«Везде исследуйте всечасно, что есть велико и прекрасно, чего ещё не видел свет».
М.В.Ломоносов
До недавнего времени исследованиями со школьниками занимались отдельные педагоги-энтузиасты при поддержке ученых, чаще всего технических направлений. Такая деятельность была организована в основном при учреждениях дополнительного образования. В XXI веке взят курс на массовость.
В педагогической литературе нет однозначного трактования понятий «исследовательская деятельность школьников». Философский энциклопедический словарь так трактует термин «исследование» - это «процесс выработки новых научных знаний, один из видов познавательной деятельности.» [с.226].
Александр Владимирович Леонтович (к. психол. н., директор Дома научно-технического творчества молодежи Московского городского Дворца детского (юношеского) творчества), в своих работах утверждает, что «исследование в сфере образования является учебным и его главной целью является развитие личности учащегося, а не получение объективно нового результата, как в «большой» науке». Алексея Сергеевича Обухова (к. психол. н., доцент кафедры психологии развития, зам. декана по научной работе факультета педагогики и психологии МПГУ) дает следующее определение «Исследование – базовое, универсальное стремление к познанию окружающего мира, других, самого себя». Педагог, по мнению А.С.Обухова, выступает как организатор формы и условий исследовательской деятельности, благодаря которым у ученика формируется внутренняя мотивация подходить к любой возникающей перед ним научной или жизненной проблеме с исследовательской, творческой позиции. И все усилия по организации системы исследовательской деятельности обучающихся должны быть направлены именно на эту задачу, а не на абстрактную подготовку ученика к взрослой жизни в науке.
Проанализировав приведенные выше точки зрения, я пришла к выводу, что они сходятся в одном: цель - не научные открытия учащихся, а развитие у них соответствующих личностных качеств, приобретение навыка исследования как универсального способа освоения действительности. Анализ этапов исследований, выделяемых разными авторами, позволяет сделать вывод, что обязательными из них являются четыре, которые и образуют основную структуру учебного исследования:
- постановка проблемы;
- выдвижение гипотезы;
- проверка гипотезы;
- вывод.
При более детальном анализе структуры учебного исследования можно выделить и такие его этапы, как:
- мотивация учебной деятельности;
- экспериментирование (проведение измерений, испытаний, проб и т.д.) с целью получения фактического материала;
- систематизация и анализ полученного фактического материала и т.д.
Полноценное учебное исследование практически невозможно организовать в рамках традиционного урока. Просто не хватает времени, чтобы пройти этот сложный процесс этап за этапом. Однако отдельные элементы исследовательского метода на уроке отрабатывать можно. А позволяет мне это делать дидактическая система, разработанная на базе Академии повышения квалификации и переподготовки работников образования Министерства образования РФ г. Москвы под руководством Л.Г.Петерсон, с которой я познакомилась в 2000г. Называется она Технологией деятельностного метода. Схема, описывающая разработанную структуру учебной деятельности:
- Самоопределение к деятельности (орг. момент)
- Актуализация знаний и фиксация затруднений в деятельности.
- Выявление причин затруднения и постановка цели деятельности.
- Построение проекта выхода из затруднения.
- Первичное закрепление во внешней речи.
- Самостоятельная работа с самопроверкой по образцу.
- Включение в систему знаний и повторение.
- Рефлексия деятельности (итог урока).
Конструирование уроков математики по технологии деятельностного метода (в настоящее время в современной интерпретации он назван системно – деятельностным методом) позволяет в урочной деятельности у обучающихся формировать такие исследовательские навыки, как выдвижение и проверка гипотез, сбор данных, построение логических рассуждений, извлечение и представление информации в таблицах, диаграммах.
Например, этап «фиксация затруднений в деятельности» есть не что иное, как постановка проблемы.
Создать проблемную ситуацию означает ввести противоречие, столкновение с которым вызывает у учеников эмоциональную реакцию удивления, ощущение творческого затруднения. Выход из проблемной ситуации заключается в осознании противоречия и формулировании проблемы. Создать проблемную ситуацию можно воспользовавшись одним из следующих приемов:
- Невыполнимое практическое задание;
- Практическое задание, несходное с предыдущим;
- Практическое задание, невыполнимое на уровне актуальных знаний, но сходное с предыдущим;
- Столкновение противоречивых фактов и мнений.
Наиболее эффективным выходом из проблемной ситуации является побуждающий диалог. Учитель обращается к обучающимся с цепочкой аналитических вопросов, которые разбивают учебную проблему на серию проблем меньшего уровня, сложность которых ниже и доступна осмыслению учеников.
Рассмотрим конкретные приёмы создания диалогического выхода из проблемной ситуации. Наиболее характерной для урока математики в среднем звене является проблемная ситуация с «затруднением». В её основе лежит противоречие между необходимостью выполнить практическое задание учителя и невозможностью это сделать без сегодняшнего нового материала.
Приём 1. Практическое задание, невыполнимое на уровне актуальных знаний, но сходное с предыдущим.
Урок в пятом классе по теме «Умножение обыкновенных дробей»
Второй этап урока, актуализации знаний, заканчивается заданием найти площадь прямоугольника со сторонами 5 м и 7 м. Ребята легко справляются с заданием. Затем предлагается найти площадь со сторонами 2/5 дм и 3/4 дм. Ученики испытывают затруднение.
Выявление причин затруднения и постановка цели деятельности: учитель разворачивает побуждающий диалог.
- Выполнили задание? – Нет…
- А почему не смогли? Чем это задание отличается от предыдущего? (Побуждение к осознанию противоречия)
- В первом случае мы умножали целые числа, а здесь надо умножать дроби. Мы не умеем. (Осознание затруднения)
- Какова цель урока? – (найти способ) научиться умножать дроби.
- Как бы назвали тему урока? – Умножение дробей (учебная проблема как тема урока).
Приём 2. Столкновение противоречивых фактов и мнений.
Урок в пятом классе по теме «Сложение дробей с разными знаменателями»
Этап актуализации знаний заканчивается проговаривание алгоритма сложения дробей с одинаковыми знаменателями, после чего предлагается самостоятельно найти сумму дробей а) 2/5 + 1/5, б) 1/2 + 1.4. При проверке записываем ответы на доску: ответ первого задания у всех одинаков: а) 3/5, ответ второго либо не найден, либо несколько вариантов ответа. 2/6; 1/6;... возможен и 3/4.
Далее учитель строит побуждающий диалог:
- Сколько же есть мнений? – Три (четыре) разных мнения! (Осознание противоречивости мнений)
- Почему получились разные ответы? Чем второй пример отличается от первого? Чего мы не знаем? (Побуждение к формулированию проблемы)
– Не знаем, как складывать дроби с разными знаменателями (учебная проблема как тема урока).
- Как сформулируем тему? Сложение дробей с разными знаменателями.
- Какие цели урока тему? - Вывести алгоритм и научиться складывать дроби с разными знаменателями.
На 4 этапе «Открытие» нового знания – учимся выдвигать и проверять гипотезы (предположения, истинность или ложность которых надо установить проверкой). Первый шаг – выдвижение гипотезы. Второй шаг – проверка. Та гипотеза, которая выдержит проверку и станет «знанием», остальные - ошибочными.
Вернусь к уроку в 5 классе по теме «Умножение дробей».
- Чтобы достичь намеченной цели, выполним практическую работу. Начертите квадрат со стороной 1 дм, разделите одну сторону на пять равных частей, а вторую на четыре равные части, через точки деления проведите отрезки.
- Что получилось?
– Квадрат разбился на 20 равных прямоугольников.
- Закрасьте прямоугольник со сторонами 2/5 дм и 3/4 дм.
- Найдите площадь квадрата. (1 дм2)
- Как можно найти площадь закрашенной фигуры?
- Посмотреть, какую часть занимает площадь прямоугольника от площади квадрата.
- Какова же площадь прямоугольника?
- Так как площадь прямоугольника занимает 6/20 от квадрата, значит его площадь равна 6/20 дм2.
- А если искать по формуле, какую запись должны получить?
2/5 · 3/4 = 6/20 дм2.
- Посмотрите на равенство и скажите, как оно могло получиться?
- Числитель 6 – это произведение числителя 2 и числителя 3, а знаменатель 20 – это произведение знаменателей 5 и 4.
- Как записать на математическом языке то, что сейчас проговорили?
- Сделайте вывод. Что является произведением дробей? (ребята формулируют). Молодцы! Давайте прочитаем правило умножения в учебнике, стр. ….
- Что можно сделать с получившейся дробью?
- Её можно сократить.
- А можно провести сокращение до получения результата?
- Да, можно сократить дробь.
- Попробуйте сформулировать алгоритм умножения дробей.
По мере проговаривания алгоритм появляется на слайде (на доске). А это и есть анализ и обобщение.
Урок в 5 классе по теме «Сложение дробей с разными знаменателями». «Открытие» нового знания:
- Итак, на доске несколько вариантов ответов. Для того чтобы выяснить, какое из них верное используем магнитный набор «Доли и дроби». С помощью набора покажите, как сложить 1/2 и 1/4.
Обучающемуся приходиться взять две четверти, чтобы выложить одну вторую и плюс ещё четверть, итого три четверти. Верный ответ – три четверти. Попробуйте объяснить, как же надо складывать дроби с разными знаменателями. Молодцы! Давайте прочитаем правило в учебнике, стр. ….
Важная рекомендация: готовность учителя к импровизации при введении знаний.
При формулировании учебной проблемы возможно появление неточных или ошибочных ученических формулировок. Реакция учителя должна быть нейтральной – «Так, какие ещё версии?», «Кто ещё хочет сказать?». Недопустимы реплики типа «Нет, не так!», «Неправильно!», что убивает у детей желание включаться в столь небезопасный для них диалог.
При выдвижении ошибочной гипотезы не оставлять её без внимания – любую гипотезу проверить! Для этого при подготовке к уроку следует попытаться спрогнозировать ошибочные версии и придумать контраргументы. Если всё - таки на уроке появляется неожиданная гипотеза, надо сразу разворачивать побуждающий к проверке диалог «Ребята, вы согласны?» Пока ученики соображают, учитель придумает вопросы, контраргумент.
Детские гипотезы, как правило, неотчетливо сформулированы, и учитель может не сразу понять мысль ребёнка. Ученику задается вопрос: «А что ты имеешь в виду? Можешь свою мысль сформулировать иначе?»
При выдвижении верной гипотезы учитель не всегда удерживается от оценивания. Однако оценочная реакция «Молодец!» или «Не так» лишает шаг поверки всякого смысла. Реагировать на гипотезы надо эмоционально неокрашено, словом «Так…» или поддерживающим кивком головы, что не означает согласия с учащимся, а лишь показывает, что мысль ученика услышана и принята к сведению.
Поиск совместной правды создает такую ситуацию, при которой ученик добытые знания в совместной деятельности с учителем принимает для себя как истинные. И всё же исследование может состояться, только если все элементы собраны вместе. Но для этого нужны и другие, не только урочные, формы.
В заключение замечу, что среди учеников, выполнявших исследовательские работы под моим руководством пока нет работ с исследованием «внутри математики». В работах, которые становились победителями или призерами (2009 г: «Геймдизайнер – профессия, которой нет?» I место на открытом городском конкурсе детско-юношеского творчества «Парад профессий». «Тайна золотого сечения» I место на научно-практической конференции «Юность Севера». 2010 г.: «С огнём пионерским в груди» I место в районном конкурсе проектов «Пионерия – прекрасная страна». 2012 г: Работа «Идеальный портфель современного школьника» на научно-практической конференции «Юность Севера» заняла I место; на Региональном соревновании юных исследователей «Будущее Севера. ЮНИОР» получила диплом победителя; прошла предварительное рецензирование и была приглашена на Всероссийский конкурс исследовательских работ им. Вернадского в г. Москве, где получила диплом I степени и стала номинантом «Актуальное исследование»; 2014г.: «Секреты банковской математики» - Диплом II степени победителя XV научно-практической конференции «Юность Севера») математика использовалась как инструмент получения и обработки данных (но использовалась с умом и без ошибок). А связано это с выбором темы исследования, на самом деле интересной для ученика, а не какой-то абстрактной, навязанной учителем. Позыв к исследованию шел «изнутри» ученика, но совпадал с кругом моих интересов.
Занятия с обучающимися исследовательской деятельностью дают толчок к развитию не только ребёнка, но и педагога. Выступают основой для профессионального роста, самосовершенствования и саморазвития. Свою статью я хотела бы закончить строками из стихотворения Евгения Винокурова, которые подтверждают принцип, который заложен в исследовательской деятельности.
Подумаешь, Америку открыл!
Еще в пеленках это мы знавали!А я один, как клад, ее отрыл
И позабыть уже смогу едва ли.
Она во мне. Я жил, ее тая,
Я, стиснув зубы, в муках, на пределе,
Ее добыл. Вот истина моя!
Другие же банальностью владели.