ФОРМИРОВАНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ УМЕНИЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ В УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
опыты и эксперименты по биологии

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

Лицей № 109

ФОРМИРОВАНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ УМЕНИЙ

ОБУЧАЮЩИХСЯ В УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Скосарева Светлана Николаевна,

                                                                учитель биологии и географии

                                               МАОУ Лицея № 109

Екатеринбург, 2022

Актуальность исследования. В ряде нормативных документов ставятся задачи качественных изменений в деятельности всей школы, одной из которых является  формирование способности учеников к самостоятельному исследованию. От их реализации зависит не только больший или меньший успех выпускников школы в познавательной и практической деятельности, но и, в определенной мере, их социальная адаптация в высокотехнологичном, конкурентном мире российской действительности.

В современном образовании исследовательская деятельность стала восприниматься как средство развития личности. Вместе с тем научно обоснованные теоретические положения организации учебной деятельности учащихся в современных условиях в контексте проблемы формирования исследовательских умений старшеклассников сельской школы представлено недостаточно.

Работа в этом направлении в последние годы активизировалась в связи с переориентацией современного образования со знаниевой парадигмы, с характерным для нее приоритетом готовых знаний и репродуктивного мышления, на личностную (гуманитарную) парадигму, цель которой – подготовка учащихся, как субъектов социальной и собственной жизни, к самоорганизации и самореализации.

Проведенный анализ педагогических трудов, посвященных рассматриваемой проблеме, показал недостаточность исследований, акцентирующих внимание на проблемах формирования исследовательских умений в учебной деятельности.

 Актуальность нашего исследования определяется выявленным противоречием между потребностью общества в личности, обладающей исследовательскими умениями, и недостаточной сформированностью таких умений у выпускника общеобразовательной школы.

С учетом противоречия нами была сформулирована проблема исследования: каковы педагогические условия, обеспечивающие эффективное формирование исследовательских умений старшеклассников сельской школы в учебной деятельности?

Осмысление проблемы, ее практическая значимость и недостаточная степень научной разработанности, привели нас к выбору темы исследования «Формирование исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности».

Цель исследования – выявить и обосновать педагогические условия формирования исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности.

Объектом исследования является учебно-воспитательный процесс общеобразовательной школы.

Предметом исследования выступает процесс формирования исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности.

В соответствии с целью, объектом, предметом исследования определена гипотеза, согласно которой формирование исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности будет успешным, если:

–раскрыт содержательный потенциал учебной деятельности и средства его активизации, которые могут быть использованы в формировании исследовательских умений;

–исследовательские умения обучающихся рассматриваются как структурный компонент личности, определяющий возможность осуществления творческой деятельности;

–выявлены и экспериментально апробированы педагогические условия, определяющие эффективность процесса формирования исследовательских умений (планомерное и целенаправленное включение в содержание преподавания учебных предметов заданий исследовательского характера; вовлечение обучающихся в разнообразные виды исследовательской деятельности в процессе внеклассной работы; научно-методическое обеспечение работы по формированию исследовательских умений в учебной деятельности обучающихся).

В соответствии с проблемой, объектом, предметом и целью были поставлены следующие задачи исследования:

1.Уточнить  сущность понятия «исследовательские умения», определить показатели и уровни их сформированности.

2. Выявить содержательный потенциал учебной деятельности и возможности его использования в формировании исследовательских умений обучающихся.

3. Выявить педагогические условия формирования исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности.

4. Экспериментально апробировать педагогические условия формирования исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности.

Для решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы в ходе исследования использовался следующий комплекс методов исследования:

∙теоретические методы – моделирование общей гипотезы исследования и проектирование результатов и процессов их достижения на различных этапах поисковой работы; элементы системного анализа; анализ психолого-педагогической, учебно-методической литературы по проблеме исследования;

∙эмпирические методы – изучение педагогической документации; систематизация исследовательских работ школьников; экспертная оценка, наблюдение, изучение; констатирующий и формирующий эксперименты; мониторинг.

Все перечисленные методы применялись в тесном взаимодействии и дополняли друг друга.

Исследования проводились на базе МАОУ Лицей № 109

Исследование проводилось в три этапа.        

На первом этапе анализировался передовой педагогический опыт учителей, а также учебные программы. Разрабатывались исходные позиции исследования: цель, объект, субъект исследования, гипотеза, задачи, методика опытно-экспериментальной работы. На данном этапе был организован констатирующий этап эксперимента.

На втором этапе выявлялись педагогические условия формирования исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности; определялась  методика экспериментальной работы; проводился формирующий этап эксперимента; анализировался ход эксперимента.

На третьем этапе опытно-экспериментальная работа была завершена. На основе методов сравнительного анализа экспериментальных данных, статистической обработки результатов исследования анализировались формулировались теоретические и практические выводы, подтверждающие положения гипотезы.

Практическая значимость исследования заключается в том, что применение полученных результатов в работе учителей позволяет совершенствовать учебно-воспитательный процесс в целом и формирование у обучающихся исследовательских умений в частности. Разработанный методический комплекс по формированию исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности может быть использован учителями, учащимися в качестве активного способа самообразования и действенного средства перехода от учебной к исследовательской деятельности, в повышении квалификации учителей, в разработке программ.

Изучив классификации исследовательских умений, нами выделены следующие их группы. Первую группу представляют умения работать с первоисточниками (библиографические умения, знание типов каталогов и умение работать с ними, навыки работы со справочной литературой, навыки ориентировки в профессиональной периодической литературе, умение вести записи по прочитанному, умение видеть структуру изложенного материала, умение систематизировать материал). Во вторую группу включены умения наблюдать явления и факты (умение выбрать объект наблюдения, умение определить цель и задачи наблюдения, умение провести наблюдение, умение точно и полно фиксировать наблюдаемые явления, умение анализировать данные наблюдения, умение проводить самоконтроль и самооценку). Третью группу представляют умения анализировать явления и факты (умение расчленять изучаемое явление на составные элементы, умение сравнивать, сопоставлять, умение мысленно соединять части явлений и устанавливать их взаимосвязи). В четвертую группу входят умения выявлять проблему (задачу) и решать её (умение анализировать ситуацию, умение увидеть и сформулировать проблему, умение находить способы решения проблемы, умение проверить решение проблемы). Пятая группа – это умения формулировать гипотезу (умение отобрать и проверить данные, на которых строится гипотеза, умение провести поисковый эксперимент, умение формулировать гипотезу, умение уточнить гипотезу). Шестая группа включает умения разработать и провести эксперимент (расчеты, теоретическое исследование), обработать и обобщить результаты (умение анализировать исходные данные, умение разработать идею эксперимента (исследования), умение разработать технологию и методику эксперимента, умение провести эксперимент, умение подвести итоги эксперимента, умение осуществить самоконтроль и самооценку). В седьмой группе представлены умения обобщить результаты исследования, сделать общие выводы (умение анализировать проделанную работу с целью выявления наиболее существенных её результатов, умение формулировать обобщающие выводы в соответствии с поставленными целями и задачами и результатами их выполнения, умение оценить результаты проведенного исследования с точки зрения их достоверности и практической значимости). Восьмая группа - умения использовать достижения смежных наук (умение использовать методы исследования, применяемые в смежной науке, умение преломлять ключевые и частные идеи смежной науки в область осуществляемого исследования, умение обосновывать идею и выводы исследования положениями смежных наук).

Таким образом, под исследовательскими умениями мы понимаем систему интеллектуальных, практических умений учебной деятельности, необходимую для самостоятельного исследования или его части.

Учебная деятельность особенно активно реализуется в процессе решения учебных задач с помощью соответствующих учебных действий в условиях самоконтроля и самооценки.

Учебная деятельность осуществляется в различных формах: совместных, кооперативных, групповых формах. Исходная форма коллективного творчества в учебной деятельности состоит в совместном выполнении группой учащихся распределенных между ними учебных действий. Организуемая кооперативная работа обучаемых принципиально отличается от обычной коллективной работы обучающихся, когда учитель пытается активизировать их путем педагогических призывов. Совместная учебная деятельность, которая организуется в микрогруппах, представляется возможной только в случаях, если обучающиеся уже овладели индивидуальными формами учебной деятельности, т.е. действиями целеполагания, планирования, реализации и рефлексии. Эти механизмы обеспечивают возможность общения учащихся в процессе учебной деятельности.

Принципиальное значение имеет то, что существуют особенности, оказывающие на образовательный процесс в школе как позитивное влияние (важная роль общественного мнения; сохранение традиций, консервация культурных ценностей; близость к среде обитания; неформальная личная поддержка), так и негативное (недоступность электронных и сетевых источников информации; безальтернативность образовательного пространства; ощутимая нехватка квалифицированных специалистов). Поэтому, на наш взгляд, целесообразно у обучающихся формировать исследовательские умения, исходя из их возрастных, психологических особенностей, а также с учетом того, что они – будущие выпускники, ориентирующиеся на самоорганизацию и самореализацию во взрослой жизни.

Учебная деятельность по формированию исследовательских умений, на наш взгляд, должна гармонично включаться в содержание образования обучающихся

Содержание образования, которыми должны овладеть обучающиеся раскрывается в учебных программах. Исходя из этого, мы проанализировали учебные программы, преподаваемых в 5-11-х классах общеобразовательной школы.

Известно, что в настоящее время существует много вариативных учебных программ по предметам, поэтому учителю предоставлены широкие возможности для выбора стратегии и тактики работы.

Анализ основных учебных программ показывает, что они содержат определенный потенциал для формирования исследовательский умений обучающихся в учебной деятельности, но как мы считаем, недостаточный. На наш взгляд, необходимо обогатить их содержание за счет дополнительного введения материалов, включающих компоненты учебной деятельности, которые направлены на формирование исследовательских умений обучающихся.

Эффективность процесса формирования исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности зависит от правильного выбора форм и методов работы. Наиболее оптимальными организационными формами формирования исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности были лекции, практические занятия, самостоятельная работа, тесты, конференции, которые способствовали усвоить теоретический материал, позволили оптимально решать творческие и практические задания.

Результатом применения методов, способствующих формированию исследовательских умений, является повышение уровня сформированности исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности, эффективности обучения в старших классах.

Экспериментальная работа включала 3 этапа: констатирующий, формирующий и контрольный этапы с последующим анализом полученных результатов.

В ходе констатирующего этапа эксперимента мы диагностировали исходные уровни качества успеваемости учащихся, творческой деятельности, познавательной активности обучающихся, уровней сформированности у них исследовательских умений. Диагностирующими средствами выступали анкетирование, опосредованное наблюдение обучающихся, методика незаконченных предложений и т.д.

Основными показателями критериев сформированности исследовательских умений обучающихся  выступили следующие:

- когнитивный – представление об исследовательских умениях; овладение суммой знаний об исследовательских умениях; наличие знаний; их осознанность; полнота; системность; конкретность; прочность и устойчивость;

- эмоционально-мотивационный – характер отношения к учебной деятельности, обусловливающий формирование исследовательских умений;

- деятельностный – добровольное включение обучающихся в учебную деятельность по формированию исследовательских умений; повышение уровня организации и самоорганизации.

На основе показателей сформированности исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности мы выявили их уровни: высокий, средний, низкий.

Содержанием формирующего эксперимента было: использование творческих (изготовление стендов, плакатов, наглядных пособий); информационных (поиск информации по определенной проблеме, ее обработка, обобщение материала, представление в виде статьи); прикладных (разработка программ, публичная защита подготовленного доклада на научно-практических конференциях разного уровня) проектов, способствующих повышению уровня сформированности исследовательских умений старшеклассников и их анализ; инициирование рефлексии в учебной деятельности старшеклассников сельской школы; внеклассная работа с использованием учебной деятельности.

Изучив уровень сформированности исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности экспериментальной и контрольной групп, мы повторно провели диагностику уровня сформированности. Сравнительные данные уровней сформированности исследовательских умений обучающихся представлены в таблице 1.

Таблица 1

Сравнительные показатели уровней сформированности

исследовательских умений обучающихся

(констатирующий и формирующий этапы эксперимента)

*Примечание: первый результат получен на констатирующем этапе эксперимента, второй результат – на формирующем этапе.

На начало констатирующего эксперимента подавляющее большинство обучающихся (91,1 % в экспериментальных и 92,3 % в контрольных группах) имели средний и низкий уровни сформированности исследовательских умений. Высокий уровень сформированности исследовательских умений имели 8,8 % учащихся экспериментальных и 7,0 % учащихся контрольных групп. Число учащихся, отнесенных к высокому уровню сформированности исследовательских умений, к концу формирующего эксперимента возросло в экспериментальных группах до 14 человек (среднее значение). В контрольных группах – до 7 человек, в то время как число учащихся с низким уровнем сформированности исследовательских умений сократилось до 18 человек в экспериментальных и до 27 – в контрольных группах. Однако в контрольных группах эти изменения незначительны и объясняются отсутствием целенаправленных учебно-исследовательских воздействий на обучающихся. Учителем в контрольных классах, элементы учебно-исследовательской деятельности использовались лишь фрагментарно.

Если в начале формирующего эксперимента сумма показателей сформированности исследовательских умений с высоким и средним уровнем соответствовала в экспериментальных группах 49,1 %, а в контрольных – 50,2 %, то в конце эксперимента она составляла 73,5 % и 58,1 %. Следовательно, сформированность исследовательских умений обучающихся высокого и среднего уровней в экспериментальных группах к концу эксперимента в 3,1 раза выше по сравнению с контрольными группами. Педагогический эффект опытно-экспериментальной работы представлен в таблице 2.

Таблица 2

Показатели уровней сформированности исследовательских умений обучающихся (в %)

(в начале и конце эксперимента)

Рисунок 2 иллюстрирует изменения в уровнях сформированности исследовательских умений обучающихся в экспериментальной группе в начале и конце эксперимента.

Рисунок 2

Изменение уровней сформированности исследовательских умений обучающихся в экспериментальной группе

Рисунок 3 иллюстрирует изменения в уровнях сформированности исследовательских умений обучающихся в контрольной группе в начале и конце эксперимента.

Рисунок 3

Изменение уровней сформированности исследовательских умений обучающихся в контрольной группе

Таким образом, как показало наше исследование, процесс формирования исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности требует планомерного и целенаправленного включения в содержание преподавания учебных предметов и внеклассной работы занятий по исследовательской учебной деятельности; оптимального выбора и применения наиболее эффективных форм и методов обучения; вовлечения обучающихся в разнообразные виды исследовательской деятельности в процессе внеклассной работы, а также в разработки и проекты; готовности обучающихся к формированию исследовательских умений в учебной деятельности; научно-методического обеспечения работы по формированию исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности; обеспечения высокого научного и методического уровня учителей-экспериментаторов, формирующих исследовательские умения обучающихся в учебной деятельности.

В заключении можно сформулировать следующие выводы:

1. Актуальность исследования обусловлена потребностью современного общества в личности, способной быстро осваивать новое, выходить за пределы нормативной деятельности, осуществлять инновационные процессы. Существует взаимозависимость сформированности исследовательских умений обучающихся и результатов учебной деятельности: с одной стороны, сформированность исследовательских умений обучающихся является результатом процесса обучения, с другой стороны, способствует развитию личности в целом, обеспечивая ее динамику. Исследовательские умения обучающихся как структурный компонент личности позволяют им осуществлять творческую деятельность, характеризующую высшую продуктивную степень активности личности при решении учебных задач и обеспечивающую оригинальное решение проблем в нестандартных ситуациях, формулирование гипотезы.

2. Процесс формирования исследовательских умений предполагает сотворчество субъектов учебной деятельности, использование оптимальных методов индивидуализации, открытость содержания образования, преобразование характера деятельности учащихся в ходе реализации инновационных форм и методов.

3. Педагогическими условиями, определяющими эффективность процесса формирования исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности, являются: планомерное и целенаправленное включение в содержание преподавания учебного предмета и внеклассной работы заданий исследовательского характера; вовлечение обучающихся в разнообразные виды исследовательской деятельности в процессе внеклассной работы, а также в разработки и проекты, осуществление целенаправленного отбора соответствующих средств обучения; использование проблемных ситуаций в обучении.

Выполненная работа не исчерпывает возможностей формирования исследовательских умений обучающихся в учебной деятельности. Дальнейшее исследование проблемы может быть связано с исследованием процесса формирования исследовательских умений обучающихся в профильном обучении.