Возможности экспериментированаия как средства развития познавательных процессов детей старшего дошкольного возраста.
методическая разработка по окружающему миру (старшая группа) на тему

  Возможности экспериментирования как средства развития познавательных процессов детей старшего дошкольного возраста

В работах многих отечественных педагогов отмечается необходимость включения дошкольников в осмысленную деятельность, в процессе которой они сами смогли бы обнаруживать новые свойства предметов, замечать их сходства и различия, необходимость предоставления им возможности приобретать знания самостоятельно.

Причины встречающейся интеллектуальной пассивности детей часто лежат в ограниченности интеллектуальных впечатлений, интересов  ребенка. Вместе с тем, будучи не в состоянии справиться с самым простым учебным заданием, они быстро выполняют его, если оно переводится в практическую плоскость или в игру. В связи с этим особый интерес представляет изучение детского экспериментирования. Все исследователи экспериментирования в той или иной форме выделяют основную особенность этой познавательной деятельности: ребенок познает объект в ходе практической деятельности с ним, осуществляемые ребенком практические действия выполняют познавательную, ориентировочно-исследовательскую функцию, создавая условия, в которых раскрывается содержание данного объекта.

Китайская пословица гласит: «Расскажи - и я забуду, покажи – и я запомню, дай попробовать - и я пойму». Усваивается все крепко и надолго, когда ребенок слышит, видит и делает сам. Вот на этом и основано активное внедрение детского экспериментирования в практику работы детских дошкольных учреждений. Воспитателями делается все больший акцент на создание условий для самостоятельного экспериментирования и поисковой активности самих детей. Исследовательская деятельность вызывает огромный интерес у детей. Исследования предоставляют ребенку возможность самому найти ответы на вопросы «как?» и «почему?».

Особое значение для всестороннего развития личности дошкольника имеет усвоение представлений о взаимосвязи природы и человека. Существенную роль в становлении мировидения ребёнка играет поисково-познавательная деятельность, протекающая в форме экспериментальных действий.  

Результаты современных педагогических и психологических исследований различных авторов (Ю.К. Бабанский, Л.А. Венгер, Н.А. Ветлугина, Н.Н. Поддьяков, И.Д. Зверев, В.В. Запорожец, И.Я. Лернер, А.И. Савенков, Г.И. Щукина и др.) показывают, что возможности познавательного развития детей дошкольного возраста являются значимыми и актуальными. Детям доступно познавать внешние наглядные свойства окружающих предметов, явлений, их внутренние связи, отношения.

Большой интерес вызывает у детей знакомство с природой, с природой родного края, а также с миром комнатных растений, которые находятся в его ближайшем окружении. Посредством экспериментальной деятельности ребёнок способен усваивать сложные связи и отношения, происходящие в природе.

Потребность ребенка в новых впечатлениях лежит в основе
возникновения и развития неистощимой ориентировочно-исследовательской (поисковой) деятельности, направленной на познание окружающего мира. Чем разнообразнее и интенсивнее поисковая деятельность, тем больше новой информации получает ребенок, тем быстрее и полноценнее идет его развитие.

Основой познавательной активности ребенка в экспериментировании являются противоречия между сложившимися знаниями, умениями, навыками, усвоенным опытом достижения результата методом проб и ошибок и новыми познавательными задачами, ситуациями, возникшими в процессе постановки цели экспериментирования и ее достижения. Источником познавательной активности становится преодоление данного противоречия между усвоенным опытом и необходимостью трансформировать, интерпретировать его в своей практической деятельности, что позволяет ребенку проявить самостоятельность и творческое отношение при выполнении задания. Руководство процессом развития нестандартного мышления детей со стороны воспитателя реализуется посредством использования им различных методов и приемов активизации интеллектуальной сферы ребенка. 

В образовательном процессе дошкольного учреждения экспериментирование позволяет ребёнку моделировать в своём сознании картину мира, основанную на собственных наблюдениях, опытах. Экспериментальная работа вызывает у ребёнка интерес к исследованию природы, развивает мыслительные операции, любознательность ребёнка, активизирует восприятие предлагаемого материала по ознакомлению с природными явлениями и закономерностями развития окружающего мира.

Детское экспериментирование претендует на роль ведущей деятельности в период дошкольного развития ребёнка, а специально созданные педагогические условия способствуют формированию познавательной активности дошкольников и являются одной из важнейших линий оптимизации образовательной работы дошкольного учреждения.

Большой интерес вызывает у детей  знакомство с  природой, с природой родного края, а также  с миром комнатных растений, которые находятся в его ближайшем окружении. Посредством экспериментальной деятельности, ребёнок способен усваивать сложные связи и отношения, происходящие в природе. 

Н.Н.Поддьяков в качестве основного вида ориентировочно-исследовательской (поисковой) деятельности детей выделяет деятельность экспериментирования, эту истинно детскую деятельность, которая является ведущей на протяжении всего дошкольного возраста. “Детское экспериментирование претендует на роль ведущей деятельности в период дошкольного развития ребенка”

Потребность ребенка в новых впечатлениях лежит в основе
возникновения и развития неистощимой ориентировочно-исследовательской (поисковой) деятельности, направленной на познание окружающего мира. Чем разнообразнее и интенсивнее поисковая деятельность, тем больше новой информации получает ребенок, тем быстрее и полноценнее идет его развитие.

Поисковая деятельность детей принципиально отличается от любой другой тем, что образ цели, определяющий эту деятельность, сам еще не готов и характеризуется неопределенностью, неустойчивостью. В ходе поиска он уточняется, проясняется. Это накладывает особую печать на все действия, входящие в поисковую деятельность, — они чрезвычайно гибки, подвижны и носят пробующий характер. Н.Н.Поддьяков выделяет  два основных вида ориентировочно-исследовательской (поисковой) деятельности у дошкольников. Первый характеризуется тем, что активность в процессе деятельности полностью идет от самого ребенка. Он выступает как ее полноценный субъект, самостоятельно строящий свою деятельность: ставит ее цели, ищет пути и способы их достижения и т. д. В этом случае ребенок в  деятельности экспериментирования удовлетворяет  свои потребности, свои интересы, свою волю. Второй вид ориентировочно-исследовательской деятельности характеризуется тем, что она организуется взрослым, который выделяет существенные элементы ситуации, обучает ребенка определенному алгоритму действий. Ребенок получает те результаты, которые были заранее определены взрослым.

Огромную роль в развитии познавательной активности детей старшего дошкольного возраста играет экспериментирование.

В толковом словаре понятие экспериментирование раскрывается как метод обучения, применяемый для передачи детям новых знаний.

В философии эксперимент определяется как «планомерное проведение наблюдения, планомерную изоляцию, комбинацию и варьирование условий, с целью изучения зависящих от них явлений».

В современном словаре иностранных слов  эксперимент рассматривается, как 1) научно поставленный опыт, наблюдение исследуемого явления в научно учитываемых условиях, позволяющих следить за ходом явления и многократно воспроизводить его при повторении этих условий; 2) вообще опыт, попытка осуществить что-либо.

Эксперимент – это стратегия исследования, посредством которой осуществляется целенаправленное наблюдение за каким – либо процессом в условиях регламентированного изменения отдельных характеристик условий его протекания.  Термин эксперимент как исследовательский метод имеет узкое и широкое толкование. В узком значении эксперимент рассматривается как один из эмпирических методов наряду с такими методами, как наблюдение, психодиагностическое тестирование, беседа. Главным отличием эксперимента, в данном случае, будет активное, целенаправленное и регламентированное воздействие исследователя на изучаемый объект. Таким образом, эксперимент может быть определен, как проводимый в специальных условиях опыт  с целью получения новых знаний, главной особенностью которого выступает целенаправленное вмешательство исследователя в жизнедеятельность объекта. В широком значении понятие эксперимент включает в себя или другие эмпирические методы, или сливается с ними в единое целое. В этом случае экспериментом называется всякая исследовательская процедура, осуществляемая при контролируемых исследователем условиях.

Педагоги прошлого К.Д. Ушинский, Я.А. Коменский, И.Г. Песталоцци, Ж.-Ж. Руссо   подчёркивали, что экспериментирование положительно влияет на развитие ребёнка и является существенной основой человеческого познания. Дж. Локк писал: «Они (дети) ведь путешественники, недавно прибывшие в чужую страну, о которой ничего не знают. Поэтому совесть обязывает нас не вводить их в заблуждение» [39],  [15].

Песталоцци И.Г. неоднократно отмечал значимость исследовательской работы:  «…созерцание (чувственное восприятие) человеком самой природы является единственным истинным фундаментом обучения, так как оно (созерцание) является существенной основой человеческого познания. Все, что следует затем, является просто результатом, или абстракцией, от этого чувственного восприятия». «Я хочу, чтобы наблюдение всегда предшествовало слову, и чтобы точные знания предшествовали суждению». «Не торопись навязывать знания ребенку. Пускай истинный мир, явления и предметы ... проходят перед ним в возможно большем количестве, пускай они приходят, и снова уходят, не навязываясь ему...  Редко требуй от него суждений»  [39].

Л.С. Выготский  отмечает, что экспериментирование корнями уходит в манипулирование предметами.

Дошкольник по природе своей исследователь, познающий окружающий мир, которому нужно всё потрогать, пощупать. Уже в младшем дошкольном возрасте, познавая окружающий мир, он стремится не только рассмотреть предмет, но и потрогать его руками, попробовать языком, понюхать, постучать им и т.п. Эксперимент  позволяет ребёнку создать модель естественнонаучного явления и обобщить полученные  результаты, сопоставить их, классифицировать и сделать выводы о ценностной значимости физических явлений для человека и самого себя.

О.Чехонина считает, что экспериментирование – это деятельность, которая позволяет ребёнку моделировать в своём сознании картину мира, основанную на собственных наблюдениях, ответах, установлении взаимозависимостей, закономерностей и т.д. [55].

При экспериментировании дети усваивают целостную  картину окружающего мира. Оно является хорошими средством интеллектуального развития ребёнка – дошкольника и положительно влияет на его эмоциональную сферу, что подтвердили  в своих исследованиях Н.Н. Поддьяков, А.И. Иванова, Л. Харитонова [15], [54].

И.Ф. Фасий отмечала  важность детского экспериментирования для развития познавательных процессов и мыслительных операций, для формирования самостоятельности, целеполагания, способности преобразовывать какие-либо предметы и явления для достижения определённого результата.

 И.Э. Куликовская,  Н.Н Совгир рассматривают экспериментирование как особый способ практического освоения действительности, направленный на создание таких условий, в которых предметы наиболее ярко обнаруживают свою сущность, скрытую в обычных ситуациях [24].

В педагогике и психологии эксперимент, один из основных методов научного познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях исследуются явления действительности.

Таким образом, в отечественной науке понятие экспериментирование рассматривается как особая форма поисковой деятельности при организации педагогического процесса, как метод обучения при передаче детям новых знаний, как один из видов познавательной деятельности.

Значимость  детского экспериментирования заключается в том, что наглядно обнаруживаются скрытые от непосредственного наблюдения стороны объекта или явления действительности; развиваются способности ребенка к определению проблемы и самостоятельному выбору путей ее решения; создаются  новые объекты. Для успешного проведения  эксперимента требуется создание специальных условий.

Организация пространственно – предметной среды: обустройство уголка природы, уголка экспериментирования, доступность материалов для детей играет важную роль в проведении экспериментов. Каждое  естественнонаучное понятие, с которым мы  знакомим детей (температура,   свет, тепло,  т.д.), экспериментально обосновывается и проясняется для них в процессе наблюдений,  опытов.

Экспериментирование тесно связано со всеми видами деятельности.

Сначала дети учатся экспериментировать в специально организованных видах деятельности под руководством педагога, затем необходимые материалы и оборудование для проведения опыта вносятся в пространственно-предметную среду группы для самостоятельной деятельности ребенка, если это безопасно для его здоровья. В связи с этим в дошкольном образовательном учреждении эксперимент должен отвечать следующим условиям:  простота конструкции приборов и правил обращения с ними,  безопасности для ребёнка, безотказность действия приборов, однозначность получаемых результатов, показ только существенных сторон явления или процесса, отчетливая видимость изучаемого явления, возможность участия ребенка в повторном показе эксперимента.

А.И. Иванова, И.Э. Куликовская, Л.Н. Прохорова определили особенности экспериментирования в дошкольном возрасте. Они считают, что детское экспериментирование свободно от обязательности; не следует жёстко регламентировать продолжительность опыта; не следует жёстко придерживаться намеченного плана; дети не могут работать, не разговаривая; необходимо учитывать индивидуальные отличия детей; не следует чрезмерно увлекаться фиксированием результатов экспериментов; ребёнок имеет право на ошибку; важно применять адекватные способы вовлечения детей в работу; соблюдение правил безопасности; способ введения ребёнка в целостный педагогический процесс; анализ результатов и формулирование выводов; нельзя подменять анализ результатов экспериментов анализом поведения детей и их отношения к работе  [15],  [24], [44].

Организация исследовательской деятельности вызывает большой интерес у детей. Всё, что получается во время опытов можно объяснить и понять.

В настоящее время мы являемся свидетелями того, как в системе дошкольного образования формируется еще один эффективный метод познания закономерностей и явлений окружающего мира – метод экспериментирования. Экспериментирование является одним из видов познавательной деятельности детей и взрослых. Поскольку закономерности проведения экспериментов взрослыми и детьми во многом не совпадают, применительно к дошкольным учреждениям используют словосочетание "детское экспериментирование".

Разработку теоретических основ метода детского экспериментирования в дошкольных учреждениях осуществляет творческий коллектив специалистов под руководством профессора, академика Академии творческой педагогики и Российской академии образования Н.Н. Поддъякова. Их многолетние исследования данной деятельности дали основания для формулировки следующих основных положений.

1. Детское экспериментирование является особой формой поисковой деятельности, в которой наиболее ярко выражены процессы целеобразования, процессы возникновения и развития новых мотивов личности, лежащих в основе самодвижения, саморазвития дошкольников.

2. В детском экспериментировании наиболее мощно проявляется собственная активность детей, направленная на получение новых сведений, новых знаний (познавательная форма экспериментирования), на получение продуктов детского творчества – новых построек, рисунков сказок и т.п. (продуктивная форма экспериментирования).

3. Детское экспериментирование является стержнем любого процесса детского творчества.

4. В детском экспериментировании наиболее органично взаимодействуют психические процессы дифференцировании и интеграции при общем доминировании интеграционных процессов.

5. Деятельность экспериментирования, взятая во всей ее полноте и универсальности, является всеобщим способом функционирования психики. [15; 16]

Главное достоинство применения метода экспериментирования в детском саду заключается в том, что в процессе экспериментирования:

-    Дети получают реальные представления о различных сторонах изучаемого объекта, о его взаимоотношениях с другими объектами и со средой обитания.

-  Идет обогащение памяти ребенка, активизируется его мыслительные процессы, так как постоянно возникает необходимость совершать операции анализа и синтеза, сравнения и классификации, обобщения и экстраполяции.

-   Развивается речь ребенка, так как ему необходимо давать отчет об увиденном, формулировать обнаруженные закономерности и выводы.

-     Происходит накопление фонда умственных приемов и операций, которые рассматриваются как умственные умения.

- Детское экспериментирование важно и для формирования самостоятельности, целеполагания, способности преобразовывать какие-либо предметы и явления для достижения определенного результата.

-    В процессе экспериментальной деятельности развивается эмоциональная сфера ребенка, творческие способности, формируются трудовые навыки, укрепляется здоровье за счет повышения общего уровня двигательной активности.

Дети очень любят экспериментировать. Это объясняется тем, что им присуще наглядно-действенное и наглядно-образное мышление, и экспериментирование, как никакой другой метод, соответствует этим возрастным особенностям. В дошкольном возрасте он является ведущим, а в первые три года – практически единственным способом познания мира. Своими корнями экспериментирование уходит в манипулирование предметами.

При формировании основ естественно - научных и экологических понятий экспериментирование можно рассматривать как метод, близкий к идеальному. Знания, почерпнутые не из книг, а добытые самостоятельно, всегда являются осознанными и более прочными. За использование этого метода обучения выступали такие классики педагогики, как Я.А.Коменский, И.Г.Песталоцци, Ж.-Ж.Руссо, К.Д.Ушинский и многие другие.

Обобщая собственный богатый фактический материал, Н.Н. Поддъяков сформулировал гипотезу о том, что в детском возрасте ведущим видом деятельности является не игра, как это принято считать, а экспериментирование. Для обоснования данного вывода им приводятся доказательства:

1. Игровая деятельность требует стимуляции и определенной организации со стороны взрослых; игре надо учить. В деятельности же экспериментирования ребенок самостоятельно воздействует различными способами на окружающие его предметы и явления (в том числе и на других людей) с целью более полного их познания. Данная деятельность не задана взрослым ребенку, а строится самими детьми.

2. В экспериментаторстве достаточно четко представлен момент саморазвития: преобразования объекта, производимые ребенком, раскрывают перед ним новые стороны и свойства объекта, а новые знания об объекте, в свою очередь, позволяют производить новые, более сложные и совершенные преобразования.

3. Некоторые дети не любят играть; они предпочитают заниматься каким-то делом; но их психическое развитие протекает нормально. При лишении же возможности знакомиться с окружающим миром путем экспериментирования психическое развитие ребенка затормаживается.

4. Наконец, фундаментальным доказательством является тот факт, что деятельность экспериментирования пронизывает все сферы детской жизни, в том числе и игровую. Последняя возникает значительно позже деятельности экспериментирования. [15; 16]

Таким образом, нельзя отрицать справедливость утверждения, что эксперименты составляют основу всякого знания, что без них любые понятия превращаются в сухие абстракции. В дошкольном воспитании экспериментирование является тем методом обучения, который позволяет ребенку моделировать в своем создании картину мира, основанную на собственных наблюдениях, опытах, установлении взаимозависимостей, закономерностей и т.д.

Исходной формой экспериментирования, из которой развились все остальные, является единственная доступная ребенку форма экспериментирования - манипулирование предметами, которая возникает в раннем возрасте. В процессе манипулирования предметами идет и природоведческий и социальный эксперимент. В последующие два-три года манипулирование предметами и людьми усложняется. Ребенок все больше совершает обследовательские действия, усваивая сведения об объективных свойствах предметов и людей, с которыми он сталкивается. В это время происходит становление отдельных фрагментов экспериментаторской деятельности, пока еще не связанных между собой в какую-то систему.

После трех лет постепенно начинается их интегрирование. Ребенок переходит в следующий период - любопытства, который при условии правильного воспитания ребенка – переходит в период любознательности (после 5 лет). Именно в этот период экспериментаторская деятельность приобретает типичные черты, теперь экспериментирование становится самостоятельным видом деятельности. Ребенок старшего дошкольного возраста приобретает способность осуществлять экспериментирование, т.е. он приобретает следующий ряд навыков данной деятельности: видеть и выделять проблему, принимать и ставить цель, решать проблемы, анализировать объект или явление, выделять существенные признаки и связи, сопоставлять различные факты, выдвигать гипотезы и предположения, отбирать средства и материалы для самостоятельной деятельности, осуществлять эксперимент, делать выводы, фиксировать этапы действий и результаты графически.

Приобретение данных навыков требует систематичной, целенаправленной работы педагога направленной на развитие деятельности экспериментирования детей.

Эксперименты классифицируются по разным принципам.

- По характеру объектов, используемых в эксперименте: опыты: с растениями; с животными; с объектами неживой природы; объектом которых является человек.

-  По месту проведения опытов: в групповой комнате; на участке; в лесу и т.д.

-   По количеству детей: индивидуальные, групповые, коллективные.

-   По причине их проведения: случайные, запланированные, поставленные в ответ на вопрос ребенка.

- По характеру включения в педагогический процесс: эпизодические (проводимые от случая к случаю), систематические.

-   По продолжительности: кратковременные (5-15 мин.), длительные (свыше 15 мин.).

-   По количеству наблюдений за одним и тем же объектом: однократные, многократные, или циклические.

-    По месту в цикле: первичные, повторные, заключительные и итоговые.

-  По характеру мыслительных операций: констатирующие (позволяющие увидеть какое-то одно состояние объекта или одно явление вне связи с другими объектами и явлениями),сравнительные (позволяющие увидеть динамику процесса или отметить изменения в состоянии объекта), обобщающие (эксперименты, в которых прослеживаются общие закономерности процесса, изучаемого ранее по отдельным этапам).

-   По характеру познавательной деятельности детей: иллюстративные (детям все известно, и эксперимент только подтверждает знакомые факты), поисковые (дети не знают заранее, каков будет результат), решение экспериментальных задач.

-   По способу применения в аудитории: демонстрационные, фронтальные.

Каждый из видов экспериментирования имеет свою методику проведения, свои плюсы и минусы.

В обыденной жизни дети часто сами экспериментируют с различными веществами, стремясь узнать что-то новое. Они разбирают игрушки, наблюдают за падающими в воду предметами (тонет - не тонет), пробуют языком в сильный мороз металлические предметы и т.п. Но опасность такой "самодеятельности" заключается в том, что дошкольник еще не знаком с законами смешения веществ, элементарными правилами безопасности. Эксперимент же, специально организуемый педагогом, безопасен для ребенка и в то же время знакомит его с различными свойствами окружающих предметов, с законами жизни природы и необходимостью их учета в собственной жизнедеятельности. Первоначально дети учатся экспериментировать в специально организованных видах деятельности под руководством педагога, затем необходимые материалы и оборудование для проведения опыта вносятся в пространственно-предметную среду группы для самостоятельного воспроизведения ребенком, если это безопасно для его здоровья. В связи с этим в дошкольном образовательном учреждении эксперимент должен отвечать следующим условиям: максимальная простота конструкции приборов и правил обращения с ними, безотказность действия приборов и однозначность получаемых результатов, показ только существенных сторон явления или процесса, отчетливая видимость изучаемого явления, возможность участия ребенка в повторном показе эксперимента. [7, с.38]

Таким образом, ознакомление дошкольников с явлениями неживой природы занимает особое место в системе разнообразных знаний об окружающем, поскольку предмет ознакомления присутствует, регламентирует, оказывает свое влияние и непрерывно воздействует на развитие ребенка. Включая его в процесс поиска причины того или иного физического явления, мы создаем предпосылки формирования  у него новых практических и умственных действий.