«Как организовать учебный процесс, позволяющий обеспечить развитие у учащихся исследовательских и мыслительных умений»

«Как организовать учебный процесс, позволяющий обеспечить развитие у учащихся исследовательских и мыслительных умений»

Одним из путей повышения мотивации и эффективности учебной деятельности в основной школе является включение учащихся в исследовательскую и проектную деятельность, имеющую следующие особенности:

1. Цели и задачи этих видов деятельности учащихся опре­деляются как их личностными мотивами, так и социальны­ми. Это означает, что такая деятельность должна быть направ­лена не только на повышение компетенции подростков в предметной области определённых учебных дисциплин, не только на развитие их способностей, но и на создание про­дукта, имеющего значимость для других.

2. Исследовательская и проектная деятельность должна быть организована таким образом, чтобы учащиеся смогли реализовать свои потребности в общении со значимыми, ре­ферентными группами одноклассников, учителей и т. д. Строя различного рода отношения в ходе целенаправленной, поис­ковой, творческой и продуктивной деятельности, подростки овладевают нормами взаимоотношений с разными людьми, умениями переходить от одного вида общения к другому, приобретают навыки индивидуальной самостоятельной рабо­ты и сотрудничества в коллективе.

3. Организация исследовательских и проектных работ школьников обеспечивает сочетание различных видов позна­вательной деятельности. Очевидно, что значимыми и интерес­ными для подростков представляются новые виды деятель­ности, которые им ещё незнакомы, именно их интересно ос­воить, даже если впоследствии они не войдут в ряд наиболее ценных и жизненно необходимых.

Исследовательские и проектные работы могут быть по­строены таким образом, что в них будут востребованы прак­тически любые способности подростков, реализованы личные пристрастия к тому или иному виду деятельности. В данном случае учащиеся делают первые шаги в направлении пред-профессиональной ориентации.

Исследовательская и проектная деятельность открывает новые возможности для создания интереса подростка как к индивидуальному творчеству, так и к коллективному. Важной особенностью реализации исследовательских и проектных ра­бот является необходимость владения школьниками компетен­циями в той или иной области знаний, а также активной работы воображения — непременной основы творчества.

Исследовательская и проектная деятельность имеет как общие, так и специфические черты.

К общим характеристикам следует отнести:

• практически значимые цели и задачи исследовательской и проектной деятельности (как правило, результаты исследо­вательской, а в особенности проектной деятельности имеют конкретную практическую ценность, предназначены для ис­пользования);

• структуру проектной и исследовательской деятельности, которая включает общие компоненты:

• анализ актуальности проводимого исследования;

• целеполагание, формулировку задач, которые следует решить;

• выбор средств и методов, адекватных поставленным целям;

• планирование, определение последовательности и сроков работ;

• проведение проектных работ или исследования;

• оформление результатов работ в соответствии с замыс­лом проекта или целями исследования;

• представление результатов в соответствующем исполь­зованию виде;

• компетенцию в выбранной сфере исследования, твор­ческую активность, собранность, аккуратность, целеустрем­лённость, высокую мотивацию.

Итогами проектной и исследовательской деятельности следует считать не столько предметные результаты, сколько интеллектуальное, личностное развитие школьников, рост их компетенции в выбранной для исследования или проекта сфере, формирование умения сотрудничать в коллективе и са­мостоятельно работать, уяснение сущности творческой иссле­довательской и проектной работы, которая будет рассматри­ваться как показатель успешности (неуспешности) исследова­тельской деятельности.

Наряду с общими чертами проектной и исследовательской деятельности существуют и специфические черты, т. е. раз­личия, которые заключаются в следующем. Любой проект направлен на получение вполне конкретного запланирован­ного результата — продукта, обладающего определёнными свойствами, и который необходим для конкретного использо­вания. В ходе исследования, как правило, организуется поиск в какой-то области, а на начальном этапе лишь обозначает­ся направление исследования, формулируются отдельные ха­рактеристики итогов работ.

Реализацию проектных работ предваряет представление о будущем продукте, планирование процесса создания продукта и реализация этого плана. Результат проекта должен быть точ­но соотнесён со всеми характеристиками, сформулированными в его замысле. Логика построения исследовательской деятель­ности включает формулировку проблемы исследования, вы­движение гипотезы (для решения этой проблемы) и последую­щую экспериментальную или модельную проверку выдвинутых предположений.

Ярким примером проектных работ школьников могут быть разработки компьютерных учебных пособий. Приступая к организации исследовательской деятельности школьников, надо учитывать её значительные отличия от пол­ноценного научного исследования, когда необходимо получение результатов, характеризующихся очевидной новизной. Важ­нейшим же результатом исследовательской деятельности школьников является открытие знаний, новых для самих уча­щихся, но, возможно, хорошо известных в научной среде.

Компоненты исследовательских действий

Анализ подходов к развитию исследовательских умений у учащихся показывает, что, несмотря на некоторые различия в наборе средств, используемых (отрабатываемых у учащихся) в разных развивающих программах, схема, этапы построения исследовательской деятельности едины, а именно:

• постановка проблемы, создание проблемной ситуации, обеспечивающей возникновение вопроса, аргументирование актуальности проблемы;

• выдвижение гипотезы, формулировка гипотезы и рас­крытие замысла исследования;

• планирование исследовательских (проектных) работ и выбор необходимого инструментария;

• поиск решения проблемы, проведение исследования (проектных работ) с поэтапным контролем и коррекцией ре­зультатов;

• представление (изложение) результатов исследования или продукта проектных работ, его организация с целью со­отнесения с гипотезой, оформление результатов деятельности как конечного продукта, формулирование нового знания;

• обсуждение и оценка полученных результатов и приме­нение их к новым ситуациям.

Формирование исследовательской деятельности целесооб­разно начинать с овладения учащимися отдельными компонентами, составляющими этапы исследования. Рассмотрим кратко этапы исследовательской деятельности и возможные направления работы с учащимися на каждом из них.

Реализация каждого из компонентов в исследовании пред­полагает владение учащимися определёнными умениями.

Постановка проблемы, создание проблемной ситуации, обеспечивающей возникновение вопроса, аргументирование актуальности проблемы.

Умение видеть проблему приравнивается к проблемной ситуации и понимается как возникновение трудностей в решении проблемы при отсутствии необходимых знаний и средств. Эта составляющая является наиболее сложной для любой исследовательской деятельности. Увидеть проблему часто труднее, чем её решить.

Для формирования этого компонента в методической и учебной литературе существуют разнообразные задания. Это задания на умение зада­вать вопросы, на смысловое чтение и овладение приёмами осмысления, на структурирование текста. Сле­дует указать, что задания на формирование тех или иных приёмов (умение задавать вопросы, смысловое чтение и др.) могут использоваться на разных этапах исследовательской де­ятельности в соответствии с их целями и задачами.

Умение ставить вопросы можно рассматривать как вари­ант, компонент умения видеть проблему. Учебные тексты позволяют формировать это умение начиная с 1 класса, постепенно усложняя проблемные ситуации и вопросы от анализа простых текстов к вопросам, направленным на анализ способов решения проблем. Э. Ландау выделила уров­ни креативной постановки вопросов (табл. 1).

Таблица 1

Уровни креативной постановки вопросов

Вопрос	Направление вопроса
1. Куда дальше?	Вопрос, ориентированный
	на будущее
2. Что правильно, а что нет?	Оценочный вопрос
3. Что было бы, если бы?	Воображаемый вопрос
4. Что я чувствую, что я знаю?	Субъективный вопрос
5. Почему, кто, как, что делает?	Казуальный вопрос (случайный, единичный).
6. Кто, как, что, где, когда?	Описательный вопрос

Умение выдвигать гипотезы — это формулирование возможного варианта решения проблемы, который проверя­ется в ходе проведения исследования. В соответствии с уров­нем исследования возможны теоретические и эмпирические способы проверки гипотезы.

Умение структурировать тексты является частью об­щего умения работать с текстами, которые включают достаточ­но большой набор операций. В качестве основных чаще всего называют умение выделять главное и второстепенное, умение выделять главную идею текста, умение выстраивать после­довательность описываемых событий, умение бегло про­сматривать тексты. Умение давать определение понятиям — это логичес­кая операция, которая направлена на раскрытие сущности понятия либо установление значения термина.

Выдвижение гипотезы, формулировка гипотезы и раскрытие замысла исследования. Для формулировки ги­потезы необходимо проведение предварительного анализа имеющейся информации.

Планирование исследовательских (проектных) работ и выбор необходимого инструментария. В соответствии с уровнем исследования возможны теоретические и эмпиричес­кие способы. В теоретическом и эмпирическом исследова­нии планирование, подготовка к проведению исследования, помимо предварительного анализа имеющейся информации, поиска решения проблем, выстраивания стратегии поиска, включают:

• выделение материала, который будет использован в ис­следовании

• параметры (показатели) оценки, анализа (количествен­ные и качественные);

• вопросы, предлагаемые для обсуждения, и пр.

Поиск решения проблемы, проведение исследований (проектных работ) с поэтапным контролем и коррекцией результатов включают:

• умение наблюдать;

• умения и навыки проведения экспериментов;

• умение делать выводы и умозаключения;

• организацию наблюдения, планирование и проведение простейших опытов для нахождения необходимой информа­ции и проверки гипотез;

• использование разных источников информации;

• обсуждение и оценку полученных результатов и приме­нение их к новым ситуациям.

Умение наблюдать — это вид восприятия, характеризу­ющийся целью, соответствующей познавательной задаче. В научной практике в наблюдении используются различные средства (включающие как программу, параметры наблюде­ния, так и различного рода инструменты, приборы и др.).

Умение и навыки проведения экспериментов — это ме­тод исследования, предполагающий воздействие на объект исследования. Кроме того, при поиске решения проблемы могут использоваться умение делать выводы, умозаключения и умение классифицировать.

Умение делать выводы и умозаключения — форма мышления, посредством которой на основе имеющихся зна­ний (опыта) выводится новое знание. Выделяется три вида умозаключений: индуктивное, дедуктивное и умозаключение по аналогии. Индуктивное умозаключение (от частного к об­щему) широко используется в эмпирических исследованиях. Дедуктивное умозаключение предполагает развитие гипотетико-дедуктивного мышления. Умозаключение по аналогии требует умению выделять признаки.

Умение классифицировать — это распределение объек­тов по группам в соответствии с основаниями, принципами деления. Выделяются правила классификации, к основным из которых относятся следующие:

• члены деления должны быть непересекающимися;

• деление на каждом этапе должно осуществляться только по одному основанию;

• деление должно быть соразмерным (объёмы должны совпадать);в основание деления должен быть положен признак, существенный для решения задачи.

Выделяют особый вид классификации — дихотомическое деление (деление на два класса, один из которых строится через отрицание другого: «красные» — «не красные»).

Представление (изложение) результатов исследования или продукта проектных работ, его организация с целью соотнесения с гипотезой, оформление результатов деятель­ности как конечного продукта, формулирование нового знания включают:

• умение структурировать материал;

• обсуждение, объяснение, доказательство, защиту резуль­татов, подготовку, планирование сообщения о проведении исследования, его результатах и защите (подготовка включает не только составление текста, но и презентацию материалов, иллюстрирующих, объясняющих, демонстрирующих как сам процесс исследования и его средства, так и результаты);

• оценку полученных результатов и их применение к новым ситуациям.

Организация обучения по формированию исследовательс­кой деятельности ведёт к развитию познавательных потреб­ностей и способностей учащихся, приобретению специальных знаний, необходимых для проведения исследования.

Н. Б. Шумакова в работе с одарёнными детьми исходит из того, что метод исследования (или открытия) может быть положен в основу методики творческого обучения, и предпо­лагает создание условий для возникновения вопроса или проблемы, порождающей исследовательскую активность. Осо­бое значение она придаёт самому первому этапу исследова­тельской деятельности (возникновению вопроса и формули­рованию проблемы — это «самый тонкий и творческий ком­понент») и завершающему этапу — доказательству (или обоснованию) найденного решения, использованию разных источников информации для сбора фактов (книги, энцикло­педии, словари, простейшие графики, диаграммы, схемы ж др.). Н. Б. Шумакова отмечает, что в результате организации исследовательской деятельности дети приобретают наряду с исследовательскими мыслительные умения, такие, как умение анализировать, классифицировать, сравнивать, выделять кри­терии и оценивать факты, события, явления и процессы с помощью разных критериев; проверять предположения; дока­зывать; устанавливать последовательность фактов, событий, явлений; выделять причинно-следственные связи; делать умо­заключения; комбинировать; преобразовывать; прогнозировать; придумывать новое; вести диалог и решать проблемы в малых группах.

Достижение перечисленных исследовательских и интел­лектуальных умений может быть обеспечено системой усло­вий, в которые входят следующие:

1. Создание условий для возникновения вопросов и проб­лем у учащихся (стимулирование творческого звена мысли­тельного процесса).

2. Рефлексия мыслительного процесса, достижение высо­кого уровня понимания решения.

3. Обеспечение эмоционального благополучия детей.

4. Удовлетворение познавательной потребности.

5. Удовлетворение потребности в межличностном общении.

6. Развитие способности к самоуправлению своей деятель­ностью — рефлексивной саморегуляции.

7. Дифференциация и индивидуализация содержания обу­чения.

8. Дифференциация и индивидуализация помощи учителя учащимся.

Типовые задачи

Формирование отдельных составляющих исследовательской деятельности

Задание «Умение выстраивать стратегию поиска решения задач»

Цель: формирование умения выдвигать гипотезы (предпо­ложения — что получится в результате) и проверять их.

Возраст: 12—13 лет.

Учебная дисциплина: математика.

Форма выполнения задания: работа в группах по 4—5 человек.

Описание задания (Н. Я. Виленкин и др. «Математика», учебник для 6 класса, ч. 1, задача № 460): дан квадрат со сто­роной 5x5 клеток, в каждую из которых случайным образом вписаны числа. Требуется найти в таблице последователь­ность чисел.

Инструкция: учащимся предлагается найти в таблице по­следовательно все числа от 1 до 25 (кто быстрее?). Для это­го необходимо:

-

1) сравнить между собой время, затраченное каждым учени­ком на выполнение задания;

2) описать способы выстраивания последовательности (движение по горизонтали, вертикали, наличие системы при поиске или поиск с опорой на запоминание рядом стоящих
чисел), используемые каждым учеником;

3) найти оптимальную стратегию выстраивания последова­тельности по затрачиваемому времени;

4) проверить эту стратегию на представленных ниже заданиях;

Кто быстрее? Найдите в таблице последовательно все числа от 26 до 50.

24	6	18	2	13
20	15	9	22	5
3	25	12	19	11
10	23	7	1	16
17	4	21	14	8
11	19	3	16	7
23	6	13	9	22
25	20	18	2	15
8	17	4	12	21
14	1	24	10	5

Кто быстрее? Найдите в таблице последовательно все числа от 26 до 50.

42	47	34	29	43
50	28	39	48	35
40	33	36	26	30
49	44	31	38	46
32	37	45	41	27
37	30	47	46	44
42	33	27	36	39
34	48	50	31	43
28	41	38	49	26
45	32	29	40	35

5) сделать вывод о наиболее эффективном способе вы­страивания последовательности чисел по таблице.

Задание «Найти правило»

Цель: формирование умения выделять закономерность в построении серии.

Возраст: 12—13 лет.

Учебные дисциплины: математика.

Форма выполнения задания: работа в группах по 4—5 человек.

Описание задания (Н. Я. Виленкин и др. «Математика», учебник для 6 класса, ч. 1, задача № 673): учащимся предъ­является круг, в полукругах которого вставлены числа. Тре­буется найти правило размещения чисел в полукругах и вста­вить недостающие числа. Для организации выполнения за­дания предлагается ориентироваться на вопросы и задания, приведённые на карточке:

1. В каких сегментах нужно сравнивать числа между собой (расположенные рядом, через один или др., в одном полу­круге или разных)? (Ответ: находящиеся в разных полукругах, поскольку нужно определить правило размещения чисел в полукругах.)

2. Опишите последовательность действий (алгоритм) для выведения правила размещения чисел.

3. Можно ли сформулировать общее правило для решения такого типа задач?

Формирование умения проводить эмпирическое исследование

Эмпирическое исследование — это ус­тановление новых фактов, на основе их обобщения формули­руются эмпирические закономерности. Овладение учащимися приёмами и способами, необходимыми для подготовки и реа­лизации эмпирического исследования, а также следование этапам его проведения (на разном материале с учётом его специфики, ситуаций, задач) должно осуществляться при организации работы малыми группами. Это предполагает не только освоение умений, непосредственно связанных с исследованием, но и ориентировку в предметно-специфических областях, а также развитие регулятивных действий, т. е. умения организовать совместную работу (распределение
функций, задач), и развитие коммуникативных действий, т. е. умения взаимодействовать (выслушивание, анализ, оценка, принятие других точек зрения, других способов решения).
Этапы проведения исследования \

1. Создание проблемной ситуации, формулирование проблемы, гипотезы.

2. Подготовка к проведению исследования:

• выделение материала, который будет использован в исследовании;

• параметры (показатели) оценки, анализа (количествен­ные и качественные).

1. Поиск решения проблемы.

2. Проведение исследования.

3. Изложение результатов исследования, их представление.

4. Обсуждение, оценка полученных результатов.

По каждому из заданий представлена схема групповой работы, которая в каждом конкретном случае расширяется, обогащается.

Формирование умения проводить теоретическое исследование

Теоретическое исследование — это формулирование общих закономерностей, позволяющих объяс­нить ранее открытые факты и эмпирические закономерности.

Этапы проведения исследования

1. Формулирование проблемы.

2. Подготовка к проведению исследования:

— предварительный анализ имеющейся информации, вы­движение гипотез;

— отбор материала, который будет использован в иссле­довании.

3. Проведение исследования:

— анализ и обобщение результатов исследования.

1. Изложение результатов исследования, их представление.

2. Обсуждение, оценка полученных результатов.

Список литературы:

1. Асмолов А. Г. Бурменская Г. В. Володарская И. А. и др. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. Система заданий. Пособие для учителя. Под редакцией А. Г. Асмолова. Москва «Просвещение» 2010. Учебное издание серия «Стандарты второго поколения».

2.С.М. Никольский и др. «Математика», учебник для 5 класса.

3. Савенков А.И. Психологические основы исследовательского подхода к обучению: Учебное пособие.– М.: «Ось-89», 2006 г.