Тренинг "Организация исследовательской деятельности учащихся"
Материал из KM-Wiki.
Авторы: Лапшева Елена Евгеньевна, Храмова Марина Викторовна
В тексте тренинга курсивом будут отмечены методические рекомендации по проведению тренинга в дистанционной форме. Время проведения тренинга - 1 неделя. Отчетными материалами являются статья в КМ-вики (см. Требования к именам и категориям статей в КМ-вики) и презентация в ИПП КМ-Школа. Работа в КМ-Школе рассматривается как домашняя самостоятельная работа.
Отчет о проведении тренинга "Организация исследовательской деятельности учащихся"
Цели тренинга
- Сформировать представление об основных этапах проведения исследования (в том числе и учебного).
- Показать возможности использования ИПП КМ-Школы для организации самостоятельной исследовательской деятельности учащихся.
Этапы тренинга
- Что такое исследование? Базисные определения.
- Научное и/или учебное исследование.
- Выбор темы исследования.
- Выбор путей исследования.
- Поиск гипотезы.
- Надежность эксперимента.
- Этика и безопасность.
- Формы представления результатов. Использование КМ-Школы для представления результатов исследования.
- Рефлексия. Обсуждение возможностей КМ-Школы при организации самостоятельной исследовательской деятельности учащихся.
КМ-Школа позволяет
- Использовать обширный и разнообразный материал (текстовой, визуальный, аудитивный, аудиовизуальный);
- Дополнять, расширять, видоизменять предлагаемый материал;
- Структурировать материал таким образом, чтобы была обеспечена зрительная наглядность для сравнений и сопоставлений;
- Выбирать последовательность знакомства с информацией и степень глубины этого знакомства;
- Извлекать любой материал и использовать его при подготовке учителя и в самостоятельных работах учащихся;
- Выходить в Интернет и знакомиться с дополнительной информацией по интересующей теме.
Как организовать самостоятельную исследовательскую деятельность учащихся?
Что такое исследование? Базисные определения. День первый
Пользуясь Км-школой сформулируйте свои определения следующих терминов:
Ответ оформите в виде слайда (слайдов) в КМ и на своей вики-странице.
Научное и/или учебное исследование. День первый
- Прочитайте определения учебного исследования и научного исследования.
- Обсудите принципиальные отличия учебного и научного исследований. На странице Обсуждение отличий учебного и научного исследований выскажите Ваше мнение. Будьте внимательны: одновременное редактирование любой страницу в вики может привести к конфликту редактирования. Не забывайте подписывать свои высказывания!
- Распределите следующие темы исследований на две группы. Задание "Учебное или научное исследование?". Ответ на задание расположите на своей отчетной странице. Ответ обоснуйте.
Выбор темы исследования. День второй
- Пользуясь примерными программами нового БУП (2004 г.) [1], определите для себя интересную тему в рамках своего предмета.
- Найдите в среде КМ-Школы уроки на выбранную тему.
- Проанализируйте найденные уроки на присутствие в них самостоятельных исследований школьников.
- Сформулируйте предварительно тему самостоятельного исследования ученика. Выбранную тему поместите в свою отчетную вики-страницу.
Выбор путей исследования. День второй
В проведении исследования можно выдвинуть четыре различных пути:
- эксперимент (натурный или моделируемый);
- наблюдение;
- сравнение двух объектов (процессов, явлений) для выявления различий (совпадений);
- описание объекта (процесса, явления) для получения новой информации (свойств).
Выберите два пути исследования, которые наиболее оптимальны для выбранной Вами темы. Не забудьте занести выбранные пути исследований на свою отчетную вики-страницу.
Готовя план исследования можно лучше уяснить для себя содержание и объем будущей работы. Непременным условием создания плана является логическая связь между последовательными этапами.
- Выбор темы исследования. Постановка проблемы исследования.
- Изучение материала по проблеме.
- Выдвижение гипотез. Обсуждение выдвинутых гипотез. Выбор одной-двух гипотез для исследования. Если над проблемой работает одна исследовательская группа, то нужно брать одну рабочую гипотезу. Если у Вас две исследовательские группы, то можно им предложить взять различные гипотезы. Тем интереснее будет подводить итоги.
- Если нужно, то дополнительное изучение материала.
- Постановка целей исследования.
- Планирование хода исследования. Выбор частных методов исследования (относящихся к данному предмету: физике, химии и т.д.). Составление плана исследования, в котором будет порядок проведения эксперимента (наблюдения), основные этапы (тестовые примеры) эксперимента. Определение, что считать результатом эксперимента: положительным или отрицательным.
- Проведение эксперимента (наблюдения, сравнения) по предложенному плану.
- Подведение итогов эксперимента. Оформление результатов.
- Формулировка выводов и направлений дальнейших исследований.
- Опубликование результатов исследований.
Ни в коем случае нельзя считать это алгоритм линейным. На каждом этапе может возникнуть ситуация, когда придется возвращаться или к изучению дополнительной литературы, или к выдвижению и обсуждению гипотез, или к пересмотру плана эксперимента. В то же время, помните, что этот алгоритм должен быть конечным.
Поиск гипотезы. День третий
Ответьте на следующие вопросы (в рамках выбранной Вами темы):
- Что будет, если изменять характеристики объекта в заданном диапазоне (с некоторым шагом)?
- Какое надо произвести воздействие на объект, чтобы его параметры удовлетворяли некоторому заданному условию? Такая постановка задачи часто называется «как сделать, чтобы?..»
- Какое надо произвести воздействие на объект, чтобы его параметры удовлетворяли некоторому заданному условию? Такая постановка задачи часто называется «как сделать, чтобы?..»
Сформулируйте одно или более утверждений, которые предскажут возможные результаты Вашего исследования. Эти утверждения должны описывать, как изменение входных данных повлияет на выходные.
Запишите построенную гипотезу на свою отчетную вики-страницу.
Надежность эксперимента. День третий
"Ни одно исследование не может считаться истинным, если оно не прошло математического доказательства" Леонардо да Винчи
"...Благодаря обобщению каждый наблюдаемый факт позволяет нам предвидеть множество других, однако не следует забывать, что из них только первый достоверен, а все другие только вероятны... Не следует упускать ни одного случая выполнить проверочные опыты..." Анри Пуанкаре
Чтобы обеспечить надежность наблюдения, необходимо предпринять следующие действия:
- Контроль (часто выборочный) достоверности полученных данных.
- Наличие двух или более наблюдателей, регистрирующих одно и тоже событие.
- Проведение повторного наблюдения объекта.
Подумайте:
- Какие меры должны предпринять учащиеся, чтобы результаты их эксперимента (сравнения, описания) были достоверными.
- Какой метод обеспечения надежности исследования Вы бы порекомендовали своим школьникам в рамках выбранной Вами темы?
Запишите свои размышления в отчетную страницу.
Этика и безопасность. День четвертый
В США за проводимыми исследованими надзирает Комитет по надзору за рисками исследовательских проектов, вовлекающих человеческий фактор (IRB) – государственное учреждение, которое в соответствие с федеральных законом должно оценивать потенциальные физические или физиологические риски всех исследовательских работ. Для ученических исследований минимальный состав Комитета:
- Преподаватель естественно научного цикла
- Администратор школы
- Психолог, психиатр, врач, фельдшер или медицинская сестра
Подумайте:
- Кто мог войти в состав аналогичного комитета в нашей стране?
- Какими законами, нормативными актами они должны руководствоваться?
- Какими полномочиями обладать?
Рассмотрите следующие примеры, которые рассматриваются комитетом по надзору за рисками исследовательских проектов:
- Учащийся планирует создать новую формулу лыжной мази на основе полимеров. План исследования предусматривает полевые испытания мази на склонах вне контроля при разных температурах. Раздел, относящийся к полевым испытаниям, должен быть сигналом к включению в процесс IRB и основанием для вопроса Комитета, включает ли данное полевое испытание вовлечение людей или же лыжи будут тестироваться каким-либо другим способом.
- Учащийся планирует исследование, данными для которых послужит литература, которое должно ответить на вопрос: Следует ли запретить сжигание мусорных отходов в сельской местности? Учащийся живет на границе города и сельской местности. Его отец возглавляет Комиссию Округа по запрещению открытого сжигания мусора из-за соединений диоксина. IRB следует спросить, нет ли в данном случае конфликта интересов.
- Учащийся планирует провести исследование влияния жареной пищи из школьной столовой на лабораторных крыс. Цель исследования убедить одноклассников вбирать более здоровую пищу во время школьных завтраков. IRB следует поставить под вопрос использование животных, а также все ЗА и ПРОТИВ этого исследования в целом.
Проанализируйте возможный ход исследований с позиции такого комитета для следующий примеров Тем исследований:
- Каким должен быть плот, чтобы выдержать взрослого человека?
- Правда ли, что на Большом Иргизе от одного населенного пункта до другого быстрее дойти пешком, чем доплыть на лодке?
- На что подростки тратят свои карманные деньги? (в ходе проведения исследования планируется опрос одноклассников и учащихся школы по проблемам: где они берут деньги; на что их тратят; сколько у них карманных денег и т.д.)
Проанализируйте технику безопасности, имеющую отношения к придуманному Вами исследованию. Обратите внимание, что нормы этики и техники безопастности могут иметь отношение к:
- любому человеку, который будет принимать участие в исследовании;
- экспериментаторам;
- животным, которых планируется использовать в исследовании;
- растениям, которые планируется использовать в исследовании;
- грибкам или микроорганизмам, которые планируется использовать в исследовании;
- химическим веществам, которые планируется использовать в исследовании;
- оборудованию, которое планируется использовать в исследовании;
- любые наблюдателям или соседям, которые могут случится рядом;
- окружающей среде.
Внесите изменения в планируемое Вами исследование на отчетной вики-странице, если это необходимо.
Формы представления результатов. Использование КМ-Школы для представления результатов исследования. День пятый
- Рассмотрите на рисунке взаимосвязь отдельных этапов исследовательской работы, которые должны быть отражены в отчете учащегося.
- Исследовательскую работу можно представить в различных формах. Подумайте, какие формы представления результатов Вы хотите использовать в своей работе:
Взаимосвязь этапов проведения исследовательской работы
Обоснуйте на своей отчетной странице выбранную Вами форму отчетности учащегося.
Оставшиеся дни (шестой и седьмой дни тренинга) мы анализируем проделанную работу, вносим правки и комментируем отчеты своих коллег по тренингу. Каждый участник тренинга должен прокомментировать как минимум две работы коллег. Помните, что комментарии должны быть корректными, критичными и по существу. Рекомендуем воспользоваться правилом: "Одно критическое замечание - две похвалы - три конструктивных рекомендации".
Рефлексия. Обсуждение возможностей КМ-Школа при организации самостоятельной исследовательской деятельности учащихся
Продумайте варианты использования ИПП "Км-Школа" при организации самостоятельной исследовательской деятельности учащихся.
Свои предложения разместите на своей отчетной странице (два-три абзаца или элементов списка).
- Участие школьных исследовательских проектов в различных конкурсах. Например, Конкурс для учащихся 1-11 классов «Заявка на успех-2006», проводимый компанией «Кирилл и Мефодий».
Использованная литература
- Курс "Введение в научное исследование". Электронный ресурс. - Департамент научных исследований Московской финансово-промышленной академии. Режим доступа: http://www.research.mifp.ru/stud_res.html
- В. Загорский. Воспитать ученого. Электронный ресурс. - Образование: исследовано в мире. Режим доступа: http://www.oim.ru/avtor.asp?nom=129
- Примерные программы Базисного Учебного Плана (2004 год). Электронный ресурс. - Портал Министерство образования и науки РФ. Режим доступа: http://www.mon.gov.ru/edu-politic/standart/pp/1485/
