CC BY
259
Мастер - класс
моей работы, дают ценные рекомендации. Я бы хотела и в дальнейшем посещать данную мастерскую».
Учитель 70 школы Тараканова И. К. высказывает свое мнение: «Конечно, нам нужны дальнейшие занятия по РКМЧП. С удовольствием буду их посещать. Из занятий этого года особенно запомнилась перекрестная дискуссия, потому что сама в ней активно участвовала.
Применить на своих уроках в этом году удалось «чтение с остановками». Использовались следующие тексты: «Злой мальчик» А. П. Чехова, «Женя Касаткин» В. Крупина, (6 класс) и «Роман горбуна» И. А. Бунина (11 класс). Надеюсь, что в следующем учебном году буду проводить больше занятий в рамках данной технологии.
Большое спасибо за интересные занятия».
П. С. Воробьева (гимназия № 50), сильной стороной работы мастерской считает режим тренинга и практикоориентированность, возможность быстрой апробации технологии на уроках.
Литература
1. Васютина Е. Ю. Нравственно-эстетическое воспитание учащихся средствами декоративно-прикладного искус-ства.//Эксперимент и инновации в школе. - 2011. - № 5.
2. Ефимов В. Н. ЕГЭ и цели образовательной системы.//Экс-перимент и инновации в школе. - 2011. - № 1.
3. Ефимов В. Н, Рыжков В. И. ЕГЭ и система дидактического контроля//Эксперимент и инновации в школе. - 2010. -№ 2.
4. Сиденко А. С. Педагогическая мастерская: от теории к практике проектно-ориентированного обучения//Инно-вационные проекты и программы в образовании. -2008. -№ 1.
5. Сиденко А. С. Авторская учебная программа и типы педагогических разработок//Муниципальное образование: инновации и эксперимент. - 2008. - № 5.
6. http://ncno-nn.ru/metcab/midle&hight_shool/rus_lan_mwork. html
J
Л
Лебедева Ольга Васильевна
кандидат педагогических наук доцент НГУ им. Н. И. Лобачевского методист НОУ НЦНО г. Нижний Новгород E-mail: Lebedeva@phys.unn.ru Харитонова Ольга Александровна учитель физики МОУ «Гимназия № 50» г. Нижний Новгород E-mail: gim502006@yandex.ru
3 Ч
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В СИСТЕМЕ УРОКОВ ФИЗИКИ
Каковы этапы проектирования исследовательской деятельности в системе уроков физики?
Аннотация. Авторы публикаций отмечают, что классно-урочная система имеет гораздо меньшие возможности для реализации исследовательского обучения. Однако формирование исследовательских умений, требуемых образовательными стандартами, как основного, так и общего образования, предполагает исследовательскую деятельность учащихся именно на уроке, как основной форме организации учебного процесса в школе.
Ключевые слова: исследовательская задача, гипотеза, планирование, реализация, анализ, оценка, построение, фронтальное обсуждение.
Федеральный государственный стандарт основного общего образования особое внимание уделяет «формированию основ культуры исследовательской деятельности учащихся, реализации и общественной презентации обучающимися результатов исследования» [1]. Решение этих задач становится возможным
только при систематическом и поэтапном включении учащихся в исследовательскую деятельность: «от современного образования требуется уже не простое фрагментарное включение методов исследовательского обучения в практику, а целенаправленная работа по развитию исследовательских способностей,
Эксперимент и инновации в школе 2012/2
57
Мастер - класс
специально организованное обучение детей умениям и навыкам исследовательского поиска» [2]. Готовить будущих исследователей еще со школы можно лишь в методически и организационно тщательно разработанной системе.
В психолого-педагогической науке рассмотрены в основном внеурочные формы организации учебных исследований: факультативы, кружки, мастерские, конференции, конкурсы, молодежные объединения. Авторы публикаций отмечают, что классно-урочная система имеет гораздо меньшие возможности для реализации исследовательского обучения. Однако формирование исследовательских умений, требуемых образовательными стандартами, как основного, так и общего образования, предполагает исследовательскую деятельность учащихся (ИДУ) именно на уроке, как основной форме организации учебного процесса в школе.
В периодических изданиях, предназначенных для учителей физики, представлены проекты уроков физики с организацией исследовательской деятельности. Однако в предлагаемых разработках отсутствует обоснование дидактической ситуации, в которой этот урок может быть реализован, что не позволяет учителю провести теоретический анализ и оценку применимости данной конструкции в собственной практике [3, 4, 5]. На данный момент дидактическая модель организации исследовательской деятельности учащихся на уроке отсутствует [6].
Проведенное нами анкетирование учителей физики Нижнего Новгорода показало, что большинство опрошенных признают, что ИДУ позволяет решить многие задачи современного образования: «повышает интерес к изучению физики и науки в целом», «учит самостоятельно ставить и решать проблемы», «позволяет школьникам более глубоко понимать изучаемый материал», «позволяет осваивать научные методы познания...». Однако, понимая роль исследований в учебном процессе, большинство учителей, принимавших участие в опросе, не использует их на практике, называя ряд причин: «не хватает времени на уроке», «нет времени для подготовки проектов урока с включением исследовательских методов ввиду большой нагрузки», «недостаточно оборудования» и т. д. Более глубокий анализ причин создавшейся ситуации показывает, что учителя не владеют теоретическими основаниями организации учебных исследований (отбора содержания, определения последовательности формирования отдельных исследовательских действий, организации работы учащихся в группах и т. д.). 47% учителей указали в анкете, что нуждаются в дополнительной подготовке для организации учебных исследований учащихся. Полученные нами результаты находят подтверждение и в других педагогических исследованиях [7, 8], в частности, педагоги испытывают затруднения в выборе и обосновании содержания обучения для исследования (53.3%), прогнозировании средств и методов исследования (52%), обобщении и оформлении полученных результатов (46.7%) [7, с. 15]. Таким образом, существует противоречие между необходимостью внедрения
исследовательского обучения в школьную практику и неготовностью учителей к его организации.
Прежде всего, определим содержание понятий «исследование», «исследовательская деятельность школьников», «исследовательские умения». Философский энциклопедический словарь определяет исследование как «процесс выработки новых знаний, один из видов познавательной деятельности. Исследование характеризуется объективностью, воспроизводимостью, доказательностью и точностью» [9].
А. В. Леонтович дает определение термина «исследовательская деятельность учащихся»: «деятельность учащихся, связанная с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением (...) и предполагающего наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере, нормированная, исходя из принятых в науке традиций: постановка проблемы, изучение теории, посвященной данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, научный комментарий, собственные выводы» [10, с. 13].
Определение А. С. Обухова акцентирует внимание на взаимодействии учителя и ученика, а также определяет цель учебного исследования: «исследовательскую деятельность учащихся можно определить как творческий процесс взаимодействия учителя и учащихся по поиску решения (или понимания) неизвестного, в ходе которого осуществляется трансляция между ними культурных ценностей, результатом которого является развитие исследовательской позиции к миру, другим и самому себе, а также формирование (или расширение) мировоззрения» [11, с. 21]. В этом случае не всегда нужно совершать всю процедуру исследования, возможно «в процессе поиска ответа на неожиданно заинтересовавший вопрос, осваивать те или иные способы исследования» [11, с. 22].
При планировании исследовательской деятельности на уроке учитель предварительно должен проанализировать степень сформированности компонентов ориентировочной основы:
- содержательного: знаний, которые нужно применить, чтобы принять исследовательскую задачу;
- мотивационного: интереса к предмету, желания решать эту задачу;
- инструментально-деятельностного: развитых
ранее умений (общеучебных, предметных, исследовательских).
Таким образом, исследовательские умения составляют ориентировочную основу исследовательской деятельности учащихся (ИДУ). Следовательно, чтобы организовать ИДУ на уроке, необходимо предварительно сформировать исследовательские умения на определенном уровне. Формируются эти умения только в процессе ИДУ. Получается замкнутый круг, выходом из которого является организация элементов исследовательской деятельности и целенаправленное формирование исследовательских умений.
Конкретизируем, какие исследовательские умения необходимо формировать при изучении физики. В
58
Эксперимент и инновации в школе 2012/2
Мастер - класс
современной психолого-педагогической литературе под умением понимается использование имеющихся знаний и навыков для выбора и осуществления приемов действия в соответствии с поставленной целью. К определению «исследовательские умения» существует несколько подходов. Например, В. В. Успенский, И. А. Зимняя и Е. А. Шашенкова, Н. Л. Головизнина и др. рассматривают исследовательские умения как результат и меру исследовательской деятельности, т. е. как способности к проведению самостоятельных наблюдений, экспериментов, приобретаемой в процессе решения различного рода исследовательских задач. Авторы другого подхода Н. В. Сычкова, П. Ю. Романов, М. Н. Поволяева и др. рассматривают исследовательские умения как способность к действиям, необходимым для выполнения исследовательской деятельности.
В. С. Лазарев к числу основных действий, выполняемых при решении исследовательских задач, относит следующие [12]:
- постановка исследовательских задач;
- планирование решения задач;
- выдвижение гипотез;
- построение измеряемых величин и измерительных шкал;
- сбор исходной информации (наблюдение и т. д.);
- экспериментирование;
- анализ данных экспериментов или наблюдений и построение обобщений;
- построение моделей действительности и работа с моделями.
Каждое из этих умений является составным и может быть разложено на более простые умения. Например, умение формулировать гипотезу включает в себя следующие умения: формулировать вывод, предположение на основе нескольких положений, расчленять гипотезу, предположение на структурные составляющие, выбирать из нескольких предположений, выводов, гипотез наиболее верные, корректные, в наибольшей степени, отражающие заданные посылки [14, 15], умение определить закон, которому подчиняется данное явление и т. д.
Выделенные выше действия будут сформированы при следующих условиях: если школьники их будут выполнять в своей учебной деятельности; если происходит рефлексия способа действия со стороны самих учащихся. Однако изучение сложившейся в школе практики показывает, что в большинстве случаев этого не происходит. Лабораторные работы 75% опрошенных нами учителей проводят систематически репродуктивно, по описанию в учебнике, 23% учителей дают свою пошаговую инструкцию для выполнения работы, и только 6% педагогов планируют деятельность совместно с учащимися в ходе эвристической беседы. При этом большинство из перечисленных выше действий ученики не выполняют, т. к. эти действия (формулировка цели, планирование порядка проведения опыта, выбор оптимального набора оборудования и т. д.) выполнили либо авторы учебника, либо учитель, диктующий инструкцию. Соответственно, не выполняя действия, учащиеся их не осваивают. Как правило, при органи-
зации учебного исследования на уроке рефлексия направлена только на усвоенное предметное содержание, а на способах деятельности учащихся, которыми результат был получен, внимание не акцентируется.
На уроке учитель планирует решение двух типов учебных задач:
1. Усвоение содержания учебных программ.
2. Освоение способов познания.
Начинать необходимо с анализа содержания обучения, на основе которого определяем методы и формы обучения, а также те исследовательские умения, которые можно развивать, и уровень самостоятельности учащихся при организации исследовательской деятельности или ее элементов.
Физика как учебный предмет изоморфна физической науке, соответственно в содержании обучения можно выделить основание, ядро и следствия. При формировании новых знаний, относящихся к ядру теории, организация полноценной исследовательской деятельности на уроке невозможна ввиду отсутствия знаний, необходимых, чтобы принять исследовательскую задачу, т. е. содержательного компонента ориентировочной основы, о котором говорилось выше. При изучении такого содержания возможно применение проблемного, объяснительно-иллюстративного методов, с включением элементов исследовательской деятельности при планировании эксперимента и его реализации. В целом, требования к учебному процессу при изучении этого содержания - «руководящая роль учителя, кратковременность, обоснованность» [13, с. 91].
На этапе перехода от ядра к следствиям, при применении изученных законов, необходимо выбирать методы обучения, которые обеспечивают максимально высокий уровень самостоятельности и познавательной активности (эвристический, исследовательский), именно на этом этапе необходимо включать исследовательскую деятельность учащихся в урок.
Для обоснованного выбора методов и форм обучения при включении исследовательской деятельности в урок предлагаем рассмотреть этапы исследования и уровень самостоятельности учащихся на каждом из них. Выделяют следующие этапы исследования [14]:
1. Постановка исследовательской задачи.
2. Выдвижение гипотез.
3. Планирование решения задачи.
4. Реализация разработанного плана.
5. Анализ и оценка результатов, построение обобщений.
Наиболее сложным, на наш взгляд, этапом для самостоятельной работы учащихся является постановка исследовательской задачи. Умение видеть проблему, определить противоречие - это сложная задача не только для учащихся, но и для ученого. А. С. Обухов отмечает значимость в деятельности учителя научиться «провоцировать появление вопросов и желания найти на них ответы» [11]. В. С. Лазарев определяет умение ставить исследовательские задачи как умение ставить вопросы о недостающем знании и предъявлять требования к ответам на них [12]. Если на уроке постановка исследовательской задачи все-таки остается за учителем, очень важно убедиться, что ученики при-
Эксперимент и инновации в школе 2012/2
59
Мастер - класс
няли эту задачу, т. е., во-первых, могут сформулировать вопрос о том, что хотят узнать, во-вторых, определить требования к результату изучения объекта.
Следующий этап - выдвижение гипотез, что является одним главных исследовательских умений. Это умение, как и любое другое необходимо формировать в ходе самой деятельности, поэтому, сначала необходимо с учащимися выработать требования к результату действия (гипотеза должна быть обоснованной и проверяемой). Для выполнения этого действия очень удобна работа в группах - каждая группа предлагает рабочую гипотезу (гипотезы) на общее обсуждение и обосновывает их. В некоторых случаях этот этап также может быть осуществлен учителем.
Разработка плана решения исследовательской задачи - одно из исследовательских действий, которые составляют операциональную составляющую исследовательской деятельности. Сначала необходимо научить школьников определять последовательность действий, которые позволят проверить гипотезу и найти решение поставленной задачи. На наш взгляд, в этом случае оптимальным методом обучения является эвристическая беседа. Учитель, формулируя вопросы, наводит учащихся на соответствующую поставленной задаче последовательность действий, не отвергая ошибочные предложения, а подводит к пониманию ошибок. «Если нас, как исследователей интересует (формулируется гипотеза, предложенная ранее), с чего нужно начать исследование?». Выдвинутые предложения обсуждаются фронтально, затем следует вопрос о следующем шаге и т. д. В дальнейшем, в зависимости от сложности и новизны задачи, следует для этого эта использовать работу в группах, с обязательным фронтальным обсуждением выдвинутых разными группами вариантов решений. При таком обсуждении учащиеся поочередно выступают как в роли разработчиков, так и в роли экспертов.
Следующий этап - воплощение разработанных планов - лучше всего осуществляется в процессе групповой (парной) работы. В некоторых случаях основой познавательной деятельности учащихся на этом этапе может быть и демонстрационный эксперимент. Например, на уроке в 8 классе исследовательской задачей является определение зависимости между силой тока и напряжением на участке цепи. Выработав план эксперимента (либо фронтально, либо в группах), сам эксперимент осуществляет учитель (лаборант) на демонстрационном оборудовании. Полученные же результаты учащиеся могут обсудить в группах и определить вид зависимости путем построения графика и т. д.
В любом случае последний этап - обсуждение полученных результатов, формулировка выводов, построение обобщений - должен быть проведен под руководством учителя.
В зависимости от дидактической ситуации урока исследовательская деятельность на уроке может осуществляться на разных уровнях и реализуется различными методами обучения. Рассмотрим возможные варианты организации исследовательской деятельности на уроке в зависимости от содержания обучения и основной дидактической цели урока. Соотношение
самостоятельной работы и деятельности под руководством учителя отражается в выборе ведущего метода обучения.
При экспериментальном получении принципиально новых фактов, положений теории, учащийся не может планировать эксперимент, он просто не подозревает о необходимости проведения тех или иных действий в новой для него познавательной области. Типичным примером из курса физики средней школы является обнаружение и исследование явления электромагнитной индукции, и установление соответствующего закона. Если просто дать учащимся катушки, источник, магнит и гальванометр, то нужно обладать гением Фарадея, чтобы открыть и сформулировать, то, что от них требуется. Поэтому в подобных ситуациях план исследования, мотивационную основу деятельности предлагает учитель, задача же учеников - предложить свой вариант, способ изменения магнитного потока, обобщить увиденное, сформулировать закон, вначале неизбежно неполно и неточно, и т. д. Поскольку материал представляет для школьников субъективную новизну, на этом этапе возможно сочетание элементов исследовательской деятельности учащихся с руководством учителя при обобщении ее результатов и формулировке законов, что соответствует первому уровню и проблемному методу обучения согласно табл. 1.
На этапе применений знаний и формирования умений, получения эмпирических законов учащиеся участвуют в составлении плана проверки выдвинутых гипотез, его практической реализации в виде экспериментальной деятельности, что соответствует в целом эвристическому методу поэтапного исследования.
Для иллюстрации этапа получения эмпирических законов опишем урок изучения закона равновесия рычага. Учителем ставится вопрос - можно ли груз 3 Н уравновесить грузом 1 Н? С точки зрения предыдущей изученной физики ответ учащихся может быть только отрицательным. Если же кто-то выскажет идею рычага, в крайнем случае, это будет учитель, на демонстрационной установке ставится соответствующий опыт, наблюдается равновесие, замечаются значения плеч и выдвигается гипотеза - на рычаге можно уравновесить две любые две силы при соответствующих значениях плеч. В ходе коллективного обсуждения разрабатывается план экспериментального исследования, в группах или парах проводится сама работа с неизвестным, вообще говоря, результатом для учащихся, полученные результаты коллективно обсуждаются, формулируется закон равновесия рычага.
Когда имеются основные знания учащихся и сформированы способы деятельности, можно переходить к собственно исследовательским методам обучения, передавая учащимся функции выдвижения гипотез, а затем и саму постановку исследовательской задачи. Однако возможность применения такого варианта исследовательского метода обучения следует убедительно обосновать и подкрепить предметными знаниями и учебными умениями учащихся, в противном случае идея исследовательского обучения может быть дискредитирована. Apriori таких учебных задач весьма ограниченное количество, выполнение каждой из них
60
Эксперимент и инновации в школе 2012/2
Мастер - класс
Таблица 1
Сопоставление уровней исследовательской деятельности и методов обучения
Содержание учебного материала и цели обучения Этапы исследования Под рукавом учителя 0 1 1 5 (0 О Метод обучения
I. Переход в новую понятийную область Постановка исследовательской задачи + ПРОБЛЕМНЫЙ
Выдвижение гипотез +
Планирование решения задачи +
Реализация разработанного плана +
Анализ и оценка результатов, построение обобщений +
II. Получение эмпирических законов, применение теории Постановка исследовательской задачи + 1 ш 1'1 ш о
Выдвижение гипотез +
Планирование решения задачи +
Реализация разработанного плана +
Анализ и оценка результатов, построение обобщений +
III. Формирование новых способов деятельности, применение теории Постановка исследовательской задачи + ИССЛЕДОВА- ТЕЛЬСКИЙ
Выдвижение гипотез +
Планирование решения задачи +
Реализация разработанного плана +
Анализ и оценка результатов, построение обобщений +
IV. Перенос знаний и умений в новую ситуацию Постановка исследовательской задачи + ИССЛЕДОВА- ТЕЛЬСКИЙ
Выдвижение гипотез +
Планирование решения задачи +
Реализация разработанного плана +
Анализ и оценка результатов, построение обобщений +
должно быть тщательно подготовлено учителем. Например, чтобы реализовать в виде полноценной исследовательской работы потенциально пригодную для этого задачу экспериментального определения сопротивления проводника по закону Ома следует:
1. обеспечить знание самого закона;
2. сформировать экспериментальные умения измерения силы тока и напряжения;
3. обеспечить возможность самостоятельного выдвижения учащимися гипотезы и плана работы, для чего дома решить соответствующую расчетную задачу, причем данные предложить в виде изображения схемы с показаниями стрелочных приборов;
4. на этапе актуализации опорных знаний урока проведения исследовательской работы решить эту задачу на доске, оставив схему и расчеты на всё время работы учащихся;
5. раздать учащимся неизвестные сопротивления, предложив самим выбрать необходимые приборы, собрать схемы, провести измерения и расчёты;
6. скорее всего, не все учащиеся смогут самостоятельно выполнить всю работу, особенно её первые этапы, составляющие суть исследовательской деятельности (гипотеза и план работы), поэтому учитель осуществляет оперативную поддержку, учитывая меру самостоятельности учащихся при подведении итогов и выставлении оценок.
Поскольку далеко не все учащиеся в реальном классе обладают достаточным уровнем развития и обученности для организации исследовательского варианта учебного процесса, на наш взгляд, наиболее эффективно при организации исследования на уроке сочетание фронтальной и групповых форм организации. Рассмотрим чередование форм организации учащихся на уроке в 9 классе при изучении периода колебаний нитяного маятника:
- ставится задача установить зависимость периода колебаний, и выдвигаются гипотезы - от чего период может зависеть;
- идет фронтальное обсуждение, выдвигаются способы проверки гипотез;
Эксперимент и инновации в школе 2012/2
61
Мастер - класс
- в группах учащиеся планируют эксперимент, который позволил бы им обнаружить связь величин и характер этой зависимости;
- фронтальное обсуждение представленной каждой группой плана эксперимента (сравниваем с требованиями к эксперименту - позволяет ли он достичь цели, не влияют ли какие-то другие факторы, какие будут погрешности);
- снова работа в группах: если первоначально предложенный план не удовлетворяет требованиям к результату, идет его корректировка, и выполнение эксперимента, который спланировали;
- фронтальное обсуждение полученных в эксперименте результатов, подведение итогов.
На рис. 1 показана схема чередования фронтальной работы и работы в группах для урока, где акцент поставлен на формировании умения планировать эксперимент по проверке выдвинутой гипотезы. Данная схема соответствует п. 2 в табл. 1.
При организации групповой работы могут быть предложены различные способы конструирования групп. Группы могут быть как однородные (гомогенные), так и разнородные (гетерогенные), причем могут быть разделены по разным основаниям. Чаще всего основанием для деления на группы являются результаты диагностики учебного процесса (успеваемость), соответственно могут быть сформированы однородные группы учеников, способных обучаться соответственно на репродуктивном, реконструктивном и творческом уровне, либо разнородные группы, в которые входят и «сильные», и «слабые» ученики (как в приведенном выше примере). При делении на однородные группы, очевидно, необходимо дифференцировать задания для разных групп, поскольку выполнять работу они будут с различной степенью самостоятельности.
Говоря об организации исследования на уроке в группах, следует обсудить возможность коллективнораспределенной деятельности, кооперативно-групповой формы организации. В группах могут выполняться отдельные части общего исследования, затем результаты каждой группы фронтально обсуждаются и объ-
Планирование эксперимента в группах
Проведение эксперимента в группах
Рис. 1. Сочетание форм обучения при организации исследовательской деятельности
единяются. Вернемся к изучению периода колебаний нитяного маятника. Учащиеся могут выдвинуть гипотезы о зависимости периода от длины нити, массы груза, амплитуды колебаний, ускорения свободного падения. Каждая группа вырабатывает план эксперимента, позволяющего проверить одну из гипотез, проводит эксперимент, обрабатывает результаты. На следующем этапе следуют представления результатов групп всему классу, экспертиза со стороны других групп и учителя, общий вывод. Аналогично может быть организовано изучение зависимости периода колебаний пружинного маятника от его параметров, зависимости для силы трения скольжения, выталкивающей силы и др.
Нужно отметить, что появились новые учебно-методические комплекты для основной школы, которые помогают организовать познавательную деятельность учащихся, направленную на освоение методологических знаний и экспериментальных умений и навыков. Авторы УМК физики 7-9 классов Н. С. Пурышева, Н. Е. Важеевская в качестве одного из основных отличий своего курса указали направленность на формирование методологических знаний. «Стержнем курса является методология научного познания, в соответствие с которой особое внимание уделяется формированию у учащихся деятельности, адекватной деятельности научного познания, при этом предусматривается постепенный переход от эмпирического уровня познания к теоретическому» [15]. В рабочей тетради, разработанной для учащихся 7-8 классов, лабораторные работы представлены таким образом, чтобы учащиеся постепенно учились ставить цель опыта, выдвигать гипотезы, планировать эксперимент для проверки гипотезы, подбирать оборудование, систематизировать и оформлять в виде таблиц результаты измерений, делать выводы [17]. При этом учащимся, которым сложно выполнить некоторые действия самостоятельно, предлагается обратиться к учебнику, в котором описание лабораторной работы дается полностью, в репродуктивном варианте. В других работах учащимся предлагается самим составить план исследования, причем предлагаются наводящие вопросы: «какие величины вы будете для проверки своей гипотезы изменять, какие сохранять постоянными?», «какие величины вы будете измерять?», «какие средства измерения нужно использовать, чтобы уменьшить погрешность» и т. д. В восьмом классе вводятся теоретические методы познания - модели, аналогии, использование физической теории для предсказания результатов, а затем опытная проверка модели.
Как уже упоминалось, домашняя работа учащихся является логическим продолжением познавательной деятельности на уроке. Возникает вопрос: возможна ли исследовательская деятельность и освоение исследовательских навыков в процессе выполнения домашней работы? В некоторых УМК физики предусмотрены домашние экспериментальные задания. На наш взгляд, домашнее задание должно быть дифференцированным по уровню сложности. Поскольку исследовательские задания являются достаточно сложными, они не должны быть обязательными для всех. Но для того, чтобы при их выполнении осваивались исследовательские умения, необходим этап рефлексии: представле-
62
Эксперимент и инновации в школе 2012/2
Мастер - класс
ние (презентация) на уроке варианта проведенного исследования теми учащимися, которые его выполнили
и обсуждение со всем классным коллективом способов действия.
Учителя физики, сотрудничающие с НОУ НЦНО, работают над проблемой формирования исследовательских умений учащихся в течение нескольких лет. Организована работа педагогической мастерской под руководством д. п.н., проф. И. В. Гребенева и к. п. н, доц. Лебедевой О. В. На занятиях мастерской учителям была представлена модель организации ИДУ на уроках физики, на семинарах-практикумах педагогами выполнялось педагогическое проектирование ИДУ в учебном процессе. Ценным при такой организации является взаимодействие учителей, как в составе группы на этапе создания проекта, так и со всеми участниками на этапе обсуждения. Кроме того, очень важным фактором является взаимодействие с методистами, их помощь в создании проекта и его оценке. Соответственно, следующий этап - взаимопосещение уроков учителей, где происходит реализации модели и проекта в виде конструкции реального урока. На этом этапе ценность представляет обсуждение результатов воплощения проекта, в ходе которого учителя учатся анализировать уровень собственной деятельности, на основе этого анализа определять стратегию собственного развития, т. е. осуществлять рефлексию.
Необходимо отметить и основные трудности, возникающие при внедрении модели организации ИДУ в учебный процесс.
1. Учитель сам должен быть мотивирован в организации исследовательского обучения. Преподавание физики репродуктивными, объяснительно-иллюстративными методами требует гораздо меньше усилий.
2. Учитель должен владеть теми методами познания, которые он хочет формировать у детей. К сожалению, методологические знания и умения далеко не у всех учителей сформированы на должном уровне.
3. Умение учителя организовать групповые формы обучения: определить состав групп, организовать взаимодействие внутри групп, управлять обсуждением -дискуссией.
Таким образом, для организации исследовательской деятельности необходим определенный уровень развития всех составляющих профессиональной компетентности учителя: научно-теоретической (методологической, фундаментально-научной в области физики, информационной), методической (умения логически обоснованно конструировать и реализовывать учебный процесс для конкретной дидактической ситуации), психолого-педагогической (дифференциальнопсихологической, коммуникативной, рефлексивной). Следовательно, главным условием организации подготовки учителя к организации исследовательской деятельности в учебном процессе является системность, включающая развитие всех составляющих профессиональной компетентности учителя и соответствие целей, содержания, методов, форм и средств развития. Практика работы с учителями физики НОУ НЦНО по-
казывает, что в случае непрерывного сопровождения учителя в его профессиональной деятельности можно отметить рост методической компетентности учителя, и, как следствие повышение эффективности учебного процесса.
Литература
1. Андреева Н. В. Технология совместных экспериментальных исследований учителя и учащихся на уроке//Физика в школе.- 2009. - № 8. - С. 40-42.
2. Бочарникова Я. В. Колебания тела на пружине//Физика. -2010. - № 1. - С. 11-12
3. Васильева И. В. Проектная и исследовательская деятельность учащихся как средство реализации компетент-ностного подхода при обучении физике в основной школе: Автореферат дис.... канд. пед. наук. М.: МПГУ, 2008. 27 с.
4. Гоебенев И. В., Лебедева О. В. Моделирование учебного процесса для организации исследовательского обучения физике//Модели и моделирование в методике обучения физике: Материалы докладов V всероссийской научно-теорет. конф. - Киров: Изд-во КИПКиПРО, 2010. - С. 7-12.
5. Гоебенев И. В. Дидактика физики как основа конструирования учебного процесса: Монография. - Н. Новгород: Изд-во Ниж Новгород. Новгород Госуниверситета им. Н. И. Лобачевского, 2005. - 247 с.
6. Комаров Б. А., Шишкина М. Н. Методы научного познания в современном образовательном процессе: Учебное пособие. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2008. -195 с.
7. Лазарев В. С. Рекомендации по развитию исследовательских умений учащихся. - М., 2007. - С. 3-4.
8. Леонтович И. В. Об основных понятиях концепции развития исследовательской и проектной деятельности уча-щихся//Исследовательская работа школьников, 2003. -№ 4. - С.12-17.
9. Обухов А. С. Исследовательская позиция и исследовательская деятельность: что и как развивать//Исследо-вательская деятельность школьников, 2003. - № 4. - С. 18-23.
10. Павлюк-Мороз И. А. Зависимость силы тока от напряжения. Сопротивление//Физика в школе.- 2010. - № 7. - С. 12-15.
11. Пурышева Н. С., Важеевская Н. Е. Физика 7 кл. Тематическое и поурочное планирование. М.: Дрофа, 2002.
12. Пурышева, Н. С. Физика, 7 класс. Рабочая тетрадь /Н. С. Пурышева, Н. Е. Важеевская. - М.: Дрофа, 2002. -160 с.
13. Савенков А. И. Психологические основы исследовательского подхода к обучению: Учебное пособие. - М.: «Ось-89», 2006. - 480 с.
14. Сиденко А. С. Планирование экспериментальной рабо-ты.//Муниципальное образование: инновации и эксперимент. - 2011. - № 1.
15. Ушаков А. А. Развитие исследовательской компетентности учащихся общеобразовательной школы в условиях профильного обучения: Автореферат дис.. канд. пед. наук. Майкоп, 2008. 28 с.
16. Федеральные государственные стандарты основного общего образования http://standart.edu.ru/catalog. aspx?CatalogTd=2588 (Дата последнего обращения 15.11.2011)
17. Философский энциклопедический словарь/Гл. редакция: Л. Ф. Ильичёв, П. Н. Федосеев, С. М. Ковалёв, В. Г. Панов - М.: Сов. Энциклопедия, 1983. - 840 с.
Эксперимент и инновации в школе 2012/2
63
