Формирование исследовательской культуры учащихся на уроках информатики

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АПСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ КУЛЬТУРЫ УЧАЩИХСЯ

 

 

 

Не существует сколько-нибудь

 достоверных  тестов на одаренность, 

кроме тех, которые  проявляются

 в результате  активного участия

 хотя бы  в самой маленькой

 поисковой  исследовательской работе.

А.Н. Колмогоров

 

Исследовательская деятельность учащихся. Под исследовательской деятельностью понимается деятельность учащихся, связанная с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением (в отличие от практикума, служащего для иллюстрации тех или иных законов природы) и предполагающая наличие основных этапов, характерных для исследования в  научной сфере, нормированную исходя из принятых в науке традиций: постановку проблемы, изучение теории, посвященной данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, собственные выводы. Любое исследование, неважно, в какой области естественных или гуманитарных наук оно выполняется, имеет подобную структуру. Такая цепочка является неотъемлемой принадлежностью исследовательской деятельности, нормой ее проведения

Учебное исследование и научное исследование. Главным смыслом исследования в сфере образования есть то, что оно является учебным. Это означает, что его главной целью является развитие личности учащегося, а не получение объективно нового результата, как в «большой» науке.  Если в науке главной целью является производство новых знаний, то в образовании цель исследовательской деятельности - в приобретении учащимся функционального навыка исследования как универсального способа освоения действительности, развитии способности к исследовательскому типу мышления, активизации личностной позиции учащегося в образовательном процессе на основе приобретения субъективно новых знаний (т. е. самостоятельно получаемых знаний, являющихся новыми и личностно значимыми  для конкретного учащегося).

При развитии исследовательской  деятельности традиционная система сталкиваются с реалиями: нет готовых эталонов знания, которые столь привычны для классной доски: явления, увиденные в живой природе чисто механически не вписываются в готовые схемы, а требуют самостоятельного анализа в каждой конкретной ситуации. Это инициирует начало эволюции от объект-субъектной парадигмы образовательной деятельности к ситуации совместного постижения окружающей действительности, выражением которой является позиционная пара «коллега-коллега». Вторая важнейшая позиционная пара – «наставник-младший товарищ» предполагает ситуацию конструктивного сотрудничества учителя и ученика.

Отличие исследовательской деятельности от проектной и конструктивной. Главным результатом исследовательской деятельности является интеллектуальный, творческий продукт, устанавливающий ту или иную истину в результате процедуры исследования и представленный в стандартном виде. Необходимо подчеркнуть самоценность достижения истины в исследовании как его главного продукта. Часто в условиях конкурсов и конференций можно встретить требования практической значимости, применимости результатов исследования, характеристику социального эффекта исследования. Такая деятельность, хотя часто называется организаторами исследовательской, преследует иные цели (сами по себе не менее значимые) – социализации, наработки социальной практики средствами исследовательской деятельности.

Специфика реализации исследовательских задач  в школе. Не менее важные ограничения накладывают на тематику, характер и объем исследований требования возрастной психологии. Для юношеского возраста характерны еще невысокий общий образовательный уровень, несформированность мировоззрения, неразвитость способности к самостоятельному анализу, слабая концентрацией внимания. Чрезмерный объем работы и ее специализация, которые приводят к уходу в узкую предметную область, могут нанести вред общему образованию и развитию, которые являются, безусловно, главной задачей в этом возрасте. Поэтому далеко не каждая исследовательская задача, привнесенная из науки, пригодна для реализации в образовательных учреждениях. Такие задачи должны удовлетворять определенным требованиям, исходя из которых, возможно установить общие принципы проектирования исследовательских задач учащихся в различных областях знания. Необходимо учитывать возраст учащихся при отборе темы, методики исследования.

Классификация задач по сложности. Среди требований, предъявляемых к задачам, такие, как ограниченность объема экспериментального материала, математического аппарата обработки данных, ограниченность межпредметного анализа. По степени сложности анализа экспериментальных данных мы разделяем задачи на задачи практикума, собственно исследовательские и научные.

Задачи  практикума служат для иллюстрации какого-либо явления. В этом случае изменяется какой-либо параметр (например, температура) и исследуется связанное с этим изменение, например, объема. Результат стабилен и не требует анализа.

Исследовательские задачи представляют собой класс задач, которые применимы в образовательных учреждениях. В них исследуемая величина зависит от нескольких несложных факторов (например, загрязненность местности в зависимости от расстояния до трубы завода и метеоусловий). Влияние факторов на исследуемую величину представляет собой прекрасный объект для анализа, посильного учащимся.

В научных  задачах присутствуют много факторов, влияние которых на исследуемые величины достаточно сложно. Анализ таких задач требует широкого кругозора и научной интуиции и неприменимы в образовательном процессе.

Классификация творческих работ учащихся в области  естественных и гуманитарных наук. Анализ представляемых на конференции и конкурсы работ позволяет выделить следующие их типы:

Проблемно-реферативные - творческие работы, написанные на основе нескольких литературных источников, предполагающие сопоставление данных разных источников и на основе этого собственную трактовку поставленной проблемы.

Экспериментальные - творческие работы, написанные на основе выполнения эксперимента, описанного в науке и имеющего известный результат. Носят скорее иллюстративный характер, предполагают самостоятельную трактовку особенностей результата в зависимости от изменения исходных условий.

Натуралистические и описательные - творческие работы, направленные на наблюдение и качественное описание какого-либо явления.  Могут иметь элемент научной новизны. Отличительной особенностью является отсутствие корректной методики исследования.

Исследовательские - творческие работы, выполненные с помощью корректной с научной точки зрения методики, имеющие полученный с помощью этой методики собственный  экспериментальный материал, на основании которого делается анализ и выводы о характере исследуемого явления. Особенностью таких работ является непредопределенность результата, который могут дать исследования.

Для участия в исследовательской  работе ученик должен обладать определенными компетентностями:

1. Умение работать с рекомендованной литературой, а это является основой научного исследования. Необходимо читать материал последовательно, т.е. необходимо читать источник по порядку, досконально изучать все термины и понятия. Для того чтобы разобраться в каждом термине или понятии, необходимо найти ему в подтверждение практический пример или практическое объяснение.

2. Умение критически осмысливать материал, представленный в книге, т.е. необходимо уметь самостоятельно сопоставлять понятия и явления, делать собственные выводы. Определяя верность или ложность того или иного понятия, необходимо ставить себе следующие вопросы. – Какое понятие даёт наиболее объективное представление по существу изучаемого вопроса? – Какое мнение из представленных в литературе наиболее объективно? – Подтверждается ли теоретическое положение фактическим материалом?
3. Умение чётко и ясно излагать свои мысли. Каждое положение своего исследования необходимо излагать последовательно, не перескакивая с одной проблемы на другую. В работе должны быть использованы такие слова и выражения, как Я считаю, Я думаю, Мне известно, Анализ фактов показывает, Я не согласен с тем, что.

Да и педагог тоже должен обладать определенными компетентностями:

• Педагог должен сам быть творческой личностью
• Педагог должен постоянно заниматься самообразованием
• Должен занимать активную педагогическую позицию, иметь собственное стремление к исследовательской деятельности
• Должен уметь прогнозировать перспективу собственной деятельности, так и деятельности учащегося
• Должен уметь налаживать деловые формы общения с учащимися, уметь диагностировать творческие способности учащихся в определенной области

Однако существует и  ряд проблем организации исследовательской работы в школе:

• Практическое использование полученных результатов
• Выполнение исследовательской работы – очень трудоемкое дело
• Соблюдение авторских прав на результаты исследовательской работы

Для начала работы необходимо определиться с основными моментами исследования:

ПРОБЛЕМА исследования понимается как категория, означающая нечто неизвестное, что предстоит открыть и доказать.

ТЕМА отражает характерные черты проблемы.

ОБЪЕКТ – это та совокупность связей и отношений, свойств, которая существует объективно в теории и практике и служит источником необходимой для исследователя информации.

ПРЕДМЕТ же исследования более конкретен. Он включает только те связи и отношения, которые подлежат непосредственному изучению в работе, устанавливают границы научного поиска. В каждом объекте можно выделить несколько предметов исследования.

Предмет исследования определяет ЦЕЛЬ и ЗАДАЧИ самого исследования.

ЦЕЛЬ формулируется кратко и определённо точно, в смысловом отношении выражая то основное, что намеревается сделать исследователь. Она конкретизируется и развивается в ЗАДАЧАХ исследования.

Цель  должна вытекать из названия работы, задачи из цели, т.е. ее конкретизировать, выводы в конце работы соответствовать поставленным задачам.

Например, работа называется «Разработка анимационного 3D ролика «Устройство современного ПК».

Целью исследования было: создать готовый программный продукт, предназначенный для знакомства школьников начальный классов с устройством современного ПК.

Задачи исследования:

1. определить, имеются ли анимационные фильмы по данной теме, проанализировать их с точки зрения подачи материала, определить, пригодны ли они для демонстрации в указанной целевой аудитории;
2. проанализировать объем и уровень подачи материала, который необходимо отразить в создаваемом ролике;
3. сделать вывод о том, как изменяется уровень восприятия материала при использовании анимационного сопровождения рассказа на тему «Устройство современного ПК», и соответственно, меняется ли качество знаний учащихся по данной теме.

Выводы:

1. Тема сложна для усвоения учащимися ввиду большого количества специальных терминов и сложности устройства самого ПК.
2. Примерно 50% учащихся при обычном объяснении материала с использованием только словесных методов обучения плохо понимали материал.
3. Демонстрация ролика при объяснении нового материала примерно на 30% повышала уровень восприятия материала.
4. На этапе контроля уровня усвоения знаний наличие графического сопровождения вопросов позволяет повысить уровень запоминания материала и, как следствие, повышается качество усвоения знаний учащихся по данной теме.

 

Этапы работы над научным исследованием.

 

1. Ознакомиться с перечнем предлагаемой тематики и в соответствии со своим интересом выбрать тему.
2. Выбранную тему обсудить на индивидуальной консультации с руководителем.
3. Изучить предложенную руководителем литературу или литературу, которую автор работы определил самостоятельно.
4. На основе изученных материалов и тематического словаря написать анализ собственного изучения темы.
5. На основе изученного теоретического материала выполнить исследовательскую или экспериментальную часть работы.
6. Оформить работу в соответствии с требованиями и на основе её содержания подготовить небольшое (7-10 минут) выступление на итоговой конференции.

В ГУ «Средняя школа №3 города Рудного», в которой  я курирую работу с одаренными детьми, применяется следующая программа создания исследовательских работ учащихся.

 

Методы НИР:

• Наблюдение
• Эксперимент

 

Виды исследовательских  работ.

 

Форма	Структура
ДОКЛАД	в кратких вводных замечаниях – научно-практическая ценность темы; сущность темы, обоснованные научные предложения; выводы и предложения.
ТЕЗИСЫ ДОКЛАДА	основные положения доклада; основные выводы и предложения.
НАУЧНАЯ СТАТЬЯ	заголовок; вводные замечания; краткие данные о методике исследования; анализ собственные научных результатов и их обобщение; выводы и предложения; ссылки на цитируемую литературу.
НАУЧНЫЙ ОТЧЁТ	краткое изложение плана и программы законченных этапов научной работы; значимость проведённой работы, её ценность для науки и практики; детальная характеристика применявшихся методов; существование новых научных результатов; заключение, подводящее итоги исследования и отмечающее нерешённые вопросы; выводы и предложения.
РЕФЕРАТ	вводная часть; основной текст; заключительная часть; список литературы; указатели.
МОНОГРАФИЯ	введение; подробно и всесторонне исследуется и освещается какая-либо одна из проблем или тема; выводы по каждому разделу (главе); заключение.