Развитие исследовательских умений младших школьников в процессе выполнения экологических проектов

Description

Содержание
Введение  3
1. Теоретические основы проблемы развития исследовательских умений младших школьников в процессе выполнения экологических проектов  8
1.1. История внедрения исследовательской деятельности в образовательную практику начальной школы  8
1.2. Методические условия организации исследовательской деятельности младших школьников
1.3. Экологические проекты как средство развития исследовательских умений младших школьников при изучении курса «Окружающий мир»
2. Опытно-экспериментальная работа по развитию исследовательских умений младших школьников в процессе выполнения экологических проектов по курсу «Окружающий мир»  10
2.1. Диагностика исследовательских умений младших школьников  10
2.2. Развитие исследовательских умений младших школьников в процессе выполнения экологических проектов по предмету «Окружающий мир»
2.3. Динамика сформированности исследовательских умений младших школьников
Заключение  14
Список использованных источников  18
Приложение

Введение
Актуальность темы. Современное начальное общее образование призвано помимо усвоения определённого объёма знаний формировать у младших школьников универсальные учебные действия в личностных, коммуникативных, познавательных, регулятивных сферах, обеспечивающие способность к организации самостоятельной деятельности. Начальное общее образование – это не просто реализация программ учебных предметов. Для достижения общих задач обучения необходимо определение надпредметных знаний, умений и способов деятельности каждого учебного курса и объединение усилий всех учебных предметов. Соблюдение данного условия позволяет формировать образовательное пространство обучающегося, что и, в свою очередь, способствует интеграции комплексному изучению окружающего мира. Основным источником формирования содержания естественнонаучного образования является непосредственно естествознание и современный уровень его развития.
Проблемами естественнонаучного образования в разное время занимались ученые: Т.А. Агекян, В.А. Амбарцумян, В.И. Вернадский, Б.А. Воронцов-Вельяминов, Л.Э. Гуревич, А.А Гурштейн, М.М. Дагаев, А.И. Еремеева, И.А. Климишин, А.Д. Марленский, И.Д. Новиков и др. Большой вклад в формирование естественнонаучных представлений в современных образовательных системах внесли О.И. Донина, Ф.Ю. Зигель, В.Н. Комаров, Б.В. Кухаркин, Е.П. Левитан, Е.А. Паладянц, Ф. Хойл, С. Хокинг и др.
В естествознании рубежа ХХ-ХХI веков явственно проявились тенденции к интеграции отдельных естественных наук, а также к интеграции естествознания и социально-гуманитарного знания. Основой для такой тенденции служит, прежде всего, сам человек – общий и приоритетный объект их исследования. Гуманитарная роль естествознания неизмеримо более велика, чем традиционно принято считать. Естествознание обладает огромным потенциалом формирования научного, созидательного мировоззрения. Знание законов природы, понимание фундаментального единства законов неживой, живой природы и социальных процессов объективно побуждает учитывать их во всех областях человеческой деятельности. Без новой системы взглядов на мир и место человека в нем будущие поколения обречены на физическое уничтожение. Решение экологических и социальных проблем, как глобального, так и регионального характера, возможно только при создании нового типа культуры, современной, качественной экологизации образования и воспитания, целью которых является не просто усвоение личностью комплекса естественнонаучных знаний, умений и навыков, а формирование экологического сознания на личностном уровне в качестве мировоззрения, выработка соответствующих стереотипов поведения, активной позиции личности в решении различных проблем в соответствии с ее актуальными потребностями в гражданском обществе.
Вопросы дидактического обеспечения и методики преподавания предмета «Окружающий мир» исследуют Г.Н. Аквилева, Н.Л. Бугаева, Е.Д. Водопьянова, З.А. Клепинина, О.Н. Лазарева, А.В. Миронов, Н.Н. Мулярчик, Н.В. Петиевич, А.А. Плешаков,Н.В. Пономарева, О.В. Смирнова, Е.А. стеха, И.А. Шамилева, М.В. Шептуховский и др. В приведенных работах много ценного, полезного. Однако научные знания в них нуждаются в обновлении, дидактической обработке, систематизации и структурировании за счет трансформации современных научных знаний в образовательный процесс.
По данным исследований Ю.К. Бабанского, Г.Б. Голуб, В.В. Давыдова, Т.И. Зубковой, в современных условиях одной из основных задач школы является интеллектуальное развитие учащихся, формирование исследовательских умений, создание условий для реализации потенциальных возможностей ребенка в процессе обучения. Исследовательская работа дает возможность развивать познавательную активность, творческие способности у учащихся, помогает формировать интерес к научному познанию, развивает мышление. Исследовательской работой учащиеся могут заниматься во внеурочное время, так и на уроках, в частности по окружающему миру.
По мнению А.В. Леонтович, А.С. Обухова, наиболее доступной для разрешения вопросов мотивации школьников к учению выступает исследовательская деятельность. Под исследовательской деятельностью понимают творческий процесс совместной деятельности двух субъектов (учителя и ученика) по поиску решения неизвестного, результатом которой является формирование исследовательского стиля мышления и мировоззрения в целом.
В современное школьное образование необходимо включение такого его элемента, как исследовательская деятельность учащихся. Для этого предлагается применение методики организации исследовательской деятельности школьников по окружающему миру, которая может помочь реализовать творческий потенциал педагогов и их воспитанников.
Недостаточная теоретическая и методологическая разработанность проблемы развития исследовательских умений младших школьников по окружающему миру, в частности средствами экологических проектов по окружающему миру, а также противоречия между: требованиями ФГОС относительно включения учащихся в активную деятельность и отсутствием соответствующих методических рекомендаций. С учетом этих противоречий определена тема исследования «Развитие исследовательских умений младших школьников средствами экологических проектов по окружающему миру».
Цель исследования – теоретически изучить и практически доказать развития исследовательских умений младших школьников средствами экологических проектов по окружающему миру.
Объект исследования – исследовательские умения младших школьников.
Предмет исследования – процесс развития исследовательских умений младших школьников средствами экологических проектов по окружающему миру.
Гипотеза исследования –повышение уровня сформированности исследовательских умений младших школьников младших школьников происходит эффективнее, если учитель привлекает учащихся к выполнению экологических проектов по окружающему миру.
В соответствии с проблемой, объектом, предметом и целью исследования решались следующие задачи:
1. осуществить теоретический анализ литературы по проблеме исследования.
2. провести диагностику уровня сформированности исследовательских умений у учащихся четвертого класса и анализ ее результатов.
3. разработать и апробировать работу по развитию исследовательских умений младших школьников средствами экологических проектов по окружающему миру, провести оценку их результативности.
Для решения указанных задач планировалось использование следующих методов:
1. Общенаучные методы (теоретический анализ психолого-педагогических исследований и научной литературы);
2. Педагогический эксперимент.
3. Методы качественной, количественной, статистической обработки результатов и графического анализа данных.
Теоретико-методологической основой исследования явились научные труды ученых: педагогов, психологов, философов и др. (А.Н. Захлебный, О.В. Шишкина, О.Л. Воскресенская, Т.Я. Ашихмина, Л.Ю. Цурикова, Г.М. Муртазин), занимавшихся и занимающихся разработкой различных аспектов проблематики исследовательской деятельности; достижения отечественной педагогической теории и практики в аспекте формирования естественнонаучных представлений в современных образовательных системах, представленные в работах В.Г. Астаховой, С.Д. Дерябо, О.И. Дониной, А.И. Еремеевой, Ф.Ю. Зигеля, В.И. Зинковского, В.Н. Комарова, Б.В. Кухаркина, Е.П. Левитана, Б.Н. Пановкина, В.А. Ясвина.
Теоретическая и практическая значимость результатов исследования заключается в том, что результаты теоретико-методологического анализа проблемы дидактического обеспечения исследовательских умений младших школьников средствами экологических проектов по окружающему миру обобщены, систематизированы и создают предпосылки для реализации практико-деятельностного подхода в начальной школе.
Экспериментальная база: Для проведения опытно-экспериментального исследования нами была выбрана база МБОУ 4 класс Куярской средней школы и — 4 «Б» класс Оршанской средней школы в количестве 50 учащихся: 25 человек экспериментальная группа, 25 – контрольная.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, теоретической и экспериментальной глав, заключения, списка использованных источников, приложений.
1. Теоретические основы проблемы развития исследовательских умений младших школьников в процессе выполнения экологических проектов
1.1. История внедрения исследовательской деятельности в образовательную практику начальной школы
В современной школе приёмам организации исследовательской деятельности учащихся уделяется особое внимание.
По определению М.М. Фирсовой учебная исследовательская деятельность — это специально организованная, познавательная творческая деятельность учащихся, по своей структуре соответствующая научной деятельности, характеризующаяся целенаправленностью, активностью, предметностью, мотивированностью и сознательностью, результатом которой является формирование познавательных мотивов, исследовательских умений, субъективно новых для учащихся знаний или способов деятельности [54].
Современный учитель-профессионал не только сам становится исследователем, но и организует исследовательскую деятельность школьников. Исследовательская деятельность, по мнению А.В. Леонтович, А.Н. Поддъякова, М.В. Степановой, помогает обеспечить активную познавательную деятельность учеников, вовлекает в поиск решения сложных, проблемных вопросов, актуализируя знания, вырабатывая навыки анализа, умение абстрагировать, делать выводы, обобщать. Подготавливая, организуя, проводя исследовательскую деятельность учеников на уроках литературы, педагог стимулирует творческую активность, эмоциональное восприятие, вовлекает их в научную работу, обучает самостоятельному поиску нестандартных решений возникших проблем [33; 43].
Как полагает И.Д. Чечель, организация исследовательской деятельности способствует формированию методологической компетентности учащихся как уровня образованности, достаточного для самостоятельного творческого решения мировоззренческих задач

2. Опытно-экспериментальная работа по развитию исследовательских умений младших школьников в процессе выполнения экологических проектов по курсу «Окружающий мир»
2.1. Диагностика исследовательских умений младших школьников
Для выявления уровня развития исследовательских умений у младших школьников, нами был проведен констатирующий эксперимент.
В эксперименте приняли участие учащиеся МБОУ 4 класс Куярской средней школы и — 4 «Б» класс Оршанской средней школы — в количестве 50 учащихся: 25 человек экспериментальная группа, 25 – контрольная.
Эксперимент осуществлялся в 2012-2013 г. и состоял из трех этапов:
1 этап – (констатирующий) диагностика развития исследовательских умений у младших школьников;
2 этап – формирующий, предполагает организацию работы по развитию исследовательских умений у младших школьников в процессе выполнения экологических проектов по курсу «Окружающий мир»;
3 этап – контрольный, где проведена повторная диагностика развития исследовательских умений у младших школьников; даётся оценка эффективности предлагаемых экологических проектов по курсу «Окружающий мир» путём сравнительного анализа первого и второго заданий. Для этого были выделены критерии сформированности, на основании которых составлены диагностические задания.
Критерии исследовательских умений (Шумакова Н.Б., Авдеева Н.И., Климанова Е.В.):
1. Умение формулировать вывод на основании нескольких фактов
2. Умение выдвигать варианты решения проблемы
3. Умение приводить факты для доказательств идеи
4. Умение выдвигать гипотезы и обосновывать их
Задание 1.
1. Прочитай факты о жизни птиц зимой
2. На основании приведенных фактов выдели общую проблему, возникающую в жизни птиц зимой
Факт 1. Снежные заносы затрудняют добывание корма птицам
Факт 2. Птицы за короткий день едва успевают прокормиться и утолить голод
Факт 3. Часто ледяная корка на деревьях затрудняет птицам добывание корма (вытаскивание насекомых из щелей коры, склёвывание почек и ягод)
Факт 4. В зимнюю стужу голодные, ослабевшие птицы легко замерзают
Задание 2.
Предложи свои варианты решения проблемы
Задание 3
Докажи, что растение живое существо
Задание 4
Выскажи своё предположение, почему осенью бывает много паутины.
Прослушай текст учителя (прочитай текст) и оцени верность выдвинутой гипотезы на основании знаний, полученных из текста «Взгляни вверх и ты увидишь ряд тончайших нитей, летящих на фоне голубого неба. Но откуда же берется эта паутина, оплетающая все кусты и травы? Некоторые ученые считают, что это связано с размножением пауков в конце лета. Своеобразный лёт способствует расселению молодых паучков. Молодой паучок, собираясь в путь, поднимается на выступающие части веток, сучков, камни и прикрепляет к ним начало нити, а выпускаемая им из паутинных железок нить образует петлю, развевающуюся по ветру. Когда нить достигает длину в один метр, паук откусывает ее у места прикрепления, подгибает ножки и отправляется в путешествие».
Оценка результатов осуществлялась в соответствии со следующими рекомендациями.

Таблица 1 — Рекомендации по оценке выполненных заданий
Номер задания Объект оценки Критерии оценивания
1 Обобщение информации и формулировка идеи на основе выделенных фактов От 1 до 5 баллов – дети сделали заключение «Зимой птицам трудно добывать корм
0 баллов – все остальные случаи, которые не соответствуют критериям на 1 балл
2 Построение логических рассуждений , представляющих собой различные варианты решения проблемы 3-5 баллов – предлагается несколько верных вариантов решения проблемы и в том числе «необходима помощь человека» с указанием конкретных действий человека
2 балла – дано связное высказывание, содержащее один вариант решения проблемы, в котором отражена идея помощи птицам зимой
1 балл – указан верный вариант, но не указаны конкретные действия человека
0 баллов – все остальные случаи, которые не соответствуют критериям на 1 балл
3 Умение приводить факты, доказывающие идею 3-5 баллов – приведены все факты для доказательства идеи «Растет, развивается, размножается, дышит, питается, двигается»
2 балла – 1-2- факта не названо
1 балл – названо 2-3- факта
0 балл – все остальные случаи
4 Умение формулировать гипотезы

Умение выделять из текста существенную информацию, необходимую для проверки гипотезы

Оценивание своих гипотез как правильных или ложных на основании знаний, полученных из текста От 1 до 5 баллов – в зависимости от количества выдвинутых гипотез
0 баллов – если не выдвинуто ни одной гипотезы или написанное предложение не является гипотезой
1 балл – подчеркнуто предложение
«Некоторые ученые считают, что это связано с размножением пауков в конце лета. Своеобразный лёт способствует расселению молодых паучков»
0 баллов – все остальные случаи

От 1 до 5 баллов – ученик правильно оценил свои гипотезы и нашел ту, которая соответствует истине
0 баллов – остальные

В результате проведения теста на выявление уровня развития исследовательских умений были получены следующие результаты (табл.2).
Таблица 2 — Результаты теста развития исследовательских умений детей экспериментальной группы на констатирующем этапе эксперимента
№ Умение формулировать вывод на основании нескольких фактов Умение выдвигать варианты решения проблемы Умение приводить факты для доказательств идеи Умение выдвигать гипотезы и обосновывать их уровень
1. 0 5 3 0 низкий
2. 3 5 4 3 средний
3. 1 4 1 1 низкий
4. 1 5 2 1 низкий
5. 2 4 0 2 низкий
6. 0 5 3 0 низкий
7. 5 5 5 5 высокий
8. 4 5 4 4 высокий
9. 4 5 5 4 высокий
10. 1 4 4 1 средний
11. 3 7 5 3 высокий
12. 1 5 0 1 низкий
13. 2 3 3 2 низкий
14. 1 2 0 1 низкий
среднее 1,92 4,24 2,88 1,92

Заключение
Проблема исследовательской деятельности не является принципиально новой для педагогики. Идеи педагогического активизма, представленные в научных трудах М.Г. Песталоцци, И.Ф. Гербарта, А. Дистервега, К.Д. Ушинского, положили начало перевороту в дидактике, связанному с пониманием обучения как дела не только учителя, но и самого учащегося и усвоения знаний как акта самодеятельности и саморазвития. Исследовательская деятельность получила широкое распространение и популярность в США, Великобритании, Германии, Италии и др.; в России идеи исследовательской деятельности использовал в своей деятельности С.Т. Шацкий.
Организация исследовательской деятельности школьников реализуется через разнообразные формы образовательной деятельности: групповые и индивидуальные учебные занятия; практикумы; выезды различной направленности; научно-исследовательские экспедиции; ежегодную открытую научно-практическую конференцию; ежегодную региональную научную стендовую выставку. Вовлечение в исследовательскую деятельность учащихся высокого и среднего уровня осуществляется во внеурочное время и эффективно при работе в составе научного общества учащихся, на занятиях элективных курсов, при написании исследовательских проектов, докладов, научных статей, рефератов, участии в олимпиадах, конкурсах, научно-практических конференциях и др. Элементами исследовательской деятельности на уроках биологии являются лабораторные работы, практические занятия, рефераты.
Исследовательская деятельность учащихся представляется как логически выстроенная, проверенная на практике система работы учителя и учеников. Исследовательская деятельность учащихся может быть успешной в том случае, если она будет строиться на следующих принципах: доступности, естественности, осмысленности, культуросообразности, научности, самодеятельности. Технология учебно-исследовательских проектов ориентирована на учащихся с высокой учебной мотивацией и стремлением к научно-исследовательской деятельности различного уровня, участию в научно-исследовательских конференциях как внутри учебного заведения, так и за его пределами.
Под методологией исследовательской работы понимают педагогическую технологию вовлечения школьников в продуктивную, познавательную и учебно-исследовательскую деятельность. Методология исследовательской работы включает девять блоков, в которых, в свою очередь, можно условно выделить по три этапа: подготовительный этап, этап интенсивной работы и этап оценки и поощрения.
Одним из эффективных средств формирования экологического сознания младших школьников является метод экологических проектов. В качестве основных неоспоримых достоинств проектного метода названы высокая степень самостоятельности, инициативности учащихся и их познавательной мотивированности. В основе метода экологических проектов лежит развитие познавательных навыков, умений самостоятельно конструировать свои знания и ориентироваться в информационном пространстве. Для продуктивной проектно-учебной деятельности младшим школьникам необходимы: сформированность у учащихся ряда коммуникативных умений; развитие мышления учащихся, определенная «интеллектуальная зрелость»; опыт развернутой, содержательной, дифференцированной самооценочной и оценочной деятельности.
В экологической проектной деятельности младших школьников необходимо придерживаться этапов работы над проектом, соответствующих структуре учебной деятельности. Экологический проект можно отнести к любому типу проектов по его содержанию, при этом применяя наиболее продуктивные типы. При внедрении в учебно-воспитательный процесс проектной деятельности необходимо учитывать возрастные и индивидуальные особенности младших школьников.
Для выявления уровня развития исследовательских навыков у младших школьников, нами был проведен эксперимент.
В эксперименте приняли участие учащиеся МБОУ 4 класс Куярской средней школы и — 4 «Б» класс Оршанской средней школы — в количестве 50 учащихся: 25 человек экспериментальная группа, 25 – контрольная.
Эксперимент состоял из трех этапов:
1 этап – (констатирующий) диагностика развития исследовательских умений у младших школьников;
2 этап – формирующий, предполагает организацию работы по развитию исследовательских умений у младших школьников в процессе выполнения экологических проектов по курсу «Окружающий мир»;
3 этап – контрольный, где проведена повторная диагностика развития исследовательских умений у младших школьников; даётся оценка эффективности предлагаемых экологических проектов по курсу «Окружающий мир» путём сравнительного анализа первого и второго тестирования.
Анализ полученных данных на констатирующем этапе показал, что уровень развития исследовательских умений у младших школьников, особенно такого его компонента, как представление последствий событий и умение называть проблему очень низок. В связи с этим нами было сделано предположение о том, что через выполнение экологических проектов по предмету «Окружающий мир», через исследовательскую и проектную деятельность учащихся во внеурочное время, можно повысить эффективность развития умений, необходимых в исследовательском поиске.
Экспериментальная группа была разделена на 5 подгрупп по 5 человек в каждой. Каждая подгруппы получила следующие проекты: 1 группа: Тема проекта: Древесные растения РМЭ и их экологическое значение. 2 группа: Тема проекта: Почему разрушаются почвы в РМЭ? 3 группа: Тема проекта: Пернатые друзья человека. 4 группа: Тема: Чистые берега — чистые реки. 5 группа: Тема: Стой! Заповедник. После завершения всех проектов в подгруппах был проведен фестиваль всех 5 проектов, где каждая подгруппа рассказывала о своем проекте и его результатах.
Таким образом, результаты опытно-экспериментальной работы по изучению основных критериев сформированности исследовательских умений младших школьников убедительно свидетельствуют о положительной динамике ее компонентов: умения формулировать вывод на основании нескольких фактов, умения выдвигать варианты решения проблемы, умения приводить факты для доказательств идеи, умения выдвигать гипотезы и обосновывать их и об эффективности реализуемой системы работы по развитию исследовательских умений младших школьников в процессе выполнения экологических проектов по предмету «Окружающий мир».

Список использованных источников
1. Бабанский, Ю.К. Активность и самостоятельность учащихся в обучении. Избр. педагог. труды / Сост. М.Ю. Бабанский. — М.: Педагогика, 2009. – 560 с.
2. Бабенко, В.Г. Экология животных. / Бабенко В.Г., Богомолов Д.В., Шаталова С.П., Шубин А.О. Под ред. д. б. н. Н. М. Черновой. М.: Вентана-Граф, 2012. — 128 с.
3. Биянова, Е.Б. Использование информационных технологий для организации деятельности научного общества учащихся / Е.Б. Биянова, Р.Р. Камалов // Информатика и образование. — 2009. — № 7. — С. 119-120.
4. Бодрова, Н.Ф. Биология. Животные. Методическое пособие для учителя / Бодрова Н.Ф. — Воронеж.: ВОИПиКРО, 2008.- 164 с.
5. Борзенко, В.И. Насильно мил не будешь. Подходы к проблеме мотивации в школе и учебно-исследовательской деятельности / Борзенко В.И., Обухов А.С. // Развитие исследовательской деятельности учащихся: Методический сборник. М.: Народное образование, 2011. — С. 80-88.
6. Буланова-Топоркова, М.В. Педагогические технологии / Буланова-Топоркова М.В., Духовнева А.В., Кукушкин В.С., Сучков Г.В. – М.: Владос, 2004. – 182 с.
7. Быховский, Б.Е. Биология. Животные. / Быховский Б. Е., Козлова Е. В., Козлов М. А., Мончадский А. С., Наумов Д. В., Соколов А. С., Рыков Н. А., Терентьев П. В. Под ред. М. А. Козлова. — М.: Просвещение, 2010. — 256 с.
8. Вахрушев, А.А. Человек и природа. 4 класс. Методические рекомендации для учителя. / Вахрушев А.А. – М.: Баласс, 2009. – 29 с.
9. Виноградова, Н.Ф. Окружающий мир: Методика обучения: 1–4 классы. / Виноградова Н.Ф. − М.: Вентана-Граф, 2005. − 240 с.