Научно исследовательская деятельность как способ обучения
В современных условиях конкуренции труда и товаров усиливается роль творческой деятельности специалистов. Конкурентоспособность государства все больше зависит от профессиональной деятельности творчески одаренных людей, способных развивать науку, технику, экономику и социальные процессы. Отсюда возникает задача выявления творчески одаренных детей, создания условий для развития творческого потенциала каждого ребенка, разработки инструментария для диагностики творческих способностей.
В настоящее время многие виды профессиональной деятельности связаны с творчеством, т.е. с решением новых задач (проблем) или с созданием нового продукта. Например, кроме художественной и литературной деятельности, сюда относятся: предпринимательская, научно-исследовательская, инженерная, педагогическая, лечебная, управленческая и многие другие виды деятельности..
Все эти задачи и виды деятельности предполагают наличие у специалистов высокого уровня интеллекта, профессиональной компетентности, творческих способностей и других личностных качеств. Современная система образования призвана учитывать эти тенденции, своевременно вносить инновационные изменения в содержание и технологию обучения. От нее требуется не фрагментарное включение учебных проблем в содержание обучения, а целенаправленная работа по развитию творческих способностей учащихся путем интеграции учебной и исследовательской деятельности.
Одним из подходов к решению проблемы формирования и развития творческих способностей учащихся является исследовательское обучение. В разработку теории исследовательского обучения наибольший вклад внесли американские ученые Дж. Дьюи, У.Х. Килпатрик, Э. Паркхерст, немецкий педагог Г. Кершенштейнер, французкий педагог С. Френе, а также русские психологи и педагоги В.И. Андреев, П.П. Блонский, М.В. Кларин, В.В. Краевский, И.Я. Лернер, А.М. Матюшкин, А.С. Обухов, А.И. Савенков, И.Ф. Свадковский, М.Н. Скаткин и др.
К настоящему времени нет общепринятого определения понятия «исследовательское обучение». На мой взгляд, исследовательским можно назвать такой вид обучения, когда изучение и усвоение знаний, умений и навыков, развитие умственных способностей осуществляются в процессе исследовательской деятельности учащегося под руководством педагога. Исследовательское обучение (обучение путем организации исследовательской деятельности учащихся) представляет собой дальнейшее развитие видов обучения (догматического, объяснительно-иллюстративного, проблемного и развивающего).
Концепция исследовательского обучения была разработана в трудах американского философа и педагога Джона Дьюи. По его утверждению, чужие слова и книги могут дать знания, но воспитывают не они, а опыт. Он пишет о том, что призвание школы – не изымать молодежь из окружающей среды и заставлять изучать сведения о том, как познавали мир другие люди; школа должна давать возможность для проявления стремлений к освоению мира, для интеллектуальной инициативы ребенка. Он считал, что в процессе обучения надо исходить из четырех основных детских инстинктов: инстинкта делания, исследовательского инстинкта, художественного инстинкта и социального инстинкта. На основе этих инстинктов развиваются интересы ребенка; используя их, школа может превратить обучение в продуктивный и увлекательный процесс. Для этого обучение должно быть организовано так, чтобы учащийся оказывался в позиции исследователя [1].
Главная особенность исследовательского обучения – активизация учебной деятельности учащихся путем вовлечения их в поисковую работу творческого характера. Раскрывая сущность исследовательского обучения, известный российский ученый в области сравнительной педагогики М.В. Кларин пишет: «Это обучение, в котором учащийся ставится в ситуацию, когда он сам овладевает понятиями и подходом к решению проблем в процессе познания, в большей или меньшей степени организованного (направляемого) учителем» [2, с. 84].
Исследовательское обучение – особый подход к обучению, построенный на основе естественного стремления ребенка к самостоятельному изучению (познанию) окружающего мира. При исследовательском обучении большое значение имеют интересы и склонности учащегося и мотивация его познавательной активности.
В современной теории исследовательского обучения выделяются три уровня его практической реализации:
– преподаватель ставит проблему и намечает стратегию и тактику ее решения, само решение предстоит самостоятельно найти учащимся;
– преподаватель ставит проблему, но уже метод ее решения учащиеся ищут самостоятельно;
– постановка проблемы, поиск методов ее исследования и разработка решения осуществляются учащимися самостоятельно.
По мнению американских педагогов механизм исследовательского обучения начинает эффективно функционировать при соблюдении следующих требований:
● Побуждать учащихся формулировать имеющиеся у них идеи и представления, высказывать их в неявном виде;
● Сталкивать учащихся с явлениями, которые входят в противоречие с имеющимися представлениями;
● Побуждать их к выдвижению предположений, догадок, альтернативных объяснений;
● Давать учащимся возможность исследовать свои предположения в свободной и ненапряженной обстановке, особенно путем обсуждений в малых группах;
● Предоставлять им возможность применять новые представления к широкому кругу явлений, ситуаций, так, чтобы они могли оценить их прикладное значение.
В традиционной системе обучения в качестве содержания образования выступает учебная информация, подлежащая усвоению, а также способы действий по применению усвоенных знаний. При исследовательском подходе в основу содержания обучения закладываются не только учебная информация, но и серия проблемных задач, в процессе решения которых у учащихся развиваются творческие способности.
Предметом творческой деятельности учащегося (содержанием обучения) выступает та или иная область науки, искусства или практики, к которой он проявляет интерес и склонности. Как правило, при обучении учащихся к какому-либо виду художественной деятельности (искусства) используются соответствующие учебные программы и пособия. При изучении основ наук в общеобразовательной школе или в профессиональном образовательной организации творческий компонент содержания обучения должны составлять учебные и научные проблемы, а также ориентировочная основа исследовательской деятельности по их решению (в педагогической психологии понятие «ориентировочная деятельности» определяется как деятельность, направленная на обследование окружающих предметов в целях получения информации, необходимой для решения стоящих перед учащимся задач).
В отечественной педагогике разработано множество методов, способствующих развитию творческих способностей учащихся. Сюда относятся: методы проблемного и развивающего обучения, эвристические методы решения проблем, технологии игрового и контекстного обучения, научные методы (методы самой науки), проектное обучение и др. [4]. Задача состоит в том, чтобы учителя школ и преподаватели профессиональных учебных заведений освоили эти методы и использовали в своей педагогической деятельности. В этом плане велика роль методических советов и предметно-цикловых комиссий учебных заведений, методических конференций и семинаров, научно-методическая работа преподавателей, их самообразование (особенно в области методологии исследования, общей и педагогической психологии, педагогики и методики преподавания), подготовка и защита магистерских и кандидатских диссертаций.
Для организации исследовательского обучения учащихся в школе целесообразно создать классы-лаборатории по учебным предметам. Такие классы созданы и используются во многих школах, профессиональных лицеях и колледжах России. Современный колледж или вуз трудно представить без лабораторий по естественнонаучным, обще профессиональным и специальным дисциплинам. Организации учебно-исследовательской деятельности обучающихся оказывается очень эффективной в условиях, когда решение образовательных задач осуществляется преимущественно путем создания специальной развивающей среды, в которой учащийся находил бы стимулы для самообучения и развития. Отсюда и основные требования, выступавшие в качестве ориентиров: опираться на собственный опыт учащегося, обучать в действии, побуждать его к наблюдению и экспериментированию, чередовать индивидуальную и коллективную работу, направленную на решение учебных проблем.
Учебное исследование учащегося, так же, как и исследование, проводимое ученым, неизбежно включает следующие элементы:
– выделение предмета исследования, постановку проблемы (что и зачем нужно изучать, познавать, исследовать);
– определение целей и задач исследования (какой результат, какие знания мы должны получать, чему научиться, какие задачи для этого решать);
– выработку гипотез, выявление и систематизация подходов к решению проблемы (выдвижение предположений, идей относительно поставленной проблемы и решения задач); выбор гипотезы;
– выбор методов исследования (способов решения задач – наблюдения, анализа, измерения, сравнения, эксперимента, моделирования и т.д.);
– разработка методики проведения исследования (планирование исследовательской деятельности учащихся);
– реализация методики или плана исследования (сбор материала путем изучения литературы, применения запланированных методов);
– анализ и обобщение полученных данных;
– подготовку и защиту итогового продукта (доклад, отчет, проект и др.).
Преподаватель, подготовленный к решению задач исследовательского обучения, должен обладать набором специфических умений и способностей. Он должен: уметь находить и ставить перед учащимися реальные учебно-исследовательские задачи в понятной для детей форме; уметь увлечь учащихся дидактически ценной проблемой, сделав ее проблемой самих детей; быть способным к выполнению функций координатора и партнера в исследовательском поиске; в соответствии с содержанием изучаемого материала организовать наблюдения, эксперименты, экскурсии, дискуссии, учебные игры и другие активные формы и методы обучения; предоставлять возможность для регулярных отчетов о выполненном исследовании и обмена мнениями в ходе открытых обсуждений.
Для формирования и развития этих умений и способностей педагогу любой образовательной организации необходимо систематически повышать психолого-педагогическую квалификацию, заниматься самообразованием, совершенствовать педагогическое мастерство. В этом плане становятся актуальными вопросы планирования, организация и стимулирования научно-методической работы преподавателей на всех уровнях образования. Креативность (творческие способности) самого преподавателя можно определить по качеству проводимых занятий, разработанных и изданных учебно-методических пособий, научных докладов, статей и монографий, по уровню научной квалификации и педагогического мастерства. Можно предположить, что степень творческой активности преподавателя по этим показателям, а также систематическое применение им современных образовательных технологий, направленных на развитие творческих способностей учащихся, должно служить одним из критериев материального стимулирования его труда.
Для обучения учащихся методам учебно-исследовательской деятельности и исследовательским действиям необходимо организовать специальные занятия. А.И. Савенковым [3] разработана и экспериментально апробирована программа специального тренинга по развитию исследовательских способностей учащихся. В ходе тренинга учащиеся должны овладеть специальными знаниями, умениями и навыками исследовательского поиска. К ним относятся умения и навыки: видеть проблемы; ставить вопросы; выдвигать гипотезы; давать определения понятиям; классифицировать объекты, явления, процессы и т.д.; наблюдать; проводить эксперименты; делать умозаключения и выводы; структурировать содержание материала; готовить текст собственного доклада; объяснять, доказывать и защищать свои идеи.
Для диагностики уровня развития творческих способностей учащихся при изучении различных учебных предметов, на мой взгляд, необходимо разработать и предложить для выполнения творческие задания, соответствующие содержанию изучаемого предмета; например, нестандартные задачи по математике, физике, химии и другим предметам, творческие проекты с использованием знаний по нескольким предметам (интегрированные задания), творческие практические задания на конструирование и изготовление, творческие работы, связанные с садоводством, с аграрным хозяйством и многое другое. В принципе любая работа может содержать творческий элемент (новая задача, новый подход или метод, новый продукт). При выдаче таких творческих заданий необходимо учесть индивидуально-психологические и возрастные особенности учащихся, их интересы и склонности; т.е. нужен индивидуальный подход.
При этом критерием оценки креативности личности являются новизна и оригинальность продукта творческой деятельности учащегося (рисунок, стихотворение, способ решения нестандартной задачи, доклад, статья, проект, изготовленная вещь, принятое решение по той или иной проблеме, отчет по учебно-исследовательской работе и т.д.). Для повышения объективности оценки уровня креативности личности на основе этого критерия целесообразно использовать метод экспертных оценок.
Источник
Научная статья «Исследовательское обучение»
« Исследовательское обучение» — особый подход к обучению, построенный на основе естественного стремления обучающегося к самостоятельному изучению окружающего.
Строить занятия нужно так, чтобы вызывать любознательность, поддерживать ее, постоянно развивать. Интерес порождает заинтересованность процессом обучения, самообразованием и через них трудом ,творчеством. Цепочка завершается социально важным результатом : формированием желания и умения трудиться.
Главная цель исследовательского обучения — формирование у учащегося способности самостоятельно, творчески осваивать и перестраивать новые способы деятельности в любой сфере человеческой культуры. Таким образом, исследовательская деятельность учащихся является эффективной образовательной технологией комплексно развивающей универсальные учебные действия и ключевые компетенции.
Ставя перед собой задачу добиться сознательного стремления к исследовательской деятельности, нужно помнить, что для ее решения есть три основных ключа , двое из которых имеют множество дверей.
Содержание учебного материала
Под исследовательской деятельностью мы понимаем деятельность учащихся, связанную с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением и предполагающая наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере, нормированную исходя из принятых в науке традиций: постановку проблемы, изучение теории, посвященной данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими , сбор собственного материала, его анализ и обобщение, собственные выводы. Поэтому к творческим, исследовательским следует отнести те задания, в которых ученик может открыть новые, неизвестные для него закономерности. Несомненными преимуществами использования исследовательской работы являются высокая степень активности и самостоятельности учащихся при выполнении эксперимента, выработка умений работы с физическими приборами и навыков обработки результатов наблюдений и измерений, возможность проведения эксперимента или наблюдения по индивидуальному плану и в темпе, определяемом самими учащимися. Ключевым моментом является то, что на ступени работы проводится рефлексия.
Обучающимся интересно видеть, как другие увлеченно что-то решают, исследуют. Совсем необязательно, чтобы тема исследования учащихся имела глобальное значение. Важен характер исследования. Таким образом, систематически используя исследовательские задачи разного характера, можно сформировать учебно-исследовательскую компетентность учащихся. Значимость включения обучающихся в учебно-исследовательскую деятельность предполагает развитие творческих способностей, самостоятельности, инициативы, стремления к самореализации и самоопределению.
Исследования подразделяются на теоретические и эмпирические.
Эмпирическая деятельность включает : наблюдения, эксперимент, опросы ,анкетирование и познавательную активность, связанную с осмыслением полученных результатов.
Теоретические исследования направлены на всестороннее познание объективной реальности, требует объяснения установленных фактов ,формирует теоретические знания, базируясь на логических методах познания(анализ,синтез,аналогия,обобщение,сравнение,классификация,индукция,дедукция,моделирование).Для решения эмпирических задач используют методы познания: наблюдение, эксперимент, измерение. Основная цель таких уроков: привитие первичных навыков проведения эксперимента, умение выдвигать гипотезы, приобщать обучающихся к творчеству.
Можно выделить и основную группу методов поиска решений задач : мозговой штурм, ассоциативные методы, перебор различных вариантов решений, связанных с систематизацией материала, метод наводящих вопросов.
Для учебно-экспериментальной деятельности учащихся важно создать среду конструктивного обучения и самопроектирования конструктивной деятельности в ней.
Такой средой могут быть:
домашняя лаборатория юного физика;
Исследовательская деятельность учащихся – образовательная технология, использующая в качестве главного средства учебное исследование. Исследовательская деятельность 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.
Учебное исследование – образовательный процесс, реализуемый на основе технологии исследовательской деятельности. Его основные 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.
Исследовательское поведение – одна из фундаментальных форм взаимодействия живых существ с реальным миром, направленная на его познание, сущностную характеристику деятельности человека (А.Н. Поддьяков) 4 .
Исследовательские способности – индивидуальные особенности личности, являющиеся субъективными условиями успешного осуществления исследовательской деятельности (А.И. Савенков) 5 .
Исследовательская позиция – 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) 6 .
Исследовательский проект учащегося – специфическая форма научной работы учащегося. Главной целью исследовательского проекта является получение представлений о том или ином явлении.
Педагогический проект руководителя исследовательской работы – организация образовательного процесса на основе учебного исследования. Его главной целью является достижение образовательного результата – развитие способностей учащихся анализировать полученные данные, планировать ход выполнения работы. С этой целью руководитель анализирует склонности и способности учащихся, возрастные особенности и предлагает те или иные темы исследований, адаптирует методики, создаёт условия для проявления познавательной инициативы детей.
Авторская позиция учащегося в учебных исследованиях. Как было сказано, главной целью исследовательской работы школьников является развитие их способности критически мыслить, формулировать проблему, искать её решение. Эти цели достигаются наилучшим образом, если ребёнку создаются 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. Очевидным становится то, что на каждом этапе нужно дать учащемуся определённую свободу в работе, иногда даже в ущерб методике, – иначе исследование может постепенно превратиться в последовательность стандартных учебных этапов.
Метод проектов – способ эффективного выстраивания какого-либо типа деятельности от задумки до получения итогов. Метод проектов – форма организация обучения, при которой учащиеся приобретают знания в процессе планирования и выполнения практических заданий-проектов. В нашем случае данный метод позволяет спланировать исследование, конструкторскую разработку, управление и т.д. Нужно хорошо понимать, что проект реализации исследования не является проектом, а остаётся исследованием, которое организовано проектным методом.
Учебное исследование и научное исследование. Основная особенность исследования в образовательном процессе – то, что оно является учебным. Если в науке главной целью является получение новых знаний, то в образовании цель исследовательской деятельности — приобретение учащимся функционального навыка ведения научной работы.
Основные этапы исследования :
• ориентировка (выделение и осознание проблемы – конкретного вопроса, не имеющего на настоящий момент ответа; постановка цели исследования);
• проблематизация (выявление и осознание проблемы – конкретного вопроса, не имеющего на настоящий момент ответа; постановка цели исследования);
• определение методов (подбор и обоснование методов и методик исследования, ограничение пространства и выбор принципа отбора материалов исследования);
• планирование (формулировка последовательных задач исследования; распределение последовательности действий для проведения исследования);
• сбор материалов или проведение эксперимента (сбор эмпирического материала; постановка и проведение эксперимента; первичная систематизация полученных данных);
• анализ (обобщение, сравнение, анализ, интерпретация данных);
• рефлексия (соотнесение собственных выводов с полученными, с процессом проведения исследования, с существующими ранее знаниями и данными).
Несмотря на то, что рефлексия и в проектировании, и в исследовании стоит как последний, завершающий этап, она необходима на всех этапах.
Для успешного осуществления исследовательской деятельности субъекту требуются специфическое личностное образование — исследовательские способности . Исследовательские способности логично квалифицировать в соответствии с традициями отечественной психологии как индивидуальные особенности личности, являющиеся субъективными условиями успешного осуществления исследовательской деятельности.
Под «способами и приемами исследовательской деятельности» следует понимать способы и приемы, необходимые при осуществлении исследовательской деятельности, такие, как:
умение видеть проблемы;
умение вырабатывать гипотезы;
умение проводить эксперименты;
умение давать определения понятиям и другие.
Применение исследовательского метода обучения на уроках физики
Организацию исследовательской деятельности школьников на уроках физики я, осуществляю через:
уроки изучения нового материала;
уроки решения задач;
лабораторные и практические работы, которые преобразованы в уроки-исследования;
домашние экспериментальные задания;
участие в конкурсах научно-исследовательских работ;
систему диагностики уровня сформированности исследовательских умений и навыков.
Например ,при изучении нового материала «звуковые волны» учащимся предлагается физический эксперимент и предлагается выдвинуть гипотезу:
«Как можно обнаружить волну? (Увидеть, почувствовать, услышать).
Возьмем металлическую линейку и зададимся вопросом: сможем ли мы услышать волну, создаваемую этой линейкой?
Опыт с линейкой.
В первом случае (опыт с длинной линейкой) мы волну не услышали, а вот во втором случае (опыт с короткой линейкой) — услышали.
С чем это связано? Какие условия необходимы для того, чтобы мы услышали волну?
У вас на столе находятся рабочие тетради, и я предлагаю вам написать на них свои гипотезы. Чуть позднее мы узнаем, верны ли они были.»
Учащиеся исследуют тему с помощью прослушивания лекции, прослушивание колыбельной Брамса, просмотра мультфильма «Волчонок и Ух», подготовки по предложенным учителем материалам сообщениям по теме с выступлениями перед учащимися.(Разработка урока Приложение 1)
Наиболее эффективны исследовательские лабораторные работы по физике, где можно
существенно расширить исследование за границы предлагаемое учебником.
Например лабораторная работа « Наблюдение интерференции и дифракции света » может выглядеть следующим образом:
По ходу работы даются пояснения учителем (приложение 2)
Наиболее полно исследовательская деятельность может осуществляться во внеурочное время.
Так моими учащимися был реализована научно исследовательская работа «Резонансный трансформатор Теслла» с изготовлением модели качера Броувина. Такие работы не только позволяют повышать качество знаний обучающихся, развитие их навыков и умений по физике, но и позволяют расширять широту политехнического кругозора, способствуют развитию творческой инженерной мысли.
Оценивание исследовательской деятельности учащихся
При оценке успешности обучающегося в проекте или исследовании необходимо понимать, что самой значимой оценкой для него является общественное признание состоятельности (успешности, результативности). Положительной оценки достоин любой уровень достигнутых результатов. Оценивание степени сформированности умений и навыков проектной и исследовательской деятельности важно для учителя, работающего над формированием соответствующей компетентности у обучающегося. Можно оценивать:
Исследовательская работа – это активная теоретическая и практическая деятельность учащихся, которая будоражит мысль, формирует подвижность ума, приучает к творческому и критическому осмыслению знаний.
Исследовательские умения являются общими для многих учебных дисциплин. В настоящее время на уроках по различным предметам осуществляется различный подход к формированию этих умений, что непродуктивно с точки зрения учебного времени, так как умения формируются в процессе преобразующей деятельности человека. При формировании у учащихся различного рода умений, в том числе и исследовательских, реализуются такие функции:
-обучающая функция проявляется при получении учащимися новых знаний, содействует пониманию различных процессов, явлений, формирует новые умения, закрепляет умения, полученные ранее;
-развивающая функция заключается в том, что вызывает интерес к науке, предмету; развивает способности к изобретательству и творчеству;
— воспитательная функция позволяет выработать внимательность, аккуратность в работе, настойчивость, самостоятельность;
-закрепляющая функция направлена на повторение и закрепление полученных знаний, отработку умений;
-контролирующая функция позволяет учителю судить о качестве усвоенных знаний, приобретенных и выработанных умений и навыков, применении этих умений на практике, о развитии интереса к исследованию, предмету.
К исследовательской деятельности учащихся нужно готовить. Выяснилось, что при самостоятельной работе у школьников возникают проблемы. Как показал опыт, наибольшие затруднения вызывает у учащихся умение правильно формулировать цель исследования, выдвигать и обосновывать гипотезу, которую можно положить в основу.
В традиционной методике не предполагается формирование у учащихся умения формулировать и обосновывать гипотезу. Однако без этого структурного элемента невозможно полностью раскрыть методы научного познания и исследования.
При выполнении работ исследовательского характера необходимо обращать внимание на то, чтобы учащиеся отрабатывали весь состав структурных элементов.
Систематическая и целенаправленная работа по формированию исследовательских умений учащихся дает возможность уже на начальном этапе изучения физики приобщить их к научному поиску, научить излагать свои мысли на бумаге, вести публичную дискуссию, отстаивать собственные выводы. А значит сделать обучение более эффективным и отвечающим современным требованиям.
Источник
