Освітні технології
І. Вступ
Освітні системи в будь – якій країні світу повинні сприяти реалізації основних завдань соціально – економічного та культурного розвитку суспільства. Незадоволення багатьох країн результатами системи шкільної освіти сьогодні призвело до необхідності її реформування. Для цього важливо було розробити стратегічний напрям розвитку загальної середньої освіти на перспективу. Визначення стратегічного напряму розвитку світових освітніх систем хвилює практично все світове суспільство. Головною є проблема визначення пріоритетів освіти та її реформування. На запитання: «Чого ви очікуєте від школи?» роботодавці, бізнесмени, політичні діячі, керівники шкіл та вчителі відповідають: «Треба виховувати дитину, яка вміє спочатку самостійно вчитись, а потім самостійно та творчо працювати і жити». В школі учень повинен навчатися, в першу чергу, самостійно формувати мету та шляхи її досягнення. Цього досягти значно важче, ніж навчити читати, писати та лічити.
Результати численних вітчизняних досліджень свідчать про те, що школярі погано володіють методологічними та економічними знаннями. Більш високий рівень знань вони виявляють, оволодіваючи фактологічним матеріалом, уміють відтворювати знання та застосовувати їх у знайомій ситуації. Нетрадиційна постановка питання значно знижує результативність відповідей учнів. Щодо вміння інтегрувати ці знання та застосовувати їх для одержання нових знань і з’ясування явищ, які відбуваються у навколишньому світі, то тут результати наших школярів були значно нижчими.
Щоб мати можливість знайти своє місце в житті, учень сучасної школи повинен володіти певними якостями:
гнучко адаптуватися у мінливих життєвих ситуаціях;
самостійно та критично мислити;
уміти бачити та формувати проблему(в особистому та професійному плані), знаходити шляхи раціонального її вирішення;
усвідомлювати , де і яким чином здобуті знання можуть бути використані в оточуючій його дійсності;
бути здатним генерувати нові ідеї, творчо мислити;
грамотно працювати з інформацією (вміти збирати потрібні факти, аналізувати їх, висувати гіпотези вирішення проблем, робити необхідні узагальнення, зіставлення з аналогічними або альтернативними варіантами розв’язання, встановлювати статистичні закономірності, робити аргументові висновки, використовувати їх для вирішення нових проблем);
бути комунікабельним, контактним у різних соціальних групах, уміти працювати в колективі, у різних галузях, різних ситуаціях, легко запобігати та вміти виходити з будь-яких конфліктних ситуацій;
вміти самостійно працювати над розвитком особистої моральності, інтелекту, культурного рівня.
У рекомендаціях багатьох наукових досліджень ми знаходимо схожі висновки:
посилення практичного напряму змісту шкільних курсів природничо-наукового циклу;
вивчення явищ, процесів, об’єктів, що оточують учнів у їх повсякденному житті;
піднесення акцентів на інтелектуальний розвиток учнів за рахунок зменшення частки репродуктивної діяльності;
урахування знань, які дістають учні поза школою з різних джерел.
Таким чином, головний стратегічний напрям розвитку світової та вітчизняної системи освіти лежить в площині вирішення проблем розвитку особистості учня та вчителя, технологізації цього процесу.
В умовах цієї парадигми освіти вчитель найчастіше виступає в ролі організатора всіх видів діяльності учня як компетентний консультант і помічник. Його професійні вміння повинні бути спрямовані не просто на контроль знань та умінь значно складніше, ніж традиційна освіта.
У чому ж суть технологічності? Як зробити навчальний процес педагогічно керованим?
Гуманізація освіти, її орієнтація на розвито особистісного потенціалу учня, запобігання безвиході її розвитку змусили школу перейти на технологічний етап розвитку. При цьому процес навчання повинен бути психологічно і валеологічно обґрунтований та інструктований.
Проблема сьогодні полягає в тому, щоб надати вчителю методологію вибору та механізм реалізації відібраного вченими змісту освіти в реальному навчальному процесі як з урахуванням інтересів та здібностей учнів, так і його особистої творчої індивідуальності. Окремі форми і методи навчання повинні поступитися цілісним педагогічним технологіям загалом і технології навчання – зокрема.
Серед недоліків сучасної освіти назвемо такі:
1. Середня тривалість навчального дня учнів 9 – 11 класів сягає
14 – 16 годин.
2. Тільки 10% учнів можна вважати відносно здоровими, кожній третій має психологічні та нервові відхилення (за даними професора С.Р.Вершловського).
3. Провідним мотивом навчальної діяльності у 70% учнів є страх отримати погану оцінку, не скласти залік, виявити себе нездібним в очах товаришів, страх перед батьками, вчителями тощо.
4. Пізнавальний мотив та мотив самореалізації особистості відзначається тільки у 4% учнів.
Криза освіти пов’язана з неможливістю повноцінного засвоєння учнем обсягу інформації, який весь час зростає. світ розірваний в уяві учня на окремі закони, факти, концепції, цілісної картини при такому навчанні скласти не можна. Цінності змісту освіти видаються відірваними від системи життєвих цінностей та настанов учня. Він зобов’язаний вивчати та вважати важливим те, що він сам важливим для себе не визнає, а це, в свою чергу, не дозволяє учневі повноцінно сприймати та засвоювати матеріал. Цей внутрішній конфлікт виливається у невмотивовані протести, бунти, які і сам учень не завжди може пояснити. Ще гірше, якщо конфлікт заганяється всередину стає причиною численних неврозів та захворювань.
Сьогодні в педагогічній науці і практиці є дві цілком різні стратегії, в рамках яких існують системи освіти, - стратегія формування та стратегія розвитку. Стратегія формування – педагогічне втручання ззовні у внутрішній світ дитини, нав’язування дитині вироблених суспільством способів діяльності, оцінок. Стратегія розвитку – розвиток особистісного потенціалу учня, його самоактуалізація.
Таким чином, вибір освітньої технології – це завжди вибір стратегії, пріоритетів, системи взаємодії, тактик навчання та стилю роботи вчителя з учнем.
1. Історія виникнення технології
Учителя багатьох поколінь прагнули здійснювати навчання за єдиними законами людської природи, коли прилучення до нових знань відбувається в тісній єдності з розвитком розумових сил, почуттєвої сфери і практичної діяльності учнів. Переконливішим ставало розуміння того, що є джерелом достовірних знань є досвід. Історія свідчить, що саме формування досвіду людину зобов’язане дослідницькому ставленню її до об лаштованого свого існування, до вдосконалення трудової діяльності і багатства спілкування. Дослідницька практика людини в набутті знань і досвіду формування її пізнавальні здібності, розумові сили й творчі вміння. В епоху середньовіччя значні можливості дослідницьких пріоритетів у навчанні підростаючого покоління стали предметом пильної уваги визначних філософів і педагогів. У XV – XVI ст. Фр. Рабе і М. Монтель відстоювали потребу освоєння дітьми реальних і корисних знань, підкреслювати важливість для їхнього розвитку самостійності суджень, спрямованих на вивчення речей, а не порожніх слів. Дж. Локк у XVII ст. виняткову увагу в навчанні приладів природному поясненню фактів, розвитку розуму учнів на основі заохочення їхньої допитливості, активності і самостійної роботи. У XVIII ст. Ж.-Ж. Руссо виступав за те, щоб зробити людину уважною до явищ природи, спроможною ставити запитання, доступні її розумінню, і надавати їй можливість самостійно вирішувати їх. Справжній учитель, на думку А. Дістервега, учитель, учить знаходити істину, тоді як поганий її підносить.
Працюючи в Ясно полянській школі, Л. Толстой довів, що особлива роль у ставленні інтересу до навчання й у розвитку пізнавальних здібностей дитини належить вивченню предметів у природних обставинах, спостереженням, дослідженням і формуванню висновків на їх підставі. На винятковій цінності дослідницьких прийомів і методів у навчанні наголошувати А. Я. Герд і П. Ф. Каптерев. Використання «евристичного методу»(назва дослідницького методу в XIX ст.), на думку Г. Амстрона, ставить учня на позицію дослідника, дозволяє йому відкривати наукові факти. Дж. Дьюї, спираючись на цей метод, побудував навчально-виховну систему, що має на меті формування особистості, щонайкраще пристосованої до життя і практичної діяльності в умовах вільного підприємства. Його концептуальний підхід дістав відображення і в «комплексному навчанні», і в «методі проектів», і в експериментальних «нових школах» Західної Європи та США, і в процесу3ально-орієнтованому навчанні (Х. Таба, Д. Шваб). За розробками Х. Таби, зміст навчальних предметів повинен формуватися на основі розв’язання чотирьох освітніх завдань: надання знань, розвитку мислення, формування умінь і навичок (пошукових теж).Дж. Шваб розглядав наукові дослідження як зразки для побудови навчання. Він вважав, що наукові ідеї, які відображають в будь якому предметі шкільної програми, можна повноцінно зрозуміти, якщо протестувати їхнє виникнення і розвиток.
На основі дослідницького методу Дж. Брунер розробив метод творчого навчання «шляхом відкриття». Він довів, що саме використання цього методу здатне забезпечити активне перенесення знань у нові ситуації.
Групою психологів під керівництвом Д. Захмана, яка досліджувала процес навчання на основі парадоксальних ситуацій, було зроблено висновок, що пізнавальні конфлікти, які виникають при цьому, підводять учнів до необхідності збирання й аналізу даних, до висунення і перевірки гіпотез.
Особливу роль дослідницької практики учнів у розвитку самостійності їхньої думки визначали відомі українські педагоги Я. Чепіга й А. Музиченко.
Найпильніша увага до дослідницького методу у навчанні спостерігалися в 20 - 30-ті роки ХХ ст. у Росії. У післяреволюційній період до активного виробничого й інтелектуального життя покликано було багатомільйонні маси населення, задано високі темпи розвитку виробництва, будівництва, сільського господарства, економіки, науки, культури. Виховання і навчання працьовитої, вольової, активної, творчої особливості стало вимогою нового часу.
У Ленінградському державному інституті наукової педагогіки під керівництвом Т. В. Кудрявцева почала працювати спеціально комісія «з дослідницького методу», з’явилися наукові праці з вивчення і провадження його в школі країни. Їхні автори: Б. В. Всесвятський, В. Ф. Наталі, А. П. Зінкевич, Б. В. Райков, С. В. Рождественський, І.І. Полянський, В. Ю. Ульяницький.
У 1929 році з’явилася книга К. П. Угодовського «Исследовательский метод в школьном обучении», де автор зробив спробу уточнити істотні ознаки дослідницького методу і виявити його ефективного використання, межі застосування в школі.
У 30-ті роки дослідницький метод вважали універсальним в освіті, але водночас велику полеміку викликали практичні питання його використання. Вчителі й методисти шукали відповіді на запитання:
1. Хто ставить навчально-дослідницькі завдання?
2. Хто формулює мету дослідження – вчитель чи учень?
3. Хто і як планує дослідницьку діяльність учнів?
4. Чи варто розуміти дослідницький метод лише як спостереження й експерименти учнів?
5. Якою повинна бути допомога вчителя в процесі організації дослідницької діяльності?
Важливим елементом дослідницького методу фізик-методист Н. І. Мєдянцев вважав проведення на уроці евристичної бесіди. Основою для неї бути спостереження учнів, організовані з метою збудження сумнівів, міркувань, творчих припущень. Питання, запропоновані вчителем, повинні стимулювати самостійність роздумів і суджень учнів, допомагати їм самостійно просуватися до розв’язання завдання, що виникло їхніх спостережень або дослідів, відповідно до наміченого плану дій.
П. П. Булонський, аналізуючи процес навчання , зауважив, що робота учня повинна організуватися так, щоб із самого початку поступово підводити його до оволодіння методами наукової праці.
Проте, незважаючи на багатоплановість підходів до осмислення дослідницького методу в навчанні і можливостей його застосування в школі, не було розроблено прийомів керування навчанням в умовах навчально-дослідницької діяльності, методів контролю і самоконтролю учнів, були відсутні докладні дослідження щодо визначення меж доцільності його застосування в школі, виявлялася певна безсистемність проблем, що виникають під час його впровадження. Все це зумовило невиправдане зниження інтересу до дослідницького методу як у практичних шкільних працівників, так і в педагогічній та методичній літературі.
Більш докладне, всебічне, системне вивчення дослідницького методу в навчанні і проблем його застосування в масовій школі почалося в 60-ті роки ХХ ст. З’явились вагомі праці: «Про формування прийомів розумової діяльності учнів у ході експерименту з фізики» (В.А.Бетєєв, В.А.Кондаков), «Прийоми розумової діяльності і їх формування в школярів» (Д.Н.Богоявленський), «Використання експериментального методу дослідження у викладанні фізики» (В.Н.Биков), «Шкільні дослідницькі завдання» (В.В.Успенський), «Про методи навчання» (М.Н.Скаткін, І.Я.Лернер) та інші.
У 70-ті роки пильна увага вчених спрямувалася на питаннях аналізу методів наукового пізнання в шкільному навчанні (Д.В.Вількєєв, Л.Я.Зоріна), на формування пізнавальної самостійності учнів під час вивчення гуманітарних дисциплін (І.Я.Лернер). З’явились цікаві і змісовані праці: «Експериментальні роботи з фізики в 6—7 класах» (І.Г.Антипін), «Начальний експеримент учнів як метод навчання» (А.В.Усова), «Розвиток творчих здібностей учнів у процесі навчання фізики» (В.Г. Разумовський).
У 1975 році В.І.Андрєєв здійснив спробу визначити межі застосування дослідницького методу в навчанні. На думку вченого, вони залежать від розвитку навчально-дослідницьких умінь і здібностей учнів, від змісту начального матеріалу, його дидактичного і методичного опрацювання.
У 80-ті роки однією із значних робіт з дидактики стала книга А.М.Алексюка «Загальні методи навчання в школі», автор якої розкриває технологічні елементи конкретних методів, у т. ч. й дослідницького: види й особливості діяльності вчителя й учня при їх застосування.
Таким чином, починаючи з кінця ХІХ ст., вчителі, методисти, дидактик шукати можливостей застосування наукових досліджень у навчанні, вивчали й аналізували різноманітні аспекти використання дослідницького методу в пізнавальній діяльності учнів. Сучасна школа, як підкреслює М.В.Кларін, покликала не просто давити знання, а й організувати навчання, здатне підготувати учнів до перетворення знань в інструмент творчого освоєння світу.
2 Концептуальні положення
Багато педагогів відзначають високу ефективність застосування дослідницьких прийомів і методів у навчанні для поглиблення інтересу учнів до пізнавальної та творчої діяльності, для формування в них відповідних знань, умінь, навичок і дослідницької позиції в сприйнятті й осмисленні світу.
Взаємопов’язані усвідомлення й узагальнення всіх накопичених попередньо напрацювань з використанням дослідницьких методів у навчанні створює передумови для трансформування досвіду, що склався, в педагогічну технологію навчання як дослідження. Є всі підстави стверджувати, що використання цієї технології здатне забезпечити освіченість, розвиток і вихованість учнів відповідно до вимог, запропонованих сучасним рівнем розвитку науково-технічного і соціального прогресу до особистості, здатної і підготовленої до активного, позитивно-творчого осмислення і перетворення світу.
Навчання як дослідження припускає, що особливістю навчально-дослідницької діяльності учня є суб’єктивне відкриття ним нових знань на основі індивідуальної активізації попередньо засвоєних ним же знань і вмінь, уведення їх до особистісного пізнавального простору.
Організацію навчально-виховного процесу школи на основі технології навчання як дослідження (дослідницької технології) ми подаємо як забезпечення освітньої підготовки учнів в умовах систематизованих (за періодами навчання і за навчальними предметами) начальних досліджень з урахуванням їхнього комплексного впливу на виховання школярів і цілеспрямоване формування їх особистісних якостей.
Під час орієнтування навчання на повномасштабне застосування дослідницьких методів слід врахувати, що, як свідчить досвід педагогів, схильність учнів до дослідницької діяльності в значній мірі індивідуальна. Вона виявляється у своєрідності розвитку їхніх пізнавальних інтересів, аналогічних здібностей, змісту й обсягу знань, спостережливості, пам’яті, уваги, гнучкості мислення, багатства уявлень, працьовитості, волі, спроможності до зосередженої й відповідальної праці. Це свідчить про особистісно орієнтований характер цієї технології. Він виявляється і в оптимальному впливі дослідницької діяльності школярів на формування попередньо названих особистісних якостей.
Застосування дослідницького підходу в навчанні спрямоване в школярів досвіду самостійного пошуку нових знань і використання їх в умовах творчості, на формування нових пізнавальних цінностей учнів їх пізнавальної ціннісної організації. Тому навчання в значній мірі стає таким, що ініціюється учнями, які засвоюють новий досвід, у т. ч. і дослідницько-пізнавальний.
Дослідницька практика школярів повинна відповідати науковим пізнанням, розширювати зміст їхньої освіти й удосконалювати підготовку до майбутньої діяльності.
Комплекс вимог до дослідницької технології ( за М. В. Кларіним)
|
№ пор. |
До змісту освіти |
До організації навчаль – ного процесу |
|
1. |
В учнів має виникати почуття незадоволення |
Спонукати учнів формулювати наявні в них ідеї й уявлення |
|
2. |
Нові уявлення (поняття) повинні бути такими, щоб учні чітко розуміли їх зміст |
Зіштовхувати учнів з явищами і процесами, що входять у протиріччя з існуючими уявленнями |
|
3. |
Нові уявлення учні повинні сприймати як потенційно припустити |
Стимулювати учнів до висування альтернативних припущень і здогадів |
|
4. |
Нові поняття учні повинні вміти пов’язувати з попередніми |
Надавати учням можливість досліджувати свої припущення в процесі дискусійного обговорення |
|
5. |
Нові уявлення (в розумінні учнів) повинні бути кориснішими, ніж старі, вони мають бути плідними |
Створювати учням умови застосування нових уявлень осмислювання широкого кола ситуацій і явищ для оцінки їхнього прикладного значення |
Учені й педагоги-новатори переконалися в тому, що в практиці школи рівні дослідницького навчання можуть бути різноманітними. Серед основних вони визначають такі: низький, середній і високий. Перший з них характеризується тим, що викладач сам ставить проблему й обирає методи її розв’язання. На середньому рівні ініціатива викладача виявляється на етапі постановки проблеми, тоді як методи розв’язання її учні шукають самостійно. Високий рівень дослідницького навчання визначається самостійністю учнів і на етапі постановки проблеми, і в процесі пошуку методів розв’язання.
В.І.Андрєєв визначив основні компоненти навчально-дослідницької діяльності школярів, а саме: мотиваційний, змістовий, організаційний, процесуальний, технічний, комунікаційний, результативний. Він назвав декілька рівнів мотивації. Для низького, споглядального рівня мотивації характерно, що учня приваблюють лише яскраві факти й ефективні досліди. Учні, які виявляють споглядально-діяльний рівень мотивізації в дослідженнях, цікавляться розв’язанням нескладних дослідницьких завдань, поясненням спостережуваних явищ і фактів, встановленням причинно-наслідкових зв’язків між ними. Вищими є діяльний, діяльно-дослідницький і дослідницький рівні мотивації. Перший з них характеризується однаковим ступенем інтересу, бажання і прагнення учнів і до дослідницької, і до репродуктивної діяльності. Для другого характерна перевага в школярів інтересу, бажання і прагнення до дослідницької діяльності. Для найвищого – дослідницького рівня мотивації – інтерес школярів до цього виду діяльності є стрижневим.
Дослідницька технології потребує використання відповідальних дидактичних засобів непрямого і перспективного керування роботою школярів, що забезпечували б напрямок їхньої діяльності на пошуках пояснень і доказів закономірних зв’язків і відношень фактів і процесів, що їх можна експериментально спостерігати або теоретично аналізувати. Домінуючим при цьому повинно бути самостійне використання учнями наукових методів пізнання, що забезпечували б формування їхніх знань у єдності з дослідницькими здібностями.
3. Мета і завдання дослідницької технології
Мета застосування дослідницької технології в навчанні – набуття учнями досвіду дослідницької роботи в пізнавальний діяльності; об’єднати розвиток їх інтелектуальних здібностей, дослідницьких умінь і творчого потенціалу й на цій основі формувати активну, компонентну, творчу особистість.
Для досягнення цієї мети потрібно сформувати стійкий інтерес учнів до пізнання світу і дослідницької діяльності, забезпечити високий рівень їх дослідницьких умінь і навичок, знання дослідницьких процедур і методик, розуміння ціннісної ролі досліджень в удосконаленні знань людства.
Застосовуючи дослідницькі технології, можна вирішити низку спеціальних педагогічних завдань:
- використати дослідницькі методи у вивченні учнями предметів шкільної програми;
- застосувати дослідження під час ознайомлення школярів окремими явищами, процесами, фактами;
- допомогти учням у засвоєнні комплексу дослідницьких заходів, формувати їхні дослідницькі уміння та навичок;
- прищеплювати учням інтерес до навчальних і наукових досліджень;
- формувати в школярів розуміння того, що їхнє навчання наближається до наукового пізнання;
- розвивати дослідницьку складову у світогляді учнів;
- Формувати в школярів уявлення про дослідницьку стратегію в пізнавальній діяльності;
- Збагачувати творчі спроможності учнів на основі формування їхнього дослідницького досвіду;
- вивчати та аналізувати індивідуальні особливості формування дослідницького досвіду учнів, його впливів на їх інтелектуальний розвиток і виховання;
- освоєння вчителем дослідницького підходу до розкриття змісту шкільної програми з навчального предмета, до розподілу часу на вивчення окремих тем і розділів програмного матеріалу, до встановлення між предметних зв’язків, до вибору доцільної методики організації дослідницько-пізнавальної діяльності учнів.
4. Ключові слова
Пізнання, дослідження, метод дослідження, дослідницька технологія, спостереження, порівняння, моделювання, конструювання, гіпотеза, експеримент, систематизація, узагальнення.
5. Понятійний апарат
Гіпотеза – наукове припущення, висунуте для пояснення яких-небудь явищ.
Дедуктивний метод – спирається на дедукцію, тобто висновки за правилами логіки.
Дослідження – процес вироблення нових знань, один із видів пізнавальної діяльності. Характеризується об’єктивністю, доказовістю, точністю, відтворюваність. Має два рівні – емпіричний і теоретичний.
Дослідницький метод – шлях дослідження, теорії, навчання.
Дослідницькі технологія – сукупність дослідницьких процедур у певній галузі виробництва, науки, науковий опис засобів виробництва, пізнання.
Експеримент – дослід, відтворення об’єкта пізнання, перевірка гіпотези.
Засіб – прийом, засіб, знаряддя, сукупність пристосувань для здійснення діяльності.
Індуктивний метод – сприяє на індукцію, тобто умовивід від окремих фактів до якої гіпотези.
Інструментарій – сукупність знарядь, механізмів, приладів, пристосувань, пристроїв, що застосовуються для різноманітних дослідницьких операцій і вимірів.
Конструювання – процес побудови якогось приладу, проекту, механізму, плану, схеми.
Матеріали – а) засоби, предмети, речовини, призначені для виготовлення чого-небудь; б) джерела, зведення, які служать основою для чогось; в) збирання документів з якогось питання.
Моделювання – дослідження яких-небудь явищ і процесів шляхом побудови і вивчення їхніх моделей.
Пізнання – зумовлений розвитком суспільно-історичної практики процес відображення і відтворення дійсності в мисленні; взаємодія суб’єкта й об’єкта, результатом якого є нове знання про світ.
Порівняння – зіставлення для встановлення схожості, розбіжності.
Прийом – окрема дія, виконання, спосіб у здійсненні чого-небудь.
Прилад – пристосування, спеціальний пристрій, апарат для виконання якої роботи, регулювання, контролю.
Процес – послідовна зміна явищ, станів у розвитку чого-небудь.
Спостереження – цілеспрямоване сприйняття, зумовлене завданням діяльності.
Узагальнення – висновок, що відображає основні результати, перехід на вищий щабель абстракції шляхом виявлення загальних ознак (властивостей, відношень, тенденцій розвитку) предметів розглядуваної галузі.
6. Зміст технології
Більшість предметів шкільного курсу спираються на знання, здобуті у процесі дослідження у тій чи іншій науковій галузі. Наука продовжує розвиватися на основі нових досліджень, учасниками яких при відповідній підготовленості можуть стати і сьогоднішні школярі.
Елементарну дослідницьку підготовку учнів покликала здійснювати школа, тому що саме в період учнівства набуття людиною знань і пізнавальних умінь, у т. ч. і дослідницьких, відбувається систематизовано, у тісній єдності, в умовах природного взаємостимулювання, у гармонії з розвитком творчих здібностей, на основі інтенсивного формування психологічних функцій особистості. Розвиток дослідницького, творчого потенціалу учнів необхідно передбачати в самій моделі освіти.
Використання технології навчання як дослідження припускає можливість: визначати мету і зміст навчальних досліджень з конкретних предметів навчальної програми; добирати завдання і визначати характер дослідницької практики залежно від періоду навчання (по класах).
Учителю слід орієнтуватися на розвиток дослідницької мотивації учнів, визначити зміст і рівень сформованості дослідницьких умінь і навичок учнів. Йому необхідно врахувати паралельність (відповідно до змісту навчальних предметів) і послідовність (відповідно до періоду навчання і характеру засвоєння навчальної програми) формування дослідницьких орієнтирів, умінь і навичок. Важливим є визначення ролі і значення дослідницької діяльності учнів в освоєнні конкретного навчального предмета відповідно до галузі наукових знань.
Наведемо варіанти навчання дослідницької діяльності.
Варіант Д.Г.Левітеса (узагальнення дидактичних розробок учених і педагогів-практиків):
знайомство з літературою;
виявлення (бачення) проблеми;
постановка (формулювання) проблеми;
з’ясування незрозумілих питань;
формулювання гіпотез;
планування і розробка навчальний дій;
збирання даних (накопичення фактів, спостережень, доказів);
аналіз і синтез зібраних даних;
зіставлення даних і умовиводів;
підготовка до написання повідомлень;
виступи з підготовленими повідомленнями;
переосмислення результатів у ході відповідей на запитання;
перевірка гіпотез;
побудова нових повідомлень;
побудова висновків і узагальнень.
Варіант В. А. Бух валова
Систематизація наукової інформації.
Аналіз наукової інформації.
Методи розв’язання проблеми:
- побудова моделі проблеми;
- розв’язання проблеми на основі її модулі з використанням одного або декількох методів (аналіз протиріч, системний аналіз, вепольний аналіз).
Узагальнена модель навчання дослідження
|
Зіткнення з проблемою |
|
Збирання даних – «верифікація» |
|
Збирання даних експерименту |
|
Побудова пояснення |
|
Аналіз ходу дослідження |
|
Висновки |
Дослідницьку технологію можна обрати як прохідну для конкретної школи. В цьому випадку адміністрація школи наприкінці навчального року, що безпосередньо передує навчальному періоду її повномасштабної реалізації, звертається до предметно-методичних комісій. На етапі планування, тісно узгодивши зміст навчального предмета і мету його вивчення за навчальними роками, вони повинні розробити комплекс дослідницьких завдань. На початку наступного начального року проводиться педрада щодо узгодження «предметних блоків» дослідницької мети. Дальша робота здійснюється на основі неухильної орієнтації на поставлену мету.
Навчально-дослідницькі завдання і, отже, зумовлений ними навчальний процес повинні бути підпорядковані гарантованому досягненню результатів. Тому в процесі реалізації дослідницької програми слід здійснювати постійний контроль поточних результатів, вносити вчасні корективи, що ведуть до більш упевненого досягнення поставленої мети. Наприкінці навчального року слід оцінити здобуті результати і розробити програму навчальних досліджень за предметами навчання на майбутній навчальний рік. Основою технології побудови начального процесу повинен бути оперативний зворотний зв’язок, який слід організувати так, щоб він пронизував увесь процес навчання школярів. Якщо дослідницька технологія обирається основою для вивчення визначеного предмета або в роботі окремого вчителя, то всі подані вище операції повинні здійснюватися з урахуванням цієї специфіки.
Найважливішою умовою технологічної побудови навчального процесу є постійна й послідовна орієнтація на чітко визначену мету. Основа ж її – оперативний зворотний зв’язок, що повинен пронизувати весь навчальний процес.
А. М. Алексюк розкрив особливості застосування дослідницьких методів навчання в школі. На нашу думку, доцільно (відповідно до технологічного бачення навчального процесу) його розробки подати у вигляді спеціальної таблиці.
-
Діяльність учителя
Діяльність учня
Організує діяльність учнів, спрямовану на розв’язання грамотно побудованої системами логічних завдань, аби вони оволодівали досвідом пошукової діяльності. Спрямовує учнів на осмислення проблеми в цілому. Використовує наочність як засіб учнів до самостійних досліджень. Створює для учнів практичні можливості ознайомитися з логікою і прийомами використання дослідницького методу в пізнавальній діяльності. Керує конструкторського-раціоналізаторською роботою учнів. Допомагає в організації самостійної пошукової діяльності учнів.
Самостійно визначає проблему, спостерігаючи за навколишнім життям, висловлює припущення, гіпотези, будує інтуїтивні здогади, обмірковує план і засоби їхньої перевірки, фантазує, організовує спеціальні досліди і спостереження, розробляє план здійснення контролю, самостійно вирішує нові дослідницько-пізнавальні завдання або шукає інші засоби розв’язання завдань. Виявляє у виконуваній роботі власну ініціативу, використовує наявні знання й уміння для одержання й осмислення нових, оволодіння методами і прийомами творчого розв’язання проблем. Виявляється самостійність у пошуковій роботі, спрямованій на розв’язання цілісної проблеми.
Проводять спостереження, замальовки, експерименти, досліди.
Учиться вирішувати суб’єктивно нові для нього проблеми.
7. Вимоги до особистості вчителя
Учитель повинен мати широку ерудицію в конкретній науковій галузі, що відповідає навчальним предметам, які він викладає (психологічну, педагогічну, методичну, дослідницьку).
Для ефективного використання дослідницької технології вчителю потрібно визначити теми програмного матеріалу з навчального предмета, вивчення яких за допомогою дослідницької технології має найбільшу пізнавальну й освітню цінність.
Учителю слід ознайомитися з дослідницькою практикою у відповідальній науковій галузі, виявити комплекс дослідницьких методів, прийомів і методик, доступних для використання в навчально-дослідницькій діяльності школярів. Йому варто розробити для школярів систему завдань, що потребують застосування досліджень для відповідних проблем. Велике значення має розробка системи питань і алгоритмів, що стимулюють учнів до участі в навчальних дослідженнях. Потрібно розробити і положення про інструментарій для досліджень з конкретного предмета, дібрати відповідну літературу. Особливої уваги педагога потребує формування дослідницьких умінь і навичок учнів відповідно до особливостей предмета.
Застосування дослідницької технології припускає забезпечення головної ролі навчальних досліджень у позакласній і гуртовій роботі. Потрібно висвітлювати дослідницькі знахідки, відкриття і досягнення учнів у шкільній і молодіжній пресі, заохочувати їх до участі у предметних олімпіадах, наукових конференціях, у підготовці наукових публікацій.
Педагог повинен керуватися оптимістичною концепцією: кожен учень має певний дослідницький потенціал, навчально-дослідницька робота допоможе йому наблизитися до розуміння наукової картини світу, стати талановитою творчою особистістю.
8.Конспекти уроків.
10 клас. Тема. «Властивості поверхні рідини. Змочування. Капілярні явища»
Мета уроку. Сформувати в учнів поняття «поверхневий натяг», «сила поверхневого натягу», «коефіцієнт поверхневого натягу», «змочування», «меніск», «капіляр».
Пояснити явище поверхневого натягу на основі молекулярно-кінетичної теорії.
Навчити учнів визначати коефіцієнт поверхневого натягу.
Пояснити явища змочування і капілярності на основі власних спостережень учнів.
Формувати експериментальні навички.
Розвивати логічне мислення учнів.
Розширювати політехнічний світогляд школярів, сприяти їх екологічної освіченості.
Обладнання. Кодоскоп із код опозитивними; посудина з мильним розчином і рамкою з ниткою; посудина з чистою водою; два капіляри; блюдце; дві соломини; маленька посудина з водою і металевими скріпками; скло, частково покрите парафіном; цукор-пісок; густий розчин мийного засобу.
Хід уроку
Актуалізація опорних знань
- Пригадати основні властивості рідин.
- Дати характеристику рідин з погляду МКТ.
- Чому вважають, що за структурою рідини ближчі до твердих тіл, ніж до газів?
З’ясуємо, до яких явищ має призвести наявність значних сил взаємодії між молекулами рідини.
2. Визначити нового матеріалу.
Розглянути особливості дії сил на молекулу, що розміщена в поверхневому шарі, та на молекули всередині рідини:
а) чи впливають сили тяжіння на рух молекул всередині рідини?
б) особливості розташування молекул поверхневого шару
Висновок про силу поверхневого натягу.
Дослід №1. Опустіть у мильний розчин дротяне кільце на шовковий нитці.
- Прокладіть плівку з одного боку.
- Повторивши дослід, проколіть плівку з другого боку.
- Що ви спостерігаєте?
- Як пояснити спостережене явище?
- У рецептах з кулінарії написано: «… ложку цукру з горою».
- Чи може бути ложка води з горою?
Дослід №2. Налийте повну маленьку посудину води. Занурюйте в неї по одній канцелярській скріпці.
- Що ви спостерігаєте?
σ = F/1
[σ] = H/м
- Як пояснити спостережене явище?
- Кількісна оцінка сили поверхневого натягу, фізичний зміст.
Дослід №3. Візьміть піпетку з водою. Натискуючи на гумовий балончик, спостерігайте форму утворюваних крапель?
- Чим можна пояснити кулеподібну форму крапель?
- Які сили діють на краплю?
- Чому крапля води відрізняються від піпетки?
- Чи може визначити σ за допомогою методу відриву крапель?
Fh = mg
σl = mg
σ2πr = mg
σ = mg/2πr
У підручнику на с. 72 подано задачу на ознайомлення з ще одним способом визначення, в конспекті і Р. № 643 – третій спосіб. Розгляньте їх удома самостійно. Як знайти масу однієї краплі? Що повинно впливати на величину σ?
Дослід №4. Покладіть на поверхню води дві соломини паралельно одна одній на невеличкій відстані.
- Киньте між ними у воду крупинки цукру.
- Капніть між ними шампунь.
- Що спостерігаєте?
- Як змінилася сила поверхневого натягу води при розчиненні в ній цукру? під дією шампуню?
Дослід №5. Капніть воду на поверхню скла. Зверніть увагу на форму краплі.
Капніть воду на поверхню скла, потерту парафіном. Зверніть увагу на форму краплі. Чим це пояснити?
Дослід №6.Вода в пробірці. Зверніть увагу на форму поверхні води (посередині рівна – дія сила ваги і плинність, по краях – піднята. Чому?)
Кодопроекції: крайової кут при змочуванні і незмочуванні.
Тиск під скривленою поверхнею. Висновок формули Лапласа.
p = F/S = σl/πR2 = σ2πR/πR2p = 2σ/R
Дослід №7. Зануримо склянку трубки в посудину з водою.
- Чи однакова висота підйому рідини в трубках?
- Капілярні явища.
- Від чого залежить висота підйому рідини в капілярі?
- Виведіть формулу.
1-й спосіб: 2-й спосіб:
Використовуючи формулу Лапласа, розглянемо сили, що діють на стовп води в капілярі.
Pπ = P гідростатичне
2σ/pgh
h = 2σ/pgr
Чи можна капіляр використовувати для визначення σ? Як? Вимірюємо h і d капіляра.
σ = hp gr/2
Таким чином, ми ознайомилися з особливостями поверхневого шару рідини. (У чому вони полягають?)
- Змочування. (Що це за явище?)
- Капілярні явища. (У чому вони полягають?)
- З цими явищами часто доводиться мати справу в побуті, техніці, спостерігати їх у природі. (Де саме?)
- Повідомлення учня про флотацію.
Розв’язування якісних задач
Чому маленькі краплі роси на листках деяких рослин мають форму кульки, тоді як на листках інших рослин роса розтікається тонким шаром?
Пір’я водоплавних птиць покрите найтоншим шаром жиру, що відштовхує воду. Чим корисний цей масний наліт для птахів?
На якому фізичному явищі ґрунтується застосування рушників?
Між рядками посівів розпушується грунт, руйнуючи тим самим кірку, що утворюється. Чому цей вид робіт називають «сухим поливом»?
Домашнє завдання: Гончаренко С. У. Фізика, 10 кл., §19, 20. Опорний конспект за темою, впр. 5, 6 (задачі розв’язано в класі в загальному вигляді.
ІХ. Питання для обговорення і перевірки
Що ви розумієте під технологією навчання як дослідження?
Що є головним для організації роботи з цією технологією?
Які етапи підготовки до використання дослідницької технології в навчанні школярів?
Виконання якої умови є обов’язковим під час організації навчання за технологічним варіантом?
Чи існують методи дослідження, спільні для досліджень у різноманітних начальних предметах шкільної програми?
Які окремі дослідницькі прийоми відповідають навчальному предмету, що ви викладаєте?
Чи варто розробити стратегію формування дослідницьких навичок учнів і тактику організації цієї роботи за роками навчання в школі?
Які види мотивації дослідницької діяльності учнів?
Який зміст діяльності педагога в організації навчання на основі дослідницької технології?
Який зміст навчально-дослідницької діяльності учнів за умов орієнтації школи на дослідницьку технологію?
Тема: напруженість електростатичного поля у металах та діелектриках.
Мета: Сформувати такі знання: напруженість поля в металах, поле у діелектриках, діелектрична проникливість, її незалежність від напруженості, види діелектриків; розвивати логічне мислення, творчі здібності, уяву, вміння порівнювати вміння здобувати знання; виховувати та формувати науковий світогляд, цікавість до предмета.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу
Комплекс використаних методів: інтерактивні методи – робота в групах, проблемні досліди.
Список використаної літератури: Гончаренко С. В. Фізика: Навчальний посібник. 10кл.; В. Уроки фізики. 10 кл.
Обладнання: прилад для спостереження спектрів електростатичних полів.
План уроку
Проблемний дослід, формування теми і мети.
Робота в групах щодо пояснення дослідів та отримання нових знань.
Обговорення результатів роботи. Доповнення вчителя.
Домашнє завдання.
Хід уроку
І. Оголошення теми і мети уроку
Учитель питає учнів, що буде відбуватися, якщо речовину помістити у поле. Чи буде поле всередині речовини? Учні висловлюють різні припущення. Тоді вчитель показує досліди за допомогою приладу для спостереження спектрів електростатичних полів. Між двома зарядженими «площинами» вмішуємо металеве кільце. За допомогою крупинок манки спостерігаємо відсутність поля всередині металу. Також можна показати дослід з електростатичною сіткою. Якщо її згорнути в кільце, смужки паперу всередині не відійдуть від сітки. Потім замість металевого кільця вмішуємо у поле кільце з діелектрика (наприклад, з поліетилену або можна вирізати з пляшки). Спостерігаємо результат. Учні, відповідаючи на питання вчителя, роблять висновок, що в металі поля не має, а в діелектрику є.
Учитель питає, що сьогодні нам треба вивчити на уроці. Формується тема «Напруженість електростатичного поля у металах та діелектриках».
Учитель питає, чого діти очікують від уроку. Формується мета уроку.
ІІ. Робота в групах
Групам дітей роздаються картки з питаннями.
1-а група. Поле в металах (провідниках)
Нехай кусок металу вмішують у поле.
Намалюйте силу, що діє з боку поля на електрони металу. Що буде відбуватися з вільними електронами металу під дією поля?
А чи можуть рухатися під дією поля позитивні іони?
В який бік будуть рухатися електрони?
Як розподіляють заряди на сторонах металу?
Чи можуть усі вільні електрони перейти на один бік?
Яке ще поле (крім зовнішнього) виникне в металі?
Що можна сказати про величину цих полів?
Чому дорівнює результуюче поле (сума напруженостей)?
2-а група. Поле в металах (провідниках)
Провідник має певний заряд. З’ясуємо, чи буде існувати поле у такому провіднику. Припустимо, що всередині провідника весь час існує поле.
Намалюйте силу, що діє з боку поля на електрони металу.
Що буде відбуватися з вільними електронами металу під дією поля?
А чи можуть рухатися під дією поля позитивні іони?
В який бік будуть рухатися електрони?
Отже, електрони почнуть рухатися спрямовано. А спрямований рух електронів у металах називається…
Тобто, якщо залишиться поле, буде існувати… .
А якщо тече струм, то, за законом Джоуля – Ленца, буде весь час виділятись… .
Це суперечить закону збереження… . Отже, неможливо (якщо мова не іде про надпровідність).
3-а група. Поле в діелектриках з неполярними молекулами
Пригадайте з курсу хімії, які речовини мають неполярні молекули та що це за неполярні молекули (тобто як у них розподілений заряд за відсутності поля).
В який бік буде діяти сила з боку поля на електрони такої молекули?
А на позитивні заряди (ядра)?
В який бік змістяться електрони? Ядра?
Чи будуть у полі збігатися центри позитивного і негативного зарядів?
Чи залишиться молекула неполярною?
Покажіть на рисунку (на кружечках; кружечки – це умовно частини молекули, заряджені різними зарядами), як тепер розподіляться позитивні і негативні заряди.
Що можна сказати про лівий бік речовини?
Правий?
Яке ще, крім зовнішнього, поле існує у діелектрику?
Порівняйте його із зовнішнім.
4-а група. Поле в діелектриках з полярними молекулами
Пригадайте з курсу хімії, які речовини мають полярні молекули та що це за полярні молекули (тобто як у них розподілений заряд за відсутністю поля.)
В який бік буде діяти сила з боку поля на негативно заряджену частину такої молекули?
А на позитивно заряджену?
Що буде відбуватися з такої молекулою у полі?
Чи повернеться вона вздовж силової лінії?
Що перешкоджатиме?
А при Т = 0 К?
Покажіть на рисунку, як тепер розподіляється позитивні і негативні заряди.
Що можна сказати про лівий бік речовини?
Правий?
Яке ще, крім зовнішнього, поле існує в діелектрику?
Порівняйте його із зовнішнім.
5-а група. Поле в діелектриках
Як відомо, у діелектриках, вміщених у зовнішнє поле, за рахунок «реагування» молекул діалектика на зовнішнє поле виникає ще і власне поле, яке менше зовнішнього і спрямоване у бік, протилежний зовнішньому полю. Додайте ці поля векторно (запишіть вираз для результуючого поля, Е>вл> – вектор напруженості і власного поля, а ці вектори спрямовані протилежно, то Е - … .
Порівняйте результуюче поле у діалектику з полем зовнішнім (полем у вакуумі).
Знайдіть у підручнику, що таке діелектрична проникність. Запишіть вираз для неї.
Чи залежить діелектрична проникність від напруженості поля, в якому опинився діелектрик?
В яких одиницях вона вимірюється?
Запишіть вирази для напруженості поля точкового заряду та закон Кулона у діелектрику.
Групам дається 7-10 хвилин, щоб знайти відповіді на свої запитання та підготуватися для відповіді у класі. Після цього кожна група відповідає на свої запитання, тобто розповідає певний матеріал. У зошитах записуємо головні моменти. Питання складені таким чином, щоб сильно учні могли відповісти на них самостійно, не дивлячись у підручник; ну, а якщо самостійно не виходить, то можна і піддивитись, скористатись допомогою вчителя.
ІІІ. Обговорення результатів роботи
Група експертів (найсильніші учні) оцінюють відповідні за такими пунктами:
Резекція на відповідь
Чи погоджуєтесь ви з відповіддю?
Чи робив учень пояснення?
Чи повним було пояснення? Якщо воно було неповним, зробіть доповнення.
Чітко чи ні були сформовані основні моменти?
Чи користувався учень записами у зошиті під час пояснення?
Чи було це користування доцільним чи надмірним?
Ще зараз повторимо основні моменти.
Чому дорівнює напруженість поля у провідниках? Чому?
Чому дорівнює напруженість поля у діелектриках? Чому?
Що таке діелектрична проникність?
Як запишуться закон Кулона та формула напруженості поля точкового заряду для діелектрика?
І, нарешті, обговоримо ще одне питання. У поле внесене іонний кристал. Які процеси будуть відбуватись в такому діелектрику? (Поляризація всього кристалу).
Розв’язуємо таку задачу.
Металева куля радіусом R заряджена зарядом q. Намалювати графік залежності напруженості поля від відстані до центра кулі.
ІV. Домашнє завдання
§48, 56, Римкевич № 726, 725 (а хто не впорається - № 720, 723, 722), додатково:
Внутрішня металева сфера має радіус r = 2 см і заряд 4 н Кл, а зовнішня металева сфера – радіус R = 3 см і заряд Ку дорівнює 18 н кл.(Сфери мають спільний центр.) Намалювати графік залежності напруженості поля від відстані до центра сфер.
Висновок.
Розв’язання проблеми формування готовності майбутнього вчителя до роботи на основі глибокого розуміння сучасних педагогічних технологій має досить велике практичне значення. Школі сьогодні необхідні не просто хороші вчителі, а вчитель – технолог, учитель – майстер, учитель – новатор. Створення альтернативних типів шкіл, визнання за кожною школою права мати свій неповторний образ, працювати за авторськими програмами потребують учителів з інноваційним мисленням, здатних усвідомлено взяти на себе відповідальність як за особистість іншої людини, що постійно розвивається, так і школи як системи, що теж перебуває у розвитку. Технологічна грамотність майбутнього вчителя дає змогу йому глибше усвідомити своє істинне покликання, реальніше оцінити потенційні можливості, глянути на педагогічний процес із позиції його кінцевого результату.
Список використаних джерел.
1. О.М. Пєхота. Освітні технології. Київ «Видавництво А.С.К.»
2003 – 256 с.
2. Алексюк А.М. Загальні методи навчання в школі. Київ. Радянська школа, 1981 – 205 с.
3.Таранова Т.Ю. Урок у 10 класі. Напруженість електростатичного поля у металах та діелектриках. Фізика в школах України. 2005 р. №22 с.15