орлов. Технология развития способностей школьников самостоятельно учиться, мыслить и творчески действовать // Физика в школе. – К.Р. Глазкова. Экспериментальные задания на уроках физики // Физика в школе. – Ф.М. Шайхутдинов. О роли домашнего эксперимента в развитии учащихся // Физика в школе. – www. moi-universitet.ru www. SILAEVA_EI.dlja_sbornika 8. Фотографии автора 2.