Учимся по ФГОС. Учебное научное исследование.

Иссле́дование (буквально «следование изнутри») в предельно широком смысле — поиск новых знаний или систематическое расследование с целью установления фактов. В более узком смысле исследование — научный метод (процесс) изучения чего-либо. (с – ВикипедиЯ)

            Новый стандарт основного общего образования   ФГОС - это совокупность трех систем требований:

1) требования к результату образования;

 2) требования к структуре основных образовательных программ;

 3) требования к условиям реализации стандарта.

 Образовательные результаты:

ЛИЧНОСТНЫЕ - ценностно-смысловые установки личностной позиции, основы российской и гражданской идентичности, социальной компетентности, мотивации

МЕТАПРЕДМЕТНЫЕ – универсальные учебные действия (познавательные, регулятивные и коммуникативные) – основа умения учиться; межпредметные понятия.

ПРЕДМЕТНЫЕ – опыт получения, преобразования и применения предметных знаний; 

Одним из путей повышения мотивации и эффективности учебной деятельности в школе  является включение учащихся в исследовательскую и проектную деятельность. Основная задача исследовательской и проектной деятельности направлена на практическое применение предметных знаний. В исследовательских и проектных работах востребованы практически любые способности подростков, сочетаются различные виды познавательной деятельности. Исследовательская и проектная деятельность побуждает подростка к творчеству как индивидуальному, так и коллективному; способствует их предварительной профессиональной ориентации.

Учебное исследование – это процесс осмысления мира,  приобретения знаний. В его рамках задаются вопросы, делаются открытия в стремлении к новому пониманию. Реализация требований ФГОС в ходе исследовательских проектов включает в себя следующие пункты:

1.      Учащиеся учатся ставить вопросы, ответы на которые могут быть получены путем научного исследования;

2.      Учащиеся учатся получать новую информацию;

3.      Учащиеся должны уметь анализировать полученную информацию;

4.      Учащиеся учатся формулировать вытекающие из результатов исследования выводы.

Не следует путать или объединять понятия «проектная работа» и «научное исследование».

Проект  

Научное исследование

Выбор сферы деятельности, доказательство актуальности планируемых работ

Формулировка замысла проекта: описание продукта проектной работы и его соответствие условиям будущего использования

Осознание проблемы, существующей в данной научной сфере.

Формулировка гипотезы, направленной на разрешение данной проблемы

                                                        Формулировка целей

Направлены на выполнение замысла проекта

Направлены на решение научной проблемы

                                                            Постановка  задач

Нацелены на получение конкретного продукта проектных работ

Нацелены на разностороннее научное исследование объекта изучения

                                                             Выбор методов

Выбор методов обработки изделия.

Выбор основных и вспомогательных материалов. Выбор инструментов, приспособлений и оборудования.

Выбор общенаучных методов исследовательской деятельности.

Выбор специфических методов исследовательской деятельности.

Проведение проектных или исследовательских работ

Реализация проектных работ в соответствии с замыслом, целями и задачами, с использованием выбранных материалов и инструментов. 

Получение конкретного продукта проектной деятельности.

Проведение научного исследования, направленного на решение существующей научной проблемы. Экспериментальная проверка выдвинутой гипотезы, достижение поставленных целей исследования. Решение задач, конкретизирующих цели исследования.

Оценка  свойств разработанного продукта.  Разработка рекомендаций к использованию полученного продукта

Анализ, обработка результатов научного исследования. Оформление результатов исследования.

Проверка возможности использования изделия в конкретных условиях.

Обсуждение полученных результатов исследования с компетентными лицами.

Практическое использование полученного продукта.

Прогноз дальнейшего развития научных исследований данного направления.

В результате научного исследования происходит смена парадигмы обучения. Учащиеся переходят от:

·         Понимания науки как устоявшейся совокупности знаний к пониманию относительности знаний, которые могут оказаться как достоверными, так и спорными;

·         Готовых знаний, содержащихся в учебниках к анализу мнений современных ученых, экспертов и самостоятельному поиску ответов;

·         Исследований, предполагающих следование готовой методике и заранее известному результату к поиску ответов на поставленные самими учениками открытые вопросы, на которые нет готовых ответов.

Признаки, по которым можно определить эффективность задач учебного исследования:

ü  Начинаются с глагола действия – выявить, разработать, описать, проанализировать, оценить, решить и др.;

ü  Связаны с темой обучения;

ü  Результат выполнения исследования можно показать и измерить, т.е. должны существовать конкретные критерии выполнения задания.

Задачи не будут эффективными, если они:

ü  Используют размытие формулировки;

ü  Описывают вид деятельности, а не образовательную цель;

ü  Описывают процесс, который не поддается наблюдению или измерению.

Задача  «ДО»

Улучшенная задача «ПОСЛЕ»

Найти информацию о крупных геологических структурах области

Провести поиск информации с целью определить, проиллюстрировать и классифицировать геологические структуры области

Типы научных исследовательских проектов:

1.      Однофакторные эксперименты. Наиболее часто применяемый тип, который следует классическому научному методу. В его ходе учащиеся контролируют разные переменные. Например, что произойдет с яблоком, если его оставить в тепле, в холоде, в темноте и т.д.

2.      Описательское исследование – анализ исходных данных, собранных в Сети или книгах. Например, «Как сохранить тепло», «Вред и польза ветра»

3.       Модели и моделирование – чертежи, математические уравнения, схемы, физические объекты, компьютерные модели.

4.      Значимые проблемы как повод для научного исследования или научное осмысление. Например, «Экологический детектив».

5.      Изучение прецедентов – глубокий анализ одного природного объекта, явления, места, опыта. Например «Нашествие колорадского жука».

6.      Инженерно-конструкторские проекты – разработка и  воплощение научного эксперимента. Например, «Плыви, лодка!» - учащиеся исследуют водоизмещение, плавучесть, создают прототип, проводят испытания, дорабатывают, создают игрушечную лодку, создают презентацию для компании по производству игрушек.

Структура исследовательской работы:

Проблема

Актуальность

Гипотеза

Цель

Задачи

План

Ход работы (выполнение плана)

Результаты

Заключения (выводы)

Список литературы

Структура урока-исследования:

1) актуализация знаний;

2) мотивация;

3) создание проблемной ситуации;

4) постановка проблемы исследования;

5) определение темы исследования;

6) формулирование цели исследования;

7) выдвижение гипотезы;

8) проверка гипотезы (проведение эксперимента, лабораторной работы, чтение литературы, размышление, просмотр фрагментов учебных фильмов и т.д.);

9) интерпретация полученных данных;

10) вывод по результатам исследовательской работы;

11) применение новых знаний в учебной деятельности;

12) оценивание, подведение итогов урока,  рефлексия

13) домашнее задание.

Рекомендации для педагога при организации исследовательской деятельности

Стремитесь развить в каждом ребенке его индивидуальные наклонности и способности;

Выявление и устранение заблуждений учащихся о науке;

Ориентируйтесь больше на процесс исследовательского поиска;

Учите выявлять связи между предметами, событиями и явлениями;

Предвидеть возможные проблемы, иметь способы их решения;

Постоянно поддерживать сосредоточенность учащихся;

 Учите детей  способности добывать информацию, а также умениям анализировать, синтезировать и  классифицировать получаемую ими информацию;

Не делайте за детей то, что они  могут  сделать самостоятельно;  

Обучайте школьников  анализу ситуаций и  решению проблем исследования;

Цель оценивания – определение не только понимания материала, но и умение демонстрации учащимся этого понимания;  побуждение к осознанию учащимися своих действий и постановке новых целей.

Примерные темы исследовательских работ по физике и математике:

Ветер на службе у человека

Эйнштейн – парадоксальный гений

Аспекты влияния музыки на организм человека

Механика сердечного пульса

Загадки полярных сияний

Целебное электричество в медицине

Энергосбережение для всех и каждого

Ядерная энергия – зло или благо?

Экология в цифрах и задачах

Математика в легендах и сказках

Координатная плоскость и знаки зодиака

Математическая природа музыки

Математика и законы красоты

Математика в архитектуре

Математика и ремонт квартиры

Умеют ли животные считать?

Человек и его пропорции.

Виды защиты исследовательской работы:

Устный доклад

Стендовый доклад

Презентация

Итак, исследовательская деятельность – совокупность методов и приёмов,  которая позволяет создать «естественную среду», реальные условия для формирования ключевых компетенций учащихся. Создание «естественной среды» – и есть основная миссия современного педагога, организатора исследовательской деятельности учащихся. Он – не просто учитель, а инициатор интересных начинаний, провоцирующий активность учащихся, генератор идей.