Ученическое исследование как эффективный педагогический прием, обеспечивающий ситуацию успеха обучающихся со средними академическими способностями на уроках химии и биологии

Исследовательская деятельность может послужить отправной точкой для возникновения интереса к биологической и химической наукам. Дети учатся прежде всего и главным образом у своих предшественников. Необходимо дать возможность учащемуся приобщиться к духовному, исследовательскому, научному опыту предшествующих поколений. Такую возможность может дать правильно организованная исследовательская деятельность. Нестандартные ситуации исследования активизируют деятельность учащихся, делают восприятие учебной информации более активным, целостным, эмоциональным, творческим.

Вовлечение в ситуацию исследования дает наибольший эффект в классах, где преобладают ученики с неустойчивым вниманием, пониженным интересом к предмету. Исследовательская деятельность вносит разнообразие и эмоциональную окраску в учебную работу, снимает утомление, развивает внимание, сообразительность, взаимопомощь; способствует становлению мировоззренческой позиции учащихся.

Гуманистический подход к конструированию педагогической деятельности приводит многих исследователей (Е. В. Бондаревская, Н. М. Борытько, О. С. Газман, В. В. Сериков, И. С. Якиманская и др.) к категории педагогической или дидактической ситуации как «системы внешних по отношению к субъекту условий, побуждающих и опосредующих его активность» [Психологический словарь, 1999. С. 364]. В отличие от прямых воздействий, педагогические условия придают индивиду «ценность, однократность и неповторимость всех жизненных положений, открывают путь переживанию и деятельности» [Краткая философская энциклопедия, 1994. С.415].

Вовлеченный в исследовательскую деятельность ребенок находится на пути продвижения от незнания к знанию, от неумения к умению, то есть осознает смысл и результат своих усилий [Осницкий, 1986. С. 41]. Только те знания, которые добыты исследовательским путем, становятся прочно усвоенными и осознанными, образующими научную картину мира в сознании ребенка [Верзилина, 1955. С.88].

Исследовательская деятельность способствует формированию определенного опыта по поиску подходов к проблеме, проигрыванию ситуаций в уме, прогнозированию последствий тех или иных действий, проведению анализа результатов, поиску новых подходов, логичности знаний и умений, что в полной мере возможно при соблюдении вышеперечисленных условий [Одинцова, 2002. С.97].

Вовлеченные в исследовательскую деятельность, учащиеся сталкиваются с проблемами, имеющими смежный характер с профессиональными. Одновременно происходит насыщение гуманитарными знаниями, что способствует образованию личностных ценностей. Чем больше ценностей в сознании, тем легче ориентируется учащийся в мире. Освоение исследовательского познания действительности может стать одним из путей вхождения подростка в пространство культуры [Обухов,2001. С. 27]. Свою деятельность в обыденной жизни субъект соотносит с идеалами, сформированными в сознании, ориентируется в отношении выбора поступков для достижения поставленных целей на освоение культурных способов взаимодействия с миром идей, миром людей, миром искусства, техники и науки, в соответствии с мировоззренческой позицией. При этом осуществляется не отбор особо выдающихся или минимально необходимых сведений, достижений и произведений, а именно средств и способов, созданных человечеством, в том числе народами России, для понимания, освоения и преобразования духовного и материального мира.

Исследовательская деятельность ставит учащегося в ситуацию, когда он вынужден самоопределяться, проектировать собственную предметную деятельность, продумывать и организовывать условия ее осуществления, что способствует культурному самоопределению, самоидентификации учащегося [Леонтович, 2001. С.147–148]. Впоследствии он переносит приобретенный опыт на свои поступки в обыденной жизни.

При проведении исследовательской деятельности в школе, где исследования учащихся имеют единый контекст, а педагоги понимают единое звучание своих целей, происходит трансляция ценностей научного сообщества. Такое образование становится продуктивным, а продукт имеет не материальную, а интеллектуальную и личностную ценность.

Знания и методы одной научной дисциплины переносятся в другую, происходит их взаимное обогащение и развитие (принцип эвристического взаимодействия знаний), они становятся универсально значимыми. Исследовательская деятельность приобретает характер интегрированности, что возможно при условии возбуждения эмоционального отношения, внутреннего стремления к осмыслению и освоению, обеспечения непротиворечивости всех усваиваемых знаний.

Таким образом, исследовательской деятельности как дидактическому пространству становлению мировоззренческой позиции присущи характеристики активной, объективной, логической, гуманистической, ориентирующей и интегрирующей познавательной деятельности, выражающейся в осознанности и смысловой направленности действий, имеющей эмоциональную привлекательность для учащегося. Однако развивающийся потенциал исследовательской деятельности реализуется не сразу, а поэтапно.

Первый этап — ситуация теоретико-экспериментального исследования на уроке, стимулирование интереса к исследовательской деятельности, осознание ее значимости для успешной адаптации к обучению в школе, для самореализации.

Условиями, помогающими усвоению материала на этой стадии, являются: возбуждение эмоционального отношения, внутреннего стремления к осмыслению и усвоению добытых знаний; развитие самостоятельности и активности; вовлечение в практическую деятельность.

На данной ступени учащимся предлагаются исследовательские задания с большой степенью реальности содержания. Педагог знает направление поиска, предлагает пройти этот путь старшекласснику, зная наверняка искомый результат. При изучении подобных явлений у ребят создаются первичные представления о взаимосвязи предметов и явлений в мире, его материальности, о практической значимости знаний и умений. Причем такие представления достаточно устойчивы, так как добыты в результате самостоятельной деятельности. На этом этапе формирование познавательного интереса и познавательной потребности происходит опосредованно, через развитие других интересов и потребностей.

При этом у старшеклассников развиваются и необходимые для исследования умения. Познавательная активность, возникающая при изучении объекта или явления с интересующим содержанием, снижает физическую и мыслительную нагрузку, делая выполнение данного вида работы эмоционально приятным, потому что содержание задания каждый раз ново и необычно.

Эффективным способом организации выполнения исследовательских заданий в моей работе стали проблемные мини-эксперименты. На уроках биологии и химии — это выполнение краткосрочного эксперимента по готовому алгоритму. Эксперимент при этом не всегда обладает профессиональной направленностью, поскольку в одном классе собираются ребята разной профессиональной ориентации.

Организация экспериментальной работы на уроке дает возможность каждому ребенку почувствовать себя в роли ученого, приоткрывающего дверь в новое, неизвестное. Самостоятельно добывая знания в процессе эксперимента, учащиеся получают уверенность в их истинности и справедливости. Такие знания являются осмысленными, требующими своего закрепления в сознании логическими связями со сформированными ранее личностными ценностями, что стимулирует ребенка к новым исследовательским действиям.

Вторая ступень — ситуация частично-поискового исследования, научение образцам исследовательской деятельности на основе получения новой информации. Педагог задает направление поиска, но не знает конечного результата, предлагая ребенку самостоятельно решить проблему или комплекс проблем.

Условиями, наиболее помогающими усвоению материала на этой ступени, являются: соблюдение принципа историзма при добывании знаний; развитие самостоятельности и активности; возбуждение эмоционального отношения; внутреннего стремления к осмыслению и усвоению; вовлечение в практическую деятельность.

Оптимальной формой организации исследовательской деятельности на этой ступени является работа в малых группах. Обсуждение результатов исследования происходит тогда в форме диалога, который предполагает обмен информацией о ходе исследования и его результатах, то есть обмен смыслами. Учащиеся продвигаются в направлении понимания сути явления, осознают свою значимость, для этого самостоятельно ориентируются в направлении дальнейших поисков, определяя при этом линию своей деятельности и поведения. На выходе формируются умения анализировать, классифицировать, синтезировать, обобщать. Такую работу можно считать учебно-исследовательской деятельностью.

Третий этап — ситуация поисковой исследовательской деятельности, основанием для создания которой служит исследование с неопределенным содержанием. На данном этапе происходит преобразование сложившихся стереотипов исследовательской деятельности на индивидуально-личностном уровне, идет формирование объективной оценки предметов и явлений, самостоятельное определение целей будущего эксперимента и механизмов своей деятельности для достижения этих целей. Преподаватель умело владеет методикой научного исследования, но они с учеником не знают, ни пути поиска (исследования), ни итога исследования. Для позитивного результата исследования педагог должен не только сам обладать интуицией в этом вопросе, но и активизировать ее у ученика.

Данный этап отличается повышенной притязательностью старшеклассников на высокую оценку своей деятельности, проявленного напряжения сил. Наблюдается выраженное стремление к доказательности актуальности своих действий, целесообразности использования результатов исследования на практике.

Четвертая ступень — ситуация научно-исследовательской деятельности. Деятельность учащегося в этой ситуации характеризуется проявлением субъективного отношения к изученным фактам и способам их объяснения, самостоятельным поиском противоречий, проблем, выявлением парадоксов, проявлением мировоззренческой позиции в учебном процессе и внешкольной деятельности. Старшеклассник сам определяет степень готовности к этой ступени. На этой ступени учащийся самостоятельно задается проблемой исследования, определяет его цели, составляет алгоритм действий для их достижения.

При таком виде деятельности происходит интеграция ранее полученных знаний и умений с теми, которые добываются в данный момент, с одновременным автозакреплением изученного ранее материала; наблюдается проявление устойчивого интереса к своей деятельности, использование умений творческого характера при проведении исследования. За счет такой познавательной активности и самодеятельности осуществляется удовлетворение познавательной потребности, которая возрастает по мере удовлетворения.

Исследовательская деятельность для реализации педагогического потенциала должна строиться на принципах: доступности, естественности, осмысленности, самодеятельности, экспериментальности, культуросообразности.

Системообразующим принципом в организации исследовательской деятельности учащихся является принцип самодеятельности учащихся. Ребенок может овладеть ходом исследования только через проживание его, то есть через собственный опыт. Не возникает сомнений, что исследовательская деятельность требует большей самодеятельности, нежели репродуктивная.

Если педагог в своей образовательной программе, по которой он работает, ставит цель — обучить учащегося методам, принципам, формам и способам научного исследования, основам профессионального знания и научного познания, дать возможность самореализоваться учащемуся через решение задач научного характера в его научной теме, то такая деятельность учащегося будет научно-исследовательской. При этом на выходе мы будем иметь научно-исследовательские работы с безусловной (или, наоборот, спорной) научной ценностью.

Старшекласснику предоставляется право и возможность выбора собственной предметной деятельности в избранной им области, где он сталкивается с необходимостью анализа последствий своей же деятельности. Каждый достигнутый результат порождает рефлексию, имеющую следствием появление новых замыслов и творческих планов, которые, при постоянном общении с педагогами и сверстниками, конкретизируются в дальнейшем. Учебная активность приобретает непрерывный и мотивированный характер. Именно самостоятельная деятельность позволяет выйти учащемуся на функциональную позицию «сотрудник» по отношению к другим членам коллектива (субъект-субъектное взаимодействие), поскольку эта позиция предполагает возможность саморефлексии и наличия собственного отношения по отношению к окружающей действительности.

Для стимулирования интереса к исследовательской деятельности необходимо создавать ситуации успеха, в которых протекает исследование учащегося — субъективного переживания удовлетворения от процесса и результата (всего целиком или какой-то части) самостоятельно выполненной деятельности. Технологически эта помощь обеспечивается рядом операций, которые осуществляются в психологической атмосфере радости и одобрения, создаваемой вербальными (речевыми) и невербальными (мимико-пластическими) средствами. Подбадривающие слова и мягкие интонации, мелодичность речи и корректность обращения, а также открытая поза и доброжелательная мимика создают в сочетании благоприятный психологический фон, помогающий старшекласснику справиться с поставленной перед ним задачей.

Методику проведения опытов педагог знает достаточно хорошо, но вот для учащихся это настоящее открытие. Чувство собственной значимости переполняет ребят. Данная работа стимулирует их к использованию полученных знаний на практике. У них появилось стремление опробовать себя в роли исследователя, доказать свою значимость. Они начинают усиленно заниматься на уроках и дома, причем не только по химии и биологии, но и по другим предметам, знания, которых необходимы для исследования.

Создавая условия для полного проявления самостоятельности учащихся, учитель наблюдает изменения в них самих. Ребята стали способными к изменению обстоятельств своей деятельности, изменению себя, своего субъективного пространства саморазвития. Мнения моих коллег и собственные наблюдения за учащимися позволяют сделать вывод о том, что исследовательская деятельность позитивно влияет на процесс становления ребенка. Старшеклассники, включенные в исследовательскую деятельность, внимательнее слушают, наблюдают, отвечают на вопросы и формулируют их, грамотнее анализируют и оценивают факты, события, явления, четче составляют план ответа, конспект, реферат, рациональнее располагают свои записи в тетрадях, культурнее и общительнее с окружающими.

Сами учащиеся отмечают повышение степени самостоятельности в своей учебной деятельности. Они с интересом выполняют свои самостоятельные работы, применяют свои знания в разнообразных видах учебно-практических работ. Некоторые из школьников стали проявлять повышенную склонность к самообразованию, самостоятельно удовлетворяя свою любознательность и инициативность. С этой целью мною был создан список примерных тем мини-исследований на уроках химии (Приложение). В результате — повышение качества знаний и способность к определению своего места в мире.

Результат включения мини-исследований на уроках химии и биологии:

• повышение мотивации учебной деятельности обучающихся на 16 %; успешности обучения (качественная на 7 %);

• повышение интереса учащихся к предметам химия и биология;

• улучшение навыки обработки результатов лабораторных исследований;

• учащиеся продвинулись по пути познания себя, лучше поняли природу человека и его возможности;

• дети стали более самостоятельными в деятельности по приобретению знаний;

• до 20 % учеников предпочитают сдавать химию в качестве экзамена по выбору, более 70 % — биологию;

• наблюдается интеллектуальный рост обучающихся.

Литература:

1. Алексеев С. В., Груздева Н. В., Гущина Э. В. «Экологический практикум школьника»: Учебное пособие для учащихся.- Самара: Корпорация «Федоров», Издательство «Учебная литература», 2005.

2. Бондарук М. М., Ковылина Н. В. Биология. Дополнительные материалы к урокам и внеклассным мероприятиям по биологии и экологии в 10–11 классах.- Волгоград: Учитель, 2008.- с.122–164.

3. Гилева Е. А. Метод проектов-эффективный способ повышения качества образования/Школа.- М.: «Школа».-№ 2.-с.69–74.

4. Тяглова Е. В. Исследовательская и проектная деятельность учащихся по биологии: методическое пособие.- М.: Глобус, 2008.

5. Шамова Т. И. Управление образовательным процессом в адаптивной школе.- М., 2001.- с.271–286.

• Очистка поваренной соли.

• Решение экспериментальных задач по теме «Важнейшие классы неорганических соединений».

• Распознавание соляной кислоты и её солей.

• Распознавание хлоридов, бромидов, иодидов и йода.

• Действие кислот на индикаторы.

• Отношение кислот к металлам.

• Взаимодействие щелочей с кислотами.

• Экспериментальные задачи по распознаванию веществ.

• Качественные реакции на ионы металлов.

• Экспериментальные задачи по теме «Подгруппа кислорода».

• Экспериментальные задачи по теме «Подгруппа азота».

• Распознавание карбонатов.

• Экспериментальные задачи по распознаванию и получению веществ.

• Распознавание пластмасс.

• Распознавание волокон.

• Распознавание минеральных удобрений.

• Обнаружение углерода и водорода в органических соединениях.

• Обнаружение галогенов (проба Бельштейна).

• Растворимость карбоновых кислот в воде.

• Идентификация органических соединений.

• Обнаружение витаминов.

• Действие амилазы слюны на крахмал.

• Анализ лекарственных препаратов.

• Распознавание жиров (маргарина и сливочного масла).

• Скорость химических реакций.

• Решение экспериментальных задач на определение пластмасс и волокон.

• Решение экспериментальных задач по неорганической химии.

• Решение экспериментальных задач по органической химии