Из опыта работы: "Исследовательская и проектная деятельность учащихся"
статья по математике на тему

Исследовательская и проектная деятельность учащихся

Проектно-исследовательское обучение является одной из наиболее активных форм обучения. При этом значительно оживляется процесс восприятия нового, через сознательную деятельность учащихся, через обучение в действии. Полученные в результате деятельности знания остаются прочными и долговременными. Универсальность проектного метода позволяет применять его, работая с разными возрастными категориями учащихся, на любых этапах обучения, при изучении материала различной степени сложности.

Универсальных методов не существует. Все методы обучения имеют свои сильные и слабые стороны, поэтому в зависимости от целей, условий, имеющегося времени необходимо их оптимально сочетать.

Проектно-исследовательская технология, как новая инновационная технология обучения, заменяет монолог учителя,  на активный обмен мнениями всех участников образовательного процесса, способствует развитию творческих, познавательных, интеллектуальных способностей обучающихся, так как в её основе лежит системно-деятельностныйподход обучения.

Основной принцип работы учителя в условиях проектно-исследовательской деятельности учащихся – опережающее самостоятельное ознакомление школьников с учебным материалом.

Из «носителя готовых знаний» мы превращаемся в организатора увлекательной познавательной, исследовательской деятельности наших учеников, основанной на интересе. А если есть интерес, то не нужно ребёнку себя заставлять и,  следовательно,  нервные перегрузки снижаются. А значит проектно- исследовательскую деятельность можно назвать  здоровье-сберегающей технологией.

Проектно-исследовательская деятельность учащихся прописана в стандарте образования. Поэтому каждый ученик должен быть обучен этой деятельности. Программы всех школьных предметов ориентированы на данный вид деятельности. Устные экзамены в 9 и 11 классах предполагают защиту проекта как один из видов итоговой аттестации. Таким образом, проектно- исследовательская деятельность учащихся становится все более актуальной в современной педагогике.

Актуальность проектно-исследовательской технологии определяется социальным заказом на творческую, интеллектуально-развитую, самостоятельную личность; потребностью современной школы в разработке педагогической технологии развития умений и навыков проектной и исследовательской деятельности учащихся; необходимостью обогащения существующей в школе практики организации проектной и исследовательской деятельности учащихся.

Проектно-исследовательский метод не только формирует интерес к предмету, он развивает память, наблюдательность, логическое мышление, творческие способности. Он помогает учащимся научиться сортировать, обрабатывать информацию, выделять главное. Проектно-исследовательская деятельность учащихся развивает навыки взаимодействия и коммуникативность: учит учащихся работать в парах, в группе, общаться со сверстниками и взрослыми. Именно это и привлекло меня и моих учеников в проектно-исследовательской деятельности, методе проектов.

Именно во внеурочной деятельности может быть реализован наиболее эффективно полный цикл проектно-исследовательской деятельности учащихся. В 9-11 классах факультативные занятия, курсы по выбору и элективные курсы предполагают углубленное изучение предмета, дают большие возможности для организации проектно-исследовательской деятельности учащихся и обеспечивают успешную подготовку выпускников к ГИА и ЕГЭ по математике.

Одна из главных целей воспитательного-образовательного процесса в условиях перехода к компетентностно-ориентированному образованию -  привлечение к исследовательской деятельности творчески мыслящих учащихся. Среди ключевых компетенций исследовательская компетенция является ведущей и включает в себя другие компетенции. Она предполагает:

1) способность ставить и решать исследовательские задачи;

2) осуществлять поиск, переработку, систематизацию и обобщение научной информации;

3) создавать значимые продукты исследовательской деятельности;

4) готовность и способность эффективно строить научное общение.

В содержании исследовательской компетентности выделяются следующие компетенции:

• ставить цель и организовывать ее достижение
• ставить познавательные задачи и выдвигать гипотезы; выбирать условия проведения наблюдения или опыта; выбирать необходимые приборы и оборудование, владеть измерительными навыками, работать с инструкциями; использовать элементы вероятностных и статистических методов познания; описывать результаты, формулировать выводы;
• организовывать планирование, анализ, рефлексию, самооценку своей исследовательской деятельности;
• владеть навыками работы с различными источниками информации, самостоятельно искать, извлекать, систематизировать, анализировать и отбирать необходимую для решения исследовательских задач информацию, ориентироваться в информационных потоках, уметь выделять в них главное;
• выступать устно и письменно о результатах своего исследования с использованием компьютерных средств и технологий (текстовые и графические редакторы, презентации).

В отличие от олимпиад исследовательская деятельность учащихся имеет ряд важных особенностей:

Исследовательской деятельностью могут успешно заниматься не только отличники (а может быть, даже и совсем не они), а также ученики любых возростов: ученик выбирает тему, вызывающую у него наибольший интерес, и с увлечением тратит на нее свое свободное время.

Проектно – исследовательскую деятельность можно организовать на трех уровнях:начальная школа (стендовая защита – более простой вид защиты), основная школа (мини конференции), старшая школа (элективные курсы и лаборатории)

Первый уровень позволяет привлечь достаточное количество учащихся, но тематика при этом довольно простая (отвечающая интересам автора работы), а работа представляет собой просто поиск информации по первоисточникам.

Второй уровень обязательно требует помимо умения работать с первоисточниками также проведения экспериментов, накопления данных для построения таблиц, графиков, диаграмм.

Третий уровень требует не только практической значимости выбранной темы, но и новизны в ее разработке, т.е. своих логических умозаключений, собственных предложений по проведению эксперимента, трактовке его результатов и т.п.

Ни для кого,  ни секрет, что при переходе учащихся с начальной школы в 5 класс, успеваемость резко падает. В начальных классах они  получают знания, их учат понимать и  использовать знания в решениях. В среднем звене появляется больше предметов, с большим количеством информации и вот тут надо уметь анализировать, синтезировать и оценивать, а они и не умеют (а это и есть высокий уровень развития мышления).

Одним из сложных этапов проектно-исследовательской деятельности с детьми является момент первичного включения учащихся в собственную проектную деятельность. А это нужно начинать с начальных классов. В этом помогает урок –проект, где ребята обучаются азам проекта. Сначала выполняют коллективные проекты, потом групповые и параллельно готовятся  к защите в классе. Лучшие работы идут на стендовую защиту.

Начинают они с реферативных работ, но обязательно будут работы проекты.

В 5 классе я начинаю с простых учебных проектов, в этом мне помогают консультанты-тьюторы, с которыми мы уже с сентября подбираем интересные и полезные темы. На этом этапе они обучают учащихся выявлять проблемы, разрабатывать гипотезы, наблюдать, проводить эксперименты, давать определения понятиям, делать умозаключение и т.п.

Когда детям дается задание, они начинают думать, размышлять, спорить, находить новые идеи.

На мой взгляд, хорошим опытом является работа над учебным проектом. Учебные проекты готовятся и защищаются в рамках школьных предметов, их тематика привязана к темам, изучаемым в ходе учебных курсов. Роль учителя здесь весьма значительна, хотя основную работу всё же учащиеся выполняют самостоятельно. Основная помощь учителя необходима на этапе осмысления проблемы и постановки цели.

Начиная с 9 класса,  мы начинаем участвовать в олимпиадных и проектно-исследовательских работах различных вузов. Сначала в них проходят заочные туры, а заключительные этапы в самих вузах. Победители и призёры зачисляются вне конкурса как  стобальники. В 9 классе они пробуют свои силы. А в 10, 11 классе уже участвуют для поступления.

Предметные лаборатории и элективные курсы

Образовательные модули:

1. «Методы решения нестандартных задач»
2. «Методы решения олимпиадных задач»
3. «Учебно-исследовательская и проектная деятельность»

МЕТОДИЧЕСКИЕ   РЕКОМЕНДАЦИИ  ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ  ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ  ПРАКТИКЕ

Новые знания можно получать в готовом виде, а можно добывать самостоятельно. Причем знания, добытые в ходе собственных опытов, наблюдений, экспериментов, выводов и умозаключений, обычно самые прочные, они глубже и прочнее. Чтобы научиться, надо овладеть добывать знания техникой исследовательского поиска.

ПЕРВЫЙ   ЭТАП НАУЧНОГО   ИССЛЕДОВАНИЯ -  СТОЛКНОВЕНИЕ  С  ПРОБЛЕМОЙ.

Этот этап  предполагает:
- четкую формулировку проблемы;
- обоснование и актуальность решаемой проблемы;
- степень теоретической и практической разработанности проблемы в конкретных областях науки.

Проблема исследования
Чтобы начать исследование, надо найти проблему, которую можно исследовать и которую хотелось бы разрешить. Проблема подскажет, как сформулировать тему исследования.

Как выявлять проблемы?
Древнегреческое слово «problema»  переводится как «задача», «трудность», «преграда».
Главная задача исследователя – найти что-то необычное в обычном, увидеть сложности и противоречия там, где другим все кажется привычным, ясным и простым.
Развить умение видеть проблемы – учиться смотреть на одни и те же предметы с разных точек зрения.

Проблема отражает противоречия между  знаниями и незнанием  путей, средств и методов решения.

ВТОРОЙ  ЭТАП  НАУЧНОГО  ИССЛЕДОВАНИЯ  -  СБОР  ДАННЫХ

Этап предполагает:
     - поиск достоверных сведений об объектах и явлениях;

      - определение темы, цели и задач, гипотезы исследования.

Как выбрать тему исследования?

Если не можешь сразу понять, о чем хотелось бы узнать побольше, попробуй задать себе следующие вопросы:  
1.Что мне интересно больше всего?
2.Чем я хочу заниматься в первую очередь:  математикой или поэзией, историей или чем-то другим?
3.Что из изученного в школе хотелось бы узнать более глубоко?
4.Чем я чаще занимаюсь в свободное время?
5.Есть ли что-то такое, чем я особенно горжусь?

Какими могут быть темы исследования?
Все возможные темы можно объединить в три группы:
Фантастические – о несуществующих, фантастических объектах и явлениях;
Экспериментальные – предполагающие проведение собственных наблюдений и экспериментов.
Теоретические – предусматривают изучение и обобщение сведений, фактов, материалов, содержащихся в различных источниках (книгах, кинофильмах и т.д.).

Обоснование актуальности выбранной темы должно быть кратким. Главное – показать суть проблемной ситуации, объяснить, для чего проводится исследование.

 Необходимым условием проведения исследования является определение его объекта и предмета.

Объект исследования – процесс или явление, порождающее проблемную ситуацию. Предмет исследования – всё то, что находится в границах объекта исследования.

Выдвижение гипотезы – необходимый атрибут любого исследования.

Гипотеза – научное предположение, выдвигаемое для объяснения каких-либо явлений.

Обычно гипотезы начинаются со слов «предположим», «допустим», «возможно», «если …, то …».

 Для решения проблемы вам потребуется гипотеза или несколько гипотез – предположений о том, как проблема может быть решена. Если гипотез несколько, то самую главную надо поставить на первое место, остальные расположить по степени важности.

Следующее идёт формулировка цели исследования, т.е. постановка вопроса, на который надо получить ответ. Цель должна быть конкретной и доступной. Работа должна быть нужной. Её результаты должны быть интересны не только самому учащемуся, но и ещё какому-то кругу людей.

Определить цель исследования – значит ответить на вопрос о том, зачем мы его проводим?
Вас интересует проблема «как обычно ведет себя ворона», тогда цель исследования будет: изучение поведения ворон.

После выделения цели необходимо указать конкретные задачи (изучить, описать, установить, выяснить, вывести формулу и т.д.)

Задачи исследования уточняют цель. Цель указывает общее направление движения, а задачи описывают основные шаги.

И заканчивается работа оформлением полученных результатов и защитой.

ТРЕТИЙ ЭТАП

Оформление полученных результатов работы.

Подготовка и написание текста.

План оформления исследовательской работы:

1. Введение (обоснование актуальности, определение цели, задач, объекта, предмета, гипотезы исследования)
2. Основная часть (литературный обзор, методика исследования, описание исследования)
3. Заключение (выводы и результаты)
4. Список литературы

Защита ученической исследовательской работы.

Подготовленная работа должна иметь определенную завершенность и самостоятельность. Содержать элементы научного исследования: новые факты и новое освещение уже известных фактов, систематизацию и обобщение данных, относящихся к теме исследования.

На защите учащийся в своем докладе должен показать, что он может кратко и ясно излагать свои мысли, аргументировано отстаивать свои идеи и вести научную дискуссию.