Тема 8. Учебно-исследовательская деятельность в 5-7 классах на уроках.
Учебная ситуация 1. «Исследовательское задание» как форма организации учебно-исследовательской деятельности учащихся
Задание 1. Прочитайте текст
В естественнонаучных дисциплинах существенным моментом исследовательской работы концептуально характера является открытие- обнаружение эффекта (свойства, характеристики, результата взаимодействия, зависимости и т.д.) как свидетельства существования того или иного закона.
Самостоятельное обнаружение того или иного эффекта является, на наш взгляд, той исходной ситуацией, отталкиваясь от которой и нужно начинать работу по организации учебно-исследовательской деятельности учащихся 5-7 классов.
В качестве исходной организационной формы, позволяющей решать данную задачу (самостоятельное обнаружение эффекта) предлагается использовать «исследовательские задания».
Исследовательское задание может иметь форму эксперимента, инженерного опыта и наблюдения.
Рассмотрим все три варианта организации учебного исследования, более подробно остановившись на исследовательском задании- эксперименте.
Исследовательское задание-эксперимент
Исследовательское задание этого типа представляет собой демонстрационный эксперимент, но представленный школьникам не после объяснения теоретического материала, а до него.
Кроме того, этот демонстрационный опыт проводит не учитель, а сами школьники. Этот момент принципиален, потому что только так у школьников появляется реальная возможность обнаружить тот или иной эффект. Эффект должен быть «создан собственными руками».
Прим.: для естественнонаучных дисциплин – кинестетическая (телесная) включенность в процедуру эксперимента принципиальная важна. Именно поэтому многие учителя-естественники видят, в общем- то, вред от стремления все физические, химические и биологические опыты из реальных превратить в виртуальные; оптические микроскопы заменить на цифровые; пробирки, колбы и химические опыты – на видеоролики и т.д.
Однако вернемся к смыслу и содержанию исследовательских заданий.
Итак, в демонстрационном опыте уже заключена исследовательская проблематика теоретического характера, исследовательская задача, способы и средства исследовательской деятельности.
Учащиеся, проводя демонстрационный эксперимент, на первом шаге не выделяют перечисленную проблематику и средства деятельности; кроме того, они даже не знают, что они получат в ходе проводимого опыта.
Этот эффект они (на первом шаге) и должны самостоятельно открыть-обнаружить. На втором – выяснить природу обнаруженного эффекта (предметное знание). На третьем шаге в рефлексивном слое реконструировать демонстрационный опыт и свою работу и выделить этапы исследовательской деятельности.
В педагогическом плане работа в логике исследовательского задания разворачиваться может следующим образом.
Шаг 1. Обнаружение эффекта; проблематизация, формулировка исследовательского вопроса
Так как обнаружение нового свойства известного объекта или
«открытие» нового явления будет проделано самими учащимися, то оно с большой вероятностью будет сопровождается удивлением познавательного характера. Вопросы-удивления «Как это возможно?»,
«Почему это происходит?», «За счет чего это возможно?» могут быть переформатированы в вопросы проблемного характера.
Примеры подобных вопросов: «Почему вес груза на воздухе имеет одно значение, а в воде – другое?», «Почему цитоплазма живой клетки сжимается при добавлении солевого раствора и восстанавливается при добавлении воды?», «Почему одно тело тонет, другое – всплывает, а третье может зависать в толще воды?», «За счет чего воздушный шарик «надувается» в колоколе в тот момент, когда из колокола отчаивается воздух?», «Почему разные соли при растворении дают разную реакцию на индикатор кислотности, чем это обусловлено?» и т. д.
Прим.: Очевидно, что далеко не все физические или другие явления могут вызвать такие вопросы. Ряд, например, физических явлений, скорее всего, вызовут недоумение по принципу «Ну и что тут такого?».
И здесь все зависит от оригинальности того «демонстрационного опыта», что предлагается учащимся для воспроизведения. С другой стороны
– ограниченность времени и не позволяет каждую тему осваивать в логике учебного исследования. В этом смысле необходимо отобрать несколько тем, яркость и иллюстративность которых и будет способствовать пониманию большинством учащихся класса того, что такое исследовательская деятельность.
Шаг 2.
Следующий шаг работы с исследовательским заданием – работа с текстом учебника как текстом-ответом на сформулированные самими школьниками вопросы. Предварительно целесообразно высказывание гипотез о природе данного эффекта, пробы аргументации-обоснования гипотез.
Формулировка предложения по проверке собственных гипотез, безусловна, возможна, но на данном уровне подготовки учащихся к исследовательской деятельности вряд ли может рассматриваться как обязательная.
Шаг 3.
Третьим и обязательным этапом учебной работы в рамках исследовательского задания является проведение рефлексивного анализа проделанных шагов, выделение этапов работы и, тем самым, норм исследовательской деятельности.
На данном этапе учебно-исследовательской деятельности такими нормами, повторимся, является сам факт обнаруженного эффекта, формулировка вопроса о природе обнаруженного эффекта. Менее вероятными, но возможными этапами работы, будут выдвижение гипотез, их экспериментальная проверка, работа по изучению «работы выявленной закономерности» на разном материале.
Поиск ответов на поставленные вопросы в учебной литературе на данном этапе заменяет собой процедуры проверки гипотез и оформления выводов. Этот факт необходимо обозначить для школьников.
Очень важно, чтобы все перечисленные и реализованные этапы работы были выделены, представлены в виде взаимосвязанной схемы, обозначены терминологически.
Исследовательское задание — инженерный «опыт»
Другой вариант исследовательского задания – проведение не эксперимента, а «инженерного опыта» по предложенной учителем процедуре.
В практическом плане это выглядит как, например, опытное изготовление всеми учащими класса собственных моделей кораблей (из фольги одинакового для всех размера) с учетом требования к их максимальной грузоподъемности; проверка «построенных» моделей, совместная формулировка вопроса, в которой зафиксирована содержательная проблематика обнаруженного эффекта. Более развернутое описание такой работы представлено в разделе «дополнительные материалы».
Очевидно, что второй шаг (работа с гипотезами, их обоснованием, работа с текстом учебника) и третий шаг работы (рефлексия, выделение норм исследовательской деятельности) так же необходимы при такой форме организации учебных исследований.
Исследовательское задание – наблюдение
Очевидно, что обнаружение учащимися того или иного эффекта (явления, свойства, характеристики), в основе которого лежит тот или иной закон, может иметь и другие (третьи, четвертые) варианты организации. Главное, чтобы в ходе этой работы учащиеся столкнулись с тем или иным явлением, требующим своего объяснения.
Например, работа на уроках биологии далеко не всегда предполагает экспериментальную работу. Но рассматривание кожицы лука, поперечного среза стебля растения, кожицы листа растения и т.д. в 5 классе без предварительного объяснения того, что должны там увидеть учащиеся, так же может рассматриваться как первый шаг исследовательского задания по принципу: Посмотрели, что увидели? Что это может быть? Везде ли это можно обнаружить? И т.д.
Другой вариант, подходящий для 9 класса – изучение школьниками анатомии реального бычьего сердца с целью самостоятельной реконструкции его функционирования и открытия двух кругов кровообращения. Конечно, данный формат организации работы более подходит для элективного курса для тех школьников, кто готов специализироваться в области медицины.
***
Прим.: Мы обсуждаем использование исследовательских заданий применительно к 5-7 классу. Но физика массово в школе начинает изучаться с 7 класса, а химия – с 8-го класса. В этом случае, на наш взгляд, целесообразно организовывать работу в логике «учебных исследований» по физике в 7, частично в 8 классе; по химии в 8, частично в 9 классе.
Кроме того, организация учебных исследований в логике исследовательских заданий может проводиться в 10-11 классах, но дополняться и более сложными формами, а именно – исследовательскими задачами.
Задание 2. Напишите название и короткую аннотацию для одной учебно-исследовательской ситуации, выстроенной в логике исследовательского задания, которую вы проводили (могли бы провести) на своих уроках.
Результаты работы прикрепите в виде файла через форму отправки заданий на главной странице учебного курса. В названии укажите свою фамилию и номер темы (например, Иванова тема 8)
Возникающие вопросы отправляйте по адресу sibbjuro@mail.ru
В разделе «дополнительные материалы» представлены рабочие материалы, которые могут оказаться полезным для организации учебных исследований.
Прим.: данный материал не нужно рассматривать как завершенный образец учебного исследования.