Научно-исследовательская деятельность учащихся – модель педагогической технологии

Современное общество имеет потребность в теоретически мыслящих компетентных специалистах, обладающих элементами научной деятельности и творческого поиска. Это порождает необходимость обучения подрастающего поколения средствами, способствующими формированию и развитию у школьников собственной учебной деятельности. Выпускник современной школы, который будет жить и трудиться в грядущем тысячелетии, должен обладать определенными качествами личности, в частности:

• гибко адаптироваться в меняющихся жизненных ситуациях, самостоятельно приобретая необходимые знания, умело применяя их на пpaктике для решения разнообразных проблем, чтобы на протяжении всей жизни иметь возможность найти в ней своё место;
• самостоятельно критически мыслить, уметь увидеть возникающие в реальном мире трудности и искать пути рационального их преодоления; чётко осознавать, где и каким образом приобретаемые им знания могут быть применены в окружающей действительности; быть способным генерировать новые идеи, творчески мыслить;
• грамотно работать с информацией: уметь собирать необходимые для исследования факты, анализировать их, выдвигать гипотезы решения проблем, делать необходимые обобщения, сопоставляя с аналогичными или альтернативными вариантами рассмотрения, устанавливать статистические закономерности, формулировать аргументированные выводы и на их основе выявлять и решать новые проблемы;
• быть коммуникабельным в различных социальных группах, уметь работать сообща в разных областях, предотвращая конфликтные ситуации или умело выходя из них;
• самостоятельно трудиться над развитием собственной нравственности, интеллекта, культурного уровня.

Таким образом, школа должна создать условия для формирования личности, обладающей вышеизложенными качествами. И это задача не только и даже не столько содержания образования, сколько используемых форм обучения. Одной из прогрессивных форм обучения в современной школе является научно-исследовательская деятельность учащихся. Известно, что в последнее время происходит ухудшение состояния окружающей среды, главным образом, негативным влиянием производственного сектора экономики регионов. Между тем, значительный негативный вклад в состояние окружающей среды вносят жители населенных пунктов, коммунальное хозяйство, торговля, малое предпринимательство.

Существенным образом изменить хаpaктер влияния различных составляющих общества на состояние природных сред можно спланированными долгосрочными действиями, среди которых наиболее действенным является введение системы непрерывного экологического воспитания и образования в систему дошкольного воспитания, общего среднего и высшего образования. Поэтому одним из направлений школьного образования является экологическое воспитание учащихся. Основной задачей развития этого направления является разработка и предложение на рынок производственной техники наиболее совершенных, наиболее чистых технологий, оборудования, веществ и материалов, обеспечивающих охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. В оздоровлении окружающей среды молодежи принадлежит основная роль. По мере роста потребностей в экологически чистых технологиях будет увеличиваться мотивация выпускников школ в профессиональной ориентации по этим направлениям обучения в ВУЗах. А здоровая конкуренция, как известно, приводит к качественному прорыву в данной области. Поэтому я, как учитель биологии, рекомендую учащимся при выборе темы исследовательской работы отдавать предпочтение экологическому направлению.

Организация исследовательской деятельности рассматривается сегодня как мощная инновационная образовательная технология. Целью научно-исследовательской деятельности является воспитание образованной, гармонически развитой и творческой личности. Научно-исследовательская деятельность позволяет наиболее полно выявлять и развивать как интеллектуальные, так и потенциальные творческие способности детей, решать одну из важных в современном образовании задач – развитие самостоятельности при работе со специальной и научной литературой при выполнении наблюдений и экспериментов, навыков ориентации в информационных потоках, умений ставить и решать задачи.

Исследовательская деятельность учащихся – деятельность, связанная с решением творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением. Поэтому, главное при организации научно-исследовательской деятельности – личный интерес и личная увлеченность учащегося. Роль научного руководителя – выбор темы, формулировка цели и задач исследования, выбор объекта и методов исследования, наблюдение за ходом работы, оказание помощи в случае возникновения каких-либо затруднений, обсуждение полученных результатов, формулировка выводов и представление исследовательской работы. Именно педагогом должны задаваться формы и условия исследовательской деятельности, способствующие формированию у школьника внутренней мотивации подходить к любой возникающей перед ним проблеме с исследовательской, творческой позиции. Таким образом, руководитель – это лицо компетентное в данной проблеме и успех исследовательской работы в большей степени зависит от научного руководителя, основной задачей которого является развитие исследовательских способностей учащегося.

Исследовательская деятельность – это образовательная работа, связанная с решением учащимися творческой, исследовательской задачи и предполагающая наличие основных этапов, хаpaктерных для научного исследования.

Основные этапы выполнения научно-исследовательской работы учащимися.

1. Выбор темы. Тема работы должна быть актуальна, интересна и понятна для молодых исследователей. Важнейшее основание для выбора темы исследования – наличие какого-либо противоречия. Разработка научной темы представляет собой разрешение противоречия, ведущее к развитию умений и к получению новых знаний.
2. Выбор направлений исследований. Основное требование к исследовательской работе – новизна, пpaктическая значимость ожидаемых результатов и логическая завершенность будущей работы. Объем исследований должен быть такой, чтобы детский творческий коллектив завершил их в сроки, ограниченные одним или двумя годами.
3. Формулировка цели и задач исследования. Успех любой исследовательской работы в первую очередь зависит от того, насколько ясно сформулирована цель исследования и его задачи. Цель и задача – не одно и то же: цель существенно шире задачи. Цель должна быть конкретной, чётко сформулированной, вытекающей из предложенной темы. Задачи соответствуют сформулированной цели, их может быть много, они включают все существенные детали, требующие разрешения в процессе работы. При их постановке исследователь должен чётко сформулировать, для чего делалась работа, что надо было наблюдать и выяснить, что хотелось бы узнать. Вопросы, которые ставятся в задачах, должны быть чёткими и предполагать однозначный ответ. Цель исследования должна быть понятна исполнителям, задачи – выполнимыми. “Гигантизм” в выборе темы и цели работы – наиболее распространенная ошибка начинающих исследователей [7].
4. Анализ литературы. Литературный обзор, т.е. краткая хаpaктеристика того, что известно об исследуемом явлении. В обзоре учащиеся должны показать, что знакомы с областью исследований и объектом по нескольким источникам. Подборка литературы – задача руководителя, так как учащиеся самостоятельно не смогут найти первоисточники. Литературный обзор позволяет учащимся познакомиться с состоянием проблемы, с тем, что сделано в этой области к настоящему времени, более свободно овладеть материалом, обоснованно отвечать на вопросы во время представления результатов исследовательской работы. В исследовании важно выдвинуть гипотезу, иными словами, определить предполагаемый результат. Это позволяет конкретизировать предмет исследования. В ходе работы она может быть либо подтверждена, либо опровергнута. Гипотеза должна быть обоснованной, т.е. подкрепляться литературными данными и логическими соображениями.
5. Методика исследования. Вооруженные знаниями об объекте исследования и о состоянии проблемы в целом, пониманием цели и задач, а также нулевой гипотезой, необходимо перейти к выбору методики проведения исследования. Чрезвычайно важно детально описать методику проведения исследования для возможности повторения её и получения сходных результатов другими исследователями. Методы исследования должны быть адекватны поставленным задачам. Это означает, что именно эта методика позволит получить ожидаемый результат. Выбранные методы работы должны быть простыми и доступными для школьников. Методически работу следует организовать таким образом, чтобы число наблюдений было достаточно велико.
6. Фиксация и предварительная обработка данных. На этом этапе проводятся непосредственные наблюдения, эксперименты, их результаты фиксируются, затем подвергаются математической обработке. Обычно рабочие данные обpaбатывают и в тексте представляют только самые необходимые. Требования к демонстрационному материалу сводятся к его наглядности. Наиболее наглядная форма представления данных – графическая. Результаты исследования представляют в виде графиков, диаграмм, плакатов, компьютерных презентаций, которые необходимо проиллюстрировать и прокомментировать. Полученные данные необходимо сопоставить как друг с другом, так и с литературными источниками, затем установить и сформулировать закономерности, обнаруженные в процессе исследования.
7. Выводы. Научно-исследовательская работа завершается выводами, в которых в виде тезисов, по порядку, излагаются результаты работы. Здесь не нужно давать объяснения полученным результатам, или раскрывать их содержание, т.е. не должно повторяться описание работы. Выводы должны соответствовать целям, задачам и гипотезе исследования, и отвечать на поставленные вопросы.
8. Библиографический список. Содержит список использованных литературных источников с указанием авторов, названия книги или статьи , издательства и места издания, необходимо указать год издания.

Академик С.С.Шварц советовал своим аспирантам и научным сотрудникам: “Начинайте написание работы с объекта исследования и методики (на чём и с помощью чего получены результаты), затем – оригинальные данные и выводы (что получено и с чем это можно “есть”), после чего – обсуждение результатов исследования (постарайтесь убедить самого себя в своей правоте), а вот теперь приступайте к написанию литературного обзора (теперь стало абсолютно ясно, что нужно оставить, а что и выкинуть из литературных данных по проблеме)…”[6].

Результаты исследований становятся достоянием науки только после того, как они прошли различные формы апробации [5]. В рамках школьного исследования самый действенный метод апробации – выступление на научных конференциях. В нашей школе на протяжении многих лет успешно работает научное общество учащихся “Интеллектуал” Именно здесь ребята учатся общаться с аудиторией, отвечать на вопросы, отстаивать свою точку зрения. Пpaктика показала, что очень полезным является предварительное представление исследовательской работы сначала в классном коллективе, а затем в расширенной аудитории школьной научно-пpaктической конференции. Это не только тренировка, но и программирование учащихся на успех – они должны быть уверены в предстоящей победе на конференции. Для того, чтобы дать возможность молодым исследователям общаться между собой, знакомиться с тематикой и содержанием исследовательских работ других школьников и соотнести свои силы и возможности с другими такими же ребятами в нашем городе вот уже на протяжении многих лет проходят Открытые научно-пpaктические конференции Малой Академии наук, Научно-пpaктические конференции молодых ученых, студентов и школьников “Молодая мысль: наука, технологии, инновации”, Областные открытые научно-исследовательские конференции учащихся, Региональные конференции. На таких конференциях решаются и многие другие образовательные задачи: развивается монологическая речь, умение доступно излагать свои мысли. Занимаясь научной деятельностью выpaбатываются необходимые качества: настойчивость, точность, аккуратность, наблюдательность, дисциплина. Опыт показывает, что те ребята, которые занимались в научном обществе, становятся более успешными студентами, а впоследствии и более креативными работниками.

В своей работе по организации научно-исследовательской деятельности учащихся я руководствуюсь вышеизложенными принципами, и учащиеся нашей школы имеют хорошие результаты. Так, в январе 2012 года на базе Астpaxaнского естественного института АГУ прошла III Региональная школа-конференция “Инструментальные исследования окружающей среды”. Исследовательская работа “Оценка экологического состояния почв микрорайона Х лет Октября” ученика 10-го класса Волкова Дмитрия была отмечена Дипломом II степени. Приложение 1. В 2011 году на ХYII областной открытой научно-пpaктической конференции обучающихся работа “Проблемы рационального использования и охраны водных ресурсов” ученицы 9-го класса Афанасьевой Дарьи заняла II место. В 2008 году на областной научно-пpaктической конференции “Молодые исследователи природы” исследовательская работа “Определение содержания щавелевой кислоты в мёде” ученицы 10-го класса Сорокиной Марины была отмечена Дипломом I степени. В 2007 году на городской научно-пpaктической конференции старшеклассников “В мир поиска, в мир творчества: наука, интеллект, культура” работа “Определение содержания соланина в картофеле” ученицы 10-го класса Ашихминой Анны отмечена Дипломом II степени. Данная работа вошла в сборник лучших XIII городской научно-пpaктической конференции старшеклассников.

Анализ научно-исследовательских работ учащихся, наблюдение за их исследовательской деятельностью свидетельствуют о развитии познавательных функций школьников, об их умении критически оценивать различные подходы к решению исследовательских задач, об освоении опыта творческой деятельности, умении грамотно и компетентно излагать результаты исследований. Под руководством научного руководителя происходит чудо самосовершенствования, самопознания и самовоспитания учащегося.

Создание условий для научно-исследовательской деятельности школьников позволяет реализовать право на получение качественного и современного образования, обеспечить конкурентоспособность выпускников при поступлении в вузы, реализовать их жизненные цели.

Библиографический список:

1. Ивочкина Т., Ливерц И. Организация научно-исследовательской деятельности учащихся. Народное образование. 2000 № 3 с.136-138.
2. Леонтович А. Учебно-исследовательская деятельность школьников как модель педагогической технологии. Народное образование. 1999 № 10 с.152-158.
3. Полат Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. Москва. ACADEMA. 2003.
4. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии. Народное образование. 1998.
5. Тяглова Е.В. Методика апробации результатов исследовательской деятельности учащихся. Школьные технологии. 2007 № 1 с.103-109 .
6. Фамелис С.А. Организация исследовательской работы учащихся. Биология в школе. 2007 № 1 с.40-44.
7. Харитонов Н.П. Учебные исследования школьников в курсе биологии. Школьные технологии. 2007 № 3 с.116-129.

Приложение 1