Идея исследования как метода познания мира и метода обучения зародилась в древности. Самое раннее и классическое выражение этой идеи можно найти у древнегреческого философа Сократа. Знаменитое сократовское «Исследуй!» определило подход философа к изучению действительности, характер его дидактики и весь его жизненный путь.
Одной из приоритетных задач современной школы является создание необходимых и полноценных условий для личностного развития каждого ребёнка, формирование активной позиции учащихся в учебном процессе. Согласно ФГОС второго поколения, основным подходом в современном образовании является деятельностный подход. Следовательно, более актуальным становится использование в образовательном процессе приемов и методов, которые формируют умение учащихся самостоятельно добывать новые знания, работать с информацией, делать выводы и умозаключения. Организация исследовательской деятельности позволяет решить эту задачу. По мнению В.А. Далингера: «Исследовательская деятельность является одной из форм творческой деятельности, поэтому ее следует рассматривать в качестве составной части проблемы развития творческих способностей учащихся. Интеллектуальное и нравственное развитие человека на основе вовлечения его в разнообразную самостоятельную деятельность в различных областях знаний можно рассматривать как стратегическое направление развития образования» [2].
В настоящее время интерес психологов к проблемам исследовательского поведения растет. Проводятся специальные, фундаментальные исследования общих основ психологии исследовательского поведения, разрабатывается проблематика диагностики и развития исследовательских способностей (А.В.Леонтович, А.С.Обухов, А.Н.Поддъяков, А.И.Савенков и др.). Особенно интенсивно ведутся изыскания в области педагогической психологии и педагогики, где исследовательское поведение рассматривается как один из эффективных инструментов, позволяющих трансформировать процесс развития личности в процесс саморазвития.
А.И.Савенков даёт следующее понятие исследовательскому подходу в обучении: «Это особый подход к обучению, построенный на основе естественного стремления ребенка к самостоятельному изучению окружающего. Главная цель исследовательского обучения - формирование у учащегося готовности и способности самостоятельно, творчески осваивать и перестраивать новые способы деятельности в любой сфере человеческой культуры» [3].
Исследовательская деятельность учащихся - это совокупность действий поискового характера, ведущая к открытию неизвестных для учащихся фактов, теоретических знаний и способов деятельности [4]. В процессе исследовательской работы у учащихся формируются учебно-информационные и учебно-организационные умения. Основными функциями исследовательского метода являются воспитание познавательного интереса; создание положительной мотивации учения и образования; формирование глубоких, прочных и действенных знаний; развитие интеллектуальной сферы личности; овладение (на элементарном уровне) методами научного познания; развитие познавательной активности и самостоятельности. Исследовательская деятельность способствует развитию исследовательской позиции учащихся. Исследовательская позиция - значимое личностное основание, исходя из которого, человек не просто активно реагирует на изменения, происходящие в мире, но и испытывает потребность искать новое [5]. Именно благодаря развитию исследовательской позиции ученик получает возможность самостоятельно решать проблемные ситуации. Познавательный интерес, а также мотив самореализации - основа исследовательской позиции [5].
Исследовательская деятельность под руководством педагога позволяет обучающимся [3]:
- овладеть существенными научными понятиями, представлениями;
- самостоятельно определить проблемные ситуации, найти пути для их разрешения;
- точно описать факты, явления с применением общепризнанной технологии;
- приобрести навык подбора фактов по их существенным признакам;
- сгруппировать факты, признаки в соответствии с общенаучными правилами;
- проанализировать факты и явления, вычленить из них общее и единое, случайное и закономерное;
- выстроить доказательство и давать опровержение.
Организация исследовательской деятельности проходит как на разных уровнях, так и в различных формах и проявлениях. Прежде всего, это урочная деятельность школьников - проблемное ведение уроков учебного плана общеобразовательной школы. Направления исследовательской деятельности могут быть самыми разнообразными. Это может быть и самостоятельное знакомство с новым математическим объектом, открытие теоремы, изучение свойства математического объекта, вывод математического правила и т.п. Внеурочная учебно-исследовательская деятельность учащихся является логическим продолжением урочной деятельности.
Основные этапы индуктивного и дедуктивного исследований
Вопросом развития исследовательских умений учащихся активно занимаются современные педагоги и учёные. Много внимания этому вопросу уделяют учителя московской гимназии № 1569 «Созвездие» и учёные-практики под руководством доктора психологических наук, ведущего научного сотрудника Психологического института РАО, профессора МГППУ Н.Б.Шумаковой.
В связи с наличием двух основных разновидностей мыслительного процесса (индукции и дедукции) выделяют два варианта методики исследования - индуктивного и дедуктивного типа. Данные типы исследований направлены на достижение разных целей. Целью индуктивного исследования является открытие новой идеи, а дедуктивного - проверка (подтверждение или опровержение) новой идеи. Н.Б. Шумакова выделяет следующие этапы урока в методике дедуктивного и индуктивного исследований [6].
Таблица 1. Этапы урока
| Этап исследования |
Индуктивное исследование |
Дедуктивное исследование |
|
Мотивация (создание проблемной ситуации) |
Создание проблемной ситуации, обеспечивающей возникновение проблемы |
Создание проблемной ситуации, обеспечивающей возникновение предположений, на основании которых формулируется гипотеза-обобщение |
|
Исследование |
Поиск решения проблемы |
Поиск фактов для обоснования или опровержения гипотезы-обобщения |
|
Обмен информацией |
Изложение результатов исследования |
Изложение результатов исследования |
|
Организация информации |
Сортировка или классификация полученных в результате исследования фактов с целью обеспечения условий для открытия нового принципа, идеи, обобщения |
Сортировка или классификация полученных в результате исследования фактов с целью их оценки по отношению к гипотезе-обобщению |
|
Связывание информации |
Открытие и формулирование нового знания |
Формулирование заключения о доказанности гипотезы |
|
Подведение итогов, рефлексия |
Оценивание того, в какой мере достигнуто решение проблемы |
Оценивание малых гипотез, вытекающих из основной гипотезы-обобщения, осмысление её значения, уточнение, развитие |
В реальных условиях обучения типы исследований связаны друг с другом. Индуктивное исследование может завершаться дедуктивным в рамках одного урока и наоборот.
Построение урока-исследования
Несмотря на очевидную значимость урока-исследования, он мало распространён в педагогической практике. Одной из причин этого является сложность его конструирования. Алгоритм построения урока-исследования, предложенный Шумаковой Н.Б., включает следующее [6]:
Первый шаг - сформулировать обобщение урока. Учителю необходимо ясно осознать, что ученик должен узнать на уроке, т.е. какое правило, принцип, закономерность или связь должны быть выявлены или обоснованы.
Второй шаг - определить, какой материал должен быть изучен учеником для того, чтобы выявить или обосновать планируемое обобщение. Учителю необходимо определить объём, характер, сложность и форму предъявления информации.
Третий шаг - определить, какого типа учебное исследование (индуктивное или дедуктивное) более целесообразно сконструировать в данном случае. Если учитель ставит задачу достаточно детального изучения большого объёма нового материала, оправданным будет построение занятия в дедуктивной логике. Если планируется общее ознакомление с довольно обширным материалом, то стоит выбрать индуктивную логику построения занятия.
Четвёртый шаг - сконструировать проблемную ситуацию для учеников. Учителю необходимо обеспечить возникновение познавательной потребности в раскрытии неизвестного.
Пятый шаг - продумать состав групп, распределение материала для изучения по группам, форму представления работы. Учителю необходимо учесть принципы и правила организации работы в малых группах.
Организация исследовательской деятельности учащихся на уроках математики
Умение конструировать урок с элементами исследования является для педагога универсальным учительским действием, обеспечивающим достижение результатов, предусмотренных стандартами второго поколения.
Исследовательскую деятельность учащихся на уроке можно организовывать следующим образом:
- при выводе математического правила;
- при выявлении существенных свойств математических понятий или отношений между ними;
- при ознакомлении с фактом, отражённым в формулировке теоремы, в доказательстве теоремы; составлении обратной теоремы и проверке её истинности;
- при выделении частных случаев некоторого факта в математике;
- при классификации математических объектов, отношений между ними.
Для организации исследований на уроке можно применять две основные разновидности методики исследования - индуктивного и дедуктивного типа. Индуктивное исследование целесообразно использовать, например, при выводе математического правила, при выявлении существенных свойств математических понятий или отношений между ними. Исследование дедуктивного типа - при ознакомлении с фактом, отражённым в формулировке теоремы, в доказательстве теоремы; составлении обратной теоремы и проверке её истинности.
Работы исследовательского характера могут носить пропедевтический характер. Исследовав геометрическую фигуру можно рассмотреть ряд интересных свойств, которые учащиеся могут сформулировать на уровне гипотезы, а потом уже доказать эту гипотезу.
Ключевым этапом исследования является этап мотивации, или создания проблемной ситуации. Если вопрос не возник и проблема не сформулирована, то не может быть и подлинного исследования, предполагающего поиск решения проблемы, возникшей у ученика. При создании проблемной ситуации можно использовать следующие приёмы: предварительные домашние задания, постановка предварительных заданий на уроке, задания с элементами исследования, создание ситуации выбора, использование экспериментов и жизненных наблюдений, постановка проблемных вопросов и организация дискуссий, использование межпредметных связей. Лучшим приёмом создания мотивации являются задания, в процессе выполнения которых обнаруживается невозможность их выполнения из-за нехватки знаний по данной теме. Ситуация неопределённости, новизны активизирует исследовательскую деятельность.
Эффективным средством в организации исследований на уроке играют учебно-исследовательские карты. Карта содержит последовательность заданий, выполняемых учащимися. В ходе выполнения заданий ученики делают соответствующие выводы, приводящие к выдвижению или доказательству гипотезы; выводу математического правила; выявлению свойств математических понятий или отношений между ними и т.п. Правильно составленная карта помогает учащимся провести исследование самостоятельно, без помощи учителя, способствует лучшему усвоению и запоминанию материала. Использование готовой карты позволяет экономить время на уроке. Карта исследования помогает также ускорить этапы обмена, организации и связывания информации.
Конечно, не каждая тема предполагает проведение мини-исследований. Исследование должно быть интересно учащимся, соответствовать уровню их знаний по данной теме, возрастным особенностям учащихся.
Наиболее распространённой и продуктивной формой организации исследования учащихся на уроках является исследование в малых группах. Оптимальный размер групп составляет 5-6 человек. В связи с этим, каждая группа должна представить результаты своей работы классу, поэтому увеличение количества таких групп влечёт за собой и увеличение времени на представление результатов. Можно также использовать и парную форму работу. При данной форме работы нужно продумать способы проверки, позволяющие эффективно использовать время урока. Например, использование презентации. Знание учителем индивидуальных особенностей учащихся, их межличностные отношения является необходимым условием успешного планирования состава групп. Применение групповых форм работы способствует формированию коммуникативных действий, развитию мышления и личности ребёнка, осуществлению дифференциации и индивидуализации обучения.
В качестве домашнего задания можно также предлагать учащимся исследовательскую работу с мотивирующей задачей. Например: «Существуют ли другие способы нахождения НОД двух чисел?», «Существуют ли другие способы доказательства данной теоремы?» и т.п.
Важной частью исследовательской деятельности является включение в учебный процесс исследовательских задач. Под исследовательской задачей понимается задача, формулирующая конкретные аспекты определенной учебной проблемы, на выяснение которых направлено ее решение.
Исследовательские задачи - самый продуктивный путь к решению проблемы, ответ на которую не является очевидным и не может быть получен путем применения известных схем. Решая такие задачи, ученик познает много нового:
- знакомится с новой ситуацией, описанной в задаче,
- решает её с применением математической теории,
Исследовательские задачи можно предлагать учащимся на разных этапах уроках, факультативных занятиях, а также в качестве домашнего задания.
Примеры индуктивных и дедуктивных исследований
Список используемой литературы
- Райков Б.Е. Исследовательский метод в педагогической работе. - Л., 1924.
- Далингер В.А. Учебно-исследовательская деятельность учащихся в процессе изучения математики. Электронный научный журнал «Вестник Омского государственного педагогического университета» [Текст]. 2007.omsk.edu›article/vestnik-omgpu-195.pdf
- Савенков А.И. Содержание и организация исследовательского обучения школьников. М., 2003, 204 с.
- Фролова Е. Ю. Исследовательская деятельность учащихся на уроках математики // Молодой ученый. - 2016. - №9. - С. 1202-1205.
- Обухов А.С. Развитие исследовательской деятельности учащихся. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Национальный книжный центр, 2015. - 280 с.
- Развитие исследовательских умений младших школьников / [Н.Б.Шумакова, Н.И.Авдеева, Е.В.Климанова]; под ред. Н.Б.Шумаковой. - М.: Просвещение, 2011 - 157с.- (Работаем по новым стандартам).
- Математика. Арифметика. Геометрия. 5 класс / [Е.А.Бунимович, Г.В. Дорофеев, С.Б.Суворова и др.] - М.: Просвещение, 2013.-223с.
- Савенков А.И. Истоки практики исследовательского обучения// Исследовательская работа школьников. - 2005. - №4. - с.29-39.
- Шумакова Н.Б. Обучение и развитие одаренных детей. - М. Изд-во Московского психолого-социального института; Воронеж: Изд-во НПО "МОДЭК". 2004. - 336 с.