В современной педагогике выделяется три уровня реализации исследовательского обучения:
- педагог ставит проблему и намечает стратегию и тактику ее решения. А само решение предстоит найти учащемуся самостоятельно;
- педагог ставит проблему. Но сам метод ее решения ученик ищет самостоятельно (на этом уровне допускается коллективный поиск);
- на третьем (высшем) уровне постановка проблемы, поиск методов ее исследования и разработка решения осуществляется учащимися самостоятельно (Дж. Шваб, П.Брандвейн, А.Леви и др.).
Формировать навыки учебного исследования надо начинать с начальной школы, опираясь при этом на тягу к поиску, познанию неизвестного. Учитель может построить такой урок, как игру. Но за этой увлекательной формой ученики должны увидеть глубокое научное содержание этой работы.
Урок-исследование в начальных классах включает следующие структурные компоненты, которые одновременно становятся этапами урока:
Сначала следует найти предмет учебного исследования. Дети должны ясно представлять, что они будут исследовать, что будут искать.
Предмет исследования позволит сформулировать суть проблемы, скорее всего в виде проблемного вопроса. Этот вопрос станет основой той учебной задачи, которую ученики будут решать на уроке.
Далее следует выработать план исследования, определить пути решения проблемы, ход дальнейших действий. Этот этап чаще всего наиболее труден для учеников: они видят и понимают, что им надо сделать. Но почти никогда не знают, как этого добиться. Наличие проблемы предполагает возникновение гипотезы или даже нескольких гипотез ее решения. Поэтому и путей решения может быть несколько. Чаще всего выдвижение гипотезы берет на себя учитель. Необязательно произносить слово “гипотеза” и настаивать на ее выдвижении. Достаточно того, сто сам учитель ясно понимает суть происходящего и умело управляет процессом, а для учеников он найдет другие слова. Важно разбудить в учениках желание заниматься поиском и решением достаточно сложных проблем, создать условия для формирования умений и навыков исследовательской деятельности как важнейших обще учебных навыков.
Проведение собственно исследования, поисковой деятельности, то есть некой последовательности учебных действий, определенной совместными усилиями всех участников. Осуществление плана исследования – самый трудоемкий и длительный этап.
Подведение итогов исследования заканчивается содержательным выводом о том, каковы же результаты работы, как решена проблема.
По основной дидактической цели уроки-исследования можно разделить на следующие типы, соответствующие классификации традиционной парадигмы:
- урок сообщения новых знаний;
- урок повторения;
- урок закрепления;
- урок обобщения и систематизации знаний;
- урок контроля и проверки знаний;
- комбинированный урок.
По объему осваиваемой методики научного исследования:
- уроки с элементами исследования;
- уроки-исследования.
На уроке с элементами исследования, учащиеся отрабатывают отдельные ученые приемы, составляющие исследовательскую деятельность. По содержанию исследовательской деятельности уроки могут быть различными:
- уроки по выбору темы; метода исследования;
- по выработке умения формулировать цель исследования;
- уроки с проведением эксперимента;
- работа с источниками информации;
- заслушивание сообщений;
- защита рефератов.
На уроке – исследовании учащиеся овладевают методикой научного исследования, усваивают этапы научного познания. По уровню самостоятельности учащихся, проявляемой в исследовательской деятельности на уроке, уроки-исследования могут соответствовать начальному (урок “Образец исследования”), продвинутому (урок “Исследование”) или высшему (урок “Собственно исследование”).
Освоение учащимися исследовательских знаний и умений должно проходить поэтапно, с постепенным увеличением степени самостоятельности ученика в его исследовательской учебной деятельности. Исходя из этого, можно начинать с подготовительного этапа – теоретического изучения учащимися этапов и ступеней исследовательской деятельности. Затем следует освоение ими процесса исследования на уроках “Образец исследования” (этап 1), отработка учебных приемов исследовательской деятельности на уроках “Исследование”, а также с элементами исследования (этап 2) и использование исследовательского подхода в процессе обучения на уроках “Собственно исследование” (этап 3).
На уроках данного типа возможно использование разнообразных форм обучения учащихся: индивидуальной, парной, групповой, коллективной.
Структура урока-исследования включает несколько этапов:
- актуализация знаний;
- мотивация;
- создание проблемной ситуации;
- определения темы исследования;
- формулирование цели исследования;
- выдвижение гипотезы;
- проверка гипотезы (проведение эксперимента, лабораторной работы, чтение литературы, размышление, просмотр учебных фильмов);
- интерпретация полученных данных;
- вывод по результатам исследовательской работы;
- применение новых знаний в учебной деятельности;
- подведение итогов урока;
- домашнее задание.
Исследовательская деятельность учащихся на уроке начинается с накопления информации. После этого следует постановка проблемы (под проблемой мы понимаем теоретический или практический вопрос, требующий разрешения, исследования) и выбор темы исследования, определение аспекта рассматриваемой проблемы. Затем необходимо определить цели исследования, т.е. сформулировать ответ на вопрос: что нужно сделать для решения поставленной проблемы? Следующая ступень - выдвижение гипотезы – мысленное представление основной идеи, к которой может привести исследование, предположение о результатах исследования. При этом в своих рассуждениях учащиеся идут от следствия к причине: “если..., то...”. Проверка гипотезы заключается в определенных действиях по разработанному алгоритму. Полученные в результате этих действий данные учащиеся должны интерпретировать. В заключение необходима оценка, оформление результатов работы и вывод из нее.
Учебные приемы, составляющие исследовательскую деятельность учащихся на уроках – исследованиях:
- выделение основной проблемы в предложенной ситуации;
- определение темы и цели исследования;
- формулирование и отбор полезных гипотез;
- определение пригодности выбранной для проверки гипотезы;
- разграничение допущений и доказанных положений;
- планирование эксперимента для проверки гипотез;
- планирование результата;
- проведение эксперимента;
- конструирование моделей по собственному замыслу;
- составление таблиц, графиков, диаграмм для выявления закономерностей обобщений, систематизации полученных результатов исследования; графическое изображение законов, правил;
- установление связи полученных данных с поставленной проблемой и последовательности изучения данных;
- систематизация фактов, явлений;
- интерпретация данных;
- использование обобщений и абстрагирования, методов анализа и синтеза, индукции и дедукции, принципа формализации;
- установление аналогий;
- формулирование определений и выводов на основе теоретических и практических исследований;
- решение задач в новой ситуации;
- написание творческого сочинения, реферата.
Цели обучения: формирование и развитие творческих способностей, развитие умения ставить проблемы и самостоятельно их решать, создание мотивов к обучению и самообразованию, формирование чувств индивидуальной ответственности за принятое решение, развитие коммуникативных умений и навыков, развитие методологических умений и навыков.
Деятельность учителя и учащихся определяется уровнем урока-исследования. Так, на уроке с элементами исследования действия учителя определяются соблюдением следующих правил:
- на доске обязательно пишет названия основных ступеней исследовательской деятельности;
- формулирует проблему, сообщает тему и цель исследования;
- дает готовый аппарат исследовательской работы;
- ведет учебный процесс, использует термины “проблема”, “гипотеза”, “подтверждение гипотезы”, “вывод”;
- использует вопросы: В чем проблема? Каковы этапы деятельности исследования? Что такое гипотеза? Какое можно выдвинуть предположение? Данное высказывание предполагаемое или доказанное?
На уроке – исследования регламентация менее жесткая:
- На доске может записать названия ступеней исследовательской деятельности (при необходимости).
- Подводит учащихся к пониманию темы и цели исследования.
- Направляет деятельность учащихся в русло исследовательской работы без использования терминов “гипотеза”, “проверка гипотезы”, “интерпретация данных”.
- Обращает внимание учащихся на схему исследовательской деятельности.
- Использует вопросы: С чего необходимо начать исследование? Что нужно выяснить? Как это сделать? Как поступил бы исследователь на этом этапе работы? Верный ли сделали выбор?
На уроке собственно исследование уровень требований к деятельности работы совсем иной:
- Формулирует проблему.
- Подводит учащихся к самостоятельному формулированию темы и цели исследования.