Методика формирования исследовательских способностей у подростков в системе естественнонаучного дополнительного образования
В статье раскрывается разработанная автором методика формирования исследовательских способностей у подростков в системе дополнительного образования, которая учитывает специфику естественнонаучного дополнительного образования и включает в себя принципы отбора естественнонаучного содержания, взаимодействие педагога и школьника, методы и формы реализации исследовательской деятельности, а также критерии оценки и уровни сформированности исследовательских способностей, характерных для научного познания. Представленные в статье результаты анализа опыта практической деятельности по организации проектно-исследовательской деятельности школьников по естествознанию получены в ходе реализации научно-исследовательской работы, опирающейся на опыт многолетней практической деятельности автора в системе дополнительного образования детей. Как результат представлена модель методики формирования исследовательских способностей у подростков в процессе естественнонаучной исследовательской деятельности в системе дополнительного образования. Представленная методика апробирована в рамках практико-ориентированных мероприятий, таких как экологический практикум, полевая и профильная школы. Результативность методики оценивается через характеристики уровней сформированности способностей для решения задач исследовательского характера по критериям, предложенным автором.
О.А. Зубкова, заместитель директора
по учебно-методической работе
муниципального бюджетного учреждения
«Методический центр в системе образования»,
педагог-организатор муниципального бюджетного
учреждения дополнительного образования
Центр детского творчества № 4,
г. Иваново
Введение
Согласно Концепции развития дополнительного образования детей до 2030 года (Распоряжение Правительства РФ от 31.03.2022 № 678-р) [5], в рамках реализации программ естественнонаучной направленности «необходимо создать условия для вовлечения детей в научную работу, в деятельность, связанную с наблюдением, описанием, моделированием и конструированием различных явлений окружающего мира», т.е. способствовать формированию исследовательских способностей подрастающего поколения.
В своей работе под исследовательскими способностями мы понимаем индивидуальные особенности личности, являющиеся субъективными условиями успешного осуществления исследовательской деятельности [7].
Результат анонимного анкетирования, в котором приняли участие 115 школьников и 60 педагогов города Иваново, показал, что подростки заинтересованы в проведении исследований реальных объектов и процессов природы, но не способны вне сотрудничества с педагогом целенаправленно организовать поиск информации – научных фактов; проводить наблюдения, выстраивать логику своей деятельности. При этом педагоги при организации исследовательской деятельности чаще всего ориентированы на «осязаемый» итог (отчёт, презентация, выступление на конференции и т.п.), а не на личностные изменения в обучающихся.
Таким образом, проблема данного исследования заключается в том, что у современных школьников имеется интерес к познанию природы и проведению учебно-исследовательских работ, но система общего образования не способна реализовать данный запрос в полной мере.
На наш взгляд, именно занятия в объединениях естественнонаучной направленности учреждений дополнительного образования способны создать необходимые условия для организации учебно-исследовательской деятельности детей, нацеленной на познание ими реального мира природы, ее объектов и процессов. Овладение детьми универсальными учебными действиями исследовательского характера – актуальный вопрос современной системы образования в Российской Федерации.
Целью исследования является разработка и реализация методики, способствующей формированию исследовательских способностей у подростков в процессе естественнонаучной деятельности в системе дополнительного образования.
Методология
Ведущими методологическими подходами, лежащими в основе исследования, являются системный (А.А. Богданов, К.Л. фон Берталанфи, В.С. Стёпин и др.) и деятельностный (Д.Б. Эльконин, В.В. Давыдов; А.Н. Леонтьев и др.)
В своём исследовании мы исходили из идеи о том, что развитие у подростков исследовательских способностей возможно благодаря проведению учебных исследований в природной среде. При этом успешной организации исследовательских работ способствует ряд отличительных особенностей естественнонаучной деятельности школьников в условиях системы дополнительного образования (реализация более долгосрочных и масштабных проектов в сравнении со школьными; работа с реальными природными объектами, проведение «настоящих» исследований и их высокая общественная значимость; вариабельность содержания образовательных программ, учитывающих определенную логику естествознания) [1].
Для достижения поставленной цели мы использовали следующие методы: изучение и анализ научной психолого-педагогической, научно-методической, нормативной литературы, диссертационных исследований, в том числе и анализ собственной деятельности по организации естественнонаучных исследований в системе дополнительного образования, анкетирование, опрос, моделирование методики формирования исследовательских способностей, эксперимент и педагогическое наблюдение [6].
Результаты
Естественнонаучная исследовательская деятельность выстраивалась нами в соответствии со структурой познавательной деятельности подростков (Д.Б. Эльконин) и с учётом принципов естественнонаучного дополнительного образования (деятельностный, эколого-краеведческий, сотрудничество).
В ходе разработки методики были определены формы и методы, которые должны привести к определенному результату, а именно – формированию исследовательских способностей у подростков.
Организация естественнонаучной исследовательской деятельности подростков проходила в следующих формах: экологический практикум, полевая и профильная школы, в рамках которых проводились орнитологические, лихеноиндикационные, гидробиологические и другие исследования [2, 3, 4].
Далее представлены формулировки понятий, уточненными нами на основании собственного педагогического опыта.
«Экологический практикум» – выполнение обучающимися практических работ по исследованию и охране природы, как в её естественных условиях, так и в лаборатории.
«Полевая школа» – организация естественнонаучной образовательной деятельности детей в условиях полевого лагеря.
«Профильная школа» – комплекс мероприятий, направленных на организацию углубленного изучения конкретной научной области или её разделов, профессиональную ориентацию школьников, реализованную при поддержке преподавателей и сотрудников высших учебных заведений, научно-исследовательских институтов и других профильных государственных и общественных организаций.
Данные мероприятия были нацелены на повышение уровня сформированности таких познавательных умений школьников, как способность творчески мыслить, выдвигать оригинальные идеи, гипотезы и осознавать значение полученной в ходе научного поиска информации.
Во всех трёх формах организации естественнонаучной исследовательской деятельности нами использовалась система заданий, включающая в себя текстовые задачи, упражнения-исследования, рассчитанные как на коллективное обсуждение приемов решения, так и на самостоятельный поиск, практические и лабораторные работы, интерактивные задания, задачи в схемах и рисунках, творческие и интеллектуальные задания. В случае затруднения выполнения заданий по естествознанию, подростки получали алфавитный указатель, содержащий незнакомые понятия с рисунками и описаниями, а также рекомендации по их выполнению.
Нами выявлены ведущие методы и методические приемы формирования учебно-познавательных мотивов при организации естественнонаучной проектной деятельности в системе дополнительного образования, при использовании которых природа выступает в качестве основного источника информации. Это: а) наблюдения (в том числе и эксперимент), в ходе которых собирается и фиксируется информация в виде первичных записей, зарисовок, построения схем, а также с помощью аудио-, видео- и фототехники с последующим составлением и пополнением баз данных (в т.ч. online), б) учеты численности представителей флоры и фауны, результаты которых формируют у школьников представление об экологических особенностях биогеоценозов и процессах, происходящих в них; при этом используются классическая статистика и индексный анализ обработки данных; в) обработка и структурирование полученных результатов, создание биологических коллекций (в т.ч. и виртуальных).
В своей работе мы уделяем особое внимание не только формированию у подростков исследовательских способностей, но и умений организовывать свою деятельность по изучению природы, результативно мыслить и оперативно работать с информацией, а также общаться и сотрудничать с педагогом и со сверстниками.
Вся работа школьников по проведению естественнонаучных исследований выстраивалась нами согласно следующему алгоритму действий (таблица 1).
Таблица 1. Алгоритм действий по проведению естественнонаучных исследований
| Этап | Название этапа | Специфика |
| I. | Сбор обучающимися информации в природе, в том числе в ходе опознания объекта по его специфическим признакам, наблюдение, эксперимент. | При этом педагогу важно организовать правильный и корректный сбор информации, который позволит школьнику фиксировать действительные факты, события, а не впечатления или постороннее мнение о них. |
| II. | Камеральная обработка материалов, фиксация, систематизация и количественный анализ информации | Современные технологии позволяют даже школьникам создавать и вести как элементарные базы данных для внутреннего пользования, так и широко используемые онлайн-базы. В дополнительном образовании допустимо проведение занятий в разновозрастной группе, следовательно, при возникновении трудностей с использованием современных информационных технологий возможно распределение ролей между участниками исследовательской деятельности и взаимопомощь друг другу. |
| III. | Осмысление и интерпретация данных, заключающаяся в формулировке, объяснении и презентации выявленных закономерностей | Данный этап алгоритма позволяет школьнику соотнести результаты собственного исследования с проблемой, целью и задачами выполняемой учебно-исследовательской работы, а также подтвердить или опровергнуть выдвинутые им предположения по изучаемой теме. Представление результатов учебно-исследовательской работы является логичным завершением всего алгоритма действий обучающегося по исследованию природы. И сегодня для этого существует множество площадок: научные и научно-практические конференции школьников, симпозиумы, форумы, слёты любителей природы и т.д. |
| IV. | Применение школьником полученных знаний, умений в практической деятельности | При этом, процесс приобретения знаний, и личная деятельность обучающегося происходят параллельно, взаимосвязано, а не опережают друг друга. Этот этап является заключительным и, на наш взгляд, наиболее важным. |
Наш практический опыт организации исследовательской деятельности со школьниками позволил определить основные направления работы педагога, которые помогут решить или исключить методические затруднения, возникающие у педагогов при её организации [2], а именно:
– формирование учебно-познавательных мотивов обучающихся, учёт их личных интересов;
– распределение ролей между участниками, основанное на сотрудничестве;
– возможное привлечение научных консультантов;
– ориентация на формирование универсальных учебных действий (УУД) как основного результата исследовательской деятельности;
– контроля за соблюдением порядка и правильности выполнения поставленных учебных задач.
Результативность методики естественнонаучной исследовательской деятельности в условиях системы дополнительного образования возможно оценить по следующим критериям: проявление учебно-познавательных мотивов, рефлексия; самостоятельное создание подростками алгоритмов деятельности при решении учебных задач исследовательского характера; получение информации в ходе наблюдения, понимаемого нами как целенаправленное восприятие, ориентирующего познавательный процесс на обнаружение специфических особенностей изучаемых предметов и явлений природы; обработка информации, заключающаяся в её фиксации, систематизации и количественном анализе; интерпретация информации; применение полученных знаний, умений в практической деятельности, а также появление у школьников способности самостоятельно формулировать задачи поискового типа. Для наглядности и эффективного использования в работе характеристики уровней сформированности способностей решения задач исследовательского характера по разработанным критериям представлены в виде таблицы (таблица 2).
Таблица 2. Характеристики уровней сформированности способностей для решения задач исследовательского характера по критериям
Таким образом, всё вышесказанное можно представить в следующей схеме (рис.1)
Рисунок 1. Модель методики формирования исследовательских способностей у подростков в системе естественнонаучного дополнительного образования
Заключение
При организации естественнонаучной исследовательской деятельности, согласно разработанной методике, школьники работали в природе и получали информацию непосредственно от предмета, процесса, а не только использовали слова учителя в качестве единственного источника информации. Обнаруженный подростками факт не просто наблюдался, а обязательно фиксировался (записывался, фотографировался и т.п.). При дальнейшем анализе собранных фактов ребята уверенно использовали научную терминологию, применяемую в естествознании (численность, популяция, видовое богатство, флора, растительность, фауна, население и т.п.). На этапе интерпретации собранного материала обучающимися выдвигались гипотезы, предположения, возможные объяснения тех или иных природных явлений, процессов, пусть и не всегда верные. Таким образом, у ребят сформировались навыки выявлять причинно-следственные связи, делать обобщения и выводы на основе фактического материала, взятого непосредственно из природы. При проведении мероприятий (экскурсий, слётов, массовых акций) подростки проявляли инициативу, желание не просто принять участие, а поделиться собственным опытом, включить в контекст мероприятия результаты своей исследовательской деятельности в природе. Такие обучающиеся демонстрировали рост интеллектуальных способностей. Даже в повседневной жизни школьники пытались более научно излагать свои мысли. Неоднократно подростками выдвигалось предложение организовать мероприятие, связанное с проведением исследования в природе. Зачастую школьники сами инициировали выходы в природу для проведения дополнительных исследований.
Стоит дополнительно отметить, что все задания для обучающихся готовились на основе исследовательского поиска (сбора фактов, их интерпретации) и в контексте учебной деятельности. Система заданий была нацелена на формирование способностей решения задач исследовательского характера. При этом данное педагогическое исследование подтвердило, что естественнонаучная исследовательская деятельность способствует формированию всех групп универсальных учебных действий (предметных, метапредметных и личностных).
Список литературы:
- Зубкова О.А. Особенности естественнонаучной познавательной деятельности школьников в условиях системы дополнительного образования // Школа будущего. № 3. 2019. С. 140-149.
- Зубкова О.А., Шептуховский М.В., Марков Д.С. Проектная деятельность школьников по естествознанию: опыт организации//Вестник Нижегородского университета. Серия: Социальные науки. 2017. № 2 (46). С. 128-136.
- Зубкова О.А. Организация естественнонаучной деятельности подростков в условиях полевой школы // Актуальные проблемы химического и биологического образования : сборник материалов IX Всероссийской научно-методической конференции с международным участием, г. Москва, 20-21 апреля 2018 года. / пол ред. П.А. Оржековского. – М., МПГУ, 2018. С 132-135.
- Зубкова О.А. Профильная школа как форма организации естественнонаучной проектной деятельности подростков в условиях системы дополнительного образования детей // Экология врановых птиц в естественных и антропогенных ландшафтах Северной Евразии. Материалы XII Всероссийской конференции с международным участием. Кисловодск, 26-28 сентября 2019 г. Казань, 2019.С. 56-59.
- Концепция развития дополнительного образования детей до 2030 года (Распоряжение Правительства РФ от 31.03.2022 № 678-р).
- Краевский В.В. Общие основы педагогики: Учеб. пособие для студ. Высш. пед. Учеб. заведений. – 2-е изд., испр. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 256 с.
- Савенков А.И. Содержание и организация исследовательского обучения школьников / А. И. Савенков. – М.: «Сентябрь», 2003. – 205 с.
- Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. – М., 1975. – 130 с.
