Баян Наталья Геннадьевна
МАОУ СОШ № 9 г.Калининград
учитель физики, математики
Учимся по ФГОС. Учебное научное исследование.
Иссле́дование (буквально «следование изнутри») в предельно широком смысле — поиск новых знаний или систематическое расследование с целью установления фактов. В более узком смысле исследование — научный метод (процесс) изучения чего-либо. (с – ВикипедиЯ)
Новый стандарт основного общего образования ФГОС - это совокупность трех систем требований:
1) требования к результату образования;
2) требования к структуре основных образовательных программ;
3) требования к условиям реализации стандарта.
Образовательные результаты:
ЛИЧНОСТНЫЕ - ценностно-смысловые установки личностной позиции, основы российской и гражданской идентичности, социальной компетентности, мотивации
МЕТАПРЕДМЕТНЫЕ – универсальные учебные действия (познавательные, регулятивные и коммуникативные) – основа умения учиться; межпредметные понятия.
ПРЕДМЕТНЫЕ – опыт получения, преобразования и применения предметных знаний;
Одним из путей повышения мотивации и эффективности учебной деятельности в школе является включение учащихся в исследовательскую и проектную деятельность. Основная задача исследовательской и проектной деятельности направлена на практическое применение предметных знаний. В исследовательских и проектных работах востребованы практически любые способности подростков, сочетаются различные виды познавательной деятельности. Исследовательская и проектная деятельность побуждает подростка к творчеству как индивидуальному, так и коллективному; способствует их предварительной профессиональной ориентации.
Учебное исследование – это процесс осмысления мира, приобретения знаний. В его рамках задаются вопросы, делаются открытия в стремлении к новому пониманию. Реализация требований ФГОС в ходе исследовательских проектов включает в себя следующие пункты:
Учащиеся учатся ставить вопросы, ответы на которые могут быть получены путем научного исследования;
Учащиеся учатся получать новую информацию;
Учащиеся должны уметь анализировать полученную информацию;
Учащиеся учатся формулировать вытекающие из результатов исследования выводы.
Не следует путать или объединять понятия «проектная работа» и «научное исследование».
Проект | Научное исследование |
Выбор сферы деятельности, доказательство актуальности планируемых работ |
Формулировка замысла проекта: описание продукта проектной работы и его соответствие условиям будущего использования | Осознание проблемы, существующей в данной научной сфере. Формулировка гипотезы, направленной на разрешение данной проблемы |
Формулировка целей |
Направлены на выполнение замысла проекта | Направлены на решение научной проблемы |
Постановка задач |
Нацелены на получение конкретного продукта проектных работ | Нацелены на разностороннее научное исследование объекта изучения |
Выбор методов |
Выбор методов обработки изделия. Выбор основных и вспомогательных материалов. Выбор инструментов, приспособлений и оборудования. | Выбор общенаучных методов исследовательской деятельности. Выбор специфических методов исследовательской деятельности. |
Проведение проектных или исследовательских работ |
Реализация проектных работ в соответствии с замыслом, целями и задачами, с использованием выбранных материалов и инструментов. Получение конкретного продукта проектной деятельности. | Проведение научного исследования, направленного на решение существующей научной проблемы. Экспериментальная проверка выдвинутой гипотезы, достижение поставленных целей исследования. Решение задач, конкретизирующих цели исследования. |
Оценка свойств разработанного продукта. Разработка рекомендаций к использованию полученного продукта | Анализ, обработка результатов научного исследования. Оформление результатов исследования. |
Проверка возможности использования изделия в конкретных условиях. | Обсуждение полученных результатов исследования с компетентными лицами. |
Практическое использование полученного продукта. | Прогноз дальнейшего развития научных исследований данного направления. |
В результате научного исследования происходит смена парадигмы обучения. Учащиеся переходят от:
Понимания науки как устоявшейся совокупности знаний к пониманию относительности знаний, которые могут оказаться как достоверными, так и спорными;
Готовых знаний, содержащихся в учебниках к анализу мнений современных ученых, экспертов и самостоятельному поиску ответов;
Исследований, предполагающих следование готовой методике и заранее известному результату к поиску ответов на поставленные самими учениками открытые вопросы, на которые нет готовых ответов.
Признаки, по которым можно определить эффективность задач учебного исследования:
Начинаются с глагола действия – выявить, разработать, описать, проанализировать, оценить, решить и др.;
Связаны с темой обучения;
Результат выполнения исследования можно показать и измерить, т.е. должны существовать конкретные критерии выполнения задания.
Задачи не будут эффективными, если они:
Используют размытие формулировки;
Описывают вид деятельности, а не образовательную цель;
Описывают процесс, который не поддается наблюдению или измерению.
Задача «ДО» | Улучшенная задача «ПОСЛЕ» |
Найти информацию о крупных геологических структурах области | Провести поиск информации с целью определить, проиллюстрировать и классифицировать геологические структуры области |
Типы научных исследовательских проектов:
Однофакторные эксперименты. Наиболее часто применяемый тип, который следует классическому научному методу. В его ходе учащиеся контролируют разные переменные. Например, что произойдет с яблоком, если его оставить в тепле, в холоде, в темноте и т.д.
Описательское исследование – анализ исходных данных, собранных в Сети или книгах. Например, «Как сохранить тепло», «Вред и польза ветра»
Модели и моделирование – чертежи, математические уравнения, схемы, физические объекты, компьютерные модели.
Значимые проблемы как повод для научного исследования или научное осмысление. Например, «Экологический детектив».
Изучение прецедентов – глубокий анализ одного природного объекта, явления, места, опыта. Например «Нашествие колорадского жука».
Инженерно-конструкторские проекты – разработка и воплощение научного эксперимента. Например, «Плыви, лодка!» - учащиеся исследуют водоизмещение, плавучесть, создают прототип, проводят испытания, дорабатывают, создают игрушечную лодку, создают презентацию для компании по производству игрушек.
Структура исследовательской работы:
Проблема
Актуальность
Гипотеза
Цель
Задачи
План
Ход работы (выполнение плана)
Результаты
Заключения (выводы)
Список литературы
Структура урока-исследования:
1) актуализация знаний;
2) мотивация;
3) создание проблемной ситуации;
4) постановка проблемы исследования;
5) определение темы исследования;
6) формулирование цели исследования;
7) выдвижение гипотезы;
8) проверка гипотезы (проведение эксперимента, лабораторной работы, чтение литературы, размышление, просмотр фрагментов учебных фильмов и т.д.);
9) интерпретация полученных данных;
10) вывод по результатам исследовательской работы;
11) применение новых знаний в учебной деятельности;
12) оценивание, подведение итогов урока, рефлексия
13) домашнее задание.
Рекомендации для педагога при организации исследовательской деятельности
Стремитесь развить в каждом ребенке его индивидуальные наклонности и способности;
Выявление и устранение заблуждений учащихся о науке;
Ориентируйтесь больше на процесс исследовательского поиска;
Учите выявлять связи между предметами, событиями и явлениями;
Предвидеть возможные проблемы, иметь способы их решения;
Постоянно поддерживать сосредоточенность учащихся;
Учите детей способности добывать информацию, а также умениям анализировать, синтезировать и классифицировать получаемую ими информацию;
Не делайте за детей то, что они могут сделать самостоятельно;
Обучайте школьников анализу ситуаций и решению проблем исследования;
Цель оценивания – определение не только понимания материала, но и умение демонстрации учащимся этого понимания; побуждение к осознанию учащимися своих действий и постановке новых целей.
Примерные темы исследовательских работ по физике и математике:
Ветер на службе у человека
Эйнштейн – парадоксальный гений
Аспекты влияния музыки на организм человека
Механика сердечного пульса
Загадки полярных сияний
Целебное электричество в медицине
Энергосбережение для всех и каждого
Ядерная энергия – зло или благо?
Экология в цифрах и задачах
Математика в легендах и сказках
Координатная плоскость и знаки зодиака
Математическая природа музыки
Математика и законы красоты
Математика в архитектуре
Математика и ремонт квартиры
Умеют ли животные считать?
Человек и его пропорции.
Виды защиты исследовательской работы:
Устный доклад
Стендовый доклад
Презентация
Итак, исследовательская деятельность – совокупность методов и приёмов, которая позволяет создать «естественную среду», реальные условия для формирования ключевых компетенций учащихся. Создание «естественной среды» – и есть основная миссия современного педагога, организатора исследовательской деятельности учащихся. Он – не просто учитель, а инициатор интересных начинаний, провоцирующий активность учащихся, генератор идей.
Литература
1. Дикова Е.А. Интеграция материальных и информационных технологий в проекте [Текст]. – М.: Журнал «Школа и производство» № 7, 2008.
2. Савенков А.И.. Принципы исследовательского обучения. // Директор школы. - 2008.-№ 93.
3. Нинбург Е.А. Технология научного исследования. Методич. рекомендации. - М.,2006.-28 с.
5. Шаблон VCT – проекта портала Сеть Творческих Учителей
Ресурсы Интернет:
http://www.it-n.ru/
http://intel-learn.ru/
http://www.iteach.ru/
http://www.shkola.net
http://www.prodlenka.org/metodichka.html
http://www.debono.ru/
http://festival.1september.ru/articles/572174/
http://www.osu.ru/doc/1937
7