Исследовательская деятельность школьников при обучении физике

Педагогическая наука переживает период переосмысления философских основ образования, стратегических направлений его развития, общих целевых установок, а также методов и средств их достижения. Необходимость такого переосмысления обусловлена экономическим и социальным развитием современного общества, тем фактом, что на смену индустриальному идет информационное общество.

Признано, что школа должна готовить каждого ученика жить в мире, который постоянно и быстро меняется. Современное общество требует от человека творческого подхода к решению проблем. Не отрицая полностью процесс передачи готовых знаний и отстаивая его необходимость на определенных этапах обучения, следует отметить, что такой способ передачи знаний вошел в противоречие с современным уровнем развития науки. Давно следует изменить функции учеников и учителей. Педагог должен не только и не столько сообщать готовые знания и умения, сколько выступать в роли организатора процесса познания [5].

Методом развития интеллектуально-творческих способностей обучающихся, а также оптимизации процесса саморазвития и общественно ценной самореализации личности является исследовательская деятельность школьников, непосредственное руководство которой относится к одному из видов педагогического взаимодействия. В нем максимально раскрываются возможности сотрудничества, соавторства, сотворчества.

Детская потребность в исследовательском поиске обусловлена биологически: ребенок рождается исследователем. Неутомимая жажда новых впечатлений, любознательность, постоянное стремление наблюдать и экспериментировать, самостоятельно искать новые сведения о мире — важнейшая черта детского поведения. Исследовательская, поисковая активность — естественное состояние ребенка. Он настроен на познание мира. Именно это внутреннее стремление к исследованию порождает соответствующее поведение и создает условия для того, чтобы психическое развитие ребенка изначально осуществлялось как процесс саморазвития.

Исследовательская работа школьников имеет огромное педагогическое значение, особенно на старшей ступени обучения, так как является результативным способом достижения важнейших целей образовательного процесса. Исследование — процесс получения новых знаний, один из видов познавательной деятельности. Исследовательский подход в обучении — это способ знакомства обучающихся с методами научного познания, важное средство формирования у них научного мировоззрения, развития мышления и познавательной самостоятельности. Именно исследовательский подход в обучении способствует приобщению школьников к творчеству.

А. В. Леонтович, дает следующее определение исследовательской деятельности в школе: «Под исследовательской деятельностью школьников понимается такая форма организации воспитательно-образовательного процесса, при которой учащиеся ставятся в ситуацию, когда они сами овладевают понятиями и подходами к решению проблем в процессе познания, в большей или меньшей степени организованного (направляемого) учителем, решают творческие, исследовательские задачи с заранее неизвестным результатом (в различных областях науки, техники, искусства)» [3].

Условно можно выделить два вида исследовательской деятельности (см. рисунок).

Рис. 1. Виды исследовательской деятельности

Организация образовательного процесса связана прежде всего с четким определением его целей, а также осознанием и принятием этих целей учениками. При организации воспитательно-образовательного процесса на основе исследовательской деятельности школьников необходимо реализовать следующие цели:

— формирование у обучающихся основ методологии познания, а также исследовательских умений, навыков использования полученных знаний в практической деятельности;

— формирование научного мировоззрения;

— развитие творческих способностей.

Исследовательская деятельность обучающихся способствует решению широкого круга задач:

— образовательных: создавать условия, способствующие освоению школьниками способов познания мира;

— воспитательных: создавать условия для коллективной творческой деятельности обучающихся, формировать культуру выполнения самостоятельной работы;

— развивающих: развивать творческий потенциал и интересы обучающихся, способствовать их самореализации.

Организуя исследовательскую деятельность школьников, следует руководствоваться следующими принципами:

— подходить к этой работе творчески;

— поддерживать инициативу детей;

— поощрять их самостоятельность;

— не делать за ребенка то, что он может сделать сам;

— оценивая, помнить о том, как важна ситуация успеха.

Учебно-исследовательская деятельность направлена на приобретение знаний, которые пока неизвестны школьникам, но известны ученым. При организации учебно-исследовательской деятельности обучающихся необходимо учитывать, что школьные исследования, в отличие от научных, имеют ряд особенностей:

1. Субъектами исследовательской работы являются ученики и педагоги школы.

2. Исследования носят прикладной характер и направлены на совершенствование воспитательно-образовательного процесса, повышение его результативности в конкретном образовательном учреждении.

3. Итоги школьной исследовательской работы, как правило, не претендуют на выявление научных закономерностей и отличаются простотой оформления, что позволяет каждому автору попробовать свои силы и получить первый опыт подобной деятельности.

В исследовательской деятельности школьников можно выделить следующие направления:

— исследовательская работа, выполняемая в ходе учебного процесса;

— исследовательская работа во внеурочное время, которая связана с решением творческих исследовательских задач и предполагает наличие основных этапов, характерных для научной работы.

Работа по формированию интеллектуальных умений и навыков должна осуществляться, главным образом, на уроках. Оригинальные мысли об исследовательском подходе к изучению учебных дисциплин высказывал П. Л. Капица: «Преподаватель любой учебной дисциплины и любой школы — как высшей, так и средней — не должен „натаскивать“ учащихся и „разжевывать“ им материал. Он должен ставить перед учеником научную проблему, чтобы к ее решению было несколько подходов, чтобы задачи не имели определенного законченного ответа, поскольку учащийся может по мере своих склонностей и способностей неограниченно углубляться в изучение поставленного вопроса, то есть осуществлять научное исследование» [2].

От того, насколько быстро обучающиеся овладеют начальными исследовательскими умениями, насколько осознанными будут их знания методологии исследования, зависит успех всего воспитательно-образовательного процесса. Поэтому первые уроки физики целесообразно посвятить вопросам методологии учебного познания:

— познакомить учащихся с основными элементами физических знаний (физическое явление, физическая величина, физический закон и т. д.);

— раскрыть структуру процесса познания и показать, с помощью каких методов получают знания;

— научить пользоваться измерительными приборами.

Дальнейшее изучение физики сопровождается расширением представлений обучающихся о методах познания. Ознакомление учащихся с ними обусловлено структурой, сложностью и последовательностью их применения в формировании физических понятий при изучении фактического материала.

Широкое применение исследовательского метода на уроках связано с определенными трудностями, так как для его реализации, как правило, требуется большая затрата учебного времени и дифференцированный подход к учащимся. Однако названные сложности практически отсутствуют при организации внеклассной работы, поэтому именно здесь возможно более широкое применение данного метода. Максимальное развитие познавательных способностей учащихся может быть достигнуто путем применения исследовательского метода при умелом сочетании классной и внеклассной работы.

Рассмотрим, как можно сочетать урочные и внеурочные виды исследовательской деятельности на примере домашних экспериментальных заданий. Домашние исследования могут проводиться как обязательные домашние задания или предлагаться для желающих как одна из форм внеклассной работы. Опыт работы убеждает, что доступные экспериментальные исследования полезно давать в качестве обязательного домашнего задания, чтобы вызвать к ним интерес школьников. Дело в том, что проведение этих работ, как правило, пробуждает любознательность у всех учащихся, в том числе и слабоуспевающих, а систематическое включение их в учебный процесс способствует формированию глубокого познавательного интереса.

Внеклассные (домашние) опыты и наблюдения чрезвычайно важны как дополнение к школьному физическому эксперименту. Они позволяют расширить представления о связи теории с практикой, приобщить учащихся к самостоятельной исследовательской работе, развить у них интерес к физике и технике, преодолеть ошибочные представления некоторых из них о том, что физические явления можно наблюдать лишь с помощью специальных приборов.

Разумное сочетание урочных занятий с внеурочной деятельностью способствует формированию познавательных интересов и творческих способностей школьников, практических умений и навыков, пробуждая у учащихся потребность пополнить свои знания путем самообразования (таб. 1).

Таблица 1

Умения и навыки, приобретаемые обучающимися

в ходе исследовательской работы

Виды деятельности	Примерный перечень исследовательских умений и навыков
Изучение литературы по теме исследования; анализ научной информации	Составление библиографии по теме исследования Реферирование литературы по изучаемому вопросу Умение цитировать, ссылаться на авторов изученных литературных источников Использование современных технических средств для переработки информации
Планирование исследования	Постановка цели и задач исследования, разработка критериев их достижения Разработка и формулирование гипотезы исследования Разработка и выбор конкретных методов и средств исследования Прогнозирование положительных и возможных отрицательных результатов Планирование хода исследования (сроков, этапов, содержания) Выбор оптимального варианта структуры исследования
Проведение исследования	Подготовка материального оснащения эксперимента (приборов, инструментов) Проведение эксперимента Фиксация промежуточных и конечных результатов Сравнение полученных результатов с запланированными Сравнение результатов с результатами подобных исследований Проверка результатов, исправление ошибок Оценка практической эффективности исследования
Оформление и защита результатов исследования	Обоснование выводов Составление отчета о проделанной работе Использование графических, наглядных средств обучения при оформлении отчета Подготовка доклада, реферата, написание статьи, тезисов Защита перед аудиторией своих выводов (терпеливое выслушивание возражений, аргументированное их опровержение, убедительное отстаивание своих идей) Анализ выполненной работы

Активное сотрудничество ученика и учителя в ходе исследовательской работы принципиально меняет технологию получения знаний: ученик, опираясь на помощь учителя, организует самостоятельный процесс поиска знаний. При этом очень важно, чтобы у научного руководителя была разработанная им долгосрочная программа исследований с учетом устойчивых интересов, мотивов, реальных условий и возможностей для успешной работы. Особенно важной частью работы руководителя, от которой зависит дальнейший успех всего дела, является подготовка ученика к исследованию. Уже несколько лет в вариативную часть учебного плана средней школы № 31 Краснобродского городского округа включено направление работы под общим названием Школа исследователя, целью которого является создание благоприятных условий для развития исследовательских навыков обучающихся посредством формирования образовательного поля, моделирующего научное продвижение юных исследователей и раскрывающего их личностный потенциал. Деятельность Школы исследователя направлена на создание единого образовательного пространства, в рамках которого решаются задачи образования и интеллектуального развития школьников. Особая роль в деятельности Школы отводится созданию системы работы по подготовке обучающихся к участию в научно-практических конференциях.

Выступление на конференции — одна из форм завершения исследовательской работы. Оно способствует системному изложению представленных результатов и их апробации. Никто не ожидает, что школьники будут представлять свои научные достижения на том же уровне, который под силу студентам, аспирантам, научным сотрудникам и т. д. Смысл конференций школьников в другом: в этот период подросток задумывается о своей жизненной позиции, о поиске собственного места в социуме. Участие в научно-практических конференциях различных уровней служит показателем результативности творческой работы учителя и ученика.

В таблице 2 представлены основные этапы деятельности учителя по руководству исследовательской работой обучающихся [4].

Таблица 2

Циклограмма деятельности учителя по руководству исследовательской работой учащихся

В результате участия в исследовательской деятельности обучающиеся приобретают следующие общеучебные умения и личностные качества:

— умение самостоятельно приобретать новые знания, эффективно применять их на практике;

— способность критически и творчески мыслить, находить рациональные пути преодоления трудностей, генерировать новые идеи;

—умение работать с информацией (подбор необходимых фактов, их анализ, выдвижение гипотезы, обобщение и установление определенных закономерностей, формулирование аргументированных выводов и т. д.);

— коммуникабельность;

— умение самостоятельно работать над развитием собственной нравственности, интеллекта, культуры [4].

Таким образом исследовательская работа является уникальным инструментом развития личности обучающихся, действенным фактором воспитательно-образовательного процесса, способствующим развитию педагога и ребенка, формирующим высокий уровень общественной культуры и образования, укрепляющим социальные связи, которые способствуют его успешной адаптации в социуме.

Литература

1. Дереклеева, Н. И. Научно-исследовательская работа в школе [Текст] / Н. И. Дереклеева — М.: Вербум М, 2001. — 48 с.

2. Капица, П. Л. Некоторые принципы творческого воспитания и образования современной молодежи [Текст] / П. Л. Капица // Эксперимент, теория, практика. — М., 1974. — С. 148–159.

3. Леонтович, А. В. Учебно-исследовательская деятельность школьников как модель педагогической технологии [Текст] / А. В. Леонтович // Народное образование. — 1999. — № 10. — С. 152–158.

4. Рождественская, И. В. Система работы по интеллектуально-творческому развитию учащихся [Текст] / И. В. Рождественская // Исследовательская работа школьников. — 2006. — № 1. — С. 165–174.

5. Синенко, В. Я. Система школьного физического эксперимента [Текст]: учебное пособие / В. Я. Синенко. — Новосибирск: Изд-во НИПКиПРО. — 2006. — 124 с.

Автор: Рогова Ирина Александровна
Должность: учитель физики
Место работы: МБОУ «СОШ № 31» поселка Краснобродского
Месторасположение: Кемеровская область, пгт Краснобродский