Статья "Формирование навыков исследовательской деятельности"
методическая разработка по математике (4 класс) на тему

О. А. Зотова, учитель начальных классов

I категории, МКОО Гвардейская СОШ

МО Дубенский район

Формирование навыков исследовательской деятельности

 младших школьников в рамках реализации Концепции математического образования

Не в том дело, что способности

проявляются в деятельности,

а в том, что они создаются

 этой деятельностью.

Б.М. Теплов       

          Концепция математического образования РФ указывает на то, что в начальном общем образовании должен быть представлен «широкий спектр математической активности (занятий) обучающихся как на уроках, так и во внеурочной деятельности (прежде всего решение логических и арифметических задач, построение алгоритмов в визуальной и игровой среде)…». Решение этой задачи напрямую связано с процессом формирования у обучающихся навыков исследовательской деятельности.

          Детская потребность в исследовательском поиске обусловлена биологически. Любой здоровый ребёнок уже рождается исследователем.  Постоянно проявляемая детская активность – естественное состояние ребёнка. Именно это внутреннее стремление к познанию через исследование порождает исследовательское поведение и создаёт условия для исследовательского обучения. Начальная школа - важная ступень не только базового образования. Она является основой для формирования азов исследовательской культуры.

Изучив материалы по данной теме, я пришла к выводу, что организация исследовательской деятельности ориентирована в большей степени на старшеклассников, чьи предметные интересы уже сформировались. А начальная школа всё-таки осталась немного в стороне. Но именно в начальной школе закладывается фундамент школьной успеваемости, приёмов анализа, синтеза и оценки результатов своей деятельности, а исследовательская работа – один из важнейших путей в решении данной проблемы. Специфика исследовательской работы в начальной школе заключается в систематической направляющей, стимулирующей и корректирующей роли учителя. Главное для учителя – увлечь и “заразить” детей, показать им значимость их деятельности и вселить уверенность в своих силах. В решении этой задачи я руководствуюсь следующими принципами:

• Ориентация на познавательные интересы обучающегося. Исследование - процесс творческий, творчество невозможно навязать извне, оно рождается только на основе внутренней потребности, в данном случае потребности в познании.
• Свобода выбора и ответственность за собственное обучение. Только при условии   реализации этого принципа образование способно стать адекватным индивидуальным целям личности;
• Освоение знаний в единстве со способами их получения. Диктуемый задачами исследовательского обучения подход к формированию научной картины духовно-нравственного устройства мира включает в себя не только освоение некоего объема информации, добытой путем специальных изысканий, а с необходимостью предполагает в скрывание эмбриологии получения нового знания на основе овладения способами ее обнаружения. Наука неотделима от рефлексии того, каким путем получено знание, потому и учащийся должен осваивать в образовании не только конечный продукт, в виде некоего позитивного знания, но быть хорошо знаком с эволюцией знания, а также с путями и способами его получения.
• Опора на развитие умений самостоятельного поиска информации. Главная задача современного образования не только сообщение знаний, а в первую очередь - развитие у ребенка потребности и способности эти знания добывать. Только на этой основе можно обеспечить превращение знаний в инструмент творческого освоения мира ребенком. В условиях, когда в качестве главной ценности образования рассматриваются не знания, а способы их получения, становится не важно, насколько добытая ребенком информация нова.
• Сочетание продуктивных и репродуктивных методов обучения. Психология усвоения свидетельствует о том, что легко и непроизвольно усваивается тот материал, который включен в активную работу мышления, но далеко не все, что следует освоить ребенку в образовании, он должен открывать в ходе самостоятельных изысканий. А потому использование исследовательских методов обучения следует сочетать с применением методов репродуктивных. Тем более, что в работе любого исследователя традиционно много задач репродуктивного характера, которые могут рассматриваться как рутинные, но от того не становятся ненужными.

          С точки зрения исследовательского обучения принципиально важно помнить, что готовые выводы, предлагаемые для безусловного усвоения в учебнике или изложении учителя, создают у учащегося впечатление законченности и неоспоримости знания. Такое преподнесение знаний экономично и компактно, но оно опускает важнейшую черту любой информации - ее относительный характер, подверженность пересмотру. Такой подход не дает учащимся прочувствовать сам процесс добывания знаний на основе данных, получаемых в специально спланированных и проведенных наблюдениях и экспериментах. Утрачивается представление о том, что подобные обобщения и выводы, в свою очередь, становятся фундаментом новых вопросов, дают начало постановке новых проблем.

          Исследовательское обучение, напротив, подчеркивает относительность знаний, а весь учебный процесс пронизывает «приглашение к открытию». Таким образом, через обнаружение новых вопросов стимулируется надситуативная активность ребенка.

• Формирование представлений о динамичности знания. При решении задачи формирования у обучающегося научной картины мира в содержании образования необходимо учитывать, что идеи науки можно полноценно понять лишь в контексте их возникновения и обусловленных ими дальнейших исследований. Манера фрагментарного, констатирующего изложения в современных условиях малоприменима. Потому и содержание исследовательского обучения строю так, чтобы опыт человечества представал перед обучающимся не как сумма догм, не как свод незыблемых законов и правил, а как живой, постоянно развивающийся организм.

• Формирование представления об исследовании как стиле жизни. В исследовательском образовании исследование выступает не просто набором методов и приемов учения, а является его содержанием и смыслом. У обучающегося, таким образом, формируется представление об исследовании не просто как о наборе частных когнитивных инструментов, позволяющих продуктивно решать познавательные задачи, а как о ведущем способе контакта с окружающим миром и даже шире - как стиле жизни.

Математическое образование играет ведущую роль в большинстве образовательных систем, и, в свою очередь, становится более эффективным после теории математических способностей. Обучение школьников специальным знаниям, а также развитие у них общих умений и навыков, необходимых в исследовательском поиске, - одна из основных практических задач современного образования.

Общие исследовательские умения, навыки и способности включают в себя умение видеть проблемы, задавать вопросы, выдвигать гипотезы, давать определение понятиям, проводить наблюдения и эксперименты, делать выводы, работать с текстом, доказывать и защищать свои идеи.

Исследовательские способности следует рассматривать как особый вид интеллектуально-творческой деятельности, порождаемый в результате функционирования механизмов поисковой активности и строящийся на базе исследовательского поведения.

Исследовательская деятельность изначально должна быть свободной, практически не регламентированной  какими-либо внешними установками.  В практике работы с младшими школьниками чаще всего использую групповые и коллективные формы работы.

 Успех исследования во многом зависит от его организации. Организуя учебно-исследовательскую деятельность младших школьников, следую следующей хронологии:

1. Актуализация проблемы. Цель: выявить проблему и определить направление будущего исследования.
2. Определение сферы исследования. Цель: сформулировать основные вопросы, ответы на которые мы хотели бы найти.
3. Выбор темы исследования. Цель: обозначить границы исследования.
4. Выработка гипотезы. Цель: разработать гипотезу или гипотезы, в том числе должны быть высказаны и нереальные — провокационные идеи.
5. Выявление и систематизация подходов к решению. Цель: выбрать методы исследования.
6. Определение последовательности проведения исследования. Цель: выработка чёткости действий.
7. Сбор и обработка информации. Цель: зафиксировать полученные знания.
8. Анализ и обобщение полученных материалов. Цель: структурировать полученный материал, используя известные логические правила и приемы.
9. Подготовка отчета. Цель: дать определения основным понятиям, подготовить сообщение по результатам исследования.
10.  Доклад. Цель: защитить его публично перед сверстниками и взрослыми, ответить на вопросы.
11.  Обсуждение итогов завершенной работы. Цель: адекватно реагировать на отзывы слушателей.

 Поставленная проблема и обозначенная тема должны быть актуальными для ребенка, исследовательская работа выполняется ими добровольно требует обеспечения необходимым оборудованием, средствами и материалами.

В ходе организации исследовательской деятельности младших школьников  используется достаточно широкий спектр форм и методов. В их число входят:

- фокусы с разгадыванием задуманных чисел, со скоростным сложением трех или пяти многозначных чисел, со скоростным умножением или делением некоторых чисел;       

- задания с занимательными рамками и магическими квадратами;        

- софизмы (например, доказательство того, что 2 + 2 = 5);       

- игры типа «Кто первым получит 50";

- исследовательские проекты и т.п.

          В работу над исследованием   включаю  детей с  разным уровнем  подготовки или развитием  интеллекта.  Кому-то по силам реализация индивидуального проекта, а кто-то прекрасно сумеет раскрыть свои таланты в групповом проекте.  Главное  -  помочь  ребенку поверить в свои силы.  

Работа над проектами и детскими исследованиями достаточно сложная, поэтому необходимо включать учащихся младших классов в эту деятельность постепенно.

Я начинаю работу над формированием исследовательских способностей  с 1 класса. Ввожу задания  направленные на овладение общелогическими умениями (анализ, синтез, классификация, сравнение, обобщение). Особенно широко использую их на уроках математики и во внеурочной деятельности «Занимательная математика».

С первого же класса начинаю вовлекать обучающихся в мини-исследования, включая этот вид деятельности во все образовательные области, но особое внимание при этом уделяю математическому образованию. В 1 классе использую в основном групповую форму работы, игровые методы, тренинговые игры, сказочный материал, а в конце учебного года ввожу индивидуальную форму работы. Например, это исследовательская работа «Зачем мне математика?», долгосрочный проект «Математика вокруг меня», индивидуальные проекты по теме «Математические рассказы».

Во 2 классе знакомлю с теоретическими понятиями исследовательской деятельности (исследование, информация, знание и др.).

Поступательное развитие исследовательского опыта учеников обеспечивается расширением выполняемых операционных действий при решении учебно-исследовательских задач и усложнением деятельности от фронтальной, под руководством учителя, к индивидуальной самостоятельной деятельности.

В 3 классе учащиеся продолжают знакомиться с теорией исследования, структурой, методами и требованиями к оформлению исследовательских работ. В своей работе широко использую  проблемные ситуации, конференции, наблюдения, диалог, путешествия.

В 4 классе при формировании навыков исследовательской деятельности обобщаются полученные знания. Внимание уделяется умению работать с источниками информации, с самой информацией, представлять и оценивать результат своей работы и работы своих товарищей в виде текста, графика, модели, диаграммы и т.п.. На данном этапе увеличивается  сложность проектов и тем для исследования, развёрнутость суждений, выводов. Например, проект «Математика в моей будущей профессии», исследовательские работы «Как измерить расстояние между родственниками», «Город Тула в числах и величинах».

В результате проведённой работы учащиеся могут использовать приобретенные навыки в практической деятельности и повседневной жизни:

- для ориентировки в окружающем пространстве (планирование маршрута, выбор пути передвижения и др.);

- сравнения и упорядочения объектов по разным признакам: длине, площади, массе, вместимости;

- определения времени по часам (в часах и минутах);

- решения задач, связанных с бытовыми жизненными ситуациями (покупка, измерение, взвешивание и др.);

- оценки размеров предметов «на глаз»;

- самостоятельной конструкторской деятельности (с учетом возможностей применения разных геометрических фигур).

          Таким образом, поэтапное включение младшего школьника в учебно-исследовательскую деятельность является одним из эффективных путей обогащения индивидуального исследовательского опыта ребенка.

 Одной из основных тенденций модернизации начального образования в России является активизация его развивающей функции. Предполагается, что образовательный процесс должен быть направлен на достижение такого уровня образованности учащихся, который был бы достаточен для самостоятельного творческого решения мировоззренческих проблем теоретического или прикладного характера.  

Большинство детей, приходящих в школу, находятся на дооперационном уровне интеллектуального развития. Это уровень наглядного мышления, в котором господствует логика эмпирических связей вещей, основанная на практическом их использовании.

Трудность введения ребенка в сферу науки заключается в том, что простое указание на то или иное свойство вещи или явления, простое сообщение готового знания не приводят к изменению мышления ребенка, его представлений.  Именно поэтому на самом начальном этапе обучения я стараюсь решать задачу выделения ребенком в вещах и явлениях отдельных сторон, свойств и их отношений.

Умственное развитие в этот период проходит через три стадии:

первая - усвоение действий с эталонами по выделению искомых свойств вещей и построение их моделей;

вторая - устранение развернутых действий с эталонами и формирование действий в моделях;

третья - устранение моделей и переход к умственным действиям со свойствами вещей и их отношениями

Ставя перед школьниками новые познавательные и практические задачи, вооружая их средствами решения этих задач, обучение идет впереди развития. Вместе с тем оно опирается не только на актуальные достижения в развитии, но и на потенциальные его возможности. Обучение тем успешнее ведет за собой развитие, чем более целенаправленно оно побуждает обучающихся к анализу их впечатлений от воспринимаемых объектов, осознанию их отдельных свойств и своих действий с ними, выделению существенных признаков объектов, овладению мерами оценки отдельных их параметров, выработке способов классификации объектов, образованию обобщений и их конкретизации, осознанию общего в своих действиях при решении различных видов задач и т. п.

Таким образом, использование исследований при изучении курса математики способствует сближению образования и науки. Их педагогическая ценность в том, что они помогают учителю подвести обучающихся к самостоятельному мышлению и самостоятельной практической деятельности; способствуют формированию у школьников таких качеств, как вдумчивость, терпеливость, настойчивость, выдержка, аккуратность, сообразительность; развивают исследовательский подход к изучаемым технологическим процессам.

Проектная  деятельность в начальной школе позволяет ребенку делать для себя открытия, ставить цели и добиваться достижения этих целей. Проводя работу над проектом, ученик больше узнает о себе, о своих возможностях и развивает способности, формирует свою компетенцию: информационную, мыслительную, деятельностную, коммуникативную. А это является очень актуальным и отвечает новым требованиям ФГОС при формировании навыков исследовательской деятельности младших школьников в рамках реализации  концепции математического образования.

В условиях правильной организации исследовательской деятельности дети незаметно для себя овладевают нравственными нормами, усваивают моральные требования, у них развиваются нравственные чувства, закрепляются определённые формы поведения, т.е. формируются так называемые “нравственные привычки”. Трудолюбие, ответственность, самостоятельность, предприимчивость – такими качествами личности овладевают учащиеся в результате приобщения их к исследовательской работе. Выполняя исследования в группах, дети и сильные, и слабые имеют возможность развить лидерские качества. Участие в исследовательской деятельности повышает уверенность в себе, что позволяет успешнее учиться. Я считаю, что грамотно организованная исследовательская деятельность даёт ощутимый педагогический эффект, связанный, прежде всего, с личностным развитием обучающихся.