Доклад на тему Организация исследовательской деятельности учащихся

Организация исследовательской деятельности учащихся.

Сколько удивительного содержится вокруг нас! Мимо скольких интересных событий и явлений мы проходим ежедневно, не заметив, не поняв их? Мир полон чудес, надо только уметь их открывать. Главным инструментом в этом деле является способность исследовать окружающий нас мир.

Всем известно, что знания можно получать от других в готовом виде, а можно добывать самостоятельно. Причём знания, добытые в ходе собственных опытов, наблюдений, экспериментов, выводов и умозаключений, обычно самые прочные. Как правило, они прочнее и глубже, чем сведения, которые получены путём выучивания.

Систематическая научно-исследовательская деятельность учащихся - одна из прогрессивных форм обучения в современной школе.

- Она позволяет наиболее полно выявлять и развивать как интеллектуальные, так и потенциальные творческие способности детей.

- Проведение самостоятельных исследований стимулирует мыслительный процесс, направленный на поиск и решение проблемы, требует привлечения для этих целей знаний из разных областей.

- Исследовательская работа может проводиться как индивидуально, так и коллективно.

Грамотно проводить исследования может не только человек, занимающийся наукой профессионально, но и тот, кто ещё учится в школе.

Исследования, как правило, завершаются письменной работой, в которой подводятся итоги, делаются выводы, предложения.

И прежде чем говорить об исследовательской деятельности, мне хотелось бы немножко остановиться на том, какие это могут быть письменные работы.

Письменные работы учащихся можно подразделить на следующие группы.

1. Творческие работы.

К ним относятся сочинения, описания на заданную ему, критические заметки и т.п. Их чаще выполняют младшие школьники (например: «Жизнь моей кошки»). Подобные работы не подпадают под понятия научно-исследовательских и исследовательских работ, поскольку в них отсутствует исследовательский аспект в разработке и представлении материала и в связи с ненаучностью изложения.

2. Реферативные работы.

Для начинающих подготовка хорошего литературного обзора по любой теме - задача сложная. При написании реферата подразумевается, что автор проработал большое количество монографий, сборников, статей, содержащих материал по интересующей его теме. Хороший реферат - тоже научная работа. Однако если в нём нет анализа и нет обработки представленного материала, то его нельзя отнести к научной работе. В этом случае он скорее попадает в категорию исследовательских работ. Обычно

- 2 -

литературный обзор по теме исследования предусматривается в исследовательских работах как отдельная глава. В настоящее время начинающим исследователям существенно облегчают поиск необходимой литературы при подготовке рефератов новые информационные технологии (Интернет, который позволяет пользоваться электронными библиотеками и сайтами).

3.Отчёты об экспедициях и поездках.

В таких работах может содержаться интересный фактический материал, собранный в результате прохождения маршрута или проведения наблюдений. Но он часто излагается просто в виде перечисления увиденного или представляет собой текст, переписанный из походных дневников, без какого-либо обобщения, систематизации и обработки собранных данных.

4. Исследовательские работы.

Этот тип работ существенно отличается от описанных выше. В нём содержатся обязательные элементы научного исследования:

- постановка цели;

- формулирование задач;

- выбор методов сбора и обработки материалов;

- проведение наблюдений, опытов и экспериментов;

- анализ и обсуждение полученного материала, в результате которого исследователь получает ответы (выводы) на поставленные в задачах вопросы.

5. Комплексные работы.

Часто во время экспедиций и других поездок школьники под руководством преподавателей выполняют различные исследования по многим направлениям. Это могут быть и зоология, и ботаника, и география, и геология, и этнография и т.д. Обычно по каждому разделу работают 2-3 учащихся. Выполненные исследовательские работы объединяются в общий отчёт, где они представлены в виде отдельных разделов. И если этот отчёт имеет общую цель и поставленные задачи для всего исследования, а так же проработанные методические вопросы, общие выводы и ли заключение, то такую работу можно назвать комплексным исследованием, осуществлённым группой учащихся.

Но мне хотелось бы несколько подробнее остановиться именно на исследовательских работах.

Различия между учебно-исследовательской и исследовательской работами малосущественны. Учебно-исследовательские работы выполняются учащимися под постоянным надзором и контролем со стороны преподавателей, часто с использованием упрощённых методик сбора и обработки данных, или по некоторому набору последовательных заданий, разработанных с учётом возраста и опыта начинающего исследователя. Результаты, которые могут получиться в процессе выполнения таких работ, часто известны руководителям заранее. Таким образом, эти работы - как бы

- 3 -

упражнения на заданную тему, в ходе которых учащийся оттачивает свои умения и знания, необходимые для выполнения в будущем самостоятельного исследования.

Исследовательские работы подразумевают большую самостоятельность учащихся, как при выборе методик, так и при обработке собранного материала. Они выполняются школьниками, уже имеющими некоторый опыт исследований, а руководители выступают при этом как консультанты и при необходимости помогают учащимся на разных этапах их выполнения.

И ещё одно отличие.

Учебно-исследовательская деятельность подразумевает, в первую очередь, ознакомление учащихся с различными методиками выполнения работ, сбора, обработки, анализа полученного материала, а также направлена на выработку умения обобщать данные и формулировать результаты. При проведении же исследовательских работ подразумевается, что учащийся уже познакомился с основными принципами и методами сбора и обработки данных, освоил их, в состоянии сам оценить свои возможности в выполнении темы. Да и результаты, которые могут получиться, часто неизвестны даже преподавателям.

При организации исследовательской деятельности в школе возникают определённые трудности. В большинстве случаев они проистекают от непонимания руководителями сути исследовательской работы. Это понятно, поскольку в педагогических высших учебных заведениях студентов обучают учить детей, а проведение исследований требует несколько других знаний и умений.

Успех исследовательской работы школьников в большой степени зависит от научного руководителя. Им может быть как учитель-предметник, так и сотрудник научно-исследовательского или учебного института. В любом случае научный руководитель - это лицо компетентное в данной проблеме. От научного руководителя зависит выбор темы исследования и форма самой работы. И здесь необходимо чётко представлять возможности школы, чтобы не выйти за разумные пределы.

Прежде всего, предлагаемая тема не должна быть школьной лабораторной работой или чем-то на неё похожим. Надо, чтобы тема работы была актуальна, вызывала у исполнителей интерес, была им понятна, и, наконец, она не должна вызывать сомнений в возможности её реализации.

Школа не может тягаться с институтом нив в аппаратурной оснащённости, ни в финансовых возможностях, ни в научных кадрах. Следовательно, нельзя строить «наполеоновские» планы. В тексте работы должен чётко просматриваться личный вклад исполнителя. Роль научного руководителя - именно руководство: выбор темы, формулировка цели и задач исследования, выбор объекта и методов исследования, наблюдение за ходом работы, оказание помощи в случае возникновения каких-либо затруднений, рекомендация первоисточников, обсуждение полученных результатов, формулировка выводов. Причём практически всё перечисленное необходимо проводить совместно с учащимися.

- 4 -

I. Подготовительный период в исследовательской работе.

Для того, чтобы начать исследование, надо найти проблему, которую можно исследовать и которую хотелось бы разрешить. А что значит найти проблему? Древнегреческое слово «problema» переводится как «задача», «преграда», «трудность». Умение увидеть проблему подчас ценится выше, чем способность её решить.

Главная задача любого исследователя - найти что-то необычное в обычном, увидеть сложности и противоречия там, где другим всё кажется привычным, ясным и простым. Самый простой способ развить умение видеть проблемы - учиться смотреть на одни и те же предметы и явления с разных точек зрения. Поэтому формирование именно таких умений является одной из задач учителя - организатора исследовательской деятельности.

1. Выбор темы оказывается не очень сложным, если точно знать, что интересует ребёнка в данный момент, какая проблема волнует его больше других. Если это сразу понять трудно, то можно попытаться ответить на следующие вопросы:

- что тебе интересно больше всего?

- чем ты хочешь заниматься в первую очередь (например, каким предметом?)

- чем ты чаще всего занимаешься в свободное время?

- что из изученного в школе хотелось бы знать глубже?

Темы исследований могут быть самыми разными.

2. Что дальше? А дальше следует формулирование целей и задач исследования. Успех любой работы в первую очередь зависит от того, насколько ясно сформулированы её цель и задачи. Цель работы должна быть конкретной, чётко сформулированной, чтобы ясно выделить вопрос, на который нужно получить ответ. Кроме того, цель должна быть доступна для конкретного исследователя. «Гигантизм» в выборе темы и цели работы - наиболее распространённая ошибка начинающих исследователей. Задачи обычно уточняют цель, описывают основные шаги исследователя. Это тоже довольно сложное и трудоёмкое дело. Здесь нужно чётко сформулировать, для чего делается работа, что надо наблюдать и выяснить, что хотелось бы узнать. Вопросы, которые ставятся в задачах, должны иметь однозначный ответ. Задачи могут быть:

1. Количественными (отвечающими на вопрос «Сколько?»)

Пример - сколько времени живёт …?

2. Количественные на выявление связи между явлениями (Какова связь?)

Пример - выявить связь между распределением планктона и растительностью водоёма.

3. Качественные задачи (вопрос «Есть ли?») пример - установить, зависит ли количество водных ракообразных от температуры воды в водоёме?

4. Функциональные задачи (отвечающие на вопросы «Для чего?»или «Зачем?») пример - изучить, для чего паук-серебрянка строит купол под водой.

• 5 -

5. Задачи на выявление механизмов (отвечающие на вопрос «Как?») пример - выяснить, как зависит видовое разнообразие зоопланктона от сезона и времени суток?

6. Задачи на выявление причин явлений (отвечающие на вопрос «Почему?») пример - установить, почему в течение суток изменяется распределение фитопланктона по акватории водоёма». Вся эта работа проводится обязательно совместно с учащимися-исследователями.

3. После того, как цель и задачи сформулированы и приняты, выбирают объект исследования. Это не так просто, как кажется на первый взгляд. Необходимо, чтобы биологические характеристики объекта соответствовали поставленным задачам, а ответ на поставленный вопрос можно было получить в обозримом будущем. Сам объект и его содержание должны быть достаточно дешевы.

4. Следующий шаг в работе - анализ литературы по проблеме, включая детальное знакомство с объектом исследования. Подборка литературы для анализа - задача для руководителя, поскольку подразумевается, что самостоятельно учащиеся не смогут найти первоисточники. Сведения, полученные из литературных источников, обсуждаются совместно исполнителями и руководителем работы. Литературный обзор позволяет школьникам познакомиться с состоянием проблемы, с тем, что сделано в этой области к настоящему времени. При анализе литературных данных обнаруживаются пробелы, часть которых школьники могут восполнить в ходе работы.

5. Когда анализ литературы проведён, настало время сформулировать гипотезу, иными словами, определить предполагаемый результат. Это очень важный момент, поскольку сложившиеся у исследователей теоретические представления позволяют отчасти прогнозировать предполагаемый результат, а затем сравнивать теоретические представления с эмпирическими данными. В результате исследования гипотеза подтверждается или опровергается. В случае своего подтверждения она становится теорией. А если её опровергнуть, то гипотеза превращается в ложное предположение.

6. Вооружившись знаниями об объекте исследования и о состоянии проблемы в целом, пониманием цели и задач, а так же нулевой гипотезой, можно переходить к выбору методики проведения исследования. Методы исследования должны быть адекватны поставленным задачам. Это означает, что именно эта методика позволит получить ожидаемый результат, тогда как любые другие приёмы могут привести к ошибочным результатам. Надо, чтобы методическое обеспечение результатов учитывало все нюансы, способные повлиять на результаты исследования, и по возможности, исключить их. Выбранные методы работы должны быть простыми и доступными для школьников, даже если исследование проводится в лаборатории учебного или исследовательского института. Необходимо оценить, сколько следует провести однотипных измерений,

- 6 -

наблюдений и т.п., какие использовать способы обработки первичных данных.

Обычно в исследовательской работе на правильную формулировку темы и цели исследования, а так же на выбор или отработку его методики уходит 1/3 времени.

II. Сбор материала и принципы работы с ним.

Сбор научных фактов требует выполнения некоторых определённых правил:

1.Записи наблюдений делаются в специальных журналах или полевом дневнике безотлагательно, как бы наблюдатель не надеялся на свою память. Чтобы избежать путаницы, записи должны быть полными. Допустимы лишь общепринятые в науке сокращения и условные знаки.

2.Всякое исследование, по возможности, документируется не только записями, но и вещественными образцами. Это могут быть гербарий, коллекции добытых животных или следов их жизнедеятельности, фото- и видеоизображение.

3.Результаты каждого наблюдения, опыта или эксперимента должны быть воспроизводимыми, т.е. при повторении любого из проведенных экспериментов должны получаться сходные результаты. Необходимо так же учитывать, что любой опыт или описание нуждается в контроле и в проверке. И, если результаты несколько отличаются, следует оценить их достоверность с помощью методов статистики.

4.Полученные результаты должны быть однозначными и не давать возможности различного толкования.

Основной метод получения научных выводов - сравнение результатов наблюдений, опытов и экспериментов. Нельзя сравнивать данные наблюдений, проведённых в разных местах и в разные сезоны. Опыты, как правило, ставятся не менее чем в двух вариантах. При этом один из них, в котором условия остаются естественными или обычными, называется контрольным. Все варианты обязательно должны находиться в одинаковых условиях, изменяется только изучаемый фактор. Чем сложнее характер условий, в которых протекает опыт (или ведутся наблюдения), тем больше повторностей должно быть.

Очень часто материалы или площадь исследуемого объекта настолько велики, что исследовать его весь невозможно. В таких случаях пользуются методом проб или выборки материала. Пробами могут быть отдельные участки местности, отрезки времени, отдельные части объекта и др.

Любые научные материалы должны быть достоверными, т.е. должны отражать истинную картину имеющихся в природе закономерностей, численных соотношений и процессов.

- 7 -

Поскольку различные закономерности иногда взаимно затушёвывают друг друга, очень малочисленные наблюдения и пробы часто дают данные, искажённые случайным взаимодействием каких-либо неучтённых обстоятельств.

Искажает истину и неосознанная предвзятость подбора проб. Выбор проб должен быть либо совершенно независим от исследователя, либо подчинён математической закономерности. Например, изучающий состав и особенности произрастания травянистых растений на лугу бросает, не глядя, палку за спину и там, где она упадёт, закладывает пробную площадку ( и так 5 - 10 раз)

Математическое размещение проб - это размещение их в строго геометрическом порядке (в шахматном или через равные промежутки по прямой); либо проведение наблюдений через равные промежутки времени; или выбор каждой пятой, десятой и т.д. проб для обследования. Вместе с тем, если пространство неоднородно, то, например, площадки размещают так, чтобы они характеризовали участки с различными свойствами.

7. При обработке собранных материалов и изложении результатов необходимо как можно более полно сравнить полученные данные. Ещё до начала практической работы целесообразно составить чёткую и подробную таблицу, включающую все варианты эксперимента (наблюдения). При составлении протокола опыта графы такой таблицы заполняются данными, образуя матрицу. И вообще, сведение полученных данных в таблицу или представление их в графиках и диаграммах - самый наглядный и экономный способ обработки первичных данных. Однако сами по себе таблицы, диаграммы и графики - лишь материал для описаний и размышлений. Все результаты, подлежащие обсуждению, должны отражать только собственные наблюдения и опыты. Сравнивать их можно (а иногда необходимо) с данными, содержащимися в литературе с обязательной ссылкой на используемые источники.

Обработку результатов проводят после окончания наблюдений или учётов на основании записей в полевых дневниках. Это можно делать разными способами. Например, записи полевых наблюдений ежевечерне систематизируют и группируют по видам в специальном дневнике. Систематизированный фактический материал должен быть максимально достоверен, полноценен и охватывать весь период наблюдений, стиль изложения - максимально сжатый, главное внимание уделяется сводным таблицам, картам, рисункам.

После того как собранные материалы обработаны, проведено обсуждение полученных результатов, полезно вернуться к поставленным задачам и посмотреть, решены ли они. Краткое изложение результатов работы, отвечающее на вопросы задач, - это выводы к которым исследователь пришёл в результате проведённых исследований.

Иногда полученные результаты противоречат ожиданиям исследователей. Причин, приводящих к такой ситуации может быть несколько: неправильная формулировка цели и постановки задач, ошибочная нулевая гипотеза, выбор неадекватной методики проведения эксперимента, неверное толкование полученных результатов, ошибочные выводы, наконец, неправильный выбор

- 8 -

объекта исследования. Необходимо спокойно разобраться в случившемся. Следует помнить, что отрицательный результат - это так же важно, как и получение положительного результата, если, конечно, данные не взяты «с потолка». Понятно, что в таком случае выходит на первый план и становится решающей работа научного руководителя.

III. Представление результатов исследования.

Собраны се сведения, сделаны все необходимые расчёты и наблюдения, проведены эксперименты. Теперь нужно кратко изложить на бумаге самое главное и рассказать об этом людям. Форм изложения исследовательских работ много: научный отчёт, статья, заметка, книга, доклад, литературный обзор, рецензия, реферат и т.д..

Отчёт о научно-исследовательской работе строится по тому же плану, что и научная статья. В изложении следует добиваться точности и общедоступности. Не следует злоупотреблять научными терминами, тем более нельзя пользоваться словами, смысл которых не вполне ясен.

В любой исследовательской работе, как правило, выделяют три основных раздела: введение, основную часть и заключение.

Титульный лист

Оглавление

Во введении обосновывается необходимость выполнения данной работы. Здесь кратко описывается состояние проблемы, которая выбрана для изучения и объясняется актуальность темы. На основании актуальности определяется объект и предмет исследования. Далее формируется цель исследования, а на основании цели определяются задачи исследования.

Обзор литературных данных должен показать, что авторы работы прекрасно представляют себе состояние проблемы.

Чрезвычайно важно детально описать методику проведения исследования или эксперимента. Это необходимо для того, чтобы другие исследователи, заинтересовавшиеся результатами работы, смогли, прочитав описание методики, повторить исследование и получить сходные результаты. Здесь же даётся подробное описание биологии экспериментального объекта.

Основной текст содержит описание этапов и процесса исследования, может сопровождаться иллюстративным материалом: рисунками, диаграммами, фотографиями, схемами, таблицами. Они должны иметь номер и чёткие названия. Ещё раз повторюсь, что сведение всех данных в таблицы или представление их в графиках и диаграммах - самый наглядный и экономный способ обработки первичных данных, но сами по себе они - лишь материал для описаний и размышлений. При анализе данных, включённых в таблицу, в тексте работы необходимо сделать ссылку на обсуждаемую таблицу (график и т.п.)

В заключении приводятся краткие формулировки результатов работы, отвечающие на вопросы поставленных задач, в виде сжато изложенных пунктов. Здесь не должно быть объяснения полученных результатов или их содержания, т.е. не должна повторяться основная часть работы. Выводы должны быть выводами. Здесь же намечаются задачи дальнейших исслед-ий.

- 9 -

После заключения помещаются благодарности всем, кто помогал в работе, в подготовке к ней, в обработке результатов и в написании отчёта.

Затем следует список использованной литературы и других источников. Здесь перечисляются все определители, методические разработки и рекомендации, статьи и монографии, использовавшиеся при выполнении работы.

Часто собранный в результате проведенных исследований материал бывает очень объёмным. При его обработке делается много таблиц, схем, графиков и.т.п. нет смысла помещать их все в текст работы, их лучше вынести в приложения. Сюда же можно поместить и некоторый первичный материал, например описания пробных площадок или данные промеров и учётов, а так же схемы и фотографии, выполненные в процессе работы.

Общие требования к оформлению работ можно найти в различных литературных источниках, например: журнал «Практика административной работы в школе» №5 стр. 59.

Завершая свой доклад мне хотелось бы упомянуть ещё один аспект, касающийся исследовательских работ.

Организованная исследовательская деятельность, как я уже говорила, способствует развитию личности учащихся, формирует их творческие способности, интерес к биологии как к предмету, даёт толчок к изучению научных основ проводимых исследований.

В работе подобного рода определяется и характер общения в системе «учитель-ученик», «ученик - ученик», что позволяет развивать и коммуникативные навыки, что согласитесь, крайне немаловажно в современном мире. При непосредственном общении учителя и ученика складываются особые межличностные отношения. От того, насколько комфортно чувствуют себя учащиеся в общении с руководителем и с другим учащимися, зависит мотивация учебной деятельности, её продуктивность. Самоутверждении., адекватной самооценке, вере в свои силы, в возможность успеха в данной области способствует участие ребят в конкурсах, где они представляют результаты своей деятельности. Победы в соревновании со сверстниками нацеливают учеников на последующее участие в исследовательской деятельности.