Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технологии начального образования по естествознанию. Учебное пособие
.pdf
ответа на вопрос и позволяет выдвинуть неочевидную гипотезу, которая требует проверки.
В рамках системно-деятельностного подхода вся учебная деятельность должна быть представлена как система учебных задач, которые даются ученику в определенных учебных ситуациях. При этом
усвоение учебной задачи означает понимание школьниками конечной
цели и назначения данного учебного задания. Иными словами, учебная задача является единицей учебной деятельности. Исследовательская задача представляет собой один из видов учебной задачи, отличающийся тем, что содержит в себе противоречия между различными
позициями, отношениями, точками зрения относительно изучаемого
объекта или явления, и это противоречие должно быть выявлено и
сформулировано обучающимися на ориентировочном этапе.
Исполнительский этап предполагает выполнение определенной
последовательности проектных и исследовательских действий, которые представляют собой основной структурный компонент организуемой деятельности. К таким действиям могут быть отнесены почти
все познавательные и регулятивные универсальные учебные действия, указанные в ФГОС. В числе основных исследовательских
действий можно назвать следующие:
– сравнение объектов, установление оснований для сравнения,
проведение аналогий;
– объединение части объекта (объектов) по определенному признаку;
– определение существенного признака для классификации,
классификация объектов;
– нахождение закономерностей и противоречий в рассматриваемых фактах, данных и наблюдениях;
– выявление недостатка информации и нахождение недостающей информации;
– установление причинно-следственных связей в ситуациях,
поддающихся непосредственному наблюдению или знакомых по
опыту, формулирование выводов;
61
– определение разрыва между реальным и желательным состоянием объекта или ситуации;
– формулирование цели, планирование изменения объекта или
ситуации;
– проведение опытов по проверке гипотезы исследования, несложное исследование по установлению особенностей объекта изучения и связей между объектами (часть — целое, причина — следствие);
– формулирование выводов и подкрепление их доказательствами на основе результатов проведенного наблюдения, опыта, измерения, классификации, сравнения, исследования;
– прогнозирование возможного развития процессов, событий и
их последствий в аналогичных или сходных ситуациях;
– рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка
процесса и результатов деятельности;
– распознавание достоверной и недостоверной информации;
– выстраивание логических цепей рассуждений, доказательство.
Контрольный этап проектно-исследовательской деятельности
предполагает организацию контроля и самоконтроля, оценки и самооценки, которые обеспечивают произвольность, регулируемость и результативность любой учебной деятельности.
Для реализации в учебном процессе системно-деятельностного
подхода необходимо, чтобы действия контроля и оценки учителя как
можно раньше замещались действиями самоконтроля и самооценки
ученика, то есть осуществлялся переход от внешнего контроля к
внутреннему самоконтролю. Это возможно, если:
– учащиеся систематически и целенаправленно включаются в
контрольно-оценочную деятельность на каждом этапе решения исследовательских задач;
– ученикам известны требования к результатам организуемой
педагогом деятельности и однозначные критерии оценки этих результатов;
62
– ученики ясно понимают и осознают цель выполняемой проектно-исследовательской деятельности.
Учитывая все перечисленные условия, педагог может достаточно быстро и легко сформировать у младших школьников навыки самоконтроля и самооценки.
2. Методы организации проектно-исследовательской
деятельности при изучении естествознания
Рассмотрим особенности реализации описанных выше компо-
нентов проектно-исследовательской деятельности на каждом из ее
этапов.
В мотивационно-ориентировочной части проектно-исследова-
тельской деятельности создается актуальная готовность учеников к
решению проблемной ситуации или поиску ответа на неочевидный
вопрос путем проведения исследования. Основная задача этого этапа — создание ориентировочной основы действия, то есть определе-
ние последовательности операций, необходимых для решения предложенной исследовательской задачи. П.Я. Гальперин выделил три
типа ориентировочной основы действия.
Ориентировочную основу действия первого типа составляют
образы действия и его продукт. Никаких указаний на то, как нужно
выполнять действие, не дается. Ученики ищут пути выполнения деятельности методом проб и ошибок. В результате таких поисков задание может быть выполнено, но действие, с помощью которого оно
выполнено, остается неустойчивым: учащиеся не могут осуществить
его перенос в новые условия. Усвоение знаний и умений при использовании данного типа ориентировочной основы деятельности идет
очень медленно, с большим количеством ошибок. Действие, выполняемое на основе умения, сформированного таким путем, оказывается очень чувствительным к самым незначительным изменениям условий его выполнения. Подобное действие, наряду с необходимыми
операциями, содержит также и бесполезные. В результате ученики не
63
могут осуществить перенос данного действия даже в аналогичные
условия.
Ориентировочная основа действия второго типа содержит не
только образцы действий, но и все указания на то, как правильно выполнять их в новых условиях. Иными словами, ученикам дается в готовом виде алгоритм действия, в результате освоения которого они
способны выполнять по этому алгоритму другие подобные действия.
Учащиеся, при этом, приобретают умение анализировать материал с
точки зрения предстоящего действия; последнее обнаруживает заметную устойчивость к изменению условий и переносится на новую
деятельность. Однако этот перенос ограничен наличием в составе новой деятельности элементов, идентичных элементам уже освоенной
деятельности. Усвоение знаний и умений идет быстро и почти безошибочно, время, затрачиваемое на усвоение, невелико. В этом случае ученики осуществляют перенос действия в аналогичные ситуации, но затрудняются выполнить данное действие в новых, ранее не
рассматриваемых ситуациях.
Ориентировочная основа действия третьего типа характеризу-
ется полной ориентацией учащихся уже не на условиях выполнения
конкретного действия, а на принципе строения изучаемого материала,
на единицы, из которых он состоит, и законы их сочетания. Ориентировочная основа действия такого рода обеспечивает глубокий анализ
изучаемого материала, формирование познавательной мотивации.
Процесс усвоения знаний и умений идет легко, без существенных
ошибок, хотя на первых порах ученикам может понадобиться определенное время на овладение новым методом работы — последнее компенсируется быстрыми темпами усвоения при выполнении последующих заданий. Перенос изучаемого действия в новые ситуации является полным.
Относительно первого и третьего типов следует добавить, что
хотя они оба характеризуются самостоятельным выделением ориентиров, способы этого выделения разные: в случае первого типа — пу-
64
тем «проб и ошибок», в случае третьего — с помощью заданного
учителем метода.
Если же учащиеся не только самостоятельно выделяют систему
ориентиров в каждом конкретном случае, пользуясь данным им методом, но сам метод находят самостоятельно, то такую деятельность
называют творческой.
В исполнительной части проектно-исследовательская деятельность реализуется посредством выполнения соответствующих действий, определенных на предыдущем этапе. По существу, эти действия представляют собой методы исследования, которые подразделяются на эмпирические и теоретические.
К эмпирическим методам исследования относятся наблюдение,
эксперимент, измерение, изучение источников информации. В числе
теоретических методов анализ, синтез, абстрагирование, обобщение,
сравнение, аналогия, моделирование, классификация, мысленный
эксперимент.
В начальной школе особое внимание необходимо уделить овладению младшими школьниками методами исследования, поэтому
опишем их здесь более подробно.
Наблюдение — один из самых доступных и распространенных
методов целенаправленного сбора информации. Позволяет изучить
целостный объект в условиях его естественного функционирования,
поскольку изучаемый объект не подвергается воздействию со стороны наблюдателя. Для организации наблюдения необходимо четко
определить цель, выделить наблюдаемые объекты или явления, составить план наблюдения и фиксировать наблюдаемые изменения.
Наблюдение должно завершаться анализом результатов и формулировкой выводов. Различают наблюдение прямое (визуальное), когда
информацию получают без помощи приборов и наблюдение косвенное, при котором информация получается с использованием приборов
и регистрирующей аппаратуры
Эксперимент позволяет получить в условиях активной среды
новые сведения о взаимосвязях между естественнонаучными объек-
65
тами и явлениями. В отличие от наблюдения предполагает вмешательство в естественные условия существования предметов и явлений
или воспроизведение их определенных сторон в специально созданных условиях. Любой эксперимент может осуществляться как непосредственно с объектом, так и с его моделью. Использование моделей
позволяет применять экспериментальный метод исследования к таким объектам, непосредственное оперирование с которыми затруднительно или даже невозможно. Так же как и наблюдение, организация
эксперимента предполагает определение цели, плана, фиксацию результатов, их анализ и формулировку выводов.
Измерение по своей сути представляет собой сравнение изучаемой величины с эталоном. Ценность измерения в том, что этот метод
дает точные, количественно определенные сведения об окружающей
действительности. Важнейшим показателем качества измерения является точность, которая зависит от применяемых методов измерения
и качеств измерительных приборов.
Анализ — это метод, в основе которого лежит процесс мыслен-
ного разложения предмета на составные части, выделение в них
свойств и признаков.
Синтез представляет собой соединение полученных при анализе
частей в целое. В результате применения синтеза происходит соединение знаний, полученных при выполнении анализа в единую систему.
Абстрагирование — это отвлечение от некоторых второсте-
пенных для данного исследования свойств изучаемых объектов и выделение тех свойств, которые в данном исследовании наиболее важны. Различают процесс абстрагирования и абстракцию. Абстракция
есть результат, полученный в процессе абстрагирования. Примером
абстракции может служить любое научное понятие.
Обобщение — мысленное объединение однородных предметов,
их группировка на основе тех или иных общих признаков. Обобщение позволяет переходить от менее общего понятия к более общему.
Сравнение представляет собой метод исследования, при котором различные объекты или явления сопоставляются и анализируют-
66
ся с целью выявления сходств и различий. Для организации сравнения необходимо выделить параметры, по которым будут сопоставляться объекты или явления. При изучении изменений, произошедших с объектом, исследуемый объект сравнивается сам с собой в различные периоды времени.
Аналогия — метод исследования, основанный на том, что из
сходства некоторых признаков двух или нескольких объектов делается вывод о сходстве других признаков этих объектов. Это индуктивный вывод, а потому не является полностью достоверным.
Моделирование предполагает замену реального изучаемого
объекта или явления моделью, которая описывает его с достаточной
точностью, с целью проведения экспериментов и изучения.
Классификация — это общенаучный метод систематизации
знания, направленный на организацию некоторой совокупности изучаемых объектов различных областей действительности в систему
соподчиненных групп (классов), по которым эти объекты распределены на основании их сходства в заданных признаках. Этот метод
направлен на структурирование информации, полученной в процессе
исследования.
Метод мысленного эксперимента относится к области научнотеоретического знания и представляет собой систему мысленных,
практически неосуществимых процедур, проводимых над идеальными объектами. Мысленный эксперимент может выступать как самодостаточный (который в принципе не может быть реализован на
практике) или рассматриваться как «воспроизведение» будущего реального эксперимента.
Контрольный этап исследовательской деятельности имеет несколько функций. Во-первых, проверка правильности результатов как
ориентировочной части деятельности, так и исполнительной; вовторых, проверка соответствия результатов деятельности поставленной цели; в-третьих, выявление ошибок в деятельности, коррекция. В
некоторых случаях результат контроля может выполнять функцию
подкрепления, а также мотивационную функцию.
67
Среди видов контроля различают контроль пооперационный,
когда контролируется каждая операция, составляющая действие, и
контроль по конечному результату, когда контролируется только результат деятельности. Пооперационный контроль позволяет точно
фиксировать ошибки деятельности, приводящие к неправильному результату, вовремя корректировать их и успешно выполнять продолжение действия. В силу этого такой вид контроля используется на
начальных этапах освоения действий. При контроле по конечному результату коррекция действий затруднена, поэтому его используют на
этапах отработки действий и переноса в новые условия. Для формирования проектных и исследовательских умений на требуемом
уровне учителю необходимо контролировать не только содержание
выполняемых учениками действий, но и отслеживать характеристики
этих действий: обобщенность, развернутость и освоенность (автоматизированность). Контроль за содержанием деятельности не требует
специальных заданий и осуществляется по ходу выполнения необходимых действий методом наблюдения.
3. Диагностика и оценка проектных
и исследовательских умений младших школьников
Проблемой изучения и оценки уровня сформированности у
младших школьников проектных и исследовательских умений на
протяжении многих лет занимались различные педагоги и ученые:
А.И. Савенков, А.Н. Поддьяков, Т.А. Егорова, В.И. Андреев и др. [30;
34]. В ходе исследований были выделены и обоснованы те исследовательские умения, которые могут быть сформированы у обучающихся
в начальной школе:
видеть проблемы, то есть это способность изменять собствен-
ную точку зрения, смотреть на объект исследования с разных сторон;
выдвигать гипотезы;
формулировать вопросы;
68
давать определения понятиям;
классифицировать;
наблюдать;
высказывать суждения, делать умозаключения и выводы.
Представленный перечень может быть дополнен проектными умениями, необходимыми для организации и проведения исследования:
формулировать цель исследования;
составлять план действий по проверке гипотезы и реализации
цели исследования;
определять методы и средства исследования;
отбирать необходимое оборудование;
осуществлять контроль за ходом исследования, вносить необ-
ходимые коррективы в план исследования.
Перечисленные умения могут быть проверены с помощью специальных заданий. Такие задания имеются в контрольноизмерительных материалах Всероссийской проверочной работы для
начальной школы [42]. Приведем в качестве примера некоторые из
таких заданий.
Задание 1.
Артем проводил наблюдения за прорастанием семян гороха и появившимися ростками. Чтобы выяснить, влияет ли освещенность на
скорость прорастания, он взял два стакана, положил в каждый из них
несколько одинаковых семян гороха и залил водой из одной бутылки
так, чтобы семена были полностью в воде. Оба стакана Артем поставил
на стол под лампу дневного освещения, но один из них заслонил от
лампы картонной коробкой с вырезанными отверстиями. Затем Артем
наблюдал за появляющимися в обоих стаканах ростками.
Какие измерения и сравнения должен провести Артем, чтобы
определить, влияет ли освещенность на скорость прорастания семян?
Задание 2.
Николай взял два одинаковых стеклянных стакана, две воронки
и бумажные салфетки. Из бумажных салфеток Николай изготовил
69
фильтры и положил их в воронки. Затем он насыпал в обе воронки
одинаковое количество почвенной смеси для комнатных растений и
поставил под каждую воронку стакан. В одну воронку он налил 50 мл
горячей воды, а в другую — такое же количество холодной воды и
стал наблюдать за появлением воды в каждом из стаканов.
Что Николай хотел сравнить в ходе своего эксперимента?
Задание 3.
Олег проводил опыт. Для этого он взял пластмассовое яблоко и
таких же размеров поделку из пластилина, изображающую яблоко, и
поочередно помещал их в сосуд с обычной водой. Яблоко из пластмассы держалось на плаву, а поделка из пластилина опустилась на дно.
1. Какую гипотезу мог проверить Олег с помощью этого опыта?
2. Какими должны быть условия проведения описанного экспе-
римента, чтобы проверить выдвинутую гипотезу? Подчеркни в каждой строке одно из выделенных слов:
– форма предметов, опускаемых в сосуд: одинаковая / различная;
– материал, из которого сделаны предметы: одинаковый / раз-
личный;
– размеры предметов, опускаемых в сосуд: одинаковые / различные.
3. По результатам эксперимента сделай вывод о том, что хотел
выяснить Олег.
Задание 4.
Дмитрий проводил опыт. Он взял два бруска: один деревянный,
другой, более легкий, из пенопласта и поместил их в сосуд с водой.
Деревянный брусок плавал, но почти весь находился под водой. Брусок из пенопласта также плавал и почти весь находился над водой.
1. Перечислите вопросы, на которые можно дать ответ в этом
опыте.
2. Какие выводы можно сделать их этого опыта?
3. Какими должны быть условия проведения описанного опыта?
Подчеркните в каждой строке одно из выделенных слов:
– размер брусков должен быть одинаковый / различный;
– форма брусков должна быть: одинаковая / различная;
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]