Научно-исследовательская и проектная деятельность школьников как средство достижения метапредметных результатов обучения
О.
В. ПетунинБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Петунин
О.
В. Научно-исследовательская и проектная деятельность школьников как средство достижения метапредметных результатов обучения // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2015. – Т. 13. – С.
1871–1875. – URL:
http://e-koncept.ru/2015/85375.htm.
Аннотация. В статье рассматривается научно-исследовательская и проектная деятельность школьников как средство достижения метапредметных результатов обучения. Автором приводятся этапы названных видов деятельности, дается их характеристика и предлагаются примеры конкретных тем научно-исследовательских и проектных работ школьников.
Ключевые слова:
универсальные учебные действия, федеральный государственный образовательный стандарт, исследовательская и проектная деятельность, метапредметные результаты обучения
Похожие статьи
Текст статьи
Петунин Олег Викторович,доктор педагогических наук, профессор, заведующий кафедрой естественнонаучных и математических дисциплин ГОУ ДПО (ПК) С «Кузбасскийрегиональныйинститут повышения квалификации и переподготовки работников образования», г.Кемеровоpetunnin@yandex.ru
Научноисследовательская и проектная деятельность школьников как средство достижения метапредметных результатов обучения
Аннотация.В статье рассматриваетсянаучноисследовательскаяи проектнаядеятельность школьников как средстводостижения метапредметных результатов обучения.Авторомприводятся этапы названных видов деятельности, дается их характеристика и предлагаются примерыконкретных тем научноисследовательских и проектных работ школьников.Ключевые слова:Федеральный государственный образовательный стандарт, Метапредметные результаты обучения, универсальные учебные действия, исследовательская и проектная деятельность.
Исторически сложилось так, что большинство систем образования нацелены на подготовку молодых людей к продуктивной деятельности в существующем обществе. Современное общество исключительно динамично, постоянные изменения требуют непрерывного повышения образовательного уровня человека в течение всей жизни. Эту особенность современного общества отражает Федеральный государственный образовательный стандарт (ФГОС) общего образования, который нацеливает российскую школу не столько на то, чтобы дать ребенку как можно больший багаж знаний, сколько на обеспечение его общекультурного, личностного и познавательного развития, на формирование у обучающихся умения учиться [8].Как известно, ФГОС определяет новые требования к результатам обучения школьников. При этом выделяются личностные, метапредметные и предметные результаты обучения [8].Среди них особое место, на наш взгляд, занимают метапредметные результаты.Термины «метапредмет», «метапредметность» имеют глубокие исторические корни. В отечественной педагогике метапредметность получила развитие в конце XX века, в работах Ю.В.Громыко,А.В.Хуторского, и, наконец, как мы уже сказали, она стала одним из ориентиров новых образовательных стандартов [1; 9].Как данное понятие трактуется в ФГОС? В ФГОС метапредметные результаты образовательной деятельностиопределяются как «умения, применимые как в рамках образовательного процесса, так и при решении проблем в реальных жизненных ситуациях, освоенные обучающимися на базе одного, нескольких или всех учебных предметов» [8, с. 6].В принципе, ознакомившись с перечнем метапредметных умений, которые должны быть сформированы у школьников, любой учитель не обнаружит в них ничего того, что значительно бы отличалось от требований прежнего стандарта стандарта. Данные требования, взятые из примерных образовательных программ по физике, химии и биологии приведены в таблице 1.
Таблица 1Метапредметные результаты освоения образовательных программ по физике, химии и биологии на этапе основного общего образования
ФизикаХимияБиология
Использование умений и навыков различных видов познавательной деятельности и применение основных методов познания для изучения различных сторон окружающей действительности
Овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний (постановка целей, планирование, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности и др.)Умение определять цели и задачи деятельности, выбирать средства реализации цели и применять их на практикеСпособность выбирать целевые и смысловые установки в своих действиях и поступках по отношению к живой природе, здоровью своему и окружающихПонимание различий между исходными фактами и гипотезами для их объяснения, теоретическими моделями и реальными объектами, овладение универсальными учебными действиями на примерах гипотез для объяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотезИспользование основных интеллектуальных операций: формулирование гипотез, анализ и синтез, сравнение, обобщение, систематизация, выявление причинноследственных связей, поиск аналоговОвладение составляющими исследовательской и проектной деятельности, включая умения видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы, давать определения понятиям, классифицировать, наблюдать, проводить эксперименты, делать выводы и заключения, структурировать материал, объяснять, доказывать, защищать свои идеиФормирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информациюИспользование различных источников для получения химической информацииУмение работать с разными источниками биологической информации: находить информацию в различных источниках (тексте учебника, научнопопулярной литературе, биологических словарях и справочниках), анализировать и оценивать информацию, преобразовывать информацию из одной формы в другуюПриобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информацииРазвитие монологической и диалогической речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение
Освоение приемов действий в нестандартных ситуациях, овладение эвристическимиметодами решения проблем
Формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных ролей, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию
Умение адекватно использовать речевые средства для дискуссии и аргументации своей позиции, сравнивать разные точки зрения, аргументировать свою точку зрения, отстаивать свою позициюКак мы видим, фактически речь идет о тех метапредметных умениях и навыках (ранее часто называвшихся общеучебными), которые большинство педагогов в той или иной степени стараются формировать и развивать на своих уроках. На уроках мы учим детей систематизировать материал, составляя разнообразные таблицы (в ФГОС это формулируется как перевод информации из одной знаковой системы в другую). Изучение большинства предметов предполагает процесс выявления причинноследственных связей, объяснение изученных положений теории на конкретных примерах, поиск материала в разных источниках, определение собственного мнения, формулирование собственной точки зрения. Безусловно, в ФГОС на этом делается значительный акцент.Метапредметные умения напрямую связаны с универсальными учебными действиями школьников.В широком значении термин «универсальные учебные действия»означает умение учиться, то есть способность ребенка к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального опыта (личностные; регулятивные; познавательные; знаковосимволические; коммуникативные). Универсальный характер учебных действий проявляется в том, что они носят надпредметный, метапредметный характер [7; 8].Таким образом, метапредметные умения –это не что иное, как освоенные универсальные способы деятельности, применимые как в рамках образовательного процесса, так и в реальных жизненных ситуациях. Учебные действия –основа формирования умений, поэтому по нашим представлениям более широким понятием является «метапредметные умения», а «универсальные учебные действия» –это «кирпичики», лежащие в основе их формирования.Научноисследовательская и проектная деятельность, являясьформойреализации научнопознавательной деятельности школьников,обладают мощным потенциалом формирования УУДи достижения метапредметных результатов обучения. Это объясняется, тем, чтоони:–позволяют школьнику самостоятельно ставить цели, искать и использовать необходимые средства и способы их достижения, контролировать и оценивать процесс и результаты деятельности; –создают условия для гармоничного развития личности и ее самореализации на основе готовности к непрерывному образованию;–обеспечивают успешное усвоение знаний, формирование умений, навыков и компетентностей в любой предметной области.В начале охарактеризуемнаучноисследовательскуюдеятельностьобучающихся, как одно из важных средств достиженияметапредметных результатов, таккак она позволяет обучающимся испытать, испробовать, выявить и актуализировать свои творческие способности. Занимаясь научноисследовательской деятельностью, школьникиосваивают аналитические, поисковые и синтезирующие элементы научной работы, в результате чего у них складываетсяобъективная самооценкаи развиваются творческие способности.Исследовательская деятельность –это «образовательная работа, связанная с решением обучающимися творческой, исследовательской задачи и предполагающая наличие основных этапов, характерных для научного исследования, а также таких элементов, как практическая методика исследования выбранного явления, собственный экспериментальный материал, анализ собственных данных и вытекающие из него выводы» [1, с.136].В педагогической практикемы придерживаемсярядаэтапов выполнения школьникаминаучноисследовательской работы.1. Мотивация научноисследовательской работыпредшествуетприобщению обучающихся к этому виду деятельности. Именно на этой стадии каждый молодой человек, занимающийся научноисследовательской работой, должен увидеть ее будущие и вполне конкретные результаты.Школьникичасто впервые занимаютсянаучноисследовательской деятельностью, иочень важно, чтобы они наряду с моральными стимулами участия в этой работеувидели и материальные стимулы. Например, повышение итоговой оценки по той дисциплине, по которой выполняетсяработа, освобождение от переводного экзамена и т.д.2. Выбор направления и темы исследованияявляетсянаиболее сложным этапом и определяется, как правило, интересами обучающихся, а также специализацией, кругозором и компетенцией научного руководителя. Школьники редко имеютвозможность предложить собственную тему. Они выбираютее из списка, предложенного учителем. Основными требованиями, которые предъявляются к теме исследования, являются: актуальность, новизна, практическая значимость ожидаемых результатов и логическая завершенность будущей работы. Тема рекомендуетсяобучающемуся с учетом его индивидуальности, склонности к теоретической или экспериментальной работе. Объем планируемой работы должен укладываться в рамки времени, отведенного на научноисследовательскую деятельность.Он, как правило, ограничивается одним, максимум двумя годами. Конечно, школьникимогут представить и промежуточные результаты своей научноисследовательской деятельности, однако их ценность, как правило, невысока.3. Постановка цели, задач и гипотезыопределяются темой исследования, еехарактером, «состоянием изученности вопроса» в области рассматриваемой проблемы и фиксированием обучающимся совместно с научным руководителем достигнутого уровня знаний. Школьникив форме реферата фиксируютдостигнутый уровень в узкой области человеческих знаний, соответствующей теме, объекту и предмету исследования. Очень важно, чтобы молодые люди самостоятельно представляли обзор литературы и сформулировали подробную, целостную картину состояния предмета будущего исследования. Список литературы на начальном этапе исследования составляется обучающимся совместно с научным руководителем.На основе накопленной информации и представлений о будущей работе на данном этапе осуществляется ограничение и уточнение темы. Далее составляется предварительный план исследования и разрабатывается реалистичный календарный план выполнения предстоящих работ.Третий этап заканчивается обсуждением на заседании школьного научного общества формулировкой целей, задач и гипотезы предстоящего исследования в самой лаконичной форме.4.Фиксирование и предварительная обработка данных заключаетсяв накоплении информации по теме исследования, в проведении непосредственных наблюдений, экспериментов и фиксированием их результатов.Оборудования школьных лабораторийчасто оказываетсянедостаточно для выполнения серьезных исследовательских работ, и поэтому в рамках сотрудничества с вузами, лабораториями и предприятиями школыорганизуютстажировку старшеклассников –авторов исследовательских работ –в них. Также в работе со школьникамипозволяетсяиспользовать результаты ранее проведенных исследований при условии детального ознакомления школьниковстажеров с оборудованием и технологией получения того или иного результата. Иногда при выполнении старшеклассниками исследовательских работ допускаетсяпривлечение опубликованных в литературе данных с обязательной грамотно обозначенной ссылкой на того или иного автора.Предварительная обработка экспериментальных данных, заполнение журнала наблюдений, группировка, сопоставление, отработка и анализ проводятсястаршими школьниками с целью выдвижения гипотез.Как показывает наш опыт, учителю следует исходить из того, что в научноисследовательской деятельности школьников важен порой не сам результат, а пройденный обучающимися путь. Позиция научного руководителя на этом этапе должна быть активнонаблюдательной.В ходе осуществления педагогического взаимодействия важно (пока это возможно) не вмешиваться в творческий процесс школьников, а лишь предлагать схемы для анализа данных и задавать вопросы: «Почему?», «Что из этого следует?», «Что будет, если…?…» и т.п.Данный этап осуществления научноисследовательской работы также предполагаетпроведение школьниками собственных эмпирических исследований, например, социологических опросов, или из экспериментов, проведенных в лаборатории с целью проверки выдвинутой гипотезы.Эксперимент позволяетполучить объективную, основанную на опыте количественную и качественную информацию о параметрах, характеризующих исследуемый процесс или явление.В ходе эксперимента проверяютсярезультаты, полученные на этапе теоретического исследования.Порядок проведения эксперимента во многом зависитот наличия у школьникаисследователя конкретного оборудования, измерительной и вычислительной техники. Полученные в ходе эксперимента данные вносятсяв таблицы и графики без всякой корректирования, а затем подвергаютсяобработке.Таким образом, на данном этапе обучающиеся анализируют и обрабатываютдобытый материал, то есть собственно получаютнаучное знание. При обработке полученных данных необходимо структурирование полученного материала, выделениеотдельных частей, установление логических связей между ними и т.д.5.Обсуждение результатов исследования необходимо для предварительной оценки значимости выполненной работы. Для обсуждения результатов исследования может быть организованадискуссия. Форма дискуссии можетбыть любой, но обязательно демократичной. При этом авторы работ высказываютсвою точку зрения. Дискуссия не являетсяэкспромтом. Она требуетдлительной подготовительной работы, хотя ее результаты часто бываютсамыми неожиданными. В дискуссии особенно наглядно проявляютсяпреимущества творческого коллектива перед исследователемодиночкой.На данном этапе обучающиеся при максимально возможной самостоятельности уточняют причинноследственные связи исследуемых параметров процесса или явления. Ими окончательно устанавливаются степень адекватности выдвинутой гипотезы описываемому процессу или явлению. Делаются заключения о целесообразности практического использования разработанной модели процесса или явления, устанавливаются границы применимости разработанных моделей.Итак, на данном этапе исследования гипотезы сопоставляютсяс данными экспериментов или фактами, подтверждаются или опровергаются, становясьутверждениями, которые формулируютсякак результат исследований и далее требуюттеоретического обоснования, то есть объяснения механизма обнаруженных закономерностей.В случае если выдвинутые гипотезы не подтверждаются, а также не удаетсядостигнуть сформулированных на третьем этапе целей и задач, молодой исследователь получаетотрицательный результат. Но отрицательный результат –тоже результат, который иногда заслуживаетпредставления на конференции.6.Оформление результатов исследовательской деятельности обычно осуществляетсяв виде оформленной по соответствующим требованиям работы. Реализацию данного этапа обучающийся совместно с педагогом начинает, как правило, с составления подробного предварительного плана будущего текста. Составить план для школьникаозначает«разложить»тему на отдельные упорядоченные части, показать связи между ними и представить в виде обозримого целого. Планявляетсясердцевиной систематического научного текста, который предстоитсоздать обучающемуся в сотрудничестве с научным руководителем.Для исследовательских работ, в ходе которых проводились эксперименты преподаватели предлагаютобучающимся использовать следующую схему изложения результатов:–описание отдельной зависимости, выявление в ней значимых эффектов;–сопоставление однотипных зависимостей приразличии некоторых параметров;–анализ качественных изменений вида зависимости и величины эффекта при изменении этого параметра;–сопоставление взаимосвязей зависимостей, полученных разными методами, анализ внутренней непротиворечивости;–сравнение полученных результатов с данными научной литературы –выявление качественных и количественных соответствий, противоречий и отделение действительно нового материала.Далее обучающиеся индивидуально или в составе творческого коллектива на основе оформленного текстаработы самостоятельно готовят тезисы и развернутый доклад. Задача научного руководителя заключаетсяв редакторской помощи при написании обучающимися текста доклада.7. Представление исследовательской работы в той или иной форме.Основными формами представления исследовательской работы могут выступать:–подготовка рефератов с обзором новых научных результатов;–участие в интеллектуальных, творческих конкурсах, которые ежегодно проходят в школах, вузах, регионах и на федеральном уровне;–участие в научнопрактических конференциях;–участие в городских, региональныхи федеральных научных конференциях и др.Выступление на той или иной конференции требуетот школьникадлительной подготовки. В ходе реализации данного этапавесьма полезной является предварительная презентация исследовательской работы. Первоначально это может пройтина заседании научного общества обучающихся, а затем в расширенной аудитории научнопрактической конференции в рамках класса или параллели классов[4; 5; 6].К серьезной научноисследовательской работе обучающиеся приобщаются чаще всегопостепенно. Школьники, как правило,первоначально выступаютс сообщениями по результатам наблюдений, учебных опытов, полевых практик и т.д. Затем, приобретая опыт исследовательской работы, обладая достаточным багажом теоретических знаний и имея определенные навыки исследовательской деятельности, обучающиеся выполняютболее сложные исследовательские работы.Таким образом, научноисследовательская работа становитсяпервым шагом школьников в науку. Она способствуетвозникновению и закреплению у них интереса к творческой деятельности и является важным средством достижения метапредметных результатов обучения.Среди путейреализации государственного образовательного стандарта необходимо, на наш взгляд, назвать иметод проектов. Проект –это буквально «брошенный вперед», то есть прототип, прообраз какоголибо объекта, вида деятельности, а проектирование превращается в процесс создания проекта.Метод проектов позволяетотойти от традиционализма в обучении. Он играетроль дидактического инструмента, который создаетуникальные условия для развития целеустремленности и самостоятельности обучающегося, стимулируетего природную любознательность к познанию непознанного. Благодаря использованию метода проектов у обучающихсяповышается уверенностьв своих знаниях, развиваетсяосознаниезначимости роли сотрудничества, совместной деятельности в процессе выполнения творческих заданий, развиваютсякоммуникативные способности, исследовательские умения и т.д.Важнейшим условием эффективного использования метода проектов являетсясоблюдение определенной технологической цепочки, состоящей из следующих этапов:–подготовительный этап–выбор обучающимся в результате взаимодействия с учителем темы проекта и ее обоснование; определение последовательности действий по выполнению проекта; выявление методов и средств поиска информации; определение форм представления результатов (презентация, доклад, видеофильм, макет, изделие, буклет и др.); создание целевой презентации, предварительная экспертиза и коррекция проекта;–основной этап–самостоятельный индивидуальный сбор обучающимися информации, ее анализ и систематизация, работа с литературой, первоисточниками, ресурсами сети Интернет, изучение различных материалов и т.д.; создание «продукта» проектной деятельности: макета, изделия, мультимедиа продукта, буклета; формулировка выводов, определение степени достижения поставленных целей;–заключительный этап–защита обучающимися проекта; экспертиза проекта; возможности внедрения проекта[4; 5; 6].К дидактическим материалам, направленным на освоение обучающимися проектной деятельности могут быть отнесены:индивидуальная карта проекта, маршрут движения к цели, аналитическая карта оценки результатов реализации проекта. Эти материалы предназначаютсядля самостоятельной работы обучающихся над проектом припедагогическом сопровождении со стороны учителей.Для результативного использования данного метода могут быть использованысамые разнообразные виды проектов. Примеры проектов различного характераприведены в таблице2.Таблица 2 Примеры проектов школьников
№ ппВиды проектовНазвания проектов1231
Практические1.Создание определителя возраста рыб по различным элементам; 2.Совершенствование технологий зимнего содержания тротуаров для повышения безопасности пешеходов;3.Составление определителя видового состава лишайников в пригородных лесах города N;4.Поиск эффективного решения проблемы утилизации отходов в городах Кемеровской области;5.Реконструкция бульвара в городе N;6.Экономия энергоресурсов в бытовых условиях;7.Оценка влияния факторов, присутствующих в жилище, на здоровье человека и анализ комплекса мероприятий по созданию оптимальной среды жизнедеятельности;8.Ускоренная детоксикация почв, загрязнённых дизельным топливом;9.Решение проблем перегруженности магистралей города Nна примере одного из транспортных направлений2Исследовательские1.Определение и описание фауны беспозвоночных животных водоемов города (района) N;2.Структура орнитофауны неворобьиных птиц заповедника Кузнецкий Алатау;3.Фауна и экология стрекоз города N;4.История возникновения и правовые основы Шенгенского соглашения и Шенгенской зоны;5.Туристическая деятельность в странах Шенгена3Информационные1.Решение стандартных химических задач на персональном компьютере;2.Создание компьютерных баз данных биоразнообразия Кузнецкого Алатау;3.Электронная периодическая система химических элементов;4.Создание электронного справочника «Всё о звуке»4Творческие1.Проект формирования здорового образа жизни;2.Проект экологической смены «Земля –наш дом»;3.Дачный участок как экологическая система;4. Создание экологической тропы
В целом, научноисследовательская и проектная деятельность способствует:–профессиональному, жизненному самоопределениюшкольников;–установлению обучающимися тесной связи между целью учебной деятельности и ее мотивом, –формированию у школьников умений и навыковпостановки проблемыицели,самостоятельного созданияалгоритмов деятельности при решении разнообразных проблем,выдвижения гипотез и их обоснования, планирования,прогнозированиярезультата;–поискуи выделениюобучающимися необходимой информации; применению имиметодов информационного поиска;–установлениюсотрудничества школьника с учителем и со сверстниками и т.д.Таким образом, научноисследовательская и проектная деятельность позволяетучителям не только повысить интерес обучающихся к преподаваемым дисциплинам, не только обеспечить высокий уровень теоретической подготовки школьников, но и способствует достижению метапредметных результатов обучения.
Ссылки на источники1.Ивочкина, Т. Организация научноисследовательской деятельности учащихся [Текст] / Т.Ивочкина, И.Ливерц // Народное образование. –2000. –№3. –С.136–138.2.Как проектировать универсальные учебные действия в начальной школе: от действияк мысли: пособие для учителя / [А.Г. Асмолов, Г.В. Бурменская, И.А. Володарская и др.]; под ред. А.Г. Асмолова. —М.: Просвещение, 2008. —151 с.3.Планируемые результаты начального общего образования / [Л. Л. Алексеева, С. В. Анащенкова, М. З. Биболетова и др.] ; под ред. Г. С. Ковалевой, О. Б. Логиновой. –М. : Просвещение, 2009. –120 с.4.Петунин, О.В.Познавательная самостоятельность учащейся молодежи [Текст]: монография / О.В.Петунин. –Томск: Издво Томского университета, 2010. –372с.5.Петунин, О.В. Учебноисследовательская и научноисследовательская деятельность старших школьников по биологии [Текст] / О.В.Петунин // Инновации в образовании. –2006. –№2. –С.58–68.6.ПетунинО.В. Формы и методы работы в профильных классах[Текст] //Биология в школе. –2005. –№3. –С.25–30.
Научноисследовательская и проектная деятельность школьников как средство достижения метапредметных результатов обучения
Аннотация.В статье рассматриваетсянаучноисследовательскаяи проектнаядеятельность школьников как средстводостижения метапредметных результатов обучения.Авторомприводятся этапы названных видов деятельности, дается их характеристика и предлагаются примерыконкретных тем научноисследовательских и проектных работ школьников.Ключевые слова:Федеральный государственный образовательный стандарт, Метапредметные результаты обучения, универсальные учебные действия, исследовательская и проектная деятельность.
Исторически сложилось так, что большинство систем образования нацелены на подготовку молодых людей к продуктивной деятельности в существующем обществе. Современное общество исключительно динамично, постоянные изменения требуют непрерывного повышения образовательного уровня человека в течение всей жизни. Эту особенность современного общества отражает Федеральный государственный образовательный стандарт (ФГОС) общего образования, который нацеливает российскую школу не столько на то, чтобы дать ребенку как можно больший багаж знаний, сколько на обеспечение его общекультурного, личностного и познавательного развития, на формирование у обучающихся умения учиться [8].Как известно, ФГОС определяет новые требования к результатам обучения школьников. При этом выделяются личностные, метапредметные и предметные результаты обучения [8].Среди них особое место, на наш взгляд, занимают метапредметные результаты.Термины «метапредмет», «метапредметность» имеют глубокие исторические корни. В отечественной педагогике метапредметность получила развитие в конце XX века, в работах Ю.В.Громыко,А.В.Хуторского, и, наконец, как мы уже сказали, она стала одним из ориентиров новых образовательных стандартов [1; 9].Как данное понятие трактуется в ФГОС? В ФГОС метапредметные результаты образовательной деятельностиопределяются как «умения, применимые как в рамках образовательного процесса, так и при решении проблем в реальных жизненных ситуациях, освоенные обучающимися на базе одного, нескольких или всех учебных предметов» [8, с. 6].В принципе, ознакомившись с перечнем метапредметных умений, которые должны быть сформированы у школьников, любой учитель не обнаружит в них ничего того, что значительно бы отличалось от требований прежнего стандарта стандарта. Данные требования, взятые из примерных образовательных программ по физике, химии и биологии приведены в таблице 1.
Таблица 1Метапредметные результаты освоения образовательных программ по физике, химии и биологии на этапе основного общего образования
ФизикаХимияБиология
Использование умений и навыков различных видов познавательной деятельности и применение основных методов познания для изучения различных сторон окружающей действительности
Овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний (постановка целей, планирование, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности и др.)Умение определять цели и задачи деятельности, выбирать средства реализации цели и применять их на практикеСпособность выбирать целевые и смысловые установки в своих действиях и поступках по отношению к живой природе, здоровью своему и окружающихПонимание различий между исходными фактами и гипотезами для их объяснения, теоретическими моделями и реальными объектами, овладение универсальными учебными действиями на примерах гипотез для объяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотезИспользование основных интеллектуальных операций: формулирование гипотез, анализ и синтез, сравнение, обобщение, систематизация, выявление причинноследственных связей, поиск аналоговОвладение составляющими исследовательской и проектной деятельности, включая умения видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы, давать определения понятиям, классифицировать, наблюдать, проводить эксперименты, делать выводы и заключения, структурировать материал, объяснять, доказывать, защищать свои идеиФормирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информациюИспользование различных источников для получения химической информацииУмение работать с разными источниками биологической информации: находить информацию в различных источниках (тексте учебника, научнопопулярной литературе, биологических словарях и справочниках), анализировать и оценивать информацию, преобразовывать информацию из одной формы в другуюПриобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информацииРазвитие монологической и диалогической речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение
Освоение приемов действий в нестандартных ситуациях, овладение эвристическимиметодами решения проблем
Формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных ролей, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию
Умение адекватно использовать речевые средства для дискуссии и аргументации своей позиции, сравнивать разные точки зрения, аргументировать свою точку зрения, отстаивать свою позициюКак мы видим, фактически речь идет о тех метапредметных умениях и навыках (ранее часто называвшихся общеучебными), которые большинство педагогов в той или иной степени стараются формировать и развивать на своих уроках. На уроках мы учим детей систематизировать материал, составляя разнообразные таблицы (в ФГОС это формулируется как перевод информации из одной знаковой системы в другую). Изучение большинства предметов предполагает процесс выявления причинноследственных связей, объяснение изученных положений теории на конкретных примерах, поиск материала в разных источниках, определение собственного мнения, формулирование собственной точки зрения. Безусловно, в ФГОС на этом делается значительный акцент.Метапредметные умения напрямую связаны с универсальными учебными действиями школьников.В широком значении термин «универсальные учебные действия»означает умение учиться, то есть способность ребенка к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального опыта (личностные; регулятивные; познавательные; знаковосимволические; коммуникативные). Универсальный характер учебных действий проявляется в том, что они носят надпредметный, метапредметный характер [7; 8].Таким образом, метапредметные умения –это не что иное, как освоенные универсальные способы деятельности, применимые как в рамках образовательного процесса, так и в реальных жизненных ситуациях. Учебные действия –основа формирования умений, поэтому по нашим представлениям более широким понятием является «метапредметные умения», а «универсальные учебные действия» –это «кирпичики», лежащие в основе их формирования.Научноисследовательская и проектная деятельность, являясьформойреализации научнопознавательной деятельности школьников,обладают мощным потенциалом формирования УУДи достижения метапредметных результатов обучения. Это объясняется, тем, чтоони:–позволяют школьнику самостоятельно ставить цели, искать и использовать необходимые средства и способы их достижения, контролировать и оценивать процесс и результаты деятельности; –создают условия для гармоничного развития личности и ее самореализации на основе готовности к непрерывному образованию;–обеспечивают успешное усвоение знаний, формирование умений, навыков и компетентностей в любой предметной области.В начале охарактеризуемнаучноисследовательскуюдеятельностьобучающихся, как одно из важных средств достиженияметапредметных результатов, таккак она позволяет обучающимся испытать, испробовать, выявить и актуализировать свои творческие способности. Занимаясь научноисследовательской деятельностью, школьникиосваивают аналитические, поисковые и синтезирующие элементы научной работы, в результате чего у них складываетсяобъективная самооценкаи развиваются творческие способности.Исследовательская деятельность –это «образовательная работа, связанная с решением обучающимися творческой, исследовательской задачи и предполагающая наличие основных этапов, характерных для научного исследования, а также таких элементов, как практическая методика исследования выбранного явления, собственный экспериментальный материал, анализ собственных данных и вытекающие из него выводы» [1, с.136].В педагогической практикемы придерживаемсярядаэтапов выполнения школьникаминаучноисследовательской работы.1. Мотивация научноисследовательской работыпредшествуетприобщению обучающихся к этому виду деятельности. Именно на этой стадии каждый молодой человек, занимающийся научноисследовательской работой, должен увидеть ее будущие и вполне конкретные результаты.Школьникичасто впервые занимаютсянаучноисследовательской деятельностью, иочень важно, чтобы они наряду с моральными стимулами участия в этой работеувидели и материальные стимулы. Например, повышение итоговой оценки по той дисциплине, по которой выполняетсяработа, освобождение от переводного экзамена и т.д.2. Выбор направления и темы исследованияявляетсянаиболее сложным этапом и определяется, как правило, интересами обучающихся, а также специализацией, кругозором и компетенцией научного руководителя. Школьники редко имеютвозможность предложить собственную тему. Они выбираютее из списка, предложенного учителем. Основными требованиями, которые предъявляются к теме исследования, являются: актуальность, новизна, практическая значимость ожидаемых результатов и логическая завершенность будущей работы. Тема рекомендуетсяобучающемуся с учетом его индивидуальности, склонности к теоретической или экспериментальной работе. Объем планируемой работы должен укладываться в рамки времени, отведенного на научноисследовательскую деятельность.Он, как правило, ограничивается одним, максимум двумя годами. Конечно, школьникимогут представить и промежуточные результаты своей научноисследовательской деятельности, однако их ценность, как правило, невысока.3. Постановка цели, задач и гипотезыопределяются темой исследования, еехарактером, «состоянием изученности вопроса» в области рассматриваемой проблемы и фиксированием обучающимся совместно с научным руководителем достигнутого уровня знаний. Школьникив форме реферата фиксируютдостигнутый уровень в узкой области человеческих знаний, соответствующей теме, объекту и предмету исследования. Очень важно, чтобы молодые люди самостоятельно представляли обзор литературы и сформулировали подробную, целостную картину состояния предмета будущего исследования. Список литературы на начальном этапе исследования составляется обучающимся совместно с научным руководителем.На основе накопленной информации и представлений о будущей работе на данном этапе осуществляется ограничение и уточнение темы. Далее составляется предварительный план исследования и разрабатывается реалистичный календарный план выполнения предстоящих работ.Третий этап заканчивается обсуждением на заседании школьного научного общества формулировкой целей, задач и гипотезы предстоящего исследования в самой лаконичной форме.4.Фиксирование и предварительная обработка данных заключаетсяв накоплении информации по теме исследования, в проведении непосредственных наблюдений, экспериментов и фиксированием их результатов.Оборудования школьных лабораторийчасто оказываетсянедостаточно для выполнения серьезных исследовательских работ, и поэтому в рамках сотрудничества с вузами, лабораториями и предприятиями школыорганизуютстажировку старшеклассников –авторов исследовательских работ –в них. Также в работе со школьникамипозволяетсяиспользовать результаты ранее проведенных исследований при условии детального ознакомления школьниковстажеров с оборудованием и технологией получения того или иного результата. Иногда при выполнении старшеклассниками исследовательских работ допускаетсяпривлечение опубликованных в литературе данных с обязательной грамотно обозначенной ссылкой на того или иного автора.Предварительная обработка экспериментальных данных, заполнение журнала наблюдений, группировка, сопоставление, отработка и анализ проводятсястаршими школьниками с целью выдвижения гипотез.Как показывает наш опыт, учителю следует исходить из того, что в научноисследовательской деятельности школьников важен порой не сам результат, а пройденный обучающимися путь. Позиция научного руководителя на этом этапе должна быть активнонаблюдательной.В ходе осуществления педагогического взаимодействия важно (пока это возможно) не вмешиваться в творческий процесс школьников, а лишь предлагать схемы для анализа данных и задавать вопросы: «Почему?», «Что из этого следует?», «Что будет, если…?…» и т.п.Данный этап осуществления научноисследовательской работы также предполагаетпроведение школьниками собственных эмпирических исследований, например, социологических опросов, или из экспериментов, проведенных в лаборатории с целью проверки выдвинутой гипотезы.Эксперимент позволяетполучить объективную, основанную на опыте количественную и качественную информацию о параметрах, характеризующих исследуемый процесс или явление.В ходе эксперимента проверяютсярезультаты, полученные на этапе теоретического исследования.Порядок проведения эксперимента во многом зависитот наличия у школьникаисследователя конкретного оборудования, измерительной и вычислительной техники. Полученные в ходе эксперимента данные вносятсяв таблицы и графики без всякой корректирования, а затем подвергаютсяобработке.Таким образом, на данном этапе обучающиеся анализируют и обрабатываютдобытый материал, то есть собственно получаютнаучное знание. При обработке полученных данных необходимо структурирование полученного материала, выделениеотдельных частей, установление логических связей между ними и т.д.5.Обсуждение результатов исследования необходимо для предварительной оценки значимости выполненной работы. Для обсуждения результатов исследования может быть организованадискуссия. Форма дискуссии можетбыть любой, но обязательно демократичной. При этом авторы работ высказываютсвою точку зрения. Дискуссия не являетсяэкспромтом. Она требуетдлительной подготовительной работы, хотя ее результаты часто бываютсамыми неожиданными. В дискуссии особенно наглядно проявляютсяпреимущества творческого коллектива перед исследователемодиночкой.На данном этапе обучающиеся при максимально возможной самостоятельности уточняют причинноследственные связи исследуемых параметров процесса или явления. Ими окончательно устанавливаются степень адекватности выдвинутой гипотезы описываемому процессу или явлению. Делаются заключения о целесообразности практического использования разработанной модели процесса или явления, устанавливаются границы применимости разработанных моделей.Итак, на данном этапе исследования гипотезы сопоставляютсяс данными экспериментов или фактами, подтверждаются или опровергаются, становясьутверждениями, которые формулируютсякак результат исследований и далее требуюттеоретического обоснования, то есть объяснения механизма обнаруженных закономерностей.В случае если выдвинутые гипотезы не подтверждаются, а также не удаетсядостигнуть сформулированных на третьем этапе целей и задач, молодой исследователь получаетотрицательный результат. Но отрицательный результат –тоже результат, который иногда заслуживаетпредставления на конференции.6.Оформление результатов исследовательской деятельности обычно осуществляетсяв виде оформленной по соответствующим требованиям работы. Реализацию данного этапа обучающийся совместно с педагогом начинает, как правило, с составления подробного предварительного плана будущего текста. Составить план для школьникаозначает«разложить»тему на отдельные упорядоченные части, показать связи между ними и представить в виде обозримого целого. Планявляетсясердцевиной систематического научного текста, который предстоитсоздать обучающемуся в сотрудничестве с научным руководителем.Для исследовательских работ, в ходе которых проводились эксперименты преподаватели предлагаютобучающимся использовать следующую схему изложения результатов:–описание отдельной зависимости, выявление в ней значимых эффектов;–сопоставление однотипных зависимостей приразличии некоторых параметров;–анализ качественных изменений вида зависимости и величины эффекта при изменении этого параметра;–сопоставление взаимосвязей зависимостей, полученных разными методами, анализ внутренней непротиворечивости;–сравнение полученных результатов с данными научной литературы –выявление качественных и количественных соответствий, противоречий и отделение действительно нового материала.Далее обучающиеся индивидуально или в составе творческого коллектива на основе оформленного текстаработы самостоятельно готовят тезисы и развернутый доклад. Задача научного руководителя заключаетсяв редакторской помощи при написании обучающимися текста доклада.7. Представление исследовательской работы в той или иной форме.Основными формами представления исследовательской работы могут выступать:–подготовка рефератов с обзором новых научных результатов;–участие в интеллектуальных, творческих конкурсах, которые ежегодно проходят в школах, вузах, регионах и на федеральном уровне;–участие в научнопрактических конференциях;–участие в городских, региональныхи федеральных научных конференциях и др.Выступление на той или иной конференции требуетот школьникадлительной подготовки. В ходе реализации данного этапавесьма полезной является предварительная презентация исследовательской работы. Первоначально это может пройтина заседании научного общества обучающихся, а затем в расширенной аудитории научнопрактической конференции в рамках класса или параллели классов[4; 5; 6].К серьезной научноисследовательской работе обучающиеся приобщаются чаще всегопостепенно. Школьники, как правило,первоначально выступаютс сообщениями по результатам наблюдений, учебных опытов, полевых практик и т.д. Затем, приобретая опыт исследовательской работы, обладая достаточным багажом теоретических знаний и имея определенные навыки исследовательской деятельности, обучающиеся выполняютболее сложные исследовательские работы.Таким образом, научноисследовательская работа становитсяпервым шагом школьников в науку. Она способствуетвозникновению и закреплению у них интереса к творческой деятельности и является важным средством достижения метапредметных результатов обучения.Среди путейреализации государственного образовательного стандарта необходимо, на наш взгляд, назвать иметод проектов. Проект –это буквально «брошенный вперед», то есть прототип, прообраз какоголибо объекта, вида деятельности, а проектирование превращается в процесс создания проекта.Метод проектов позволяетотойти от традиционализма в обучении. Он играетроль дидактического инструмента, который создаетуникальные условия для развития целеустремленности и самостоятельности обучающегося, стимулируетего природную любознательность к познанию непознанного. Благодаря использованию метода проектов у обучающихсяповышается уверенностьв своих знаниях, развиваетсяосознаниезначимости роли сотрудничества, совместной деятельности в процессе выполнения творческих заданий, развиваютсякоммуникативные способности, исследовательские умения и т.д.Важнейшим условием эффективного использования метода проектов являетсясоблюдение определенной технологической цепочки, состоящей из следующих этапов:–подготовительный этап–выбор обучающимся в результате взаимодействия с учителем темы проекта и ее обоснование; определение последовательности действий по выполнению проекта; выявление методов и средств поиска информации; определение форм представления результатов (презентация, доклад, видеофильм, макет, изделие, буклет и др.); создание целевой презентации, предварительная экспертиза и коррекция проекта;–основной этап–самостоятельный индивидуальный сбор обучающимися информации, ее анализ и систематизация, работа с литературой, первоисточниками, ресурсами сети Интернет, изучение различных материалов и т.д.; создание «продукта» проектной деятельности: макета, изделия, мультимедиа продукта, буклета; формулировка выводов, определение степени достижения поставленных целей;–заключительный этап–защита обучающимися проекта; экспертиза проекта; возможности внедрения проекта[4; 5; 6].К дидактическим материалам, направленным на освоение обучающимися проектной деятельности могут быть отнесены:индивидуальная карта проекта, маршрут движения к цели, аналитическая карта оценки результатов реализации проекта. Эти материалы предназначаютсядля самостоятельной работы обучающихся над проектом припедагогическом сопровождении со стороны учителей.Для результативного использования данного метода могут быть использованысамые разнообразные виды проектов. Примеры проектов различного характераприведены в таблице2.Таблица 2 Примеры проектов школьников
№ ппВиды проектовНазвания проектов1231
Практические1.Создание определителя возраста рыб по различным элементам; 2.Совершенствование технологий зимнего содержания тротуаров для повышения безопасности пешеходов;3.Составление определителя видового состава лишайников в пригородных лесах города N;4.Поиск эффективного решения проблемы утилизации отходов в городах Кемеровской области;5.Реконструкция бульвара в городе N;6.Экономия энергоресурсов в бытовых условиях;7.Оценка влияния факторов, присутствующих в жилище, на здоровье человека и анализ комплекса мероприятий по созданию оптимальной среды жизнедеятельности;8.Ускоренная детоксикация почв, загрязнённых дизельным топливом;9.Решение проблем перегруженности магистралей города Nна примере одного из транспортных направлений2Исследовательские1.Определение и описание фауны беспозвоночных животных водоемов города (района) N;2.Структура орнитофауны неворобьиных птиц заповедника Кузнецкий Алатау;3.Фауна и экология стрекоз города N;4.История возникновения и правовые основы Шенгенского соглашения и Шенгенской зоны;5.Туристическая деятельность в странах Шенгена3Информационные1.Решение стандартных химических задач на персональном компьютере;2.Создание компьютерных баз данных биоразнообразия Кузнецкого Алатау;3.Электронная периодическая система химических элементов;4.Создание электронного справочника «Всё о звуке»4Творческие1.Проект формирования здорового образа жизни;2.Проект экологической смены «Земля –наш дом»;3.Дачный участок как экологическая система;4. Создание экологической тропы
В целом, научноисследовательская и проектная деятельность способствует:–профессиональному, жизненному самоопределениюшкольников;–установлению обучающимися тесной связи между целью учебной деятельности и ее мотивом, –формированию у школьников умений и навыковпостановки проблемыицели,самостоятельного созданияалгоритмов деятельности при решении разнообразных проблем,выдвижения гипотез и их обоснования, планирования,прогнозированиярезультата;–поискуи выделениюобучающимися необходимой информации; применению имиметодов информационного поиска;–установлениюсотрудничества школьника с учителем и со сверстниками и т.д.Таким образом, научноисследовательская и проектная деятельность позволяетучителям не только повысить интерес обучающихся к преподаваемым дисциплинам, не только обеспечить высокий уровень теоретической подготовки школьников, но и способствует достижению метапредметных результатов обучения.
Ссылки на источники1.Ивочкина, Т. Организация научноисследовательской деятельности учащихся [Текст] / Т.Ивочкина, И.Ливерц // Народное образование. –2000. –№3. –С.136–138.2.Как проектировать универсальные учебные действия в начальной школе: от действияк мысли: пособие для учителя / [А.Г. Асмолов, Г.В. Бурменская, И.А. Володарская и др.]; под ред. А.Г. Асмолова. —М.: Просвещение, 2008. —151 с.3.Планируемые результаты начального общего образования / [Л. Л. Алексеева, С. В. Анащенкова, М. З. Биболетова и др.] ; под ред. Г. С. Ковалевой, О. Б. Логиновой. –М. : Просвещение, 2009. –120 с.4.Петунин, О.В.Познавательная самостоятельность учащейся молодежи [Текст]: монография / О.В.Петунин. –Томск: Издво Томского университета, 2010. –372с.5.Петунин, О.В. Учебноисследовательская и научноисследовательская деятельность старших школьников по биологии [Текст] / О.В.Петунин // Инновации в образовании. –2006. –№2. –С.58–68.6.ПетунинО.В. Формы и методы работы в профильных классах[Текст] //Биология в школе. –2005. –№3. –С.25–30.
