Исследовательская работа "Развитие учебно-исследовательских умений школьников на уроках математики"

Введение

Образован не тот, кто много знает, а тот, кто хочет много знать, и умеет добывать эти знания.

В.П.Вахтеров

(российский педагог и психолог начала XX века)

Современный мир настолько динамичен, что постоянно ощущается потребность в высококвалифицированных специалистах, которые обладают исследовательскими умениями, необходимыми для решения различного рода практических задач. Исследовательская деятельность позволяет быстро выявлять возникающие проблемы, находить рациональные и быстрые способы их решения, предвидеть последствия.

Если мы обратимся к закону РФ «Об образовании», основным положениям национального проекта «Образование», к концепции модернизации российского образования, то увидим, что перед школой стоит задача получения качественного образования, которое не возможно без формирования навыков исследовательской деятельности. Таким образом, одной из важнейших задач любого образовательного учреждения и учителя является подготовка ребенка к исследовательской деятельности, обучение его исследовательским умениям и навыкам.

Проблема развития исследовательских умений актуальна для учащихся различных ступеней обучения, в рамках изучения различных учебных дисциплин. Однако, на мой взгляд, особое внимание следует уделять учащимся основного звена, так как именно этот возрастной период отличается стремлением к познанию, творчеству, активной деятельности, формируется теоретическое мышление, появляются научные интересы.

Математическая деятельность позволяет сформировать у учащихся логическое мышление, пространственное воображение, внимание, память, в том числе и символическую, которые так необходимы для развития исследовательских умений и навыков.

Каждый учитель на уроке формирует те или иные исследовательские умения, но классно-урочной деятельностью это не должно ограничиваться.

В условиях модернизации образования в центре внимания педагогов находится деятельность учащихся. Важен не только конечный результат, но и  сам процесс приобретения знаний. Необходимо научить учащихся самостоятельно учиться, добывать знания, адаптироваться в жизненных ситуациях, самостоятельно принимать решения, критически мыслить.

При традиционном подходе и традиционных средствах обучения эти задачи решить сложно. Проектная технология позволяет это сделать достаточно успешно. Актуальность и востребованность проектно-исследовательской работы в школе подтверждается не только решением вышеперечисленных задач, но и набирающим силу в последнее время олимпиадным движением разного уровня, активным участием школьников в научно – практических конференциях, продолжением образования в ВУЗах.

Противоречия: Актуальность темы обусловлена с одной стороны приоритетами современной государственной образовательной политики, обозначенными в национальной образовательной инициативе «Наша новая школа», Федеральных государственных образовательных стандартах второго поколения, требованиями к образовательной деятельности, зафиксированными в Фундаментальном ядре содержания общего образования, и неготовностью школы к решению этих проблем инновационными методами.

Проблема: при переходе в основной школе на Федеральные государственные образовательные стандарты второго поколения перед школой встает насущная задача поиска путей эффективного формирования и развития универсальных учебных действий. Среди ключевых проблем, отмеченных в концепции, обращается внимание на формирование исследовательских умений у школьников.

Все это привело к пониманию необходимости использования проектно – исследовательского метода обучения.

Цель работы:

Создание педагогических условий для формирования исследовательских компетенций учащихся основной школы.

Задачи:              

изучить опыт педагогов по теме;

раскрыть сущность исследовательской компетенции;

отобрать методики, способствующие формированию исследовательских компетенций;

описать опыт применения метода проектов в преподавании математики.

Новизна: Создание учебных ситуаций на уроках математики через использование педагогических приёмов для формирования исследовательских компетенций.

2.1 Теоретические основы развития исследовательских компетенций.

Метод проектов в педагогике декларируется сейчас, как одна наиболее перспективных и эффективных технологий, позволяющих решать  широкий спектр компетенций одновременно, а также прививать учащимся вкус к творчеству и исследованию.

Весь материал - в документе.

Исследовательская работа

«Развитие исследовательских умений школьников на уроках математики»

Автор работы: Ойкина М.А.,

учитель математики I категории

Образовательное учреждение: МОУ «Краснолиманская ООШ

п. Красноармейский

Романовского района

Саратовской области»

Декабрь 2015 года.

Содержание

1. Введение------------------------------------------------------------------------2

2. Развитие исследовательских умений учащихся основной школы

2.1 Теоретические основы развития исследовательских умений

школьников в процессе работы над проектом ---------------------------------3

2.2 Описание модели педагогической деятельности по развитию исследовательских умений учащихся основной школы----------------------6

2.3 Методы развития исследовательских умений учащихся в новых условиях.--------------------------------------------------------------------------------8

2.4 Результаты эффективности использования модели педагогической деятельности по развитию исследовательских умений школьников-------12

3. Заключение---------------------------------------------------------------------15

Список используемой литературы--------------------------------------------16

Приложение------------------------------------------------------------------------17

Введение

Образован не тот, кто много знает,

а тот, кто хочет много знать, и умеет

добывать эти знания.

В.П.Вахтеров

(российский педагог и психолог начала XX века)

Современный мир настолько динамичен, что постоянно ощущается потребность в высококвалифицированных специалистах, которые обладают исследовательскими умениями, необходимыми для решения различного рода практических задач. Исследовательская деятельность позволяет быстро выявлять возникающие проблемы, находить рациональные и быстрые способы их решения, предвидеть последствия.

Если мы обратимся к закону РФ «Об образовании», основным положениям национального проекта «Образование», к концепции модернизации российского образования, то увидим, что перед школой стоит задача получения качественного образования, которое не возможно без формирования навыков исследовательской деятельности. Таким образом, одной из важнейших задач любого образовательного учреждения и учителя является подготовка ребенка к исследовательской деятельности, обучение его исследовательским умениям и навыкам.

Проблема развития исследовательских умений актуальна для учащихся различных ступеней обучения, в рамках изучения различных учебных дисциплин. Однако, на мой взгляд, особое внимание следует уделять учащимся основного звена, так как именно этот возрастной период отличается стремлением к познанию, творчеству, активной деятельности, формируется теоретическое мышление, появляются научные интересы.

Математическая деятельность позволяет сформировать у учащихся логическое мышление, пространственное воображение, внимание, память, в том числе и символическую, которые так необходимы для развития исследовательских умений и навыков.

Каждый учитель на уроке формирует те или иные исследовательские умения, но классно-урочной деятельностью это не должно ограничиваться.

В условиях модернизации образования в центре внимания педагогов находится деятельность учащихся. Важен не только конечный результат, но и сам процесс приобретения знаний. Необходимо научить учащихся самостоятельно учиться, добывать знания, адаптироваться в жизненных ситуациях, самостоятельно принимать решения, критически мыслить. При традиционном подходе и традиционных средствах обучения эти задачи решить сложно. Проектная технология позволяет это сделать достаточно успешно. Актуальность и востребованность проектно-исследовательской работы в школе подтверждается не только решением вышеперечисленных задач, но и набирающим силу в последнее время олимпиадным движением разного уровня, активным участием школьников в научно – практических конференциях, продолжением образования в ВУЗах.

Противоречия: Актуальность темы обусловлена с одной стороны приоритетами современной государственной образовательной политики, обозначенными в национальной образовательной инициативе «Наша новая школа», Федеральных государственных образовательных стандартах второго поколения, требованиями к образовательной деятельности, зафиксированными в Фундаментальном ядре содержания общего образования, и неготовностью школы к решению этих проблем инновационными методами.

Проблема: при переходе в основной школе на Федеральные государственные образовательные стандарты второго поколения перед школой встает насущная задача поиска путей эффективного формирования и развития универсальных учебных действий. Среди ключевых проблем, отмеченных в концепции, обращается внимание на формирование исследовательских умений у школьников.

Все это привело к пониманию необходимости использования проектно – исследовательского метода обучения.

Цель работы: Создание педагогических условий для формирования исследовательских компетенций учащихся основной школы.

Задачи:

• изучить опыт педагогов по теме;

• раскрыть сущность исследовательской компетенции;

• отобрать методики, способствующие формированию исследовательских компетенций;

• описать опыт применения метода проектов в преподавании математики.

Новизна: Создание учебных ситуаций на уроках математики через использование педагогических приёмов для формирования исследовательских компетенций.

2.1 Теоретические основы развития исследовательских компетенций.

Метод проектов в педагогике декларируется сейчас, как одна наиболее перспективных и эффективных технологий, позволяющих решать широкий спектр компетенций одновременно, а также прививать учащимся вкус к творчеству и исследованию.

Проблема исследовательской деятельности учащихся имеет глубокие корни. Метод проектов появился в США в начале прошлого столетия. Зарубежные педагоги Ж.-Ж Руссо, И.Песталоцци, Ф.Дистервег Г.Кершенштейнер, Дж.Дьюи, С.Френе и др. высказали идею побуждения ребенка к познанию мира через исследования и открытия. В России данную позицию поддерживали Д.И.Писарев, К.Д.Ушинский, Л.Н.Толстой. В начале XX в. группа педагогов под руководством С.Т. Шацкого стала использовать этот метод на практике. В настоящее время все чаще применяется в системе среднего и высшего образования.

Базовым образовательным методом, способствующим развитию исследовательских умений учащихся в основной школе, являются исследовательский метод проектов (Г.Б. Голуб, В.В. Гузеева, Е.П. Полат, А.И. Савенков, М.Н. Скаткин, И.Д. Чечиль и др.). По мнению ученых педагогов необходимо создавать нестандартные формы организации исследовательской деятельности учащихся, способствующие реализации психолого-педагогических особенностей подростков и повышающие мотивацию к данному виду деятельности. Установлено, что у учащихся 8-9 классов активно развивается абстрактное мышление, следовательно, методы эмпирического, теоретического исследования для них являются наиболее доступными (Г.А. Соболева, Д.И. Фельдштейн и др.). В качестве компонентов исследовательской деятельности принято выделять: объекты исследования (предметы, явления окружающей действительности); субъекты исследования (ученик, группа учащихся, коллектив), их потребности и мотивы, цели; руководитель исследования (учитель); методы исследования, используемые средства, процесс развертывания исследовательской инициативности и его результаты.

В научной педагогической литературе представлено обоснование необходимости и значимости педагогического проектирования, определена сущность метода проектов и проектного обучения, специфика осуществления проектной деятельности.

ПРОЕКТ – специально организованный по решению значимой для учащегося проблемы, завершающийся созданием учителем и самостоятельно выполняемый учащимися комплекс действий продукта. Учебный проект – средство достижения поставленной педагогом цели, помогающее решить проблему в результате самостоятельных действий учащихся с обязательной презентацией результатов.

МЕТОД ПРОЕКТОВ – технология моделирования и организации образовательных ситуаций, в которых учащийся ставит и решает собственные проблемы, и технология сопровождения самостоятельной деятельности учащегося.

ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ – среда, в которой ключевые компетентности формируются и могут быть оценены.

ТИПЫ ПРОЕКТОВ: исследовательский, творческий, практико-ориентированный (прикладной) проект, ролевые (игровые) проекты, ознакомительно-ориентировочный (информационный) проект.

Для формирования исследовательских компетенций, при обучении математике используется исследовательский проект.

Исследовательский проект. Исследовательский проект (проект с элементами исследовательской деятельности) предполагает наличие основных этапов, характерных для научного исследования. Этот тип проектов предполагает: обоснование актуальности взятой для исследования темы, формулирование проблемы исследования, его предмета и объекта, обозначение задач исследования, определение методов исследования, источников информации, выбор методологии исследования, выдвижение гипотез решения обозначенной проблемы, разработка путей ее решения, обсуждение полученных результатов, формулирование выводов, оформление результатов исследования, обозначение новых проблем для дальнейшего его развития. При этом могут использоваться методы современной науки: лабораторный эксперимент, моделирование, социологический опрос и другие. Не надо забывать, что исследовательский проект от исследования отличает то, что в результате работы над проектом не предполагается открыть новое математическое знание, элемент новизны если и будет иметь место, но лишь для ученика. В каком-то смысле, это игра «в исследование» с целью приобщения учащихся к исследовательской деятельности, выявлению способностей к ней и интереса. Участие в проекте позволяет учащимся сформировать исследовательские компетенции.

Исследовательская компетенция – это совокупность знаний в определенной области, наличие исследовательских умений, наличие способности применять эти знания и умения в конкретной деятельности.

Под исследовательскими умениями подразумевают умения, которые способствуют успешному овладению проектной деятельностью:

интеллектуальные – умение работать с информацией, с текстом (выделить главную мысль, вести поиск информации в математическом тексте), анализировать информацию, делать обобщения, выводы, умение работать с разнообразными справочными материалами;

творческие – умение генерировать идеи, находить не один, а несколько вариантов решения проблемы, прогнозировать последствия того или иного решения;

коммуникативные – умение вести дискуссию, слушать и слышать своего собеседника, отстаивать свою точку зрения, подкрепляя ее аргументами; умение находить компромисс с собеседником; умение лаконично излагать свою мысль.

2.2 Описание модели педагогической деятельности по формированию исследовательских компетенций учащихся

Модель организации проектной деятельности учащихся основной школы заключается в определении содержания деятельности учителя по включению учащихся основной школы в исследовательскую деятельность с учетом их мотивации, познавательного интереса, структуры способностей. Предлагаемый в модели двуединый процесс организации исследовательской деятельности учащихся подразумевает организацию групповых, индивидуальных ученических исследований по математике; применение эффективных форм развития исследовательских умений учащихся основной школы в урочной деятельности (обучение с использованием исследовательского метода и метода проектов); во внеурочной деятельности

(организация в рамках научно – практических конференций круглых столов как одной из форм защиты проекта, участие подростков в очных и заочных конкурсах исследовательских и проектных работах).

Данная модель включает такие компоненты как: цель, методологическую основу, педагогические условия, диагностический инструментарий, критерии исследовательских умений учащихся, процесс организации исследовательской деятельности,

Модель педагогической деятельности учителя математики при формировании исследовательских умений учащихся

этапы реализации модели, уровни развития исследовательских умений учащихся, прогнозируемый результат, которые во взаимодействии и взаимосвязи обеспечивают образовательную деятельность по развитию исследовательских умений учащихся.

Созданную модель развития исследовательских умений учащихся основной школы, внедряю поэтапно, учитывая возрастные особенности школьников, ведь мыслительные умения и навыки, связанные с культурой устной и письменной речи, умение и навыки работы с книгой и другими источниками информации у пятиклассника и старшеклассника существенно отличаются.

2.3 Методы развития исследовательских умений школьников в новых условиях.

Исследовательская деятельность обучающихся  — деятельность учащихся, связанная с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением (в отличие от практикума, служащего для иллюстрации тех или иных законов природы) и предполагающая наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере, нормированную исходя из принятых в науке традиций: постановку проблемы, изучение теории, посвященной данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, научный комментарий, собственные выводы. Такая цепочка является неотъемлемой принадлежностью исследовательской деятельности, нормой ее проведения.

Проектная деятельность обучающихся — совместная учебно-познавательная, творческая или игровая деятельность учащихся, имеющая общую цель, согласованные методы, способы деятельности, направленная на достижение общего результата деятельности. Непременным условием проектной деятельности является наличие заранее выработанных представлений о конечном продукте деятельности, этапов проектирования и реализации проекта, включая его осмысление и рефлексию результатов деятельности.

Проектно-исследовательская деятельность — деятельность по проектированию собственного исследования, предполагающая выделение целей и задач, выделение принципов отбора методик, планирование хода исследования, определение ожидаемых результатов, оценка реализуемости исследования, определение необходимых ресурсов. Является организационной рамкой исследования.

В моей педагогической практике наиболее эффективным является метод проектов. Во время работы над проектом развиваются исследовательские умения у учащихся.

Этапы работы над проектом

Учебно-исследовательские формы я применяю, начиная с 5 класса. Учебное мини-исследование на наших уроках и во внеклассной работе проводится под руководством учителя. Например, продуктом самостоятельной деятельности учащихся на уроке, может быть исследование математической задачи. Здесь возможно несколько путей:

Можно предложить учащимся:

• Придумать (или подобрать) и решить математическую задачу по рассматриваемой теме несколькими способами; проанализировать решения и сделать вывод о рациональности того или иного способа.

• Составить и решить задачу с меняющимся содержанием условия или с несформулированным вопросом; проанализировать, как изменится решение при изменении части условия или вопроса.

• Сформулировать задачу в общем виде, при ее решении выделить и решить серию более мелких задач.

В 6 – 7 классах предлагаю исследовательские проекты при изучении отдельных разделов математики, возможно и практическое применение темы исследования. Здесь можно предложить изготовить различные методические пособия, например, брошюры , модели и т. д., а также использую элементы исследовательской деятельности на уроках математики:

• Урок обобщения с применением исследовательской деятельности учащихся по теме «Пропорция. Масштаб», математика, 6 класс.

• Урок с применением ИКТ с элементами исследовательской деятельности учащихся по теме «Что мы знаем о треугольниках?», геометрия, 7 класс.

• Урок с элементами исследовательской деятельности учащихся по теме «Применение свойств прямоугольного треугольника к решению задач», геометрия, 7 класс.

• Урок с применением ИКТ с элементами исследовательской деятельности учащихся по теме «Прямоугольная система координат на плоскости. График функции», алгебра, 7 класс.

Темы проектно - исследовательских работ учащихся: «Развитие понятия числа»-(5-6 классы), «Рисуем по координатам»- 6 класс, «Статистические характеристики»- 7 класс.

Участие учащихся в защите результатов исследования или проекта развивает культуру выступления: логичность, точность, ясность, доступность, уверенность, выразительность, контакт со слушателями, т.е. коммуникативные компетенции детей, так необходимые в жизни.

После защиты проекта провожу рефлексию. Предлагаю закончить предложение. Лист рефлексии.

Благодарю учеников и награждаю каждого в номинации (разработчик проекта, лучший дизайнер, научный исследователь …)

Работы выполняются с большим интересом и азартом, качественно. Ребёнок чувствует себя комфортно. Оценка учителем его личностных качеств, проявленных в процессе работы, становится для ученика более весомой, чем отметка по предмету за предъявленные знания. Таким образом, создаётся положительная мотивация учащихся при обучении математике. Положительные эмоции и успех учеников рождают желание работать дальше.

2.4 Результаты эффективности модели педагогической деятельности по развитию исследовательских умений школьников.

Находясь в постоянном поиске новых форм и методов повышения мотивации и качества образования, я обратила внимание на метод проектов. Изучив методическую литературу, познакомившись с историей возникновения проектного метода, типами и видами проектов, структурой проекта и с опытом работы педагогических коллективов других школьных учреждений, я убедились в эффективности использования «метода проектов» в обучении и воспитании школьников.

Формирование исследовательской компетентности и применение ИКТ  дает учителю возможность формировать творческие способности учащихся, т.к. ученики становятся активными участниками учебного процесса не только на этапе проведения учебного занятия, но и при подготовке, ученики самостоятельно мыслят, рассуждают, умеют учиться, самостоятельно добывают необходимую информацию. Динамика качества знаний по предмету положительная. Познавательный интерес на уроках высокий, это доказывает то, что многие дети участвуют в  научно – исследовательских конференциях, готовят презентации, участвуют в разработках проектных уроков. Именно такие показатели побуждают и стимулируют обучаемых.

Анализ психолого-педагогической литературы, собственный педагогический опыт позволили разработать критерии (формулировка проблемы, определение стратегии исследования, планирование исследовательской деятельности, прогнозирование ее результатов, оценивание результатов исследовательской деятельности, работа с информацией, оформление материалов исследования, презентация результатов исследования) исследовательских умений учащихся и обосновать уровни их достижения (низкий, средний, высокий).

Таким образом, результатом теоретического этапа работы стало создание модели организации проектно - исследовательской деятельности учащихся основной школы, определение педагогических условий ее реализации, выработка критериев исследовательских умений по восьми позициям и уровни их достижений.

На основе РЭП-теста (приложение №1) была проведена психолого-педагогическая диагностика учащихся. Сущность которой, заключалась в проведении измерительных процедур с целью определения исходного состояния (констатирующий этап) уровня исследовательских умений учащихся основной школы. Статистическая обработка полученных данных позволила сделать вывод о преобладании у большинства учащихся низкого уровня исследовательских умений. Формирующий этап включал внедрение в педагогический процесс модели развития исследовательских умений учащихся основной школы и проверку эффективности педагогических условий ее реализации. Контрольный этап заключался в повторном проведении измерительных процедур, количественной и качественной оценке полученных результатов, их статистической обработке.

Оценка уровня развития исследовательских умений учащихся .

Таблица 1.

Был сделан вывод об эффективности внедрения в образовательный процесс модели развития исследовательских умений учащихся основной школы и педагогических условий ее реализации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что проектная деятельность предполагает сотрудничество и партнерство педагогов и детей, что способствует созданию психологического комфорта в ученическом коллективе. Кроме того реализация проектов помогает повысить качество образования детей, благодаря направленности проектной деятельности на конкретный конечный результат и планированию практических действий для достижения поставленной цели. Проектная деятельность является одним из методов саморазвития и самообразования педагогов, способствует развитию креативности, повышению компетентности.

А самое главное – я увидела изменения в своих воспитанниках:

Действуя самостоятельно, дети научились разными способами находить информацию об интересующих их предметах и явлениях (чтение книг, просмотр ресурсов Интернета, общение с окружающими людьми и т.д.)

У детей сформировалось представление, что источником информации является окружающий мир.

Приступая к изучению новой темы, дети достаточно легко называют предполагаемый источник информации, знаний.

Умеют использовать полученные знания для создания новых объектов деятельности.

Дети делятся своими впечатлениями, событиями, происходящими в их жизни.

Умеют выразить свою точку зрения, не бояться высказывать свои предложения.

Участвуя в реализации проектов, дети ощущают себя значимыми в группе сверстников, видят свой вклад в общее дело, радуются успехам.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гузеев В. В. Образовательная технология: от приема до философии. – М.: Сентябрь, 1996.

2. Дереклеева Н. И. Развитие коммуникативной культуры учащихся на уроке и во внеклассной работе: Игровые упражнения – М.: 5 за знания, 2005.

3. Килпатрик В. Х. Метод проектов. – Л., 1925.новые педагогические и информационные технологии в системе образования / Под ред. Е. С. Полат. – М.: Академия, 2000.

4. Пахомова Н. Ю. Методология учебного проекта. Учитель. - 2000, № 1,4.

5. Гузеев. В. В. Метод проектов как частный случай интегрированной технологии обучения. Директор школы, 1995.

6. Громыко Ю. В. Исследование и проектирование в образовании / Н. В. Громыко // Школьные технологии, 2005 .

7. Организация проектной деятельности в школе: система работы, Автор –составитель С. Г. Щербакова. – Волгоград: Учитель, 2009

8. ФГОС среднего (полного) общего образования, 2012.

9. Айзенк Ганс Ю., Эванс Д. Как проверить способности вашего ребенка. – М.: АСТ, 1998.

10. Безрукова В.С. Директору об исследовательской деятельности школы/Библиотека журнала «Директор школы»– М.: Сентябрь, 2002. №2.

11. Белов А. Об организации учебно-исследовательской деятельности в области математики// Внешкольник.1997. №7-8.

12. Брагинский И.А. Исследования юных. Научные общества учащихся в России. История и современность. – М.: Просвещение, 1997.

13. Дереклеева Н.И. Научно-исследовательская работа в школе. – М.: Вербум – М, 2001.

14. Журнал «Математика в школе»: 2000 №5,6,9; 2001 №7; 2003 № 2-3; 2004 № 2.

В РЭП – тест входят 20 пар альтернативных вопросов, составляющих мнение А и мнение Б. Ответы на вопросы позволяют выстроить шкалу интересов, шкалу трудностей, шкалу комфортности, шкалу социальной пользы по каждому учебному предмету. Обработка результатов проводится по следующей методике: за совпадение с ответом ставится 2 балла, за несовпадение - 0 баллов. Нормой (средним уровнем) считается результат в 4-5 баллов. Шкалу интересов составляют ответы 1В, 2А, 7В, 13А, 18А. Шкалу трудностей составляют ответы 4В, 6В, 10А, 17А, 20А. Шкалу свободы (комфортности) составляют ответы 3А, 8В, 9А, 12А, 16А. Шкалу социальной пользы составляют ответы 11А, 15А, 19А.

21