Реализация исследовательской деятельности младших школьников на уроках «Окружающего мира»
методическая разработка по теме

Реализация исследовательской деятельности младших школьников на уроках «Окружающего мира»

В исследовании приняли участие учащиеся 2 класса в количестве 26 человек.

Исследование состоял из трех этапов:

1 этап – начальная диагностика исследовательских умений младших школьников.

2 этап – организация исследовательской деятельности младших школьников.

3 этап – повторная диагностика, анализ результатов исследовательской деятельности младших школьников.

Мы выявили четыре группы исследовательских умений младших школьников:

1. Умения организовать свою работу (организационные);

2. Умения и знания, связанные с осуществлением исследования (поисковые);

3. Умения работать с информацией, текстом (информационные);

4. Умения оформить и представить результат своей работы.

Таким образом, исследовательские умения детей младшего школьного возраста мы определяем как интеллектуальные и практические умения, связанные с самостоятельным выбором и применением приемов и методов исследования на доступном детям материале и соответствующие этапам учебного исследования.

Оценить сформированность исследовательских умений учащихся начальных классов позволяют выявленные нами на основании анализа соответствующей литературы (Л. И. Божович, А. Г. Иодко, Е. В. Кочановская, Г. В. Макотрова, А. К. Маркова, А. Н. Поддьяков, А. И. Савенков) критерии:

1. Практическая готовность ученика к осуществлению исследовательской деятельности проявляется в том, что ребенок самостоятельно выбирает значимую для него тему исследования, намечает шаги работы по данной теме, применяет разные методы исследования (работа с литературными источниками, наблюдение и т.д.), оформляет и представляет результат (продукт) своей работы.

2. Мотивированность исследовательской деятельности учащихся рассматривается нами как стремление ребенка узнавать новое, совершать определенные действия для поиска интересующих знаний, участвовать в учебном исследовании. Ученик проявляет познавательную активность в процессе решения учебных проблем, интерес к новым темам и способам работы.

3. Степень проявления самостоятельности. Особенностью младшего школьного возраста является то, что в учебно-познавательной деятельности руководящая роль принадлежит учителю или другим взрослым. Как правило, предмет детского исследования лежит в пределах зоны ближайшего развития ребенка, и ему сложно справиться с исследованием без посторонней помощи. Однако по мере овладения умениями исследовательской деятельности участие взрослых в его работе сокращается, а позиция педагога меняется от руководителя к организатору, помощнику, консультанту.

Оценка каждого из данных критериев соотносилась с уровнями сформированности умений исследовательской деятельности учащихся младших классов, выявленных и описанных в нашей работе:

1. Исходный уровень мы определяем как уже имеющийся, сформировавшийся на основе спонтанного исследовательского опыта детей и учебных умений, полученных за время обучения в первом классе. Исходному уровню можно дать следующую характеристику: низкий уровень проявления интереса к ведению исследовательской работы, отсутствие знаний об исследовательской деятельности, умений исследовательской деятельности. Возможна реализация исследовательских действий по аналогии. Ученик редко проявляет инициативу и оригинальный подход в учебном исследовании, не высказывает идей, предложений, предположений по работе. Затрудняются самостоятельно находить информацию, выделить главное в тексте. Самостоятельно представить результаты своей работы не может, только совместно с учителем.

2. Начальный уровень характеризуется появлением внешних мотивов к ведению исследования, возможностью с помощью учителя находить проблему и предлагать различные варианты её решения. На начальном этапе дети способны выполнять элементарные кратковременные исследования по аналогии с помощью взрослых. Наблюдается владение основами знаний по организации своей исследовательской работы, некоторыми простыми исследовательскими умениями. То есть учащиеся могут самостоятельно находить информацию, но испытывают трудности в выделении главного. Оформить и представить результаты своей работы могут по аналогии.

3. Продуктивный уровень обладает следующими характеристиками: устойчивые внутренние и внешние мотивы к ведению исследовательской работы, есть желание вести самостоятельно (индивидуально или с группой) исследование. Учащийся имеет определенные знания об исследовательской деятельности, владеет многими умениями осуществления учебного исследования (может определить тему, цель и задачи исследования с помощью педагога или самостоятельно, работать с источниками информации, выделять главное); демонстрирует возможность оригинального подхода к представлению результата своей деятельности.

Для определения уровня сформированности исследовательских умений у младших школьников использовались следующие диагностические методы:

- педагогическое наблюдение, осуществляемое педагогом на уроках по «Окружающему миру»;

- анализ продуктов исследовательской деятельности детей (исследовательских работ).

Для определения уровня сформированности исследовательских умений у учащихся второго класса нами было проведен классный час. В начале урока был проведен опрос учащихся с целью выяснить, знакома ли им исследовательская деятельность. В ходе опроса выяснилось, что только 5 учащихся знакомы с термином «исследование», 11 учащихся смогли ответить только на часть вопросов («О каких научных открытиях вам известно? Какие науки вам известны?») и 10 учеников не смогли дать конкретного ответа на вопросы. После опроса учащимся было предложено провести свое исследование: «Как мне выбирали имя?» Трое и детей проявили большой интерес к работе, 19 учеников вначале заинтересовались работой, но к выполнению работы отнеслись посредственно; 4 – не проявляли особого желания выполнить работу.

С целью выявления умения детей находить и работать  с информацией им было предложено поработать со справочниками о именах. Перед учащимися стояла задача найти в книгах описание своих имен и выписать интересные факты. Трое из учеников легко справились с заданием. Они смогли найти описание значения своего имени в нескольких источниках, обобщить материал, выделить интересное. 8 учащихся смогли найти материал, но затруднялись в его обобщении – выписывали весь текст полностью. 15 детей самостоятельно работать с источниками не смогли, задание они выполняли только совместно с учителем.

Далее с целью пронаблюдать, могут ли учащиеся оформлять полученные данные, они получили задание на дом: провести собственное исследование о частоте употребления имен в школе или во дворе; оформить полученные данные и представить их на следующем уроке. В классе ответственно к выполнению отнеслись только 3 учеников. Они провели опрос в школе и собственном дворе, представили наглядно полученные результаты; в конце своего выступления даже подвели итог. 9 учеников представили свою работу на низком уровне, они проводили опрос; свое выступление основывали на предположениях. 10 учащихся подготовили сообщение только в устной форме. Они не смогли оформить свои результаты. 4 детей не смогли выполнить задание. Полученные результаты мы занесли в таблицу (см. Приложение 1).

Как и предполагалось, 16 учащихся оказались на исходном уровне. В части практической готовности в реализации учебного исследования у школьников отсутствовали знания и конкретные умения исследовательской деятельности, мотивация исследовательской деятельности на низком уровне, во время исследовательской деятельности младшие школьники могли действовать только по аналогии, отсутствовала самостоятельность в осуществлении исследовательской работы, школьники могли действовать только под руководством учителя.

В задачи формирующего эксперимента входило:

1. Создание методической базы организации исследовательской деятельности младших школьников.

2. Реализация условий организации исследовательской деятельности младших школьников.

Подготовительная работа к выполнению исследования началась с постановки задач:

- активизация и актуализация знаний, полученных школьниками при изучении определённой темы; систематизация знаний; знакомство с комплексом материалов, заведомо выходящими за пределы школьной программы.

- развитие умения размышлять в контексте изучаемой темы, анализировать, сравнивать, делать собственные выводы; отбирать и систематизировать материал; использовать ИКТ при оформлении проведённого исследования; публично представлять результаты исследования.

С первых дней занятий мы рассматривали методы исследования, т. е. откуда можно получить информацию. Это задавание вопросов самому себе, спросить у взрослого человека, посмотреть в книгах, понаблюдать, провести эксперимент, посмотреть в компьютере и т. д.

Тема первого раздела курса «Окружающий мир» так и называется «Где и как найти ответы на вопросы». На уроках детям предлагались следующие упражнения: 1) Какие тексты о Солнце и звёздах есть в хрестоматии? Выбери четыре из них и запиши в таблицу. Укажи по Содержанию номера страниц. 2) Посетить школьную библиотеку и ответить на вопросы: «Какие книги о Солнце и о звездах есть в школьной библиотеке? Может быть, такие книги есть в твоей домашней библиотеке? Запиши в таблицу название 2 – 3 книг, не забудь указать авторов книг. 3) Найти по оглавлению, на каких страницах учебника находятся эти темы. Поставь в таблицу номера страниц. 4) Изучить словарик и заполнить таблицу. Записать слово и номер страницы в Словарике. 5) При изучении темы «Растения»: Спроси у взрослых, есть ли в вашем крае места, где природу специально охраняют? Выясни, как называются эти места? Какие растения там охраняются?

Впоследствии, для обобщения полученных знаний детям предлагалось упражнение - подготовить сообщение о весенних (зимних, летних, осенних) изменениях в природе по плану, при изучении темы «Насекомые» подготовить также сообщение об одном из представителей этого класса.

Способность детей делать краткие записи, изобретать значки свидетельствует об уровне развития ассоциативного мышления и творческих способностей. На первых порах посильную помощь оказывали родители, которым мы объясняли цель исследования, их результативность. Они совместно с детьми делали подбор литературы. Читали статьи по теме. А мы с учащимися заносили необходимую информацию на лист-схему. Теперь собранные сведения мы анализировали и обобщали, затем исследователи делали сообщения. После выступления обязательно проводили его обсуждение. Слушателям была дана возможность задать вопросы. Так ребята знакомились с общей схемой деятельности.

С целью познакомить учащихся еще с двумя способами получения информации отдельный урок отводится на тему «Опыт и наблюдение». На этом уроке учащиеся узнают, что на некоторые вопросы они могут ответить самостоятельно с помощью наблюдения и проведения опыта. Вначале урока отвечают на вопрос «Как можно отличить сосну от ели?». Для этого они наблюдают и сравнивают их хвоинки. После на уроке мы провели опыт с водой, где учащиеся узнали, что при нагревании вода расширяется, а при нагревании сжимается. На третьем этапе урока, после проведения наблюдения и опыта, учащиеся отвечают на вопрос «Что такое опыт и наблюдение?». Учащиеся сравнивают эти два понятия, указывают их отличия, находят эти понятия в словарике.  И приходят к выводу, что на некоторые вопросы они могу ответить самостоятельно, если смогут провести опыт или пронаблюдать за объектом или явлением.

Затем мы работали над формированием умений работать с информацией, текстом. А именно видеть проблемы, задавать вопросы, выдвигать гипотезы, давать определение понятиям, классифицировать наблюдения, делать выводы и умозаключения, структурировать материал и др.

С целью развития умения видеть проблемы, предлагали следующие задания:

- при изучении темы «Свойства воды»: сделай вывод, дополнив предложение (вода является растворителем ________________; вода не растворяет ___________; откуда же берется кислород в воде?) Выскажи предположение и запиши ответ; составь рассказ «Кому и для чего нужна вода?»;

- при изучении темы «Птицы»: прочитай текст, определи, о каких перьях идет речь. Впиши пропущенные слова;

- при изучении темы «Пресмыкающиеся»: рассмотри рисунки ужа и гадюки. Подпиши их. Чем они отличаются друг от друга? Заполни таблицу.

Вслед за выявлением проблемы идёт поиск её решения. Поэтому далее учимся выдвигать гипотезу, т.е. строить предположения. В этом процессе обязательно требуется оригинальность и гибкость мышления, продуктивность, а также такие личностные качества, как решительность и смелость. Гипотезы рождаются как в результате логических рассуждений, так и в итоге интеллектуального мышления. Чем большее число событий может предвидеть гипотеза, тем большей ценностью она обладает. Изначально, гипотеза не истинна, и не ложна – она просто не определена.

Так, например, при изучении темы «Грибы» учащиеся, отвечая на вопрос «Можно ли в классе вырастить грибы?», выдвигали свои предположения (гипотезы). Учащиеся с исходным уровнем развития исследовательских умений давали просто односложные ответы «Да» или «Нет». Учащиеся с начальным уровнем развития исследовательских умений давали обобщающие ответы: «Можно, если создать необходимые вопросы», но конкретно о каких условия идет речь, не смоли дать ответа. Лишь учащиеся с продуктивным уровнем развития исследовательских умений смогли правильно сформулировать предположение (гипотезу), например, «Возможно плесневые грибы можно вырастить в классе, если рядом с продуктами питания среда будет теплой и влажной».

Так же при изучении темы «Солнце, воздух, вода и … растения» учащиеся выдвигали гипотезы: «Предположим, что семена фасоли будут прорастать, если….»

Делая предположения, мы обычно используем следующие слова: предположим, допустим, возможно, может быть и т. д.

Ещё важным умением для исследования является умение задавать вопросы. Ведь любое познание начинается с вопроса. Например, при изучении темы «Насекомые» учащиеся готовили сообщение по одному из представителей этого класса. После того, как ученик заканчивал свое выступление, он задавал 3 – 4 вопроса классу по содержанию своего выступления. Учащиеся с продуктивным  уровнем развития исследовательских умений задавали вопросы, на которые требовались развернутые ответы, например, «Какую роль сыграла стрекоза в строительстве первого самолета?». Учащиеся с начальным уровнем развития исследовательских умений задавали вопросы, требующие краткий ответ: «Чем питаются пчелы?». А  учащиеся, у которых исходный уровень развития исследовательских умений, задавали вопросы, требующие ответы «да» или «нет»: «питаются ли бабочки гнилыми плодами?». Так же при изучении темы «Рыбы» учащиеся получали задание: прочитать текст в хрестоматии и по содержанию текста составить 5 – 6 вопросов.

Мы готовим детей к тому, что настоящее всегда продолжается в будущем, а потому я приучаю их к дальнейшим вопросам: что ещё может интересовать тебя в этой проблеме? Что ещё ты можешь предложить или сделать? Эти вопросы пробуждают любопытство, бросают вызов воображению ребёнка.

Также с детьми мы учимся классифицировать.

Исследование и познание мира не сводится к восприятию предметов и явлений, их чувственному отражению. Она предполагает выделение в предметах и явлениях общих существенных признаков. С помощью классификации люди не только упорядочивают опыт в значимые для них блоки, но и преобразовывают конкретные наблюдения в абстрактные категории. Классификацией называют операцию определения понятий по определённому основанию на непересекающиеся классы. Например, при изучении темы «Разнообразие животных» я предлагаю детям популярное задание прочитай название животных. Кто «лишний» в каждом ряду? подчеркни. Так же при изучении растений: разделите перечисленные растения на группы и дополните каждую группу своими примерами.

Учимся анализировать, выделять главное и второстепенное, делать выводы и умозаключения. Например, при изучении тем «Звезды и созвездия» и «Движение Земли вокруг Солнца» с целью развития умения анализировать, выделать главное и второстепенное учащимся предлагались упражнения прочитать предложения. Вставить пропущенные слова. Пронумеровать части текста так, чтобы получился рассказ. С целью развития умения делать выводы и умозаключения при изучении темы «Свойства воды» предлагалось задание сделать вывод, дополнив предложения; при изучении темы «Солнце, воздух, вода и … растения» -  дополнить вывод.

Эти и другие виды заданий позволяют мне сформировать необходимые умения для создания исследовательской работы или проекта во втором классе. Как же мы над этим работаем?

Успех деятельности во многом зависит и от её чёткой организации. Под нашим руководством составляется план-график выполнения учебного исследования: определяются временные рамки, объём работы и этапы её выполнения. Мы выделили следующие этапы работы: 

• выбор темы;
• постановка цели и задач;
• гипотеза исследования;
• организация исследования;
• подготовка к защите и защита работы.

Смысл технологии учебного исследования заключается в том, чтобы помочь ученику пройти путь научного познания и усвоить его алгоритм. Педагогическое руководство учебными исследованиями осуществляется на всех этапах выполнения работы, но наиболее значительно оно на этапе формулирования темы, целей.

Я всегда помню: тема должна заинтересовать и увлечь ребёнка. С её выбором не стоит затягивать. Большинство детей, за исключением одарённых, не имеют постоянных пристрастий, их интересы ситуативны. Действовать нужно быстро, пока интерес не угас.

Исследовательская работа возможна и эффективна на добровольной основе. Ребят волнуют самые разные проблемы. Однако тема должна быть выполнима, т. е. соответствовать возрастным особенностям детей. В классе учащимся был предложен ряд тем для исследовательской работы. Большая часть класса выбрала тему: «Вода, которую мы пьем», остальные учащиеся особого интереса не проявили к темам, но присоединились к общему мнению класса.

После того как тема была выбрана, следующим этапом нашей работы была постановка цели и задач. Необходимо подвести учащихся к мысли, что нужно обдумать, какая информация нужна именно по данной теме. После того как ребята поняли это, на доску крепиться  карточка с символом «подумать».

Следующий вопрос:

- Где мы можем узнать что-то полезное по нашей теме?

Отвечая на него, дети постепенно выстраивают линию из карточек: «подумать», «спросить у другого человека», «получить информацию из книг, интернета», «провести эксперимент», «подведение итогов», «оформление результатов», «презентация проекта».

Расположенные на доске карточки с символическими изображениями этапов сбора информации есть не что иное, как план проекта, в упрощённом виде. Учащимся сразу было сказано, что собираемые данные лучше сразу фиксировать, чтобы они не были забыты.

Каждый ученик в течение нескольких дней ведёт сбор информации, а учитель в индивидуальном порядке работает с каждым по мере необходимости. В основном помощь в сборе информации потребовалась учащимся с исходным уровнем развития исследовательских умений. План работы на карточках мы прикрепили на классном стенде, чтобы каждый ребёнок мог его видеть.

 В ходе сбора информации учащиеся, с продуктивным уровнем развития исследовательских умений, смогли самостоятельно провести опыт «Какая вода чище?». Учащиеся, у которых начальный уровень развития исследовательских умений смогли совместно с родителями подобрать информацию и наглядности о том, какая вода чище.

Всю найденную информацию юные исследователи фиксировали и складывали в свои папки. На каждом листке указывали источник, откуда взята информация. Впоследствии всю собранную информацию дети структурировали и определяли главное и второстепенное, отбирали наиболее интересные и неожиданные факты и данные, сопоставляли и делали выводы. Кроме того, каждая группа готовилась к защите проекта (самостоятельно, с помощью учителя, родителей):самостоятельно и  с помощью учителя подготовили презентацию по теме проекта или просто готовили свое выступление в виде сообщения.

 К оформлению результатов исследования предъявляются следующие требования: наличие титульного листа, сносок, оформление приложений. Учащиеся должны были определить цель своего исследования, выдвинуть предположение о том, какая вода чище из-под крана, отфильтрованная или вода из бутылки. Так же они должны были указать, из каких источников они получили информацию. В заключении нужно сделать выводы, которые должны быть краткими и чёткими, соответствовать целям, задачам. И последнее что учащиеся должны были указать, подтвердилось ли их предположение.

Мы должны иметь в виду, что в данном случае мы имеем дело не с одним результатом, а, по крайней мере, с двумя. Первым можно считать то, что создаёт ребёнок своей головой и руками - макет, проект, отчёт и тому подобное. Второй, самый важный - педагогический: бесценный в воспитательном отношении опыт самостоятельной, творческой, исследовательской работы, новые знания и умения, составляющие целый спектр психических новообразований, отличающих истинного творца от простого исполнителя.

Оба эти результата хорошо видны во время защиты детьми собственных работ. В этой связи защита итогов приобретает особую значимость. Следующим этапом нашей работы была презентация и защита исследовательской работы.

Через неделю состоялась защита проекта учащимися. Защита - венец исследования и один из главных этапов обучения начинающего исследователя. О выполненной работе надо не просто рассказать, её, как и всякое настоящее исследование, надо защитить публично. Вначале учащиеся представляли свои работы перед классом на классном часе. После ученик, у которого оказалась лучшая работа, защищал на школьном конкурсе исследовательских работ имени В. И. Вернадского.

Презентация работ становится праздником для школьников, на котором дети получают оценку своего труда. Ребята говорят о том, что чувствуют себя настоящими учёными, общаясь между собой, находя единомышленников. Ученики, чьи работы оказываются наиболее успешными, получают грамоты, дипломы, а так же сертификаты об участии в конкурсах.

Об эффективности организованной работы и анализе результатов исследовательской деятельности младших школьников пойдет речь в следующем параграфе.