Научно-исследовательская деятельность по физике

 «Исследовать – значит видеть то, что видели все, и думать так, как не думал никто».
Альберт Сент-Дьерди

Наиболее доступной для разрешения вопросов мотивации школьников к учению выступает исследовательская деятельность, основной функцией которой является инициирование учеников к познанию мира, себя и себя в этом мире.

Под исследовательской деятельностью понимается творческий процесс совместной деятельности двух субъектов (учителя и учащихся) по поиску решения неизвестного, результатом которой является формирование исследовательского стиля мышления и мировоззрения в целом.

Основной целью организации научно-исследовательской деятельности учащихся по физике является:

  • выявление и поддержка одарённых учащихся;
  • развитие их интеллектуальных и творческих способностей;
  • поддержка научно-исследовательских интересов учеников.

Задачами организации научно-исследовательской деятельности учащихся по физике являются:

  • приобщение учащихся к интеллектуально-творческой деятельности;
  • выдвижение и реализация в научных исследованиях творческих идей, создание научных работ и проектов;
  • создание условий для расширения среды общения и получения информации;
  • участие в проводимых в рамках района, края, страны научно-практических конференциях;
  • формирование навыков исследовательской работы;
  • развитие интеллектуальных, творческих и коммуникативных способностей.

Методика организации исследовательской работы учащихся строится на основных педагогических принципах: системности, последовательности, целенаправленности и включает следующие этапы исследовательской деятельности:

1. Выбор темы исследования основывается на двух критериях: первый – субъективный: тема должна соответствовать интересам исследователя. Второй – объективный: а) тема должна быть актуальной, то есть недостаточно изученной и важной в практическом отношении; б) тема должна быть реально выполнимой, то есть надо иметь условия для успешного проведения работы (литература, материальное обеспечение, доступность объекта исследования, связь с учёными и т. д.).

Если ученик приступает впервые к работе, не знаком с достижениями в данной области, то выбор конкретной темы для него затруднителен и в этом случае ему необходима помощь со стороны учителя или консультация специалиста.

2. На втором этапе формулируется цель исследования. Она вытекает из формулировки темы исследования.

3. Формулировка задач исследования, то есть тех конкретных вопросов, на которые требуется получить ответ в процессе выполнения исследования. Правильно сформулированные задачи выполняют организационную и направляющую функции. Этот и последующие два этапа выполняются под руководством учителя, который корректирует, даёт рекомендации, выслушивает мнение ученика.

4. Написание программы исследования. Программа исследования включает следующие положения: обоснование актуальности и выбора темы, цель и задачи исследования, описание методики выполнения работы, календарный план и основное содержание работы.

5. Составление календарного плана. Делается общий план выполнения работы по срокам, чтобы ученик более ответственно относился к его выполнению. Для этого в плане ставятся сроки промежуточных отчётов, перед сверстниками, учителем, специалистом, а также родителями.

6. Знакомство с литературой по конкретной проблеме. Это необходимо для определения состояния изученности темы, выбора методов работы. Этот этап начинается с поиска литературы. Информацию об основных работах по теме учитель должен подготовить для ученика и рекомендовать самостоятельно изучить и выписать те научные источники, которые либо цитируются, либо прилагаются в конце научного издания. Помощь в поиске литературы может оказать и традиционный способ – просмотр каталогов библиотек. Важным источником библиографической информации являются справочные издания и словари. Наиболее эффективный путь – это консультации по данному вопросу со специалистами.

После нахождения необходимого литературного источника ученик приступает к работе с ним: делает библиографическую карточку (составляет свою картотеку по теме). Параллельно создаёт компьютерную базу данных.

Далее следует целенаправленное (исходя из задач исследования) конспектирование, выписывание цитат, методик. Это делается согласно ранее написанной, совместно с учителем, программы исследования.

После завершения работы с литературой ученик должен:

  • ориентироваться в выбранной области научного исследования, в том числе знать о степени изученности отдельных вопросов, о нерешённых проблемах, следовательно, может чётко оценить и сформулировать актуальность темы;
  • быть знаком теоретически с методиками исследования;
  • конкретизировать цель, скорректировать задачи исследования и план работы;
  • анализировать результаты своей работы, сравнивать полученные данные с таковыми других исследователей.

7. Выбор и освоение методики – «инструмента», посредством которого будут решаться основные вопросы проблемы путём постановки опыта, эксперимента или наблюдения в природе.

8. Выполнение основной части работы согласно выбранной методике.

9. Анализ результатов работы, сопоставление их с литературными и экспериментальными данными.

10. Оформление результатов исследования в виде таблиц, диаграмм и формулировка выводов. Выводы делаются на основе поставленных задач и полученных результатов. Это сложная часть научного исследования выполняется под руководством учителя, так как эта работа требует умения анализировать, сравнивать результаты, делать практические рекомендации на основе полученных результатов.

При написании работы требуется соблюдать ясность изложения, систематичность и последовательность подачи материала. Необходимо объяснить ученику, что писать необходимо по возможности краткими и ясными предложениями, исключать тавтологию, частое повторение одних и тех же слов и выражений, научить, как нужно делать ссылки, приводить цитаты из источников, какой материал следует выносить в приложения. Учителю необходимо совместно с учеником работать над написанием текста, согласно плану и в соответствии с задачами исследования. При этом важно определиться с иллюстративным материалом. Выделить, какой из них пойдёт в приложение, какой необходим для иллюстрации основных положений работы.

Общий план изложения исследовательской работы:

1. На титульном листе помещается следующая информация: название работы, Ф. И. О. автора, город, школа, класс. Ф. И. О. руководителя и (или) консультанта.

2. Оглавление.Помещается в начале работы. Разделы оглавления формулируются кратко и лаконично с указанием страниц, где располагается данный материал.

3. Предисловие. Необязательная часть текста работы, в котором оговариваются внешние предпосылки проведения данного исследования.

4. Введение.В этой части автор вводит в круг проблем, ставит цель и основные задачи работы, аргументирует актуальность и характеризует общее состояние проблемы ко времени начала исследований.

5. Обзор литературы. В главе даётся ретроспективный анализ литературных источников, изученных учеником. Необходимо обратить особое внимание на правильность ссылок на работы.

6. Основная часть. Это ключевая глава исследовательской работы. В ней должны быть отражены следующие разделы:

  • описание места и условий исследования;
  • методика исследования, её обоснование;
  • основные результаты;
  • обобщение и выводы.

При изложении цифровой материал необходимо преподносить в виде таблиц, графиков. Выводы должны отвечать только тому материалу, который излагается в работе, и соответствовать задачам, поставленным в начале исследования. При формулировке необходимо придерживаться принципа: идти от частных выводов к более общим и практически значимым.

7. Заключение. В главе даётся обобщение наиболее существенных положений работы, подведение итогов и, если возможно, очень важно сделать определённые рекомендации.

8. Перспективы исследования. Эту часть работы следует особо выделить и можно поместить в заключение.

9. Список литературы. В списке должны быть все литературные источники, на которые ссылается автор. Основные принципы размещения сведений о литературных источниках следующие:

  • алфавитный принцип;
  • при оформлении научного источника следует указывать – автора (или авторов), полное название работы;
  • если это отдельная публикация научного сборника, то указывается название сборника, затем издательство, год издания и номер страницы, с которой берётся цитата или делается ссылка на текст.

10. Приложения. В них выносятся вспомогательные таблицы, графики, дополнительный текст, рисунки, фотографии.

Можно рекомендовать учителям включать учащихся в исследовательскую деятельность уже на первом году обучения. Начинать следует с кратковременных наблюдений учащихся за отдельными объектами природы и постановки простейших опытов. Проведение наблюдений и опытов будет способствовать развитию практических навыков и умений учащихся.

Включение исследовательской работы учащихся в процесс обучения позволяет привнести в него не только индивидуализацию и дифференциацию образования, стать средством определения индивидуального образовательного маршрута с учётом способностей и интересов ученика, но и быть реальной основой интеграции основного и дополнительного образования, что является условием развития личности ученика и его способностей.

Следующий: