Организация исследовательской деятельности школьников по географии и биологии
статья

Организация исследовательской деятельности школьников

     В настоящее время произошли глобальные изменения в системе образования: пересмотрены ценностные приоритеты, целевые установки и педагогические средства. Современная школа ориентирована на формирование у обучающихся широкого научного кругозора, общекультурных интересов, утверждение в сознании приоритетов общечеловеческих ценностей. Поэтому одна из главных задач современной школы – создание необходимых и полноценных условий для личностного развития каждого ребенка и формирование его активной позиции.

   Любому обществу нужны одаренные люди, и его задача состоит в том, чтобы рассмотреть и развить способности всех его представителей.

   По определению И. А. Зимней и Е. А. Шашенковой исследовательская деятельность - это «сᴨецифическая человеческая деятельность, которая регулируется сознанием и активностью личности, направлена на удовлетворение познавательных, интеллектуальных потребностей. Продуктом, которой является новое знание, полученное в соответствии с поставленной целью и в соответствии с объективными законами и наличными обстоятельствами, определяющими реальность и достижимость цели.

    Определение конкретных способов и средств действий, через постановку проблемы, вычленение объекта исследования, проведение эксперимента, описание и объяснение фактов, полученных в эксᴨерименте, создание гипотезы (теории), предсказание и проверка полученного знания, определяют специфику и сущность этой деятельности».

      В работах многих отечественных педагогов и ученых говорится о необходимости включения учеников в исследовательский поиск, например Н.Н. Поддьяков, М.В.Кларин.

     Труды А.И. Савенкова ориентированы на решение практических задач исследовательского обучения в современной школе. В его работах описаны доступные методические приёмы и эффективные формы организации исследовательского обучения школьников. Его программа исследовательского обучения ориентирована на внеклассную и внеурочную работу с детьми. Саму технологию можно использовать и на самых разных предметных занятиях. А.И. Савенков – автор многих публикаций по проблемам детской одарённости в образовательной среде.

     В рамках современной школы при организации обучения уделяется внимание развитию таких исследовательских умений учащихся как построение гипотез (как в учебном процессе, так и в семье, используя любые бытовые ситуации, темы из учебных пособий). Планирование, организация наблюдений, сбор и обработка информации, использование и преобразование информации для получения новых заключений, интегрирование содержания сразу нескольких областей знания, сотрудничество, самостоятельное постижение вновь появляющихся знаний и др. Все это  позволяет, по мнению ᴨедагогов, осуществить ᴨереход от усвоения большого объема информации к умениям работать с информацией, формировать творческую личность. Можно отметить, что при работе чаще всего используются факультативные занятия, отмечается необходимость организации работы в семье.

     Что дает исследовательская деятельность школьникам?

1. Расширить знания и представления об окружающем мире, увидеть бесконечность его познания;
2. Работать с различными источниками информации, осуществлять выбор наиболее значимого содержания из имеющегося информационного массива;
3. Сформировать научно-исследовательские навыки;
4. Реализовать личный творческий потенциал, самоутвердиться;
5. Получить профориентацию.

    Специфика исследовательской работы в школе заключается в систематической направляющей, стимулирующей и корректирующей роли учителя. Главное для учителя – увлечь и «заразить» детей, показать им значимость их деятельности и вселить уверенность в своих силах.

   В организации исследовательского обучения можно выделить три уровня:

1. Педагог сам ставит проблему и намечает пути решения, само же решение предстоит найти ученику.
2. Педагог ставит проблему, но пути и методы ее решения, а также само решение ученику предстоит найти самостоятельно.
3. Ученики сами ставят проблему, ищут пути ее решения и находят само решение.

    Более 14 лет в МБОУ «Бичурская СОШ №1» работает НОУ «Олимп», учащиеся школы традиционно участвуют во Всероссийской социально-образовательной программе «Шаг в будущее», в НПК районного, регионального, межрегионального, всероссийского уровня. Есть педагоги, увлеченные поисковой, исследовательской деятельностью, например интересен опыт работы исследовательского центра под руководством учителя технологии Павлова М.Ф.  Учитель ориентируясь на интересы детей, помогает готовить научную работу в любом направлении: технология, краеведение, история, медицина, творчество, здоровый образ жизни.  

   Я занимаюсь с учащимися 3-11 классов внеурочной исследовательской деятельностью по своей специализации как учитель географии и биологии. С точки зрения исследовательской работы география и биология – благодатные науки.

Вот некоторые результаты моей работы

Региональный этап ВОШ участие: Павлов В., 11 кл.  – экология, Артюкова А., 9 кл - экология

Межрегиональная олимпиада «Окружающий мир»: Ян Анатолий 2м, Артюкова П. 3м, Иванова М. 3м, Афанасьев Н. 3м, Воронцова А. 3м, Федотов Т. 3м, Исаев И. 3м.

Межрегиональная олимпиада по Естествознанию: Зайцев Т. 3м, Утенков А. – 3м

Межрегиональная олимпиада по географии-экологии 8-11 кл: Артюкова А 3м, Бурцева Д. 3м.

Межрегиональная олимпиада по биологии-химии 8-11 кл: Дугаржапова А. 3м, Наумова Д. 3м, Дерюгина А. 3м, Артюкова А. 3м, Бурдуковская В. 3м, Афанасьев М. 3м

Региональная олимпиада «Серебряная альфа»: Зайцев Т. 2м –животный мир

Муниципальный этап ВОШ: Павлов В. 1м-география, 1 м.-экология, Артюкова А. 1 м –экология, Бибикова А 3м – биология, Афанасьев М. 2 м – технология, Афанасьева А. – 3м – биология, 3м. – география.

Муниципальный этап олимпиады «Нерпенок»: Чекина Е., Федотова В., Новокрещенных С. -1 м, Перевалова М., Артюкова П., Павлова Д., Дрянова С. – 2м, Дашидоржиева М., Музыка Е., Шварова М., Мамонтова Д., Лазарев В. – 3м.

Республиканская НПК «Шаг в будущее»: Артюкова А. 3м-география, физика – 4м.

Муниципальная НПК «Шаг в будущее»: Афанасьев М. 2м – технология, Артюкова А. 2м-экология, 2м – физика.

I Всероссийская олимпиада по естественнонаучной грамотности. Региональный этап: победители – Афанасьев М., Артюкова А., Сидинкина С.; участие – Бурцева Д.

I Всероссийская олимпиада по естественнонаучной грамотности. Федеральный этап: призеры – Афанасьев М., Артюкова А., участие - Сидинкина С.

Знания, умения и навыки, необходимые в исследовательском поиске.

Обучение школьников специальным знаниям, а так же развитие у них общих умений и навыков, необходимых в исследовательском поиске,- одна из основных практических задач.

Под общими исследовательскими умениями и навыками мы будем понимать следующее:

- умение видеть проблему; умение задавать вопросы, умение выдвигать гипотезы; давать определение понятиям; умение классифицировать; умение и навык наблюдения; умение и навык поведения экспериментов; умение делать выводы и умозаключения; умения и навыки структурирования материала; умения и навыки работы с текстом; умение доказывать и защищать свои идеи.

Проблема – это затруднение, неопределенность. Чтобы устранить проблему, требуются действия, направленные на исследование всего, что связано с данной проблемной ситуацией. Проблемная ситуация - такая ситуация, в которой нет соответствующего обстоятельствам решения, и которая поэтому заставляет остановиться и задуматься.

    В специфике таких предметов как география и биология главный способ выявления проблем это наблюдение.

   Увидеть проблему можно путём простого наблюдения и элементарного анализа действительности. «Почему светит солнце?». Наблюдению за живыми и неживыми объектами необходимо учить, и это совсем не простая задача.  Хорошо бы использовать подходящие условия: экскурсия, поход, поездка классом, семейное путешествие, работа на приусадебном участке, на даче. И здесь проблему, а значит, тему исследования можно найти в буквальном и переносном смысле под ногами.

   Хорошим заданием для развития умений наблюдать может стать предложение рассмотреть знакомые предметы, например, осенние листья.

   Увлечение современных детей различными гаджетами поможет в наблюдении за птицами, животными: фотографировать, записывать пение птиц и т.д.  

    Развитие умений выдвигать гипотезы.

    Гипотезы возникают как возможные варианты решения проблемы. Умение выдвигать гипотезы – одно из главных умений исследователя.

    Гипотеза – основание, предположение, суждение о закономерной связи явлений, предвидение событий. Для детских исследований важно умение вырабатывать гипотезы по принципу «чем больше, тем лучше».

   Описание. Описать объект – значит, ответить на вопросы: Что это такое? Чем это отличается от других объектов? Чем это похоже на другие объекты?

   Опиши климат своего края. Сравни своё описание с описанием из других источников.

    Характеристика. Этот приём предполагает перечисление лишь некоторых внутренних, существенных свойств человека, явления, предмета.

    Попробуй дать характеристику реки, характеристику промышленного предприятия по плану.

   Сравнение. Подбери сравнение для таких объектов: сосна, багульник, дрофа, соболь.

   Измерение. Например, научить измерять скорость течение реки с помощью подручных средств: часы и пластиковая бутылка.

   Какими понятиями должны овладевать дети?

   С точки зрения развития культуры мышления и исследовательской деятельности важно, чтобы дети овладели такими понятиями, как «явление», «причина», «следствие», «событие», «зависимость», «различие», «сходство» и др.

   Развитие умений классифицировать.

   Сбор гербарного материала, сбор коллекции насекомых, раковин моллюсков и т.д.

   Развитие умений и навыков экспериментирования.

    Эксперимент – важный метод исследования. Это метод познания, при помощи которого в строго контролируемых и управляемых условиях исследуется явление природы. Самые интересные эксперименты – это реальные опыты с реальными предметами и их свойствами.

   Защита итогов исследования.

   «Обучая других, обучаешься сам», - эта мысль Я.А. Коменского пришла к нам из глубины веков. Ребёнок, изучивший что-либо, часто стремится рассказать о том, что узнал, другим.

   Защита – венец исследования и один из главных этапов обучения начинающего исследователя. Выполненную работу надо защитить. Защита работы должна быть публичной, с привлечением как авторов других работ, так и зрителей: учеников других классов, учителей, родителей, гостей школы.

    В ходе защиты ребёнок осваивает важные элементы самопрезентации: учится излагать добытую информацию, сталкивается с другими взглядами на проблему, учится убеждать других, доказывая свою точку зрения.

Любая исследовательская деятельность состоит из нескольких этапов:

1. Выбор темы;
2. Постановка цели и задач;
3. Гипотеза исследования;
4. Изобретательский;
5. Теоретический;
6. Выводы;

С моими исследователями мы заполняем дневник «Этапы исследовательской работы».

Дневник «Этапы исследовательской работы».

В чём вижу проблемы?  (имитационное занятие)     Проблема №1.

   Очень трудно найти «Удачную тему». Не всегда может выручить собственный опыт, методическая литература.

   Способы решения проблем начинающим исследователем во многом зависят от выбранной темы. Надо помочь детям найти все пути, ведущие к достижению цели, выделить общепринятые, общеизвестные и нестандартные, альтернативные; сделать выбор, оценив эффективность каждого способа.

 Правило 1. Тема должна быть интересна ребенку.           

 Правило 2. Тема должна быть выполнима.

 Правило 3.  Увлечь другого может лишь тот, кто увлечен сам.

 Правило 4. Тема должна быть оригинальной. Оригинальность здесь - способность нестандартно смотреть на традиционные предметы и явления.

  Правило 5. Тема должна быть такой, чтобы работа могла быть выполнена относительно быстро.

  Правило 6. Тема должна быть доступной (по возрасту).

  Правило 7. Сочетание желаний и возможностей.

  Правило 8.   Выбирая тему, действовать, следует быстро, пока интерес не угас.

    Исследовательская деятельность представляет собой длительный процесс, обычно подготовка и проведение работы занимает от полугода и более.

   Если тема работы определена, то следующим этапом является изучение информации по избранной проблеме. Нередко цель и задачи исследования приходят вместе с анализом литературных источников по изучаемой проблеме. Считаю, что подборка литературы – это задача руководителя, поскольку, как показывает практика, учащиеся не могут самостоятельно найти первоисточники. Подбирая информацию по избранной теме, в первую очередь следует ознакомиться с традиционными вузовскими учебниками по соответствующей теме работы дисциплине. И только потом окунаться в безграничный океан информации, коим является Интернет. Очень часто информации оказывается намного больше, чем это необходимо и здесь важна редакция руководителя.

Еще одна важная составляющая в подготовке научно-исследовательской работы – это обучение школьников презентовать свою работу. Главная задача докладчика – точно сформулировать и эмоционально изложить суть исследования, подкрепляя наглядным материалом. Докладчик должен донести до слушателей свою индивидуальность в исследовании, соблюдая при этом установленный регламент. Поэтому написанная учеником исследовательская работа и сообщение для выступления по содержанию разные жанры, к которым надо готовить по-разному. Для подготовки к выступлению необходимо обучать ораторскому искусству.

    Постоянно овладевая умениями и навыками рационального учебного труда учащиеся самостоятельно приобретают знания, дополняя и углубляя их. Таким образом, проектная и исследовательская деятельность учащихся, как никакая другая учебная деятельность, поможет педагогам сформировать у ученика качества, необходимые ему для дальнейшей учебы, для профессиональной и социальной адаптации

   4.Проведение учебного эксперимента. Сюда относятся все лабораторные и практические  работы по биологии, начиная с 6-го класса и заканчивая 11 классом. Выполняя лабораторную работу,  ученик получает субъективно новые знания. При выполнении этих работ учащиеся приобретают навыки наблюдения, фиксирования и правильного оформления результатов наблюдений, анализа полученных данных, делают выводы. Например, изучение строения плесневого гриба – мукора . Проблемным вопросом при изучении плесневого гриба может быть нахождение разницы и выявление ее причины между рассмотренными временными микропрепаратами плесневого гриба, развивающегося на субстрате в начальном периоде развития и во время созревания спор. Учащиеся выполняют работу на своих рабочих местах с использованием светового микроскопа. Учебный эксперимент – один из продуктивных методов обучения.

Библиография

3. Долгушина, Н. Организация исследовательской деятельности младших школьников [Текст] /Н.Долгушина//Начальная школа (Первое сентября). — 2006. — №10. — С.8

4.

6. Опыт организации исследовательской деятельности школьников: «Малая Академия наук» / авт. – сост. Г. И. Осипова. – Волгоград: Учитель, 2007.

27. Семенова, Н.А. Организация исследовательской деятельности учащихся в педагогической практике [Текст] /Н.А.Семенова// Воспитание социальной активности подрастающего поколения. Проблемы, поиски, решения. Материалы III научно-практической конференции, посвященной 115-летию со дня рождения А.С.Макаренко, 20-летию ВДЦ «Океан». – Владивосток: Дальнаука, 2003. –С.221-224.

28. Семенова, Н.А. Условия развития исследовательских умений школьников [Текст] /Н.А.Семенова// Материалы международной научно-практической конференции «Модернизация образования и повышение квалификации» (Томск, 26-27 ноября). Том 2. – Томск, 2003.- С. 188-191

Этапы исследовательской работы