Технология исследовательской деятельности учащихсяx
реклама
Глава 3. Технология исследовательской деятельности учащихся 3.1. Целевые ориентиры и сущность исследовательского обучения В последние годы технология исследовательской деятельности учащихся становится все более популярной в среде учителей, управленцев и ученых. Проводятся многочисленные конференции, конкурсы исследовательских работ, школьные, межшкольные и региональные ученические конференции, интеллектуальные турниры. Это связано с тем, что реализация исследовательского обучения более или менее успешно решает многие проблемы и задачи современного образования: развития исследовательской компетентности, творческого потенциала учащихся и их учебной мотивации, преодоления недисциплинированности части учеников, профессионального самог определения школьников и др] "Исследовательское обучение в первую очередь должно быть направлено i на решение именно названных проблем, а не на подготовку ученика ко взрослой жизни в науке. Последнее может выступать лишь желаемым следствием при успеш- ' ном решении первой важнейшей задачи — искренней заинтересованности учеников в собственной исследовательской деятельности. Социальная и личностная значимость исследовательского обучения состоит в инициировании внутренней потребности ученика в исследовании, в том, что проблема, которую он исследует, является субъективно интересной и значимой для него. Исследование понимается как процесс выработки новых знаний, один из видов познавательной деятельности человека. Исследовательское обучение — это процесс самостоятельного познания учащимися окружающего мира посредством изучения его объектов, процессов и явлений. По мнению М. В. Кларина, «это обучение, в котором учащийся ставится в ситуации, когда он сам овладевает понятиями и подходом к решению проблем в процессе познания, в большей или меньшей степени организованного (направляемого) учителем»1. При этом в качестве содержания образования выступают не только учебные знания, но и способы исследовательской дея1 Кларин, М. В. Инновационные модели обучения в зарубежных педагогических поисках / М. В. Кларин. М., 1994. С. 84. тельности. Учебно-исследовательская деятельность учащихся — это решение ими творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным результатом, имеющей целью построение учеником субъективно нового знания. Психологической основой исследовательской деятельности учащихся является их поисковая активность, которая присуща каждому человеку. Поисковая активность, в свою очередь, обуславливает исследовательское поведение. Исследовательская деятельность является осознанной и целенаправленной, предполагает применение соответствующих культурных средств. Исследовательское поведение человека не проявляет себя в типичных жизненных ситуациях, при решении стандартных жизненных и профессиональных проблем. Поисковый характер поведения человека имеет огромное значение при возникновении проблемных ситуаций, когда объективно невозможно решить задачу, удовлетворить потребность привычными способами и средствами. Объективная необходимость в исследовательском поведении актуальна, когда стоят новые и сложные задачи, когда необходимо работать с большими объемами разнородной информации в режиме реального времени, когда требуются интуиция и творчество. При этом человек может или изменить проблемную ситуацию (сделать ее не проблемной) или приспособиться к ней. Во многих случаях невозможно точно спрогнозировать развитие проблемной ситуации. Часто в жизни и в профессиональной деятельности проявляется неопределенность, которая пробуждает у человека его поисковую активность и исследовательское поведение. Поскольку каждый человек постоянно сталкивается с разнообразными бытовыми, профессиональными и глобальными проблемами, постольку актуально владение исследовательским методом, поисковыми способностями, или, как принято говорить, исследовательской компетенцией. Базисом исследовательской компетенции служат исследовательские способности (умения), которые проявляются в исследовательском поведении учащихся: видеть проблемы, ставить вопросы, выдвигать гипотезы, давать определения понятиям, классифицировать, наблюдать, проводить опыты, делать выводы, структурировать материал, объяснять, доказывать и защищать свои идеи. В процессе осуществления исследовательской деятельности учащиеся создают новые для себя образовательные продукты (гипотезы, методы, средства, выводы) и посредством этого развивают свои творческие способности. Это повышает успешность человека в образовании и профессиональной деятельности, поскольку именно творческая личность, как отмечает Д. Б. Богоявленская, является более конкурентоспособной. В процессе исследовательской деятельности развиваются творческое мышление, инициативность, способность к обоснованному риску, уверенность в себе, адекватная самооценка, умение сотрудничать с партнерами, мотивация достижений, высокая работоспособность. Эти качества важны для личностной самореализации индивида. Исследовательская деятельность является, по сути, деятельностью интеллектуально-творческой, поскольку в процессе ее осуществления субъект выдвигает новые идеи, создает новые знания, новые способы деятельности. Психологические основы репродуктивной и исследовательской деятельности можно изобразить схематически (рис. 3.1). Различие репродуктивной и исследовательской деятельности наглядно проявляется в ситуации затруднения. Человек, для которого не характерно исследовательское поведение, который демонстрирует только примеры репродуктивной деятельности, встретившись с препятствием, пытается его взять «в лоб», прекращает деятельность или изменяет первоначальную задачу на более легкую и доступную. Исследовательская деятельность учащихся организуется на основе ряда принципов, которые предопределяют содержание, методы работы учащихся и характер управляющей деятельности учителя. Принцип, как известно, — это руководящая идея, основное правило, требование к деятельности. При организации исследовательской деятельности учащихся важно руководствоваться, во-первых, общепринятыми принципами научной деятельности: подтверждаемое™, наблюдаемости, простоты, соответствия и системности; во-вторых, специфическими педагогическими принципами. Принцип соответствия методам естественно-научного исследования. Учебные исследования учащихся принципиально отличаются от научных исследований: по степени новизны, по используемой аппаратуре, по сложности, по допускаемым погрешностям в измерениях и т.п. Однако, важно, чтобы учащиеся в своих исследованиях проходили все стадии, которые характерны для «взрослых» исследований: осознание проблемы, определение цели исследования и его задач, формулировка гипотезы и построение модели, определение методики исследования, его проведение, фиксация, обработка и интерпретация результатов, формулировка выводов. Прохождение учениками указанных стадий познавательной деятельности формирует исследовательский стиль мышления и соответствующие умения. Принцип поуровневого подхода к выполнению учащимися исследовательских заданий. Имеющийся у школьников уровень владения исследовательскими процедурами весьма различается. Поэтому важно предоставить им возможность выбора уровня самостоятельности в исполнении исследовательских процедур. А. Леви выделил три таких уровня в выполнении учениками экспериментальных исследований: 1-й уровень. Учащиеся знакомятся с постановкой проблемы, принимают цель исследования, знакомятся с гипотезой, выполняют работу по готовому плану, сами интерпретируют полученные результаты. 2-й уровень. Учащиеся знакомятся с поставленной проблемой, принимают цель эксперимента и его гипотезу, сами планируют работу, выполняют опыты и объясняют полученные результаты. 3-й уровень. Учащиеся знакомятся с проблемой, сами формулируют цель и выдвигают гипотезу, планируют и осуществляют эксперимент, интерпретируют полученные результаты1. Имеет смысл дополнить данный перечень еще двумя уровнями: 0-й уровень. Учащиеся работают по готовой инструкции, в которой прописана цель и порядок выполнения работы. Гипотеза не указывается. Работа учеников носит репродуктивный характер. Бо лее того, они зачастую на опыте определяют то, что им уже известно и приведено в учебнике. Именно на нулевом уровне исследования работают учащиеся, выполняя традиционные лабораторные работы по физике, химии. 4-й уровень. Учащиеся сами обнаруживают проблему, формулируют цель исследования, предполагают возможные результаты (выдвигают гипотезу), планируют, осуществляют эксперимент и интерпретируют полученные результаты. Здесь им принадлежит ведущая роль в выборе способов работы с изучаемым материалом. Более того, ученики ставят под сомнение известные факты, принятые представления и нормы, подвергают их экспериментальной проверке и последующим обоснованиям. Каждый учащийся самостоятельно изучает, описывает и интерпретирует те сведения и наблюдения, которые он изучает в ходе учебного исследования. Поуровневый подход к организации экспериментальных исследований учащихся предложен и реализован нами в четырех пособиях для учащихся 7—10 классов, сошлемся на первое из них1. В этих пособиях каждое из программных исследований представлено в двух вариантах (исследовательском и частичнопоисковом). Вариант А предполагает полностью самостоятельную работу — здесь даны самые общие рекомендации. Если у учащихся возникают трудности и уверенность, что даже после учительской подсказки данный вариант для них окажется непосильным, им предлагается перейти к варианту Б, в котором имеются конкретные и подробные рекомендации по проведению экспериментов. Принцип опережающего характера экспериментов школьников. Суть данного принципа заключается в том, что учащиеся сталкиваются с новыми явлениями, представлениями, идеями в своих экспериментальных исследованиях, прежде чем они будут изложены и изучены на уроке. Исследования по определению не могут быть лишь опытной иллюстрацией изученного материала, которая отрицательно сказывается на учебной мотивации учащихся. Многие объекты, понятия и явления учащиеся успешно изучают именно посредством самостоятельных исследований. При этом учащиеся самостоятельно постигают ведущие понятия и идеи, а не получают их в готовом виде от учителя. «Учитель создает такие ситуации, которые предоставляют учащимся возможность знакомиться с представлениями, понятиями и в то же время требуют от них самостоятельно устанавливать и обнаруживать эти понятия на предлагаемых примерах»1. Принцип опоры на образовательные интересы учащихся. Важно, чтобы решение о проведении внепрограммного исследования, выбор его темы были за самим учеником. Учитель должен ориентироваться на познавательные интересы учащихся. Известно, что навязанная учащемуся тема должного образовательного эффекта не даст. Поэтому важно знать, чувствовать интересы и склонности ребенка, чтобы предложить ему альтернативы, созвучные его желаниям. Принцип самоорганизации учащихся. Этот принцип предполагает, что педагог создает условия для: а) самостоятельного определения цели, содержания работы, этапов исследования; б) проявления ответственности за свои решения; в) критической оценки результатов своих действий. Благодаря самоорганизующейся деятельности личность учащегося способна саморазвиваться, проявлять автономность, критичность, мотивированность, рефлексию. Принцип сотрудничества учащегося и педагога. В отличие от традиционного обучения, когда результаты решения учебных задач заранее известны, в исследовательском обучении позиции учителя и учащегося уравниваются, поскольку самому педагогу, как правило, неизвестны результаты предстоящей работы. Учитель и учащийся становятся «коллегами». Только при наличии подобного рода взаимоотношений, когда партнеры работают на равных и уважительно относятся к «научной» позиции друг друга, создается благоприятный психологический микроклимат, положительно влияющий на развитие индивидуальности ребенка и на результаты его самореализации. Принцип продуктивности. Учебно-исследовательская деятельность учащегося должна быть таковой, чтобы в процессе создания внешних образовательных продуктов (результатов исследования) у него происходило формирование и развитие творческого мышления, исследовательских умений и способностей. Принцип рефлексии. Исследовательская деятельность на всех этапах должна сопровождаться ее рефлексивным осознанием учащимся как субъектом этой деятельности. Рефлексия выступает в качестве условия, необходимого для того, чтобы ученик видел схе - му организации собственной исследовательской деятельности, конструировал ее в соответствии со своими целями, осознавал и усваивал способы ее проведения. Ученик не только проводит исследование, но знает также, как Он это делает, становясь сам для себя объектом управления. Перечисленные принципы в своей совокупности характеризуют способы осуществления учебного исследования на практике^ они регулируют деятельность учителя и ученика в этом процессе. 3.2.0 различении проектного и исследовательского обучения Проектное обучение (метод проектов) не является принципиально новым для образовательной практики. Эта форма обучения была особенно популярной в первое послереволюционное десятилетие. Из истории педагогики нашей страны оно известно как бригадно-лабораторый метод. В 1931 году под предлогом того, что учащиеся получают не систематизированное знание, применение этого метода было запрещено. Однако проектное обучение в советской школе не исчезло, поскольку с полным правом к нему можно отнести распространенные во внеклассной работе выпуск учащимися стенной газеты, подготовка ими спектакля, творческого вечера писателя и т.п. Как отмечает А. И. Савенков, «...идея газеты — это проект, а процесс ее создания — это и проектирование, и воплощение проекта»1. По его мнению, принципиально новым для современной школы является практика, которая выражается в терминах «исследовательское поведение», «исследовательское обучение», «исследовательские (или продуктивные) методы обучения». В процессе проектирования (разработки проекта) создается, разрабатывается прототип, прообраз предполагаемого объекта или состояния, то есть создается заранее планируемый объект. Проектировщик сначала создает мысленный (на бумаге или на мониторе компьютера) прообраз, прототип будущего реального объекта или процесса. В процессе исследования не предполагается создание заранее известного объекта. Исследование — это один из методов познания. Исследователь, начиная познание реальности, зачастую не знает, к какому результату он придет. Если проектирование всегда ориентировано на практику, на решение практической проблемы, то результатом исследования могут быть знания, которые могут (по крайней мере, на данном этапе) не найти практического применения. С помощью исследования мы выявляем то, что уже есть в объекте или процессе, а проектируя, мы создаем то, чего еще нет. «В отличие от проектирования, — считает А. И. Савенков, — исследовательская деятельность изначально должна быть более свободной, практически не регламентированной какими-либо внешними установками. В идеале ее не должны ограничивать даже рамки самых смелых гипотез»1. Проектное обучение направлено на вооружение учащихся умением делать проекты, которые потом осуществляются в жизни. При этом попутно у учеников формируются важные умения: добывать нужную информацию, сотрудничать с партнерами, руководить другими людьми, делать дело и др. Исследовательское обучение позволяет учащимся самим добывать знания и направлено на формирование исследовательского стиля мышления и соответствующих компетенций: видеть противоречия и проблемы, выдвигать гипотезы, устанавливать, описывать и объяснять факты, наблюдать, проводить эксперименты, интерпретировать полученные результаты и др. Вместе с тем, в методах проектирования и исследования есть точки пересечения: с одной стороны, часто в процессе проектирования необходимы не только уже имеющиеся знания и опыт, но и проведение тех или иных научных изысканий; а, с другой стороны, исследователь, выдвигая гипотезу, создает «проектное», вероятностное знание. 3.3. Научно-исследовательская и учебно-исследовательская деятельность учащихся Как отмечает А. И. Савенков, к числу главных отличий научного исследования от всех других видов практики человека обычно относят, по меньшей мере, три главные особенности. В научном исследовании всегда присутствует стремление: • во-первых, определять и выражать качество неизвестного при помощи известного; • во-вторых, непременно измерять все то, что может быть изме рено, показывать численное отношение изучаемого к известному; • в-третьих — всегда определять место изучаемого в системе из вестного. • В процессе исследования учащийся применяет способы и приемы исследовательской деятельности, но при этом его деятельность все-таки не является научной в полном смысле этого слова. Не всегда, на наш взгляд, оправдано называть конференции, на которых учащиеся докладывают результаты своих исследований, научными или научноисследовательскими. Деятельность учащихся, скорее, является учебноисследовательской. Действительно, исследования учеников имеют существенные особенности, которые отражены в таблице 3.1. Сравнение учебноисследовательской и научно-исследовательской деятельности учащихся Учебно- исследовательская Признаки для Научнодеятельность сравнения исследовательская деятельность Предполагает открытие, как Новизна темы Предполагает открытие правило, лишь субъективно исследования новых знаний новых знаний Как правило, субъективны Особенность решаемых проблем Преимущественно объективны Получение субъективного нового знания Характер цели Получение объективного нового знания Обязательства Наличие гипотезы Обязательства Преимущественно Методы разрешеэмпирические (наблюдение ния проблем и опыт), а также работа с научной и учебной литературой Эмпирические (наблюдение, эксперимент), теоретические (анализ, моделирование, проектирование, обобщение и др.) Степень Как правило, самостоятельности самостоятельная деятельность Учащийся может сам выПолнить все этапы исследования от выявления проблемы до интерпретации результатов. На каждом из этапов ему может быть оказана помощь Как правило, субъективны Полученные результаты Реферативная работа, Формы статья. Тезисы, представления Объективны, доказательны Диссертации, статья, доклад, тезисы, выступление на ученической конференции Происходит развитие личности Иногда способствует развитию науки результатов выступление Личная Происходит развитие значимость личности исследовательской деятельности Научное значение Способствует развитию науки Данная таблица в большей степени характеризует специфику учебных исследований, которые касаются программного материала. Во внеурочной исследовательской деятельности учеников доля их самостоятельности и значимость результатов может быть большей. Известны случаи получения учащимися объективно новых научных результатов. 3.4. Типология учебных исследований учащихся Учебные исследования школьников можно дифференцировать по различным основаниям: целям, объекту, используемым методам, времени и месту проведения, продолжительности, количеству участников и др. По целям исследования можно подразделять на инновационные (предполагающие получение объективно новых научных результатов) и репродуктивные (результаты были ранее кем-то получены; к ним, как правило, относятся учебные исследования учащихся). По содержанию исследования можно разделить, с одной стороны, на эмпирические и теоретические. Первые из них предполагают проведение учащимися собственных наблюдений и экспериментов; вторые ориентированы на работу по изучению и обобщению фактов, материалов, содержащихся в разных источниках; это то, что можно спросить у других людей то, что можно почерпнуть в книгах и т.п. Исследования могут относиться как к естествознанию, так и к гуманитарной сфере. С другой стороны, учебные исследования можно разделить на монопредметные, межпредметные и надпред-метные. Первые из них предполагают, что учащиеся ограничивают- ся рамками одного учебного предмета и направлены на его изучение. Межпредметные исследования требуют привлечения для решения проблемы знаний из различных предметов. Надпредметные — выходят за рамки предметов учебного плана общеобразовательного учреждения. Теоретические исследования могут' осуществляться лишь посредством изучения и контент-анализа литературы, но могут предполагать применение и более сложных методов работы: моделирования (в том числе компьютерного) и проектирования. По методам экспериментальные исследования различаются следующим образом. Так, по физике при изучении волнового движения могут быть использованы осциллографический и спектральный методы; при изучении тепловых явлений — калориметрический метод; при изучении свойств электрических и магнитных полей — метод зондирования; при измерении сопротивлений — методы замещения и компенсационный; при измерении неэлектрических величин — электрические методы и др. Эксперимент (от лат. experimen-tum — проба, опыт) — научно-обоснованнй опыт, с помощью которого проверяют справедливость выдвинутой гипотезы. Эксперимент в отличие от наблюдения характеризуется активным вмешательством в ситуацию со стороны исследователя, осуществляющего манипуляции с одной или несколькими переменными и проводящего регистрацию изменений в поведении изучаемого объекта при минимизации количества изучаемых параметров. По времени и месту проведения учебные исследования могут быть урочными и внеклассными (внешкольными). Первые проводятся на уроках и факультативных занятиях. При этом они выполняют двойную роль: 1) помогают учащимся самим добыть новые знания, которые входят в учебную программу; 2) способствуют развитию их исследовательских умений. На уроках учащиеся могут выполнять отдельные элементы исследований, наблюдать полный цикл исследовательской деятельности, осуществляемый учеными (например, на видео), сами выполнять целостные исследования. При этом могут проводиться нетрадиционные уроки: урок-исследование, урок-творческий отчет, урок-защита выполненного исследования и др. Учащимся могут предлагаться домашние задания исследовательского характера. Внеклассные исследования по содержанию охватывают более широкий, чем учебная программа, контекст: они могут быть межпредметными и выходить за рамки учебных предметов; могут проводиться в рамках ученического научного общества, в процессе подготовки к конференциям, конкурсам исследовательских работ, на базе лабораторий исследовательских учреждений. По продолжительности исследования могут быть краткосрочными (занимать, например, урок или его часть), среднесрочными (несколько дней или недель), долговременными (месяцы или годы). Исследования могут выполняться отдельными учащимися или группами учащихся. При этом участники могут быть как из одного класса или школы, так и из разных школ или даже стран. Это возможно благодаря применению телекоммуникационных средств: чат, электронная почта и др. 3.5. Этапы учебного исследования Какова же последовательность действий учителя и учащихся при выполнении учебных исследований? Обратимся к авторитетным источникам. Основоположник прагматической педагогики Дж. Дьюи описал пять этапов исследовательской деятельности: • ощущение затруднения, . • определение этого затруднения (в чем конкретно оно состоит), • выдвижение возможного варианта его разрешения (формули ровка гипотезы), • формулировка выводов, следующих из предложенного реше ния (логическая проверка гипотезы), • последующие наблюдения и эксперименты, позволяющие принять или отбросить гипотезу либо перейти к выводу, следующе му из исследования (он может быть как положительным, так и от рицательным). Популярный Интернет-ресурс www.glossary.ru предлагает такую последовательность познавательных и организационных действий с целью решения исследовательской задачи: постановка задачи; предварительный анализ имеющейся информации, условий и методов решения задач данного класса; формулировка исходных гипотез; сбор данных; анализ и обобщение полученных результатов; проверка гипотез; формулирование утверждений. Один из крупнейших специалистов в области психологии исследовательского обучения А. И. Савенков в своей книге 1 приводит представления о последовательности процедур научного поиска известного математика А. Пуанкаре, психолога Э. де Боно, математика Б. Больцано и др. На этой основе, а также на основе своего экспериментального опыта он излагает свою последовательность действий при выполнении учащимися учебных исследований1. Предлагаем ее в несколько преобразованном виде с дополнительной характеристикой управляющей деятельности учителя на каждом из этапов исследования (табл. 3.2). Этапы деятельности при выполнении учебных исследований № Исследовательская деятельность учащихся 1 2 3 4 5 6 Проблематизация: обнаружение противоречий в имеющейся информации, проявление заинтересованности в изучении того или иного объекта, желание понять процесс или явление, усмотрение проблемы «Инкубационный период». Определение сферы исследования (формулировка вопросов, на которые хотелось бы получить ответы) Определение темы исследования Определение цели и задач исследования Выработка гипотезы. Построение модели Управляющая деятельность учителя Подбор противоречивых фактов, интересной информации, продумывание проблемных ситуаций Предъявление учащимся факторов, противоречивой, привлекательной информации, создание проблемной ситуации Инициирование постановки вопросов учащимися, поощрение поиска, помощь в самоопределении в отношении объекта исследования Помощь в определении предмета и темы исследования Оказание помощи в формулировке цели и определение задач исследования Рекомендация выдвинуть предположения в отношении характера тех зависимостей, которые предстоит изучить, установить с помощью эксперимента или 7 8 Планирование и разработка методики проведения исследования, создание экспериментальной установки Сбор и систематизация полученной информации 9 Анализ, объяснение и обобщение полученных данных и материалов 10 Подготовка отчета 11 Презентация и защита результатов исследования Обсуждение хода работы и полученных результатов 12 13 работы с литературой. Предложение найти объяснение выдвинутой гипотезе Предложение учащимся различных методов решения задач исследования Оказание помощи в фиксации результатов теоретического или экспериментального исследования Помощь учащимся в анализе различных точек зрения в литературе на исследуемую проблему, в обобщении данных в формулировке собственного взгляда на проблему. Предложение различных подходов, схем, шаблонов для обобщения информации Консультирование по подготовке отчета и публичной защиты исследования Помощь и поддержка непосредственно перед защитой Организация рефлексии Самоанализ учителем хода и продуктивности его управляющей деятельности Важно отметить, что помощь учителя не должна состоять в подсказке вариантов, способов, источников получения информации и т.п. Педагог, скорее, должен играть роль коуча, который понимает, что решение проблемы должно быть за исполнителем. Коуч ставит ученику такие вопросы, которые наводят его на решение проблемы. Приведем вопросы, которые можно ставить юному исследователю: Какие еще возможности ты можешь использовать для получения информации? В какой последовательности, на твой взгляд, это лучще сделать? На чем строится твое убеждение, что это лучший вариант? Каких знаний у тебя не хватает для принятия решения? Где эти знания ты можешь получить? и т.п. Теперь подробнее поясним перечисленные в таблице этапы. На первом из них (подготовительном) учитель, понимая ценность включения учащихся в исследовательскую работу, ощущая потребность в ее организации, продумывает и готовит проблемную ситуацию, которая потенциально может стать импульсом для принятия учащимся или учащимися решения о проведении исследования. Для этого он использует противоречивые факты, опыты, ситуации неполноты знаний, парадоксальности, внешней привлекательности и необычности. Это важно, поскольку любое исследование начинается со способности увидеть в той или иной ситуации что-то необычное, неоднозначное, позволяющее заитересовать и увлечь в интеллектуальном поиске. Учитель может пойти по другому пути: подготовить перечень областей знания и деятельности человека или список тем, из которых учащиеся выбирают объект или тему исследования. Затем ученики по избранному направлению собирают информацию, читают статьи в периодической печати; для них организуются экскурсии, что может стать предпосылкой для обнаружения и формулирования проблемы исследования. На этапе проблематизации учащиеся обнаруживают неполноту имеющихся знаний, видят несоответствия в имеющихся данных, противоречия в деятельности, подходах, фактах. У них возникает ощущение проблемы (затруднения, неопределенности), появляется потребность разобраться, понять объект или явление, пробуждается поисковая активность и стимулируется исследовательское поведение. Для того чтобы проблема стала для ребенка личностно значимой, важно ее эмоциональное восприятие, которое возникает в случае замешательства, непонимания, недоумения или удивления. Поэтому на занятиях с детьми так важны соответствующие ситуации, в которых новая информация сталкивается с прежним опытом ребенка, или проявляется парадоксальность в демонстрируемых фактах и явлениях. Очень важно создание доверительной среды, в которой поощряются любознательность, вопросы учеников, свободное высказывание точек зрения. Этому же способствует обучение с помощью текстов, предлагающих альтернативные трактовки явлений и событий. Полезны и вопросы, которые способствуют пробуждению у учащихся любопытства, например: «Есть ли в том, что ты видишь, противоречие?», «Как ты это понимаешь?», «Достаточно ли у тебя знаний, чтобы это объяснить?», «Как ты думаешь, это можно выяснить?» и др. На «инкубационном» этапе у самого ученика возникают вопросы, на которые он хотел бы получить ответы. Таким образом, очерчивается сфера исследования: учебный предмет, его раздел или область знаний, а также уточняется проблема. Проблема — это конкретный вопрос, на который планируется найти ответ в ходе исследования. Выбор темы учебного исследования, в первую очередь, определяется интересами самого исследователя — учащегося. При этом должны быть учтены реальные возможности выполнения им исследовательской работы. От самой формулировки темы во многом зависит успех исследования. По ходу работы ее название может уточняться и корректироваться, поскольку будет меняться понимание учащимся особенностей изучаемого объекта. Определение цели и задач исследования. Под целью принято понимать планируемый, предвосхищаемый результат деятельности. В контексте исследовательской деятельности такое понимание цели не вполне удобно, поскольку в ситуации неопределенности зачастую невозможно заранее указать, каким будет результат исследования. Поэтому в формулировке цели указываются лишь намерения исследователя. Цель исследовательской работы состоит в изучении фактов, явлений, событий и установлении закономерностей, которые их связывают между собой. Желательно, чтобы цель исследования имела не только субъективную, но и объективную новизну. Это будет способствовать высокой мотивации деятельности учащегося. Цель конкретизируется в задачах. Задача — это то, что надо сделать, чтобы достичь цели. Формулировке задач способствует поиск ответов на вопрос: «Что нужно сделать, чтобы достичь цели, разрешить проблему исследования?» Совокупность вопросов-задач, по сути, задает программу исследования. Задачи могут быть как теоретическими, так и практическими. Например, если стоит цель: установление зависимости количества близоруких детей от пола и продолжительности обучения в школе, то задачи могут быть сформулированы так: • изучить литературу и выявить причины возникновения бли зорукости; • выявить факторы в школе, которые обуславливают возникно вение и усиление близорукости; • установить, какие домашние факторы отрицательно влияют на зрение учащихся; • определить число близоруких детей обоего пола во всех клас сах школы; • проанализировать медицинские карты учащихся и установить динамику развития близорукости в школе; • выработать рекомендации для учеников, их родителей и учи телей по профилактике близорукости учащихся. Выдвижение гипотезы (научного предположения) — это важнейшая часть исследования, которое, по сути, направлено на ее проверку. Гипотеза (лат. hypothesis) — основание, предположение, суждение о закономерной связи явлений. В гипотезе потенциально содержится новое знание, это — знание предположительное, вероятностное. История науки свидетельствует, что в деятельности исследователя гипотеза занимает ведущее место. Если в результате эксперимента гипотеза подтверждается, то она становится теорией, если нет — она оказывается ложным предположением. Выработка гипотез — это основа и характеристика творческого, исследовательского мышления. Существуют различные виды гипотез: 1) описательные (предположение о структуре объекта или процесса; о форме связей между элементами изучаемого объекта); 2) объяснительные (предположение о причинно-следственных связях в изучаемом объекте, которое требуется экспериментально проверить). Гипотезы подразделяют также по степени общности: 1) общие (для всего класса объектов исследования); 2) частные (для подмножества); 3) единичные. Гипотеза записывается с помощью следующих клише: можно предположить ...; если ..., то ...; предполагается, что ...; допустим ...; возможно ... и т.п. Помогает учащимся выдвинуть гипотезу поиск ответа на вопрос: «Что произойдет, если ...?». Для обучения учащихся выдвигать гипотезы можно предложить несколько способов, например: популярный в ТРИЗ-педагогике метод «Да-нетки»; упражнения в поиске ответов на вопросы (Почему плавает металлическая лодка? Почему дует ветер? Что бы произошло, если бы скорость света уменьшилась в тысячу раз? и т.п.); дискуссии по поводу известных гипотез (происхождение жизни, вред от мобильных телефонов); тренинги по постановке вопросов (источником и причиной всех проблем непонимания является незаданный своевременно вопрос) и др. После выдвижения гипотезы учащимся предлагается построить модель явления или процесса, то есть найти объяснение высказанному предположению. Данный этап исследовательской работы ярко показал К. Д. Сечко, под руководством которого учащиеся исследовали проводимость замерзшего электролита1. Разработка методики проведения исследования, создание экспериментальной установки. На этом этапе продумываются и принимаются решения, какие методы для сбора информации и получения экспериментальных данных будут использованы исследователем. Могут применяться следующие методы: опросить других людей, найти информацию в книгах, справочниках, CDэнциклопедиях, поискать в Интернете, посмотреть телефильм, понаблюдать, изучить условия, провести интервью, выполнить эксперименты, сделать математические расчеты и др. Здесь полезно поставить учащимся вопросы: «На чем строится твое убеждение, что именно данный метод наилучшим образом подходит для проверки гипотезы?», «Как изменить метод, установку, чтобы исключить побочные эффекты?» и др. Осуществляется планирование работы и распределение обязанностей (если в исследовании участвуют несколько школьников). Сбор и систематизация полученной информации. В процессе проведения теоретических исследований осуществляется анализ литературы, в ходе которого учащийся находит факты и аргументы, подтверждающие или опровергающие гипотезу. При проведении эмпирического исследования организуются наблюдения за объектами, процессами или явлениями, ставятся опыты на специально созданных для этого экспериментальных установках. Полученные данные фиксируются в картотеке, папках в компьютере, в лабораторном журнале. Исследователь при этом создает словарь терминов, которые необходимы для описания хода и результатов исследования. Словарь может носить структурный характер: в нем выделяется ключевое понятие и строится иерархия применяемых в исследовании терминов. Анализ и обобщение полученных данных и материалов. Проводится статистический анализ, на основе которого констатируются явления, характерные черты, признаки, производится их разделение и классификация (факторный анализ); устанавливаются взаимосвязи и зависимости между выделенными параметрами (корреляционный анализ). Далее осуществляется вербальное описание полученного после статистической обработки материала; интерпретация (объяснение) результатов (отмечается, как они соотносятся с гипотезой, с результатами других исследований). На этой основе формулируются выводы: 1)в какой степени достигнута цель и решены задачи исследования; 2)как полученные результаты соотносятся с гипотезой; 3)в чем состоит теоретическая и практическая значимость ис следования; 4) какие можно дать практические рекомендации. Подготовка отчета. Рекомендуется следующая структура отчета об учебном исследовании. 1.Титульный лист (указываются образовательное учреждение, название работы, жанр, фамилия и имя автора, класс, фамилия, имя и отчество научного руководителя, год). 2.Оглавление. 3.Введение (указывается проблема и обосновывается тема ис следования, записываются его цель, задачи и гипотеза). 4.Основная часть (делится на главы или параграфы; желательно обеспечить соответствие глав (параграфов) сформулированным за дачам, то есть в параграфе прописывается решение соответствую щей задачи). 5.Заключение (описание результатов работы; анализ того, реше ны ли поставленные задачи; указание на трудности и проблемы, с которыми автор столкнулся в процессе исследования; определение направлений дальнейших поисков,). 6.Список использованных источников. 7.Приложения (если необходимы). Конкретные практические советы по оформлению текста отчета приведены в журнале «Школьные технологии» . Презентация и защита результатов исследования. Многие успешные исследования учащихся зачастую проигрывают на конкурсах исследовательских работ из-за неумелой презентации и защиты результатов исследования. Поэтому важно помочь учащимся быть убедительными и в этой части работ Этапы исследования Проблематизация и «инкубационный период» Виды и показатели исследовательских умений Умение усматривать проблему: анализировать факты, явления; обнаруживать неполноту имеющихся знаний; видеть несоответствия в имеющихся данных; видеть противоречия в деятельности, подходах, фактах; ставить вопросы по существу проблемы; видеть противоречия и формулировать проблему Сфера формирования и развития Методы эвристического обучения: эмпатии, смыслового и образного видения, эвристических вопросов, наблюдения, сравнения, ошибок. Экскурсии. Задания на: - рассмотрения объекта с разных точек зрения; - поиск значений и при знаков предмета; - поиск противоречий; - выделение проблем; - развитие умений задавать вопросы и др. Умение сформулировать тему, цели и задачи исследования: : выбирать тему в контексте проблемы; определять объект исследования; определять, что будет в данном объекте исследоваться; решать, какая зависимость в исследовании будет устанавливаться; определять, какие задачи нужно решить, чтобы цель была достигнута Методы эвристики: целеполагания, мозговой атаки, анализа, конструирования понятий, открытых вопросов. Задания на: - формулировку темы; - определение цели и задач Выработка гипотезы (гипотез) Разработка модели явления Умение выдвигать гипотезу: размышлять; выводить предположения из общих принципов, теорий; рассматривать аналогии; выводить предположения на основе известных фактов, явлений, собственных наблюдений; описывать модель явления Разработка методики проведения исследования, создание экспериментальной установки Умение планировать исследование: выдвигать возможные варианты решения проблемы; Технология критического мышления. Методы эвристики: «да-нетки», прогнозирования, выдвижения гипотез, «если бы», моделирования, конструирования теорий. Открытые задания и вопросы Технология педагогических мастерских. Технология кооперативного обучения. Методы планирования, анализа, сравнения, конструирования правил. Определение темы, целей задач исследования и Сбор и систематизация полученной информации выбирать оптимальные варианты; анализировать имеющиеся ресурсы; анализировать риски; выяснять условия, в которых может проводиться эксперимент; сотрудничать; отстаивать свою точку зрения по поводу предложенного пути решения проблемы; слушать и слышать оппонентов; принимать решение по поводу метода решения проблемы и проверки гипотезы; планировать последовательность действий при проведении опытов; отбирать необходимые приборы и материалы; собирать экспериментальную установку; готовить анкеты и опросники Умение работать с информацией: обеспечивать необходимые условия работы; проводить наблюдения и измерения; Школьный лабораторный эксперимент. Образцы и примеры выполненных учащимися исследований. Задания на: —развитие творческого воображения; —придумывание опытов Лабораторные работы по физике, химии и др. Методы анализа, сравнения, обобщения и осуществлять поиск информации в печатных изданиях, Интернете, путем социологических опросов; фиксировать результаты поиска информации и опытов; вести индивидуальный архив; работать в сетях (локальных и глобальной), пользоваться браузерами, находить и сохранять информацию из Интернета, знание этикета работы в сети Интернет; работать с литературой; планировать и осуществлять проверку гипотезы; обращаться с приборами, вести журнал лабораторных наблюдений; сопоставлять и описывать результаты опытов, выполненных в разных условиях; измерять и сводить результаты измерений в таблицы, строить графики систематизации, агглютинации. Задания на: - выделение главной идеи в тексте; —придумывание опытов; —развитие умений наблюдать; —ведение лабораторных журналов; —систематизацию и классификацию; —поиск информации в Интернете Анализ и обобщение полученных данных и материалов Умение работать с информацией: осуществлять математическую обработку результатов; анализировать данные, полученные из наблюдений, опросов и опытов; оценивать достоверность и погрешности полученных результатов; интерпретировать полученные результаты, делать выводы; давать определения понятиям; соотносить полученные выводы с гипотезой; анализировать результаты исследования; оценивать значение результатов; вычислять с применением правил приближенных вычислений и калькулятора, оценивать достоверность полученных результатов; систематизировать полученные данные, интерпретировать результаты исследования Лабораторные работы. Задания на: —описание характеристик и процессов; —сравнение; —обобщение; —классификацию; —структурирование текстов; —категоризацию; —формулировку умозаключений и выводов; —построение графиков; —схематизацию; —расчет погрешностей измерений Подготовка отчета Умение оформлять результаты исследования: готовить компьютерные презентации; пользоваться текстовым и графическим редакторами для оформления результатов эксперимента; Уроки информатики. Выполнение и оформление проектов. Выполнение домашних заданий с помощью компьютера. готовить собственные отчеты и статьи; выводить текст и рисунки на печать; владеть элементами компьютерной графики (векторной и растровой) Изучение образцов отчетов Презентация и защита результатов исследования Умение публичной защиты исследовательской работы: логично и последовательно излагать информацию; подчеркивать смысловые акценты; наглядно иллюстрировать свое выступление; слушать и слышать оппонентов; улавливать суть поставленных вопросов; лаконично и аргументированно отвечать оппонентам Технологии дебатов, критического мышления, проектного обучения. Методы эвристических вопросов, смыслового, образного и символического видения, публичных выступлений. Открытые задания и вопросы Обсуждение хода и полученных результатов работы Рефлексивные умения: восстановить свою исследовательскую деятельность; критически ее оценивать: выявлять в ней удачные и неудачные действия; определять пути, средства совершенствования своей деятельности Методы рефлексии, анализа, самооценки, сравнения. Задания на самоанализ и самооценку