Автор:
Шелопугина Наталья Сергеевна
Статья
«Использование операционального подхода
для становления и развития ученика-исследователя в условиях реализации
специализированной программы в сельской школе»
Автор: Шелопугина Наталья Сергеевна
Проблема формирования исследовательских компетенций учащихся в условиях реализации системно-деятельностного подхода на примере общеобразовательной школы в настоящий момент является весьма актуальной. В ракурсе данной проблематики, основным противоречием является то, что есть актуальная потребность в формировании учебно – исследовательских умений, но отсутствует опыт проектирования и реализации специализированных программ по подготовке ученика как исследователя, основанных на операциональном подходе.
Таким образом, проблема исследования состояла в том, чтобы выявить и обосновать – каким должно быть содержание и логика программы подготовки ученика – исследователя в рамках изучения химии и формы её реализации.
Цель педагогической идеи определилась быть таковой: разработать, теоретически обосновать и экспериментально проверить программу формирования ключевых компетентностей исследовательской деятельности разновозрастной группы одарённых учащихся естественно – научного цикла на основе операционального подхода.
Для последовательного (операционального) формирования исследовательских умений – операций используется матрица (приложение 1), которая позволяет обеспечить целенаправленный процесс обучения школьников проектно – исследовательской деятельности. Научный руководитель развивает у школьников обобщенные умения «пошагово», доводя каждый шаг (операцию) до оптимального уровня усвоения на уроках или внеурочной деятельности. Очень важно планировать результат и достигать его на каждом уроке, на каждом разделе темы, на каждой ступени обучения.
Программа по становлению и развитию ученика – исследователя в процессе естественно – научного образования наибольшую эффективность применения имеет в общеобразовательной школе, работающей в условиях деятельностного подхода. Более того, заданная проблема имеет достаточные перспективы развития. В Федеральных Государственных Образовательных стандартах нового поколения заложены основные требования по развитию универсальных учебных действий, социализации и воспитании обучающихся, в котором проектно – исследовательской деятельности отводится приоритетная роль.
Шелопугина Н. С.
Статья:
Статья
«Использование операционального подхода
для становления и развития ученика-исследователя в условиях реализации
специализированной программы в сельской школе»
Современное качество образования предполагает направленность образования на формирование ключевых компетентностей, среди которых приоритетными считаются: учебно – познавательная, информационная, коммуникативная, немаловажное значение имеют компетенции социально – трудовая, общекультурная, компетенция личностного самосовершенствования. Проектируемое на компетентностной основе образование обеспечит целостное развитие личности.
Эти компетенции эффективно формируются в процессе исследовательской деятельности. Исследовательская деятельность занимает важное место и является приоритетной среди других видов учебно – познавательной деятельности ученика в процессе изучения естественнонаучных предметов, в частности химии. Благодаря научно – исследовательской деятельности формируются, развиваются и становятся системными такие умения и способности, как способность работать в команде, выявлять и преодолевать противоречия, решать проблемы, критически мыслить. [2]:
Проблема формирования исследовательских компетенций учащихся в условиях реализации системно-деятельностного подхода на примере общеобразовательной школы в настоящий момент является весьма актуальной. Возникает необходимость подготовки учащихся к осуществлению научно – исследовательской работы, особенное значение эта задача приобретает для предметов естественно–научного цикла.
Воровщиков С. Г. в своих публикациях рассматривает стартовый пакет теоретических и практических материалов экспериментальной работы по созданию и апробации внутришкольной системы учебно-методического и управленческого сопровождения развития учебно-познавательной компетентности учащихся. Автор книги «Исследовательская деятельность на уроках химии» Тяглова Е. В. подробно рассматривает поэтапно развивающийся потенциал исследовательской деятельности школьников на уроках химии. Известны работы Леонтовича, Л. Левчука по данной проблематике. В пособии «Основы учебно – исследовательской деятельности» Рациной В. Н., Чита, ОСЮН содержится программа элективного курса, где раскрывается содержание пояснительной записки, учебно – тематический план, содержание программы. Достаточно хорошо рассмотрена последовательность тем. Даётся информационная поддержка о том, что такое цель, задачи, гипотеза и др. и необходимый минимальный объём прикладной или практической информации.
Однако в этих работах недостаточно ясно и конкретно раскрыт вопрос на методологическом уровне, а точнее операционального подхода исследовательской деятельности в такой степени, чтобы его можно было перевести на язык педагогического программирования, т. е. учебной образовательной программы.
В ракурсе данной проблематики, основным противоречием является то, что есть актуальная потребность в формировании учебно – исследовательских, информационных, коммуникативных ключевых компетентностей для которых наиболее адекватной является исследовательская деятельность, но отсутствует опыт проектирования и реализации специализированных программ по подготовке ученика как исследователя, основанных на операциональном подходе.
Таким образом, проблема исследования состояла в том, чтобы выявить и обосновать – каким должно быть содержание и логика программы подготовки ученика – исследователя в рамках изучения химии (или вообще естественно – научных дисциплин в 8-11 классах) и формы её реализации.
Цель педагогической идеи определилась быть таковой: разработать, теоретически обосновать и экспериментально проверить программу формирования ключевых компетентностей исследовательской деятельности разновозрастной группы одарённых учащихся естественно – научного цикла на основе операционального подхода.
Исследовательский поиск осуществлялся в естественных условиях общеобразовательного процесса и является преобразующим (развивающим), при целенаправленной его организации для определения условий развития ключевых компетентностей личности одарённого школьника естественно – научного цикла, в том числе и на уроках химии.
Под операциональным подходом с некоторой долей условности понимаются операции, которыми следует овладевать в определенной логической последовательности в рамках формирования ключевых компетентностей. Операциональный подход задает ряд требований, которые и являются его сущностными характеристиками. Во-первых, следует определиться в том, какие свойства интегрального характера, присущие именно этой компетентности, проявляются в реальной деятельности (проектная деятельность – проектная компетентность). Вторым важным моментом операционального подхода является деление понятия. Предельно четкое выделение свойств (признаков), определение их логической последовательности – важнейший этап в проектировании работы по формированию любой компетентности (и не только компетентности) [4].
Необходимо отметить, что в настоящее время существуют различные модели обучения как исследования. Известны модели: Бейера, Голдмарка, Гоулдсона, Джойса, Дьюи и др. [6], анализ данных моделей указывает на некоторую общность между ними, в которых появляется возможность выявления перечня обобщённых исследовательских умений. Это такие умения, как умение ставить проблему, цели, задачи, определять и различать объект и предмет исследования, формулировать гипотезу и т. д.
При реализации специализированной программы в процессе становления ученика- исследователя каждое из выявленных обобщённых умений получает своё развитие и формирование посредством операционального подхода.
Для последовательного формирования исследовательских умений – операций используется матрица, которая позволяет обеспечить целенаправленный процесс обучения школьников проектно – исследовательской деятельности. Научный руководитель развивает у школьников обобщенные умения «пошагово», доводя каждый шаг (операцию) до оптимального уровня усвоения. Сначала отрабатывается умение видеть противоречие, затем видение проблемы, формулирование проблемы и др. (приложение 1).
В рамках естественно – научных дисциплин, в частности химии, в качестве цели учитель может спланировать развитие и формирование каждого умения – операции при изучении определенного тематического раздела в системе урочной деятельности. Например, развивающей целью раздела является «Развитие исследовательских способностей». Возникает вопрос о том, какие задачи каждого урока в данном разделе развивать в соответствии с целью? Необходимо помнить, что умение это нечто целое, скрывающее в себе, в силу интеграционного характера, череду последовательно осуществляемых операций. Они достаточно просты по сравнению с умениями, в состав которого они входят. Именно они могут стать предметом задачи конкретного урока. Определив состав и последовательность способов исследовательской деятельности, можно спланировать эту последовательность по урокам, превратив способы в задачи урока [2].
Таблица 1
|
Операции-умения (способы в задачи) |
Номера уроков |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Определение объекта и предмета исследования |
+ |
|
|
|
|
|
|
Выявление противоречий и формулирование проблемы |
+ |
+ |
|
|
|
|
|
Выдвижение гипотезы и цели исследования |
|
+ |
+
|
|
|
|
|
Определение задач исследования и последовательности их решения |
|
|
+ |
+ |
|
|
|
Планирование (разработка) эксперимента
|
|
|
+ |
|
|
|
|
Проведение эксперимента |
|
|
|
+ |
+ |
|
|
Проверка гипотезы |
|
|
|
+ |
+ |
+ |
|
Формулирование выводов и определение границ применения результатов эксперимента |
|
|
|
|
+ |
+ |
На примере изучения раздела «Атомы химических элементов» в 8 классе, как начального этапа развития исследовательских умений по предмету химия, возможно, рассмотреть реализацию операционального подхода.
Таблица 2
|
№ |
Тема раздела |
Операциональность действий |
Лестница успеха становления ученика-исследователя |
|
|
Раздел «Атомы химических элементов» |
||
|
1 |
Тема 1. Основные сведения о строении атома |
На примере экспериментальных опытов из учебника реализовать начальный этап работы по развитию умения видеть противоречия, выделять проблему; уместно составить разговор с учащимися о том, какие бы они поставили цели и задачи на месте ученых. |
Различение |
|
2 |
Тема 2. Изотопы как разновидности атомов химического элемента |
На примере этой темы дать возможность самим учащимся увидеть противоречия. Вместе с учащимися сформулировать проблему. |
Узнавание |
|
3 |
Тема 3. Электроны. Строение электронных оболочек атомов химических элементов |
Закрепление информации: видение противоречий, формулировка проблемы. Подвести учащихся к пониманию о необходимости формулирования целей и задач исследования. |
Припоминание |
|
4 |
Тема 4. Периодическая система химических элементов и строение атомов |
Продолжить работу над развитием умения видеть противоречие, формулировать проблему на примере двойственности положения водорода в ПСЭМ. Постановка цели и задач исследования. |
Знание |
|
5 |
Тема 5. Изменение числа электронов на внешнем уровне. |
Продолжить работу над развитием умения видеть противоречие, формулировать проблему на примере положения углерода в ПСЭМ (элемент 4 группы). Постановка цели и задач исследования. |
Первичное умение |
|
6 |
Тема 6-9. Виды химической связи |
Создать условия для переноса первичных умений в новые теоретические задачи на основе содержания информации о типах химической связи. |
Перенос, объяснение |
|
|
Всего на изучение темы отведено 10 часов, 1 час направлен на контроль знаний обучающихся. |
||
|
|
Ожидаемые результаты: - умение видеть противоречия; - формулировать проблему; - ставить цель и задачи. |
||
Практические работы, которые запланированы в следующих разделах уместно проводить в форме мини-исследований. Практика показывает, что работа в группах с использованием цифровых и электронных образовательных ресурсов повышает эффективность применения операционального подхода при становлении ученика-исследователя.
Аналогично можно провести линию последовательного целенаправленного развития исследовательских умений по ступеням обучения, что предполагает такое развитие умений, которое переходит в разряд навыка, в наилучшем случае. В следующей таблице отображена указанная логика; (буквами обозначаются слова – У-умения, Н-навык):
Таблица 3
|
Умения - операции |
Основная ступень обучения |
Старшая ступень обучения |
||
|
8 класс |
9 класс |
10 класс |
11 класс |
|
|
Определение объекта и предмета исследования |
У |
У |
У, Н |
Н |
|
Выявление противоречий и формулирование проблемы |
У |
У |
У, Н |
У, Н |
|
Выдвижение гипотезы и цели исследования |
У |
У |
Н |
Н |
|
Определение задач исследования и последовательности их решения |
У |
У, Н |
Н |
У, Н |
|
Планирование (разработка) эксперимента
|
У |
У |
У |
У, Н |
|
Проведение эксперимента |
У |
У, Н |
У, Н |
Н |
|
Проверка гипотезы |
У, (Н) |
У, Н |
Н |
Н |
|
Формулирование выводов и определение границ применения результатов эксперимента |
У |
У, (Н) |
У, Н |
Н |
Очень важно планировать результат и достигать его на каждом уроке, на каждом разделе темы, на каждой ступени обучения. Поэтому, первой немаловажной особенностью на этапе планирования является тот факт, когда ожидается получение результата. Неразумное повторение задач из урока в урок, из темы в тему не приведет к нужному результату, и вы не представляете когда же она, наконец-то будет вами и вашими детьми достигнута. Второй особенностью в специфике развития учебно – исследовательской деятельности является многообразие форм ее организации [3]. В зависимости от системы обучения, урочной или внеурочной, учебно – исследовательская деятельность может приобретать разные формы. В системе урочных занятий: урок – исследование; урок – лаборатория; урок - творческий отчет; урок изобретательства; урок «Удивительное рядом»; урок – рассказ об ученых; урок – защита исследовательских проектов; урок – экспертиза; урок – «Патент на открытие»; урок открытых мыслей; учебный эксперимент; домашние задания исследовательского характера. В системе внеурочной деятельности: исследовательская практика; образовательные экспедиции; факультативные занятия; научные общества учащихся; участие в олимпиадах, конкурсах, конференциях, предметных неделях.
Многообразие форм учебно – исследовательской деятельности позволяет обеспечить интеграцию урочной и внеурочной деятельности по развитию у школьников обобщенных умений или универсальных учебных действий.
Программа по становлению и развитию ученика – исследователя в процессе естественно – научного образования наибольшую эффективность применения имеет в общеобразовательной школе, работающей в условиях деятельностного подхода. Более того, заданная проблема имеет достаточные перспективы развития. В Федеральных Государственных Образовательных стандартах нового поколения заложены основные требования по развитию универсальных учебных действий, социализации и воспитании обучающихся, в котором проектно – исследовательской деятельности отводится приоритетная роль.
Список литературы
1. Козлова Н.И. Педагогическое исследование: алгоритм проведения и презентация результатов, Чита, 2009, с. 3
2. Левитес Д.Т., с. 210-212
3. Примерная основная общеобразовательная программа общеобразовательного учреждения. Основная школа. Сост. Е. С. Савенков, М., Просвещение, 2011, с. 131
4. Сарапулов В.А., Операциональный подход к формированию компетентностей
5. Судакова А. А. Методология и методика проведения педагогического исследования. Чита, 2009
6. Рацина В. Н., «Основы учебно – исследовательской деятельности» Чита, 2006, с 13
Матрица последовательного формирования исследовательских умений – операций Приложение 1
|
Умение-опреация
|
Первая операция |
Вторая операция |
Третья операция |
Четвертая операция |
Пятая операция |
|
Видение противоречия
|
Направленность действий на нахождение возможных фактов в явлениях и процессах с противоречащим содержанием с использованием дидактического материала. Доведение до оптимального уровня понимания противоречий. |
Анализ и синтез по раскрытию особенностей содержания составляющих данное противоречие. Другими словами, установление несоответствия между желаемым и действительным. На данном этапе возникает необходимость в поиске необходимой информации из различных источников. |
Выделить для себя круг вопросов, вызвавших наибольший интерес и любопытство. Другими словами, определить свою потребность. |
Диагностика реального в свете желаемого.
|
Из полученных данных, «подойти» к пониманию наличия проблемы. Другими словами, осознание своего незнания. |
|
Формулирование проблемы
|
Осознание причины расхождения, противоречия между тем, что хотелось бы сделать, и возможностями, наличием тех или иных средств и т. д. |
Осознание своей неспособности разрешить имеющееся противоречие традиционными способами, средствами и т. п. |
Формулирование вопроса о направлениях поиска в разрешении противоречия («Хорошо поставленный вопрос имеет половину ответа») |
Некоторые авторы на данном этапе определяют объект и предмет исследования, что вполне логично. Конкретизируется проблема и виден образ будущей темы (её возможной формулировки).
|
Подчеркнуть отличие противоречия от проблемы: оно состоит в том, что в первом случае фиксируется разрыв связей элементов системы, во втором, наоборот, эти связи восстанавливаются. |
|
Определение объекта и предмета
|
Определить объект-предмет с использованием дидактического материала до оптимального уровня усвоения на примере тематического раздела конкретного класса (8-9 кл). |
Определение объекта и предмета по интересующей области знаний, т. е. по возникшим потребностям. |
Подвести учащихся к умозаключению о том, что такое объект (что рассматривается) и предмет (как рассматривается) (Методы индукции) |
* Обратить внимание, что на этом этапе виден более полный образ будущей темы. |
|
|
Формулировка цели
|
Раскрыть суть целевого действия: совершение действия; использование глаголов (разработать, изучить, выявить и т. д.) в ходе беседы, работы по карточкам или поиске в Интернете ит. Д. |
Раскрыть суть целевого предмета: способы и средства; условия выполнения; содержание и методы и др. |
Раскрыть суть целевого объекта: осуществление химического эксперимента; качество продукта; экологизация процессов и явлений т. д. |
Отработать с помощью дидактического материала до оптимального уровня усвоения умения формулировать цель |
Подчеркнуть (подвести к пониманию), что цель-это мысленное предвидение результата |
|
Формулирование темы |
Определить основное содержание выбранной темы. Подвести к пониманию, что тема безгранична (эвристическая беседа, дискуссия) |
Сужение и уточнение темы в связи с ее безграничностью и неточностью. (Например, игра-задание «Гибкость мысли») |
Формулирование темы в виде свернутого в одно предложение основного содержания, изучению которого она посвящена. |
|
|
|
Выдвижение гипотезы
|
Выяснить степень осведомленности учащихся о понятии «гипотеза». В ходе «мозгового штурма» |
Исходя из актуального уровня развития учащихся, предложить выдвинуть гипотезу по определенному вопросу; |
Провести коррекцию предположений: -гипотеза соответствует предмету исследования. |
Выявить требования к умению выдвигать гипотезу: логичность, ясность; предположительность, зависимость от определенных условий; |
Выявить виды (описательная и объяснительная гипотеза); алгоритм построения. |
|
Определение задач
|
Создать условия для пробного построения задач.
|
Выяснить роль задач: - конкретизация цели; направление исследования; - последовательность выполнения операций или тактика достижения цели; - моделирование объема работы;
|
Рассмотреть классы задач с помощью раздаточного материала: 1 кл- связан с изучением теории; 2 кл- изучение состояния практики; 3 кл-создание чего-то нового; 4 кл- связан к экспериментом; 5 кл- разработка методических материалов. |
Задание –упражнение на отработку умения ставить задачи. |
Дать определение понятию «задачи исследования» в ходе дискуссии. |
