Тема «Развитие исследовательской компетентности учащихся при обучении математике»

Шабаева Светлана Витальевна 

Исследовательская деятельность учащихся на уроке наиболее прогрессивный способ изучения математики, и одна из эффективных форм внеклассной работы по предмету. В концепции модернизации структуры и содержания российского образования на период до 2010 г. одним  из основных направлений является — создание условий для раскрытия способностей учащихся, подготовки их к жизни в высоко технологичном конкурентном мире. Приобщение учащихся к исследовательской деятельности способствует самореализации и самосовершенствованию личности учащегося. В педагогической практике мне близка идея Сергея Леонидовича Рубинштейна,  который, характеризуя психологическую природу мыслительного процесса, указывал «Мышление начинается с проблемы или вопроса, с удивления или недоумения, с противоречия и побуждает к деятельному  исследованию».

Целью развития исследовательской компетентности учащихся является социализация личности и реализация практико-ориентированного образования.

В связи с этим  развитие  исследовательской компетентности у  учащихся   предполагает:

  • развивать  мыслительные процессы и исследовательскую активность;
  •  видеть и вычленять проблемы, строить предположения об их разрешении;
  • уметь поставить задачу;                                          
  • уметь строить предположения о возможных причинах и последствиях явлений материального и идеального мира;
  • выдвигать гипотезы, обосновывать их;
  • удерживать одновременно несколько смыслов сложных явлений, событий, текстов, высказываний.
Формирование исследовательской компетентности предполагает сочетание содержания исследовательской деятельности и отработку результатов через:  
  • целеполагание, т. е. выделение цели деятельности;
  • целевыполнение, т. е. определение предмета, средств деятельности, реализацию намеченных действий;
  • рефлексию, анализ результатов деятельности, т. е. соотнесение достигнутых результатов с поставленной целью.

С этой целью мною разработана и реализуется модель системы развития исследовательской компетентности учащихся. 

Этапы организации исследовательской компетентности учащихся

1. Начальный компонент включает входную диагностику, которая позволяет мне получить начальные сведения об уровне  готовности учащихся к исследовательской деятельности, а также о степени сформированности внутрипредметных  компетенций учащихся.

На этом этапе предлагается ежедневная работа по математическому календарю в течение каждого месяца учебного года. Это удачно подобранные и интересные задания на смекалку, логику, математическую оценку проблемных ситуаций, геометрические вариации. Здесь мною отслеживается общее количество инициатив, их содержательность,  реалистичность. Параллельно проводится диагностика учебной мотивации, мотивации по предмету.

2. Мотивационно-целевой компонент  предполагает определение целей, создание условий и определение методов, связанных с развитием исследовательской компетентности учащихся.

Осознанность и мотивация к конкретному содержанию исследовательской деятельности на данном этапе осуществляется в условиях:

— учебно-познавательных игр;

— учебных дискуссий;

— методов эмоционального стимулирования;

— отбор и конструирование личностно-значимого содержания исследовательской деятельности.

На данном этапе формулируется проблема, определяется объект исследования, происходит отбор инструментария.

3. Содержательный компонент является ведущим в системе развития исследовательской компетентности, и заключается в формировании умений работать с различными источниками информации, а именно:

— использовать доклады,  короткие сообщения  учащихся по теме;

— составлять и пользоваться «картой сообщения», которая включает в себя первую и последнюю фразы, опорный сигнал или план остального текста;

— работать со справочниками;

— использовать Интернет – ресурсы;

— подготавливать  презентации.

4. Процессуально-технологический компонент  учитывает научно методическое сопровождение, определяет организационные формы и методы работы с учащимися в урочное и внеурочное время.

В урочное время:

— учебный эксперимент;

— практические работы;

— домашнее задание поисковой направленности;

— интерактивные занятия;

— задачи исследовательского характера.

Сравнение  структуры типовой и исследовательской  задачи

Типовая  задача

Проблемная  задача

Условие содержит всю необходимую для решения задачи информацию об исходных данных и о том, что требуется получить в результате

 

 

Типового решения  существует

            Условие задачи вызывает необходимость в получении такого результата при котором возникает познавательная потребность в новой информации или способе действий

 

Типового решения не существует или оно неизвестно ученику

 

Наличие у ученика знаний, позволяющих классифицировать задачу (отнести ее к тому или иному конкретному виду типовых задач) и реализовать алгоритм ее решения

Наличие у ученика возможностей (ресурсов) для выполнения задания, анализа действий, для открытия неизвестного («надо открыть неизвестное, и я это могу»)

Ученик выполняет роль машины (решает задачу по «заложенной в него» программе)

Ученик проявляется как личность, его действия зависят, в первую очередь, от его мотивов, способностей

Механическое запоминание.

Приобретается личностный опыт.


Покажу на примере,  как такая модель позволяет обобщить задачу и перейти от исследования конкретных математических объектов к общей  математической её постановке. 

Вместо типового задания  предлагается  исследовательская работа по предложенной инструкции:

  1. Собрать первичный фонд информации
  2. Проанализировать фонд
  3. Составить модели для исследования
  4. Собрать дополнительный фонд для всех видов
  5. Исследовать дополнительный фонд
  6. Составить модели для  дополнительного фонда
  7. Сформулировать гипотезу
  8. Найти пути для установки её истинности или опровержения
  9. Представить результаты исследования.

Такая  многомерность исследовательской компетентности подтверждается применением учащимся в исследовании аналитических, критических, коммуникативных и других умений.

Во внеурочное время предлагаются следующие формы:

Практико и учебно-исследовательские работы

Примером практико — ориентированного обучения могут послужить уроки интеграций математических знаний в физику, биологию, химию, информатику. Наглядным примером такого исследования стало написание учениками 6 класса работы «Математическая сторона Всемирного потопа», учениками 9 класса работы «Алгоритм Дейкстры», работа ученика 10м класса «Нет предела совершенству» с использованием математических моделей для изучения окружающего мира.

Олимпиады и конкурсы

Представляют собой социально-коммуникативную деятельность учащихся, выступают процедурой выявления и применения потенциальных возможностей учащихся, которые в прочих формах деятельности могут не выявиться и не реализоваться. Участие в интеллектуальных соревнованиях способствует становлению готовности к исследовательской деятельности. Происходит самореализация учащегося, формирование навыков планирования и самоконтроля, складывается критичность.

Математические турниры, дни науки в школе, школьные и городские научно-практические конференции.

5. Критериально-оценочный компонент  включает диагностику:

—  промежуточного этапа, на котором  отслеживается динамика развития внимания, памяти, глубины и качества умственной деятельности по  методикам: «Расстановка чисел», «Оценка внимания по методу Мюнстерберга», «Память на числа», «Комбинаторные способности».

— критериев сформированности исследовательской компетентности у учащихся;

— оценку степени сформированности  качеств умственной деятельности, которую отслеживаю, используя систему упражнений и задач на определённый вид деятельности;

— карту учебных и личных достижений учащихся;

— результаты ЕГЭ.

Таким образом, формирование и развитие  исследовательской компетентности приводит к тому, что не только повышается  математическая грамотность, уровень математической культуры, но и вырабатывается  у  моих учеников готовность активно участвовать в обсуждении, а также  формируется умение аргументировать свои суждения, т. е. позволяет быть им  успешными в жизни.