Сечко К.Д. Организация исследовательской работы учащихся

Сечко К. Д. Организация исследовательской работы учащихся // Фiзiка: праблемы выкладання. — 2008. — № 6. — С. 48-56.

В соответствии с парадигмой личностно ориентированного образования на современном этапе приоритетными являются задачи развития личности каждого ученика, формирования его опыта творческой деятельности. Конференции исследовательских работ школьников, турниры юных физиков — актуальные формы их реализации. Для успешной подготовки школьников к выступлению на данных мероприятиях на первый план выдвигается задача овладения ими теоретическими и экспериментальными методами исследования.

Данная проблема в последние время активно обсуждается в периодической печати. Много внимания ей уделяют, в частности, Н. И. Запрудский, Л. Е. Осипенко [6; 7; 9-13]. Этими авторами подробно рассматриваются недостатки и противоречия, которые возникают при обучении учащихся экспериментальным и теоретическим методам исследования, которые во многом обусловлены недостаточной готовностью педагогов к организации и руководству исследовательской деятельностью школьников [7; 9].

Организацией исследовательской работы учащихся и подготовкой их к областным и республиканским конференциям я занимаюсь с 1998 года. За это время сформировалась собственная методика организации учебно-исследовательской деятельности (УИД) учащихся, которой хочу поделиться с другими учителями. Предлагаемая мной методика является синтезом нескольких образовательных технологий: проектного обучения, индивидуализации обучения, проблемного обучения, развивающего обучения (ТРИЗ) Г. С. Альтшуллера. Главными идеями методики выступают мотивация познавательной деятельности учащихся на всех этапах УИД, а также идея о том, что структура учебного познания должна быть аналогична структуре научного познания [1; 7; 13].

Принципы организации УИД

Система моей работы по организации исследовательской деятельности учащихся базируется на следующих принципах.

1. Приоритетности мотивации исследовательской деятельности. Этот принцип отражает необходимость организовывать УИД учащихся, начиная с актуализации их исследовательской потребности. Необходимо опираться на сиюминутные интересы детей. К примеру, когда ученик спрашивает, что произойдёт, если сделать то-то, соответствующий эксперимент необходимо проделать безотлагательно. Если у ребёнка есть исследовательская цель, он сам активно ищет средства её достижения. С помощью различных упражнений, заданий можно сформировать навыки теоретических и экспериментальных методов исследования, не уделяя при этом особого внимания мотивации УИД учащихся. Однако в этом случае «приобретённые умения быстро утрачиваются, так как отсутствует точка приложения, и теряют свою ценность в глазах детей, потому что не дают результатов сами по себе» [3]. При таком подходе формирование навыков теоретических и экспериментальных методов исследования выступает как самоцель, в то время как в исследовательской деятельности они должны быть инструментом достижения цели. Следование данному принципу происходит в случае, когда «исследовательские умения формируются не изолированно, в отрыве от цели, а закономерно, как средство, необходимое для решения исследовательской задачи» [3].

2. Свободного выбора. С наибольшим интересом и увлечением ученик будет выполнять ту деятельность, которая свободно выбрана им самим. Данный принцип мной реализуется и на этапе вовлечения учащихся в исследовательскую деятельность, и при выборе тем исследовательских работ учащимися [5; 6; 18].

3. Отсутствия временных границ. Деятельность учащихся организуется не только во время учебных занятий, но и в любое удобное для школьников время.

4. Кооперации. В процессе работы над темой исследования организуется и осуществляется взаимодействие детей между собой и учителем. Учащиеся самостоятельно формируют группы из двух-трёх человек для совместной работы над темой, распределяют функции между членами группы. К примеру, при проведения эксперимента необходимо одновременно фиксировать данные приборов (время, температуру, силу тока и т.д.), которые быстро изменяются. Учащиеся самостоятельно распределяют, кто какие данные будет фиксировать и кто будет заносить их в таблицу.

5. Практической значимости. Учащиеся должны видеть, что результаты их исследования могут реально применяться в жизни, в учебной деятельности, использоваться при дальнейших исследованиях.

6. Индивидуализации. Этот принцип реализуется посредством учёта индивидуальных интересов учащихся (выбор учеником личностно значимой темы, наиболее подходящей для него роли в группе), самостоятельной работы над теоретическим материалом по теме исследования, удобного для учащихся ритма работы, самостоятельного выдвижения гипотез и т.д.

7. Новизны. Принцип предполагает новизну объекта деятельности, способа деятельности, условий выполнения деятельности.

Покажу на конкретных примерах, как организую этапы УИД учащихся в соответствии с изложенными выше принципами.

Мотивация к исследованию

Обычно учащиеся, когда приходят ко мне на первое занятие по исследовательской работе, прежде всего спрашивают: «Чем мы будем заниматься? Что мы будем исследовать?» И это действительно очень важные вопросы. Ведь ответом на них является не что иное, как формулирование темы исследовательской работы.

От того, насколько выбранная тема будет интересна ученикам, зависит успешность процесса исследования. Очевидно, что учащимся будет интересна та тема, идея которой, или хотя бы часть, была подана ими самими. И здесь одна из задач руководителя — создать соответствующие условия, научить учеников выдвигать идеи, которые затем будут оформлены в виде темы исследовательской работы. Для этого общение с учащимися «можно начать с «коварных вопросиков», парадоксально переворачивающих знакомые вещи, на которые предлагается совместно искать ответ... Научный поиск всегда начинался с любопытства — «а как это устроено?», «а как это происходит?», «а откуда это берется?», «а почему?»« [3]. Задача учителя — пробудить любопытство, сделать его осознанным. Для этого на первом занятии всегда провожу занимательные демонстрации физических явлений, многие из которых беру из пособия для учителей «Занимательные опыты по физике» Л. А. Горева.

На первом этапе целесообразно определиться и с кругом интересов ученика: что ему интересно вообще в жизни, что чаще всего привлекает его внимание, замечал ли что-то необычное в окружающем мире и что ему сложно объяснить. Таким образом пробуждается интерес учащихся к исследованиям, осуществляется мотивация их деятельности. Кроме того, демонстрация физических явлений позволяет ученикам определиться, какая область физических явлений для них более интересна, и выбрать направление своих исследований.

Если научное направление уже выбрано, то учащемуся необходимо попытаться осмыслить, что привело его в эту область и чем больше всего хочется заниматься. Если таких интересов много, то нужно записать все, причём можно и на бытовом языке. «Записывание позволяет более осознанно выйти на цель, не потеряв ничего ценного. Затем нужно сделать выбор в пользу одной-двух тем. Сформулировать вместе с учеником, какой аспект темы его более всего интересует, более точно, уже на научном языке» [3].

Мотивация деятельности учащихся, поддержание их интереса к исследованиям не должны ограничиваться только первыми занятиями. Принцип приоритетности мотивации должен быть органически включён во все этапы УИД учащихся. В дальнейшем на это мы будем обращать внимание при рассмотрении способов организации этапов УИД учащихся.

Этап изучения фактов

После того как ученики определились с направлением исследования, предлагаю им провести наблюдения основополагающих физических явлений в данной области. Демонстрацию данных явлений обычно повторяю несколько раз, причём каждый раз увеличиваю количество составных операций, входящих в метод наблюдения, которые должны выполнить учащиеся после очередного просмотра данного явления.

К примеру, в 1999 году мы с учащимися выбрали в качестве области исследования электрические явления. Я подсказал ученикам, что область исследований необходимо сузить, так как нельзя объять необъятное. Сужение необходимо производить до тех пор, пока область исследований ограничится каким-либо одним типом явлений, например: электрический ток в твёрдых телах, ток в жидкостях или газах. Учащиеся выбрали электрический ток в жидкостях. Интерес к данному направлению возник от того, что некоторые процессы или результаты процессов, происходящих при прохождении электрического тока в жидкостях, ученики наблюдали визуально и обнаружили противоречия со своими прежними представлениями.

При первой демонстрации явления электролиза учащимся предлагалось просто смотреть, что происходит в электролите и возле электродов в процессе электролиза, а по окончании осмотреть электроды и сравнить их с образцами, которые ещё не участвовали в процессе. После завершения демонстрации учащимся необходимо было ответить, что они наблюдали (ответом на этот вопрос учащиеся выявляют объект наблюдения) и для чего они это наблюдали (отвечая на этот вопрос, учащиеся учатся осмысливать цель наблюдения). Первый вопрос ставился перед демонстрацией явления, второй — после. Если на первый вопрос дети отвечали без затруднений, то при ответе на второй у них возникли затруднения. Здесь я формирую у них убеждение в том, что наблюдение должно осуществляться с определённой целью. Прошу учеников вспомнить, какие процессы им удалось увидеть в ходе электролиза, каков результат данных процессов, и попробовать сформулировать цель наблюдения. После того как была сформулирована цель (наблюдение процессов, происходящих вблизи электродов, и определение, как изменятся поверхности электродов), демонстрацию провели во второй раз, и учащиеся получили задание записать более детально, что они наблюдали в процессе электролиза. Данное задание опять вызвало у них затруднение, в связи с чем подвожу учеников к мысли, что это обусловлено отсутствием плана наблюдения. Далее прошу составить план и пронаблюдать явление ещё раз. Также поясняю, что описывать наблюдаемое нужно в процессе демонстрации явления. После составления плана и при очередной демонстрации явления дети почти без затруднений описывают то, что наблюдали. Таким образом школьники осознают необходимость плана наблюдения, учатся его составлять и фиксировать результаты наблюдения. Далее я подчёркиваю, что подобного плана следует придерживаться при наблюдении любых явлений, и прошу составить алгоритм наблюдения (в методике организации УИД Л. Е. Осипенко это называется эвристическим предписанием «Учусь наблюдать»).

Типичный алгоритм наблюдения, который составляют учащиеся:

1. Укажи, какое физическое явление будешь наблюдать.

2. Пронаблюдай явление.

3. Запиши, с какими телами (физическими величинами), участвующими в протекании явления (характеризующими явление), происходили изменения.

4. Сформулируй цель наблюдения, т.е. выбери тела, участвующие в процессе, изменения с которыми ты будешь наблюдать во второй раз более детально (или выбери физические величины, которые изменяются в процессе протекания явления).

5. Составь и запиши план наблюдения.

6. Пронаблюдай явление повторно и запиши, какие изменения происходят с наблюдаемыми телами (движение, изменение размеров, температуры, силы тока и т.д.).

7. Проведи наблюдения столько раз, сколько необходимо для детального описания выявленных изменений с выбранными телами, участвующими в процессе.

8. Что нового для себя обнаружил при наблюдении явления?

9. Объясни явление.

Если учащиеся затрудняются выполнить п. 9 данного алгоритма, то их необходимо адресовать к информационным источникам, прежде всего к школьным учебникам. Дальнейшее более детальное, глубокое изучение объекта исследования будет целесообразным в том случае, если интерес изучить объект исследования вызван у ученика его внутренним желанием.

Не стоит сразу усаживать ученика за учебники, специальную литературу, перегружать его математическим аппаратом, информацией о способах обработки результатов, правилах построения графиков, об основах работы с литературой. Несомненно, все эти знания и умения нужны для юного исследователя, но они должны поступить к нему тогда, когда он будет иметь внутреннюю потребность в этих знаниях, когда получение этих знаний и умений будет обусловлено интересом к объекту исследования, интересом к раскрытию новых для ученика свойств, «сторон» исследуемого объекта. Поэтому не надо опасаться того, что вышеназванные знания и умения ученик будет на первых порах получать бессистемно, не в соответствии с последовательностью методологии научного познания. Если у ученика будет постоянно поддерживаться интерес к исследованию, будет сформирован устойчивый мотив к данной деятельности, то все вышеназванные знания и умения несложно будет привести в систему.

Техника постановки цели

После наблюдений базового явления учащихся необходимо подвести к выявлению проблемы, которая в дальнейшем должна быть преобразована в цели и задачи исследования. Для этого предлагаю им ответить на следующие вопросы:

•    Какими физическими величинами, свойствами, условиями можно характеризовать данное явление?

•    Что можно изменить при проведении демонстрации базового эксперимента?

Здесь следует дать возможность учащимся высказать все свои идеи, если даже они окажутся нелепыми или будут выглядеть смешно. «Умение «ловить за хвост свою мысль» — очень ценная способность. Но многие боятся собственных мыслей, потому что они могут быть выражены слишком простыми словами, что называется на бытовом уровне. Этого не нужно бояться, главное не упустить интересные мысли. Их можно записать сначала как есть, а потом отредактировать» [3].

Учащимся помогут следующие вопросы:

•    Какие физические величины можно изменить в базовом эксперименте?

(В приведённом выше примере по исследованию электролиза учащиеся высказали предложение изменять размеры электродов, расстояние между ними, состав электролита, концентрацию электролита, повышать температуру электролита.)

•    Если изменять какую-либо физическую величину, то будут ли изменяться, и если будут то как, другие физические величины?

•    Из приведённых физических величин попробуйте выбрать две такие, чтобы одна из них изменялась при изменении второй, а остальные не изменялись или почти не изменялись.

В примере с электролизом учащиеся предложили идею: повышать температуру электролита и одновременно определять, как будет изменяться сила тока в цепи и какие изменения будут происходить с электродами.

После того как идеи учащихся высказаны, необходимо оформить их в виде целей исследования уже на научном языке. К примеру по такой схеме: «Исследовать зависимость физической величины А от физической величины Б».

Важно, чтобы на данном этапе исследования ученик получил эмоциональную подпитку. Интерес к исследованию выбранных явлений должен быть поддержан, а ещё лучше, если интерес будет усилен. Необходимо помочь ученику почувствовать себя «первопроходцем». Для этого цель исследования должна иметь объективную новизну. Объективная новизна цели исследования предполагает получение результата, который также будет иметь объективную новизну. Некоторые авторы статей, в которых рассматриваются аспекты исследовательской деятельности учащихся, считают, что результатом такой деятельности «является приобретение субъективно новых знаний (т.е. самостоятельно получаемых знаний, являющихся новыми и личностно значимыми для конкретного учащегося)» [1]. Однако в части докладов, представляемых учащимися на областных и республиканских конференциях, имеются результаты исследований, обладающие объективной новизной.

Для постановки цели исследования, обладающей объективной новизной, опять нужно предложить учащимся обратиться к источникам и узнать, что уже изучено в данной области. Такую информацию можно получить из справочников, специализированной литературы, сети Интернет. После того как учениками установлен круг изученных вопросов в выбранной области исследования, необходимо показать им, какая идея будет обладать достаточным уровнем новизны. Для этого я использую элементы ТРИЗ Г. С. Альтшуллера [2]. После чего «возвращаю» учащихся в выбранную ими область исследований. При исследовании явления электролиза мои ученики высказали оригинальную идею: «Давайте электролит заморозим и проведём исследования с замёрзшим электролитом». Такие исследования и были проведены моими учениками. Результат этих исследований был мало ожидаем, даже парадоксален. Мы затратили довольно много времени, чтобы найти хоть какую-нибудь информацию об исследованиях замёрзших электролитов (электролитов на водной основе). На протяжении уже девяти лет, периодически просматривая новые для себя справочники, специальную литературу, интернет-сайты, я пока не обнаружил какой-либо информации о подобных исследованиях. А значит, это действительно пример того, что цель и результат УИД учащихся могут обладать объективной новизной.

 

Обучение выдвижению гипотез, установлению причинно-следственных связей, построению моделей

Одним из центральных звеньев процесса познания является гипотеза, благодаря которой наука способна выполнять предсказательную функцию. «История науки показывает, что все отрасли научного знания развиваются путём гипотез, роль которых с развитием знания возрастает. Поэтому необходимо особое внимание уделять уяснению учащимися сущности гипотезы, её роли и места в познании» [11].

Побудить учащихся к выдвижению гипотезы можно вопросом, построенным по следующей схеме: «Что произойдёт, если ... ?» В приведённом выше примере с исследованием явления электролиза перед ними был поставлен следующий вопрос: «Что произойдёт, если мы будем пропускать электрический ток через замёрзший электролит?» Учащиеся знали, что носителями свободных зарядов в электролитах являются положительные и отрицательные ионы, что при замерзании воды образуется кристаллическая решётка, поэтому они предположили, что, как только весь электролит замерзнет, электрический ток должен исчезнуть, т.е. сила тока, проходящего через электролит, должна стать равной нулю. Однако, проведя эксперимент с замёрзшим электролитом, ученики обнаружили, что электрический ток не исчезает, сила тока значительно уменьшается, порядка в 1000 раз, но всё равно наблюдается. Тогда они предположили, что в жидком электролите наряду с ионами имеется небольшое количество электронов, которые при замерзании электролита начинают играть определяющую роль в образовании электрического тока.

Данная проблемная ситуация возникла в ходе эксперимента и связана с рассогласованием выдвинутой учащимися гипотезы и наблюдаемым фактом (гипотеза — отсутствие тока в замёрзшем электролите, факт — наличие тока). Если в подобной ситуации умело управлять мыследеятельностью школьников, то можно вызвать цепочку рассуждений (гипотеза — проблема — гипотеза — проблема...). Важно организовать дискуссию, чтобы учащиеся выдвигали гипотезы и обнаруживали проблемы.

К моему удивлению и радости между моими учащимися в ходе проведения электролиза в замёрзшем электролите возникла такая дискуссия:

— Как проверить, какие именно частицы являются носителями свободных электрических зарядов?

— Давайте проведём эксперимент в течение длительного времени, нескольких часов, а потом разморозим электроды и посмотрим: если на катоде будет осадок металла, то носителями заряда являются ионы, а если нет, то носители заряда — электроны.

— Сколько времени понадобится? Час? Два?

В то время я работал с девятиклассниками, и они ещё не были знакомы с законами электролиза. Поэтому мне самому пришлось сказать, что оценить время эксперимента можно с помощью первого закона электролиза Фарадея. Предложил ознакомиться с этим законом по школьному учебнику для XI класса. Ознакомление с необходимым теоретическим материалом и расчёт времени эксперимента заняли около получаса. Выяснилось, что если процесс электролиза в замёрзшем электролите удовлетворяет первому закону Фарадея, то, чтобы осадок на катоде был визуально наблюдаем и его можно было определить с помощью чашечных весов (т.е. составлял порядка 10 мг), время нашего эксперимента должно составлять порядка 100 часов.

Проведя эксперимент, учащиеся выяснили, что с точностью до 20 % результат нашего эксперимента удовлетворял первому закону электролиза. На основании этого был сделан вывод, что основными носителями свободных зарядов в замёрзшем электролите являются ионы.

Здесь опять возникает проблемная ситуация — между уже имевшимися фактами и последней полученной информацией (между знаниями учащихся и результатами эксперимента). Если ученики сами не смогут сразу её сформулировать, то побудить к её созданию может учитель, задавая вопрос следующей структуры: «Что необычного вы замечаете между полученными результатами и тем, что знаете об объекте исследования?»

В рассматриваемом примере мои учащиеся вышли на формулировку следующей проблемы: каким образом в замёрзшем электролите, атомы которого находятся в узлах кристаллической решётки, появляются свободные носители заряда — ионы»}

Для решения подобной проблемы необходимо обладать более глубокими знаниями об объекте исследования. Снова предлагаю учащимся обратиться к учебным пособиям, специализированной литературе, интернет-сайтам. Желание разрешить проблему «подогревает» интерес к поиску и усвоению такой информации (опять работает принцип приоритетности мотивации). Затем целесообразно предложить учащимся создать физико-математическую модель исследуемого явления, чтобы она объясняла полученные результаты. Совсем не обязательно, чтобы модели, предлагаемые учащимися, были насыщены сложным математическим аппаратом. Ориентировать школьников на более или менее серьёзное математическое описание представляемой ими модели нужно только в том случае, если у них имеется внутренняя, заинтересованность в этом. Принуждать учеников овладевать сложной математикой не нужно — это может погасить их интерес к исследованию. Будет хорошо, даже если они предложат только качественную, описательную, но физически правильную, модель без каких-либо формул. Важно организовать работу так, чтобы учащиеся работали не группой, не в парах, а по отдельности, чтобы каждый предложил свою модель, своё решение. (Здесь реализуется принцип индивидуализации.) Скорее всего учащиеся предложат разные модели. Верной может быть только одна из них (или ни одна не верна). Опять возникает проблема. Как правило, учащиеся без затруднений указывают путь решения этой проблемы: «Нужно провести эксперименты по проверке предложенных моделей».

В приводимом примере исследования замёрзшего электролита учащиеся предложили две описательные модели протекания электрического тока.

Первая. Ионы кислотного остатка и металла перемещаются в замёрзшем электролите подобно дыркам в полупроводнике.

Вторая. Ионы кислотного остатка и металла при замерзании электролита теряют свою ионосферу, которая встраивается в кристаллическую решётку льда. Некоторые ионы кислотного остатка и металла ассоциируются в молекулы соли и перестают быть носителями свободных зарядов. Другие ионы остаются свободными, так как в силу уменьшения вероятности встречи с ионом противоположного знака не могут найти себе пару для слияния в молекулу. Эти ионы и являются носителями свободных зарядов в замёрзшем электролите. Их количество значительно меньше, чем в жидком электролите, также уменьшается их подвижность, поэтому и сила тока в твёрдом электролите в тысячу раз меньше, чем в жидком.

Опять проблемная ситуация: как поставить эксперименты по проверки модели? Какими должны быть результаты экспериментов, если верна та или иная модель?

В рассматриваемом примере ученик, который выдвинул первую модель, предложил следующую её проверку. Если ионы кислотного остатка и металла перемещаются в замёрзшем электролите подобно дыркам в полупроводнике, то в замёрзшем электролите должна существовать запрещённая зона некоторой величины. А значит, при плавном увеличении напряжения на электродах от нуля до некоторого значения сила тока в цепи сначала должна быть равна нулю, но при некотором значении напряжения, соответствующем величине запретной зоны, она скачком должна принять определённое значение и с дальнейшим плавным увеличением напряжения также должна плавно увеличиваться. Эксперимент по проверке модели показал, что при плавном увеличении напряжения начиная с нуля сила тока увеличивается плавно, без скачка. Поэтому был сделан вывод, что первая модель не соответствует нашему объекту исследования.

Завершающим этапом исследований по конкретной теме является объяснение результатов и формулирование выводов. Если исследование построено по проблемному принципу и в его ход включены такие структурные элементы УИД, как выдвижение гипотез — построение моделей — получение следствий, то объяснение результатов исследования обычно не вызывает затруднений у учащихся.' При объяснении эксперимента они приводят логично увязанные причинно-следственные отношения между проблемой и результатом эксперимента на основе предложенной физической модели.

В рассматриваемом примере учащимися было дано следующее объяснение.

При электролизе в замёрзшем электролите сила тока уменьшается в тысячу раз по сравнению с жидким электролитом при том же значении напряжения на электродах. Это объясняется тем, что ионы кислотного остатка и металла при замерзании электролита теряют свою ионосферу, которая встраивается в кристаллическую решётку льда. Некоторые ионы кислотного остатка и металла ассоциируются в молекулы соли и перестают быть носителями свободных зарядов. Другие ионы остаются свободными, так как в силу уменьшения вероятности встречи с ионом противоположного знака не могут найти себе пару для слияния в молекулу. Эти ионы и являются носителями свободных зарядов в замёрзшем электролите. Их количество значительно меньше, чем в жидком электролите, также уменьшается их подвижность, поэтому и сила тока в твёрдом электролите в тысячу раз меньше, чем в жидком.

Выводы должны быть согласованы с целями и задачами исследований. В них должно отражаться, как изменение условий эксперимента влияет на результат эксперимента. Выводы могут строиться по следующей схеме: «При изменение (увеличении, уменьшении) физической величины А от значения х до значения у физическая величина В изменяется (увеличивается, уменьшается) от значения С до значения D».

Проведение эксперимента и обработка его результатов

После выдвижения учащимися идей, формулирования их в виде цели исследования уместно будет создать перед ними проблемную ситуацию, задав следующий вопрос: «Каким образом необходимо построить, видоизменить экспериментальную установку, чтобы твоя идея могла быть реализована?» Если учащиеся не могут сразу самостоятельно смоделировать установку, то необходимо ненавязчиво подвести их к мысли о необходимости воспользоваться соответствующей литературой. Получение этих знаний мотивируется необходимостью создания новой установки. Как видим, на данной стадии организации УИД также работает принцип приоритетности мотивации.

После того как завершён поисковый этап по созданию экспериментальной установки, можно приступить непосредственно к проведению экспериментов. По моему мнению, это технические этапы в исследовании, которые требуют от учащихся внимательности, аккуратности, тщательности. Необходимо научить их пользоваться соответствующим алгоритмом. Если ученики принимали участие в составлении алгоритма наблюдения, то обычно они без труда составляют алгоритм для проведения эксперимента.

Один из примеров откорректированного учителем алгоритма эксперимента:

1. Продумай порядок сборки экспериментальной установки.

2. Собери установку. Убедись в её безопасности.

4. Определи пределы измерения приборов и цену деления.

5. Составь таблицу для записи результатов.

6. Продумай, как будет проходить эксперимент, каков будет порядок фиксации и записи экспериментальных данных.

7. Приступай к проведению эксперимента.

После проведения экспериментов учащиеся приступают к обработке результатов. Здесь я не скажу ничего нового. Следует воспользоваться рекомендациями, которые дают Л. Е. Осипенко, Т. С. Пролис-ко, А. И. Тишурова [9; 12; 13]. По методам обработки результатов измерений имеется значительное количество литературы, где излагаются строгие научные подходы к выполнению вычислений, определению достоверности результата, количеству значащих цифр, расчёту погрешностей, методам построения графиков. Наиболее подходящим пособием для учащихся я считаю «Приближённые вычисления, методы обработки результатов измерений и оценки погрешностей в физике» Г. С. Кембровского. Необходимый минимум информации по данному вопросу содержится и в приложениях к школьным учебным пособиям по физике.

Организация исследовательской деятельности по предлагаемой мной методике позволяет создать условия, при которых учащиеся:

•    самостоятельно с интересом приобретают недостающие знания из различных информационных источников по теме исследования;

•    учатся пользоваться приобретёнными знаниями для решения исследовательских задач;

•    приобретают коммуникативные умения, работая в микрогруппах, развивают монологическую и диалогическую речь;

•    приобретают и развивают умения выявлять и формулировать проблемы, находить пути их решения; умения наблюдать, проводить эксперимент, строить гипотезы, анализировать, обобщать, сравнивать, выявлять главное, т.е. проводить теоретические и экспериментальные исследования;

•    развивают системное мышление;

•    развивают культуру самоуправления: учатся ставить перед собой личностно значимые, а не только исследовательские цели, планировать свою деятельность, осуществлять самоконтроль, самооценку и самокоррекцию деятельности;

•    развивают информационную культуру: приобретают и развивают умения и навыки сбора и структурирования информации, составления плана деятельности;

•    развивают рефлексивную культуру, а именно: учатся «переводить свою деятельность с языка непосредственных впечатлений и представлений на язык общих положений, принципов, схем» [18, с. 167].

Применение предлагаемой мной методики позволяет сформировать у учащихся устойчивые умения и навыки теоретических и экспериментальных методов исследования. Их формирование осуществляется не изолированно от объекта исследования (как это происходит при выполнении учащимися разрозненных заданий, направленных на отработку какого-либо одного этапа УИД и где формирование этих умений и навыков является целью деятельности), а в процессе выполнения исследовательской задачи. В данном случае эти умения и навыки являются необходимым средством её выполнения, что и будет определять их прочность.

 
Список использованной литературы

1. Алексеев, Н. Г. Концепция развития исследовательской деятельности учащихся [Фрагменты] / Н. Г. Алексеев [и др.] // Фiзiка: праблемы выкладання. — 2006. — № 5. — С. 3-5.

2. Алыпшуллер, Г. С. Творчество как точная наука / Г. С. Альтшуллер. — М.: Педагогика, 1979.

3. Белых, С. Л. Мотивация исследовательской деятельности учащихся / С. Л. Белых // Исследовательская работа школьников. — 2006. — № 3. — С. 68-74.

4. Горбацевич, С. А. К вопросу формирования познавательного интереса у учащихся при изучении физики / С. А. Горбацевич // Фiзiка: праблемы выкладання. — 2006. — №2. — С. 23-26.

5. Гузеев, В. В. Образовательная технология от приёма до философии / В. В. Гузеев. — М.: Издательская фирма «Сентябрь», 1996.

6. Запрудский, Н. И. Современные школьные технологии / Н. И. Запрудский. — Минск: Сэр-Вит, 2006.

7. Запрудский, Н. И. Экспериментальные исследования учащихся: актуальность, проблемы и поиск решений / Н. И. Запрудский // Фiзiка: праблемы выкладання. — 2005. — № 2. — С. 25-28.

8. Кашлев, С. С. Современные технологии педагогического процесса / С. С. Кашлев. — Минск: Университетское, 2000.

9. Осипенко, Л. Е. Можно ли воспитывать юных исследователей в «глубинке»? / Л. Е. Осипенко // Фiзiка: праблемы выкладання. — 2005. — №°1. — С. 31-35.

10. Осипенко, Л. Е. Научное творчество в учебном процессе / Л. Е. Осипенко // Адукацыя i выхаванне. — 2006. — № 2. — С. 5-9.

11. Осипенко, Л. Е. Особенности преподавания курса по выбору «Юный исследователь» / Л. Е. Осипенко, Т. С. Пролиско // Фiзiка: праблемы выкладання. — 2006. — № 5. — С. 5-15.

12. Осипенко, Л. Е. Формирование представлений школьников об эксперименте как методе научного познания на уроках физики / Л. Е. Осипенко, Т. С. Пролиско // Фiзiка: праблемы выкладання. — 2006. — № 2. — С. 40- 45.

13. Осипенко, Л. Е. О формировании исследовательских умений школьников / Л. Е. Осипенко, А. И. Тишурова // Бiялогiя: праблемы выкладання. — 2004. — № 4. — С. 3-15.

14. Селевко, Г. К. Современные образовательные технологии / Г. К. Селевко. — М.: Народное образование, 1998.

15. Селевко, Г. К. Технологии развивающего образования / Г. К. Селевко. — М.: НИИ школьных технологий, 2005.

16. Слободянюк, А. И. Статистические критерии оценивания эффективности учебно-исследовательской деятельности по физике / А. И. Слободянюк, Л. Е. Осипенко // Фiзiка: праблемы выкладання. — 2007. — № 3. — С. 3-13.

17. Хуторской, А. В. Развитие одарённости школьников. Методика продуктивного обучения / А. В. Хуторской. — М.: ВЛАДОС, 2000.

18. Шамова, Т. И. Управление образовательным процессом в адаптивной школе / Т. И. Шамова, Т. М. Давыденко. — М.: Центр «Педагогический поиск», 2001.

Выложил alsak
Опубликовано 05.03.11
Просмотров 13435
Рубрика Исследования | Методика работы
Тема Без тем
Комментарии

Комментарии (0)

Оставить комментарий

Пожалуйста, войдите, чтобы комментировать.

Последние комментарии

Sergey Kozhinin

10. апреля, 2018 |

Задача №4. По условию стыковка должна произойти "без дополнительной...

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?