Государственная политика в области образования реализуется через стандарты, которые отражают требования жизни общества к выпускникам школы. Учебно-исследовательская деятельность обучающихся позволяет развивать успешную активную личность в изменяющихся условиях жизни.

Образовательный процесс интегрирует целевой, содержательный и технологический компоненты. Интеграционным процессом в системе образования является соединение учебной и исследовательской деятельности обучающихся. Таким образом, проектно-исследовательская деятельность – технология, которая имеет не только предметный, но и универсальный характер.

Организуя проектно-исследовательскую деятельность обучающихся, необходимо опираться на исследовательские задания – это задания, содержащие проблему. Исследовательские задания  - это поиск в литературе нерешенных проблем, их решение и проверка полученных решений.

Виды исследовательских задач (по М.Р.Битяновой)

1. Теоретический анализ нерешенной проблемы.
2. Создание новых методов исследования.
3. Анализ научных теорий и определение «белых пятен» - фактов, которые теория не может объяснить.
4. Описание открытий и изобретений.
5. Описание новых нерешенных проблем.
6. Творческие биографии ученых.

Можно выделить:

-  информационные исследовательские задания – это подбор, обработка и предъявление информации, полученной из различных источников; систематизация и классификация информации; работа с понятиями;

- проблемные исследовательские задания – обнаружение и решение противоречий; классификация и подбор задач по различным основаниям;

- экспериментальные исследовательские задания – наблюдения в условиях лаборатории, в быту, на природе; проведение эксперимента для получения новых знаний; выполнение опытов по проверке гипотезы.

Основные фазы урока-исследования (по Майру):

- круг проблем – предварительные знания обучающихся; формулировка вопросов;

- эксперименты или исследования;

- ответы на вопросы (постановка вопросов);

- новые «прозрения» (новое понимание), сформированное у обучающихся.

В конце каждого цикла учащиеся составляют письменный доклад-сообщение, который обсуждается на уроке – «пленарном заседании».

Технологический подход к построению урока-исследования предполагает  формулировку цели урока через результаты обучения, выраженные в действиях обучающихся. Если нужно найти закономерность – работает индуктивное исследование, если нужно доказать – используют метод дедуктивного исследования.

Этапы индуктивного и дедуктивного исследования

(по Н.Б. Шумаковой)

Индуктивное исследование	Этапы исследования	Дедуктивное исследование
Создание проблемной ситуации, обеспечивающей вопрос и формулирование проблемы, которая вызовет необходимость поиска ее решения	Мотивация	Создание проблемной ситуации, обеспечивающей возникновение предположений, на основании которых формируется гипотеза.
Поиск решения проблемы	Исследование	Поиск фактов для обоснования или опровержения гипотезы-обобщения
Изложение результатов исследования	Обмен информацией	Изложение результатов исследования
Группировка или классификация полученных в результате исследования материалов с целью обеспечения условий для открытия нового принципа, идеи, обобщения	Организация информации	Группировка или классификация полученных в результате исследования материалов с целью их оценки по отношению к гипотезе-обобщению и осознания обоснованности гипотезы
Открытие и формулирование нового знания: принципа, идеи, обобщения	Связывание информации	Формулирование заключения о доказанности или недоказанности гипотезы на основании оцененных и систематизированных ранее данных
Оценивание того, в какой мере достигнуто решение проблемы. Рефлексия процесса мышления	Подведение итогов, рефлексия	Оценивание «малых» гипотез, вытекающих из основной гипотезы-обобщения, осмысление ее значения. Рефлексия процесса мышления
Использование открытого принципа, нового знания, решения, идеи в новых условиях, обеспечивающее подлинное понимание нового знания	Применение	Использование обоснованной в ходе исследования гипотезы-обобщения в новых условиях для понимания новых частных случаев

 

Для успешной проектно-исследовательской деятельности обучающиеся должны овладеть различными видами чтения, различными видами информационной обработки текста, анализом текста с точки зрения исследуемой проблемы. Педагог на всех этапах оказывает помощь обучающимся. Для этого можно применять приемы технологии развития критического мышления посредством чтения и письма. Использование этой технологии обучают стратегиям, которые позволяют достигать цели при помощи наложения полученной информации на жизненный опыт обучающихся. Критическое и творческое мышления развиваются в синтезе, что способствует интеллектуальному развитию воспитанников.

Технология развития критического мышления предлагает большой выбор приемов. На стадии вызова (активного целеполагания) можно использовать прием «Таблица «тонких» и «толстых» вопросов, прием «Верите ли вы?».

Прием «Концептуальное колесо»: например работа с понятием и его признаками. Обучающимся необходимо подобрать синонимы к слову, находящемуся в центре «понятийного» колеса, а на спицах колеса – его синонимы. Такая работа позволяет связать малоизвестное понятие с личным опытом. В конце урока можно вернуться к «концептуальному» колесу, внести в него дополнения и изменения.

Примером организации учебно-исследовательской деятельности в условиях урока может быть урок, построенный на инициативе обучающихся. Уроки этого типа ориентируют преподавателей на широкое развитие инициативы, активности и творчества обучающихся. Их можно проводить и тогда, когда рассматривают новый вопрос, и тогда, когда знания закрепляют, и на стадии контроля усвоения. Для проявления инициативы при изучении нового материала нужны общие идеи, которыми обучающиеся будут пользоваться. Такие общие идеи рождаются на основе знаний по истории и методологии науки.

Для подготовки урока, построенного на инициативе обучающегося,  заранее (можно за неделю) даётся классу следующее задание: подобрать в библиотеке любые книги, где бы в той или иной форме освещалась тема урока; продумать и предложить план изучения данного вопроса на уроке; отобрать материал для своего выступления и рассчитать его не более, чем на пять минут. На урок каждый приносит хотя бы одну книгу, с которой работал, и выписки из других книг.

В качестве примера можно привести урок физики в 11 классе по теме «Рентгеновское излучение» Его этапы:

1) формулирование цели занятия, ознакомление с принесенными книгами, составление их списка на доске –     7 мин.;

2) обсуждение вариантов плана изучения материала – 8 мин.;

3) работа с материалом, записи в тетрадях – 28 мин.;

4) подведение итогов, задание на самоподготовку – 2 мин.

По ходу разбора материала урока обучающиеся заполняли таблицу «Шкала электромагнитных волн». По изложенной методике можно проводить уроки в старших классах, но при выборе темы важно учитывать, кроме доступности материала, число разнообразных книг по ней.

Для подготовки конкурентноспособных специалистов необходимо формировать основы инженерного мышления еще в школе. Именно на уроках и во внеурочной деятельности нужно показать воспитаннику возможности математики и физики, их взаимопроникновение. Важность изучения физики и математики в единстве формирует целостную картину знаний в естественно-научной области и открывает дверь в инженерную науку, показывает как воплощаются теоретические знания в реальные детали, механизмы, конструкции, которые можно видеть, собрать и совершенствовать самому.

Примером может быть изучение темы «Рычаги» по физике. Знакомство с ними может быть на уроках физики и математики как при решении задач прикладного характера, так и в рамках занятий инженерной направленности по моделированию. Экспериментальные задания представляют собой мини-исследования: сначала нужно выдвинуть гипотезу, затем осуществить эксперимент под руководством преподавателя, потом зафиксировать результат и выявить закономерности, сделав выводы. Примеры занятий: «Рычаг в инженерном деле»:

- тема «Соединения рычагов». Цель занятия: знакомство с видами кинематических пар – соединения двух звеньев, обеспечивающих определенный характер их относительного движения. На занятии рассматриваются примеры рычажных  механизмов: кривошипно-ползунный механизм, кривошипно-кулисный механизм, кривошипно-коромысловый механизм. Анализируется схема устройства механизмов, приводят примеры их применения в технике;

- тема «Анализ работы механизмов». Цель занятия: сформировать алгоритм по определению степени подвижности механизмов. На занятии рассматриваются простой рычаг, безмен, шарнирно-рычажный механизм пантографа, шарнирно-рычажный механизм тарелочных весов. Анализ механизмов происходит поэтапно. Сначала выделяются составные части устройства, затем определяются классы кинематических пар, затем проводится анализ учебной сложности устройства. Такая оценка будет полезна для оценки сложности конструкций, представляемых воспитанниками на конкурсах и конференциях инженерного направления.

Педагоги знают, что применение технологии проектно-исследовательской деятельности в полном объеме на уроке является сложной задачей для преподавателя, поэтому потенциал этой технологии полностью раскрывается во внеурочной деятельности, которая не имеет ограничения формальными рамками. Исследовательские проекты могут выполняться по одному (монопроект) или нескольким предметам (междисциплинарный). Междисциплинарный проект – это работа, которая выполняется на основе результатов двух исследований. В результате у обучающихся рождаются новые идеи. В ходе работы над проектом обучающиеся взаимодействуют друг с другом, что формирует высокую мотивацию.

Таким образом, исследовательский подход к обучению позволяет формировать у обучающихся креативность (творческие способности). Исследовательское обучение – это обучение на основе самостоятельного поиска человека новых познавательных ориентиров, что позволяет добиться не только усвоение новых знаний, но и организовать творческую деятельность обучающихся.

 

Список источников:

1. Н.Б. Шумакова. Одаренный ребенок: особенности обучения: пособие для учителя. М.: Просвещение, 2006.С.57.
2. И.В. Муштавинская. Путеводитель по ФГОС основного и среднего общего образования. Издательство «Каро», 2018. С. 87 – 95.
3. И.В. Комарова. Технология проектно-исследовательской деятельности школьников в условиях ФГОС. С.41-63.
4. Т.Ю.Мартемьянова. PRO-рычаг: МАТЕМАТИКА, ФИЗИКА, ТЕХНИКА. Издательство Санкт-Петербург СМИО Пресс 2023. С.94 – 97.