Глава III. Опытно-экспериментальное исследование
3.1. Требования к заданиям для среднего школьного возраста по теме «Моделирование и формализация»
При обучении школьников теме «Моделирование и формализация» нужно помнить, что метод моделирования используется при выполнении заданий, требующих замены объекта моделью, что осуществляется в следующих вариантах:
1. Выполнение заданий, результатом которых является получение учащимися моделей различными способами - с помощью видео или фотосъемки, тени, зеркала. Особое внимание при коллективном обсуждении результатов должно быть обращено на гуманное отношение к природе.
2. Выполнение заданий, результатом которых является представление объекта "изнутри", например, "Круговорот воды в природе", "Откуда брать воду?", "Вода в космосе" и другие.
3. Выполнение заданий, требующих умения составлять модель решаемой задачи. Для этого используются два правила построения модели задачи, приведенные в книге Г. Альтова, где говорится о том, что: 1) в модель задачи всегда входит то, что хотят изменить (или на что воздействуют) - "изделие"; 2) обязательной частью модели является то, что меняет "изделие", воздействует, обрабатывает его или является его частью - это "инструмент" [2].
В дальнейшем метод моделирования используется как один из этапов выполнения задания.
Учебная задача – это переформулированная обобщенная цель учебной деятельности, поставленная перед учащимися в виде обобщенного учебного задания; решая ее, учащиеся овладевают соответствующими знаниями и умениями, развивают свои личностные качества, направленные на «умение учиться», т.е. достигают поставленной цели.
Учебные задания выполняются при решении конкретных предметных задачи, таким образом, представляют собой синтез предметной задачи и учебной цели.
Задания на всех учебных предметах подбираются с учетом возрастных особенностей учащихся, возможности их выполнения на компьютере, совместной работы над документами.
Задания делятся на несколько типов:
· задания репродуктивного характера на воспроизведение, запоминание;
· задания на поиск и интерпретацию информации;
· задания на классификацию, сравнение;
· задания на анализ и синтез;
· задания, направленные на решение проблем;
· задания творческого характера;
· задания, формирующие навыки самопрезентации;
· задания, формирующие навыки коллективной и групповой работы;
· задания на оценку и самооценку.
Каждому типу заданий применим некий набор требований. Рассмотрим те виды заданий, которые в большей степени подходят для изучения темы «Моделирование и формализация».
Выделяют следующие требования к творческим заданиям:
- открытость (содержание проблемной ситуации или противоречия);
- соответствие условия выбранным методам творчества;
- возможность разных способов решения;
- учет актуального уровня развития;
- учет возрастных особенностей учащихся.
Надо помнить, что не всякий учебный материал подходит для групповой работы. К нему предъявляются такие требования:
- по своей структуре задание должно быть таким, чтобы его можно было расчленить на отдельные подзадачи и подпункты;
- содержание материала должно быть достаточно трудным, желательно проблемным, допускать различные точки зрения, не совпадение позиций.
- правильное, продуманное комплектование групп.
Работая со школьниками, необходимо руководствоваться тремя основными принципами организации учебной деятельности:
- принцип доступности;
- принцип поуровневости;
- принцип временного развития.
Принцип доступности предполагает организацию научно-исследовательской деятельности, которая учитывает определение тематики и возраст ученика.
Принцип поуровневости заключается в управлении научно-исследовательской деятельностью на всех уровнях организации работы класса. При этом "уровень учащихся" учитывает степень подготовленности каждого ученика к исследовательской деятельности, его интересы, возможности и способности, научные склонности.
Принцип временного развития заключается в определении временного промежутка для каждого научного исследования, а также связан с этапами подготовки, организации и проведения научного исследования, с мерами, предупреждающими неудачи и трудности. Принцип временного развития наиболее труден для учащихся, так как требует выработку таких качеств личности, как настойчивость в преодолении трудностей и достижение целей, выработку усидчивости, усердия, трудолюбия и т.д. [21].
При развитии исследовательской деятельности учащихся основными задачами педагогов начальных классов становятся: актуализация исследовательской потребности ученика, вовлечение в поисковую деятельность, поиск средств, активизирующий процесс познания, содействие в осознанном целеполагании, доведение ученика до результативности в деятельности.
Исследовательская деятельность обучающихся — это деятельность учащихся, связанная с решением учащимися творческой и исследовательской задач с неизвестным решением. Она предполагает наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере, нормированную исходя из принятых в науке традиций: постановку проблемы, изучение теоретического материала, посвященного данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его обобщение и анализ, научный комментарий, собственные выводы. Любое исследование, неважно, в какой области естественных или гуманитарных наук оно выполняется, имеет подобную структуру. Такая цепочка является нормой проведения исследовательской деятельности, неотъемлемой ее принадлежностью.
К требованиям, предъявляемым к задачам исследования, можно отнести такие, как ограниченность объема экспериментального материала и математического аппарата обработки данных, ограниченность межпредметного анализа.
По степени сложности анализа экспериментальных данных все задачи делятся на следующие: исследовательские, задачи практикума и научные.
Исследовательские задачи – это класс задач, которые применимы в образовательных учреждениях. В них исследуемая величина зависит от нескольких несложных факторов (например, расположение населенного пункта от вулкана и метеоусловий). Влияние факторов на исследуемую величину представляет собой объект для анализа, который могут выполнить учащиеся.
Задачи практикума предназначены для иллюстрации какого-либо явления. В этом случае изменяется какой-либо параметр (например, температура воздуха) и исследуется связанное с этим изменение, например, объема. Результат не требует анализа и стабилен.
В научных задачах присутствует много факторов, которые влияют на исследуемые величины, чем усложняют процесс решения самих задач. Анализ таких задач требует научной интуиции и широкого кругозора, поэтому данный вид невозможен для применения в образовательном процессе [12].
При организации данной работы в начальной школе необходимо учитывать возрастные психолого-физиологические особенности детей старшего школьного возраста. А именно: темы детских работ выбираются из содержания учебных предметов или близкие к ним. Проблема исследования, обеспечивающая мотивацию включения в самостоятельную работу, должна быть в области познавательных интересов ребёнка и находиться в зоне ближайшего развития.
Важно при этом ставить вместе с детьми и учебные цели по овладению приёмами проектирования и исследования как общеучебными умениями. Целесообразно в процессе работы над темой включать экскурсии, прогулки-наблюдения, социальные акции, работу с различными текстовыми источниками информации, подготовку практически значимых продуктов и широкую общественную презентацию (с приглашением старших ребят, родителей, коллег педагогов и руководителей). Если позволяют ресурсы учебного времени, проектную и исследовательскую деятельность можно организовывать в урочное время, но при условии личностно мотивированного включения ребёнка в работу.
Таким образом, основными требованиями к выбору заданий являются возрастные психолого-физиологические особенности учащихся. Остальные требования к заданиям являются второстепенными и зависят от выбора самого задания, будь то творческое задание, задания на классификацию, сравнение или другое.
На основе данных принципов мы постарались спланировать нашу экспериментальную работу, ход и результаты которой мы представим в следующем параграфе.