Технология исследовательской деятельности в преподавании физики в рамках реализации ФГОС

«Одним из путей повышения мотивации и эффективности учебной деятельности в основной школе является включение обучающихся в учебно-исследовательскую и проектную деятельность»
(Примерная образовательная программа основного общего образования)

Особенности
учебно-исследовательской и проектной деятельности
1) цели и задачи обучающихся определяются как личностными, так и социальными мотивами обучающихся. Это означает не только повышение компетентности подростков в предметной области определённых учебных дисциплин, развитие их способностей, но и создание продукта, имеющего значимость для других;
2) деятельность должна быть организована таким образом, чтобы обучающиеся смогли реализовать свои потребности в общении со значимыми, референтными группами одноклассников, учителей и т. д. Строя различного рода отношения в ходе целенаправленной, поисковой, творческой и продуктивной деятельности, подростки овладевают нормами взаимоотношений с разными людьми, умениями переходить от одного вида общения к другому, приобретают навыки индивидуальной самостоятельной работы и сотрудничества в коллективе;
3) организация учебно-исследовательских и проектных работ школьников обеспечивает сочетание различных видов познавательной деятельности. В этих видах деятельности могут быть востребованы практически любые способности подростков, реализованы личные пристрастия к тому или иному виду деятельности.

При построении учебно-исследовательского процесса учителю важно учесть следующие моменты:
— тема исследования должна быть на самом деле интересна для ученика и совпадать с кругом интереса учителя;
— необходимо, чтобы обучающийся хорошо осознавал суть проблемы, иначе весь ход поиска её решения будет бессмыслен, даже если он будет проведён учителем безукоризненно правильно;
— организация хода работы над раскрытием проблемы исследования должна строиться на взаимоответственности учителя и ученика друг перед другом и взаимопомощи;
— раскрытие проблемы в первую очередь должно приносить что-то новое ученику, а уже потом науке.

Общие специфические черты учебно-исследовательской и проектной деятельности:
• практически значимые цели и задачи учебно-исследовательской и проектной деятельности;
• структуру проектной и учебно-исследовательской деятельности, которая включает общие компоненты: анализ актуальности проводимого исследования; целеполагание, формулировку задач, которые следует решить; выбор средств и методов, адекватных поставленным целям; планирование, определение последовательности и сроков работ; проведение проектных работ или исследования; оформление результатов работ в соответствии с замыслом проекта или целями исследования; представление результатов;
• компетентность в выбранной сфере исследования, творческую активность, собранность, аккуратность, целеустремлённость, высокую мотивацию.

«Итогами проектной и учебно-исследовательской деятельности следует считать не столько предметные результаты, сколько интеллектуальное, личностное развитие школьников, рост их компетентности в выбранной для исследования или проекта сфере, формирование умения сотрудничать в коллективе и самостоятельно работать, уяснение сущности творческой исследовательской и проектной работы, которая рассматривается как показатель успешности (неуспешности) исследовательской деятельности»
(Примерная программа ООО)

Специфические черты (различия) проектной и учебно-исследовательской деятельности

Для успешного осуществления учебно-исследовательской деятельности обучающиеся должны овладеть следующими действиями:
• постановка проблемы и аргументирование её актуальности;
• формулировка гипотезы исследования и раскрытие замысла — сущности будущей деятельности;
• планирование исследовательских работ и выбор необходимого инструментария;
• собственно проведение исследования с обязательным поэтапным контролем и коррекцией результатов работ;
• оформление результатов учебно-исследовательской деятельности как конечного продукта;
• представление результатов исследования широкому кругу заинтересованных лиц для обсуждения и возможного дальнейшего практического использования.

Формы организации учебно-исследовательской деятельности на урочных занятиях:
• урок-исследование, урок-лаборатория, урок—творческий отчёт, урок изобретательства, урок «Удивительное рядом», урок—рассказ об учёных, урок—защита исследовательских проектов, урок-экспертиза, урок «Патент на открытие», урок открытых мыслей;
• учебный эксперимент, который позволяет организовать освоение таких элементов исследовательской деятельности, как планирование и проведение эксперимента, обработка и анализ его результатов;
• домашнее задание исследовательского характера может сочетать в себе разнообразные виды, причём позволяет провести учебное исследование, достаточно протяжённое во времени.

Формы организации учебно-исследовательской деятельности на внеурочных занятиях:
• исследовательская практика обучающихся;
• образовательные экспедиции — походы, поездки, экскурсии с чётко обозначенными образовательными целями, программой деятельности, продуманными формами контроля.
• факультативные занятия, предполагающие углублённое изучение предмета;
• ученическое научно-исследовательское общество (работа над учебными исследованиями, коллективное обсуждение промежуточных и итоговых результатов этой работы, организацию круглых столов, дискуссий, дебатов, интеллектуальных игр, публичных защит, конференций и др., а также встречи с представителями науки и образования, экскурсии в учреждения науки и образования, сотрудничество с УНИО других школ;

Необходимо соблюдать ряд условий:
• проект или учебное исследование должны быть выполнимыми и соответствовать возрасту, способностям и возможностям обучающегося;
• для выполнения проекта должны быть все условия — информационные ресурсы, мастерские, клубы, школьные научные общества;
• обучающиеся должны быть подготовлены к выполнению проектов и учебных исследований как в части ориентации при выборе темы проекта или учебного исследования, так и в части конкретных приёмов, технологий и методов, необходимых для успешной реализации выбранного вида проекта;
• необходимо обеспечить педагогическое сопровождение проекта как в отношении выбора темы и содержания (научное руководство), так и в отношении собственно работы и используемых методов (методическое руководство);

• необходимо использовать для начинающих дневник самоконтроля, в котором отражаются элементы самоанализа в ходе работы и который используется при составлении отчётов и во время собеседований с руководителями проекта;
• необходимо наличие ясной и простой критериальной системы оценки итогового результата работы по проекту и индивидуального вклада (в случае группового характера проекта или исследования) каждого участника;
• результаты и продукты проектной или исследовательской работы должны быть презентованы, получить оценку и признание достижений в форме общественной конкурсной защиты, проводимой в очной форме или путём размещения в открытых ресурсах Интернета для обсуждения.

Примерные темы уроков-исследований

Цели применения технологии во внеурочной деятельности:
формирование универсальных учебных действий (в последствие ключевых компетенций):
формирование исследовательской компетентности - регулятивных УУД (освоение планирования и проведения научного исследования, обработки и анализа его результатов);
познавательных (углубление знаний в выбранных предметных областях);
коммуникативных,
информационных)
социальной (самоопределение в выборе будущей специальности).

Технология включает:
Проектирование основных этапов исследования. (Учу ребят по алгоритму: что нужно сделать? что для этого понадобится? какова последовательность действий? каков возможный результат? каковы возможные затруднения?);
Предложение тем исследования (при подборе тем руководствуюсь целями практики, посильностью задания для учащегося; предлагаю несколько вариантов тем, комментируя каждую);
Изучение учащимися предложенных тем с использованием дополнительной литературы;
Осуществление выбора темы;
Изучение учащимися различных источников и точек зрения с целью расширения осведомлённости по проблеме;

Конкретизация идей;
Поиск возможностей;
Составление учащимися плана-графика работ;
Осуществление руководства практической деятельностью (стараюсь проводить обсуждение промежуточных результатов исследований);
Анализ и оценка учащимися полученных результатов;
Оформление отчёта о результатах исследования; рецензирование;
Рецензирование (оценка исследовательской работы ученика.

В ходе исследовательской деятельности учащиеся:
учатся умению самостоятельно добывать знания;
испытывают потребность в непрерывном самообразовании: интерес к познанию развивается по собственной инициативе, без внешнего стимула;
развивают навыки самоорганизации;
формируют адекватную самооценку;
приобретают навыки речевой культуры: написания текста, произнесения монолога, ведения беседы, дискуссии, интервьюирования и других форм коммуникативного взаимодействия;
осваивают умения создания специальных материалов для представления результатов исследования: компьютерных презентаций, слайд-шоу, видеофильмов и др.

1.2.3.3. ОСНОВЫ УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ И ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Выпускник научится:
• планировать и выполнять учебное исследование и учебный проект, используя оборудование, модели, методы и приёмы, адекватные исследуемой проблеме;
• выбирать и использовать методы, релевантные рассматриваемой проблеме;
• распознавать и ставить вопросы, ответы на которые могут быть получены путём научного исследования, отбирать адекватные методы исследования, формулировать вытекающие из исследования выводы;
• использовать такие математические методы и приёмы, как абстракция и идеализация, доказательство, доказательство от противного, доказательство по аналогии, опровержение, контрпример, индуктивные и дедуктивные рассуждения, построение и исполнение алгоритма;

• использовать такие естественно-научные методы и приёмы, как наблюдение, постановка проблемы, выдвижение «хорошей гипотезы», эксперимент, моделирование, использование математических моделей, теоретическое обоснование, установление границ применимости модели/теории;
• использовать некоторые методы получения знаний, характерные для социальных и исторических наук: постановка проблемы, опросы, описание, сравнительное историческое описание, объяснение, использование статистических данных, интерпретация фактов;
• ясно, логично и точно излагать свою точку зрения, использовать языковые средства, адекватные обсуждаемой проблеме;
• отличать факты от суждений, мнений и оценок, критически относиться к суждениям, мнениям, оценкам, реконструировать их основания;
• видеть и комментировать связь научного знания и ценностных установок, моральных суждений при получении, распространении и применении научного знания.