Исследовательская деятельность помогает развить у обучающихся следующие ключевые компетентности:
- автономизационную - быть способным к саморазвитию, самоопределению, самообразованию;
- коммуникативную - умение вступить в общение;
- информационную - владеть информационными технологиями, работать со всеми видами информации;
- продуктивную - уметь работать, быть способным создавать собственный продукт.
Основы исследовательской деятельности закладываются на уроках. Самостоятельно и активно разбираться в новом материале учащиеся смогут, если у них возник интерес к исследованию. Для этого нужно систематически предоставлять им возможность участвовать в такой работе на уроке, обучать всем необходимым приемам проведения самостоятельного исследования. (Рис.2,3)
При выполнении исследовательского задания учащиеся осуществляют следующие действия:
- ознакомление с содержанием задания и формулирование цели деятельности.
- прогнозирование направлений выполнения задания и выбор методов исследования.
- проведение исследования и оценка полученных результатов в соответствии с поставленными целями.
Например, на уроке по теме «Химические свойства металлов» обучающимся предлагаю задание: предположить свойства магния, зная, что свойства веществ определяются строением атома, видом химической связи и типом выполняют кристаллической решетки. На основе этих знаний строится план рассуждений:
1. Выяснить строение атома, тип кристаллической решетки, предсказать свойства.
2. Исследовать отношение данного вещества к простым (металлы, неметаллы) и сложным (кислоты, основания, соли, вода) веществам.
При обучении обучающихся умениям исследовательской деятельности (наблюдать, сравнивать, проводить анализ, химические расчеты и т.д.) обращаю особое внимание на выработку умений строить логическую цепь рассуждений при выполнении заданий. Это можно сделать, выполняя упражнения в составлении уравнений реакций на основе схем превращений одних веществ в другие. Такие задания выполняют обучающиеся на уроке по теме «Генетическая связь между классами неорганических соединений», они вырабатывают умение совершать действие по плану.
Химический эксперимент служит выработке у учащихся исследовательских умений, обеспечивает самоконтроль рассуждений и служит доказательством правильности предположений. Например, на уроке по теме «Оксиды» предлагаю обучающимся задание, которое они выполняют экспериментально.
Задание 1.
Определите опытным путем химический характер предложенного оксида.
Обучающиеся строят рассуждения примерно так:
1) провести реакцию с водой;
2) исследовать полученный продукт индикатором;
3) продукт реакции оксида с водой нерастворим, значит необходимо провести общую реакцию для основных оксидов с кислотой, для кислотных оксидов с щелочами.
При обсуждении предположений необходимо обратить внимание учащихся на умение выбирать рациональный путь проведения опыта. Только после этого можно выполнять опыт.
Эффективных результатов по формированию исследовательских умений можно добиться при целенаправленной систематической работе. Такую систему работы составляют: проблемное проведение уроков, проведение большинства лабораторно - практических занятий исследовательским и проектным методом, система домашних заданий с элементами теоретического и практического исследования.
Проблемное обучение – это тип развивающего обучения. Основополагающее понятие проблемного обучения – проблемная ситуация. Это такая ситуация, при которой субъекту необходимо решить какие-то трудные для себя задачи, но ему не хватает данных и он должен сам их искать.
Например, известное обучающимся из математики правило «от перемены мест слагаемых сумма не изменяется» не соблюдается в некоторых случаях в химии. Так, при изучении темы «Амфотерные соединения» обучающиеся проводят химический эксперимент: получение гидроксида алюминия согласно ионному уравнению Al3+ + 3OH– = Al(OH)3 зависит от того, какой реактив приливается к избытку другого реактива. В случае добавления нескольких капель щелочи к раствору соли алюминия осадок образуется и сохраняется. Если несколько капель раствора соли алюминия добавить к избытку щелочи, то образующийся вначале осадок сразу же растворяется. Почему? Решение возникшей проблемы позволит перейти к рассмотрению амфотерности.
Каждый урок должен содержать проблемные вопросы или задания. Знания, добытые собственным трудом намного прочнее и ценнее, чем знания преподнесенные учителем в готовом виде. Например, «Необычное в обычном». Одно из самых важных свойств в деле выявления проблем – способность изменять собственную точку зрения, смотреть на объект исследования с разных сторон. Естественно, если смотреть на один и тот же объект с разных точек зрения, то обязательно увидишь нечто, ускользающее от традиционного взгляда. Например, при рассмотрении свойств воды или низших спиртов обучающиеся вдруг обращают внимание на то, что вода и этиловый спирт находятся в жидком состоянии при обычных условиях, несмотря на низкие значения относительных молекулярных масс, тогда как имеющие гораздо большие значения Мr хлор и бутан являются газами. Решение этой проблемы позволяет сформировать представление о водородной связи. В свою очередь этот взгляд на агрегатное состояние воды дает возможность рассмотреть такую ее аномалию, как способность сжиматься при охлаждении до +4оС, и о значении этой аномалии для живой природы.
Итак, данные формы работы учащихся на уроке позволяют раскрыть возможности ребенка, проявить его способности, даже если он не имеет особого интереса к химии. Они позволяют учителю отыскать, увидеть среди массы учеников именно тех, которые одарены химически. Далее с такими учащимися работа идет во внеурочное время: факультативы, спецкурсы, выполнение исследовательских и проектных работ, подготовка к участию в олимпиадах.
Исследовательская деятельность, как никакая другая, позволяет учащимся с признаками одаренности реализовать свои возможности, продемонстрировать весь спектр своих способностей, раскрыть таланты, получить удовольствие от проделанной работы. Исследовательская деятельность имеет творческий характер, и в то же время это один из способов индивидуализации обучения. Непосредственное, длительное по времени общение ученика и учителя позволяет педагогу лучше узнать особенности ума, характера, мышления обучающегося и в результате предложить ему то дело, которое для него интересно, значимо.
Для того чтобы достичь оптимальных результатов в руководстве исследовательской работой обучающихся, чтобы решить поставленные задачи, учителю приходится много изучать, интересоваться любой информацией по изучаемой теме.
Много внимания обращается именно на изучение научно-исследовательской и проектной деятельности обучающихся и преподавателя в условиях модернизации современных образовательных учреждений.
Проблема выживания и экологии в настоящее время является актуальной. Поэтому ставится цель заинтересовать детей изучение этой проблемы.
Эту работу можно начинать с первых уроков химии. Например, в теме: «Что изучает химия? Каков путь изменения этого предмета?», можно предложить для исследования вопрос: зачем нужно изучать химию? Создается, как бы, мини педагогическая мастерская, где каждый ученик делится своим жизненным опытом, знаниями, которые складываются в совместную научную копилку. Каждой паре обучающихся предлагается научно-популярная литература по вопросам прикладной химии, через 10 минут эта «копилка» пополняется дополнительными сведениями. То есть мы совместно подходим к осознанию значимости данной науки и можем оценить высказывание нашего знаменитого соотечественника М. В. Ломоносова: «широко распростирает химия руки свои в дела человеческие». И так, шаг за шагом, от собирания фактов к обобщению, мы осваиваем основные химические понятия и законы.
Работы учащихся отличаются четким логическим изложением, высокой степенью научности, убедительностью рассуждений, оригинальностью мышления, достоверностью результатов. В чем причина такого успеха? Прежде всего, в умении логически мыслить, работать с литературой, в глубоком знании курса химии, целеустремленности. Приобщаясь к научно-исследовательской работе, ребята проявляют интерес к науке, поиску, эксперименту.
Участие в научно-практических конференциях приучает их к собранности, воспитывает волю, чувство ответственности.
Исследовательская деятельность целесообразна в учебно-воспитательном процессе только тогда, когда обучающиеся достаточно свободно могут ориентироваться в определенной системе знаний, что повышает долю их самостоятельности. Исследовательский подход обучающихся не следует отождествлять с научным исследованием ученых. Обучающиеся в основном не выявляют научных мыслей, но познают, усваивают, «переоткрывают» их для себя.
В нашем лицее ежегодно образуется группа обучающихся, которых увлекает прикладная экология, химия, которые желают продолжить исследовательскую работу в этом направлении.
Они ежегодно принимают участие на разных научно-исследовательских конкурсах. Например:
- Подъемова Ольга с научно-исследовательской работой в международной научно-практической конференции «От студенческого проекта — к профессиональной карьере» в г. Балакове «Сравнительный анализ разных сортов чая» отмечена дипломом I степени. (Рис.4,5)
Рис.4,5. Подъемова О. Исследует чай.
- Арикенова Сезим с научно-исследовательской работой в международной научно-практической конференции «От студенческого проекта — к профессиональной карьере» в г. Балакове «Качественный анализ молока» отмечена дипломом I степени. (Рис. 6,7)
Рис.6,7 Арикенова С. Выступает на конференции.
- Бердиева Эльмира с научно-исследовательской работой в международной научно-практической конференции «От студенческого проекта — к профессиональной карьере» в г. Балакове «Степень засоленности почвы Александрово Гайского района Саратовской области» отмечена дипломом III степени. (Рис.8,9)
Рис.8,9. Обучающиеся на занятиях кружка
- Нысангалиев Нуржан с научно-исследовательской работой в Региональном конкурсе «Край родной навек любимый!» с работой «Почвы Александрово Гайского района» отмечен дипломом первой степени.
- Искаранов Равиль с научно-исследовательской работой в международной научно-практической конференции «От студенческого проекта — к профессиональной карьере» в г. Балакове «Вода – основа жизни» отмечен дипломом II степени.
- Муханова Мадина с научно-исследовательской работой «Законы М. В. Ломоносова в действии», приняла участие в областном конкурсе «Ломоносовские чтения», отмечена дипломом III степени.
Рис.10.11. Работа Мухановой М.
- Нугманова Альбина с научно-исследовательской работой «Растительный мир Александрово Гайского района» приняла участие в областном конкурсе «Экология Саратовской области» отмечена дипломом II степени.
- Тюрина Н.В. с научно-исследовательской работой в международной интеллектуальной конференции «Студент ХХ1 века: пробуем силы – проявляем способности с работой «Засоленность почвы Александрово Гайского района», отмечена дипломом 3 степени.
Рис.12.13. Работа Тюриной Н.
Помимо изложенного в рамках работы, проводятся исследования в области выращивания кристаллов, изучение и опыты с комплексными соединениями, выделение индикаторов из комнатных растений и ряд других опытов и экспериментов.
Таким образом, исследовательскую деятельность обучающихся по химии и биологи необходимо применять, поскольку она активизирует виды деятельности обучающихся, способствуют развитию их личности и формированию планетарного мышления, затрагивает чувства обучающихся, заставляет мыслить самостоятельно, и что немаловажно, возрастает интерес к предмету.
Исследовательская компетентность является основанием для развития других более конкретных и предметно-ориентированных компетентностей, поскольку помогает обучающемуся учиться, позволяет стать ему более гибким, конкурентоспособным, помогает быть более успешным в дальнейшей жизни, что и определяет значимость ее формирования.
Заключение
Становление исследовательской компетентности обучающихся в образовательном процессе будет происходить эффективно, если созданы следующие педагогические условия:
- содержание образования ориентировано на формирование готовности обучающихся к исследовательской деятельности и удовлетворяет принципам проблемности, направленно на развитие универсальных способов познавательной деятельности;
- организация образовательного процесса ставит обучающегося в активную позицию исследователя, овладевающего универсальными способами познавательной деятельности, вовлекает в критический анализ, отбор и конструирование личностно-значимого содержания исследовательской деятельности;
Учитель осуществляет руководство исследовательской деятельностью обучающихся и психолого-педагогическую поддержку ее на основе сформированной у него готовности к такой работе.
Таким образом, результаты педагогического эксперимента показывает, что исследовательская работа по химии и биологии, экологии выступает как эффективное средство формирования учебно-познавательной компетенции.
В ходе обучения исследовательской деятельностью достигнуты следующие результаты:
1.Данная работа позволяет выявить особо талантливых детей, заинтересованных в более полном и углубленном изучении предметов естественнонаучного цикла, а особенно химии и биологии.
2. Повысился познавательный интерес обучающихся к предмету.
3.Увеличилось количество детей, участвующих в олимпиадах, количество участников и призеров различного уровня конкурсов.
4.Используя инновационные технологии (метод проектов, личностно-ориентированные технологии), создаются условия для развития природных задатков учеников, интеллектуального потенциала и самореализации личности.
5.Ученики реализуют познавательные возможности при работе над проектами, учатся отстаивать свою точку зрения при их защите, делать выводы из полученных результатов работы.
6.С помощью данной работы учащиеся сами выбирают свою образовательную траекторию, которую продолжают и после окончания лицея.
Индивидуально-личностная основа в обучении позволяет удовлетворять запросы конкретных детей и решать одну из основных задач – выявление, развитие и поддержку одаренных детей через популяризацию научных знаний в проектной, прикладной деятельности.
При применении системнодеятельностного подхода, в работе с детьми различных национальностей (у нас в районе проживают люди 11 национальности), позволяет создать единое образовательное поликультурное пространство, что даёт ребёнку возможность экспериментировать, синтезировать полученные знания, приобщиться к коллективной деятельности, почувствовать свою значимость в обществе, донести эстетические и нравственные ценности своей культуры.Таким образом, персонифицированный подход и популяризация научных знаний в научно-исследовательской деятельности среди обучающихся, становится основным трендом развития образования в нашем лицее.
Список использованной литературы
1. Битуова Д.Р. Одаренные дети: проблемы и перспективы. // Исследовательская деятельность школьников. - №3. – 2005. - с. 157
2. Габриелян О.С. Теория и практика элективных курсов. // Химия в школе.- №4. – 2006. – с. 2-3
3. Габриелян О.С., Краснова В.Г., Сладков С.А. Современная дидактика школьной химии. // Химия. - №21. – 2007.
4. Гриднева Е.П. Чем одарить одаренного ребенка. // Химия в школе. - №4. – 2007. – с. 2 – 3
5. Дранишникова Л.И. Об организации исследовательской деятельности одаренных детей. // Химия в школе. - №4. – 2008. – с. 2
6. Зубкова О.Б., Тропина Л.Н. Исследовательская деятельность учащихся как условие социализации личности. // Исследовательская работа школьников. - №4. – 2007. – с. 106
7. Иванова Р.Г. О наболевших проблемах методики обучения химии. // Химия в школе. - №6. – 2007. – с. 15
8. Кулиев С.И., Степанова Н.А. Развитие химических способностей при использовании экспериментальных заданий. //Химия в школе. - №10. – 2005. – с. 64
Интернет-ресурсы:
1.Национальная образовательная инициатива "Наша новая школа"
https://www.mon.gov.ru/
2.Положение о работе с одарёнными детьми.www.soudo.ru/omcso/odar/rabotasodar.doc
3. Работа с одаренными детьми. Выявление личностных и интеллектуальных особенностей одаренных детей https://www.effecton.ru/762.html