Запрудский Н.И. Технология исследовательской деятельности учащихся-1

Запрудский Н.И. Технология исследовательской деятельности учащихся: сущность и практическая реализация // Фiзiка: праблемы выкладання. – 2009. – № 4. – С. 51–57.

Наш журнал, как и многие другие издания, многократно обращался к данной теме. Читатели знакомы с публикациями М. В. Кларина, Е. В. Камионко, Л. Е. Осипенко, К. Д. Сечко и др. Каждая из них внесла определённый вклад в осмысление проблемы успешной организации исследовательской деятельности учащихся. Вместе с тем данная проблема остаётся актуальной: многие педагоги не различают проектное и исследовательское обучение, затрудняются в выборе тем для исследований, часто сами (за учеников) выполняют исследовательскую работу (действительно, иногда легче самому выполнить нечто, чем другого организовать на дело) и т.п. Существующие профессиональные затруднения учителей обусловили желание автора представить своё понимание данной темы. Это понимание сложилось на основе осмысления методологических основ исследовательской деятельности, анализа опыта учителей и своего опыта управления исследованиями учеников.

ЦЕЛЕВЫЕ ОРИЕНТИРЫ И ПОНЯТИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ОБУЧЕНИЯ

В последние годы технология исследовательской деятельности учащихся становится всё более популярной в среде учителей, управленцев и учёных. Проводятся многочисленные педагогические конференции, конкурсы исследовательских работ, школьные, межшкольные и региональные ученические конференции и 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 самоопределения школьников и др. Исследовательское обучение должно быть направлено на решение именно названных проблем, а не на подготовку ученика к взрослой жизни в науке. Последнее может выступать лишь желаемым следствием при успешном 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"*. При этом в качестве содержания образования выступают не только учебные знания, но и способы исследовательской деятельности. Учебно-исследова-тельская деятельность учащихся — это решение ими творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным результатом, имеющая целью построение учеником субъективно нового знания.

Психологической основой исследовательской деятельности учащихся является их поисковая активность, которая присуща каждому человеку. Поисковая активность, в свою очередь, обусловливает исследовательское поведение. Исследовательская деятельность, в отличие от просто активности и поведения, 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 объёмами разнородной информации в режиме реального времени, когда требуются интуиция и творчество.

При этом человек может или изменить проблемную ситуацию (сделать её не проблемной) или приспособиться к ней.

Во многих случаях невозможно точно спрогнозировать развитие проблемной ситуации, часто в жизни и в профессиональной деятельности проявляется неопределённость, которая пробуждает у человека 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 партнёрами, мотивация достижений, высокая работоспособность. Эти качества важны для личностной самореализации индивида.

Исследовательская деятельность является, по сути, деятельностью интеллектуально-творческой, поскольку в процессе её осуществления субъект выдвигает новые идеи, создаёт новые знания, способы деятельности.

Психологические основы репродуктивной и исследовательской деятельности можно изобразить схематически (рис. 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 меняет первоначальную цель на более лёгкую 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: подтверждаемости, наблюдаемости, простоты, соответствия и системности; во-вторых, специфическими педагогическими принципами.

Принцип соответствия методам естественно-научного исследования. Учебные исследования учащихся принципиально отличаются от научных экспериментов: 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, формулировка гипотезы, разработка теоретической 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. A. Lewy выделил три таких уровня в выполнении учениками экспериментальных исследований.

Первый уровень. Учащиеся знакомятся с постановкой проблемы, принимают цель исследования, знакомятся с гипотезой, выполняют работу по готовому плану, сами интерпретируют полученные результаты.

Второй уровень. Учащиеся знакомятся с поставленной проблемой, принимают цель эксперимента и его гипотезу, сами планируют работу, выполняют опыты и объясняют полученные результаты.

Третий уровень. Учащиеся знакомятся с проблемой, сами формулирую цель и выдвигают гипотезу, планируют и осуществляют эксперимент, интерпретируют полученные результаты*.

Имеет смысл дополнить данный перечень еще двумя уровнями:

Нулевой уровень. Учащиеся работают по готовой инструкции, в которой прописаны цель и порядок выполнения работы. Гипотеза не указывается. Работа учеников носит репродуктивный характер. Более того, они зачастую на опыте определяют то, что им уже известно и приведено в учебнике. Именно на нулевом уровне исследования работают учащихся, выполняя традиционные лабораторные работы по физике, химии.

Четвёртый 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 подвергают сомнению известные факты, принятые представления и нормы, осуществляют их экспериментальную проверку с последующим обоснованием. 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 нами предложен и реализован в четырёх пособиях для учащихся VII—X классов, например: Запрудский Н. И., Карпук A. Л. Тетрадь для экспериментальных исследований учащихся, 7 класс. — Минск: Сэр-Вит, 2004. — 52 с. В этих пособиях каждое из программных исследований представлено в двух варинатах (исследовательском и частично-поисковом). Вариант А предполагает полностью самостоятельную работу — здесь даны самые общие рекомендации. Если у учащихся возникают трудности и они уверены, что даже после учительской подсказки данный вариант окажется для них 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 школьников. Многие объекты, понятия и явления учащиеся успешно изучают именно посредством самостоятельных исследований. При этом они самостоятельно постигают ведущие понятия и идеи, а не получают их в готовом виде от учителя. "Учитель создаёт 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"*.

{mospagebreak} 

Принцип опоры на образовательные интересы учащихся. Важно, чтобы решение о проведении внепрограммного исследования, выбор 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 склонное-ти ребёнка, чтобы предложить ему альтернативы, созвучные его желаниям.

Принцип самоорганизации учащихся. Этот принцип предполагает, что педагог создаёт условия для самостоятельного определения цели, содержания работы, этапов исследования; для проявления ответственности за свои решения; для 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 обучении исследовательском 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 партнёры работают на равных и уважительно относятся к "научной" позиции друг друга, создаётся благоприятный психологический микроклимат, положительно влияющий на развитие индивидуальности ребёнка и результаты его самореализации.

Принцип продуктивности. Учебно-исследовательская деятельность должна быть таковой, чтобы в процессе создания учащимися внешних образовательных продуктов (результатов исследования) у учащегося происходило формирование и развитие творческого мышления, исследовательских умений и способностей.

Принцип рефлексии. Исследовательская деятельность на всех этапах должна сопровождаться её рефлексивным осознанием учащимся как субъектом этой деятельности. Рефлексия выступает в качестве условия, необходимого для того, чтобы ученик видел схему организации собственной исследовательской деятельности, конструировал её в соответствии со своими целями, осознавал и усваивал способы её проведения. Ученик не только проводит исследование, но и знает, 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.

О 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 бри-гадно-лабораторый метод. В 1931 году применение этого метода (под предлогом, что учащиеся получают не систематизированное знание) было запрещено. Однако проектное обучение в советской школе не исчезло, поскольку с полным правом к нему можно отнести распространённые 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 её создания — это и проектирование, и воплощение проекта"*. 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) создаётся, разрабатывается прототип, прообраз предполагаемого объекта или состояния, т.е. создаётся заранее планируемый объект. Проектировщик сначала создаёт мысленный (на бумаге или на экране монитора) прообраз, прототип будущего реального объекта или процесса, а потом реализует свой замысел.

В процессе исследования не предполагается создания заранее известного объекта. Исследование — это один из методов познания. Исследователь, начиная познание реальности, зачастую не знает, к какому результату он придёт. 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 создаём то, чего ещё нет. "В отличие от проектирования, как считает А. И. Савенков, исследовательская деятельность изначально должна быть более свободной, практически не регламентированной какими-либо внешними установками. В идеале её не должны ограничивать даже рамки самых смелых гипотез".

Проектное обучение направлено на вооружение учащихся умениям делать проекты, которые потом осуществляются в жизни. При этом попутно у учеников формируются важные умения: добывать нужную информацию, сотрудничать с партнёрами, 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 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 — исследователь, выдвигая гипотезу, создаёт "проектное" вероятностное знание.

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ И УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

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:

■ определять и выражать качество неизвестного при помощи известного;

■ непременно измерять всё то, что может быть измерено, показывать численное отношение изучаемого к известному;

■ всегда определять место изучаемого в системе известного.

В процессе исследования учащийся применяет способы и приёмы исследовательской деятельности, но при этом его деятельность всё-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 научно-исследовательскими. Деятельность учащихся, скорее, является учебно-исследовательской. Действительно, исследования учеников имеют существенные особенности, которые отражены в таблице 1.

Таблица 1

Сравнение учебно-исследовательской и научно-исследовательской деятельности старшеклассников

Учебно-исследовательская деятельность

Признаки для сравнения

Научно-исследовательская деятельность

Предполагает открытие, как правило, субъективно новых знаний

Новизна темы исследования

Предполагает открытие новых знаний

Как правило, субъективны

Особенность решаемых проблем

Преимущественно объективны

Получение субъективно нового знания

Характер цели

Получение объективно нового знания

Обязательна

Наличие гипотезы

Обязательна

Преимущественно эмпирические (наблюдение и опыт), а также работа с научной и учебной литературой

Методы разрешения проблем

Эмпирические (наблюдение, эксперимент), теоретические (анализ, моделирование, проектирование, обобщение и др.)

Учащийся может сам выполнить все этапы исследования от выявления проблемы до интерпретации результатов. На каждом из этапов ему может быть оказана помощь

Степень самостоятельности

Как правило, самостоятельная деятельность

Как правило, субъективны

Полученные результаты

Объективны, доказательны

Реферативная работа, статья, тезисы. выступление на ученической конференции

Формы представления результатов

Диссертация, статья, доклад, тезисы, выступление

Происходит развитие личности  

Личная значимость исследовательской деятельности

Происходит развитие личности

Иногда способствует развитию науки

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 могут быть большими. Известны случаи получения учащимися объективно новых научных результатов.

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 дифференцировать на инновационные (предполагающие получение объективно новых научных результатов) и репродуктивные (результаты ранее были кем-то получены; к ним, как правило, относятся учебные исследования учащихся).

По содержанию исследования можно разделить, с одной стороны, на экспериментальные и теоретические, а с другой — на гуманитарные и естественно-научные. 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, это то, что написано в книгах, и др. Учебные исследования можно разделить также на монопредметные, межпредметные и надпредметные. Первые из них предполагают, что учащиеся ограничиваются 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 контентанализа литературы, но могут предполагать применение и более сложных методов работы: моделирования (в том числе компьютерного) и проектирования.

По методам различаются и экспериментальные исследования, например, по физике это могут быть: при изучении волнового движения — 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; электрические методы при измерении неэлектрических величин и др. Эксперимент (от лат. experimentum — проба, опыт) — научно обоснованный 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 регистрацию изменений в поведении изучаемого объекта при минимизации количества изучаемых параметров.

По времени и месту проведения 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 учёными (например, на видео), сами выполнять целостные исследования. При этом могут проводиться нетрадиционные уроки: урок-исследование, урок-творческий отчёт, 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 проводится в рамках ученического научного общества, 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 их группами. При этом участники могут быть как из одного класса или школы, так и из различных школ или даже стран. Это возможно благодаря применению телекоммуникационных средств (чат, электронная почта и др.).

Выложил alsak
Опубликовано 09.03.12
Просмотров 27938
Рубрика Исследования | Методика работы
Тема Без тем
Комментарии

Комментарии (0)

Оставить комментарий

Пожалуйста, войдите, чтобы комментировать.

Последние комментарии

Сакович

14. сентября, 2016 |

Этот вопрос надо задавать не мне, а авторам статьи. Их данные можно...

Где взять?

14. сентября, 2016 |

Напишите пожалуйста, где взять такую базу?