Методична розробка. "Науково-дослідницька діяльність як форма роботи з обдарованими учнями у процесі вивчення фізики"

                                                                  Хурсяк Володимир Іванович,

                                                                  учитель фізики опорного закладу

                                                                            Балашівський ліцей

НАУКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКА ДІЯЛЬНІСТЬ

ЯК ФОРМА РОБОТИ З ОБДАРОВАНИМИ УЧНЯМИ

У ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ ФІЗИКИ

ЗМІСТ

Вступ……………………………………………………………………………...5

 Методика виявлення обдарованих учнів та форми роботи з ними………......7

 Розвиток творчих здібностей учнів шляхом залучення до науково-дослідницької діяльності на уроках фізики………………..…………………..19

Висновки………………………………………………………..……………..…30

Список використаних джерел……………………………………...…………..32

ВСТУП

 Не існує якихось вірогідних тестів

на обдарованість, крім тих,

 які виявляються внаслідок активної участі

 хоча б у найменшій дослідницькій роботі.

                                                                                           А.Колмогоров, академік

Розбудова державності в Україні зумовила нові тенденції в розвитку освіти. З'явилася нагальна потреба суспільства у творчих, діяльних, обдарованих, інтелектуально, творчо і духовно розвинених громадянах. Реформа загальної середньої освіти передбачає комплексні поетапні зміни. Уряд затвердив концепцію Нової української школи, схвалив план реформи до 2029 року, в основі якого – методи діяльнісного навчання, базованого на засадах педагогіки партнерства. Адже прогресивне покоління потребує нових підходів у навчанні, нобуття нових компетентностей, знань, уміння застосовувати їх у житті. 

Кожна дитина по-своєму неповторна. Вона приходить у цей світ, щоб творити своє життя, знайти себе: хтось здібний до музики, образотворчого мистецтва, художньої праці, хтось до математики, хтось пише вірші, оповідання. Скільки дітей - стільки й здібностей, які залежать від психолого-фізіологічних особливостей людини, соціального оточення, сім'ї та школи. 

     Дослідницька діяльність, як різновид навчально-пізнавальної діяльності, є важливим стимулюючим фактором розвитку творчої активності школярів, ефективним засобом навчально-виховної роботи загальноосвітніх та позашкільних навчальних закладів. Тому актуальним для педагогів є формування в учнів позитивної мотивації до навчально-пізнавальної та самостійної пошуково-дослідницької діяльності, залучення їх до роботи в гуртках, наукових секціях МАН.

     Для формування позитивної установки до навчально-пізнавальної діяльності під час  занять учитель має чітко й переконливо інформувати учнів про те, що саме і з якою метою вони будуть робити. Важливо, щоб матеріал, що вивчається, був насичений цікавими для учнів проблемами. Учитель має пояснювати важливість навчального матеріалу для практичної діяльності, подальшого навчання тощо. Емоційне включення педагога, проекція позитивної установки на дітей, зацікавленість результатом їх навчально-творчої діяльності, створення „ситуації успіху” – усе це сприяє формуванню позитивної мотивації до дослідницької діяльності. Тому учитель повинен уміти правильно організувати навчально-виховний процес та керувати діяльністю учнів так, щоб кожен з них почувався успішнішим.

     Схильність школярів до дослідницької діяльності є індивідуальною. Залежно від природних здібностей, нахилів, вікових особливостей, розвитку інтелекту, пізнавальної активності учні порізному реалізують свої потреби в дослідницькій діяльності. Дослідницька діяльність школярів на всіх її етапах відбувається при безпосередній участі та підтримці вчителя і потребує постійного спонукання та заохочення.

      На думку міністра освіти і науки Л.Гриневич, «…Нині найбільший негативний чинник української школи - те, що в учнів згасає інтерес до навчання». Тому надзвичайно важливим є створення таких умов, за яких би кожен учень бачив результати своєї діяльності, відчував її значущість, отримував задоволення від процесу діяльності. Цьому мають сприяти всі  заходи дослідницького спрямування.

МЕТОДИКА ВИЯВЛЕННЯ ОБДАРОВАНИХ УЧНІВ

ТА ФОРМИ РОБОТИ З НИМИ

Лише тоді ми добре навчаємо

 і виховуємо людину,

 коли знаємо, що вона відчуває,

 до чого вона здатна, чого вона хоче.

Й. Песталоцці

Що таке обдарованість? Можливо, це своєрідна іскра Божа, яку треба відшукати в душі дитини і допомогти не тільки не згаснути, а спалахнути полум’ям. Здібні, талановиті люди в будь-якому суспільстві є його рушійною силою. Саме їхніми інтелектуальними зусиллями забезпечується прогрес суспільства, плодами якого користуються всі. Тому кожен учитель часто запитує себе: “Як знайти та визначити обдарованість?”. Адже через свою зайнятість, брак інформації, методичної підтримки він обмежений у виборі інструментарію, який допоміг би дати відповідь на це запитання.

        Н.Лейтес виділяє три категорії обдарованих учнів:

Розвиток творчих здібностей слід розпочинати з ранніх років, використовуючи наявний нахил дитини до праці, саме цей нахил, на думку Н.Лейтеса, є ознакою дитячої обдарованості. 

Для оцінки соціального розвитку дитини, творчих здібностей, інтелекту практичні психологи повинні використовувати різні психодіагностичні методи, що доповнюються відомостями батьків, даними спостережень за дитиною. Визначення обдарованості надзвичайно важливе. Від розуміння суті обдарованості прямо залежить, на які особливості своїх учнів учитель звертатиме увагу. Завдання школи — підтримати учня і розвинути його здібності, підготувати ґрунт для того, щоб ці здібності було реалізовано. Виявлення обдарованих дітей повинно починатися вже в початковій школі на основі спостереження, вивчення психологічних особливостей, мовлення, пам’яті, логічного мислення.

 Якими є обдаровані діти?

 • Мають вищі порівняно з більшістю учнів інтелектуальні здібності, потяг до навчання, творчі можливості.

•Мають активну пізнавальну потребу, що домінує.

• Відчувають радість від здобуття знань, розумової праці.

Які категорії обдарованих дітей можна визначити умовно?
1.Діти з незвичайно високим загальним рівнем розумового розвитку (такі діти найчастіше зустрічаються в дошкільному й молодшому шкільному віці).

2. Діти з ознаками спеціальної розумової обдарованості — у певній галузі науки (підлітковий вік).

3. Учні, які не досягають через якісь причини успіхів у навчанні, але мають яскраву пізнавальну активність, оригінальність психічного складу, неабиякі розумові резерви (частіше зустрічаються в старшому шкільному віці).

У навчальній діяльності робота з обдарованими дітьми ґрунтується на диференційованому підході, що сприяє розширенню й поглибленню освітнього простору предмета.

Мета роботи з обдарованими дітьми - виявлення таких дітей та створення умов для їх оптимального розвитку.

    Завдання роботи з обдарованими дітьми:

    •  Розвиток цілісної картини світу в уявленнях дитини.

    • Розвиток творчого, критичного й абстрактно-логічного мислення, здатностей розв'язувати проблеми.

    •  Розвиток здатності самостійно навчатися та здійснювати дослідницьку роботу.

    •  Розвиток здатностей до самопізнання й саморозуміння, формування позитивної «Я-концепції».

   За якими принципами будується робота з обдарованими дітьми?
   • Орієнтація на змагання, актуалізація лідерських можливостей учнів.

   • Орієнтація на потреби дитини.

   • Максимальне розширення кола інтересів.

   • Домінування розвивальних можливостей над інформаційною насиченістю.
   • Ускладнення змісту навчальної діяльності.

    Яким повинен бути вчитель у роботі з обдарованими дітьми?
   • Талановитим, здатним до експериментальної й творчої діяльності.
   • Професійно грамотним.

   • Інтелігентним, моральним і ерудованим.

   • Володіти сучасними педагогічними технологіями.

   • Мати позитивну «Я-концепцію», бути цілеспрямованим, наполегливим, емоційно стабільним.

   • Умілим організатором навчально-виховного процесу, психологом.

      Що повинен уміти вчитель для роботи з обдарованими дітьми?

      Збагачувати навчальні програми, тобто оновлювати й розширювати зміст навчання.

•  Працювати диференційовано, здійснювати індивідуальний підхід і консультувати учнів.
•  Стимулювати пізнавальні здібності учнів.
•  Приймати зважені психолого-педагогічні рішення.
•  Аналізувати навчально-виховну діяльність — свою та класу.
•  Добирати й готувати матеріал для колективних творчих справ.

         Завдання педагогів полягає у тому, щоб створити умови, з яких будь-яка дитина могла б просуватися шляхом власної досконалості, уміла мислити самостійно, нестандартно. Цей шлях називається «самовдосконаленням дитини в умовах освітнього процесу».

     Обдарованість — це система, що розвивається протягом життя, визначає можливість досягнення людиною вищих (незвичайних, неабияких) результатів в одному або декількох видах діяльності порівняно з іншими людьми.  Обдарована дитина — це дитина, яка має яскраві й очевидні, іноді видатні досягнення (або внутрішні передумови таких досягнень) у тому або іншому виді діяльності.

     За якими напрямами здійснюється робота вчителів з обдарованими учнями?

1. На уроках — індивідуальна диференційована робота.

2. Гурткова робота з предмета.

3. Позакласні заходи у межах предметних тижнів.

4. Предметні заходи в класі із запрошенням батьків.

5. Участь учнів у захисті навчальних проектів.

6. Участь в олімпіадах різного рівня.

7. Участь у творчих конкурсах різного рівня.  

Етапи роботи з обдарованими учнями:

1. Підготовчий

•  Виявлення обдарованих учнів.
•  Складання діагностичних карт.
•     Розроблення нормативних документів, робочих програм роботи з обдарованими учнями.

2. Основний (практичний).

•       Упровадження інтерактивних методів навчання (проблемно-дослідницьких, проектних, модульних), що розвивають в учнів творче й дослідницьке мислення.
•  Активна участь в інтелектуальних і творчих конкурсах різних рівнів

3. Узагальнення

•  Аналіз досягнутих результатів.
•     Співвідношення результатів реалізації програми з поставленими метою й завданнями.
•  Визначення перспектив і шляхів подальшої роботи з обдарованими учнями.

          Форми роботи учителя-предметника з обдарованими дітьми

Розвиток обдарованості учнів залежить від професійного рівня педагогів та використання креативних методів навчання. Адже одне з актуальних завдань сучасної школи — пошук оптимальних шляхів зацікавлення учнів навчанням, підвищення їх розумової активності, спонукання до творчості, виховання школяра як життєво й соціально компетентної особистості, здатної здійснювати самостійний вибір і приймати відповідальні рішення в різноманітних життєвих ситуаціях, вироблення умінь практичного і творчого застосування здобутих знань.

     Це означає, що вчитель має орієнтуватися на використання таких педагогічних технологій, за допомогою яких не просто поповнювалися б знання й уміння з навчального предмета, а й розвивалися такі якості учня, як пізнавальна активність, самостійність, уміння творчо виконувати завдання. Пізнавальна активність на рівні структурної одиниці спрямованості особистості свідчить про те, що учень охоче засвоює ту чи іншу інформацію, більше того — має міцно сформовану потребу в якісній пізнавальній діяльності, сильні та стійкі мотиви цієї діяльності. Тобто, потрібно формувати не лише вузьконавчальні, а й широкі пізнавальні мотиви, учень повинен перейти від цікавості (ситуативного інтересу) до зацікавленості.

     Власний досвід роботи показує ефективність застосування дослідницьких прийомів і методів у навчанні для поглиблення інтересу учнів до пізнавальної та творчої діяльності, для формування в них відповідних знань, умінь, навичок.

     Навчання як дослідження припускає, що особливістю навчально-дослідницької діяльності учня є суб'єктивне відкриття ним нових знань на основі індивідуальної актуалізації попередньо засвоєних ним же знань і вмінь, уведення їх до особистісного пізнавального простору.

     Застосування дослідницького підходу в навчанні спрямоване на становлення в школярів досвіду самостійного пошуку нових знань і використання їх в умовах творчості, на формування нових пізнавальних цінностей учнів і збагачення їх пізнавальної ціннісної орієнтації. Тому навчання в значній мірі стає таким, що ініціюється учнями, які засвоюють новий досвід, у т. ч. і дослідницько-пізнавальний.

     Дослідницька практика школярів повинна відповідати науковим методам знання, розширювати зміст їхньої освіти й удосконалювати підготовку до майбутньої діяльності.

     Процес пізнання - це процес переходу від найпростіших моделей світу до більш складних. Дитина повинна розвиватись і навчатись кожної миті. Необхідно, щоб безперервно відбувалась різноманітна пізнавальна дослідницька діяльність - у співпраці з учителями, батьками, іншими дітьми. Як тільки зникає зацікавленість, натхнення, подив, відразу починають панувати лінощі та примус. Тоді труднощі в навчанні стають неподоланними, і дитина, яка була старанна і дисциплінована, вже не зможе набути справжніх знань та навичок.

     Дослідницька діяльність - вища форма самоосвітньої діяльності учня. Формування науково-дослідницьких умінь у школярів - процес складний і довготривалий. Він не виникає на порожньому місці і не розвивається сам по собі. А тому завдання вчителя-керівника - поступово і методично формувати дослідницькі навички, здійснюючи постійний контроль за виконанням учнями науково-дослідницьких робіт; аналізувати і виправляти помилки; визначати найкращі, найефективніші шляхи виконання роботи, розчленувати її на певні складові та розділи, навчаючи учнів поєднувати дослідницьку діяльність з науковою, а також з'ясовувати можливості подальшого застосування результатів роботи.

     Одним із перших кроків вчителя - керівника наукової роботи є вивчення науково-пізнавальних інтересів учнів, що впливає як на вибір теми дослідження, так і на хід роботи над нею. Не секрет, що навіть надзвичайно цікава тема, викликана лише потребами часу чи нав'язана вчителем учневі, не сприятиме успішному виконанню роботи. Пріоритетним та визначальним фактором у виборі теми є стійкий пізнавальний інтерес до неї дослідника і його бажання внести щось нове у її розкриття.

     В організації науково-дослідницької роботи учнів слід дотримуватись декількох принципів:

•       дослідницька діяльність учнів є наближеною до науково-дослідницької діяльності, її початком і найчастіше має продовження в подальшій науковій діяльності;
•       зміст дослідження обов'язково повинен поєднуватися з навчальною метою, загальними потребами суспільства та питаннями сьогодення;
•       наукове дослідження - безперервний процес, його не можна виконати за кілька днів;
•       науково-дослідницька діяльність - обов'язково керований процес.

     Учитель-наставник навчає методиці дослідження, консультує учня в процесі виконання роботи, розв'язанні поставлених проблем, враховуючи інтелектуальні та психологічні особливості дитини, оцінює отримані результати; у здійсненні продуктивного наукового дослідження обов'язкове поєднання керованої науково-дослідницької діяльності з самостійною, самоосвітньою діяльністю учня, яка є основою інтелектуального росту дитини, формування її творчої особистості.

    Процес дослідження має індивідуальний характер і відбувається за такою схемою:

      Вибір теми передбачає врахування актуальності проблеми, ступінь її розробленості, наявність джерел і літератури, пізнавальних інтересів і можливостей школярів. Тематика навчально-дослідницьких робіт визначається вчителями-предметниками, розглядається на засіданні методичного об'єднання, узгоджується з адміністрацією навчального закладу.

     Завдання школи - не лише надати учням певні знання, але й навчити їх використовувати, а в разі необхідності й творчо опрацьовувати. Звідси: проведення наукових досліджень у школі доцільно поєднувати з розвитком творчої особистості; воно має бути його кінцевим результатом.

     Говорячи про впровадження науки в школу та їх взаємозв'язок, треба розрізняти три головні напрямки такої діяльності.

     Перший - розвиток наукового мислення школяра і майбутнього громадянина, що досягається низкою спеціальних заходів, методів і дій безпосередньо в навчальному процесі: відповідні завдання, нестандартні уроки в школі та ін. Такою діяльністю мають бути охоплені практично всі учні, і вона стає невід'ємною частиною сучасної шкільної освіти.

     Другим напрямком розвитку наукової роботи слід вважати позакласну діяльність, коли учні беруть участь у роботі наукових гуртків, у колективних дослідженнях, а також у різних олімпіадах, змаганнях, семінарах, конкурсах тощо. Це подальший розвиток колективного наукового мислення, який певною або значною мірою здійснюється в школі.

     Третім самостійним напрямком наукової діяльності школярів є їх участь у роботі МАН, зокрема в щорічних конкурсах-захистах - районному, обласному, державному. Це вже індивідуальна наукова діяльність, яку треба вважати найвищою для школярів. Вона регламентується спеціальними вимогами.

     Види і форми науково – дослідницької роботи

     Навчальна науково-дослідницька робота учнів старших класів передбачена діючими навчальними програмами. До таких дослідницьких робіт можна віднести навчальні дослідницькі проекти та реферати з добре висвітленими практичними частинами. Під час написання рефератів учні роблять перші кроки до самостійної наукової творчості. Вони вчаться працювати з науковою літературою, набувають навичок критичного відбору і аналізу необхідної інформації. Якщо у 8 класі вимоги до творчої роботи мінімальні, і написання її не представляє великої праці для учнів, то вже наступного року вимоги помітно підвищуються, і написання роботи перетворюється на дійсно творчий процес. Так, підвищуючи з кожним роком вимоги до рефератів, можна сприяти розвитку учня як дослідника, роблячи це практично непомітно і ненав'язливо для нього самого.

     Робота над науково – дослідницькими проектами має на своїй меті подальший розвиток творчої і пізнавальної активності учня, діяльність направлена на закріплення і розширення теоретичних знань і поглиблене вивчення вибраної теми, і як заключний етап навчання учнів у вищих навчальних закладах, де учень може розширити теоретичних знання і поглибити вивчення вибраної теми.

     Дослідницька робота понад темою дослідження є найефективнішою для розвитку дослідницьких і наукових здібностей учнів. Це легко пояснити: якщо учень за рахунок вільного часу готовий займатися питаннями якої-небудь дисципліни, то знімається одна з головних проблем учителя, а саме - мотивація учня до занять. Учень уже настільки розвинутий, що працювати з ним можна не як з учнем, а як з молодшим колегою. Тобто учень з посудини, яку треба наповнити інформацією, перетворюється на джерело інформації. Він стежить за новинками літератури, прагне бути в курсі змін, що відбуваються у вибраній ним науці, а головне - процес осмислення науки не припиняється за межами навчального закладу. Навіть під час відпочинку у глибині свідомості не припиняється процес самовдосконалення.

     Науково-дослідницька діяльність дає юним дослідникам сільської школи широкі можливості спробувати себе в науковому пошуку, побачити результативність власного дослідження, відчути радість від успіху. Юні науковці отримують безцінний досвід самостійного пошуку, досягають великої внутрішньої зрілості, набувають важливих наукових компетенцій, які потім максимально використовують, ставши студентами вищих навчальних закладів.

РОЗВИТОК ТВОРЧИХ ЗДІБНОСТЕЙ УЧНІВ

ШЛЯХОМ ЗАЛУЧЕННЯ ДО НАУКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКОЇ ДІЯЛЬНОСТІ НА УРОКАХ ФІЗИКИ

Серед першочергових завдань людства в умовах нової реальності глобалізованого світу – збереження довкілля та  раціональне використання природних ресурсів, пошук альтернативних відновлюваних джерел енергії, розвиток новітніх технологій, нова «зелена революція» у сільському господарстві, протидія глобальним кліматичним змінам, тощо.

Достойне майбутнє не можливе без розвитку науки, науково-технічного прогресу, інноваційних технологій. Саме юне покоління допитливих і освічених дослідників та інженерів дає нові ідеї, робить відкриття, які визначають наше майбутнє, втілює ці інновації в нові технології, що поліпшують життя людей.

Сучасність ставить  перед  людством  глобальні виклики, які вимагають творчих, інноваційних та професійних рішень. Серед першочергових завдань людства в умовах нової реальності глобалізованого світу  –  збереження довкілля та раціональне  використання  природних  ресурсів,  пошук  альтернативних  відновлюваних джерел  енергії,  розвиток  новітніх  технологій,  нова  «зелена  революція»  у  сільському господарстві,  протидія  глобальним  кліматичним  змінам,  тощо. 

Безперечно,  від  того,  як людство  вирішуватиме  ці  та  інші  проблеми, буде  залежати  життя  кожного з  нас,  добробут людей на планеті, майбутнє нашої держави у новому глобалізованому та інформатизованому світі. Достойне  майбутнє  неможливе  без  розвитку  науки,  науково-технічного  прогресу, інноваційних технологій. 

Але й науково-технічний прогрес не виникає на порожньому місці. Він  базується  на  твердому  фундаменті  освіти.  Майбутнє  твориться  тут  і  тепер,  але  роль творчої  молоді  у  творенні  майбутнього  є  особливою.  Саме  юне  покоління  допитливих  і освічених  дослідників  та  інженерів  дає  нові  ідеї,  робить  відкриття,  які  визначають  наше майбутнє, втілює ці інновації в нові технології, що поліпшують життя людей.

Виховання  в  учнів  творчого  мислення  є  однією  зі  складових  особистісно орієнтованого навчання. Розвивати творчі здібності учнів, зацікавити науково-дослідницькою роботою на уроках та в позаурочний час можливо на основі системи завдань, які вимагають від учнів творчого підходу.

Творити –  це означає створювати щось нове, відкривати невідоме. Будь-яка творчість вимагає більшої спостережливості, досвіду, польоту фантазії, знань. Чим ширше коло знань людини, тим більш продуктивна його творча діяльність.

Творчі здібності  –  це здібності винайти проблему, мобілізувати необхідні знання для висунення  гіпотези,  здібність  теоретично  та  практично  перевірити  її  та, як  результат, створити новий оригінальний продукт: відкриття, винахід, розв’язок задачі тощо.

Творче  мислення  розвивається  тільки  в  діяльності,  відповідно,  в  процесі  навчання необхідно створювати умови, які вимагають від учнів нестандартних дій.

Успішний  розвиток  творчого  мислення  можливий  на  основі  системи  завдань,  які вимагають від учнів творчого підходу. Ці завдання повинні бути різноманітні за характером діяльності  та  рівнем  складності,  посильними  для  основної  частини учнів, щоб виховувати в них упевненість у своїх здібностях, можливостях.

Види творчих робіт можуть бути різноманітними за рівнем складності.

1.  Порівняння  явищ,  властивостей  тіл,  виявлення  спільних  та  суттєво  відмінних

параметрів,  надання  результатів  порівняння  у  вигляді  таблиці,  діаграми  та  інших  наочних формах.  Наприклад:  «Порівняти опори провідників різної довжини, площі поперечного перерізу та матеріалу, з якого вони виготовлені»

2.  Передбачення, як  відбувається  явище  в  результаті  зміни  умов  протікання, обґрунтування  припущень,  перевірка  дослідом.  Наприклад:  «Передбачити,  як  зміниться температура кипіння води при зміні тиску. Чому?»

3.  Пошуки відповіді на запитання: «Що треба зробити, щоб …». Наприклад: «Що треба зробити, щоб збільшити швидкість висихання білизни; затримати у ґрунті воду, яка утворилася під час танення снігу навесні?» або «Що треба зробити, щоб сіно сохло швидше; щоб запобігти вивітрюванню ґрунту?».

4.  Пошуки відповіді на запитання  типу:  «Для чого це роблять?».  Наприклад:  «Для чого в південних районах у спекотні дні грунт між рядками рослин присипають обрізками соломи,  а  в  північних  районах  у  холодну  погоду  грунт  у  міжрядді  присипають  сажею?».  Відповісти  на  це  запитання  можна,  якщо  добре  засвоїли  поняття  «теплопередача», «теплопровідність»,  «питома  теплоємність»,  «випромінювання»,  «залежність  поглинутої енергії від кольору поверхні».

5.  Розробка  нового  досліду.  Наприклад,  запропонувати  дослід,  який  доводить,  що рідина під час нагрівання розширюється.

6.  Розробка  нового  методу  знаходження  значень  фізичних  величин.   Наприклад:

«Визначити об’єм однорідного тіла, якщо з приладів  наявні тільки терези та посудина з водою».  

7.  Проектування конструкцій. Наприклад: «Спроектувати влаштування мікро-ГЕС на вже збудованій дамбі водосховища у шахтному колодязі».

8.  Створення проектів та їх захист на уроці-конференції або уроці-семінарі.

9.  Творчий  підхід  до  роботи  з  літературою,  порівняння  різних  точок  зору  різних авторів та висловлювання власного ставлення до протиріч.

Найбільш  високого  рівня  розвитку  творчих  здібностей  можна досягти    тільки  в результаті  систематичного  створення  проблемних  ситуацій  на  уроках,  залучення  учнів  до пошуку  шляхів  їх  вирішення.   Як  результат,   учні  роблять  для  себе  невеличкі  відкриття, знаходять пояснення нового для них явища або замислюються над проявами його в природі, відкривають нові методи вимірювання величин тощо.

Дослідницька  робота  учнів  починається  з  постановки  проблеми.  При  цьому  можуть реалізуватися наступні цілі: поглиблення та розширення знань учнів, прищеплення інтересу  до дослідницької  роботи та розвиток  пізнавального  інтересу,  формування  дослідницьких  умінь (наприклад,  таких  як  прогнозування,  аналіз  створеної  ситуації,  висловлювання  гіпотез, планування,  конструювання,  корекція  своїх  дій  відповідно  поставленої  мети). 

Предметом учнівського дослідження є  «перевідкриття» вже відкритого в науці або ж нове використання властивостей якогось готового пристрою. Разом  із цим для  учня виконання дослідницького завдання стає пізнанням ще невизнаного.

Можна виділити наступні структурні елементи дослідницької діяльності учнів:

–  накопичення фактів;

–  висунення гіпотези;

–  постановка експерименту;

–  створення теорії.

Виділення саме цих основних моментів під час організації досліджень учнів зв’язано з особливостями  творчого  процесу.  Процес  наукової  творчості  циклічний  та  складається  з ланок: вихідні факти або ж дані→ гіпотеза → дослідження → експеримент → висновок.

У  сучасних  умовах  навчання  стає  можливим  здійснити  вивчення  деяких  тем, використовуючи  не  тільки  логіку  та  мову  науки,  але  й  дослідницький  момент.  Саме знайомство  учнів  із  методами  дослідження  природи  є  однією  з  основних  задач  учителя фізики.

Завдання  дослідницького  характеру  викликають  підвищений  інтерес  учнів,  що приводить до глибокого та міцного засвоєння матеріалу. При традиційній системі навчання практична  робота  учнів  проводиться,  як  правило,  з  метою  закріплення  теоретичного матеріалу та виконується у відповідності з наданою вчителем інструкцією.

Необхідність  активізувати  розумову  діяльність  учнів  та  розвивати  їх  самостійність привела до використання практичних робіт у якості джерела нових знань. У цьому випадку створюється  конкретна  можливість  вести  мову  про  суб’єктивне  присвоєння  знань,  оскільки тепер самостійна робота учнів носить не виконавчий характер, а дослідницький. Підсумком роботи  на   уроці  стають  висновки,  які  самостійно  отримують  учні  в  якості  відповіді  на проблемне  запитання,  поставлене  вчителем.  Активність  учнів  визначається  внутрішніми збуджувальними  силами,  а  розумову  активність  супроводжує  емоційний  настрій,  що призводить до розвитку інтересу до знань.

Наприклад. Фрагмент уроку у 8-му класі.

Тема уроку «Закон Джоуля-Ленца. Електронагрівальні прилади»

Під час пояснення нового матеріалу учні  стають дослідниками. Вчитель звертає увагу учнів на рисунок, відображений на слайді. Пояснюючи проходження струму в провіднику, він наголошує, що це завжди супроводжується виділенням теплоти. Коли в провіднику йде струм, то вільні заряджені частинки, рухаючись під дією електричного поля, зіштовхуються з іншими частинками і передають їм частину своєї енергії. У результаті середня швидкість хаотичного (теплового) руху частинок речовини збільшується — провідник нагрівається. За законом збереження енергії кінетична енергія, набута вільними зарядженими частинками в результаті дії електричного поля, перетворюється на внутрішню енергію провідника.

На основі демонстрації досліду англійський фізик Джеймс Джоуль у 1841 році та російський фізик Емілій Ленц у 1842 році незалежно один від одного  установили, що в нерухомих металевих провідниках уся робота електричного струму витрачається на збільшення їхньої внутрішньої енергії.

Нагрітий провідник віддає отриману енергію навколишнім тілам внаслідок теплообміну. При цьому кількість теплоти, яка виділяється провідником зі струмом, визначається добутком квадрата сили струму, опору провідника й часу проходження струму (Закон Джоуля-Ленца):

Q = Rt

де Q - кількість теплоти, яка виділяється провідником зі струмом; І - сила струму в провіднику; R - опір провідника; t - час проходження струму.

 Учитель нагадує учням, що опір, присутній у формулі закону Джоуля-Ленца, залежить від довжини провідника. Чим довший провідник, тим більший опір, тим більші втрати електроенергії при передачі її на великі відстані. Саме зараз учитель пропонує перейти до серйозного наукового дослідження, тобто з’ясувати, як зменшити втрати електричної енергії.

Буд-яке   дослідження  починається  зі  збору  та  обговорення  фактів.  Такі  факти поступово накопичуються під час бесіди, коли учні пропонують різноманітні ідеї з використанням приладів, новітніх матеріалів для зменшення втрат електричної енергії. У випадку, якщо хтось із учнів назве можливість використання однієї із видів мікроелектростанцій, що працюють на відновлюваних джерелах енергії, запропонувати класу всебічно розглянути її переваги і недоліки перед централізованою системою електропостачання. Кожну ідею учнів необхідно перевірити та зробити розрахунки з метою виявлення доречності чи абсурдності тої чи іншої гіпотези. На закінчення уроку учні знов аналізують факти та перевіряють їх на розрахунках.

Таким  чином  цикл  наукових  досліджень,  на  шлях  якого  ступили  учні,  виявляється замкнутим.   Активність  учнів  під  час  проведення  даного  дослідження  сприяє  обізнаності залежності між конкретним та абстрактним змістом теми, між практичним та теоретичним боком діяльності.

Аналогічним  за  методикою  проведення  є урок у  9  класі  під  час  вивчення теми «Генератори індукційного струму. Промислові джерела електричної енергії»,  під час якого детально досліджуються переваги та недоліки тих чи інших промислових джерел електричної енергії. Але рівень теоретичних  узагальнень  та  математичної  обробки  результатів  експерименту  на такому уроці повинен  бути значно вищим.

Фрагмент уроку в 11-му класі.

Тема уроку «Трансформатор. Виробництво, передача та використання енергії електричного струму».

На  цьому  уроці    пропонується  наступний  шлях  вивчення  теми.  Використовуючи знання про промислові джерела електричної енергії, крок за кроком  отримати  проект – конструкцію джерела електричної енергії, яке б працювало на відновлюваних джерелах енергії.

Учням пропонується самостійно отримати інформацію і проаналізувати її,  виконати проект та провести розрахунки економічної доцільності влаштування мікроелектростанції.  Клас розбивається на чотири групи, кожна з яких отримує окреме завдання. Наприклад:

1) опрацювати переваги і недоліки існуючих типів електричних станцій;

2) вивчити втрати електричної енергії при її транспортуванні до споживачів;

3) оцінити собівартість транспортування електричної енергії;

4)  запропонувати проекти мікро-електростанцій, які можна було б використовувати в нашій місцевості, розкрити їх переваги перед традиційними джерелами електричної енергії та вказати на них;

5) розрахувати орієнтовну собівартість влаштування мікроелектростанцій, які працювали б на відновлюваних джерелах енергії (попереднє домашнє завдання).

Для участі в конференції учні отримують завдання за інтересами.

  «Теоретики» - опрацювати переваги і недоліки існуючих типів електричних станцій.

 «Експериментатори» - вивчити втрати електричної енергії при її транспортуванні до споживачів.

  «Економісти» - оцінити собівартість транспортування електричної енергії.

  «Інженери» - запропонувати проекти мікро-електростанцій, які можна було б використовувати в нашій місцевості, розкрити їх переваги перед традиційними джерелами електричної енергії та вказати на них.

  «Практики» - розрахувати орієнтовну собівартість влаштування мікро-електростанцій, які працювали б на відновлюваних джерелах енергії.

Отже, від кожної групи на уроці-конференції виступає 4-5 учнів із докладним наданням результатів домашнього та класного дослідження.

Крім уроків за партою, уроки-дослідження можна проводити за межами навчального кабінету – це так звані «уроки серед природи», на яких продовжується робота над проектами, пошук природних явищ або елементів, які допоможуть більш чітко і широко провести дослідження в певному напрямку.

Найбільш цікаві проекти можна запропонувати як основу для науково- дослідницької роботи, адже завдання освіти - не лише дати базові знання усім, але й знайти тих молодих людей, які  прагнуть глибших  знань  і  отримання  відчуття  радості від науково-технічної творчості, допомогти їм здійснити ці прагнення для їх власного творчого розвитку і на благо людства.

Прикладом такої роботи може стати науково-дослідницька робота учня 10–го класу опорного закладу Балашівська  загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів Краски Володимира. Темою роботи стало питання «Використання мікрогідроелектростанції як додаткового джерела електричної енергії в умовах села Балашівка Березнівського району Рівненської області». Робота побудована на ідеї влаштування мікро-ГЕС у шахтному колодязі водосховища с. Балашівка. Див. рисунок 1.

Рисунок 1 (Схема влаштування мікро-ГЕС на штучному водосховищі с.Балашівка)

Розроблений проект спорудження мікрогідроелектростанції на вже збудованій дамбі водосховища с.Балашівка Березнівського району Рівненської області є перспективним, відповідає сучасним вимогам захисту навколишнього середовища. За рік така електростанція виробить до 50688 кВт * год. енергії, що рівноцінно спалюванню  29,3 тонн кам’яного вугілля.

Якщо цю суму заокруглити до 3000 дол. США (близько 90000 грн.) та Орієнтовні витрати на обладнання та влаштування такої мікро-ГЕС будуть становити 130000 грн., то і в цьому випадку окупність проекту Балашівської мікро-ГЕС буде становити 2.5 – 3 роки.

Дослід показує, що самостійне дослідження з певної теми, особливо в тому випадку, коли за ним прямує звіт про його результати перед усім класом, викликає глибокий інтерес учнів і бажання працювати.

Сама методика побудови уроку сприяє підтримці та розвитку інтересу  до пізнавальної діяльності: є «с в і й » проект, який потрібно підготувати, обґрунтувати, підтвердити розрахунками, визначити його життєве значення, підготувати проект виступу, і  зробити це необхідно доступним для всіх учнів класу. При цьому зробити це не гірше, а навіть краще.

На основі зазначеного вище можна зробити висновок, що обдарована дитина, зокрема й майбутній юний науковець, у загальноосвітній школі формується і розвивається саме завдяки шкільній буденній праці на уроках. Для того, щоб учень виявив бажання працювати над науковим дослідженням, у нього необхідно сформувати дослідницьку мотивацію.

     Тому з обдарованими учнями потрібно проводити індивідуальні заняття, спрямовані на розвиток інтелектуальних умінь, перед майбутніми дослідниками варто ставити такі завдання, які б допомогли їм по-новому поглянути на власну інтелектуальну діяльність, ерудицію. Крім того, індивідуальні заняття повинні продовжувати діалог між учителем і учнем, започаткований під час уроку.

     Адже, коли юний дослідник має постійного уважного наставника в школі, який використовує педагогічні технології, зорієнтовані на роботу з обдарованими школярами (що передбачає ускладнення змісту навчального матеріалу, збільшення обсягу теоретичної частини, виконання учнями індивідуалізованих завдань, підвищення рівня самостійної роботи), знаходить розуміння і допомогу, це і є умови, які приведуть обдаровану дитину до очікуваного результату – формування її як науковця, розвитку її здібностей і обдарувань, самореалізації і самоздійснення.

ВИСНОВКИ

Без посиленого працелюбства немає

ні талантів, ні геніїв.

Дмитро Менделєєв

Серце змін – учитель.

Л.Гриневич,

міністр освіти і  науки України

Сучасне суспільство потребує від шкільної освіти підготовки молоді, здатної відповідати на виклики часу, компетентної та мобільної на сучасному ринку праці, яка має громадянську позицію та ефективно здійснює діяльність, саморозвивається та здатна навчатися протягом життя. 

Для дітей, які народилися в час новітніх технологій, школа давно перестала бути єдиним джерелом знань. Співпраця Малої академії наук учнівської молоді і школи, науково-дослідницька діяльність учнів – це один із шляхів перебудови роботи шкільних закладів в умовах оновлення освітньої парадигми в Україні, методологічної переорієнтації процесу навчання з інформативного викладання на розвиток особистості учнів, формування життєвих компетентностей, впровадження інноваційних процесів до викладання навчальних дисциплін в школі.

Слід зазначити, що для роботи з обдарованими учнями особливо ефективною є проектна робота (індивідуально, у парах чи групах). Взаємодія під час роботи над  проектом формує соціальні вміння (навички керівництва, співпраці, колективні рішення, конструктивне розв’язання конфліктів) та вміння застосовувати знання на практиці чи в нестандартних ситуаціях. Поряд із цим, завдяки методичним прийомам, які застосовуються при реалізації групових проектів, учитель має змогу виявити та розвинути хист кожного учня і, врахувавши його вдачу, здібності, схильність до тих наукових знань, які йому найбільш цікаві, запропонувати продовжити роботу над тим чи іншим проектом індивідуально, результатом чого, як свідчить досвід, може стати написання науково-дослідницької роботи та захист її у МАН.

     Науково-дослідницька діяльність допомагає учням повірити у власні сили, спонукає самостійно здобувати знання, вчить порівнювати, зіставляти, давати оцінку суспільним і культурним явищам та процесам, спостерігати і робити власні висновки. А вчитель при цьому має пам’ятати, що у кожній дитині природою закладено певний творчий потенціал, і завдання учителя – розвинути його.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Анджейчак А. Психолого-педагогічні умови формування творчої особистості дитини в освітньо-виховних закладах //  А. Анджайчек. Обдарована дитина. - 2000. - №5. - С.8-13. 

2. Балл Г.О. Про визначальні характеристики здібностей і принципи їх врахування у навчально-виховній роботі // Психологія. - К.: Дніпро, 1992. - Вип.32. 

3. Барко В., Панок В., Лазаревський С. Психолого-педагогічна діагностика творчого потенціалу особистості учня в навально-виховному процесі: Методичні рекомендації.  // Тернопіль, 2000. - 85 с. 

4. Барко В., Тютюнников А. Як визначити творчі здібності дитини? - К., 1991. - С.79. 

5. Волобуєва Т.Б. Розвиток творчої компетентності школярів // Управління школою. - Харків, 2005. - 110 с. 

6. Голуб Т. Виховуємо обдарованих дітей (Батьківський катехізис, або Закони розумно-організованого сімейного виховання школярів) // Завуч. - 2004. - №22. - С.47-53.

7.  Дичківська І.М. Інноваційні педагогічні технології: навчальний посібник //  І.М.Дичківська. –  К. : Академвидав. - 2004. – 352 с.

8. Кен Робінсон. Школа майбутнього. Революція у вашій школі, що назавжди змінить освіту. – Львів: Літопис, 2016. – 258 с.

      9. Ковалів І. Коли вчителі стануть агентами змін? // Урядовий кур’єр. – 2018. - №13.

     10.  Ковалів І. Чому діти хотітимуть іти до школи. // Урядовий кур’єр. -

2018. - № 246.

     11.  Оновлена навчальна програма з фізики для учнів 7-9 класів (2017 рік)

     12. Освітні технології: Навч.-метод. посібн. / О.М.Пєхота, А.З.Кіктенко, О.М.Любарська та ін.;  За заг. Ред.. О.М.Пєхоти. – К.: А.С.К., 2001.

      13. Пометун  О., Пироженко Л. Сучасний урок. Інтерактивні технології:- К.: А.С.К., 2004.

14. Теличко Н.В. Американський досвід роботи з обдарованими дітьми можна використати в Україні // Обдарована дитина. - 2005. - №10. - С.27-35. 

15. Універсальні інтелектуальні ігри. Педагогічна академія пані Софії. // Упоряд. Ю.Є. Баракова. - Х.: Вид. Група "Основа", 2005. - 32 с. 

      16. Хохліна О. Методика формування загальних інтелектуальних здібностей дитини // Практична психологія і соціальна робота. - 2000. - №6. - С.23-25; №7. - С.31-35. 

      17. Чернишова Д. Організація роботи з обдарованими учнями // Обдарована дитина. - 2001. - №7. - С.4-7.

      18. Шейко В.М., Кушнаренко Н.М. Організація та методика науково-дослідницької діяльності: Підручник. – 2- ге вид., перероб. і доп. – К.: Знання-Прес. -2002.

ІНТЕРНЕТ-РЕСУРСИ

19. Н.С. Лейтес. Одаренные дети. Режим доступу: http://www.psychology-online.net/articles/doc-1518.html

      20. http://repository.sspu.sumy.ua/handle/123456789/1293

21. http://ru.osvita.ua/school/lessons_summary/upbring/27192/