Жабкина Т.В. Организация исследовательской деятельности как средство развития детской одаренности

1. Выбор темы

На первом этапе организации исследовательской деятельности руководитель – учитель - предлагает обучающимся определиться с темой исследования. Выбор темы - наиболее трудный и ответственный этап исследования. Тема должна быть актуальной, направлять поиск в область жизненных, еще не разрешенных проблем и вопросов познания природы и общества. Учащимся необходимо уяснить роль науки в жизни общества, как говорил великий философ, математик, один из основателей естествознания и инициаторов создания академии наук в России Г. Лейбниц: «Цель науки — благоденствие человечеству, то есть преумножение всего, что полезно людям, но не ради того, чтобы затем предаваться безделью. А для поддержания добродетели и расширения знаний. Всякий талант обязан внести свою лепту».

Личный интерес или опыт работы в избранном тематическом направлении являются мощным стимулом, мобилизующим энергию обучающихся, и гарантирует достижение ими необходимых результатов.

В научном сообществе приняты определенные требования к выбору и формулированию темы исследования:

• актуальность (новизна, связь с жизнью общества, учет социальных потребностей в разрешении назревшего противоречия);
• конкретность (реальное существование объекта исследования, его предметная определенность, ясность, четкость и точность обозначения);
• проблемность (необходимость найти способы и механизмы разрешения противоречия);
• определенность понятий (недопустимость употребления двусмысленных, многозначных и нечетких понятий);
• краткость (лаконичность формулировки темы в сочетании со смысловой емкостью).

Также необходимо сформулировать проблемную ситуацию - выделить наиболее острое противоречие. После того, как сформулирована проблема, выявляются объект и предмет исследования.

Объект исследования - это то, на что направлен процесс познания. Под объектом понимаются реальные факты, события, явления и процессы, которые содержат противоречия и порождают проблемную ситуацию. В одном исследовании невозможно решить все аспекты изучаемой проблемы, ее надо сузить, выбрать из нее стороны, свойства, характеристики, особенности, закономерности развития объекта, представляющие интерес для данного конкретного исследования. Они выступают в качестве предмета исследования. Из объекта и предмета вытекают цель и задачи исследования.

Цель исследования выражает познавательные и практические потребности, ради которых оно проводится, показывает, как будут использованы его результаты. Цель формулируется кратко и предельно точно, в смысловом отношении выражая то основное, что намеревается сделать исследователь.

Цель подробно конкретизируется и развивается в задачах исследования. Задачи отражают логическую последовательность (алгоритм) достижения цели исследования и получения его результатов. [1]

Важный этап - определение методики и методологии исследования. Именно с помощью методов достигается возможность решения поставленной цели и задач исследовательской работы.  Общенаучные методы разделяются на эмпирические (от греч. empeiria - опыт) и теоретические (от греч. theoria — рассмотрение, исследование). Эмпирические и теоретические общенаучные методы взаимосвязаны. Так, или иначе, в каждом из видов этих методов содержатся элементы всех остальных методов.

Эмпирические методы – это: наблюдение, измерение, эксперимент.

Наблюдение – пассивное созерцание объекта изучения без вмешательства в него и накопление качественной информации о нём. В повседневной деятельности и в науке наблюдения должны приводить к результатам, которые не зависят от воли, чувств и жела­ний субъектов. Чтобы стать основой последующих теоретических и практических действий, эти наблюдения должны информировать нас об объективных свойствах и отношениях реально существующих предметов и явлений. Для того чтобы быть плодотворным методом познания, наблюде­ние должно удовлетворять ряду требований, важнейшими из которых являются: планомерность, целенаправленность, активность, систематичность.

Измерение – получение количественной информации из результатов наблюдения, ценность этой процедуры в том, что она дает точные, количе­ственно определенные сведения об окружающей действительности.

Эксперимент – активное вмешательство в изучаемый объект и наблюдение уже за вызванными изменениями. (от лат. experementum – проба, испытание) Эксперимент может быть реальным и мысленным. Мысленный эксперимент называют теоретической моделью.

Теоретические методы – это обобщение, анализ, синтез, абстракция, индукция, дедукция, аналогия, системный подход, моделирование.

Индукция (от лат. in-duco - выведение) - выведение абстрактных понятий из конкретных данных, восхождение от частного к общего, от конкретных явлений к их теоретической сущности.

Дедукции (от лат. de-duco - сведение) - сведение абстрактного понятия к конкретным фактам, нисхождение от общему к частному, от теоретической сущности явлений к её конкретным проявлениям на практике.

Анализ (лат. analysis, которое происходит из греч. разложение, растворение) - разделение целого на части;

Синтез (лат. synthesis из греч. составление) - объединение частей в целое.

Аналогия — на основе сходства объектов в одних признаках делается заключение о существовании сходства этих объектов в других признаках. Слово «аналогия» греческого происхождения. Его смысл может быть истолкован как соответствие или пересечение смыслов, или понятий.

Классификация и типологизация (лат. classis - разряд, сословие, порядок) - разделение всех изучаемых объектов на отдельные группы с общими свойствами. Слово «тип» происходит от древнегреческого typos – отпечаток, то есть, то на чём как бы лежит общая печать принадлежности к чему-то.

Системный подход – такой подход в исследовании, при котором основой является то, что природная и общественная реальность не состоит из отдельных и изолированных предметов, явлений и процессов, а представляет собой совокупность взаимосвязей и взаимодействий, то есть определенные целостные образования.

Моделирование (от лат. modulus— мера, образец) - исследование модели, аналогичной оригиналу по отдельным признакам. Моделью называется объект, который в каком-то отношении сходен с другим объектом — оригиналом, является упрощением последнего и служит целям познания. Использование аналогии и сравнения при моделировании заключается в том, что поведение модели переносится на поведение объекта-оригинала. Предметная материальная модель воспроизводит геометрические, физические, динамические и функциональные характеристики объекта оригинала. Абстрактная знаковая модель воспроизводит объект-оригинал в виде графических схем, логических и математических формул, матриц данных, сценариев вариантов событий.

2. Гипотеза

Существенным этапом научного исследования является выдвижение и обоснование исходной гипотезы исследования. Гипотеза - предположение, выдвигаемое для объяснения каких-либо фактов, явлений и процессов, которое является важным инструментом успешного решения исследовательских задач. Она представляет собой возможный (вероятный) ответ на вопрос, который исследователь поставил перед собой, и состоит из предполагаемых связей между изучаемыми объектами. Решающей проверкой истинности гипотезы является практика. Проверенная и доказанная на практике гипотеза переходит из разряда вероятных предположений в разряд достоверных истин.

Гипотеза должна отвечать следующим основным требованиям:

• проверяемость выдвинутых положений;
• максимальная общность (соответствие возможно более широкому кругу явлений);
• принципиальная (логическая) простота;
• преемственная связь с предшествующим знанием.[2]

3. План исследования

Следующим этапом является составление плана исследования. В плане рассматриваются следующие организационные вопросы:

1. какими силами будет проводиться исследование;
2. в какие сроки будет проводиться исследование;
3. распределение обязанностей и ответственности за каждый вид работы и за исследование в целом;
4. какие работы и мероприятия будут проведены на каждом этапе.

Сбор и анализ информации по теме научной работы - это важный процесс информационно-аналитического этапа исследования. Он предполагает осуществление поиска информации, проверку ее качественных характеристик, а также ее обработку с целью создания условий для правильной оценки исследуемых фактов, событий и явлений.

В ходе проведения исследования обучающийся использует различные виды информации. Учителю необходимо формировать у обучающихся четкие представления об общей системе информационных ресурсов; вырабатывать умения и навыки по выбору наиболее рациональных способов информационного поиска в соответствии с его задачами и условиями.

Приступая к сбору информации из документов, исследователь должен определить их качество, которое контролируется следующими правилами:

1. исключать информацию, взятую из документов сомнительной надежности, использовать первоисточники или, в крайнем случае, перепроверенные данные;
2. сопоставлять полученную информацию с научными данными.

Конечно, на данном этапе большое значение имеет помощь руководителя (учителя) работы.

Сбор фактического материала является ответственной стадией исследовательской деятельности, так как позволяет получить исходную, первичную информацию об изучаемом объекте. Отобранный фактический материал необходимо тщательно регистрировать (фиксировать). Рекомендуется использовать различные способы подобной регистрации:

• дневник наблюдений, полевая записная книжка;
• графики этапов и результатов экспериментальных исследований;
• записи данных проведенных опросов или материалы анкетирования;
• альбом для зарисовки с натуры;
• материалы консультаций со специалистами и экспертами;
• таблицы и диаграммы;
• записи информации на специальных бланках и карточках;
• составление картотек и каталогов;
• видео-аудио-фотодокументы;
• ведение рабочих записей, конспектов, расчетов;
• регистрация информации при помощи приборов и датчиков;
• запись наблюдений, мыслей на диктофон смартфона;
• обобщающие и систематизирующие данные, в том числе цифровые;
• выписки из анализируемых документов, литературных источников.

Собранный в ходе исследования материал представляет собой массу не структурированных и трудно поддающихся анализу данных. Поэтому юному исследователю необходимо определить способы их дальнейшей обработки, классификации и оценки. Учителю целесообразно разъяснить и помочь ученику, что нужно одновременно с регистрацией собранного материала начать его группировку, сразу сопоставлять полученные данные, выявлять связи и зависимости между ними.

При этом особую роль играет метод классификации, который дает оптимальную возможность упорядочить собранные факты по группам на основе различных критериев, признаков сходства и различия между ними. Следующим этапом информационно-аналитического этапа исследования является анализ и интерпретация полученных результатов. В процессе анализа собранная информация, факты, первичные результаты подвергаются глубокому изучению, сопоставлению, сравнению, для чего применяются методы логического мышления.

Интерпретация (трактовка, толкование) полученных результатов - самый ответственный шаг в деятельности юного исследователя. На данном этапе исследования решающую роль играет руководитель - учитель, который должен иметь хорошую теоретическую подготовку по соответствующей дисциплине, чтобы оказать экспертную помощь обучающемуся. Учитель может рекомендовать ученику дополнительную литературу для разрешения возникающих в этой связи затруднений.

Необходимым этапом исследовательской работы является ее практическая апробация. Практической апробации могут подвергаться как теоретические положения (идеи, гипотезы, концепции, законы), так и прикладные разработки (программы, проекты, методики, технологии, алгоритмы и т.п.). Апробация исследований может проходить в форме публичных обсуждений, дискуссий, докладов на научно-практических конференциях.

Выступление на научно-практической конференции дает возможность обучающемуся уточнить свою собственную позицию, откорректировать или пересмотреть выдвинутые положения. Исследовательская работа формирует критичность ума — умение человека объективно оценивать свои и чужие мысли, тщательно и всесторонне проверять выдвигаемые положения и выводы. Сделанные в работе выводы являются одновременно и представлением своего исследования обществу, и этапом экспертной оценки, и этапом его дальнейшего развития.

4. Оценка значимости исследования

Важным критерием оценки значимости исследования является определение его эффективности. Основные виды эффективности исследований:

• научно-технический эффект, под которым понимают такое расширение знания о природе и обществе, которое характеризуется выявлением новых фактов, связей, закономерностей, разработкой принципиально новых способов, устройств и веществ;
• экономический эффект, когда речь идет об экономии ресурсов, получаемой в хозяйственной деятельности;
• социальный эффект, под которым понимают повышение жизненного уровня населения, совершенствование здравоохранения и народного образования, охрану окружающей среды и т.д.

5. Результаты исследования

Результат исследования - это заключительный элемент работы. В качестве результатов исследования могут быть представлены:

• разработка классификации (или систематизации) изученных феноменов;
• формирование определения нового понятия;
• опровержение ложной идеи или доказательство истинности идеи, подлинность которой была под вопросом;
• непосредственное решение конкретной практической задачи;
• разработка программ, проектов, алгоритмов, методик, схем, процедур, нормативных документов, способствующих практической реализации нового знания;
• разработка новых технологических процессов, технических средств, конструкций, инструкций, моделей, материалов;
• обоснование практических рекомендаций, направленных на существенное изменение или преобразование объекта изучения.

На основании представленных результатов формулируются заключительные выводы исследования. Они должны:

• быть краткими, конкретными и точными, и, вместе с тем, обобщающими все основные итоги исследования;
• прямо соответствовать цели и задачам, поставленным в исследовании.
• вытекать из накопленного материала, являясь логическим следствием его анализа и обобщения.

Таким образом, исследовательская работа школьников должна быть максимально приближена к основным требованиям организации научной работы и является первым шагом на пути к ней.

VI. Самостоятельная работа

Самостоятельная работа учащихся является непременным условием исследовательской работы. Самостоятельность мышления характеризуется умением человека выдвигать новые задачи и находить пути их решения, не прибегая к помощи других людей. Гибкость мысли выражается в свободе от влияния стандартов решения задач, в умении быстро менять свои действия при изменении условий. Психологи утверждают, что ученик должен осознать основные приемы умственного труда, это позволяет активизировать мыслительный процесс, сделать его более эффективным.[3]

Самостоятельная работа - это форма организации обучения, которая способна обеспечивать творческое восприятие и осмысление учебного материала в ходе урока. Самостоятельная работа учащихся в внеурочное время способствует развитию аналитических способностей, навыков контроля и планирования времени, выработку умений и навыков рациональной организации умственного труда.

Можно назвать разнообразные виды исследовательской деятельности на уроке:

• выделение основной проблемы в предложенной ситуации;
• формулирование и отбор полезных гипотез;
• планирование эксперимента для проверки гипотезы;
• проведение эксперимента, опыта;
• составление таблиц, графиков, диаграмм для выявления закономерностей, обобщений, систематизации полученных результатов исследования;
• графическое изображение законов, правил;
• установление причинно-следственных связей;
• систематизация фактов, явлений;
• использование методов исследования;
• решение задач в новой ситуации;
• написание творческих сочинений, работ;
• составление ментальных карт и инфографики.

Также при организации исследовательской деятельности рекомендуется использовать следующие типы уроков:

1. урок – исследование;
2. урок – лаборатория;
3. урок – творческая мастерская;
4. урок – проектирование;
5. урок – экспертиза;
6. урок – «открытых мыслей»;
7. конференц-урок.

При организации исследовательской деятельности учитель должен создавать положительный эмоциональный настрой у учеников. Эмоции сопровождают любое проявление активности человека, отражают оценочное отношение человека ко всему, что его окружает: к другим людям, предметам или событиям. Психологи выделяют факторы, способствующие творчеству, «озарению»:

а) высокая увлеченность проблемой;

б) вера в успех, в возможность решения проблемы;

в) высокая информированность в проблеме, накопленный опыт.[4]

Основной целью школьного образования является обеспечение условий для раскрытия и развития дарований детей. Задача учителя состоит в том, чтобы поддержать и развить индивидуальность ребенка, создать условия для роста его способностей. Универсальным инструментом, способным помочь учителю в достижении этой цели в работе с одарёнными обучающимися, является исследовательской деятельность.