Теоретические сведения

Учебно-исследовательская деятельность школьников – процесс решения ими научных проблем, имеющий целью построение субъективно нового знания (М.В. Степанова). Учебное исследование сохраняет логику научного исследования, но отличается от него тем, что не открывает объективно новых для человечества знаний.

Учебно-исследовательскую деятельность школьников можно условно разделить (М.В. Степанова) на несколько видов:

а) на уроке (применение исследовательского метода обучения; некоторые нетрадиционные уроки: урок-исследование, урок-лаборатория, урок – творческий отчет, урок «удивительное рядом», урок – защита исследовательских проектов и т.п.; учебный эксперимент; домашнее задание исследовательского характера);

б) во внеурочной деятельности (исследовательская практика; написание исследовательских работ; участие в образовательных экспедициях; на факультативах; работа в школьном научном обществе; участие в олимпиадах, конкурсах, конференциях, предметных неделях, интеллектуальных марафонах; в процессе работы над учебным проектом).

Учебные исследования делятся на три вида: монопредметные, межпредметные, надпредметные (М.В. Степанова).

Монопредметное исследование – это исследование, выполняемое по конкретному предмету, предполагающее привлечение знаний для решения какой-либо проблемы именно по этому предмету. Результаты выполнения монопредметного исследования не выходят за рамки отдельного предмета и могут быть получены в процессе его изучения. Это исследование направлено на углубление знаний учащихся по отдельному предмету.

Межпредметное исследование – это исследование, направленное на решение проблемы, требующей привлечения знаний из разных учебных предметов одной или нескольких образовательных областей. Результаты выполнения межпредметного исследования выходят за рамки отдельного учебного предмета. Это исследование направлено на углубление знаний учащихся по одному или нескольким предметам, или образовательным областям.

Надпредметное исследование – это исследование, предполагающее совместную деятельность учащихся и учителя (организатора дополнительного образования), направленное на исследование конкретных личностно-значимых для учащихся проблем. Результаты выполнения такого исследования выходят за рамки учебной программы. Исследование предполагает взаимодействие ученика с учителями (организаторами дополнительного образования) различных образовательных областей.

Надпредметные исследования имеют ряд преимуществ перед монопредметными исследованиями: они способствуют преодолению фрагментарности знаний учащихся и формированию общеучебных умений и навыков; на их освоение не требуется выделение дополнительного учебного времени, так как их содержание как бы «накладывается» на содержание линейных курсов; процесс исследования способствует формированию команды учителей (организаторов дополнительного образования), объединенных одной целью.

Школьники очень часто не видят различий между реферативной и учебно-исследовательской работой. Однако уже название работы несет в себе определенную заявку на ее характер. Название реферата, как правило, достаточно простое, общее или охватывает широкий круг вопросов, например, «Три знаменитые задачи древности». Название учебно-исследовательской работы сложное, указывает на конкретность исследуемого вопроса, в нем присутствуют такие понятия, как «причины», «роль», «моделирование», «оценка», «анализ», «особенности», «влияние», «характеристика» и т.п. Например, темы учебно-исследовательских работ могут звучать как «Математическое моделирование исторических процессов», «Задача пришла с картины», «Парадоксология: основы логики, выявление роли и значимости парадоксов в мышлении», «Математика поможет лингвистике: языковой анализ математического текста».

Учебно-исследовательская деятельность в конкретном образовательном учреждении может осуществляться как собственными силами, так и за счет целенаправленного и организованного привлечения и использования образовательных ресурсов иных образовательных учреждений и организаций.  Существуют разные варианты организации учебно-исследовательской деятельности учащихся: а) объединение нескольких образовательных учреждений вокруг образовательного учреждения, обладающего достаточным материальным и кадровым потенциалом, способного стать «ресурсным центром» для других школ; в этом случае каждое образовательное учреждение данной группы обеспечивает реализацию различных исследовательских программ, которую оно способно реализовать в рамках своих возможностей, а остальную подготовку берет на себя «ресурсный центр»; б) кооперация общеобразовательного учреждения с учреждениями общего, дополнительного, высшего, среднего и начального профессионального образования и привлечением дополнительных образовательных ресурсов; в этом случае учащимся предоставляется право выбора направлений исследовательской деятельности не только там, где они учатся, но и в кооперированных с общеобразовательным учреждением образовательных структурах (заочные школы, дистанционные курсы, учреждения дополнительного образования, вузы и др.).

Одним из продуктивных путей организации учебно-исследовательской и познавательной деятельности школьников является создание и дальнейшее развитие научных обществ учащихся.

Научное общество учащихся – самостоятельное формирование, которое объединяет учащихся, способных к научному поиску, заинтересованных в повышении своего интеллектуального и культурного уровня, стремящихся к углублению знаний, как по отдельным предметам, так и в области современных научных знаний (Н.И. Дереклеева).

Научные общества учащихся могут быть организованы при вузах, учреждениях дополнительного образования, школах. Работа вузовских научных ученических обществ направлена на максимальную адаптацию школьников, будущих абитуриентов, к условиям студенческой научной деятельности и знакомство со спецификой обучения в вузе. Школьные научные общества учащихся удобны с точки зрения организации работы: все мероприятия общества согласуются с расписанием учебного процесса, являясь его органичным продолжением. При этом научное общество учащихся можно рассматривать как системную форму внеклассной работы со школьниками, соответствующую их  возрастному статусу и интеллектуальным возможностям, способствующую росту их творческой инициативы.

Структура научного общества учащихся. В общем случае научное общество учащихся может состоять из отделений, соответствующих научным дисциплинам (математическое, филологическое, историческое, биологическое и т.д.). Каждое отделение включает в себя различные подразделения: секции, лаборатории, клубы, студии, мастерские, которые организуются в соответствии с возрастом учащихся (младшие, средние, старшие) или основываясь на конкретной отрасли науки. Количество таких подразделений может быть различно в зависимости от стажа работы общества, его численности, возраста и интересов учащихся. У руководства всеми структурными подразделениями общества стоят как организаторы дополнительного образования, так и учащиеся-старшеклассники. Если общество работает недолго или только начинает свою работу, количество таких структурных единиц не должно быть слишком большим. По мере приобретения опыта работы или с увеличением численности учащихся, а, следовательно, расширением интересов, число подразделений общества будет увеличиваться.

Высший орган научного общества учащихся – общее собрание. Оно проводится в начале учебного года (примерно в октябре). На общем собрании утверждается совет общества, в который входят не менее 5–10 человек (председатель – заместитель директора по научно-методической работе, преподаватель вуза или школы; ответственный консультант, им может быть преподаватель школы или вуза, приглашенный специалист; руководители и представители отделений), определяется состав каждого отделения, утверждается название общества, план его работы на год, принимаются эмблема и девиз. Общее собрание научного общества учащихся проходит два раза в год. Заседания совета – 1 раз в месяц. Занятия в отделениях проходят один раз в две недели.

Научное общество имеет свое положение, цели и структуру, устав.

Положение о научном обществе должно быть рассмотрено на заседании совета научного общества и принято общим собранием членов общества. Цели и задачи научного общества учащихся (Н.И. Дереклеева): расширение кругозора учащихся в области достижений отечественной и зарубежной науки; выявление наиболее одаренных учащихся в разных областях науки и развитие их творческих способностей; активное включение учащихся в процесс самообразования и саморазвития; совершенствование умений и навыков самостоятельной работы учащихся, повышение уровня знаний и эрудиции в интересующих областях науки; организация учебно-исследовательской деятельности учащихся для усовершенствования процесса обучения и профориентации. Устав научного общества учащихся (Н.И. Дереклеева). Эффективность деятельности научного общества учащихся определяется правами и обязанностями его членов.

В научное общество учащихся может вступить каждый ученик, имеющий интерес к научной деятельности и получивший рекомендацию учителя-предметника. Возраст вступления в общество – 14 лет.

Ученик, участвующий в работе общества, имеет право: выбрать форму выполнения научной работы (реферат, доклад и т.д.); получить необходимую консультацию у руководителя; иметь индивидуальный график консультаций в процессе создания научной работы; получить рецензию на написанную научную работу у педагогов, компетентных в данной теме; выступить с окончательным вариантом научной работы на научно-исследовательской конференции в своем учебном заведении; представлять свою работу, получившую высокую оценку, на конференциях в районе и городе; опубликовать научную работу, получившую высокую оценку, в сборнике научных работ учащихся. Ученик, получивший высокую оценку своей научной деятельности, получает дополнительный балл по учебному предмету, с которым связа­на тема его работы. Педагог – руководитель работы учащегося, которая полу­чила высокую оценку, имеет право на материальное вознаграждение. Ученик, участвующий в научном обществе учащихся, обязан: регулярно и активно участвовать в заседаниях общества в своей секции; периодически сообщать о промежуточных результатах своих иссле­дований на заседании своей секции; активно участвовать во внутришкольных и внешкольных научных конференциях; строго соблюдать сроки выполнения научных работ; строго выполнять требования к оформлению научной работы.

Основные направления работы научного общества учащихся (И.В.Косолапова).

1. Работа Совета научного общества учащихся: планирование работы на год, разработка нормативной базы и образовательных программ, координация работы всех структурных подразделений общества (секций, клубов и т.п.), организация научных конференций и других мероприятий, обеспечение информационной поддержки, представление к поощрению наиболее отличившихся членов общества.

2. Познавательно-коммуникативная деятельность: организация обучения школьников коллективному общению (выступления, обсуждения, дискуссии) и работе с источниками информации. 

3. Научно-исследовательская деятельность предполагает работу в отделениях и подразделениях.

 

Форма работы	Текущая	Итоговая
Индивидуальная	индивидуальная работа с организатором дополнительного образования	стендовая сессия; устные творческие отчёты (выступления, доклады); написание итоговой учебно-исследовательской работы
Групповая	семинары; коллоквиумы; лектории; лабораторные работы; практикумы	научно-практическая конференция

 

4. Творческая деятельность научного общества учащихся.

Форма работы	Текущая	Итоговая
Индивидуальная	конкурсы; викторины	олимпиада
Групповая	конкурсы; викторины; вечера; театр математических миниатюр	выездные тематические лагеря (зимние и летние); сборы и слёты; олимпиада

 

Например, математическое отделение научного общества учащихся может стать инициатором создания театра математических миниатюр. Постановки коротких спектаклей математического содержания, различных по тематике и жанровым стилям, будут служить средством популяризации математической науки.

5. К организационной деятельности научного общества учащихся можно отнести: разработку и осуществление проектов; создание базы работ общества; установление связей с другими научными обществами; подготовку к изданию сборников; распространение и пропаганду деятельности общества. Кроме того, организационная деятельность включает в себя сотрудничество между отделениями внутри научного общества учащихся. Так, математическое отделение общества может и должно взаимодействовать с отделениями филологии, физики, биологии, химии и других. Если научное общество представлено только математиками, то необходимо уделять внимание вопросам прикладного характера.  Кроме того, по одному вопросу могут идти параллельные исследования в разных отделениях общества и с различных точек зрения. Например, развитие науки в древнем мире можно рассматривать с точки зрения истории, физики или математики. Проблемы наследственности можно исследовать в биологическом отделении общества (законы Менделя, Моргана) и в математическом (элементы комбинаторного анализа и теории вероятностей). Важна и взаимная помощь между отделениями общества друг другу: результаты исследований или какие-то промежуточные данные одних могут предоставляться для использования в работе других. Некоторые математические методы, результаты окажут помощь в исследованиях по физике; отделение иностранных языков поможет в переводе работ зарубежных авторов, если в этом появится необходимость математического или другого отделения; для секции истории математики неоценимые услуги окажет филологическое отделение, если предоставит информацию о происхождении и развитии математических терминов.

Членов научного общества учащихся можно привлекать к организации учебно-воспитательного процесса школы (центра дополнительного образования и т.п.): ведение фрагментов занятий (контроль, объяснение нового материала по теме исследования), изготовление средств наглядности, организация и помощь в приеме зачетов, смотров знаний.

Основные формы работы научного общества учащихся – это секция (лаборатория, клуб, студия, мастерская). В них объединяются ребята, которые имеют общие интересы в той или иной области знаний. Главным документом работы секциинаучного общества учащихся является план деятельности на учебный год. Он может состоять из следующих пунктов и разделов: «Название секции. Список членов секции. Руководитель секции. Цель создания секции и ее основные задачи. Главные направления ее работы. Формы работы секции: теоретические занятия, практические занятия, творческие занятия, исследовательско-итоговая работа (защита докладов, рефератов, конкурсы, олимпиады, малые и большие конференции)». План работы секции обсуждается на одном из первых занятий и ут­верждается на заседании научного общества учащихся. В каждой секции избираются органы управления. Это необходимо для того, чтобы занятия проходили с максимальным участием всех ее членов.

На первом занятии руководитель знакомится с учащимися, излагает им перспективы и значимость работы секции, определяет уровень их подготовленности, кругозор, интерес к научной деятельности вообще и к той теме, над которой они предполагают работать. Как правило, на первом занятии секции педагог-руководитель рассказывает о своих занятиях научно-исследовательской работой в школьные годы, в вузе и на сегодняшний день, делится своими достижениями и результатами.

На втором занятии организатор дополнительного образования должен получить от учащихся информа­цию о теме их будущего исследования, о значимости для них этого выбо­ра и предполагаемом итоге данной работы, ее содержательной стороне.

Третье занятие может быть посвящено определению списка литера­туры и составлению плана работы по выбранной теме. На этом же заня­тии учащиеся получают конкретные рекомендации по написанию работы.

Занятия в секции проводятся один раз в две недели. Продолжительность занятий – 1,5–2 часа в зависимости от темы занятия. Итоги работы секции и результативность ее деятельности подводятся на итоговой научно-исследовательской конференции.

Рассмотрим возможную деятельность математического отделения научного общества учащихся. Тема: «Функция и математические понятия, связанные с ней». Тогда круг вопросов, исследуемых в различных секциях, может быть приблизительно следующим             (И.В. Косолапова):

Секция методики преподавания математики

1. Различные подходы к логическому определению понятия «функция», преимущества и недостатки этих определений при использовании их в школьном курсе математики.

2. Возможное построение темы «Числовые последовательности».

3. Функции в жизни. (Подбор материала для иллюстрации при изучении определенных видов функции.)

4. Разработка раздаточного материала, содержание самостоятельных работ при изучении различных видов функции.

5. Изготовление наглядных пособий и моделей для изучения трансцендентных функций.

Секция истории математики

1.Ученые, занимающиеся развитием понятия «функция».

2. История и этапы развития функции как математического понятия.

3. От процентов до показательной функции.

4. История возникновения логарифмов.

5. История построения касательных к различным кривым.

Секция теоретической математики

1. Математические колебания.

2. Тригонометрические функции в физике.

3. Производная в технике.

4. Бесконечность в большом и малом.

5. Элементарные функции, содержащие целую и дробную части числа.

6. Логарифмическая и показательная функции в нашей жизни.

7. Возможности построения теории пределов.

Допустим, что школьник выбрал тему исследования «Теория числовых последовательностей». На первой встрече с руководителем составляется примерный план работы на учебный год.

 

№ п/п	ЭТАПЫ РАБОТЫ	Срок выпол-нения
1.	Знакомство с основными понятиями, видами последовательностей, изучение истории развития понятия «последовательность»	сентябрь
2.	Выпуск математического листа по результатам работы	сентябрь
3.	Алгебраические и геометрические прогрессии как частные виды последовательностей	октябрь
4.	Решение задач с использованием свойств алгебраических и геометрических прогрессий. Составление задачника и решебника	октябрь
5.	Суммирование последовательно и произвольно взятых членов последовательности. Метод полной математической индукции.	ноябрь
6.	Подготовка фрагмента урока в 9 классе. «Суммирование первых членов прогрессий»	ноябрь
7.	Выяснение свойств последовательностей, знакомство с теорией пределов последовательностей. Решение задач	декабрь
8.	Подготовка выступления на заседании секции по результатам своих исследований	декабрь
9.	Знакомство с числовыми рядами	январь
10.	Проведение занятий факультатива по теме исследования	январь
11.	Знакомство с биографиями учёных, которые занимаются или занимались вопросами анализа и, в частности, понятием «последовательность»	февраль
12.	Написание реферата	март
13.	Знакомство с функциональными последовательностями и рядами	март
14.	Участие в подготовке конкурса или вечера с темой исследования	апрель
15.	Выступление на научной конференции по итогам исследования	апрель
16.	Обозначение перспектив для дальнейшего исследования	май

Школьный математический клуб – добровольное объединение групп учащихся по интересам для развития их математических способностей и совместного интеллектуального отдыха и развлечений. 

Задачи клуба: организовать досуг учащихся и способствовать развитию их математических способностей.

Цель: пропагандировать и углублять математические знания учащихся, развивать их познавательный интерес.