Формирование исследовательских умений школьников
на основе технологий личностно ориентированного
обучения
Шишмарёва С.Л., учитель химии высшей категории МОУ СОШ п. Тарбагатай Петровск-Забайкальского района
ОБ АВТОРЕ
Шишмарёва Светлана Леонидовна
Квалификационная категория: высшая.
Стаж работы: 28 лет.
Награды:
-Почётный работник общего образования РФ ( 2008г.),
- победитель конкурса лучших учителей в рамках ПНПО – 2006,
- Заслуженный работник Читинской области ( 2001г.),.
- почётная грамота Министерства образования РФ,
- почётной грамотой Министерства образования Забайкальского края,
- почетные грамоты школы и КОДМиД.
В 1982 году Светлана Леонидовна закончила ЧГПИ им. Н.Г. Чернышевского, естественно- географический факультет, отделение «биология, химия». В 1982 - 1987 гг она работала в школах №3 и №4 г. Краснокаменска Читинской области. С 1987 г работает в МОУ СОШ п. Тарбагатай учителем химии. В 2005 г. Шишмарева С.Л. назначена на должность заместителя директора школы по УВР. Творческий учитель является неоднократным победителем конкурса « Твой лучший учитель, школа», обладатель номинации » Учитель – исследователь», победитель конкурса « Учитель года-2003» на муниципальном уровне.
Основные направления педагогической деятельности учителя
Построение индивидуальной образовательной траектории с введением исследовательской деятельности учащихся в базисный компонент химии, в основу программ элективных курсов по химии, за счёт реализации её в рамках дополнительного образования. Активное использование личностно – ориентированных технологий: творческих мастерских, проектно – исследовательской, ТРИЗ, проблемного обучения, ИКТ, игровых, КСО, кейс- технологии.
Организация работы творческой лаборатории по химии « Пытливый ум» в системе НОУ « Эрудит».
Разработка и проведение практико – ориентированных элективных курсов в рамках предпрофильной подготовки и профильного обучения для уч-ся 8 – 11 кл.
Психолого – педагогическое обеспечение учебного процесса ( использование тестов ШТУР, диагностика химической одарённости учащихся на основе кейс – технологии).
Внедрение альтернативных форм организации образовательного процесса: защита курсовых работ, научно – практические конференции, лекции, семинары, деловые игры, дискуссии. Активное использование альтернативной системы оценивания: накопительной отметки» портфолио», образовательного рейтинга.
Использование активных методов и приёмов, технологических карт, индивидуальных маршрутов, презентаций, электронных пособий, реактивов для исследований вне школьной программы, что способствует интенсивности восприятия, повышению интереса к предмету и мотивации учения.
Экспериментальная работа по апробации учебников нового поколения по химии автора Кузнецовой Н.Е. издательства « Вентана – Граф», по реализации проекта
«Формирование учебно – исследовательской культуры всех участников образовательного процесса» в рамках краевой экспериментальной площадки.
Для полноценного существования в интенсивно меняющейся среде современному человеку всё чаще приходится проявлять исследовательское поведение. Поэтому в настоящее время в педагогике и образовательной практике чрезвычайно высок интерес к природной поисковой активности ребёнка как важнейшему образовательному ресурсу. Это обстоятельство вызвало к жизни принципиально новое для российского образования явление – исследовательское обучение. Главная особенность исследовательского обучения – активизировать учебную работу детей, придав ей исследовательский, творческий характер. Однако, анализ результатов ЕГЭ и олимпиад показывает, что не всегда учащиеся владеют теми умениями, которые обеспечивают успех в решении учебных проблем. Их неумение работать с предлагаемой информацией, сопоставлять разрозненные фрагменты, соотносить общее содержание с его конкретизацией, критически относиться к стереотипным способам действий – все это входит в противоречие с ориентацией содержания образования на формирование ключевых компетенций, способности результативно действовать в нестандартных ситуациях. Отсутствие системы исследовательской деятельности в школе входит в противоречие с необходимостью её для социального, познавательного и личностного развития учащихся.
Введение исследовательской деятельности учащихся как единой концептуальной платформы даёт возможность построить индивидуальную образовательную траекторию для каждого учащегося. Элементы исследовательской деятельности выступают в качестве основы интеграции базового и дополнительного образования, учебного и каникулярного времени, образовательного и воспитательного процессов. Таким образом осуществляется построение индивидуальной образовательной траектории. Для каждого учащегося организуется индивидуальный образовательный маршрут, который школьник проходит через урок, внеклассную деятельность (участие в работе школьных спецкурсов, а также в конкурсах, научно – практических конференциях различного уровня, проектная деятельность), деятельность в творческой лаборатории по химии «Пытливый ум» НОУ «Эрудит», где большое значение придаётся сетевому взаимодействию с вузами.
Технологии личностно ориентированного обучения являются основными компонентами организации исследовательской деятельности учащихся. Среди данных технологий мы выделяем следующие: проектно – исследовательскую, проблемную, технологию творческих мастерских, ТРИЗ, кейс – технологию, индивидуальную программу деятельности, технологию критического мышления.
1. Проектно-исследовательская технология ставит учащегося в ситуацию самостоятельного овладения понятиями, способами решения проблем в процессе познания, направляемом учителем. Большое значение имеет работа учащихся над проектами и исследовательская деятельность, выполняемая во внеурочное время по индивидуальному расписанию в рамках индивидуального образовательного маршрута. Например, исследовательская работа «Обнаружение нитратов в продуктах питания», включённая в структуру урока «Азот – источник танталовых мук человечества»; «Содержание амигдалина в семенах розоцветных», включённая в структуру урока «Химические свойства комплексных соединений» и т.д.
Учащиеся работают над проектами и занимаются исследованиями в творческой лаборатории как индивидуально, так и в группе. Эта деятельность является результатом обучения на элективных курсах в рамках предпрофильного и профильного обучения. Работа над проектом занимает от двух до трёх месяцев. Темы следующие: «Катализ», «Комплексные соединения», «Химия и цвет», «Экологически безопасная парфюмерия», «Витамины», «ОВР в неорганической химии», проекты, осуществляемые учащимися в рамках общешкольного проекта «Твоё здоровье в твоих руках», «Курение и здоровье человека», «Углеводы и питание человека». Учащиеся профильных классов выбирают темы, которые вызывают у них интерес.
Работа над проектами происходит в несколько этапов:
Этап 1. Погружение в проект
Деятельность учителя: формулирование проблемы, цели и задач проекта, выдвижение гипотезы.
Деятельность учащихся: личностное присвоение проблемы, вживание в ситуацию, принятие, уточнение и конкретизация цели и задач.
Этап 2. Организация деятельности
Деятельность учителя: планирование деятельности по решению задач проекта, подбор литературы. Если проект групповой, распределение ролей.
Деятельность учащихся: планирование работы.
Этап 3. Осуществление деятельности
Деятельность учителя: консультирование учащихся, организация и проведение экспериментов, контроль, помощь в подготовке презентации.
Деятельность учащихся: проведение экспериментов, поиск информации, оформление результатов работы, работа над презентацией.
Этап 4 Презентация деятельности и рефлексия
Учащиеся профильных 10-х классов выступают с презентацией своего проекта на защите перед учителями, родителями и учащимися, другие выступают на школьной НПК « Шаг в науку». Лучшие работы детей отбираются для выступлений на районной и региональной НПК.
Деятельность учителя: слушает, задаёт вопросы, подводит итоги.
Деятельность учащихся: представляют результаты работы. Задают вопросы и дают взаимооценку деятельности и её результатов.
Мной подобраны критерии и показатели проектно – исследовательских работ
 
2. Технология проблемного обучения. Главное звено в проблемном обучении – создание проблемных ситуаций. Готовность и способность работать с проблемной ситуацией как с задачей требует от учащихся исследовательских умений. Например, проблемная ситуация неожиданности на уроке « Исследование строения и свойств комплексных соединений» в 10 классе формирует учебно-познавательные мотивы, самостоятельность и творческую активность учащихся, повышает их интерес к предмету через исследовательскую деятельность. Например, осуществляется работа с инструкционными картами, заполняются таблицы. Педагог: организует беседу с учащимися о свойствах комплексной соли. Учащиеся: делают прогноз, определяют ионы железа с роданидом железа, проводят качественную реакцию FeCl3, при этом наблюдается красное окрашивание, в стаканчике же с красной кровяной солью ничего нет. Это вызывает удивление. Значит нет ионов железа. Но ведь это соль щелочного металла, следовательно в растворе идёт диссоциация с образованием ионов, значит ионы железа связаны с группой СN ковалентными связями. Диссоциация идёт с образованием комплексного иона гексоцианоферрата.
Записываем в таблицу.
П: Можно ли комплекс записать в виде двойной соли ?
У: Нет, так как, исходя из этих формул, можно обнаружить ион железа в растворе, чего на самом деле нет. Следовательно, это ещё раз доказывает правильность теории Вернера – «В красной соли кровяной, калий с тройкой за стеной, дальше феррум, шесть цианов, всё в порядке, без обманов».
П: А устойчивы ли комплексные соединения в растворе? Записывается прогноз в таблице.
У: Получают комплексную соль диамин серебра, делают прогноз, что обнаружить ион серебра нельзя, исходя из предыдущего наблюдения.
Проделали опыт с КI, выпадает осадок, что снова вызывает удивление. Почему?
У: В растворе есть Аg +, комплекс диссоциирует по второй ступени.
Заполняется таблица.
Учащиеся научились анализировать проблему, вычленили её суть, переформулировали проблему в задачу собственной деятельности, осуществили её, оценили полученный результат.
3. Очень эффективны в развитии исследовательских способностей являются уроки, проводимые в форме творческих мастерских. Я использую мастерскую построения знаний. Организация учебной деятельности осуществляется в несколько этапов. Например, урок на тему: «Угольная кислота и её соли».
1) Индукция – наведение, создание определённого настроения, создание личного отношения к предмету образования. ( Сказка « Алмаз и графит», отрывок из книги Тимирязева под тихую красивую музыку о процессе фотосинтеза).
2) Самоконструкция – индивидуальная работа по заданному вопросу или проблеме, представленная в любом виде. (Сообщения о сталактитах, сталагмитах, песня о кислотном дожде, информация о нуммулитах).
3) Социоконструкция – групповая работа по решению определённой проблемы или вопроса. («Исследование кислотности почвы посёлка Тарбагатай», «Исследование воздуха на содержание СО2»).
4) Социолизация – выступление всех членов каждой малой группы и мастера с вариантом обсуждения решений.
5) Адаптирование (вернисаж) – представление работ на всеобщее обозрение.
6) Разрыв – внутреннее осознание каждым участником творческой мастерской неполноты знаний или их несоответствие новому, увиденному, услышанному, появление внутреннего конфликта, требующего погружения в проблему, её окончательного решения (Лабораторная работа с превращениями карбонатов, опыт с яйцом и соляной кислотой).
7) Рефлексия – размышление о своём внутреннем состоянии, самоанализ (Решение загадки об углероде, подведение итогов, выводы).
4. Человек, обладающий исследовательской культурой способен к анализу, синтезу, экстрополяции, умеет делать выводы, обоснованно рассуждать. Решению такой задачи способствует технология ТРИЗ. Нами подготовлена программа «Использование изобретательских задач на уроках химии» Подобраны задачи изобретательского характера, условие всех задач связаны с изучаемой темой и включены в структуру уроков. Все задачи решаются методом, получившим название «обращение исследовательской задачи». Это метод заключается в том, что вместо вопроса « Как это объяснить?» нужно перейти к вопросу «Как это сделать?». Тогда исследовательская задача становится изобретательской, и для её решения используется инструментарий ТРИЗ, предложенный Г.С. Альтушеллером.
5. Для успешного развития одарённости, а, следовательно, и формирования исследовательской культуры применяется кейс-технология. Кейс – это совокупность учебных материалов, в которых сформулированы практические проблемы, предполагающие коллективный или индивидуальный поиск их решения. Его отличительная особенность – описание проблемной ситуации на основе фактов из реальной жизни.
Реализация кейс-технологии осуществляется по следующим этапам:
1. Подготовительный. Составление кейса.
Требования к составлению кейса:
· в кейсе должна быть поставлена проблема, не имеющая очевидного или однозначного решения;
· кейс должен соответствовать поставленным образовательным задачам и тематике курса, в рамках которого он предлагается;
· кейс должен содержать достаточное количество информации для проведения анализа и нахождения решения исследовательской проблемы; важно не перегружать его несущественными деталями;
· в кейсе не должна присутствовать авторская оценка проблемы;
· в кейсе может быть представлена противоречивая информация, что повлечёт дискуссию между школьниками.
2. Основной этап. Учащиеся анализируют информацию, выявляют проблему, ищут решения, выдвигают предложения, гипотезы, выдвигают доказательства в ходе исследования.
3. Заключительный. Представление работ, подведение итогов, оценивание.
Например, кейсы «Проблема загрязнения атмосферы кислотными дождями», «Проблема обеззараживания воды в России», «Проблема загрязнения атмосферы продуктами сгорания топлива» и т.д. Кейс – технологию можно рассматривать и как диагностический инструментарий. Учащихся, решивших проблемы, обозначенные в кейсах, следует считать одарёнными или способными. Для них надо выстраивать такой образовательный процесс, который бы обеспечивал дальнейшее развитие и реализацию их уникальных возможностей.
6. Отдельно следует остановится на технологии формирования исследовательской культуры, которая опирается на составление индивидуальной образовательной программы. Данную технологию мы используем в классах профильного обучения на старшей ступени, что даёт возможность активно включать старшеклассников в исследовательскую деятельность. Эта технология состоит из таких последовательных этапов, как целевая, содержательная, технологическая и рефлексивная составляющие.
Деятельность учителя включает следующее: мониторинг состояния учебно-исследовательской культуры учащихся, анализ и отбор содержания программного и дополнительного материала, организацию учебного познания как исследования, предоставление учащимся возможности выбирать исследовательскую задачу или проблему; обучение их методам научного познания и технологиям учебного исследования; обеспечение процесса исследования инструментально – дидактическими средствами; помощь учащимся в планировании, в процессе исследования и оценке его результатов.
В деятельности ученика выделяются следующие этапы: мотивация, целеполагание, восприятие информации, обдумывание, планирование, выполнение, контроль, оценивание.Я использую индивидуальные образовательные программы, рассчитанные на год, куда включаю такие разделы: основные смыслы обучения, предполагаемые темы с выделением стержневых проблем, основные планируемые результаты занятий, план реализации, выбор контролирующих средств. Каждый раздел представлен различным содержанием, осмыслив которое, ученик делает выбор или вносит дополнения. Анализ заполненных листов позволяет составить сводную таблицу, в которой для каждого ученика выделены графы: основные смыслы учения; интересы и склонности; типичные познавательные барьеры, ресурсы развития, наиболее важные стратегические и тактические задачи. Использование индивидуальной образовательной программы сочетаю с такими средствами оценки качества обучения как образовательный рейтинг, накопительная оценка « портфолио», результаты тестирования, зачётная система.
7. Большое значение в организации исследовательской деятельности имеет применение технологии критического мышления.
Первый этап урока – вызов. Второй этап – осмысление. Третий этап – рефлексия. На каждом этапе используются свои методические приёмы. Например, на уроке «Азот – источник танталовых мук человечества» организуется исследовательская деятельность детей. Для её организации на уроке использую инструкционные карты, по которым выстраивается самостоятельная исследовательская деятельность учащихся: определение объекта и предмета исследования, выдвижение гипотезы, определение задач исследования, исследовательская деятельность по решению проблемы. Урок состоит из нескольких этапов: ориентировочно-мотивационного (включение мотивационных моментов: интересное высказывание, песня, стихотворение, проблема, сообщение и т.д.); операционно-исполнительского (решение проблемы в результате исследовательской деятельности по инструкционной карте. Процесс познания осуществляется в результате самостоятельного исследования учащимися по ступенькам, которые продумал учитель и направляемого учителем, за выполнение каждого шага учащимся самостоятельно ставится определённое количество баллов); рефлексивно-оценочного ( решение проблемы, подтверждение выдвинутой гипотезы, осмысление, подведение итогов, формирование собственного отношения к проблеме.)
8. Использование технологии интегрированного урока может привести к усилению осознанных потребностей в получении знаний, в переносе теоретических знаний в практическую деятельность и в их использовании в нестандартных ситуациях, в развитии творческого потенциала и индивидуальных способностей учащихся путем включения их в исследовательскую деятельность. С этой точки зрения химия – удивительная область познания, которая позволяет по-особому изучать окружающий нас мир. Например, интеграцию знаний химии и биологии использую при изучении темы «Закономерности протекания химических реакций», «Зависимость скорости химических реакций в неорганической и органической химии» (протекание хим. реакций в клетках живых организмов), «Катализ» (роль ферментов в живой природе). Организую на уроке лабораторные работы: «Расщепление крахмала ферментами слюны», «Каталитическая реакция разложения пероксида водорода в присутствии сырого мяса и вареного». Использую проблемный эксперимент, например разрезанное яблоко постепенно изменяет цвет на ржавый, что свидетельствует об окислении ионов железа, которые там содержатся (образование ржавчины). Показываю положительную роль элементов и их соединений, участвующих в круговороте веществ (серы, железа и т.д.) и отрицательное влияние соединений этих же элементов на окружающую среду и здоровье человека, одновременно включая учащихся в исследовательскую деятельность («Изучение колоний железобактерий», «Получение ферментов из сока растений», «Воздействие на живые клетки растений паров серной кислоты» и т.д.).
Таким образом, приобщение школьников к началам исследовательской деятельности может осуществляться через научно-образовательную и поисково-творческую деятельность, организуемую на уроке и во внеурочное время: проведение актуальных для школьников исследований, решение экспериментальных и проблемных задач, выполнение и защита исследовательских проектов и рефератов. Очень важно учитывать, что процесс обучения началам научного исследования представляет собой поэтапное, с учетом возрастных особен-ностей целенаправленное формирование мыслительных умений и навыков работы с книгой и другими источниками информации, умений и навыков, связанных с культурой устной и письменной речи, а также специальных исследовательских умений. |
