Учебная ситуация 1. Формы реализации «исследовательских заданий»
Задание 1. Прочитайте текст
Урок-исследовательское задание может иметь форму эксперимента, наблюдения или инженерного опыта.
Уроки, с которыми вы познакомились в рамках предыдущей темы, выстроены в формате «исследовательского задания – эксперимента»
Давайте рассмотрим модельную организацию такой работы.
Исследовательское задание-эксперимент
Шаг 1.
Обнаружение эффекта; проблематизация, формулировка исследовательского вопроса
Исследовательское задание-эксперимент начинается с постановки учащимися эксперимента по заданной процедуре и, это принципиально, до объяснения нового материала. В ходе выполнения эксперимента школьники обнаруживают тот или иной эффект (явление), обладающее неожиданностью, новизной.
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 шприце в тот момент, когда поршень поднимается вверх?», «Почему разные соли при растворении дают разную реакцию на индикатор кислотности, чем это обусловлено?» и т. д.
Принципиально важно выполнить работу по формулированию вопросов. Как вы помните, исследовательская деятельность начинается с удивления и вопроса.
Прим.: Очевидно, что далеко не все физические или другие явления могут вызвать познавательные 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.
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 этапом учебной работы в рамках исследовательского задания является проведение рефлективного 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 взаимоувязанной схемы, обозначены терминологически.
***
Еще раз повторимся, самостоятельное обнаружение учащимися того или иного эффекта является, на наш взгляд, исходной ситуацией с которой и нужно начинать работу по организации учебно-исследовательской деятельности учащихся 5-6 классов.
Данный вид работы может быть продолжен и в следующих классах, особенно на тех предметах, которые впервые начинают изучаться. В этом случае, на наш взгляд, целесообразно организовывать работу в логике «исследовательских заданий» 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.
Исследовательское задание – визуальное изучение объекта
Очевидно, что обнаружение учащимися того или иного эффекта (явления, свойства, характеристики), в основе которого лежит тот или иной закон, может иметь и другие 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 там есть другой исследовательский процесс – визуальное изучение объекта, в том числе наблюдение за процессом изменения объекта, процессом его движения и функционирования 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.
Исследовательское задание — инженерный «опыт»
Еще один 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.
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.
Познакомьтесь с организацией работы в логике «инженерного опыта» на материале физики. Для иллюстрации такого способа работы мы воспользовались описанием урока, сделанного Б.Б. Берзоном, и опубликованного на сайте «Сетевые исследовательские лаборатории «Школа для всех»».
http://setilab.ru/modules/article/view.article.php/232
Архимедова сила
<…> Название темы вообще не было объявлено. Мною был произнесен примерно следующий текст: «В древности в городе Сиракузы на Пиренейском полуострове жил один замечательный и всем до сих пор известный учёный по имени Архимед. Судьба и история распорядились так, что до наших дней дошли лишь легенды об этом удивительном человеке, но ни одной его рукописи не сохранилось. Имеются только свидетельства других людей о его жизни. Поэтому первое задание: попробуйте «откопать» как можно больше интересных сведений об этом человеке. А потом, на уроке каждый из вас сможет сделать корабль, и мы проведём соревнования на самый непотопляемый корабль. Для изготовления корабля нужно принести с собой кусок алюминиевой фольги размером 25×25 см»
Когда пришло время назначенного урока, дети пришли со всякими интересными легендами об Архимеде, а затем, как и было обещано, каждый ученик принялся изготавливать из фольги корабль по своему собственному замыслу.
Все находились в равных условиях (поскольку размер куска фольги был у всех одинаков), а сделать корабль необходимо было так, чтобы в него можно было поместить какой-то груз. Как можно больший. А затем начались соревнования-испытания в тазу с водой. Корабли проверялись на непотопляемость (точнее, на грузоподъемность): в каждый корабль помещали гирьки от лабораторных весов, и нагружали корабль этими гирьками до тех пор, пока корабль не начинал тонуть. Результаты испытаний чётко фиксировались в таблице.
В итоге победил корабль, напоминавший по своей форме плоскодонку с низкими бортами. И уже результаты соревнований мы обсудили с ребятами: почему именно этот корабль победил? Почему именно при такой форме грузоподъемность оказалась наивысшей?
http://setilab.ru/modules/article/view.article.php/232
Задание 2. Прочитайте текст макета
Учебное исследование «Эффект лотоса» выстроено в формате исследовательского задания.
Задание 3. Поделитесь впечатлениями
В свободной форме напишите свои впечатления об этом погружении.
В том числе:
- какие задачи по знакомству с нормами исследовательской деятельности на этом уроке, на ваш взгляд, решены;
- что вы можете сказать об учебной самостоятельности учащихся;
- что в целом в уроке показалось вам интересным, а что – нет;
- что бы вы предложили изменить.