Обучение школьников специальными знаниями, а также развитие у них общих умений и навыков, необходимых в исследовательском поиске, - одна из основных практических задач современного образования.
Общие исследовательские умения и навыки – это: умения видеть проблемы; задавать вопросы; выдвигать гипотезы; давать определение понятиям; классифицировать; умения и навыки наблюдения; проведения экспериментов; умения делать выводы и умозаключения; умения и навыки структурирования материала; работы с текстом; умение доказывать и защищать свои идеи.
Для формирования у ребенка основ культуры мышления и развития основных умений и навыков исследовательского поведения можно использовать самые разные методики. В качестве примера я приведу ряд методик. Они позволят понять общую картину и показать, где можно найти аналогичные методики, а так же разработать свои собственные.
Я кратко остановлюсь на некоторых из них.
Методики развития общих исследовательских умений и навыков школьников.
1. Развитие умений видеть проблемы
Проблема – это затруднение, неопределенность. Чтобы устранить проблему, требуются действия, в первую очередь – это действия, направленные на исследование всего, что связано с данной проблемной ситуацией. Поиск проблем – дело непростое. Найти проблему часто труднее и поучительнее, чем решить ее. Выполняя эту часть исследовательской работы с ребенком, следует проявить гибкость и не стоит непременно требовать ясного осознания и формулирования проблемы, четкого обозначения цели. Вполне достаточно ее общей, приблизительной характеристики.
Умение видеть проблемы – интегральное свойство, характеризующее мышление человека.
Развивается оно в течение длительного времени в самых разных видах деятельности. Вот некоторые задания, которые помогут в решении этой сложной педагогической задачи.
Одно из самых важных свойств в деле выявления проблем – способность изменять собственную точку зрения, смотреть на объект исследования с разных сторон. Ведь если смотреть на один и тот же объект с разных точек зрения, то обязательно увидишь то, что ускользает от традиционного взгляда и часто не замечается другими. Выполним несложное упражнение.
Задания для развития умения видеть проблемы
Задание “Посмотри на мир чужими глазами”
Читаем детям неоконченный рассказ:
“Утром небо покрылось черными тучами, и пошел снег. Крупные снежные хлопья падали на дома, деревья, тротуары, газоны, дороги…”
Продолжите рассказ, представьте себя гуляющего во дворе с друзьями; водителем грузовика, едущего по дороге; летчиком отправляющимся в полет; мэром города; вороной, сидящей на дереве; зайчиком в лесу.
“В четвертом классе просто “эпидемия” - все играют в космических пришельцев…”
Продолжите рассказ, оценив эту ситуацию с позиции учителя, школьного врача, школьного психолога, одноклассника этих ребят, одного из космических пришельцев, компьютера, на котором набраны тексты писем пришельцам.
“В фойе школы кто-то разлил воду. Миша бежал и…”
Продолжите рассказ, оценив эту ситуацию с позиции учителя, школьного врача, школьного психолога, Мишкиного друга, Мишиной сестры, Мишиной бабушки.
“Возле подъезда нашего дома рабочие вырыли большую траншею. Они уже второй день чинят лежащие там трубы…”
Продолжите рассказ, оценив эту ситуацию с позиции жителей этого дома, ребят, играющих на площадке, мэра города, автомобиля, едущего к дому, рабочих.
Задание “Составь рассказ от имени другого персонажа”
“Представьте, что вы на какое-то время стали столом в классной комнате, камушком на дороге, животным (домашним или диким), человеком определенной профессии. Опишите один день этой вашей воображаемой жизни”.
Эту работу можно сделать письменной, предложив детям написать сочинение, но хороший эффект дают и устные рассказы. При выполнении этого задания надо поощрять самые интересные, самые изобретательные, оригинальные детские ответы.
Задание “Составь рассказ, используя данную концовку”
“…Нам так и не удалось выехать на дачу”.
“…Сидевший в соседнем вольере орангутанг не обратил на это никакого внимания”.
“…Прозвенел звонок с урока, а Дима продолжал стоять у доски”.
Подумайте и расскажите о том, что было вначале и почему все закончилось именно так. Оценивается логичность и оригинальность изложения.
Задание “Сколько значений у предмета”
Предлагается какой-нибудь хорошо знакомый детям предмет (карандаш, кирпич, мел, коробка…) Найдите как можно больше вариантов нетрадиционного, но при этом реального использования этого предмета.
Задание “Назовите как можно больше признаков предмета”
Задача детей – назвать как можно больше возможных признаков этого предмета.
(Например: стол – красивый, большой, новый, высокий, пластмассовый, детский, письменный, обеденный, удобный…)
Задание “Тема одна – сюжетов много”
Придумайте и нарисуйте как можно больше сюжетов на одну и ту же тему. (Например, тема “Осень”, “Город”, “Лес”… можно нарисовать лес осенью, улетающих птиц, работы на полях, школьников, идущих в школу и т. д. )
2. Развитие умений выдвигать гипотезы
Гипотеза – это основание, предположение, суждение о закономерной связи явлений. Дети часто высказывают самые разные гипотезы по поводу того, что видят, слышат, чувствуют. Множество интересных гипотез рождается в результате попыток поиска ответов на собственные вопросы. Гипотеза – это предвидение событий. Изначально гипотеза не истинна и не ложна – она просто не определена. Стоит ее подтвердить, как она становится теорией, если ее опровергнуть, она также прекращает свое существование, превращаясь из гипотезы в ложное предположение.
Первое, что составляет появиться на свет гипотезу, это – проблема. Способы проверки гипотез обычно делятся на две большие группы: теоретические и эмпирические. Первые предполагают опору на логику и анализ других теорий (имеющихся знаний), в рамках которых данная гипотеза выдвинута. Эмпирические способы проверки гипотез предполагают наблюдения и эксперименты. Построение гипотез – основа исследовательского, творческого мышления. Гипотезы позволяют открывать и затем в ходе теоретического анализа, мысленных или реальных экспериментов оценивать их вероятность. Таким образом, гипотезы дают возможность увидеть проблему в другом свете, посмотреть на ситуацию с другой стороны.
Делая предположения, обычно используются слова: может быть, предположим, допустим, возможно, что если, наверное.
Задания на развитие умения вырабатывать гипотезы
Задание “Давайте вместе подумаем”
Как птицы узнают дорогу на юг?
Гипотезы:
1. Может быть, птицы определяют дорогу по солнцу и звездам.
2. Наверное, птицы сверху видят растения (деревья, траву и т. д. ), они указывают им направление полета.
3. Предположим, что птиц ведут те, кто уже летал на юг и знает дорогу.
4. Допустим, что птицы находят теплые воздушные потоки и летят по ним.
5. А может быть, у них есть внутренний компас, почти такой, как в самолете или на корабле.
6. А если птицы точно находят дорогу на юг потому, что они ловят специальные сигналы из космоса. (провокационная идея)
Почему весной появляются почки на деревьях?
Почему летом снег в горах не тает?
Почему самолет оставляет след в небе?
Упражнение на обстоятельства.
При каких условиях каждый из этих предметов будет очень полезным? Можете ли вы придумать условия, при которых будут полезными два или более из этих предметов:
Письменный стол
Нефтяное месторождение
Игрушечный кораблик
Апельсин
Мобильный телефон
Проект постройки дома
Чайник
Букет ромашек
Охотничья собака.
Упражнение, предполагающее обратное действие
При каких условиях эти же предметы могут быть совершенно бесполезны и даже вредны?
Задания типа “Найди возможную причину события”
Звонят колокола.
Трава во дворе пожелтела.
Пожарный вертолет весь день кружил над лесом.
Медведь зимой не заснул, а бродил по лесу.
Друзья поссорились.
Задание “Что бы произошло, если бы волшебник исполнил три самых главных желания каждого человека на Земле?”
Такое интересное задание для тренировки умений по выработке гипотез и провокационных идей используется в ряде школ для одаренных детей за рубежом.
Надо придумать как можно больше гипотез и провокационных идей, объясняющих, что бы случилось в результате.
3. Развитие умений задавать вопросы
В процессе исследования, как и любого познания, вопрос играет одну из ключевых ролей. Вопрос обычно рассматривается как форма выражения проблемы, по сравнению с вопросом проблема имеет более сложную структуру, образно говоря, она имеет больше пустот, которые нужно заполнить. Вопрос направляет мышление ребенка на поиск ответа, таким образом, пробуждая потребность в познании, приобщая его к умственному труду.
Какими могут быть вопросы
Вопросы можно поделить на две группы.
Уточняющие ( прямые или “ли”-вопросы): верно ли, что…; надо ли создавать…; должен ли…; Уточняющие вопрос могут быть простыми и сложными. Сложными называют вопрос, состоящие фактически из нескольких вопросов. Простые вопросы можно поделить на две группы: условные и безусловные. Например: Правда и, что у тебя дома живет попугай? – простой безусловный вопрос. Верно ли, что если котенок отказывается от еды и не играет, то он болен? – простой условный вопрос.
Встречаются и сложные вопросы, которые можно разбить на несколько простых. Например: Будешь ли ты играть в компьютерные игры с ребятами или тебе больше нравится играть одному?
Восполняющие (или неопределенные, непрямые, “к”-вопросы) Они включают в свой состав слова: где, когда, кто, что, почему, какие и другие. Эти вопросы также могут быть простыми и сложными. Например: Кто, когда, и где может построить этот дом? – сложный вопрос. Его без труда можно разделить на три самостоятельных вопроса.
Задания для развития умения задавать вопросы
Задание “Найди загадочное слово”
Дети задают друг другу разнее вопросы об одном и том же предмете, начинающиеся со слов “что”, “как”, “почему”, “зачем”. Обязательное правило – в вопросе должна быть невидимая явно связь. Например: в вопросе об апельсине звучит не “Что это за фрукт?”, а “Что это за предмет?”.
Возможен и более сложный вариант. Один из участников загадывает слово, но сообщает всем только первую букву (звук). Участники задают ему вопросы. Например: “Это то, что находится в доме?”; “Этот предмет оранжевого цвета?”; “Используется ли этот предмет в перевозке грузов?”; “Это не животное?”. Ребенок, загадавший слово, отвечает “да”, “нет”.
Игра “Угадай, о чем спросили”
Ученику, вышедшему к доске, дается несколько карточек с вопросами. Он, не читая вопроса вслух и не показывая, что написано на карточке, громко отвечает на него.
Например: на карточке написано “Вы любите спорт?” Ребенок отвечает “Я люблю спорт”. Всем остальным надо догадаться, каким был вопрос. Прежде чем выполнять задание, надо договориться с отвечающими детьми о том, чтобы они не повторяли вопрос при ответе.
- Почему совы охотятся ночью?
- Почему пригородные поезда называются “электричками”?
- Как называют птиц, способных повторять человеческую речь?
- Могут ли люди жить без компьютеров?
- Почему весной разливаются реки?
4. Развитие умений давать определения понятиям
Понятие – одна из форм логического мышления. Понятием называют форму мысли, отражающую предметы в их существенных и общих признаках.
Понятие – это мысль, отражающая в обобщенной форме предметы и явления действительности, а также связи между ними.
Чтобы узнать. Как развита у ребенка способность к обобщению и формулированию понятий, используются разные методы. Один из самых эффективных и простых – метод определения понятий. Ребенку предлагается предмет или слово и просят дать определение этому предмету: “Что это?” Например: “Что такое трамвай?” Кто-то скажет, что это транспортное средство для перевозки людей, а кто-то ответит, что трамвай – это то, на чем ездят по рельсам. В первом случае видим ситуацию фиксации родового и видового отличия, то есть правильно воспроизводятся логические отношения между классом объектов и его представителем. Во втором случае мы сталкиваемся с указанием не на объект, а на его функцию.
Чтобы дети поняли значимость определений, можно воспользоваться таким заданием:
- На Землю прилетели инопланетяне. Они ничего не знают о нашем мире и ничего не видели. Расскажите им как можно понятнее и короче, что такое:
а/ лодка, яблоко, карандаш, стол, книга, игрушка, газета, герой, ловить, колючий.
б/ вертолет, слива, ластик, стул, тетрадь, кукла, журнал, враг. Бросать, легкий.
Для того чтобы учиться определять понятия, можно воспользоваться простыми приемами:
Описание, характеристика, разъяснения посредством примера, наблюдения, сравнения, различия, обобщение, загадка как определения понятий и другие.
5. Развитие умений классифицировать
Классификацией называют операцию деления понятий по определенному основанию на непересекающиеся классы. Один из главных признаков классификации – указание на принцип (основание) деления. Классификация устанавливает определенный порядок. Она разбивает рассматриваемые объекты на группы, чтобы упорядочить рассматриваемую область, сделать ее обозримой. Классификация придает нашему мышлению строгость и точность.
Правила классификации
- члены деления должны быть непересекающимися (должны исключать друг друга);
- деление на каждом этапе должно осуществляться только по одному основанию;
- деление должно быть соразмерным. Объем делимого понятия должен быть равен объединению объемов членов деления.
Задания для развития умения классифицировать
Задание “Четвертый лишний”, “Продолжи ряд”, “Найди предметы и явления, которые можно поделить надвое”, “Найди ошибки и их прокомментируй”.
6. Развитие умений и навыков экспериментирования
Эксперимент – важнейший из методов исследования. Эксперимент – проба, опыт. Это самый главный метод познания в большинстве наук. С его помощью в строго контролируемых и управляемых условиях исследуются сааме разные явления.
Эксперимент предполагает, что мы активно воздействуем на то, что исследуем.
Любой эксперимент предполагает проведение каких-либо практических действий с целью проверки и сравнения. Но эксперименты бывают и мысленные, то есть такие, которые можно проводить только в уме.
Мысленный эксперимент
В ходе мысленных экспериментов исследователь мысленно представляет себе каждый шаг своего воображаемого действия с объектом и яснее может увидеть результаты этих действий. Попробуем в ходе мыслительного эксперимента решить задачу: Правильно ли нарисованы тени?
Рассмотрите рисунок. На нем изображено солнце и геометрические тела. Правильно ли художник нарисовал их тени? Почему тени должны быть другими? Какая тень соответствует каждому из изображаемых геометрических тел?
А вот еще ряд задач для мыслительных экспериментов:
- Что можно сделать из куска бумаги?
- Что будет, если все станут выше ростом?
- Что нужно для того, чтобы накормить все человечество?
- Если бы озеро было столом, чем были ли лодка?
- Что будет, если люди научатся читать мысли других?
Эксперименты с реальными объектами
Эксперимент “Измерение объема капли”
Самый простой способ – капля падает в емкость известного объема (например, в аптечную пробирку). Другой способ – на аптечных весах определяем, сколько капель в одном грамме. Затем грамм поделим на количество капель и получим вес одной капли, а следовательно, можно вычислить ее объем.
Эксперимент “Определяем плавучесть предметов”
Предложим детям собрать десять самых разных предметов. Например, деревянный брусок, чайная ложка, маленькая металлическая тарелочка, камешек, яблоко, пластмассовая игрушка, картонная коробочка, металлический болт и т. д.
Теперь, когда предметы собраны, можно выстроить гипотезы по поводу того, какие предметы будут плавать, а какие утонут. Затем эти гипотезы надо проверить.
Дети не всегда могут гипотетически предсказать поведение в воде таких предметов, как яблоко или пластилин, кроме того, металлическая тарелка будет плавать, если ее аккуратно опустить в воду, не наливая воды внутрь, если вода попадает, то она тонет.
После того как первый опыт закончен, продолжим эксперимент. Изучим сами плавающие предметы. Все ли они легкие? Все ли они одинаково хорошо держатся на воде? Зависит ли плавучесть от размеров и формы предмета? Будет ли плавать пластилиновый шарик, а если мы придадим пластилину. Например, форму тарелки? А что произойдет, если мы соединим плавающий и неплавающий предмет? Они будут плавать или оба утонут? И при каких условиях возможно и то и другое?
И в заключении я приготовила некоторые рекомендации для проведения самостоятельной исследовательской практики школьников.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ПРАКТИКА ШКОЛЬНИКОВ
Основные этапы исследовательской работы:
1. Актуализация проблемы (выявить проблему и определить направление будущего исследования).
2. Определить сферы исследования (сформулировать основные вопросы, ответы на которые мы хотели бы найти).
3. Выбор темы исследования (попытаться как можно строже обозначить границы исследования)
4. Выработка гипотезы (разработать гипотезу или гипотезы, в том числе должны быть высказаны и нереальные – провокационные идеи).
5. Выявление и систематизация подходов к решению (выбрать методы исследования).
6. Определить последовательность проведения исследования.
7. Сбор и обработка информации (зафиксировать полученные знания).
8. Анализ и обобщение полученных материалов (структурировать полученный материал, используя известные логические правила и приемы).
9. Подготовка отчета (дать определения основным понятиям, подготовить сообщение по результатам исследования).
10. Доклад (защитить результаты публично перед сверстниками и взрослыми, ответить на вопросы).
Темы детских исследований
ФАНТАСТИЧЕСКИЕ – темы, ориентированные на разработку несуществующих, фантастических объектов и явлений.
Например, ребенок делает проект космического корабля, создает какую-то волшебную машину или прибор. Все это может быть создано только в вербальном варианте, а может быть воплощено в техническом рисунке или макете, склеенном из бумаги, смонтированном из картонных коробок.
ЭМПЕРИЧЕСКИЕ – темы, тесно связанные с практикой и предполагающие проведение собственных наблюдений и экспериментов.
Например, работа “Книга рекордов нашего класса”. Понаблюдав за своими одноклассниками и определить, кто в какой области “самый-самый” (самый спортивный, самый модный, самый аккуратный, кто лучший математик и т. д. )
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ – темы, ориентированные на работу по изучению и обобщению фактов, материалов, содержащихся в разных теоретических источниках. Это то, что можно спросить у других людей, увидеть в фильмах или прочитать в книгах и др.
Например, можно собрать в разных справочниках и энциклопедиях информацию об определенной группе пород собак, устройстве парусных кораблей ит. д. Обобщив эту информацию, можно найти интересные закономерности, незаметные для поверхностного взгляда. Структурировав полученные данные, можно представить выявленные сведения для обсуждения в коллективе сверстников.
Правила выбора темы
- Тема должна быть интересна ребенку, должна увлекать его.
- Тема должна быть выполнима, решение ее должно принести реальную пользу участникам исследования.
- Тема должна быть оригинальной, в ней необходим элемент неожиданности, необычности.
- Тема должна быть такой, чтобы работа могла быть выполнена относительно быстро.
- Помогая учащемуся выбрать тему, старайтесь сами держаться ближе к той сфере, в которой сами чувствуете себя одаренным.
- Педагог тоже должен чувствовать себя исследователем.
Подготовка к защите исследовательской работы
Шаг 1. Дать определения основным понятиям.
Шаг 2. Расклассифицировать основные предметы, процессы, явления и события.
Шаг 3. Выявить и обозначить все замеченные парадоксы.
Шаг 4. Ранжировать основные идеи.
Шаг 5. Предложить метафоры и сравнения (сопоставления, схемы)
Шаг 6. Выработать суждения и сделать умозаключения.
Шаг 7. Сделать выводы.
Шаг 8. Указать возможные пути дальнейшего изучения.
Шаг 9. Подготовить текст доклада.
Шаг 10. Приготовить макеты, схемы, чертежи и др.
Шаг 11. Подготовиться к ответам на вопросы.
Составление плана работы над проектом
1. Подумать самому о том, что я знаю----------------------------------
2. Прочитать-------------------------------------------------------------------
3. Посмотреть телепередачи (в Интернете, фильм…)---------------
4. Спросить у взрослых------------------------------------------------------
5. Понаблюдать------------------------------------------------------------------
6. Провести эксперимент------------------------------------------------------
7. Сделать математические расчеты--------------------------------------
8. Подвести итог (сделать выводы и умозаключения)---------------
9. Подготовиться к защите---------------------------------------------------
Список литературы
- А. И. Савенков. Методика исследовательского обучения младших школьников. – Издательский дом Федоров, 2006г. , 205с.
- А. И. Савенков. Путь в неизведанное: как развивать свои исследовательские способности. – М. , Генезис, 2005г. , 94с.
- Т. Н. Кравей и др. Младшие школьники проводят исследование. - Журнал “Начальное образование”. , №6, 2005г.
- А. В. Аркадьева. Исследовательская деятельность младших школьников. – Журнал “Начальная школа + до и после”, №2, 2005г. , с. 8.
- А. И. Савенков. Самостоятельная исследовательская практика как фактор развития Познавательных потребностей младших школьников. – Журнал “Начальная школа”, № 4, 2005г.
- А. В. Леонтович. Рекомендации по написанию исследовательских работ. – Журнал “Завуч”, №1, 2001г.
- А. В. Леонтович. В чем отличие исследовательской деятельности от других видов творческой деятельности. – Журнал “Завуч”, №1, 2001г.
- А. В. Леонтович. Исследовательская деятельность учащихся как средство воспитания. – Журнал “Завуч”, №1, 2001г.