Обобщить и систематизировать литературу по проблеме исследования.

Изучить ведущие тенденции формирования исследовательской культуры учащихся.

Выявить оптимальные педагогические условия эффективного формирования у учащихся исследовательской культуры.

Изучить особенности формирования исследовательской культуры учащихся на уроках информатики.

Методы исследования:

Методы теоретического исследования - теоретический, сравнительно-сопоставимый, анализ психолого-педагогической, научно-методической специальной литературы и исследований по проблеме.

Методы эмпирического исследования - изучение литературы, результатов деятельности школьников, опросные методы - беседа.

Структура работы: работа состоит из 2 разделов. Первый раздел - анализ теоретического материала, определение состояния проблемы.

Второй раздел включает в себя формулирование понятий исследовательское поведение и исследовательские способности, а также разработки авторских заданий по информатике для разных возрастных групп учащихся, которые способствуют формированию исследовательской культуры учащихся.

В приложение представлены материалы залицензированного селективного курса "Компьютерное моделирование".

Теоретическая значимость исследования: обобщена и систематизирована литература по исследованию.

Практическая значимость исследования. Методические разработки уроков, включающие задания, способствующие формированию исследовательской культуры учащихся, которые могут быть использованы преподавателями для формирования исследовательской культуры учащихся общеобразовательных школ на уроках информатики.

1. Теоретические аспекты формирования исследовательской культуры учащихся

Исследовательская деятельность учащихся. Под исследовательской деятельностью понимается деятельность учащихся, связанная с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением. Это коренным образом отличает эту деятельность от практикума, служащего для иллюстрации тех или иных законов природы и предполагающая наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере, нормированную, исходя из принятых в науке традиций: постановку проблемы, изучение теории, посвященной данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, собственные выводы. Любое исследование, неважно, в какой области естественных или гуманитарных наук оно выполняется, имеет подобную структуру. Такая цепочка является неотъемлемой принадлежностью исследовательской деятельности, нормой ее проведения

Учебное исследование и научное исследование. Главным смыслом исследования в сфере образования есть то, что оно является учебным. Это означает, что его главной целью является развитие личности учащегося, а не получение объективно нового результата, как в "большой" науке. Если в науке главной целью является производство новых знаний, то в образовании цель исследовательской деятельности - в приобретении учащимся функционального навыка исследования как универсального способа освоения действительности, развитии способности к исследовательскому типу мышления, активизации личностной позиции учащегося в образовательном процессе на основе приобретения субъективно новых знаний (т.е. самостоятельно получаемых знаний, являющихся новыми и личностно значимыми для конкретного учащегося).

исследовательская культура информатика учащийся

При развитии исследовательской деятельности традиционная система сталкиваются с реалиями: нет готовых эталонов знания, которые столь привычны для классной доски: явления, увиденные в живой природе чисто механически не вписываются в готовые схемы, а требуют самостоятельного анализа в каждой конкретной ситуации. Это инициирует начало эволюции от объект-субъектной парадигмы образовательной деятельности к ситуации совместного постижения окружающей действительности, выражением которой является позиционная пара "коллега-коллега". Вторая важнейшая позиционная пара - "наставник-младший товарищ" предполагает ситуацию конструктивного сотрудничества учителя и ученика.

Отличие исследовательской деятельности от проектной и конструктивной. Главным результатом исследовательской деятельности является интеллектуальный, творческий продукт, устанавливающий ту или иную истину в результате процедуры исследования и представленный в стандартном виде. Необходимо подчеркнуть самоценность достижения истины в исследовании как его главного продукта. Часто в условиях даже школьных конкурсов научных проектов конкурсов и конференций можно встретить требования практической значимости, применимости результатов исследования, характеристику социального эффекта исследования. Такая деятельность, хотя часто называется организаторами исследовательской, преследует иные цели - социализации, наработки социальной практики средствами исследовательской деятельности, а ценность исследовательской работы в школе, и это установленный факт, состоит именно в научении школьников отысканию истины.

Специфика реализации исследовательских задач в школе. Не менее важные ограничения накладывают на тематику, характер и объем исследований требования возрастной психологии. Для юношеского возраста характерны еще невысокий общий образовательный уровень, несформированность мировоззрения, неразвитость способности к самостоятельному анализу, слабая концентрацией внимания. Чрезмерный объем работы и ее специализация, которые приводят к уходу в узкую предметную область, могут нанести вред общему образованию и развитию, которые являются, безусловно, главной задачей в этом возрасте. Поэтому далеко не каждая исследовательская задача, привнесенная из науки, пригодна для реализации в образовательных учреждениях. Задачи для научных и исследовательских проектов школьников должны удовлетворять определенным требованиям, исходя из которых, возможно установить общие принципы проектирования исследовательских задач учащихся в различных областях знания. Необходимо учитывать возраст учащихся при отборе темы, методики исследования.

Классификация задач по сложности. Среди требований, предъявляемых к задачам, такие, как ограниченность объема экспериментального материала, математического аппарата обработки данных, ограниченность межпредметного анализа. По степени сложности анализа экспериментальных данных мы разделяем задачи на задачи практикума, собственно исследовательские и научные.

Задачи практикума служат для иллюстрации какого-либо явления. В этом случае изменяется какой-либо параметр (например, температура) и исследуется связанное с этим изменение, например, объема. Результат стабилен и не требует анализа.

Исследовательские задачи представляют собой класс задач, которые применимы в образовательных учреждениях. В них исследуемая величина зависит от нескольких несложных факторов (например, загрязненность местности в зависимости от расстояния до трубы завода и метеоусловий). Влияние факторов на исследуемую величину представляет собой прекрасный объект для анализа, посильного учащимся.

В научных задачах присутствуют много факторов, влияние которых на исследуемые величины достаточно сложно. Анализ таких задач требует широкого кругозора и научной интуиции и неприменимы в образовательном процессе.

Классификация творческих работ учащихся в области естественных и гуманитарных наук. Анализ представляемых на конференции и конкурсы работ позволяет выделить следующие их типы:

Проблемно-реферативные - творческие работы, написанные на основе нескольких литературных источников, предполагающие сопоставление данных разных источников и на основе этого собственную трактовку поставленной проблемы.

Экспериментальные - творческие работы, написанные на основе выполнения эксперимента, описанного в науке и имеющего известный результат. Носят скорее иллюстративный характер, предполагают самостоятельную трактовку особенностей результата в зависимости от изменения исходных условий.

Натуралистические и описательные - творческие работы, направленные на наблюдение и качественное описание какого-либо явления. Могут иметь элемент научной новизны. Отличительной особенностью является отсутствие корректной методики исследования.

Исследовательские - творческие работы, выполненные с помощью корректной с научной точки зрения методики, имеющие полученный с помощью этой методики собственный экспериментальный материал, на основании которого делается анализ и выводы о характере исследуемого явления. Особенностью таких работ является неопредопределенность результата, который могут дать исследования [3].

Для участия в исследовательской работе ученик должен обладать определенными компетентностями:

1. Умение работать с рекомендованной литературой. Это является основой научного исследования. Необходимо читать материал последовательно, т.е. необходимо читать источник по порядку, досконально изучать все термины и понятия. Для того чтобы разобраться в каждом термине или понятии, необходимо найти ему в подтверждение практический пример или практическое объяснение.

2. Умение критически осмысливать материал, представленный в книге, т.е. необходимо уметь самостоятельно сопоставлять понятия и явления, делать собственные выводы. Определяя верность или ложность того или иного понятия, необходимо ставить себе следующие вопросы. - Какое понятие даёт наиболее объективное представление по существу изучаемого вопроса? - Какое мнение из представленных в литературе наиболее объективно? - Подтверждается ли теоретическое положение фактическим материалом?

3. Умeние чётко и ясно излагать свои мысли. Каждое положение своего исследования необходимо излагать последовательно, не перескакивая с одной проблемы на другую. В работе должны быть использованы такие слова и выражения, как Я считаю, Я думаю, Мне известно, Анализ фактов показывает, Я не согласен с тем, что… [4].

Да и педагог тоже должен обладать определенными компетентностями:

Педагог должен сам быть творческой личностью

Педагог должен постоянно заниматься самообразованием

Должен занимать активную педагогическую позицию, иметь собственное стремление к исследовательской деятельности

Должен уметь прогнозировать перспективу собственной деятельности, так и деятельности учащегося

Должен уметь налаживать деловые формы общения с учащимися, уметь диагностировать творческие способности учащихся в определенной области

Однако существует и ряд проблем организации исследовательской работы в школе:

Практическое использование полученных результатов

Выполнение исследовательской работы - очень трудоемкое дело

Соблюдение авторских прав на результаты исследовательской работы

До начала работы необходимо выделить основные моменты исследования.

Часто происходит путаница между проблемой и темой исследования. Проблема исследования и его тема - это не одно и то же. Проблема как бы задает ракурс рассмотрения темы и является основной, стержневой для всей работы. В связи с этим нужно четко, ясно, корректно определить проблему. Она может быть сформулирована в виде проблемной ситуации, нерешенного вопроса, теоретической или практической задачи и т.п. Проблема - это, своего рода, граница между знанием и незнанием. Она возникает тогда, когда прежнего знания становится недостаточно, а новое еще не приняло развитой формы. [5].

Проблема состоит из ряда тем. Таким образом, определение темы исследования можно сформулировать так: "Тема - это научная задача, охватывающая определенную область научного исследования".

Еще одна проблема, с которой приходится сталкиваться при начале работы по теме исследования - это четко разграничить объект и предмет исследования. Объект исследования - это та часть объективной реальности, которую изучает исследователь, а совокупность знаний об этом объекте и сам объект в процессе исследования - это предмет изучения (исследования).

Объект - это та совокупность связей и отношений, свойств, которая существует объективно в теории и практике и служит источником необходимой для исследователя информации.

Предмет же исследования более конкретен. Он включает только те связи и отношения, которые подлежат непосредственному изучению в работе, устанавливают границы научного поиска. В каждом объекте можно выделить несколько предметов исследования.

Предмет исследования определяет цель и задачи самого исследования.

Цель формулируется кратко и определённо точно, в смысловом отношении выражая то основное, что намеревается сделать исследователь. Она конкретизируется и развивается в задачах исследования [4, с.75].

Цель должна вытекать из названия работы, задачи из цели, т.е. ее конкретизировать, выводы в конце работы соответствовать поставленным задачам.

Например, работа называется "Разработка анимационного 3D ролика "Устройство современного ПК".

Целью исследования было: создать готовый программный продукт, предназначенный для знакомства школьников начальный классов с устройством современного ПК.

Задачи исследования:

определить, имеются ли анимационные фильмы по данной теме, проанализировать их с точки зрения подачи материала, определить, пригодны ли они для демонстрации в указанной целевой аудитории;

проанализировать объем и уровень подачи материала, который необходимо отразить в создаваемом ролике;

сделать вывод о том, как изменяется уровень восприятия материала при использовании анимационного сопровождения рассказа на тему "Устройство современного ПК", и соответственно, меняется ли качество знаний учащихся по данной теме.

Выводы:

Тема сложна для усвоения учащимися ввиду большого количества специальных терминов и сложности устройства самого ПК.

Примерно 50% учащихся при обычном объяснении материала с использованием только словесных методов обучения плохо понимали материал. Демонстрация ролика при объяснении нового материала примерно на 30% повышала уровень восприятия материала.

На этапе контроля уровня усвоения знаний наличие графического сопровождения вопросов позволяет повысить уровень запоминания материала и, как следствие, повышается качество усвоения знаний учащихся по данной теме.

1.1 Этапы работы над научным исследованием

Ознакомиться с перечнем предлагаемой тематики и в соответствии со своим интересом выбрать тему.

Выбранную тему обсудить на индивидуальной консультации с руководителем.

Изучить предложенную руководителем литературу или литературу, которую автор работы определил самостоятельно.

На основе изученных материалов и тематического словаря написать анализ собственного изучения темы.

На основе изученного теоретического материала выполнить исследовательскую или экспериментальную часть работы.

Оформить работу в соответствии с требованиями и на основе её содержания подготовить небольшое (7-10 минут) выступление на итоговой конференции.

В ГУ "Средняя школа №3 города Рудного" создаются следующие виды исследовательских работ (см. таблицу 1)

Таблица 1.

Виды исследовательских работ

По плану работу школьного научного общества учащихся "Достижения молодых" слушателей знакомят со следующими формами предоставления исследования:

Публичный доклад или сообщение;

Обсуждение результатов;

Дискуссия;

Публичная защита в форме лицензирования;

Беседа и спор с оппонентами и коллегами;

Основные принципы организации исследовательской деятельности школьников.

принцип естественности. Этот принцип заключается в том, что тема исследования, за которую берется школьник, не должна быть надуманной взрослым. Она должна быть реальной и выполнимой, интересной и настоящей, а значит реально выполнимой. Ее естественность заключается в том, что ученик сможет исследовать ее самостоятельно, без посторонней помощи, без каждодневной и постоянной помощи взрослого, когда ребенок может сам ее потрогать, ощутить возможности решения проблемы, стать первооткрывателем без подсказки и руководства учителя.

Следующим принципом организации исследовательского проекта, которым необходимо руководствоваться в организации проектно - исследовательской работы школьников, это принцип наглядности или экспериментальности.

В научной литературе существуют различные трактовки термина "наглядность". Одни относят к средствам наглядности лишь то, что может воспринять зрение человека, исключая при этом предметы и процессы и относя это лишь к иллюстративным и наглядным пособиям. Hекоторые несколько расширяют это понятие и распространяют это на представления, которые появляются в ходе слушания образной речи или чтения художественной литературы. В исследовательской деятельности человек познает свойства веществ и явлений не только зрением, но и с помощью других анализаторов. Таким образом, принцип наглядности - достаточно широкое понятие и выходит за рамки только созерцательной стороны восприятия предметов и явлений и позволяет ученику экспериментировать с теми предметами, материалами, вещами, которые он изучает в качестве исследователя.

Не менее важным принципом реализации проектно-исследовательских программ школьника является принцип осмысленности выполняемой учеником работы.

Для того чтобы знания, полученные в ходе исследования, стали действительно личными ценностями ученика, они должны им осознаваться и осмысливаться, а вся деятельность его в ходе исследования должна быть подчинена поиску единого поля ценностей в рамках проблемы.

Это возможно только в том случае, если цель исследования, задачи, проблема, гипотеза исследования - не готовые выкладки, сформулированные взрослым, а плод раздумий, своеобразный инсайт ученика.

Осмысливание проблемы происходит в самостоятельной деятельности. Только тогда ученик в состоянии раскрыть причинно-следственные связи между отдельными компонентами исследования, своими словами сформулировать и объяснить главные теоретические идеи, применить изученную теорию для объяснения частных явлений, неожиданных результатов, полученных в ходе исследования. Процесс осмысления проблемы, ее обдумывания требует сложной мыслительной деятельности, мыслительных операций: синтез, сравнение, обобщение. Именно процесс осмысливания исследования дает ученику осознанность выполняемого им действия и формирует умение совершать логические умственные операции, формирует способность переносить полученные или имеющиеся знания в новую ситуацию.

Использование принципа осмысленности требует реализации и принципа культуросообразности. Решение его - это воспитание в ученике культуры соблюдения научных традиций, научного исследования и новизной и оригинальностью подходов в его решении научной задачи. Принцип культуросообразности можно считать принципом творческой исследовательской деятельности, когда ученик привносит в исследование что-то свое, неповторимое, пронизанное своими мироощущениями и мировосприятием, что позволяет сделать исследование неповторимым и оригинальным.

Однако самым главным из всех выше перечисленных принципов является принцип самодеятельности школьника, так как именно самостоятельная деятельность в ходе учебного исследования является главным показателем понимания учеником изучаемой им проблемы, показателем становления мировоззренческой позиции автора. Именно принцип самодеятельности подкрепляется принципами доступности, естественности и экспериментальности, а не наоборот. Педагог, руководя исследовательской деятельностью учащихся, должен не только знать это, но и руководствоваться этим принципом в первую очередь, желая, чтобы ученики были успешными исследователями [6].

При проведении заседаний научного общества учащихся преподаватель знакомит детей с планом написания работы.

Примерный план написания научно-исследовательской работы.

Введение

Во введении автор обосновывает выбранную тему, коротко поясняет, в чём заключается его научный интерес, ставит цель работы. В этой главе автор раскрывает задачи, которые должны быть решены в этой работе, определяет пути их выполнения, даёт характеристику предмета исследования.

Обзор литературы

Автор даёт краткий анализ прочитанной по данной теме литературы, описывает процессы или явления, которые иллюстрируют и непосредственно относятся к экспериментальной части работы.

Методики проведения экспериментальной или исследовательской части работы.

Подробное описание самой методики. Приводится список вопросов, которые были использованы для выполнения методик, приводится описание групп, участвовавших в исследовании.

Анализ исследовательских результатов.

В этой главе автор анализирует полученные в ходе эксперимента данные.

Выводы

В этой главе автор делает собственные выводы по результатам данных, полученных в ходе эксперимента, сопоставляя их с теоретическим материалом третьей главы.

Завершает работу список использованной литературы [4, с.85].

1.2 Метод проектов как способ организации исследовательской деятельности школьников на уроках информатики

Метод проектов называли также методом проблем, и связывался он с идеями гуманистического направления в философии и образовании, разработанными американским философом и педагогом Дж. Дьюи, а также его учеником В.Х. Килпатриком. Дж. Дьюи предлагал строить обучение на активной основе, через целесообразную деятельность ученика, сообразуясь с его личным интересом именно в этом знании. Отсюда чрезвычайно важно показать детям их личную заинтересованность в приобретаемых знаниях, которые могут и должны пригодиться им в жизни. Для этого необходима проблема, взятая из реальной жизни, знакомая и значимая для ребенка, для решения которой ему необходимо приложить полученные знания, новые знания, которые еще предстоит приобрести [2, с.42].

Учитель может подсказать источники информации, а может просто направить мысль учеников в нужном направлении для самостоятельного поиска. Но в результате ученики должны самостоятельно и в совместных усилиях решить проблему, применив необходимые знания подчас из разных областей, получить реальный и ощутимый результат. Вся работа над проблемой, таким образом, приобретает контуры проектной деятельности [7].

С чего начинается разработка учебного проекта, по информатике в том числе? Что может помочь придумать учебные задания с привлечением различных областей знания, чтобы школьники с интересом участвовали в процессе "извлечения уроков" из изучаемого материала? Одним из решений может стать формулирование основополагающих вопросов, ответы на которые выявляют действительное понимание учениками содержания предмета, в отличие от заучивания ими готовых "ответов", взятых из школьных учебников.

Вопросы, стимулирующие поисковую и исследовательскую деятельность школьников

Обычно ученик, если ему не заданы интересные основополагающие вопросы и у него нет, соответственно, цели ответить на них, вынужден выполнять ряд не связанных между собой учебных заданий, результатом чего является слабое понимание значение ключевых терминов, идей, понятий, процессов и явлений. Обучение без необходимости поиска школьниками ответов на проблемные вопросы легко сводится к рутинному пересказу "изученного".

Какие вопросы лежат в основе преподавания и побуждают учащихся докапываться до сути, лежащей в основе каждой изучаемой темы?

Все вопросы можно разделить на:

основополагающие;

вопросы учебной темы;

более частные вопросы.

Основополагающий вопрос - это вопрос самого высокого уровня в цепочке вопросов, наиболее общий, абстрактный, "философский", не имеющий определенного ответа. Основополагающий вопрос служит "концептуальной рамой" для нескольких учебных тем или для всего предмета в целом.

Характеристики основополагающих вопросов:

Уходят вглубь учебной дисциплины. Основополагающие вопросы можно найти в наиболее исторически важных и спорных проблемах и темах в различных областях науки. Например: Арифметика была изобретена или открыта? Всегда ли история субъективна?

Возникает снова и снова на протяжении обучения. Одни и те же важные вопросы могут задаваться снова и снова. Ответы могут усложниться, постановка вопросов может приобрести новые нюансы, но периодически возвращаемся к ним.

Побуждают задавать другие важные вопросы. Основополагающие вопросы обнажают новую тему с её сложностями и загадками, они скорее толкают на плодотворное исследование, нежели ведут к немедленным ответам.

Как показала практика, основополагающие вопросы не всегда являются хорошим началом для изучения новой темы. Вопрос может оказаться слишком широким, абстрактным или непонятным для школьников. Таким образом, для начала работы над новой темой обычно необходимы более конкретные вопросы.

Поэтому необходимо выделять два типа вопросов, которые мотивируют обучение: проблемные вопросы и вопросы конкретной учебной программы.

Вопросы учебной темы более конкретны в отношении изучаемого предмета и таким образом оказывают направляющее влияние на усвоение содержания темы.

Важно отметить, что между основополагающими вопросами и вопросами учебной темы (проблемными) нет четкой разницы. Главное не в том, каким является вопрос, а в том, как сосредоточить внимание учащегося на главных целях обучения, связать конкретные вопросы с более общими, направить исследование и процесс раскрытия важных понятий в нужное русло.

Частные вопросы напрямую соответствуют стандартам образования и минимуму знаний ученика. На них можно дать специфические "правильные” ответы.

Строго говоря, хороший проект должен быть межпредметным, то есть не может быть проектов строго по информатике. При проведении тех или иных видов проектов по предмету информатика могут обсуждаться вопросы из совершенно различных областей знаний. Интегрированные в логику учебного процесса, его предметного содержания, проекты могут быть связаны с литературным творчеством, естественно-научными исследованиями, экологией, лингвистикой, культурологией, спортом, географией, историей, музыкой и др., и в тоже время это может проводиться в рамках изучения базы данных или электронных таблиц, или основ работы в текстовом редакторе, т.е. средств обработки информации.

Проекты могут быть исследовательскими (в виде одновременно проводимого анализа данных); творческими, игровыми (в виде телекоммуникационных экскурсий: в музеи, в картинные галереи, в зоопарки и др.); информационными (в виде обмена народными играми, жаргонными словами, шутками, пословицами, народными сказками, сообщениями о местной сельскохозяйственной информации, о здоровье, о местных и национальных праздниках, с афоризмами, туристической информацией о городах); практико-ориентированными (в виде электронных публикаций: издания всевозможных газет, журналов, альманахов, например, "издание" книги.

Проекты могут быть организованы в виде:

конкурсов по созданию тематических веб-страниц;

рассылки анкет, анализа ответов на вопросы;

"дней" издания газет (проведение специальных выпусков газет, возможно, с проведением конкурса),

конференций (обмен мнениями и вопросами),

имитаций путешествий,

сравнительного анализа наблюдений и обмена этой информацией,

исследований по определенным аспектом информатики, в том числе с привлечением знаний, полученных на уроках информатики, для обработки результатов исследования по любому предмету.

публикациям об исторических аспектах тех или иных стран, моделирования исторических событий.

Характеристика проблемных вопросов учебной темы:

Являются конкретными предметными и тематическими предпосылками к формированию ответов на основополагающие вопросы.

Не имеют однозначного правильного ответа.

Намеренно провоцируют учащихся и поддерживают их интерес.

Как уже было сказано, основополагающий вопрос - это вопрос самого высокого уровня в цепочке вопросов и служит "концептуальной рамой" для нескольких учебных тем или для всего предмета в целом.

К тому же немаловажным было бы заметить, что основополагающие вопросы интересны и привлекают внимание детей, полны смысла для школьников, возбуждают любопытство, заставляют задуматься и ответы на них нельзя найти в учебнике.

"…Не надо ставить перед детьми легкие вопросы и задачи, на которые они сразу находят ответы. Они не заставляют думать, не закаляют мысль, не воспитывают личность. Надо заранее продумать, что спросить, и предупредить, что вопрос сложный. Дети размышляют, думают, ищут, находят, радуются. Не нашли? А куда денутся уроки завтра, послезавтра? По логике гуманной педагогики урок не имеет строгого начала и конца. Не стремитесь успеть на данном уроке пройти все, что запланировали. Это можно отложить, лишь бы углубиться еще больше. Не за программой надо успевать. Ну успели в освоении программы, а разве успели в развитии ребенка? Он духовно не возвышается, нравственно не совершенствуется. Программа пройдена, а мысль осталась на том же уровне…" (Ш.А. Амонашвили) [8, 9].

Учебный процесс представляет собой систему, предусматривающую определенные цели, содержание, разнообразие методов, организационных форм и средств обучения. И если отбор содержания обучения обусловлен, прежде всего, требованиями программы обучения, образовательным стандартом, то отбор методов, организационных форм и средств обучения - самой логикой познания, психологией познавательной деятельности, принятой концепцией учебного процесса. Проектный метод - один из компонентов системы методов, относящийся к педагогическим технологиям, которые могут успешно интегрироваться в учебный процесс.

Использование проектов при изучении информатики как прикладной дисциплины в немалой степени способствует формированию навыков исследовательской культуры школьников, причем независимо от уровня их знаний по другим предметам, поскольку именно написание проектов полностью или элементов позволяет ученикам почувствовать вкус научного открытия, осознать радость познания.

2. Формирование исследовательской культуры школьников на уроках информатики

Приобщение школьников к началам исследовательской деятельности возможно и вполне осуществимо через урок. Очень важно учитывать целенаправленное формирование всех компонентов исследовательской культуры школьника, а именно:

Мыслительных умений и навыков (анализ и выделение главного; сравнение; обобщение и систематизация; определение и объяснение понятий; конкретизация; доказательства и опровержение, умение видеть противоречия);

Умений и навыков работы с книгой и другими источниками информации;

Умений и навыков, связанных с культурой устной и письменной речи;

Специальных исследовательских умений и навыков (практикуется, как правило, в старших классах) [10].

Конечно, применение методов исследования и проблемного изложения материала не всегда бывает целесообразно, большей частью потому, что требует много времени, но и применение только репродуктивных методов обучения не позволяет в должной мере развивать мышления школьников, и особенно самостоятельность, гибкость мышления; формировать у учеников навыки поисковой деятельности. При чрезмерном применении эти методы способствуют формализации процесса усвоения знаний, а порой и просто зубрежке. Одними репродуктивными методами невозможно успешно развивать и такие качества личности, как творческий подход к делу, самостоятельность.

Современная тенденция модернизации образования создает предпосылки к переходу с усвоения готовых знаний на уроке к поисковой, творческой, исследовательской деятельности учащихся.

Исследовательский метод обучения - организация поисковой, познавательной деятельности учащихся путем постановки педагогом познавательных и практических задач, требующих самостоятельного, творческого решения. Учебно-исследовательская деятельность - это "форма образовательно-воспитательного процесса, которая связана с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным результатом (по крайней мере, для учащихся) и предполагающая наличие основных этапов, характерных для научного исследования: постановка проблемы; овладение методикой исследования; сбор собственного материала, его анализ и обобщение; формулирование выводов" [11].

В процессе исследовательской деятельности учащиеся приобретают навык исследования как универсального способа освоения действительности, путем повышения мотивации к учебе и активизации личностной позиции. Учебные исследования являются мощным инструментом формирования мышления.

В современной образовательной системе приоритетную роль играет творческая самореализация потенциала обучающегося, в связи с этим важно организовать исследовательскую деятельность учащихся на уроках информатики. Посредством исследовательской деятельности у учащихся формируются умения адаптироваться в изменяющихся условиях жизни - видеть проблемы, анализировать их, оценивать и находить пути решения; умения работы с информацией - находить необходимый источник, применять его для возникших проблем. Организация такой исследовательской деятельности возможно за счет исследовательских заданий в пределах одного урока.

2.1 Исследовательское поведение и исследовательские способности

Бесконечно много таких ситуаций в жизни человека, когда неожиданно меняется привычная жизненная ситуация. Так, будильник может неожиданно не прозвонить в нужное время, в ванной может не оказаться воды, в результате аварии, сильного гололеда может быть парализовано движение транспорта и нет возможности вовремя приехать на работу. В том случае, когда ситуация становится нестандартной, автоматизированное реагирование не срабатывает и включается иной механизм - механизм поисковой активности.

Включение механизма поисковой активности порождает исследовательское поведение. Само исследовательское поведение может быть конструктивным, выверенным логически. То есть построенном на анализе собственных действий, синтезе получаемых результатов, оценке - логическом прогнозе. Такое поведение приобретает характер исследовательской деятельности.

Исследовательская деятельность осуществляется определёнными методами и приёмами и опирается на исследовательские умения, среди которых выделяют следующие:

видеть проблему;

вырабатывать гипотезу;

наблюдать;

проводить эксперимент;

делать умозаключения;

формулировать выводы и определять новые понятия.

Учащиеся, владеющие исследовательскими способностями, отличаются:

поисковой активностью,

уровнем дивергентного мышления (многовариантного мышления, умения находить несколько путей решения творческой задачи);

уровнем конвергентного мышления (связано с даром решать проблему на основе логических алгоритмов через способность к анализу и синтезу).

Исследовательские способности представляют результат взаимодействия этих трёх элементов [12].

Поскольку изучение информатики начинается с 1 класса, вопрос о формировании исследовательской культуры школьников поднимается именно здесь, так как зачастую школьники не умеют работать с информацией: собирать информацию в процессе наблюдения, находить недостающие факты, соотносить общее и частное, анализировать, формулировать цели и выдвигать гипотезы.

Цели обучения информатики в начальной школе:

формирование общих представлений школьников об информационной картине мира;

знакомство с основными теоретическими понятиями информатики;

приобретение опыта создания и преобразования простых информационных объектов;

формирование умения строить простейшие информационные модели;

формирование системно-информационной картины мира;

формирование и развитие умений использовать электронные пособия;

формирование и развитие умений использовать компьютер для работы с электронными пособиями.

Достижению данных целей не противоречит дополнение содержания курса информатики начальной школы практическим компонентом, подразумевающим освоение учащимися навыков обработки графических изображений, навыков редактирования, форматирования текста, освоение навыков работы с пакетом презентационной графики, создания простых гипертекстовых документов. Раннее овладение средствами новых информационных технологий позволяет ускорить процесс формирования информационной компетентности школьника, выводит на новый уровень его познавательную активность.

Формирование навыков исследовательской деятельности происходит на уроках и во внеурочное время. На уроках формируются отдельные этапы исследовательской деятельности. Во внеурочное время ведется работа над комплексными исследовательскими проектами. Процесс формирования подразумевает как внешний, так и внутренний результаты. При создании тех или иных исследовательских работ учащиеся могут оценить себя по конкретному продукту [13, 14].

2.2 Авторские разработки заданий по формированию исследовательской культуры при изучении информатики в начальной школе

При организации поисково-исследовательской работы младших школьников используется следующая идея: "Привитие знаний к предмету посредством организации исследовательской деятельности"

Проблема приобщения к поисково-исследовательской деятельности учащихся вообще, в частности начальных классов, остается актуальной в педагогике по сей день. Долгое время, до 60-70 гг., эта проблема была закрытой. Однако позднее начинает разрабатываться подход к ее пониманию. Сформированность исследовательских навыков рассматривается как целостная характеристика развития личности ребенка. В последнее время наблюдается тенденция постепенного смещения общеобразовательной школы как ранее единственного института, где ученик развивается, получает знания, умения и навыки с центра на периферию. Это связано с тем, что школа со своими достаточно устоявшимися содержанием и формами уже не может удовлетворять индивидуальных запросов учащихся к образованию. Таким образом, рамка учения (деятельности учащихся) становится шире рамки обучения (деятельности преподавателя). В качестве одной из важнейших задач общего образования рассматривается достижение такого уровня образованности учащихся, который был бы достаточен для самостоятельного творческого решения мировоззренческих и исследовательских проблем теоретического или прикладного характера. При этом овладение методами учебно-исследовательской деятельности ученые относят к сущностным характеристикам высокого уровня образованности современных школьников.

К настоящему времени решением этой проблемы занимаются школы, гимназии, ими разрабатываются концепции, модели, технологии приобщения учащихся к исследовательской деятельности, организовываются научные детские общества, проводятся конкурсы исследовательских работ учащихся. Дети по своей природе - исследователи. Неутомимая жажда новых впечатлений, любознательность, постоянно проявляемое желание экспериментировать, самостоятельно искать истину характерно для всех детских возрастов.

Однако в настоящее время весьма распространено мнение, что официальное обучение поисково-исследовательским навыкам в школе должно начинаться в старших или, по крайней мере, средних классах. Таким образом, начальная школа, искусственно остается в стороне от этой проблемы. Известно, что около 30% учащихся за время их обучения в начальной школе снижают свои исходные показатели творческого развития. То же можно сказать и о мотивации к учению. Для выяснения этого не надо проводить дополнительное исследование, а достаточно обратить внимание на то, как быстро редеет "лес рук с вопросами "Почему?", "Как?", "Зачем?". И если мы не будем заботиться об удовлетворении интеллектуальных и творческих запросов этих 30% учащихся, то нам останется только удивляться той легкости, с которой теряются ценнейшие качества ребенка - открытый ум и гибкий интерес детства.

До настоящего времени не дано строгого понятия "поисково-исследовательская деятельность учащихся", не разработана технология формирования исследовательской деятельности учащихся, в высших и средних учебных педагогических заведениях страны не занимаются подготовкой студентов к работе по этой проблеме в школе, не разработаны критерии, уровни оценки сформированности учебно-исследовательской деятельности школьников.

В то же время, анализ состояния приобщения учащихся к поисково-исследовательской деятельности свидетельствует о том, что это явление приобретает в школах массовый характер: возрастает интерес к личности ученого, отмечается, что именно личность, владеющая основами и навыками исследовательского характера способна к самореализации, к созданию новых технологий, к преобразованию социальной действительности. Ученые-педагоги акцентируют внимание на необходимости разработки проблемы подготовки школьников к учебно-исследовательской деятельности. Таким образом, с одной стороны, в науке созданы предпосылки обоснования возможности успешного становления личности в процессе исследовательской деятельности, с другой - анализ научной литературы и изучение накопленного в педагогике опыта свидетельствует о наличии противоречий между: