Обучение исследовательской работе на уроках химии и на занятиях НОУ
Т.А. Нагих
учитель химии и биологии, МБОУ СОШ №49
Л.В. Пирожкова
учитель химии, МБОУ СОШ №43
Т.А. Шелудченко
учитель химии, МБОУ СОШ №49
Белгородская область, Россия
Аннотация на английском языке To teach people to think only through the organization of cognitive activity. In the implementation of educational research is necessary for the mentor to consider four stages of formation of research activity and especially the worldview of students.
Аннотация на русском языке Научить человека мыслить можно только через организацию познавательной деятельности. При осуществлении учебного исследования необходимо наставнику учитывать четыре этапа становления научно-исследовательской деятельности и особенности мировоззренческой позиции учащихся.
Важнейшая задача цивилизации - научить человека мыслить (Т. Эдисон) [3, с.6]. Сегодня мы можем добавить к высказыванию американского ученого, что научить человека мыслить можно только через организацию деятельности. Жажда открытий, стремление проникнуть в самые сокровенные тайны природы рождаются на школьной скамье. В тоже время каждый из нас не раз сталкивался с познавательной ситуацией, в которой было неинтересно или трудно решать определенные задачи [3, с.4].
При организации учебного исследования необходимо наставнику учитывать, что исследовательская деятельность учащихся - это активный мотивированный поиск, приобретение нового, неизвестного до этого научного знания. В процессе обучения исследованию учащиеся переходят от ненаучных, бытовых наблюдений жизни и одиночных фактов, к системе познания мира. Исследовательская деятельность - это высший уровень учебной деятельности, в которой происходит отталкивание от проблем данного учебного заведения и приобретение основных навыков и правил действий, а также выявление способов оценки своих действий [1,с.6]. В исследовательской деятельности учащимся приобретаются объективные знания в том случае, если они при этом выражают свою характеристику – объективность. Объективность знаний закрепляется только тогда, когда они осмысливаются и превращаются в личностные ценности, мировоззренческая позиция при этом проявляет еще одну характеристику – осмысленность. Осмысливаются только те знания, которые не вступают в противоречия с уже имеющимися в сознании ценностями [1,с.6].
Исследовательская деятельность ставит ученика в ситуацию, выбора той или иной гипотезы, и ребенок должен проектировать собственную предметную деятельность, продумывать путь ее осуществления. Такой поиск правильного решения способствует «самоопределению, самоидентификации учащегося» [2, с.34]. Приобретенный учебный опыт обучающийся переносит на свои поступки в повседневной жизни, данный опыт оказывает влияние на формирование личностных качеств. Важно отметить, что в учебно-исследовательской деятельности учащиеся знакомятся с различными методиками выполнения работ, способами сбора, отработки и анализа полученных результатов.
Однако развивающийся интерес к исследовательской деятельности реализуется не сразу, а поэтапно. Мы согласны с классификацией этапов развития исследовательской деятельности учащихся данной Тягловой Е.В. в работе «Исследовательская деятельность учащихся по химии».
Первый этап - ситуация теоретико-экспериментального исследования на уроке [1,с.8]. Химия и биология, экспериментальные науки, поэтому эти предметы располагают большими возможностями для увлечения детей исследовательской работой, чем предметы гуманитарного цикла. Именно на уроке возникают предпосылки к исследованию, но интерес к исследовательской деятельности возникнет, только в том случае, если происходит эмоциональное возбуждение. Тогда ученик может проявить самостоятельность и активность в практической деятельности. Следовательно на этом этапе происходит формирование исследовательской культуры, исследовательская культура и деятельность неразрывно связаны между собой. Исследовательская культура формируются в процессе деятельности и ради будущей профессиональной деятельности. В этих условиях процесс обучения приобретает новый смысл, он превращается процесс приобретения знаний, умений, навыков и опыта деятельности с целью достижения профессионально и социально значимых умений.
На данном этапе учащиеся выполняют различные практические и лабораторные работы с целью изучения свойств веществ и явлений. Например, в 10 классе «Получение и свойства этилена», «Альдегиды и кетоны», «Карбоновые кислоты» и другие. Практические работы организуются по известным алгоритмам учебника или составленному учителем. Педагог знает направление исследования, понимает какой результат получат его ученики, поэтому он и предлагает пройти этот путь. Знания, умения и навыки, приобретенные на практических работах в сочетании с внутренней мотивацией ученика достаточно устойчивы, так как добыты в результате самостоятельной деятельности. На этом этапе происходит формирование познавательного интереса и познавательной потребности. Кроме этого старшеклассники развивают необходимые для исследования умения и навыки наблюдения. Самостоятельно добывая в эксперименте знания, учащиеся получают уверенность в его истинности и справедливости. Из практики известно, о заинтересованности учащихся с разным уровнем теоретических знаний по химии, в выполнении самостоятельного эксперимента по алгоритму, когда и даже слабо успевающие ученики получают удовольствие от достигнутого результата, от сознания того, что они могут и у них все получается.
Учащиеся совместно с педагогом на данном этапе определяют цель, задачи, предмет исследования, методы которые используются для достижения поставленной цели, формулируют гипотезу.
Второй этап – ситуация частично-поискового исследования, обучение образцам исследовательской деятельности на основе получения новой информации. В упомянутой работе Е.В. Тягловой мы находим: «Педагог знает направление поиска, но не знает конечного результата, предлагая ребенку самостоятельно решить проблему или комплекс проблем»[1, с.10]. А мы считаем, что педагог знает направление поиска, и знает конечный результат, но предлагает ученику самостоятельно выбрать путь решения проблемы.
На этом этапе необходимо формирование навыков самостоятельности и активности в получении знаний, это становится возможным при осознании ценности исследования, увлеченности исследованием.
Поводом для исследовательской деятельности может являться творческая переработка содержания материала урока, предложение ученику подготовить сообщение по тому или иному вопросу. Например, при знакомстве с получением непредельных углеводородов из одноатомных спиртов, одному из учащихся можно дать задания о выяснении, почему эта реакция называется реакцией Зайцева, при изучении свойств и получении алканов учащиеся готовят сообщения о реакциях Вюрца, Коновалова. Чтобы подготовить теоретический материал, учащиеся изучают дополнительную литературу. Знакомясь с работой ученого, выявляют логику исследования, убеждаются в познаваемости мира. После этого такие учащиеся уже не могут работать по предложенному учителем алгоритму, они готовы проявлять самостоятельность и творчество в исследованиях.
На этапе частично-поискового исследования учащийся формулирует собственные цели познавательной деятельности, описывает значимость изучаемого материала, конкретизирует задачи исследования с указанием на определенное эмоциональное отношение к изучаемому предмету. Умеет оценивать значимость определенного продукта познавательной деятельности, представляет ценность (значимость) продукта познавательной деятельности, умеет вычленять собственные цели и смыслы познавательной деятельности, умеет соотносить цели познавательной деятельности со своими возможностями, умеет ставить нестандартные оригинальные цели. Ученик готов активно проверять свои цели познавательной деятельности, владеет методами и приемами формулирования оригинальных целей познания.
Третий этап – ситуация поисковой исследовательской деятельности, основанием для которой служит исследование с неопределенным содержанием [1, с.11]. Мы согласны с Е.В. Тягловой, что на данном этапе происходит преобразование сложившихся стереотипов на индивидуально-личностном уровне, идет формирование объективной оценки предметов и явлений, самостоятельное определение целей и задач будущего эксперимента и механизмов своей деятельности для достижения поставленных целей. Преподаватель хорошо владеет методикой научного исследования, и он с учеником может не только предполагать пути поиска, но и результат. Этот этап отличается повышенной притязательностью старшеклассников на высокую оценку своей деятельности, проявленного напряжения сил. Проявляется активное желание доказать актуальность своих действий и необходимость практического использования полученных результатов. К условиям развития исследования на данной ступени относится общественная значимость приобретенных знаний, соблюдение принципа историзма при добывании знаний, развитие самостоятельности и активности, на фоне внутреннего стремления к осмыслению и усвоению, вовлечение в практическую деятельность. В личностном плане у ученика повышается самооценка и внутренняя мотивация. Вся работа осуществляется на заседаниях НОУ. Примером данного вида исследовательской деятельности явилось выполнение работы «Исследование влияния минеральных удобрений на рост травы Колумба». В ходе исследования не сделаны открытия в науке, но для исследователя, Ани Г. все оказалось новым и важным.
На данном этапе поисковой исследовательской деятельности учащаяся могла воспроизводить алгоритм исследовательских действий, описывать способы установления различий, объяснять связь теории и практики в изучаемом вопросе, воспроизводить предметные результаты познавательной деятельности. В ходе работы выработаны умения: описывать будущие последствия, вытекающие из имеющихся данных; моделировать изучаемые процессы; синтезировать противоположности; устанавливать причинно-следственные связи; выражать взаимосвязь и взаимообусловленность явлений; обобщать предметные и операциональные результаты познавательной деятельности; видеть ошибки и упущения в логике рассуждения.
Исследователь владеет: алгоритмами осмысления поисковых действий; навыками описания связи изучаемой теории и практики; способами моделирования; типовыми оборотами речи при обобщении операционального и предметного результатов исследования; приемами обобщения результатов исследования.
Четвертый этап – ситуация научно-исследовательской деятельности. Деятельность обучающегося в этой связи характеризуется проявлением субъективного, мировоззренческого отношения к изученным фактам и способам их объяснения, самостоятельным поиском противоречий, проблем, выявлением парадоксов, проявлением мировоззренческой позиции в учебном процессе и внешкольной деятельности [1, с.12]. Например: исследовательская работа ученицы 11 класса Арины Э. «Возможность выращивания различных растений в качестве сидеральных культур». Учащаяся самостоятельно, без помощи наставника формулирует проблему исследования, цели, определяет способы действий по их достижению. В этом виде деятельности происходит слияние ранее полученных знаний и умений с теми, которые добываются сейчас, проявление устойчивого интереса к своей работе, использование умений творческого характера при проведении исследования. Ученица выдвигает оригинальные гипотезы; воспроизводит конкретные процедуры нестандартных действий; объясняет способы построения новых понятий; знает возможности определенных методов получения творческих продуктов; воспроизводит историю какого-либо открытия; знает обороты речи, используемые в устном сообщении о результатах поиска.
На данном этапе развиты умения использовать конкретные алгоритмы преобразования идей в новой ситуации; работать с текстами, позволяющими извлекать информацию о предыстории научных открытий; критически осмысливать информацию о современных проблемах науки; составлять новые задачи по схемам; выстраивать ситуации общения. Девочка владеет техниками преобразования связей между идеями; алгоритмом составления вопросов к тексту по истории науки; алгоритмом составления вопросов к научно-популярному тексту о современных проблемах науки; владеет алгоритмом составления плана устного доклада. Все перечисленное позволило Арине Э. стать победителем и призером региональных всероссийских конкурсов и конференций, получать стипендию мэра г. Белгорода в 2012, 2013гг.
Межличностные затруднения могут возникнуть у учащихся на любом из названных этапах развития исследовательской деятельности, но чаще трудности возникают на первых двух. Процесс исследования предполагает совместное взаимодействие учеников между собой и учеников с учителем. Не все учащиеся умеют вести диалог, прислушиваться к мнению других, готовы принимать точку зрения товарищей.
Опыт работы со старшеклассниками показал, что те из них которые находятся на дезадаптивной стадии становления мировоззренческой позиции, стараются не выделяться, отмалчиваются, ощущая себя объектами воздействий и проявляют равнодушное отношение ко всему. Учащиеся эмпирической стадии становления мировоззрения, наоборот, получив посильное задание, стараются привлечь к себе внимание. Интерес к исследованию у них возникает только в экспериментальный период. В дискуссии они молчаливы, соглашаются рассказать о ходе проведенного эксперимента, не выдвигая при этом никаких гипотез [1, с.19].
Если такие ученики собираются в одной экспериментальной группе, распределения ролей при проведении эксперимента не происходит, каждый из них считает, что именно он успешнее всех проведет превращения, а объяснять с какой целью они все это делали должен кто- то другой [1, с.20].
Педагогическая поддержка в этом случае выражается в организации взаимодействий учащихся между собой и учащихся с педагогом. В организации и проведении исследования учащийся прикладывает усилия. Педагог со своей стороны должен заметить эти усилия, поддержать ученика, обеспечить ему условия для дальнейшего продвижения вперед и каждый раз, делая "шаг навстречу", подниматься с воспитанником на новую ступень знаний и отношений. В этом случае можно говорить о педагогике встречных усилий, то есть о ценностном отношении педагога и воспитанника к личности и деятельности друг друга, что отражается во взаимной доброжелательности, поддержке, в готовности к совместной деятельности, развитии навыков сотрудничества, определенных учебных достижениях [1, с.20].
Итак, исследовательская деятельность – самостоятельная деятельность ученика, но учитель может управлять процессом появления и преодоления затруднений, прогнозировать их, и активизировать мировоззренческие позиции детей в учебном процессе.
Список литературы:
1.Тяглова Е.В. Исследовательская деятельность учащихся по химии / Е.В. Тяглова-М.:Глобус, 2007. -227 с.
2. Леонтович А.В. К проблеме исследований в науке и в образовании // Развитие исследовательской деятельности учащихся: Методический сборник. М.: Народное образование, 2001 с.33-37
3. Макотрова, Г.В. Сеть Интернет ученику-исследователю: Учебное пособие /Г.В. Макотрова. Е.Н. Кролевецкая. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2010. – 184 с
