Взаимосвязь науки и учебного предмета в организации исследовательской работы учащихся

Как известно, наука - сфера исследовательской деятельности, направленная на производство новых знаний о природе, обществе и мышлении. Она включает в себя все условия и моменты этого производства: методы научно-исследовательской работы, экспериментальное и лабораторное оборудование, систе¬му научной информации, а также всю сумму наличных знаний, выступающих в качестве основы, средства или результата научной деятельности.

Науку можно характеризовать с трех позиций:

• детерминированность и наука, при этом побудительной силой выступают производство и техника, а сама наука выступает как социальный институт, выполняющий заказ общества;
• наука выступает также как система знаний и определяется такими внутренними факторами, как системность знаний, необходимость передачи, хранения и накопления информации. При этом главной чертой науки становится саморазвитие, определяемое внутренней логикой;
• наука выступает и как результат творческой деятельности людей, предполагает проявления индивидуально-личностных качеств ученых. Все три стороны науки взаимосвязаны и находят отражение в научных программах, составляемых учеными.

В отличие от науки образовательная деятельность исходит из необходимости всестороннего развития личности, подготовки ее к различным видам деятельности. В связи с этим в образовании результаты деятельности людей во многом определяются тем специфическим компонентом культуры, который фор¬мируют те или иные научные знания. Например, по учебному предмету биологии формируются такие биологические знания, которые отражают сложный комплекс отношений «человек - общество - природа- практическая деятельность». Однако для отражения в образовательной деятельности этого комплекса отношений необходим показ взаимосвязи систем научного и учебного знания в разных формах обучения, что является одной из основных задач учебного предмета для формирования определенной культуры мышления (в данном случае биологической культуры).

Как известно, биология как учебный предмет, выполняющая социальный заказ общества, не может оставаться лишь «отражением» науки, она должна взять многое и от техники и производства, например, систему научной информации, методы научного исследования, понятийный аппарат науки и т.д. В настоящее время в связи с внедрением в школах профильного обучения показ взаимосвязи систем научного и учебного знаний становятся особенно актуальными и значимыми. Актуальность обусловлена тем, что главной целью школы является обеспечение углубленного изучения предмета в 10 - 11 классах, внедрение элективных курсов, организация исследовательских работ учащихся.

Однако основной целью обучения учебному предмету биологии в 10 - 11 классах рассматривается вовсе не знания сами по себе, а развитие личности. И поэтому организации учебно-исследовательских работ, выполнение учащимися научных проектов, практикумов, где в большей степени отражается взаимосвязь научного и учебного знаний имеет большое значение для развития личности.

В системе образования накоплен определенный опыт по организации учебно-исследовательской работы учащихся. Как показывают исследования, возможность и педагогическая ценность учения методом «искания», методом «открытия», исследовательским методом осознана давно. Еще Я.А. Коменский писал, что людей следует учить главнейшим образом тому, чтобы они черпали знания не из книг, а наблюдали сами небо и землю, чтоб они исследовали и познавали сами предметы, а не помнили только чужие наблюдения и объяснения. Значительное обоснование исследовательского метода встречается в работах известного педагога-биолога и Генри Армстронга, А.Я. Герда Однако идеи применения исследовательского метода в обучении не нашли серьезного применения вплоть до 20-30-х гг. XX в.

Сам термин «исследовательский метод» был предложен Б.Е. Райковым, суть которого он понимал как метод умозаключения от конкретных фактов, самостоятельно наблюдаемых учащимися или воспроизводимых ими на опыте.
Учебно-исследовательская (исследовательская) работа учащегося, отражена во многих публикациях (Дереклеева, Сергеев) и считается одним из оптимальных средств развития личности. Авторы считают, что организация подобной работы должна основываться на принципах преемственности, перспективности, сочетания индивидуальной и коллективной формы работы и наличие обязательной программы обучения основным приемам и правилам научных методов исследования. Как отражено в работах И.Д. Чечель, И.В. Усачевой и др., выполнение учебно-исследовательской работы отражает интегративное качество личности учащегося и является способом развития предметной компетентности ученика по изучаемой дисциплине.

И поэтому авторы отмечают, что при выполнении подобных работ на первом месте должна стать выработка соответствующих исследовательских умений и навыков, как умения работать с лабораторным оборудованием, ставить эксперимент, производить измерения, вычисления, обрабатывать результаты, что в целом требует от учащегося наблюдательности, аккуратности, терпеливости, характерные черты научных исследований. Наряду с выработкой экспериментальных умений организация исследовательской работы учащихся должна основываться на глубоких теоретических и методологических знаниях по изучаемому предмету, позволяющие овладению методами научного познания: определять цель, объект и предмет исследования; формулировать проблему, гипотезу и задачи исследования; анализировать и выявлять причинно-следственные связи, интерпретировать полученные результаты, делать выводы.

Во главу угла учебно-исследовательской деятельности ставится формирование обобщенных приемов решения учебно-научных проблем, например, умение выдвигать гипотезу, формулировать учебную проблему, планировать решение выдвигаемой проблемы и т. д.

Таким образом, исследовательская деятельность учащихся - это совокупность действий поискового характера, ведущая к открытию неизвестных фактов, теоретических знаний и способов деятельности. Для того чтобы теория стала основой организации учебно-исследовательской (исследовательской) работы учащихся необходимо сформировать научные знания или совершенствовать имеющиеся у учащихся знания. При этом опорными являются те знания и умения, которые получены ими в процессе изучения того или иного раздела учебной дисциплины.

Вышеизложенные теоретические выкладки можно отразить в виде модели, позволяющей видеть процесс организации учебно-исследовательской деятельности учащихся в единстве трех его важнейших аспектов: содержательно-целевом, процессуально-деятельностном и личностно-результативном.

Научно-исследовательская деятельность учащихся способствует формированию в каждом ребенке творческой личности. А педагог-руководитель должен создать творческую для него атмосферу. Было установлено, что в ходе научной деятельности развивается навык самостоятельности, навык работы с научной литературой, развитие творческих способностей ребенка, расширение и углубление знаний, полученных в школе, и развитие навыка самоутверждения ученика в данной области и, конечно же, вера в себя.

Эти теоретические выкладки были апробированы в МБОУ СОШ №23 с. Новозаведенного в ходе летней полевой эколо-биологической практики. Учащиеся под руководством учителя биологии проводили различные научно-исследовательские работы. Например, по направлению «Биология» в лесном биоценозе учащиеся изучают состояние дубовых насаждений, видовое разнообразие бабочек и паукообразных; по направлению «Экология» учащиеся исследуют искусственные и естественные водоемы, состав почв вдоль федеральной автотрассы.

При этом они приобретают умения и навыки исследовательской деятельности, развивают интеллектуальные способности. Как отражено выше, учебно-исследовательская работа состоит из 4 этапов:

1. подготовительный;
2. обучающий;
3. исследовательский;
4. практико-просветительский;

На конкретном примере покажем, как нами была организована летняя полевая практика. На подготовительном этапе нами проанализирована примерная программа учебного предмета биологии раздела «Экология», просмотрены статьи в журнале «Биология в школе», подобрана методика конкретного исследования гидрохимической характеристики озер, состава почвы, определения тяжелых металлов др.

Следующий этап эксперимента - обучающий:

I. Подготовка плана проведения теоретических занятий (каждого занятия) по разделам.

II. Подготовка плана проведения практического занятия (каждого занятия):

1. Определение витамина С в продуктах питания.
2. Определение и устранение жесткости воды.
3. Очистка воды от загрязнений.
4. Определение засоленности почвы по солевому остатку.
5. Определение кислотности молока и хлеба

III. Подготовка материала контроля знаний учащихся по итогам работы:

1. анкетирование;
2. фоновый замер;
3. итоговый контроль

На этапе исследовательской работы учащиеся работали над научно-исследовательскими проектами: «Видовое разнообразие жесткокрылых в окрестностях с. Новозаведенного», «Особенности гнездования жулана обыкновенного в лесозащитных полосах с. Новозаведенного», «Характеристика фауны паукообразных с. Новозаведенного», «Дневные бабочки в окрестностях с. Новозаведенного» и др. По экологии: «Самооочищающая способность донных отложений р. Кума», «Гидрохимический анализ искусственных прудов с. Новозаведенного», «Экологическая диагностика почв ООО «Новозаведенское»», «Обнаружение витамина С в пищевых продуктах» и др.
Практико-просветительский этап предполагает те ли иные рекомендации организациям по улучшению экологического состояния исследованных озер, села и др. Такие рекомендации учащимися делаются по истечении 2-3 лет работы по той или иной проблеме.

Литература

1. Дереклеева Н.И. Научно-исследовательская работа в школе. М., «Вербум-М», 2001.
2. Развитие исследовательской деятельности учащихся. Методический сборник. — М.: Народное образование, 2001. — 272 с.
3. Сергеев Н.К. Особенности организации и содержания научно-исследовательской деятельности. М, 1993.
4. Усачева И.В., Ильясов И.И. Формирование учебной исследовательской деятельности. – М., 1986.
5. Чечель И. Д. Управление исследовательской деятельностью педагога и учащегося в современной школе. — М.: Сентябрь, 1998.