Формирование исследовательских умений учащихся 8 - 9-х классов при изучении природных объектов Герасимова Светлана Ивановна

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Психолого-педагогическое обоснование дидактических условий формирования исследовательских умений школьников 1 1

1.1. Сущность и логика исследовательской деятельности 11

1.2. Психолого-педагогические особенности формирования и развития исследовательских умений 38

1.3. Дидактические условия формирования исследовательских умений учащихся 8-9 классов при изучении природных объектов 58

Выводы 81

Глава 2. Опытно-экспериментальная работа по формированию исследовательских умений учащихся 8-9-х классов при изучении природных объектов 85

2.1. Организация и управление экспериментальной работой 85

2.2. Формирующий этап педагогического эксперимента 104

2.3. Результаты экспериментальной работы по формированию исследовательских умений при изучении природных объектов 141

Выводы 163

Заключение 166

Библиография 170

Приложения 185

• Психолого-педагогические особенности формирования и развития исследовательских умений
• Дидактические условия формирования исследовательских умений учащихся 8-9 классов при изучении природных объектов
• Организация и управление экспериментальной работой
• Формирующий этап педагогического эксперимента

Введение к работе

Актуальность исследования. В условиях высокой динамики общественных процессов и огромного информационного потока последних десятилетий актуальной становится задача развития активности школьника, его способности к самостоятельному познанию нового и решению сложных жизненных проблем.

Неизбежным является изменение отношения человека к природе, естественным наукам, природопользованию и обеспечения соответствующего образования нового поколения. При этом задача учителя заключается в воспитании человека способного жить в гармонии с природой, умеющего самостоятельно ставить высокие цели и достигать их. Это реально осуществить при изучении природы и общении с природой, что возможно в процессе изучения естественных дисциплин и во внеурочной работе в данной образовательной области.

Естественно - научные дисциплины обладают значительным
общеобразовательным потенциалом формирования творческой

деятельности учащихся в процессе познания живой природы, повышая тем самым уровень мотивации учащихся к процессу обучения и эффективность учебного процесса, создавая возможности реализации личностно-ориентированного, проблемно - ориентированного подхода в обучении. Одним из видов учебного естественно - научного творчества, является учебная исследовательская деятельность, так как в процессе исследования живой природы учащиеся открывают для себя новые ценности познания природных объектов.

Основным способом удовлетворения потребности в познании выступает исследование, которое является способом деятельности доступным для

4 использования в системе школьного образования. Подготовка учащихся к исследовательской деятельности, обучение умениям и навыкам исследовательского поиска становится важнейшей задачей современного образования.

В работах С.Д. Дерябо, В.А. Левина изучен характер восприятия школьниками природных объектов, доказана возможность их влияния на личность в процессе активного взаимодействия с природой. В возрасте 13-15 лет можно нацелить детей на более глубокое изучение и понимание природы. Формирование мотивов учения непосредственно связано с удовлетворением доминирующих потребностей возраста. Одна из таких потребностей подростка - познавательная потребность, при ее удовлетворении формируются устойчивые интересы. Учащиеся 8-9-х классов учатся рассуждать на основе общих посылок путем построения гипотез и их проверки.

Умение оперировать гипотезами в решении интеллектуальных задач -важнейшее приобретение подростка в анализе действительности.

Для диссертационного исследования большое значение имеют теоретические положения педагогики и психологии, в которых раскрываются концепция содержания образования, процесса обучения, дидактические и методические основы деятельности учителей и учащихся по формированию и развитию творческих способностей личности, овладению школьниками исследовательскими умениями (Ю.К. Бабанский, А.П. Беляева, Е.Т. Бровкина, А.С. Выготский, Н.М. Верзилин, П.Я. Гальперин, М.Н. Скаткин, М.Ф.Талызина, К.Д. Ушинский и др.).

Исследования педагогической литературы в данной области показали, что важнейшим стимулом для развития интереса учебно-познавательной деятельности, исследовательской деятельности является широкое использование самостоятельных работ проблемного и исследовательского характера, требующих от учащихся активного поиска, творческих решений, глубоких знаний по предмету.

В ходе анализа данного вопроса выявлено противоречие в области научно-методического обеспечения учебно-воспитательного процесса по формированию исследовательских умений, между педагогическими потребностями в формировании исследовательских умений и уровнем их сформированности.

Выявленное противоречие обозначило объективную необходимость решения проблемы формирования исследовательских умений, способствующих развитию индивидуальных способностей, возможностей учащихся в исследовательской и творческой деятельности. Естественно _т научная образовательная область при постоянно изменяющихся взаимоотношениях человека и природы позволяет реализовать исследовательскую деятельность в природе, основанную на комплексной оценке природных объектов, с учетом знаний и умений школьников по биологии, физической географии, экологии.

Актуальность темы исследования обусловлена и тем, что в процессе обучения предметам естественного цикла существует недостаточная разработанность содержания и границ применения исследовательского метода обучения, системы управления учебно-исследовательской деятельностью в процессе познания живой природы и критериев оценки исследовательских умений школьников.

В связи с этим, проблема исследования состоит в выявлении
педагогических условий и разработке научно обоснованной технологии
организации исследовательской деятельности в природе, которая
обеспечила бы формирование у школьников 8-9-х классов

исследовательских умений при изучении природных объектов. Все вышеизложенное позволило определить тему исследования:

«Формирование исследовательских умений учащихся 8-9-х классов при изучении природных объектов».

Объект исследования: учебно-воспитательный процесс изучения

природных объектов.

Предмет исследования: формирования исследовательских умений учащихся 8-9-х классов при изучении природных объектов.

Цель исследования: определить необходимые педагогические условия и обосновать технологию формирования исследовательских умений учащихся 8-9-х классов при изучении природных объектов на основе взаимосвязи урочной и внеурочной работы.

Гипотеза исследования: формирование исследовательских умений при изучении природных объектов может стать эффективным, если в учебном процессе будут соблюдены следующие педагогические условия:

- учтены структурно - содержательные особенности учебной
деятельности учащихся 8-9 классов;

- определены состав и этапы формирования исследовательских умений
при изучении природных объектов;

- разработана технология организации исследовательской деятельности,
определяющая поэтапность развития данной группы умений с
постепенным усложнением содержания деятельности в природе;

- определены эффективные методы, формы, средства формирования
исследовательских умений на основе взаимосвязи урочной и внеурочной
работы.

Цель и гипотеза исследования определили следующие задачи:

охарактеризовать сущность и выявить состав исследовательских умений при изучении природных объектов;

определить систему педагогических условий формирования исследовательских умений при изучении природных объектов; разработать технологию организации исследовательской деятельности, комплексно реализующую педагогические условия;

определить и экспериментально проверить эффективность

формирования исследовательских умений учащихся 8-9-х классов

при изучении природных объектов на основе разработанной

технологии.

Методологическую основу исследования составляют:

Теория содержания общего образования (Ю.К. Бабанский, И.Я. Лернер,

М.Н. Скаткин, Г.И.Щукина и др.); теория личностно - деятельностного

подхода и поэтапного формирования умственных действий (П.Я.

Гальперин, Е.Н. Кабанова-Меллер, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн и

др.); современные тенденции развития экологического образования (СВ.

Алексеев, А.В. Гагарин, С.Н. Глазачев, И.Д. Зверев, О.Н. Пономарева);

основные положения проблемно - развивающего обучения (A.M.

Матюшкин, М.И. Махмутов и др.). Теоретическими источниками

исследования являлись работы, посвященные методологии системного

подхода (В.П. Беспалько, Б.В. Всесвятский, М.А. Данилов, А.К. Маркова

и др.); основам творчества и мотивации познавательной деятельности

(Л.И. Божович, С.Г. Шаповаленко, И.С. Якиманский и др.); содержания

исследовательской деятельности (В.И. Андреев, Л.А. Казанцева, Е.В.

Титов); методике изучения природных объектов (И.И. Баринова, Л.Ф.

Греханкина, А.Н. Захлебный, А.Н. Мягкова, В.В. Николина, Б.Е.Райков и

ДР-)-Экспериментальная база исследования:

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Гимназия №1 г.

Рузы», Муниципальное образовательное учреждение средняя школа №1

пос. Тучково, Муниципальное образовательное учреждение Сытьковская

средняя школа Рузского района, Муниципальное образовательное

учреждение дополнительного образования детей« Центр детского

творчества г. Рузы».

Исследование осуществлялось в несколько этапов:

Первый этап (2000-2001 гг.) включал теоретический анализ психолого-педагогической литературы по проблеме исследования; обобщение педагогического опыта и теоретических взглядов по вопросам содержания образования, взаимосвязи обучения и развития учащихся; изучение и анализ программ по биологии, экологии, географии; разработку методики исследования; составление программы и проведение констатирующего эксперимента; обоснование системы формирования исследовательских умений в образовательном процессе.

Второй этап (2001-2004 гг.) был направлен на разработку и проведение программы формирующего эксперимента, определение психолого-педагогических условий формирования исследовательских умений учащихся 8-9 классов при изучении природных объектов.

Третий этап (2004-2005 гг.) включал количественный и качественный анализ экспериментальных данных; теоретическое обобщение материалов, полученных в ходе исследования; оформление результатов, разработку методических рекомендаций для внедрения в практику.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования состоит в том, что:

на основе теоретического анализа уточнена сущность понятия «исследовательские умения в природе»;

определен состав и этапы формирования исследовательских умений учащихся 8-9-х классов при изучении природных объектов;

выявлены педагогические условия успешного формирования исследовательских умений учащихся 8-9-х классов в урочное время и во внеурочной работе в школе, в системе дополнительного образования, подбор и взаимосвязь теоретической и практической деятельности;

разработана, научно обоснована и экспериментально проверена структурно-содержательная технология формирования исследовательских умений, определяющая целенаправленность, систематичность, поэтапность формирования данной группы умений при взаимодействии с

9 природными объектами с учетом возрастных особенностей учащихся 8-9-х классов;

- определены эффективные методы, формы, средства реализации предлагаемой технологии в урочное время: исследовательские задания на уроке, элективный курс; во внеклассной работе: комплексный практикум в природе, полевой практикум в условиях экологического лагеря, конференции учащихся, рекреационный патруль.

Практическая значимость исследования: 1 .Разработаны,

апробированы и внедрены в практику общеобразовательных учреждений исследовательские задания в природе в урочное время для организации практических работ, наблюдений, экскурсий. 2. Составлены и экспериментально проверены программы: комплексного практикума «Школа природы», элективного курса «Основы исследовательской деятельности», экологического лагеря «Радуга» и полевого практикума в природе для организации исследовательской деятельности во внеурочное время. Методы исследования:

-теоретический: анализ, синтез, обобщение, сравнение, моделирование;

-эмпирический: анкетирование, наблюдение, собеседование,

педагогический эксперимент;

-статистический: анализ, обработка данных эксперимента. На защиту выносятся следующие положения:

1.Состав исследовательских умений при изучении природных

объектов, этапы их формирования.

2.Технология целенаправленного, системного, поэтапного

формирования исследовательских умений при изучении природных

объектов на основе взаимосвязи урочной и внеурочной деятельности,

разработанная для учащихся 8-9-х классов.

10 З.Методы, формы урочной и внеурочной работы, эффективно формирующие исследовательские умения при изучении природных объектов: исследовательские задания, элективный курс, комплексный практикум в природе, научно-практические конференции, полевые практики в экологическом лагере, рекреационный патруль. Апробация результатов исследования проводилась в процессе экспериментальной работы по биологии, географии, экологии в 8-9-х классах базовых школ; в статьях по теме исследования. Результаты обсуждались на заседаниях районных методических объединений учителей биологии, географии и экологии Рузского района, в выступлениях на семинарах учителей естественно-математического цикла; на научно-практических конференциях: « V Межрегиональная экологическая конференция молодежи и школьников» (г. Наро - Фоминск , 2000г.), «Областная экологическая конференция школьников» (г. Красногорск, 2003г.), Районная эколого - краеведческая конференция «Эко - 2001»(г. Руза, Московская область), «Эко-2003»(г. Руза, Московская область), «Эко-2005» (г. Руза, Московская область), «Эко-2006» (г. Руза, Московская область), Всероссийская научно-практическая конференция «География, экология и экономика: проблемы науки, пути их решения» (г. Мытищи, МГОУ, 2005г.). Материалы исследования обсуждались и докладывались на заседаниях кафедры культуры и гуманизации образования Педагогической академии последипломного образования (2000-2006 гг.).

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии и приложений.

Во введении раскрыта актуальность темы; сформулированы объект,

предмет, цель, гипотеза, задачи; изложены методологическая основа и

методы исследования; определены научная новизна и практическая

значимость работы; представлены основные положения, выносимые

на защиту.

В первой главе «Психолого-педагогическое обоснование

дидактических условий формирования исследовательских умений учащихся» рассматриваются общенаучные взгляды на исследовательскую деятельность; обобщены дидактические основы формирования исследовательских умений; проанализированы взгляды педагогов, психологов на взаимосвязь исследовательских умений и творческих способностей личности; раскрыты условия и способы формирования исследовательских умений учащихся 8-9-х классов.

Во второй главе «Опытно - экспериментальная работа по формированию исследовательских умений учащихся 8-9-х классов при изучении природных объектов» описаны ход и результаты диагностической и экспериментальной работы. Рассмотрены особенности формирования исследовательских умений в общеобразовательной школе и при взаимодействии с природными объектами.

В заключении подведены итоги проведенного исследования, сформулированы выводы, намечаются перспективы дальнейшей работы. Материалы диссертации сопровождаются таблицами, рисунками, схемами, подтверждающими основные положения гипотезы исследования.

Г л а в a 1. Психолого - педагогическое обоснование дидактических условий формирования исследовательских умений школьников

1.1. Сущность и логика исследовательской деятельности

Повышение современных требований к уровню обучения, воспитания и развития учащихся определяет необходимость совершенствования образовательно-воспитательного процесса, внесения в него элементов творческого поиска и обеспечения всего комплекса необходимых условий для гармоничного развития личности.

Оригинальность мышления, творчество школьников полно проявляются и эффективно развиваются в реальной деятельности.

Личностно - деятельностный подход к образовательному процессу проявляется в формировании основополагающих качеств личности с помощью построенной учителем учебно-познавательной и предметно -практической деятельности.

Проблема деятельности является одной из ведущих проблем в педагогике, психологии. Проблема деятельностного подхода к формированию личности, разрабатывалась в трудах отечественных психологов: Л.В. Выготского, А.Н. Леонтьева, К.К. Платонова, С.Л. Рубинштейна (39 , 116, 150,161).

А.Н. Леонтьевым изучена структура деятельности: она включает в себя потребность, цель, условия ее достижения и действия. «Деятельность на психологическом уровне - это единица жизни, определенная психическим отражением, реальная функция которого состоит в том, что оно ориентирует субъекта в предметном мире» (116 с. 82).

Известный педагог К.Д. Ушинский называл стремление к деятельности врожденным свойством человека. Процесс обучения, по его мнению, должен осуществляться в окружающей ребенка среде, и преподаватель должен научить детей описывать предметы, сравнивать их между собой, находить сходства и различия, затем относить их к определенным родам и видам (181 с. 115).

Деятельность можно определить как специфический вид активности человека, направленный на познание и творческое преобразование окружающего мира, включая самого себя и условия своего существования (134 с. 146).

Всякая деятельность имеет свою структуру. В ней обычно выделяют
действия и операции как основные составляющие деятельности.
Действием называют часть деятельности, имеющую вполне

самостоятельную и осознанную цель. Операцией именуют способ осуществления действия, характер операции зависит от условий выполнения действия, от имеющихся у человека умений и навыков, от наличия инструментов и средств осуществления действия (134 с. 165).

Проблема структуры деятельности имеет значение, как для развития теории психологии, так и для определения наиболее эффективных путей решения многих практических и педагогических задач. Психологический анализ деятельности предполагает рассматривать ее как сложное, многомерное и многоуровневое, динамически развивающееся явление.

Деятельность - это динамическая система взаимодействий человека с миром, в процессе которых происходит возникновение и воплощение в объекте психического образа (115). Данный образ выступает как осознанная цель деятельности. Именно наличие сознаваемой цели позволяет определить активность как деятельность. Все остальные стороны деятельности: мотив, планирование деятельности, переработка текущей информации, принятие решения - могут осознаваться, или не осознаваться. Могут также осознаваться не полностью и даже неверно.

14 Каковым бы ни был уровень осознания деятельности, познавание цели всегда остается необходимым ее признаком.

В исследованиях А.Н. Леонтьева, основной характеристикой деятельности является ее предметность. «Выражение «беспредметная деятельность» лишено всякого смысла. Деятельность может казаться беспредметной, точное исследование деятельности необходимо требует открытия ее предмета. При этом предмет выступает двояко: первично в своем независимом существовании как подчиняющий себе, преобразующий деятельность субъекта, вторично — как предмет, как продукт психического отражения его свойств, которое осуществляется в результате деятельности субъекта, иначе осуществиться не может» (115 с.84).

А.Н. Леонтьев в теории деятельности выделяет понятия
«деятельность», «действия» и «операции»: «...действия - процесс,
подчиненный представлению о том результате, который должен быть
достигнут « (114 с. 103); «...операция есть результат преобразования
действия, происходящего при включении в другое действие» (99с. 108).
Действия побуждаются мотивами, а операции зависят от условия
достижения конкретных целей. По мнению автора, действие побуждается
не самой целью, а мотивом деятельности в целом, которую оно реализует.
Данное утверждение А.Н. Леонтьева важно для рассматриваемой
проблемы исследования, так как мотив деятельности порождает
внутренний процесс возникновения у школьников необходимости
формирования действий, которые способствуют лучшей

сформированности умений.

С.Л. Рубинштейн определяет деятельность как совокупность действий, выполняющих определенную функцию. Специфической чертой действия является его целенаправленный сознательный характер. По мнению С.Л. Рубинштейна, всякое действие в процессе его выполнения переходит в навык: «...это включение из поля сознания отдельных

15 компонентов сознательного действия, посредством которых они выполняются» (161 С.7)

Деятельность, по определению К.К. Платонова, представляет форму взаимосвязи человека со средой, в которой человек осуществляет достижение сознательно поставленной цели (150). По мнению К.К. Платонова, в основе формирования умений лежат знания и навыки. Понятие «действие» автор определяет как элемент деятельности, в процессе которой достигается конкретная цель. Действие имеет структуру, в которую входят: цель, породившая потребность деятельности, намерение ее достижения, интерес переживания трудностей личностью и соответствующие им разные степени волевого напряжения (150 с.252). Это утверждение учитывается в данном исследовании, так как от целеполагания, волевых напряжений субъекта зависит успешность формирования умений. По мнению К.К.Платонова, активность личности и деятельность различаются, активность различных личностей различно соотносится с их деятельностью (150).

Активность проявляется через поступки и действия личности, возникающие в определенных ситуациях. Следовательно, выявление возможностей в учебно-познавательной деятельности для активности учащихся путем включения в определенную деятельность будет способствовать эффективности учебно-воспитательного процесса. В психологии важным является понятие соотношения качеств субъекта и объекта: при совершенствовании качеств субъекта повышается уровень качеств деятельности.

М.С. Каган выделяет три взаимосвязанных элемента деятельности: субъект, который наделен активностью и направляет свою деятельность на объект или на другие субъекты; объект (или субъект), на который направлена активность субъекта; активность - способ овладения субъектом объекта или установление их связей (94).

В.В. Давыдов отмечает, что важная особенность деятельности состоит в том, что она всегда носит явный или неявный предметный характер. Все ее компоненты имеют то или иное предметное содержание, а сама деятельность направлена на творческое созидание определенного материального или духовного продукта. В зависимости от специфики деятельности в ней преобладают субъект - объектные или субъект -субъектные отношения (67).

Л.Д. Столяренко определяет деятельность как активное
взаимодействие человека со средой, в котором он достигает сознательно
поставленной цели, возникшей в результате появления у него
определенной потребности, мотива (166). Мнение автора отражено в

схеме 1.

Схема 1 Структура деятельности (по Л.Д. Столяренко)

Деятельность

Мотив - то,

что побуждает человека к деятельности

Действия - это

относительно законченные элементы деятельности, подчиненные общему замыслу

Цели - то, на

что направлена деятельность

Проблеме деятельности в педагогике посвящены труды Ю.К. Бабанского, Н.Ф. Талызиной, Т.И. Шамовой, Г.И. Щукиной и других ученых (12,115,170,188,189).

К числу наиболее значимых психологических концепций учебной деятельности относятся следующие: культурно-историческая концепция развития человека Л.С. Выготского (38), принцип обучения «на высоком уровне трудности», разработанный Л.В. Занковым (82); концепция раннего

17 усвоения учащимися научных понятий и связанного с этим углубленного познания учебных предметов, предложенная В.В. Давыдовым (65); теория поэтапного формирования умственных действий, разработанная П.Я. Гальпериным (47) и Н.Ф. Талызиной (170); теория проблемного обучения, разработанная многими отечественными психологами и дидактами (37,90,126,129).

Л.С. Выготский (38) исходит из своей культурно-исторической концепции психического развития человека: «Всякая высшая психическая функция в развитии ребенка появляется на сцене дважды - как деятельность коллективная, социальная, второй раз как деятельность индивидуальная, как внутренний способ мышления». Такова суть генетического закона развития высших психических функций человека -фундаментальный закон развития человеческого сознания и поведения.

Теория учебной деятельности исходит из учения Л.С. Выготского о соотношении обучения и развития, согласно которому обучение свою ведущую роль в умственном развитии осуществляет, прежде всего, через содержание усваиваемых знаний. Авторы теории особо отмечают, что развивающий характер учебной деятельности связан с тем, что ее содержанием являются педагогические знания. Однако учебная деятельность школьников строится не как познание ученого, которое начинается с рассмотрения чувственно-конкретного многообразия частных свойств и движения объекта и ведет к выявлению их всеобщей основы, а в соответствии со способами изложения научных знаний, со способом восхождения от абстрактного к конкретному (В.В. Давыдов)(67).

Как указывают П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина, усвоение учебного материала учащимися не может быть отделено от этапов формирования у школьников приемов умственной деятельности (47,171).

Этапное формирование приемов умственной деятельности направлено на усвоение знаний и формирование умений, так как показателем успешности процесса обучения являются не только

18 усвоенные теоретические знания, но и применение их на практике в различных условиях.

По мнению Г.И. Щукиной, деятельность является основой учебного процесса. Учебная деятельность включается в систему общественных отношений и в коллективную деятельность (190) .

В соответствии с теорией учебной деятельности у учащихся должны формироваться не знания, а определенные деятельности, в которые знания входят как определенный элемент (136). В образовательном стандарте основного общего образования по предметам естественного цикла выделены такие виды деятельности, как выполнение экспериментальных исследований, наблюдение за объектами и явлениями природы, комплексная оценка природной среды. «Знания человека находятся в единстве с его мысленными действиями» (абстрагированием, обобщением и т.д.), - пишет В.В. Давыдов, - следовательно, вполне допустимо, что «знание» одновременно обозначает и результат (отражение действительности), и процесс его получения - «мыслительные действия» (67).

Из теории учебной деятельности вытекает логика построения учебного процесса, которая реализуется, когда в ней учитывается следующее:

все понятия, составляющие учебный план или его основные разделы, должны усваиваться детьми с рассмотрения условий их происхождения, благодаря которым понятия становятся необходимыми (т.е. понятия не даются как знания);

усвоение знаний общего и абстрактного характера соответствует знакомству с более частными и конкретными знаниями, последние должны быть выведены из абстрактного как из основы; это вытекает из установки на выяснение происходящих понятий и соответствует требованию восхождения от абстрактного к конкретному;

при изучении предметно-материальных источников иных понятий ученики, прежде всего, должны обнаружить органически исходную, всеобщую связь, определяющую содержание структуры всего объекта данных понятий;

у школьников нужно специально сформировать такие предметные действия, посредством которых они могут в учебном материале выявить и в моделях воспроизвести существенную связь объекта, а затем изучать ее свойства;

учащиеся должны постепенно и своевременно переходить от предметных действий к их выполнению в умственном плане (по В.В. Давыдову).

Реализация этих условий, как утверждают сторонники теории учебной деятельности, - важнейший путь формирования теоретического исследовательского мышления учащихся как важной способности творческой личности дедуктивно-синтетического пути познания, и, соответственно, не умаляя роли логики учебного процесса, от частного к общему (138). Современная дидактика не принимает также узкой трактовки знаний, т.е. только как элемента деятельности, поскольку теория учебной деятельности не учитывает общей логики построения целей и содержания образования, где формирование знаний выделяется как особо важная цель. Кроме того, не учитывается, что знания существуют объективно не только в сознании личности, но и в виде информации, хранящейся в книгах и пр., которая становится достоянием личности в процессе познавательной деятельности.

В вышеназванных работах педагогов и психологов подробно рассматривается структура учебной деятельности, включающая в себя большое число взаимосвязанных элементов (цель деятельности, мотив, условия деятельности, содержание деятельности, результат деятельности). Учебная деятельность с психологических позиций понимается как процесс целенаправленного, активного приобретения знаний, умений и навыков,

20 развития способностей, памяти, мышления и многих других процессов познания (135).

Большое внимание в разработке теории учебной деятельности школьников уделяется вопросам обеспечения ее мотивации и на этой основе - активизации познавательной деятельности учащихся (16,17, 25, ПОД 12,122,142 и др.).

А.К. Маркова различает две большие группы мотивов учения: познавательные, учебно-познавательные; мотивы самообразования и социальные (широкие и узкие или позиционные, мотивы социального сотрудничества). Каждая группа обладает определенными характеристиками (содержательными и динамическими); сочетается и с другими побуждениями и потребностями в учебной деятельности учащихся (122).

Конкретными мотивами учебной деятельности школьника могут быть: интерес, стремление к поощрению, страх наказания за неуспехи и др. Но центральную роль в учебной деятельности играет учебно-познавательный интерес, который в отличие от других возможных мотивов только и может обеспечить протекание полноценной учебной деятельности. Познавательный интерес как психологическая категория есть форма проявления познавательной потребности, обеспечивающая направленность личности на осознание целей деятельности и тем самым способствующая более полной ориентировке, глубокому ознакомлению с новыми фактами и, в конечном счете, успешности обучения. Ниже (см. табл. 1) приводятся выделенные О.Б. Епишевой уровни сформированности одного из компонентов учебной деятельности - учебно-познавательного интереса (77).

Таблица 1 Уровни учебно-познавательного интереса

Второй, третий и четвертый уровни познавательного интереса характерны для младших школьников, у которых он неглубокий, неустойчивый, непосредственный, вращается вокруг узкоконкретного содержания его жизни. Пятый уровень характерен в подростковом возрасте, поэтому в нашем исследовании учащиеся 8-9-х классов определены для формирования исследовательских умений, познавательный интерес которых становится более осознанным, начинает определяться самим содержанием знаний, и приобретает избирательность.

22 Шестой уровень характерен для старшеклассников, которых интересуют способы деятельности, типичные для того или иного предмета, необходимого им в будущей профессии.

Исходя из основных положений теории учебной деятельности, можно заключить, что в ее содержание входит система последовательно выполняемых действий, каждое из которых, в свою очередь, состоит из операций. При этом само действие трактуется как акт, направленный на достижение вполне определенной цели (115).

Для обогащения учебного процесса разносторонними связями и зависимостями, составляющими деятельностную основу учения и содействующими не только приобретению знаний, но и развитию учащихся, в него включаются различные взаимосвязанные между собой виды учебной деятельности; Г.И. Щукина (190) выделяет такие виды учебной деятельности: учебно-познавательная, предметно- практическая, игровая деятельность, речевая, художественная, деятельность общения.

Следует также выделить эвристическую деятельность, которая связана с поиском решения всевозможных учебных задач. Для нее присущи как личностный, так и процессуальный аспекты.

Каждый вид деятельности учащихся в учебном процессе при соответствующей организации обучения служит достижению тех или иных целей образования. В любой учебной деятельности существуют цели, мотивы, побуждающие к деятельности, и способы ее выполнения на том или ином уровне.

A.M. Матюшкин (123) выделяет в содержании деятельности два больших класса действий: интеллектуальные действия и практические действия. Исходя из того, что исследовательская деятельность в дидактически переработанном виде может рассматриваться как одно из направлений учебной деятельности, в ее содержании также могут быть выделены интеллектуальные исследовательские действия и практические

23 исследовательские действия, которые могут отрабатываться школьниками при теоретическом или практическом изучении материала.

В психологии также выделяют три основных формы действия: материальную, внешнеречевую и умственную (42). Проблема перехода в процессе обучения от материальных действий к действиям умственным первоначально была разработана П.Я. Гальпериным (47), а затем развита и дополнена в трудах Н.А. Менчинской (128), Е.Н. Кабановой-Меллер (92) A.M. Матюшкина (123) и др.

Теория поэтапного формирования умственных действия, разработанная П.Я. Гальпериным (46) и развиваемая Н.Ф. Талызиной (171), в основном касается структуры процесса усвоения знаний. Успешность усвоения в соответствии с этой теорией определяется созданием и уяснением учеником ориентировочной основы действий, тщательным ознакомлением с самой процедурой выполнения действий. Эта теория дает хорошие результаты, если при обучении действительно есть возможность начинать с материальных или материализованных действий переноса внешнего (материализованного) действия во внутренний план, действие более высокого интеллектуального уровня не может сложиться без опоры на исходную, практическую, материализованную форму выполнения данного действия. В связи с этим формируемое действие может находиться на трех основных уровнях: действие с материальными предметами, действие в плане громкой речи и действие в уме (46, 92).

Анализ психологических исследований учебной деятельности показывает, что уровень сформированности всех ее компонентов связан с умением или неумением выполнять соответствующие действия с определенными характеристиками. Основой умения является сформированность приема учебной деятельности.

Таким образом, уровень усвоения знаний напрямую зависит от уровня сформированности приемов учебной деятельности, и их сочетание

24 можно назвать уровнем учебной деятельности (по О.Б Епишевой). В таблице 2 названия уровней учебной деятельности соответствуют образовательным стандартам и практике.

Таблица 2 Уровни учебной деятельности (по О.Б. Епишевой)

Таким образом, учащиеся нулевого уровня могут оцениваться «неудовлетворительно», первого - «удовлетворительно», второго —

25 «хорошо», третьего — «отлично», четвертого уровня — «весьма успешно».

В педагогической литературе указывается на сложность и неоднозначность взаимоотношений репродукции и творчества. К ним обычно относят оригинальность высказываемых идей, стремление к собственному решению вопроса, способность видеть объект под новым углом зрения, способность продуцировать разнообразные идеи в неопределенной ситуации и др.( 102,125155171,172).

Н.Ф. Талызина определяет учение как действие, реализующее другую деятельность. Учение - процесс усвоения учеником различных видов человеческой деятельности, следовательно, и реализующих ее действий (172).

Особого внимания (в соответствии с проблемой диссертационного исследования) заслуживает рассмотрение вопроса об исследовательской деятельности, которая помогает учащимся познакомиться с методами научного познания.

Сущность и логика исследовательской деятельности детально рассмотрены в различных трудах: Е.П. Бруновт (24), Н.М.Верзилиным (31), И.Г. Герасимовым (49), В.И. Загвязинским (83), В.Н. Карповичем (98), Б.М. Кедровым (104), П.В. Копниным (103), Б.И. Коротяевым (110), В.М. Корсунской (108), Л.Н. Никоновым (138), Б.Е. Райковым (159), А.В. Усовой (179) и др. (70,95,99,113,167,174).

Исследовательская деятельность учащихся - это деятельность, направленная на изучение объектов живой природы в их взаимосвязи.

В вышеперечисленных трудах дается трактовка понятия «научное исследование», а также четкое понимание исследовательской деятельности в науке и обучении.

Так, например, В.Н. Карпович (98) понимает под исследованием процесс рассмотрения некоторого предмета, проводимого с вполне определенной (познавательной) целью и вполне определенным (научным)

26 методом. В этом смысле цель и метод рассматриваются автором как отличительные признаки науки.

Исследование есть деятельность по получению новых знаний определенными методами «.... Исследование как тип деятельности в настоящее время теряет свою исключительную принадлежность к научной отрасли, оставаясь прочно связанным с ней в сознании большинства людей» (113 с.36).

Применение исследования в сфере образования дает возможность
развития важнейшего инструмента оперативного освоения

действительности - возможность осваивать не суммы готовых знаний, а методы освоения новых знаний в условиях стремительного увеличения знаний человечества.

Исследование - вид деятельности, задаваемый определенными нормами. «...Практически все знают, что существует особая, выделенная от других деятельность, исследовательская деятельность» (Н.Г. Алексеев)

(3).

Касаясь этимологического анализа слова «исследование», заметим, что под этим типом деятельности подразумевается извлечь нечто «из следа», т.е. восстановить некоторый порядок вещей по косвенным признакам, отпечаткам общего закона в конкретных, случайных предметах. Это является принципиальной особенностью организации мышления при исследовании, с которым сопряжены развитие наблюдательности, внимательности, аналитических исследований, в отличие, например, от проектного типа организации мышления, при котором ставится задача решения «прямой задачи» - по заданным начальным условиям промыслить конкретные результаты.

«Естествоиспытатель - это человек, который испытывает естество, пытает природу, пытаясь вырвать у нее самые сокровенные тайны»

27 (В.А. Энгельгардт) (192). Слово «естествоиспытатель» здесь понимается в самом широком смысле, какой оно имело еще до разделения науки на естественные и гуманитарные.

Исследование в отличие от проектирования, конструирования выступает как особый по отношению к объекту вид деятельности. Его главная цель — установление истины, «того, что есть», «наблюдение» за объектом по возможности без вмешательства в его внутреннюю жизнь. Никоим образом не умаляя необходимости развития у человека навыков преобразования окружающей действительности (т.е., прежде всего, навыков проектирования), развитие способности занимать исследовательскую позицию является важной задачей образования и воспитания как средства оценки своей деятельности, ее возможных последствий.

Исследовательская деятельность все шире входит в практику обучения
школьников в составе одного из компонентов содержания образования, а
именно - умений (исследовательского характера). Творчество и
одаренность школьников полно проявляются и эффективно развиваются
в реальной исследовательской деятельности. Определим под

исследовательской деятельностью учащихся творческий процесс совместной деятельности двух субъектов по поиску решения неизвестного, в процессе которого осуществляется трансляция культурных ценностей, результатом которой является формирование мировоззрения.

Любой вид исследовательской деятельности подразумевает при анализе наблюдаемых объектов, явлений, процессов сначала выдвижение многих версий, объясняющих их образование или прогнозирующих их развитие, а затем сбор данных, позволяющих принять или отвергнуть эти версии или сформулировать новые. Используя, логические построениями типа: если эта версия верна, то должно наблюдаться следующее..., и, наконец, выбор наиболее вероятной, оптимальной версии. Такой подход, с одной стороны, обеспечивает достаточно глубокое понимание и усвоение

28 конкретного предмета, а с другой стороны, обучает методологии, которая в принципе универсальна и применима в любой научной, юридической, инженерной и других практиках, в любом поле деятельности, которое после школы изберет учащийся.

Исследовательская деятельность включает в себя следующие компоненты: целевой, мотивационный, содержательный, операционный, управленческий, оценочный (94,116).

Целевой компонент подразумевает определение проблемы, выявление целей, постановку задач исследования, выдвижение гипотетического предположения, находящегося в основе исследования.

Мотивационный компонент помогает создать положительные мотивы, выявить интересы и потребности учащихся в проведении исследования.

Содержательный компонент определяется планом исследования и включает: повторение необходимого материала, изучение основных свойств исследуемого объекта, его взаимосвязей с другими объектами, определение и выбор необходимых наблюдений, способов фиксации, форм отчетности, оборудования.

Операционный компонент определяет сущность процесса исследования и осуществляется во взаимодействии учителя и учащихся при проведении исследовательских работ по изучению природных объектов. Данный компонент реализуется с помощью способов и средств, влияющих на результат исследовательской деятельности.

Управленческий компонент определяется взаимосвязью прогнозирующей, организаторской, консультирующей, корректирующей деятельности учителя и активной исполнительской и самостоятельной деятельностью учащихся.

Оценочный компонент представляет осознание и самооценку
учащимися результатов, определение соответствия между

29 предположением и полученными результатами, формулирование обобщений и выводов по итогам проведенного исследования.

В условиях типовых программ и заданий учащийся оказывается поставленным в ситуацию, когда он вынужден самоопределяться на ситуативном уровне: задача, которую ему необходимо выполнить, ставится извне, типовой способ достижения цели задан и предоставляет ограниченные возможности для изменения, результат образовательной деятельности соотносится с эталоном и оценивается по стандартной шкале.

На социальный уровень самоопределения учащимся позволяет выйти ряд форм образовательной деятельности, в которых каждый учащийся может принять участие на добровольной основе. Это, прежде всего, система олимпиад, конкурсов, а также факультативные курсы, спецкурс и типовые программы дополнительного образования. В этом случае учащийся сам (или с помощью родителей, педагогов и т.д.) устанавливает цели своей учебной деятельности, выбирает средства и достигает результата, т.е. оказывается в ситуации проектирования своей деятельности.

Исследовательская деятельность позволяет учащимся выйти в культурное пространство самоопределения. Учащийся оказывается в ситуации проектирования собственной предметной деятельности в избранной им области, сталкивается с необходимостью анализа последствий своей деятельности. Каждый достигнутый результат рождает этап рефлексии, имеющий следствием появление новых замыслов и творческих планов, которые при постоянном общении с педагогами конкретизируются в дальнейшем развитии проектов. Учебная активность приобретает непрерывный и мотивированный характер. Именно этот уровень самоопределения позволяет выйти учащемуся на функциональную позицию «коллега» по отношению к другим членам коллектива, поскольку эта позиция предполагает возможность саморефлексии и наличия собственного отношения к окружающей действительности.

Функциональная позиция участника образовательного процесса в условиях образовательного учреждения находит воплощение в его социальной роли в нем. Задача проектирования исследовательской деятельности - в продумывании и организации условий в конкретном образовательном учреждении, позволяющих наиболее полно реализовать функциональные позиции и воплотить их в социальные роли, позволяющие реализовать эффективную образовательную среду.

При этом исследовательская деятельность в нашем исследовании осуществляется и понимается как подход, образовательная технология, способ построения образовательного процесса, а организация исследовательской деятельности рассматривается как проектная задача.

Проблема соотношения исследовательской деятельности ученого и «исследовательской» деятельности школьника в процессе обучения в преподавании естествознания тщательно разрабатывались сторонниками так называемого «исследовательского метода». Исследовательский метод предполагал познание окружающего мира через собственные наблюдения и лишь затем — обращение к книге.

Разработке этого направления уделяли внимание Б.В.Всесвятский, В.Ф. Натали, Л.Н. Никонов, И.И. Полянский, Б.Е. Райков, В.Ю. Ульянинский, К.П. Ягодовский и др. ученые (32,34,133,138,152,159,178, 193). Исследовательский метод широко применялся в опыте отечественной школы. В 20-е годы XX века использовался как совершенное средство обобщения знаний, но главным образом для того, чтобы ученик научился приобретать знания, описывать предмет или явление, делать выводы и применять знания и навыки в жизни.

Л.Н. Никонов считал, что изучение природы должно происходить исследовательским методом: дети должны ставить интересующие их вопросы и получать на них ответы из поставленных опытов и наблюдений. По мнению Л.Н. Никонова, роль учителя заключается в умении

31 организовать детей и вовремя направить их мысль на решение определенных вопросов (138).

Современен подход автора и в организации деятельности учащегося в процессе обучения. Учитель должен включить учащихся в деятельность таким образом, чтобы они самостоятельно решали с помощью каких приборов возможно исследование природных объектов и получение ответов на поставленные вопросы (138).

В.Ю. Ульянинский считал, что использование исследовательского метода не сделает из всех учащихся исследователей, но приобщит детей к научному познанию и поможет формированию научного склада ума (178).

Большой вклад в развитие исследовательской деятельности внес И.И. Полянский (152). Одной из основных задач естествознания он считал воспитание у учащихся постоянного интереса и стремления к познанию окружающего мира, приобретению новых знаний путем самостоятельных исследовательских работ, которые должны удовлетворять следующим требованиям: иметь определенную цель, пути и средства ее достижения, предположения и выводы (152). И.И. Полянский считал, что исследовательская работа оказывает влияние на дальнейшую научную деятельность учащихся, отмечая влияние исследовательской работы на развитие активности, самостоятельности и инициативы. В то же время он считал, что исследовательские приемы необходимо использовать на экскурсиях и во внеклассной работе, так как школьных уроков недостаточно.

Б.Г. Всесвятский отмечал, что самостоятельное наблюдение детей и сбор ими материала, дальнейшая его систематизация, самостоятельно сделанные выводы приведут к развитию исследовательских умений (32).

В основе исследовательской деятельности находится не знание, преподносимое детям в готовом виде, а организованное искание детьми истины в окружающем мире.

32
В.Ф. Натали представлял исследовательский метод как
самостоятельное лабораторное и экскурсионное изучение учащимися
материалов природы. Он считал, что исследовательский метод познания
близок ребенку. Использование научного метода в школе, по его
мнению, приводит к развитию умения анализировать,

классифицировать, делать самостоятельные выводы и обобщения (133). В процессе исследовательской деятельности в природе развиваются творческие способности учащихся благодаря самостоятельным наблюдениям, анализу, сравнению полученных результатов и самостоятельно сделанным обобщающим выводам.

Таким образом, сущность исследовательского метода можно определить как способ организации поисковой, творческой деятельности учащихся по решению новых для них проблем. Учитель предъявляет ту или иную проблему для самостоятельного исследования, знает его результат, ход решения и те черты творческой деятельности, которые требуется проявить.

Решение поисковых задач осуществляется в несколько этапов:

- наблюдение и изучение фактов и явлений;

- выяснение новых явлений, подлежащих исследованию (постановка
проб, выдвижение гипотез);

- построение плана исследования;

- составление плана, состоящего в выяснении связей с другими
явлениями; формулирование решения, объяснение проверки
решения;

- практические выводы о возможном и новом применении полученных
знаний.

Идея «исследовательского» метода играет в методике преподавания естествознания очень большую и положительную роль, поскольку она помогает определенному сближению обучения и науки, активному введению в обучение практических методов исследования объектов и

33 явлений природы - наблюдения и эксперимента, ознакомления школьников с содержанием реальной исследовательской деятельности.

Проблема формирования творческой личности рассмотрена в целом ряде работ по психологии, педагогике и методике преподавания биологии (89,96,110,118,155,172).

Согласно утверждению И.Я. Лернера (118), при творческом решении новой для себя проблемы ученик обязательно применяет прежде усвоенные знания и умения в новой ситуации. В связи с этим, по нашему мнению, формирование приемов умственной деятельности необходимо вести таким образом, чтобы их отработка не ограничивала мышление учащихся, а наоборот, подводила школьников непосредственно к творческому решению разнообразных учебных задач исследовательского характера. В этой трактовке сам процесс формирования приемов может рассматриваться как способ достижения перспективной, конечной цели — формирования творческой личности учащихся, способной решать сложные научные проблемы биологической науки. При этом сформированный прием будет основой и условием эффективного развития и реализации творческих способностей личности.

Трудность решения этой задачи в практике преподавания связана с отсутствием или недостатком в учебной практике специальных задач и заданий для учащихся на многогранность подхода к явлению (104).

Проведенный анализ литературы, нацеленной на организацию самостоятельной работы учащихся в природе (85,160, 172, 175,178 и др.), также показывает, что подавляющее большинство вопросов и заданий для учащихся, приводимых в пособиях, предполагает деятельность школьников преимущественно на репродуктивном и частично-поисковом уровнях. Задания творческого уровня встречаются гораздо реже и предназначены в большей степени для учащихся старших классов. В то же время в психолого-педагогической литературе, в которой рассматривается проблема организации самостоятельной деятельности школьников,

34 отмечается, что эта деятельность должна организовываться на всех уровнях усвоения компонентов содержания образования, с учетом возраста и индивидуальных особенностей учащихся.

Из вышесказанного следует, что деятельность, организованная на частично-поисковом уровне, в полном объеме не способствует развитию творческих способностей у учащихся среднего возраста, а также формированию у них познавательного интереса к изучаемому материалу.

Положение усугубляется тем, что под процессом формирования приема умственной деятельности понимают только его многократную отработку «по образцу», что, по мнению A.M. Матюшкина (123), составляет один из вариантов.

Успешность выполнения конкретных исследовательских действий зависит от степени овладения школьниками, лежащими в их основе приемами умственной деятельности, на что указывает Е.Н. Кабанова-Меллер (92).

П.Я. Гальперин отмечает необходимость специального обучения школьников приемам умственной деятельности (47). Под приемом понимается способ действия, которым пользуется учащийся при решении конкретной задачи или выполнении задания. Автором также отмечается, что прием (способ действия) составляет система операций, с помощью которых осуществляется преобразование предмета действия для достижения цели.

Формирование приема умственной деятельности включает в себя три основных этапа: введение приема, его отработка на аналогичном материале и перенос в новые условия (46).

Третий этап формирования приема соответствует частично-поисковому уровню деятельности учащихся, который непосредственно граничит с творческим уровнем. Эта граница, однако, является весьма условной и подвижной, на что указывает Б.И. Коротяев (110). В теории поэтапного формирования умственных действий П.Я. Гальперина (47) важная роль

35 отводится ориентировочной основе деятельности, и рассматриваются три типа ориентировки. Концепция развивающего обучения И.С. Якиманской (193) выражает необходимость целенаправленного формирования у школьников приемов учебной деятельности.

Обучение школьников преодолению уже имеющихся приемов решения задач и видоизменению известных способов действия позволит учащимся выйти впоследствии на творческий уровень решения сложных проблем исследовательского характера в биологической науке (31).

В то же время, согласно утверждению Н.А. Менчинской (128),
твердо фиксированный способ действия (прием) мешает найти новый
аспект в решении задачи. Поэтому в мыслительной деятельности
происходит постоянная борьба между противоположными тенденциями —
к сохранению, фиксированию приобретенного знания и к его

модификации, изменению. Одним из подходов к решению этой важной задачи преподавания является развивающее и проблемное обучение (24, 66, 82,90,107,109,123, 126,127,130).

Теория проблемного обучения опирается на понятие « действие»,т. е.
на то, что в полной мере характеризует деятельностный подход.
Проблемная ситуация - это познавательная задача, которая

характеризуется противоречием между имеющимся у учащихся знанием, умениями, отношениями и приемлемым требованием. Значение познавательной задачи состоит в том, что она вызывает у учащихся стремление к самостоятельным поискам её решения путём анализа условий и мобилизации имеющихся у них знаний.

А.И. Матюшкин отмечает, что проблемные ситуации могут быть классифицированы (123): по направленности на приобретение нового (знания, способы действия, возможности применения знаний и умений в новых условиях, изменения отношений); степени трудности и остроте (зависит от подготовленности учащихся); по характеру противоречий (между житейским и иными знаниями). В проблемной ситуации важен

36 сам факт изучения учащимися природных явлений (126). Организация деятельности учащихся при проблемном обучении предлагает прохождение следующих этапов:

усмотрение проблемы, ее формулирование;

анализ условий, отделение известного от неизвестного;

выдвижение гипотез (вариантов) и выбор плана решения на основе известных способов или поиск принципиально нового подхода;

реализация плана решения;

поиск способов проверки правильности действий и результаты.

В зависимости от меры участия учителя в самостоятельном поиске ученика различают несколько уровней проблемного обучения. Для первого уровня характерно участие педагога на первых трех этапах; для второго — на первом и частично втором; для третьего, который приближается к деятельности, - педагог лишь направляет исследовательский поиск. Деятельность учителя при проблемном обучении состоит в следующем:

нахождение (обдумывание) способа создания проблемной ситуации, перебор возможных вариантов ее решения учениками;

руководство усмотрением проблемы учащимися; уточнение формулировки проблемы;

оказание помощи учащимся в анализе условий; помощь в нахождении способов самоконтроля;

разбор индивидуальных ошибок или общее обсуждение решения проблемы.

В литературе проблемное обучение трактуется как обучение, построенное на создании и решении проблемных ситуаций. Основной задачей такого обучения является поиск соответствующих проблемных ситуаций, которые находились бы на достаточно высоком, но доступном для учащихся уровне трудности. При этом у школьников порождается потребность и обеспечивается возможность для получения нового знания,

37 равноценного для самого учащегося новому и интересному открытию. Основными понятиями проблемного обучения являются «проблемная ситуация», «проблема», «проблемная задача».

Определяя понятие «задача», A.M. Матюшкин (123) отмечает, что под ней чаще всего понимают интеллектуальное задание, включающее вопрос и цель действий, условия выполнения действия и некоторые требования к выполняемым действиям.

С.Л. Рубинштейн полагает, что задача — это словесная речевая формулировка проблемы. В задаче представлено в словесной или знаковой форме отношение между «условием», характеризуемым как «известное», и тем, что требуется найти, характеризуемое как «искомое» (161).

Е.Н. Кабанова-Меллер (92) указывает, что правильное решение задачи предполагает анализ ее условия и материала, расчленение существенного и несущественного для решения. В этом смысле процесс решения задачи представляет собой такую систему преобразования условий задачи, при которой достигается требуемое искомое. При этом овладение определенными правилами и приемами мышления не исключает, а предполагает развитие самостоятельного творческого мышления при решении задачи.

Основной формой, в которой осуществляется открытие новых приемов (способов действий), является решение проблем (127). При этом переход от любого известного приема к новому неизвестному предполагает выполнение школьником проблемного задания. Это приводит к усвоению нового приема.

В психологической литературе различаются понятия «проблемная задача» и «проблемная ситуация». Под второй понимают определенное психологическое состояние субъекта, возникающее в процессе выполнения такого задания, которое требует новых знаний о предмете, способе или условиях выполнения действия. Для учащегося решение проблемной задачи означает определенный шаг в его развитии, в получении нового

38 обобщающего знания на основе решения содержащейся в ней проблемы. Отмечается также, что ни слишком легкое, ни слишком трудное задание, предложенное учащемуся, не может породить проблемной ситуации.

В качестве типичного примера проблемной ситуации A.M. Матюшкин (123) предлагает задачу-проблему, требующую объяснения еще не познанных явлений, открытия новых законов.

Данную идею мы использовали при построении экспериментального обучения школьников при формировании у них исследовательских умений. Проблемное обучение развивает у учащихся такие качества, как продуктивность мышления, интуиция, изобретательность, умение видеть проблему, быстро ориентироваться. Эти качества характеризуют творческую личность.

Задачи, связанные с изучением природных объектов, представляют собой проблемные ситуации. Решая проблемные ситуации, школьники овладевают новыми знаниями и способами их добывания. В таблице 3 отражены этапы проблемного обучения, выделенные на основе анализа педагогической и психологической литературы.

Таблица 3 Этапы проблемного обучения

39 Таким образом, в процессе формирования приемов умственной деятельности исследовательской направленности, наряду с отработкой этих приемов «по образцу», мы сочли необходимым использовать педагогические возможности проблемного обучения с целью организации переноса усвоенных приемов в новые условия, их модификации или поиска иных приемов решения задачи.

1.2. Психолого-педагогические особенности формирования и

развития исследовательских умений

Умения и навыки учащихся включаются в содержание образования как один из его компонентов Е.И. Бойко (18), Е.П. Бруновт (24), И.Я. Лернером (117), М.Н. Скаткиным (164), Н.Ф. Талызиной (170), А.В. Усовой (179), Т.Н. Шамовой (188) и др.

Для оптимального проектирования процесса формирования исследовательских умений учащихся необходимо определить понятие «умение». Существуют различные формулировки данного термина. Проанализировав педагогическую, психологическую и дидактическую литературу, приводим таблицу 4, в которой представлены различные подходы к трактовке понятия «умения», соответствующие целям и содержанию выполняемой деятельности.

Таблица 4

Определение понятия «умение» в трактовке различных авторов.

Из таблицы следует, что различные авторы рассматривают понятия «умение» как одно из свойств личности, способствующих овладению необходимой деятельностью в процессе обучения. Опираясь на теорию системного подхода, мы рассматриваем умения как основной компонент процесса обучения и считаем, что умение представляет сознательное и самостоятельное выполнение системы последовательных, закрепленных и взаимосвязанных действий, направленных на решение различных заданий теоретического и практического характера.

Г.И. Щукина (190), определяя понятие «умение», отмечает, что умение - это операция интеллектуального свойства. По мнению автора, умение оперирует приобретенными знаниями. Существенным свойством умения Г.И. Щукина считает их обобщенность, вследствие чего они с успехом реализуются в измененных и разнообразных ситуациях.

Большинство авторов определяет в дидактике и методиках обучения учебную деятельность школьников как процесс овладения разнообразными умениями и навыками. В дидактической литературе в настоящее время еще нет, достаточно исчерпывающей трактовки и классификации умений. Умения в отличие от навыков всегда опираются на активную интеллектуальную деятельность и обязательно включают в себя процессы мышления. Сознательный интеллектуальный контроль - это главное, что

отличает умения от навыков. При активизации интеллектуальной
деятельности возникают нестандартные ситуации, требующие

оперативного принятия разумных решений. Умения и навыки делятся на несколько типов: двигательные, познавательные, теоретические и практические.

Двигательные включают разнообразные движения, сложные и простые, составляющие внешние, моторные аспекты деятельности.

Познавательные умения включают способности, связанные с поиском, восприятием, запоминанием и переработкой информации. Они относятся к основным психическим процессам и предполагают формирование знаний.

Теоретические умения и навыки связаны с абстрактным интеллектом. Они выражаются в способности человека анализировать, обобщать материал, строить гипотезы, теории, производить перевод информации из одной знаковой системы в другую. Такие умения и навыки более всего проявляются в творческой работе, связанной с получением идеального продукта мысли.

Большое значение в формировании всех типов умений и навыков имеют упражнения, способствующие автоматизации навыков, совершенствованию умений, деятельности в целом. Упражнения необходимы как на этапе выработки умений и навыков, так и в процессе их сохранения. Без постоянных, систематических упражнений умения и навыки обычно утрачиваются, теряют свои качества. Умение — совокупность знаний и гибких навыков, обеспечивающая возможность выполнения определенной деятельности или действия в определенных условиях. Проходя через ряд этапов формирования, умение (см. приведенную ниже таблицу 5) в конечном счете, перерастает в мастерство и творчество К. К. Платонов (149).

Таблица 5

Этапы формирования и психологическая структура умений

( по К.К. Платонову)

Несмотря на существенные разночтения, в определении понятия «умение» практически все авторы единодушны в том, что умения проявляются в деятельности, которая имеет ярко выраженный сознательный характер и основана на процессах мышления.

Вместе с тем умения - это не всякие действия, но лишь такие, которые выполняются успешно и эффективно.

Одной из наиболее сложных проблем современной дидактики является проблема классификаций умений.

А.В. Усова (179) выделяет две большие группы (категории) умений: умения познавательного характера и умения практического характера. Автор, однако, подчеркивает условность такого деления.

Отличен от предыдущего подход к классификации умений, предложенный Т.И. Шамовой (188). Автор подразделяет все умения на интеллектуальные, общие и специальные, называя их способами учения. К интеллектуальным умениям Т.И. Шамова относит овладение мыслительными операциями. К общим умениям учебного труда, по мнению автора, относятся умения планировать предстоящую работу, рационально ее организовывать, а также контролировать ее выполнение. Специальные умения выделяются Т.И. Шамовой по направленности деятельности на содержание учебного предмета.

И.И. Кулибаба (33), исходя из классификации важнейших видов учебной деятельности школьников, выделяет следующие группы умений: 1 — специальные умения, 2 — умения рационального учебного труда, 3 — интеллектуальные умения. Автор дает подробную характеристику каждой из групп умений.

Н.Е. Кузнецова, учитывая характер деятельности учащихся и познавательные основные операции, классифицирует умения по следующим группам: организационно предметные, информационно-коммуникативные, содержательно-интеллектуальные, практические, расчетные, оценочные. Данная классификация характеризуется более высоким уровнем комплексности умений (112). Разделяя данную точку зрения и учитывая теорию возрастных способностей учащихся 8-9-х классов мы, одновременно разделяем мнение и тех ученых, которые выделяют учебно - познавательные, практические и интеллектуальные умения. Многие из этих умений находятся в основе исследовательской деятельности и могут быть сформированы при выполнении заданий исследовательского характера.

Умения относятся к навыкам так же, как программа действия к его реализации. Умения шире навыков, они предполагают разные варианты действий. Так, один из вариантов реализации, в силу его адекватности повторяющейся задаче, может закрепиться, автоматизироваться, т.е. стать

44 навыком. В структуре того же умения могут иметь место два (а иногда и более) автоматизированных варианта реализации программы действий (134сЛ60).

Элементарное умение выполнить что-то возникает из подражания, из случайных знаний. Однако чем сложнее вид деятельности, тем меньше надежды на успех умений, складывающихся только в результате наблюдения и подражания. Формирование умений представляет собой овладение всей системой операций по переработке информации, содержащейся в знаниях, и информации, получаемой от предмета, операций по выявлению этой информации, ее сопоставлению с действиями.

В процессе формирования умений можно выделить два подхода. В первом ученику, обладающему необходимыми знаниями, предлагают задачи на их рациональное применение, и он сам ищет решения, обнаруживая путем проб и ошибок соответствующие ориентиры, способы переработки информации и приемы деятельности. Несмотря на то что этот путь менее эффективен, он остается наиболее распространенным в обучении. Во втором случае обучающий управляет психической деятельностью учащегося, знакомя его с ориентирами отбора признаков и операций, организуя деятельность учащегося по переработке и использование полученной информации для решения поставленных задач.

Очень часто эти понятия отождествляются, а в педагогической литературе по биологии наиболее устоявшимся является понятие «экспериментальные умения» (22,23,86,102).

Существуют определенные различия между понятием «экспериментальные умения» и понятием «исследовательские умения». По нашему мнению, экспериментальные умения, под которыми традиционно понимаются наблюдение и эксперимент, могут входить в группу исследовательских умений на уровне подгруппы, поскольку понятие «исследовательские умения» видится нам как более широкое понятие.

Опираясь на теоретические положения, выделим важнейшие исследовательские умения, которыми в самых общих чертах должен овладеть школьник в процессе изучения предметов естественного цикла: наблюдать; описывать природные объекты и сравнивать их друг с другом; определять видовую принадлежность природных объектов с помощью определителя; работать с микроскопом и другим оборудованием, необходимым для исследовательской работы; проводить исследовательскую работу.

Определяем под исследовательскими умениями систему общеучебных, интеллектуальных, специальных умений, позволяющих использовать имеющиеся знания для получения новых знаний и провести комплексное исследование природных объектов.

Особое внимание в умственном развитии К.Д. Ушинский придавал
умению наблюдения. «Наблюдательность», писал он, - это способность к
точному, ясному и конкретному восприятию действительности, сторон и
качеств, предметов и явлений». К.Д. Ушинский включал в

наблюдательность умение видеть предмет со всех сторон, во всех проявлениях, умение устанавливать связи и отношения предмета или явления с другими (180).

Л.С. Выготский (39) также специально подчеркивал, что наглядность является нужной и неизбежной, но как ступень развития отвлеченного мышления, как «пища ума», то есть как средство, а не как самоцель.

Умственное и в целом общее развитие проявляется в объеме,
характере и содержании знаний, в динамичности мышления, способности
выбирать способы познавательной деятельности, адекватные решаемой
познавательной или практической задаче; в способности к

самостоятельному творческому познанию, а также в уровне развития психических, познавательных процессов и способностей.

Общедидактические подходы к обучению школьников исследовательским умениям разрабатываются в русле двух основных

46 теорий: теории умственного развития (Д.Н. Богоявленский, Е.Н. Кабанова-Меллер, Н.А. Менчинская): теории поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин). Взгляд на эту проблему отражен в концепции учебной деятельности (В.В. Давыдов, А.К. Маркова, Д.Б. Эльконин). Представители этих научных школ стоят на позициях теории деятельности (А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн), в рамках которой процесс обучения понимается как деятельность, а умения рассматриваются как отдельные действия. Усвоение каждого умения школьником должно включать ряд последовательных периодов. Первоначально умение выполняется развернуто, то есть во внешнем плане, затем в процессе применения на практике происходит его сокращение. Применение приема становится более быстрым и менее осознанным.

Представители всех названных направлений выделяют этапы и средства формирования умений. В их взглядах есть сходства и различия. По мнению авторов теории умственного развития, выработка умения включает четыре взаимосвязанных момента: формирование потребности в рационализации мыслительной деятельности, знание способа выполнения действия, овладение действием на практике, самоконтроль.

Диагностическим показателем владения умением обычно являются конкретные действия и их комплексы, выполняемые относительно поставленных задач. В то же время в структуре любого действия можно выделить общие элементы, реализация которых необходима для воспроизведения каждого конкретного умения. Владение этими элементами, составляющими данное умение, может служить объективными критериями сформированности умения, а именно: построение последовательности операций практического выполнения действий; планирование практического выполнения действий; выполнение определенного комплекса действий; самоанализ результатов выполнения действий в сопоставлении их с целью деятельности.

47 Применение действия на практике является одним из критериев усвоения умения. После формирования отдельных умений требуется специальное обучение учащихся способам их переноса на другой материал, а далее подведение школьников к межпредметному обобщению и систематизации приемов, усвоенных на материале разных учебных предметов. Под переносом понимается использование умений в новых условиях. Различают близкий и дальний перенос. При осуществлении близкого - учащиеся самостоятельно применяют умение при изучении другой темы данного предмета. При дальнем переносе оно применяется на материале другого предмета, а также во внеклассной и внешкольной работе. Обучение переносу можно вести через специальное объяснение его способов, закрепление его при решении задач, через упражнения, требующие данного способа без объяснения. Контрольный самостоятельный перенос - один из критериев сформированности умения. Уровни исследовательских умений в процессе обучения, показатели и критерии их оценки показаны в таблице 6.

Таблица 6

Овладевать системой действий обучающимся бывает далеко не просто. Сложились три системы преодоления этой сложности: предметная, операциональная и комплексная. Суть предметной системы - в требовании к школьнику выполнять осваиваемое действие всегда целиком. Для освоения простых действий это годится, а отработка сложных затягивается, качество выполнения отдельных операций оказывается низким. Операциональная система обучения характерна последовательной отработкой до совершенства каждого составного элемента действия. К выполнению действия в целом переходят только после отработки всех операций. Эта система требует очень большого времени, и возникают трудности в объединении отработанных отдельно приемов и операций в целостный навык.

Комплексная система соединяет достоинства предыдущих двух систем и сводит к минимуму их недостатки. Преподаватель, хорошо представляющий трудности овладения тем или иным умением и знающий, что обычно не очень удается обучающимся, решает, какие операции надо

49 отработать отдельно. Такую отработку можно провести вначале или после двух-трех общих попыток. После этого завершается отработка действия в целом. Такая система наиболее пригодна для отработки сложных действий.

Овладение умением начинается с показа и объяснения действий преподавателем.

Обучающиеся с самого начала должны иметь представление о том, чего надо добиться. Обычно после наблюдения за действиями, выполненными быстро и непринужденно виртуозом-практиком, остается лишь смутное представление о слагаемых действия и технике выполнения.

Поэтому алгоритм действий таков:

Первый показ действий - образец. Он в основном достигает эмоционального эффекта: восхищения мастерством преподавателя и желания научиться действовать так же.

Второй показ - выполнение преподавателем действия в медленном темпе, с разбивкой на элементы, с паузами и пояснениями: что, как, в какой последовательности и почему делать.

Важно добиться понимания всеми обучающимися. Иногда ощущается необходимость и в третьем показе по типу второго.

На первом (аналитико-синтетическом) этапе формирования умения требуется, чтобы в сознании обучающегося сложилась образ-схема (психологическая схема, психологический алгоритм) выполнения действия: что, как, в какой последовательности и почему делать.

Процесс овладения умениями, темпы, трудности, допускаемые ошибки очень индивидуальны, а поэтому выбор путей оптимизации процесса столь же индивидуален.

Обязателен метод оценки степени сформированности умения. Свойства навыка при этом выступают главными ориентирами. Даже отсутствие ошибок в выполнении действия и достижение временного норматива (если он есть для данного действия) еще не говорят о том, что навык

50 сформирован. Ученику это может удаваться при предельном напряжении сил, суетливости, полной концентрации внимания на технике выполнения при отсутствии легкости, машинальности.

В диссертационном исследовании предполагался подход к созданию и реализации технологии формирования исследовательских умений школьников, необходимых для изучения группы учебных дисциплин. Технология спланирована для такой группы учебных предметов: физическая география, биология, экология. Содержание этих предметов, способы изучения его детьми имеют много сходных особенностей.

Изучение данных предметов основано на методах познания природы: проведение наблюдений и описаний природных объектов, биологических, географические и химических исследований с использованием различного оборудования.

С географическим описанием связывается характеристика и упорядочение материала о территории, а также и теоретические обобщения, т.е. вслед за сбором идет систематизация, объяснение и наконец построение теории. В подтверждение этих слов сошлемся на одного их самых известных географов - Д. Харвея: «... познавательное описание может варьировать в широких пределах - от простых первичных наблюдений до утверждения как следствия утонченного, теоретически осмысленного описания» (186).

Биологическое описание объектов природы основано на

характеристике биоразнообразия данного природного сообщества с учетом взаимного влияния на состояние объектов природы основных факторов окружающей среды (биотических, абиотических, антропогенных). Использование методов химического и физического анализа водоемов, атмосферного воздуха, почвы позволяет дать комплексную оценку состояния природной среды, определить причины нарушения экологического равновесия в экосистеме, спрогнозировать последствия таких нарушений и предложить меры для восстановления

51 природных объектов. Содержание естественно - научного образования тесно взаимосвязано с развитием биологической науки, оно отражает основы наук о живой природе, учитывая уровень ее развития. Биология — совокупность наук о живой природе, многоплановость которых обусловлена разнообразием проявления жизни, методов и целей исследования.

Формированию исследовательских умений школьников 8-9-х классов помогает содержание предметов естественнонаучного цикла. Например, современная биология, география, экология обладают большими возможностями для привлечения внимания учащихся к необычным фактам, процессам, феноменам природы. Они широко используют аналогии, ассоциации - все то, что возбуждает активное мышление, вызывает чувство нового, радость удовлетворения. Привлекательным материалом в содержании естественно - научных дисциплин являются вопросы жизнедеятельности организмов, взаимосвязи природных объектов, влияния состояния окружающей среды на организмы; изучение природы своей местности. Само содержание данных предметов, их интеграционный потенциал по отношению к другим дисциплинам служат позитивной мотивационной базой.

Базовым предметом для экспериментальной работы в настоящем исследовании выбрана биология, так как она имеет обширную межпредметную интеграцию, дает естественно - научный фундамент знаний, использует природные объекты для изучения основных закономерностей природы и разнообразные методы исследования.

Умения, предусмотренные программой по биологии для базового уровня биологического образования, разнообразны (154). Учащиеся должны уметь: ставить и решать вопросы охраны видов и экосистем; обосновывать правила здорового образа жизни; оценивать практические рекомендации с позиций экологической этики; планировать и осуществлять мыслительные и реальные эксперименты, объяснять их

52 результаты; оставлять и конкретизировать обобщенные образы таксонов, проводить мыслительные операции, необходимые для усвоения теоретических понятий (абстрагирование, конкретизация, сравнение, обобщение, анализ, синтез); применять биологические понятия для объяснения сущности процессов и явлений, обоснования практических рекомендаций (154 с.7).

В результате анализа педагогической, дидактической литературы выявлены различные классификации умений, формируемых при изучении биологии (таблица 7).

Таблица 7

Классификация умений, формируемых при изучении биологии

Анализ классификации умений, представленных в таблице 7, показывает, что под влиянием учебно-познавательной деятельности формируются виды взаимосвязанных и взаимодополняющих умений: учебно-познавательных, практических и интеллектуальных.

На основе теоретического исследования можно сделать вывод, что исследовательская деятельность учащихся осуществляется в рамках

53 учебно-познавательной и предметно-практической деятельности, в результате формируются следующие группы умений:

-учебно-познавательные: проводить наблюдения, ставить и проводить опыт, формулировать гипотезы;

-практические умения: готовить и рассматривать микропрепараты, проводить вычисления и измерения природных объектов;

-интеллектуальные умения: определять, анализировать, сравнивать объекты, составлять характеристику природных объектов, делать обобщения и формулировать выводы.

Анализируя педагогическую литературу в диссертации, исследовательские умения определяем, как умения выполнять задания, связанные с изучением природных объектов в естественных условиях. Исследовательские умения ориентированы на познание, изучение объектов природы путем самостоятельного исследования.

Учитывая характер исследовательской деятельности, мы определяем исследовательские умения как умения учащихся овладевать знаниями об изучаемых природных объектах с помощью мыслительных, познавательных операций. На основе литературы и вышеизложенного выделяем следующие группы исследовательских умений: аналитико-синтетические, диагностические, гипотетически-предположительные, проектировочно - алгоритмические, оценочно-критериальные.

Классификация исследовательских умений приведена в таблице 8.

Таблица 8 Классификация исследовательских умений, формируемых при

изучении природных объектов

Естественно - научные дисциплины позволяют провести исследования природных объектов (живой и неживой природы) и определить влияние деятельности человека на окружающую среду. В связи с этим становится важным изучение отношения человека к природе с учетом возрастной динамики развития.

Всестороннее изучение субъективного отношения человека к природе является одной из ключевых задач психологии экологического сознания (72,73,74,136,195). В свете концепции экологической психологии экологическое образование должно решать следующие задачи: 1) просветительная - формирование адекватных экологических представлений, т.е. представлений о взаимосвязях в системе « человек -природа» в самой природе; 2) развивающая - формирование умения учащихся осмысливать экологические явления, устанавливать взаимосвязь и взаимозависимость в мире природы, делать выводы, обобщения, заключения относительно состояния природы; формирование

55
субъективного отношения к природе; 3) воспитывающая - формирование у
учащегося нравственного и эстетического отношения к природе,
подкрепленного чувством восхищения красотой природы; 4)

организующая - стимулирование природоохранной деятельности; 5) прогностическая - развитие у учащихся умения предсказывать возможные последствия той или иной деятельности человека в природе, формирование системы умений и навыков (технологий и стратегий) взаимодействия с природой; 6) формирующая - формирование личности учащихся; их умение перенести законы природы на жизнь общества и на свою собственную жизнь; умение соотнести глобальные процессы сохранности природы и частные проблемы сохранности собственной психики, умение управлять своими чувствами и эмоциями; бережно относиться не только к природе, но и к себе как части природы.

Взаимодействие с природными объектами может стимулировать человека к анализу своих личностных особенностей, эмоциональных реакций, поведения по отношению к этому природному объекту (58,136). Подобный рефлексивный анализ как следствие взаимодействия с природой обуславливает нравственный самоконтроль личности. В результате рефлексии человек может сделать вывод о том, что для успешного взаимодействия с природными объектами ему недостаточно знаний. Это стимулирует его познавательную активность в соответствующей области. Используя мир природы как фактор гуманистически ориентированного воспитания, как фактор формирования гуманного отношения к природе необходимо также учитывать возможное проявление таких феноменов межличностного восприятия, как идентификация и эмпатия.

Идентификация - отождествление индивидом себя с другими, непосредственное переживание субъектом той или иной степени тождественности с объектом. Эмпатия понимается как механизм, актуализирующий личность, как способность человека эмоционально отзываться на переживания другого, будь то человек, животное или любой

56 другой природный объект. Благодаря этим механизмам результатом восприятия природного объекта может стать симпатия, которая способна побудить человека к дальнейшему взаимодействию с этим объектом, оказанию ему внимания, помощи.

Еще один феномен, возникающий в процессе взаимодействия человека и природы, - субъектификации, т.е. наделение объектов мира свойствами, качествам и функциями субъекта. Взаимодействие с природой, развитие гуманного отношения к ней будет происходить, если природный объект подвергнут субъектификации, иначе можно будет говорить только об одностороннем воздействии человека на природу; субъекта на объект.

На современном этапе экологическая психология как наука, а также как
методологическая база экологического образования получает широкое
развитие в работах отечественных психологов, в которых

рассматриваются различные аспекты формирования отношения к природе.

С.Д. Дерябо изучен характер восприятия школьниками природных объектов, доказана их возможность влияния на личность, когда они воспринимаются как своего рода субъекты. В.А. Левиным показаны особенности личностного отношения к природе в подростковом и юношеском возрасте. В его экспериментальных исследованиях установлены как количественные, так и качественные структурные различия субъективного отношения к природе у лиц с высоким и низким уровнем его интенсивности, а также показаны особенности отношения к природе у школьников разного возраста (72).

Возрастные изменения отношения к природе носят гетерохронный характер, различные показатели достигают своего минимума или максимума в различные возрастные периоды, и динамика их разнонаправлены: уровень одних увеличивается с возрастом, других -уменьшается.

Учащихся 8-9-х классов можно натолкнуть на очень пристальное изучение природы, в эту пору, еще не утеряв детской подвижности и

57 активности, подростки уже проявляют задатки умения наслаждаться природой, любоваться ею, что объясняет выбор школьников данного возраста. Для них характерны и особенности учебной деятельности. Особенно они готовы к тем видам обучения, которые делают их взрослыми в собственных глазах. Учебный материал должен быть усложненным и преимущественно при самостоятельной организации занятий. Формирование мотивов учения непосредственно связано с удовлетворением доминирующих потребностей возраста. Одна из таких потребностей подростка - познавательная потребность. При ее удовлетворении формируются устойчивые интересы. Приступая к изучению основ наук, которые необходимо усвоить в системе, подросток должен научиться рассуждать в теоретическом плане. Учебный материал, подлежащий усвоению, с одной стороны, требует более высокого, чем раньше, уровня учебно-познавательной и мыслительной деятельности, а с другой — направлен на развитие интеллекта высшего уровня -теоретического, формального, рефлексивного мышления. Учащиеся 8-9-х классов учатся рассуждать на основе общих посылок путем построения гипотез и их проверки.

Новое в развитии мышления подростка заключается в его отношении к интеллектуальным задачам, которые требуют их предварительного мысленного решения. Умение оперировать гипотезами в решении интеллектуальных задач - важнейшее приобретение подростка в анализе действительности. Подросток на этом уровне развития мышления развивает не только абстракцию, но и сосредоточение на собственных интеллектуальных операциях (рефлексивное мышление).

Характерно для этого уровня мышления подростка то, что он осознает собственные интеллектуальные операции и управляет ими. Этот процесс становится характерным и для других психических процессов. В силу развивающегося чувства взрослости, подросток стремиться иметь

58 собственное мнение, свои взгляды и суждения. Это способствует критическому мышлению.

Наиболее важным, с точки зрения разработки психологически обоснованной технологии организации исследовательской деятельности, является функциональный аспект исследования отношения к природе (9).

Процесс развития субъективного отношения к природе протекает по
трем условно выделенным каналам: перцептивно-эмоциональному
(рассматривается влияние различных природных стимулов на

эмоциональное состояние человека), когнитивному (выделяются психологические стимулы социального характера, которые также оказывают влияние на формирование отношения к природе) и практическому(здесь анализируются цели взаимодействия человека с различными природными объектами, мотивы непрагматической экологической деятельности, механизмы взаимодействия с природой, а также роль механизмов рефлексии и рационализации в процессе формирования субъективного отношения к природе). Авторы по-разному оценивают развитие отношений к природе (73, 195).

С.Д. Дерябо, В.А. Левин установили, что от 10 лет к 17 годам равномерно снижается роль когнитивного компонента в структурном содержании отношения к природе, а роль перцептивно - аффективного -увеличивается. Отмечается тенденция роста к старшему подростковому возрасту доли экологических эстетических установок, в то время как познавательные остаются на прежнем уровне.

Выбор детьми и младшими подростками деятельности эстетического характера, связанной с миром природы, уступает выбору познавательной деятельности, а в старшем подростковом и юношеском возрасте выбор эстетической деятельности резко увеличивается.

Таким образом, возрастная динамика интереса к миру природы соответствует тенденциям возрастных изменений уровня интенсивности отношения к природе у подростков и юношей.

Учащиеся 8-9-х классов уже имеют естественно - научный фундамент по физической географии, по таким разделам биологи, как ботаника, зоология, анатомия, знания по этим предметам позволяют им приступить к комплексному изучению природных объектов.

Поэтому учащиеся этого возраста могут активно участвовать в исследовательской деятельности в природе. Взаимодействие учащихся с природными объектами содержит и эмоциональный компонент. По наблюдениям психологов, школьники, занимающиеся практической работой в природе и постоянно бывающие на природе, менее тревожны, при этом те, которые активно взаимодействуют с природными объектами в условиях полевых практик и экологических лагерей имеют более низкий уровень тревожности по сравнению с детьми, которые не выезжают на природу. А так же школьники, имеющие опыт общения с природой, в большей степени способны постоять за себя и свою точку зрения, более активно настроены на успех, более открыты, способны к сотрудничеству. Они относятся к природе, с одной стороны, более объективно, так как обладают большими знаниями, умениями и навыками, а с другой — более субъективно, так как учатся бережному отношению и к природным объектам, и к себе, и окружающим (72).

1.3. Дидактические условия формирования исследовательских умений учащихся 8-9-х классов при изучении природных объектов

Исходными положениями в определении основных требований к формированию исследовательских умений учащихся при взаимодействии с природными объектами являются дидактические и методические принципы, выделенные и рассмотренные Ю.К.Бабанским, П.И.Боровицким, Н.М.Верзилиным, Б.В.Всесвятским, С.Н.Скаткиным и другими учеными.

Существуют разные подходы к определению принципов обучения. По мнению М.Н.Скаткина (164), принципы обучения представляют нормативные положения, которыми следует руководствоваться, чтобы обучение было эффективным. В.И Загвязинский (79 с.66-72) утверждает, что суть принципа в том, что это рекомендация о способах регулирования отношений противоположных сторон, тенденций учебного процесса, о способах разрешения противоречий, о достижении меры, гармонии, позволяющих успешно решать учебно-воспитательные задачи.

В общем виде принцип определяется как основа, руководящая идея, основное правило. В основу выделения системы принципов положены личностно-деятельностныи и управленческий подходы, отражение в работах Ю.К. Бабанского, М.И. Скаткина и др.(12,164). Существуют разные подходы к определению понятия «педагогическая технология». Основополагающим в диссертационной работе стало определение В.П. Беспалько, в котором педагогическая технология — это содержательная техника реализации учебного процесса, определяющая набор форм, методов, способов, приемов обучения (21).

Технология обучения - это составная процессуальная часть дидактической системы, указывает М. Чошанов (187).

При создании технологии формирования исследовательских умений в процессе взаимодействия с природными объектами мы опирались на теорию познания, регламентирующую развитие творческих возможностей учащихся в процессе обучения; теорию учебно-познавательной деятельности; на идеи активизации, индивидуализации обучения (13,17,108,129,147).

На основе системного подхода с учетом дидактических и методических принципов в процессе исследования была определена система дидактических условий формирования исследовательских умений во взаимодействии с природными объектами.

В основу формирования исследовательских умений учащихся во взаимодействии с природными объектами были положены принципы: исследовательский, систематичности, функциональной обусловленности деятельности, преемственности умений, активности, самостоятельности, взаимосвязи учебно-познавательных, практических и интеллектуальных умений исследовательского характера.

Исследовательский принцип (40) предполагает овладение учащимися методами научного познания. Опыт и наблюдение являются основными методами научного познания. Усвоение этих методов помогает учащимся самостоятельно приобретать новые знания и получать представления об окружающих предметах и явлениях. Научное исследование ученого и учащегося отличается более доступным содержанием и меньшей продолжительностью по времени.

Деятельность учащихся при выполнении исследовательских работ организует учитель. Для реализации этого принципа нужно учитывать уровень усвоения знаний, сформированность практических умений и учебно-познавательных умений исследовательского характера, интересы и возможности учащихся.

Принцип систематичности (88,171) ориентирует школьников на усвоение знаний и умений в логической связи. Систематичность формируемых умений предусматривает изменение в сознании учащихся порядка следования первично полученным умениям, усвоение их в преобразованном виде в процессе разнообразной деятельности.

Систематичность при формировании исследовательских умений подразумевает их связь с учебно-познавательными, практическими, интеллектуальными умениями. Необходимость систематичности при формировании умений объясняется тем, что полученные теоретические знания должны использоваться на практике для лучшего формирования умений, и наоборот. Условиями реализации данного принципа являются этапность, непрерывность и последовательность в формировании умений.

Принцип функциональной обусловленности (20) предполагает выделение функций самостоятельной исследовательской деятельности учащихся: социальной, образовательной, развивающей, оценивающей, интеграционной, дифференцированной.

Социальная функция определяет позицию учащихся, она способствует формированию научного мировоззрения в процессе исследовательской деятельности, развитию научных понятий о природных объектах, и применению теоретических умений на практике.

Образовательная функция состоит в усвоении знаний и формировании умений по данному предмету.

Развивающая функция определяет развитие наблюдательности, активности, творческих способностей и интеллектуального мышления учащихся при самостоятельном изучении ими природных объектов.

Оценивающая функция позволяет учащимся самостоятельно оценивать и анализировать свои возможности, предполагает ускорение процессов развития и формирования умений и применение их при решении заданий практического и теоретического характера.

Интеграционная функция позволяет включать в состав умений действия,
сформированные при изучении других предметов на основе

систематизации знаний, умений, навыков.

Дифференцированная функция позволяет учитывать индивидуальные интересы, способности, возможности и достижения учащихся при организации исследовательской деятельности. Использование этого принципа позволяет утверждать, что успешное овладение умениями способствует развитию активности, самостоятельности учащихся. Реализация этого принципа предполагает использование разнообразных форм, методов, видов деятельности для более быстрого формирования исследовательских умений.

Принцип мобильности выполнения умений (20) предполагает быстрое усвоение умений при оптимальном для учащихся темпе, перенос,

63 выполнение и применение их при решении задач практического характера. Использование этого принципа обеспечивает развитие активности и самостоятельности выполнения дополнительных заданий творческого характера. Реализация этого принципа предполагает комплексное применение разнообразных форм и методов в процессе самостоятельной деятельности для более быстрого формирования исследовательских умений.

Принцип преемственности умений (20) подразумевает повторение основных действий, входящих в состав умения и необходимых для более осознанного их формирования. Его функция состоит в определении и исправлении ошибок при выполнении умений, выявлении связей между формируемыми умениями, создании опорных действий для формирования новых умений.

Необходимо учесть, что определенные действия, входящие в состав исследовательских умений, формируются при изучении других учебных дисциплин, таких как природоведение, экология, география, математика. Преемственность сформированных действий способствует ускорению формирования системы исследовательских умений.

Принцип познавательной активности (4,16,44,147,189,190,191) предусматривает потребность учащихся самостоятельно приобретать знания, усваивать, использовать при сочетании творческой инициативы и самостоятельности в деятельности.

По мнению Г.И. Щукиной (189), познавательная активность выражает отношение школьника к деятельности. Познавательная активность представляет собой волевое выполнение работы, необходимой для овладения знаниями и умениями, поэтому для развития активности необходимо использовать различные методы обучения и дать учащимся проявить инициативу и интерес.

Выполнение исследовательских заданий, самостоятельных

исследовательских работ вызывает у учащихся интерес и побуждает к

64 познавательной активности. Следовательно, необходимо организовать исследовательскую деятельность учащихся так, чтобы ее мотивы побуждали к познавательной деятельности.

Принцип самостоятельности (190,191) предполагает определять самостоятельность как свойство личности, характеризующееся стремлением и умением школьников самостоятельно овладевать знаниями, умениями, навыками, творчески их применять на практике при решении познавательных задач.

Включение учащихся в самостоятельную исследовательскую деятельность, позволяет изменить их позицию, с исполнительской на активную, направленную на изучение объектов природы.

Принцип технологичности (20) предполагает, по мнению А.П.Беляевой, целенаправленное формирование умений, данный процесс, включает определенные методы, формы и средства, соответствующие исследовательской деятельности.

Принцип взаимосвязи учебно-познавательных, практических и интеллектуальных умений исследовательского характера в учебном процессе. В каждой группе существуют умения исследовательского характера, позволяющие школьникам проявить их творческие способности. Особенность данного принципа в единстве структурных компонентов умений:

Мотивационного ^ содержательного О операционного *Э оценочного с} результативного.

Опираясь на выделенные в параграфе 1.2 принципы, определяем общие требования к организации исследовательской деятельности учащихся 8-9 классов в процессе взаимодействия с природными объектами:

-разработка самостоятельных исследовательских работ,

-сочетание индивидуальных и коллективных форм деятельности, учитывая возрастные возможности и способности учащихся;

-использование при формировании умений самоконтроля на промежуточных и конечных этапах формирования умений.

Главный смысл самооценки заключается в самоконтроле самообучающегося, его самостоятельной экспертизе собственной деятельности и самостимуляции.

Доминирующие функции самооценки таковы: констатирующая, мобилизационно-побудительная, проектировочная (96). Для успешной реализации процесса формирования исследовательских умений учащихся нужно:

разработать и обосновать теоретическую модель процесса формирования исследовательских умений учащихся,

обеспечить мотивацию и активную самостоятельную учебно-познавательную деятельность с учетом возрастных особенностей, способностей и возможностей.

- спроектировать технологию формирования исследовательских умений
во взаимодействии с природными объектами.

Показателем эффективности обучения становится не только сумма предметных знаний, усвоенных учащимся, но и сформированность умений и навыков самостоятельного приобретения новых знаний в процессе учебной и трудовой деятельности.

Особую роль в этом процессе играет целенаправленное формирование умений при изучении школьниками различных форм организации живой природы. Действующая программа по биологии ориентирует учителя на формирование умений наблюдать, анализировать, сравнивать, экспериментировать, составлять описание и др. Умения формируются на основе учебных приемов. Учебные приемы, или способы деятельности, связаны с теоретическим содержанием изучаемого предмета и выражаются в определенном перечне действий. Успешное осуществление учащимися правильной последовательности действий в процессе учения позволяет осознанно усваивать, а затем и применять знания в новых условиях.

Для того чтобы учащиеся овладели умениями, они должны знать, из каких компонентов они складываются. Поэтому в процессе обучения учитель должен специально обучать школьников составу действий того или иного приема учебной работы. Для этой цели подбираются вопросы и задания, в ходе выполнения которых отрабатываются отдельные действия или прием в целом. Только после того как ученик, выполняя задание самостоятельно, будет безошибочно применять нужные способы действий, можно считать умение сформированным.

Сформированное на основе приема учебной деятельности умение приобретает новое качество: учащиеся, зная состав и последовательность действий, самостоятельно и творчески применяют его в новых условиях. Это повышает качество получаемых знаний .

Новые цели и содержание биологического образования, а также достижения педагогической психологии вызывают необходимость изменения характера обучения. В процессе обучения, наряду с подражанием, повторением, тренировкой, должны быть созданы учителем специальные условия для осознания учащимися тех действий, которые позволят более рационально овладеть знаниями. Без этого невозможно активизировать познавательную деятельность учащихся, развивать самостоятельность в приобретении знаний.

Овладению умением способствуют многократные повторения действий, осознание учащимися структуры самого умения (состав действий), упражнения в применении действий по образцу, инструкции, памятке, правилу или самостоятельно. Успех формирования умений мы определяем следующими условиями:

1. Настроем учащихся на необходимость выполнения определенных действий в процессе выполнения учебного задания.

2. Четкостью и доступностью изложения цели и задач, которые учащиеся должны решить в ходе учебной деятельности.

3. Полнотой и ясностью представления структуры формируемого умения, показом способов выполнения деятельности.

4. Организацией деятельности учащихся по овладению отдельными действиями или их совокупностью (приемом) с использованием системы заданий.

Первые два положения определяются типами ориентировочной основы действия, т.е. системой указаний на то, как выполнить новое действие: по инструкции или в процессе применения разных средств обучения. Форму действия определяет объект действия, орудия и характер преобразования. Последние два положения связаны с содержанием и подбором заданий, с методикой формирования умений.

Умения, как считают психологи, приобретаются в деятельности, путем упражнений. Упражнение, по определению В.А. Крутецкого, - это многократное повторение действий для сознательного совершенствования. При организации учебной деятельности учащихся следует учитывать, что упражнения только тогда выполняют свою функцию, когда будут соблюдены следующие условия: наличие у школьника ясно осознанной цели выполнения действий и стремление ее достигнуть (106).

Поэтому разъяснение учителем задания должно быть подробным и
понятным. Надо показать школьникам последовательность выполнения
действий и конечный результат. Так, при сравнении двух объектов следует
в первую очередь научить учащихся устанавливать сходство, затем
различие и только после этого можно предложить сделать вывод — назвать
черты усложнения объекта. Необходимо добиваться осознания учащимися
результатов, которые они должны получить в процессе выполнения
работы, предупреждения ошибок и выявления их причин. Учитель должен
помогать учащимся: анализировать промежуточные результаты,

сопоставлять их с конечной целью.

Важно постепенно приучать ученика все время оценивать результаты своей работы, т.е. контроль со стороны учителя дополнять самоконтролем.

68 Постоянное фиксирование ошибок без показа образца, как надо делать, не приводит к успеху в формировании умений. Многочисленные наблюдения показывают, что если ученик не отдает себе отчета в том, какие действия выполняются и с какой целью, то повышения эффективности усвоения знаний и овладения умениями не происходит и при большом числе упражнений. В этом случае ошибки и неточности закрепляются у учащихся. Известно, что самостоятельно увидеть свою ошибку ученику бывает очень трудно. Только после вопроса учителя он ее обычно находит. Учитель должен вновь показать образец и предложить для выполнения новые упражнения, чтобы в дальнейшем подобные ошибки не повторялись.

Основным показателем успешного формирования умений является систематическое выполнение учащимися все более и более сложной деятельности. При выяснении трудности заданий необходимо учитывать, что в их структуру входят два компонента: предлагаемая учащимся деятельность и материал, на котором эта деятельность будет осуществляться.

Сложность деятельности определяется сложностью содержания программного материала, числом логических шагов, насыщенностью научной терминологией, степенью подготовленности учащихся. Сложность деятельности обуславливается ее характером. Выделяют следующие виды деятельности: репродуктивную деятельность, состоящую из действий, выполняемых по образцу, и более сложную - продуктивную, которая требует самостоятельного поиска приемов ее выполнения, мысленного отбора, комбинирования данных, переноса знаний и умений из знакомой ситуации в новую.

При формировании умений большое значение имеет осознание учащимися отдельных действий, входящих в состав того или иного умения. Постановка учителем определенных вопросов помогает учащимся

69 осознать свои действия и создает ориентировочную основу при решении задачи.

Вопросы могут быть такими: что надо сделать, чтобы сравнить два растения? Какие действия надо выполнить, чтобы определить растение? Как осуществить анализ строения изучаемого органа? Какие действия нужно осуществить при наблюдении роста корня?

Выполнение любого практического действия связано с мыслительной деятельностью. Как научить ученика овладеть этими невидимыми действиями, которые совершаются в уме? Как доступно показать содержание этих действий, чтобы ученик понял, что он должен делать и как делать?

Простого рассматривания объектов или наблюдения за действиями учителя недостаточно. Необходима практическая деятельность самих школьников с наглядными пособиями. Психологи утверждают, что как без внешних предметов нельзя сформировать понятие, так и без внешнего действия не может быть сформировано мыслительное действие. Используя определенный запас мыслительных операций у ученика, учитель имеет возможность развивать их. Так, например, уже в V классе при изучении растений учащиеся часто пользуются теоретическим анализом: выделяют части растения, части цветка, части клетки, не нарушая их целостности.

Учитель обращает внимание на последовательность частей в изучаемом объекте, на их соподчинение. Например, при изучении строения семени выделяют кожуру и зародыш, а затем рассматривают части зародыша.

Осознанию соподчиненности способствует прием составления графической схемы. Схема отражает наиболее существенные свойства объекта. Учащиеся должны не только воспринимать схему, видеть ее, но и понимать то, что она отражает. Поэтому, прежде чем использовать схему в учебном процессе, учителю следует научить учащихся ее составлять. Активные действия самих учащихся при составлении схемы вызовут

10 ответную, сознательную мыслительную деятельность по усвоению материала, сделают ее более продуктивной.

Общие принципы методики формирования умений заключаются в том, что умения должны соответствовать характеру учебного материала. Поэтому очень важно определить системы исследовательских умений, которые необходимо выработать в процессе изучения определенного раздела биологии, темы или даже урока.

Каждое умение формируется на основе учебных приемов, состав которых уточняется исходя из конкретного содержания изучаемого теоретического материала. Структура умений определяется числом действий и их последовательностью.

Виды умений и их структура:

1. Наблюдение.

2. Составление описания конкретного объекта.

3. Классификация (распознавание).

4. Эксперимент (учебный опыт).

Процесс формирования учебных умений складывается из трех этапов:

5. Введение приема (способа действий).

6. Закрепление способа действий.

7. Обучение учащихся переносу усвоенных действий.

Введение осуществляется по-разному и зависит от содержания изучаемого материала и уровня подготовки учащихся. Если способ деятельности не сложен, то учащиеся могут активно участвовать при его введении. В таком случае состав действий определяется в форме устной инструкции. Например, правило анализа складывается из 2 действий: рассмотри природный объект; перечисли его части в определенной последовательности.

Сложный теоретический материал, вызывающий затруднение у школьников, требует от учащихся выполнения более сложного ряда действий, применения письменных памяток, инструкций, в которых

71 разъясняется последовательность выполнения задания. Первый этап (введение приема) заключается в первичном усвоении способа действий. Он определяется «внешними» условиями, которые зависят от учителя, и «внутренними», - индивидуальными особенностями ученика. К «внешним» условиям на этом этапе относятся содержание, методы и формы предъявления учебного материала, использование разнообразных источников знаний. Основным источником знаний является учебник. Он выступает и как средство обучения. Перечисленные источники знаний позволяют широко применять объяснительно-иллюстрированный метод обучения, предполагающий информативный, сообщающий характер передачи школьникам знаний. Чаще всего применяется рассказ учителя или беседа на основе использования разных средств обучения. Основная задача учителя заключается в том, чтобы разъяснить школьникам способы действий, добиться их понимания и самостоятельного применения при усвоении учебного материала.

Деятельность ученика осуществляется вслед за деятельностью учителя, как бы по образцу. Из «внутренних» условий учитывается запас знаний, возрастные и индивидуальные особенности учащихся, а также интерес к предмету или изучаемому вопросу. Шестиклассники не отличаются большой самостоятельностью при выполнении учебных заданий, поэтому на первом этапе приходится конкретизировать и детализировать вопросы заданий.

При решении типичной исследовательской задачи учителю следует помочь учащимся осмыслить образец деятельности, уяснить назначение и логическую последовательность выполнения всей совокупности действий, приемов, составляющих структуру того или иного умения (155).

При организации учебной деятельности важно учитывать, что учащиеся в классе могут работать коллективно, тогда от каждого ученика не требуется самостоятельная познавательная деятельность на первых этапах формирования умений. В ходе работы некоторые ученики могут только

72 следить за коллективной мыслью, приобретать лишь некоторую возможность проявления своих действий. Предложение учителя выполнить простейшие действия по образцу заставляет каждого учащегося активно проявиться в деятельности.

Каждое действие при закреплении становится механизмом самостоятельной познавательной деятельности ученика. Так организованная учебная работа поможет ученикам выйти на первый уровень познавательной самостоятельности в выполнении приема. Этот уровень составляет первый этап учебной работы по обучению приемам. Работа на первом этапе в основном должна заключаться в выполнении алгоритмических предписаний.

На втором этапе отсутствие внешнего сходства образца и выполняемой новой работы не допускает подражания и требует от учащихся уяснения их внутренней общности. Выполняя упражнения, школьники учатся своими силами преобразовывать известные способы и выходить на третий, более высокий уровень деятельности — перенос способа действий. Если он выполнен правильно, то можно считать, что учащиеся овладели умением.

На третьем этапе формирования умений - переносе их на новый объект — учащимся стоит предложить самостоятельно рассмотреть другие природные объекты, в этом случае осуществляется перенос по образцу, т.е. учащиеся выполняют те же самые действия, что и при решении обучающей задачи (только применяют их к новым объектам), следовательно, перенос — это более сложная деятельность, требующая введения дополнительных действий.

На этом этапе формирование умений (перенос) связано с самостоятельным использованием усвоенных приемов при овладении знаниями. При получении новых знаний учителя подводят учащихся к осознанию действий и применению имеющихся знаний. Так постепенно учащиеся включаются в творческую деятельность. Приемы не сковывают школьников, а являются ступенью развития их творчества. В практике

73 обучения учителя часто полагаются только на личные усилия учащихся при выходе на высший уровень развития познавательной самостоятельности, не дают им никаких реальных путей познания, поэтому учащиеся массовых школ часто не могут использовать свои знания и умения в новых условиях.

Постоянное разъяснение учащимся, что познавательная самостоятельность возможна только на базе накопления фонда знаний и усвоения системы действий, составляющих структуру умения, позволяет им успешно усваивать учебный материал.

В упражнениях школьники учатся своими силами преобразовывать известные им приемы и использовать в новых ситуациях. Например, прием анализа строения органа учащиеся успешно переносят и на материал VII-VIII классов при изучении животных и человека.

Важным моментом формирования приема исследовательской работы является выбор показателей (параметров), по которым следует судить об усвоении приема учащимися. Усвоенный прием может выявляться по таким показателям: 1) учащийся может рассказать, из каких действий состоит прием; 2) учащийся осуществляет перенос приема с обучающих задач на контрольные (16).

В понятие «усвоение приема» важно включить два компонента: знание способа деятельности и осуществление самой деятельности. Это очень важное положение, так как при обучении часто имеет место тот факт, что основное внимание в процессе обучения учитель уделяет результату: «запомнил», «не запомнил», «знает», «не знает», но не проверяет осознание учащимися тех действий, которые они выполняют в процессе работ. Например, в VI классе при приготовлении препарата большинство учащихся справляются с работой, однако лишь только часть выполнявших работу могут правильно и последовательно описать и рассказать о действиях, которые выполнялись. А через некоторое время учащиеся забывают прием и вовсе, что говорит о его формальном усвоении.

74 Приходится снова в других темах и курсах учить их приемам приготовления и рассматривания препаратов.

От этапа к этапу необходимо увеличивать степень самостоятельности учащихся в выполнении заданий. Это достигается путем упражнения и постепенного уменьшения непосредственного руководства учителя деятельностью учащихся, заменой инструкций вопросами или заданиями разного уровня сложности. Например, предлагаются задания на составление схем, заполнение таблиц, составление описаний, проведения наблюдений и др. Зафиксированные результаты выполнения заданий позволяют контролировать процесс формирования знаний и уровень умений.

Уровень сформированного умения определяется правильностью самостоятельно выполненного учащимися задания. В конце каждого этапа обучения контроль над формированием умений осуществляется с помощью вопросов и заданий, исходя из требований программы.

Овладение умениями и навыками происходит на базе уже усвоенных знаний. Термин «умение» имеет два смысла. Это, во-первых, способность совершать некоторое действие, не достигшее наивысшего уровня сформированности, осуществляемое полностью сознательно и развернуто, шаг за шагом, то есть это первая ступень формирования некоторого навыка. А навык - способность совершать действие автоматизированно, без участия сознания и свернуто. Это значит, что когда мы формируем в процессе обучения у школьника способность совершать какое-то элементарное действие, то сначала он выполняет это действие развернуто, фиксируя в сознании каждый его этап, шаг. Благодаря этому у него возникает первичное умение выполнять это действие. По мере тренировок умение ученика совершенствуется, процесс выполнения действия свертывается, промежуточные шаги перестают осознаваться, действие начинает выполняться автоматизированно, т.е у ученика образуется навык выполнения этого действия — умение переходит в навык.

Однако если действие сложное и его выполнение состоит, в свою очередь, из других действий, то при любом совершенствовании выполнение этого действия не может превратиться в навык - оно всегда останется умением. В этом случае смысл термина «умение» означает способность самостоятельно выполнять сложные действия с помощью уже освоенных навыков.

Б.И. До донов установил, что единая направленность личности имеет две стороны: эмоциональную и морально-мировоззренческую. Морально - мировоззренческая направленность формируется главным образом в процессе рационального, дискурсивного познания, хотя может быть закреплена в личности не только в словесно выраженных убеждениях, но и в неосознаваемых установках субъекта (71). В то же время эмоциональная направленность является важнейшей врожденной потребностью. Поэтому жизнь школы должна быть эмоционально насыщенной, в ней должны широко использоваться различные формы искусства, игры, соревнования, диспуты, кино, видео- и телевизионная техника и др. Учебный процесс не должен быть скучным ни для кого: ни для учителей, ни для учеников.

Общеизвестно, что значительная часть учащихся овладевает знаниями лишь поверхностно, чисто формально, они не умеют пользоваться полученными знаниями, а приобретенные ими умения и навыки привязаны к данным им образцам и в новых условиях не срабатывают.

Между тем знания, умения и навыки учащиеся приобретают сами, в процессе собственной деятельности. Учителя же лишь создают необходимые условия для этого и должны организовать и направить эту деятельность.

Развитие и совершенствование деятельности можно понимать, таким образом, как переход компонентов отдельных умений, действий и операций на уровень навыков. В качестве навыка, кстати, могут выступать

76 и операции. Тогда они являются частью более сложного навыка. Деятельность человека, благодаря автоматизации отдельных компонентов, «разгружаясь от регулирования относительно элементарных актов, может направляться на решение более сложных задач». Физиологической основой автоматизации компонентов деятельности, первоначально представленных в ее структуре в виде действий и операций и затем превращающихся в навыки, является, как показал Н.А. Бернштейн, переход управления деятельностью или ее отдельными составляющими на подсознательный уровень регуляции и доведение их до автоматизма.

Главное в управлении умениями заключается в том, чтобы обеспечить безошибочность каждого действия, его достаточную гибкость. Это означает практическое исключение низкого качества работы, изменчивость и возможность приспособления системы навыков к изменяющимся время от времени условиям деятельности с сохранением позитивных результатов работы.

В процессе моделирования исследования была создана технология формирования исследовательских умений, которая реализовала бы задачи диссертационного исследования. Проектируя данную технологию, учитывался теоретический и практический опыт формирования умений, в том числе исследовательских, в процессе обучения, общедидактические и методические принципы, условия их реализации, требования к способам и средствам осуществления процесса формирования умений учащихся при изучении предметов естественного цикла. Проведена систематизация содержания учебного материала курса естественных предметов, что позволило установить логическую взаимосвязь системных компонентов, обеспечивающих формирование исследовательских умений в природе, учитывая, что содержание разделов биологии и экологии имеет комплексный характер и включает вопросы морфологии, анатомии, физиологии, систематики, эволюции и экологии представителей всех царств живой природы.

77 На основе теории разработана технология формирования исследовательских умений учащихся 8-9-х классов при взаимодействии с природными объектами. Технология включает комплекс педагогических условий: учет индивидуально - возрастных особенностей школьников 8-9 классов; взаимосвязь урочной и внеклассной работы; активное взаимодействие с природными объектами.

В технологию включены методы (проблемное изложение, частично-поисковый, исследовательский), формы организации деятельности учащихся (элективный курс, практикум в природе, конференции, экологический лагерь). Исходя из того, что исследовательская деятельность в дидактически переработанном виде может рассматриваться как одно из направлений учебной деятельности, в ее содержании также могут быть выделены интеллектуальные исследовательские действия и практические исследовательские действия, которые могут отрабатываться школьниками при теоретическом или практическом изучении материала.

Технология основана на этапности формирования

исследовательских умений, каждому этапу формирования соответствуют определенные формы организации деятельности в природе.

1. этап - исследовательские задания на уроке, элективный курс «Основы исследовательской деятельности», экологические проекты;

2. этап - комплексный практикум в природе «Школа природы », рекреационный патруль;

Зэтап - участие в экологических акциях, конференциях, экологический лагерь.

Для формирования исследовательских умений при организации исследовательской деятельности в природе стало необходимым выполнение следующих условий: система формируемых условий должна обеспечивать активную учебно-познавательную деятельность; этапы формирования умений должны включаться в структуру уроков и внеклассной работы по предмету; формируемые умения должны быть

78 взаимосвязаны между собой. Формирование исследовательских умений при изучении природных объектов основано на взаимосвязи трех блоков: познавательного, исследовательского (поискового) и рефлексивно -деятельностного. Успешное внедрение технологии осуществляется через систему организационно-педагогических условий с учетом особенностей содержания блоков. Познавательный блок определяет становление у школьников 8-9-х классов теоретических знаний о природных объектах. Этот блок реализуется через следующие формы: исследовательские задания на уроке, экологические проекты, элективный курс. Исследовательский (поисковый) блок позволяет учащимся провести комплексный практикум в природе, участвуя в работе рекреационного патруля. В процессе такой поисковой деятельности школьники учатся формулировать изучаемую экологическую проблему, выдвигать и обосновывать причины ее возникновения, разрабатывать и проводить исследования природных объектов, делать выводы и предложения. Рефлексивно - деятельностный блок осуществляется через участие в движениях, акциях, направленных на сохранение и восстановление природных объектов. Полевые практики в условиях экологического лагеря дают возможность провести комплексную оценку состояния объектов природы, представить результаты на заседания научного общества и принять участие в практической работе по восстановлению природных объектов.

В схеме 2 представлено основное содержание данной технологии с
учетом комплекса организационно-педагогических условий

исследовательской деятельности в природе.

Схема 2

Технология формирования исследовательских умений учащихся

8-9 классов при изучении природных объектов

Комплекс организационно - педагогических условий для успешного формирования исследовательских умений при

взаимодействии с природными объектами

Учет индивидуально-возрастных особенностей

Сочетание урочной и внеурочной работы

Взаимодействие с природными объектами

Этапы формирования исследовательских умений

1-й этап

2-й этап

3-й этап

Методы обучения

Проблемное изложение

Познавательный блок

Частично-поисковый, исследовательский

Исследовательский блок

Исследовательский

Рефлексивно деятелыюстный блок

Формы организации деятельности

-исследовательские задания на уроке

-экологические проекты і - элекгивный курс

-комплексный практикум в природе

-рекреационный патруль -проекты

-участие в экологических акциях, научных конференциях -экологический лагерь - научное общество

Средства реализации технологии формирования исследовательских умений при взаимодействии с природными объектами

Программа элективного курса

Программа комплексного практикума

Программа экологического лагеря

При организации экспериментального обучения исходили из рабочей гипотезы, основная идея которой заключалась в том, что формирование исследовательских умений возможно лишь на основе комплексного подхода в организации исследовательской деятельности в природе, сочетания различных форм работы с учащимися, этапного обучения учащихся исследовательским умениям.

В экспериментальной работе мы использовали структуру естественных дисциплин (биология, физическая география, экология) в качестве модели для организации исследовательской деятельности в природе. Содержание умений необходимых для проведения исследовательской деятельности в природе:

Умения: описывать и сравнивать природные объекты; работать с лабораторным оборудованием, проводить измерения, фиксировать результаты, выделять основные признаки исследуемого объекта, давать оценку правильности и последовательности действий, оценивать результаты наблюдений.

Умения: проектировать наблюдение за объектами в природе выдвигать
гипотетическое предположение, определять логическую

последовательность проводимых исследований, составлять экологическую характеристику природных объектов и устанавливать взаимосвязи между ними.

Умения: выдвигать теоретические предположения, корректировать неточности при проведении исследований, обобщать и делать выводы, оформлять результаты исследований, готовить устные и письменные сообщения по итогам исследовательских работ.

Использование системного, личностно - деятельностного, комплексного подходов в процессе формирования исследовательских умений позволит рассмотреть целостную систему формирования умений и выявить характер взаимодействия учителя и учащихся. Данные подходы определяют отбор форм организации исследовательской деятельности школьников в природе, способов, средств, форм обучения.

В процессе проектирования комплексных исследований в природе учитывались закономерности:

перенос теоретических знаний на практику;

преемственность этапов усвоения знаний и формирования исследовательских умений;

- этапность формирования умений, с учетом логики исследовательского
процесса;

- функциональная обусловленность формируемых умений и этапов
учебного исследовательского процесса;

81 взаимосвязь умственной и двигательной деятельности учащихся в процессе формирования умений.

На основе теоретических положений выделены следующие особенности формирования исследовательских умений:

Рассказ и показ обучающимся, что, как, в какой последовательности и почему надо это делать.

Предложение учащимся (по возможности всем) медленно выполнить действия, сопровождая их рассказом, что, как, в какой последовательности и почему они это делают.

Проведение тщательного разбора каждого упражнения.

Инструктаж, содержащий описание-алгоритм действия, и дать задание заучить его в часы самоподготовки, вспоминая и мысленно представляя то, что и как делалось на занятии.

Технология формирования умения эффективна, если используется комплекс разнообразных методов. Это объяснения, показ действий, вербальный отчет обучающегося (устный рассказ о том, что, как, в какой последовательности и почему надо делать), разбор действий. Полезен и метод, который можно назвать организацией наблюдения в группе.

И.Д.Зверев и А.Н.Мягкова считают, что деятельность учителя и учащегося состоит из соответствующих способов действий, направленных на достижение результата (84). Поэтому последовательная совокупность действий, направленных на изучение природных объектов, всех участников исследовательской деятельности обеспечит эффективное формирование умений.

При организации учебно - познавательной деятельности учащихся в природе должны учитываться определенные действия, входящие в состав исследовательских умений, формировались при изучении курсов природоведения, географии и других общеобразовательных предметов. Совершенствование исследовательских умений возможно при изучении биологии, экологии, географии 10-11 классах.

Выводы

Проблема деятельности является одной из ведущих проблем в педагогике, психологии. Деятельность можно определить как специфический вид активности человека, направленный на познание и творческое преобразование окружающего мира, включая самого себя и условия своего существования (134 с. 146).

Всякая деятельность имеет свою структуру. В ней обычно выделяют
действия и операции как основные составляющие деятельности.
Действием называют часть деятельности, имеющую вполне

самостоятельную и осознанную цель. Операцией именуют способ осуществления действия, характер операции зависит от условий выполнения действия, от имеющихся у человека умений и навыков, от наличия инструментов и средств осуществления действия (134 с.165 ).

В соответствии с теорией учебной деятельности у учащихся должны формироваться не знания, а определенные деятельности, в которые знания входят как определенный элемент. В образовательном стандарте основного общего образования по предметам естественного цикла выделены такие виды деятельности как выполнение экспериментальных исследований, наблюдение за объектами и явлениями природы, комплексная оценка природной среды. «Знания человека находятся в единстве с его мысленными действиями (абстрагированием, обобщением и т.д.)», - пишет В.В. Давыдов, - следовательно, вполне допустимо, что «знание» одновременно обозначает и результат (отражение действительности), и процесс его получения «мыслительные действия» (67).

Из теории учебной деятельности вытекает логика построения учебного процесса.

Все понятия, составляющие учебный план или его основные разделы, должны усваиваться детьми с рассмотрения условий их происхождения, благодаря которым понятия становятся необходимыми (т.е. понятия не даются как знания); усвоение знаний общего и абстрактного характера соответствует знакомству с более частными и конкретными знаниями, последние должны быть выведены из абстрактного как из основы, это вытекает из установки на выяснение происходящих понятий и соответствует требованию восхождения от абстрактного к конкретному; при изучении предметно-материальных источников иных понятий ученики, прежде всего, должны обнаружить органически исходную, всеобщую связь, определяющую содержание структуры всего объекта данных понятий; у школьников нужно специально сформировать такие предметные действия, посредством которых они могут в учебном материале выявить и в моделях воспроизвести существенную связь объекта, а затем изучать ее свойства; учащиеся должны постепенно и своевременно переходить от предметных действий к их выполнению в умственном плане (по В.В. Давыдову).

Исследовательская деятельность учащихся — это деятельность, направленная на изучение объектов живой природы в их взаимосвязи.

Исследование есть деятельность по получению новых знаний определенными методами «.... Исследование как тип деятельности в настоящее время теряет свою исключительную принадлежность к научной отрасли, оставаясь прочно связанным с ней в сознании большинства людей» (113 с.36).

Применение исследования в сфере образования дает возможность
развития важнейшего инструмента оперативного освоения

действительности - возможность осваивать не суммы готовых знаний, а методы освоения новых знаний в условиях стремительного увеличения знаний человечества.

84
Изучение педагогической, психологической, дидактической

литературы показало, что проблеме формирования исследовательских умений в процессе изучения предметов естественного цикла и во взаимодействии школьников с природными объектами уделено недостаточно внимания. Выявлено, что умения формируются в конкретной деятельности, а формированию исследовательских умений способствует правильно организованная исследовательская деятельность, с учетом возрастных особенностей школьников.

Определена роль формирования исследовательских умений в
реализации творческих способностей учащихся, в развитии

самостоятельности, интеллектуальных способностей.

В ходе теоретического исследования выявлены различные подходы к классификации умений, в зависимости от вида, характера, содержания выполняемой деятельности и целей обучения. Исследование показало, что наиболее целесообразной является систематизация исследовательских умений, учитывая выполняемые функции и характер исследовательской деятельности.

Выявлено, что развитие умений зависит от этапного формирования умственных действий учащихся, направленных на усвоение знаний в процессе самостоятельной исследовательской деятельности.

Овладение основами наук невозможно без освоения учащимися естественно - научной методологии на основе исследовательского подхода в обучении, целесообразность использования данного подхода в обучении подтверждена исторически.

Для формирования исследовательских умений в процессе изучения
предметов естественного цикла необходимо использование

исследовательского метода в обучении и сочетания различных методов и методических приемов организации исследовательской деятельности по изучению природных объектов.

Разработанная технология формирования исследовательских умений при изучении природных объектов является содержательной техникой реализации учебного процесса. Учитывает возрастные особенности учащихся 8-9-х классов, этапность формирования исследовательских умений и сочетание различных форм организации деятельности учащихся по изучению природных объектов. При создании технологии формирования исследовательских умений в процессе изучения природных объектов упор шел на теорию познания, регламентирующую развитие творческих возможностей учащихся в процессе обучения, теорию учебно -познавательной деятельности; на идеи активизации, индивидуализации обучения. Данная технология функционирует и в качестве науки, исследующей наиболее рациональные пути обучения, и в качестве системы способов, принципов, применяемых в обучении, и в качестве реального процесса обучения.

Технология основана на этапности формирования

исследовательских умений. Каждому этапу формирования соответствуют определенные формы организации деятельности в природе.

3. этап - исследовательские задания на уроке, элективный курс «Основы исследовательской деятельности, экологические проекты;

4. этап - комплексный практикум в природе «Школа природы », рекреационный патруль;

5. этап - участие в экологических акциях, конференциях, экологический лагерь.

Для формирования исследовательских умений при организации исследовательской деятельности в природе система формируемых условий должна обеспечивать активную учебно-познавательную деятельность; этапы формирования умений должны включаться в структуру уроков и внеурочной работы по предмету; формируемые умения должны быть взаимосвязаны между собой.

Психолого-педагогические особенности формирования и развития исследовательских умений

Умения и навыки учащихся включаются в содержание образования как один из его компонентов Е.И. Бойко (18), Е.П. Бруновт (24), И.Я. Лернером (117), М.Н. Скаткиным (164), Н.Ф. Талызиной (170), А.В. Усовой (179), Т.Н. Шамовой (188) и др.

Для оптимального проектирования процесса формирования исследовательских умений учащихся необходимо определить понятие «умение». Существуют различные формулировки данного термина. Проанализировав педагогическую, психологическую и дидактическую литературу, приводим таблицу 4, в которой представлены различные подходы к трактовке понятия «умения», соответствующие целям и содержанию выполняемой деятельности.

Из таблицы следует, что различные авторы рассматривают понятия «умение» как одно из свойств личности, способствующих овладению необходимой деятельностью в процессе обучения. Опираясь на теорию системного подхода, мы рассматриваем умения как основной компонент процесса обучения и считаем, что умение представляет сознательное и самостоятельное выполнение системы последовательных, закрепленных и взаимосвязанных действий, направленных на решение различных заданий теоретического и практического характера.

Г.И. Щукина (190), определяя понятие «умение», отмечает, что умение - это операция интеллектуального свойства. По мнению автора, умение оперирует приобретенными знаниями. Существенным свойством умения Г.И. Щукина считает их обобщенность, вследствие чего они с успехом реализуются в измененных и разнообразных ситуациях.

Большинство авторов определяет в дидактике и методиках обучения учебную деятельность школьников как процесс овладения разнообразными умениями и навыками. В дидактической литературе в настоящее время еще нет, достаточно исчерпывающей трактовки и классификации умений. Умения в отличие от навыков всегда опираются на активную интеллектуальную деятельность и обязательно включают в себя процессы мышления. Сознательный интеллектуальный контроль - это главное, что отличает умения от навыков. При активизации интеллектуальной деятельности возникают нестандартные ситуации, требующие оперативного принятия разумных решений. Умения и навыки делятся на несколько типов: двигательные, познавательные, теоретические и практические.

Двигательные включают разнообразные движения, сложные и простые, составляющие внешние, моторные аспекты деятельности.

Познавательные умения включают способности, связанные с поиском, восприятием, запоминанием и переработкой информации. Они относятся к основным психическим процессам и предполагают формирование знаний.

Теоретические умения и навыки связаны с абстрактным интеллектом. Они выражаются в способности человека анализировать, обобщать материал, строить гипотезы, теории, производить перевод информации из одной знаковой системы в другую. Такие умения и навыки более всего проявляются в творческой работе, связанной с получением идеального продукта мысли.

Большое значение в формировании всех типов умений и навыков имеют упражнения, способствующие автоматизации навыков, совершенствованию умений, деятельности в целом. Упражнения необходимы как на этапе выработки умений и навыков, так и в процессе их сохранения. Без постоянных, систематических упражнений умения и навыки обычно утрачиваются, теряют свои качества. Умение — совокупность знаний и гибких навыков, обеспечивающая возможность выполнения определенной деятельности или действия в определенных условиях. Проходя через ряд этапов формирования, умение (см. приведенную ниже таблицу 5) в конечном счете, перерастает в мастерство и творчество К. К. Платонов (149).

Несмотря на существенные разночтения, в определении понятия «умение» практически все авторы единодушны в том, что умения проявляются в деятельности, которая имеет ярко выраженный сознательный характер и основана на процессах мышления.

Вместе с тем умения - это не всякие действия, но лишь такие, которые выполняются успешно и эффективно.

Одной из наиболее сложных проблем современной дидактики является проблема классификаций умений.

А.В. Усова (179) выделяет две большие группы (категории) умений: умения познавательного характера и умения практического характера. Автор, однако, подчеркивает условность такого деления.

Отличен от предыдущего подход к классификации умений, предложенный Т.И. Шамовой (188). Автор подразделяет все умения на интеллектуальные, общие и специальные, называя их способами учения. К интеллектуальным умениям Т.И. Шамова относит овладение мыслительными операциями. К общим умениям учебного труда, по мнению автора, относятся умения планировать предстоящую работу, рационально ее организовывать, а также контролировать ее выполнение. Специальные умения выделяются Т.И. Шамовой по направленности деятельности на содержание учебного предмета.

И.И. Кулибаба (33), исходя из классификации важнейших видов учебной деятельности школьников, выделяет следующие группы умений: 1 — специальные умения, 2 — умения рационального учебного труда, 3 — интеллектуальные умения. Автор дает подробную характеристику каждой из групп умений.

Дидактические условия формирования исследовательских умений учащихся 8-9 классов при изучении природных объектов

Исходными положениями в определении основных требований к формированию исследовательских умений учащихся при взаимодействии с природными объектами являются дидактические и методические принципы, выделенные и рассмотренные Ю.К.Бабанским, П.И.Боровицким, Н.М.Верзилиным, Б.В.Всесвятским, С.Н.Скаткиным и другими учеными.

Существуют разные подходы к определению принципов обучения. По мнению М.Н.Скаткина (164), принципы обучения представляют нормативные положения, которыми следует руководствоваться, чтобы обучение было эффективным. В.И Загвязинский (79 с.66-72) утверждает, что суть принципа в том, что это рекомендация о способах регулирования отношений противоположных сторон, тенденций учебного процесса, о способах разрешения противоречий, о достижении меры, гармонии, позволяющих успешно решать учебно-воспитательные задачи.

В общем виде принцип определяется как основа, руководящая идея, основное правило. В основу выделения системы принципов положены личностно-деятельностныи и управленческий подходы, отражение в работах Ю.К. Бабанского, М.И. Скаткина и др.(12,164). Существуют разные подходы к определению понятия «педагогическая технология». Основополагающим в диссертационной работе стало определение В.П. Беспалько, в котором педагогическая технология — это содержательная техника реализации учебного процесса, определяющая набор форм, методов, способов, приемов обучения (21).

Технология обучения - это составная процессуальная часть дидактической системы, указывает М. Чошанов (187).

При создании технологии формирования исследовательских умений в процессе взаимодействия с природными объектами мы опирались на теорию познания, регламентирующую развитие творческих возможностей учащихся в процессе обучения; теорию учебно-познавательной деятельности; на идеи активизации, индивидуализации обучения (13,17,108,129,147).

На основе системного подхода с учетом дидактических и методических принципов в процессе исследования была определена система дидактических условий формирования исследовательских умений во взаимодействии с природными объектами.

В основу формирования исследовательских умений учащихся во взаимодействии с природными объектами были положены принципы: исследовательский, систематичности, функциональной обусловленности деятельности, преемственности умений, активности, самостоятельности, взаимосвязи учебно-познавательных, практических и интеллектуальных умений исследовательского характера.

Исследовательский принцип (40) предполагает овладение учащимися методами научного познания. Опыт и наблюдение являются основными методами научного познания. Усвоение этих методов помогает учащимся самостоятельно приобретать новые знания и получать представления об окружающих предметах и явлениях. Научное исследование ученого и учащегося отличается более доступным содержанием и меньшей продолжительностью по времени.

Деятельность учащихся при выполнении исследовательских работ организует учитель. Для реализации этого принципа нужно учитывать уровень усвоения знаний, сформированность практических умений и учебно-познавательных умений исследовательского характера, интересы и возможности учащихся.

Принцип систематичности (88,171) ориентирует школьников на усвоение знаний и умений в логической связи. Систематичность формируемых умений предусматривает изменение в сознании учащихся порядка следования первично полученным умениям, усвоение их в преобразованном виде в процессе разнообразной деятельности.

Систематичность при формировании исследовательских умений подразумевает их связь с учебно-познавательными, практическими, интеллектуальными умениями. Необходимость систематичности при формировании умений объясняется тем, что полученные теоретические знания должны использоваться на практике для лучшего формирования умений, и наоборот. Условиями реализации данного принципа являются этапность, непрерывность и последовательность в формировании умений.

Принцип функциональной обусловленности (20) предполагает выделение функций самостоятельной исследовательской деятельности учащихся: социальной, образовательной, развивающей, оценивающей, интеграционной, дифференцированной.

Социальная функция определяет позицию учащихся, она способствует формированию научного мировоззрения в процессе исследовательской деятельности, развитию научных понятий о природных объектах, и применению теоретических умений на практике.

Образовательная функция состоит в усвоении знаний и формировании умений по данному предмету.

Развивающая функция определяет развитие наблюдательности, активности, творческих способностей и интеллектуального мышления учащихся при самостоятельном изучении ими природных объектов.

Оценивающая функция позволяет учащимся самостоятельно оценивать и анализировать свои возможности, предполагает ускорение процессов развития и формирования умений и применение их при решении заданий практического и теоретического характера.

Интеграционная функция позволяет включать в состав умений действия, сформированные при изучении других предметов на основе систематизации знаний, умений, навыков. Дифференцированная функция позволяет учитывать индивидуальные интересы, способности, возможности и достижения учащихся при организации исследовательской деятельности. Использование этого принципа позволяет утверждать, что успешное овладение умениями способствует развитию активности, самостоятельности учащихся. Реализация этого принципа предполагает использование разнообразных форм, методов, видов деятельности для более быстрого формирования исследовательских умений.

Принцип мобильности выполнения умений (20) предполагает быстрое усвоение умений при оптимальном для учащихся темпе, перенос, выполнение и применение их при решении задач практического характера. Использование этого принципа обеспечивает развитие активности и самостоятельности выполнения дополнительных заданий творческого характера. Реализация этого принципа предполагает комплексное применение разнообразных форм и методов в процессе самостоятельной деятельности для более быстрого формирования исследовательских умений.

Принцип преемственности умений (20) подразумевает повторение основных действий, входящих в состав умения и необходимых для более осознанного их формирования. Его функция состоит в определении и исправлении ошибок при выполнении умений, выявлении связей между формируемыми умениями, создании опорных действий для формирования новых умений.

Необходимо учесть, что определенные действия, входящие в состав исследовательских умений, формируются при изучении других учебных дисциплин, таких как природоведение, экология, география, математика. Преемственность сформированных действий способствует ускорению формирования системы исследовательских умений.

Принцип познавательной активности (4,16,44,147,189,190,191) предусматривает потребность учащихся самостоятельно приобретать знания, усваивать, использовать при сочетании творческой инициативы и самостоятельности в деятельности.

Организация и управление экспериментальной работой

В организации педагогического эксперимента можно выделить две составляющие: использование исследовательской деятельности в процессе обучения школьников; организация и управление учебным процессом с использованием исследовательского подхода.

При организации экспериментального обучения исходили из рабочей гипотезы, основная идея которой заключалась в том, что формирование исследовательских умений возможно лишь на основе комплексного подхода в организации исследовательской деятельности в природе, сочетания различных форм работы с учащимися, этапного обучения учащихся этим умениям.

В экспериментальной работе мы использовали структуру естественных дисциплин (биология, физическая география, экология) в качестве модели для организации исследовательской деятельности в природе, создав ситуацию проявления эмоциональных состояний у учеников от участия в такой деятельности.

Для достоверности результатов обучения в условиях формирования исследовательских умений и в обычных условиях, когда не ставилась цель формирования исследовательских умений, были определены экспериментальные классы и контрольные классы.

В экспериментальных классах организация исследовательской деятельности в природе осуществлялась на основе разработанной технологии, поэтапно, во время уроков и при организации деятельности во внеклассной работе по предметам естественного цикла. В контрольных классах формирование исследовательских умений осуществлялось в урочное время по мере прохождения основного материала учебных предметов.

На основе анализа литературных источников по исследуемой проблеме мы пришли к выводу, что основным условием формирования исследовательских умений является обязательное их выделение, разработка их структуры и содержания, выделение этапов формирования, логическое построение исследовательских наблюдений природных объектов. При выборе основных умений учитывались содержание курса биологии и экологии, система теоретических знаний, характеристика исследовательской деятельности учащихся и проявление самостоятельности учащихся в проведении исследовательских работ по изучению природных объектов.

Целью эксперимента является организация исследовательской деятельности и развитие познавательной активности учащихся в области биологии, географии и экологии, а также умения использовать полученные навыки в дальнейшей деятельности. Реализация цели будет способствовать формированию у школьников исследовательских умений, необходимого интеллектуального фона для понимания проблем окружающей среды, возникающих в современном технологическом обществе, основных навыков для дальнейшего изучения наук. Учащиеся расширят свои возможности в: выполнении практических исследований; использовании символических инструментов науки; знаниях основных концепций современной науки; участии в научных исследованиях; понимании истории и развития науки, взаимосвязей между ее разделами; применении теоретических знаний к различным областям деятельности; понимании взаимосвязей между наукой, технологией и обществом.

Исследовательский подход в обучении объединяет учащихся в исследовательские группы для воспроизведения теоретического содержания программы. Механизм, обеспечивающий непрерывное развитие теоретических концепций, состоит в тщательном планировании последовательности заданий и содержания исследований. Основной формой является обучение в малых исследовательских группах (70,100,142).

Для достижения успеха группой учащихся затрачивалось на полевые исследования от 70 до 80% времени. Остаток времени расходовался на анализ данных, обсуждение полученных результатов всем классом или в малых группах, изучение дополнительной литературы и написание отчета. Учащиеся становились исследователями, создателями гипотез, выполняли эксперименты, анализировали данные и вырабатывали общие позиции относительно предмета исследования.

При подборе оборудования руководствовались положением о том, что оно должно быть доступным для учащихся, простым в обращении и легко заменимым при его утрате или поломке. Поэтому наряду с обычным лабораторным оборудованием использовали нестандартное оборудование: пластиковые бутылки, пакеты, стаканчики, трубочки, пузырьки из-под косметики и др. Такие вещи есть в каждом доме. Их использование является важным моментом экологического воспитания, так как они не выбрасываются, как ненужный мусор, а используются для исследований. Такое оборудование удобно использовать при моделировании, так как в случае ошибки его легко заменить аналогичным.

При организации исследовательской деятельности учащихся в природе учитель был научным руководителем-наставником, ставящим задачи, задающим вопросы и делающим предположения о путях дальнейших исследований (169). Учитель поддерживает атмосферу поиска истины. Это означает, что учитель из простого распространителя информации превращается в руководителя-наставника групповой деятельности учащихся.

По ходу занятий проводится много обсуждений, которые не имеют четкой фиксированной цели. Задачей такого обсуждения может быть вовлечение группы во взаимодействие, выдвижение максимального количества гипотез или проведение открытого обсуждения. В таком случае учитель выступает не в роли руководителя, а в роли советника -наставника (97). Советник-наставник поддерживает личный вклад каждого ученика в обсуждение, при этом сам он не руководит обсуждением, а старается помочь группе выработать собственную позицию, развить систему групповых ценностей и пр. Вопросы, задаваемые советником-наставником, в целом являются менее определенными и дают меньше указаний во время обсуждения, чем вопросы, задаваемые руководителем-наставником. При руководстве обсуждением в группе советник-наставник планирует свою деятельность заранее. Такое планирование включает в себя: постановку таких вопросов, которые помогут группе лучше применить полученные ранее знания и навыки в выполнении нового задания. Формулировка проблемы поможет группе сконцентрироваться на целях работы; определение подходов, которые помогут разрешить проблему, а также пути ее решения; организацию обсуждения и контроль; умение объективно выражать свои эмоции и помогать делать то же самое учащимся; обращение внимания на вопросы, оставшиеся без ответа; обсуждение дальнейших действий; подведение итогов работы.

Существует множество факторов, влияющих на эффективность работы группы, но наиболее важным является общение, так как без полноценного общения не может быть эффективного группового взаимодействия. Общение является полноценным, если существуют: открытый обмен мнениями; восприятие мнения других; обсуждение выдвинутой гипотезы до полного прояснения. Эффективна та группа, в которой происходит открытое и дружелюбное общение. Это выражается в следующем: группа знает, зачем она была сформирована и что ей предстоит сделать; учитываются мнения всех учащихся, что помогает группе лучше работать; все члены группы самовыражаются через принятие важных решений, мнение лидера не является доминирующим; группа внимательно воспринимает идеи всех ее членов и признает их важность; таланты и способности каждого члена группы используются в группе максимально; общий успех зависит от вклада каждого члена группы и каждый пробует себя в роли лидера.

Необходимо содействие обсуждению в группах, которому может быть посвящено от 20 до 40% времени. Обсуждение может преследовать самые разные цели: руководство и направление в работе; рассмотрение концепции и навыков, которые учащиеся приобрели; выдвижение гипотезы; формулирование и осмысление проблемы исследования; планирование эксперимента; анализирование и обобщение полученных данных; оценивание гипотезы в свете полученных данных; формулирование выводов; подведение итогов выполнения исследования.

Формирующий этап педагогического эксперимента

Использование исследовательского подхода при организации внеклассной работы обусловлено тем, что существует ряд форм исследовательской деятельности, которые невозможно реализовать на уроке в классе. Это может быть связано с большими затратами времени, средств, недостатком оборудования или еще какими-либо причинами. С другой сторон, существует необходимость введения данных форм в программу педагогического эксперимента с целью реализации всех возможностей модели групповой исследовательской деятельности. Программа по организации внеурочной работы в рамках нашего эксперимента предполагала решение следующих задач: логически продолжить базовую программу по биологии и экологии в направлении получения научных и профессиональных знаний; развить умение вычленять и находить пути решения экологических проблем с учетом конкретных условий; использовать возможности научно - исследовательских учреждений города и близлежащих особо охраняемых природных территорий; знакомить учащихся с методами системного анализа и приемами научного познания; обучать навыкам самостоятельной работы с различными источниками информации; провести и проанализировать результаты опросов, наблюдений, исследований; научить самостоятельно использовать приборы и оборудование, провести опыты и эксперименты, использовать компьютер как инструмент для обработки полученных результатов и средство обмена информацией.

Разработаны и реализованы на практике программы использования различных форм внеурочной деятельности: комплексного практикума в природе, профильного лагеря, элективного курса, научного общества учащихся.

Содержание деятельности представлено программами: - спецкурс «Основы исследовательской деятельности»; - индивидуальная исследовательская работа; - комплексные исследовательские практикумы «Школа природы»; - полевая практика в экологических лагерях; - научно-практические конференции.

Основные формы деятельности: исследовательские проекты учащихся, которые включают изучение экологической ситуации в школе, близлежащем микрорайоне, городе, области; полевые школы - лагеря позволяют учащимся провести исследования «в природе» и осознать сложную структуру и уязвимость природных сообществ, поучаствовать в экологических акциях и сделать что-либо на практике для сохранения природных богатств; научное общество учащихся организуется обычно на базе учреждения дополнительного образования и занимается разнообразными видами деятельности, среди которых подготовка школьников к участию в научно-исследовательских конференциях районного, городского и областного уровней, где они приобретают опыт публичных выступлений и овладевают навыками ведения научных споров и дискуссий (28).

Научное общество организуется для учащихся, проявивших способности к научной работе. Использование различных форм деятельности в природе обеспечило формирование исследовательских умений поэтапно, усложняя исследовательские задания постепенно: от наблюдения в природе до комплексной оценки состояния природных объектов.

Результатом усвоения такого вида исследовательской деятельности является умение проводить наблюдение, высказывать предположения, описывать природные объекты, фиксировать и оформлять результаты наблюдений, формулировать выводы. На данном этапе формирования исследовательских умений школьникам были предложены задания: Задание 1 1.Опишите почвенный профиль торфяно-болотистой почвы. 2.Сделайте экологическую оценку данной почвы. Задание 2 1.Определите ярусность растений торфяника. Определите визуально высоту сосны и подсчитайте возраст по мутовкам на стебле. 2.Сравните возраст и высоту растений на более сухих и более влажных участках гряды. Задание 3 1.Произведите оценку загрязнения воздуха по состоянию хвои сосны и с помощью лишайников - индикаторов. 2.0пределите причины и последствия для экосистемы антропогенного воздействия на окружающую среду. Учащиеся экспериментальных и контрольных классов показали практически одинаковые результаты при выполнении исследовательских заданий. В целях развития учебно-исследовательской деятельности учащихся в экспериментальных образовательных учреждениях был введен элективный курс «Основы исследовательской деятельности». Цель: формирование и развитие исследовательских умений практического характера школьников 8-9-х классов различных типов образовательных учреждений в области комплексной оценки состояния окружающей среды, а также ее охраны и восстановления. Задачи курса: - формирование интереса к освоению опыта познавательной, творческой, экспериментально - исследовательской деятельности; - создание условий для социального и профессионального самоопределения школьников; - совершенствование исследовательских умений школьников; - развитие творческих способностей и личных качеств учащихся; - ориентация на продолжение образования в вузе.

Основу его содержания составляют темы, которые не рассматриваются в базовом компоненте школьной учебной программы, но доступны и интересны для изучения школьников; которые требуют активной работы с дополнительной литературой, самостоятельного осмысления проблем, умения работать с различными источниками информации. Для оптимальной организации работы спецкурса целесообразны: демократический стиль общения педагога и учащихся; установка на сотворчество, доверие и искренность; отбор содержания, методов и средств обучения с учетом реальных запросов учащихся; организация целенаправленной самостоятельной познавательной, исполнительской, творческой и коммуникативной деятельности учащихся; использование разнообразных источников информации; проведение итоговой научно-практической конференции. Изучение спецкурса проводилось поэтапно.

Первый этап — педагог проводит диагностику уровня учебных возможностей учащихся, уровня их познавательного интереса, изучает мотивы и потребности деятельности учащихся.

Второй этап - педагог определяет основные проблемы для самостоятельной работы учащихся, в процессе подготовки к защите творческого проекта разрабатывает примерную тематику исследовательских проектов; предлагает учащимся выбрать себя тему для самостоятельной работы.

Третий этап - педагог проводит групповую консультацию, цель которой познакомить учащихся с основными приемами работы над исследовательским проектом, объясняет цели и задачи спецкурса как средства подготовки учащихся к самостоятельной работе над проектом.

Четвертый этап - собственно спецкурс, который включает семь занятий: шесть теоретических, цель, которых проблемное изложение нового материала, и седьмое - проблемный семинар в целях обобщения и систематизации полученных знаний.

Пятый этап - индивидуальная самостоятельная работа учащихся над исследовательским проектом, индивидуальное и групповое консультирование школьников, подготовка творческой работы к защите.

Похожие диссертации на Формирование исследовательских умений учащихся 8 - 9-х классов при изучении природных объектов

Формирование у учащихся 4 - 8 классов умения выделять главное, существенное в учебном материале Смолюк Александр Алексеевич

Формирование теоретического мышления школьников 8-9-х классов в процессе усвоения гуманитарного знанияКоролькова, Евгения Сергеевна

Педагогические условия экономического воспитания учащихся 8-9 классов общеобразовательной школы в процессе становления рыночных отношенийВаценков, Олег Васильевич

Преемственность в формировании логических суждений у учащихся IV-V классов в процессе изучения учебного материалаЯгудина, Татьяна Александровна

Развитие познавательной активности школьников : На прим. изучения геометрии в 7-9 кл. общеобразоват. шк.Воронова, Римма Петровна

Основы дидактической теории взаимодействия ученика и объекта изучения Лебедева Ирина Павловна

Формирование эстетического восприятия реальных объектов у младших школьников Мясцова Валентина Ивановна

Формирование эстетического отношения к реальным объектам окружающего мира у школьников 4-5 классовПоршнева, Юлия Станиславовна

Формирование умений межкультурного общения у взрослыхАлексеева Любовь Романовна

Формирование умений дидактического целеполагания у студентов университета (На материале изучения педагогики) Кириленко Наталья Петровна