Качественное образование через исследования

(внедрение в реальной школе)

1. Постановка задачи:

Сейчас для учителя, который захочет вести преподавание в исследовательском ключе, в принципе доступны разработки, позволяющие настроить исследовательскую работу детей. Эти разработки касаются содержания (задания для детей [1, 4-6,
8-14], и методики работы с ними [3-7, 10-12, 14]). Однако, чем больше размеры коллектива, в котором инициатор пытается внедрить преподавание в исследовательском ключе, тем больше трудностей возникает при внедрении, причем на всех уровнях (ученики, учителя, администрация).

Эти трудности подробно описаны в текстах по ТРТЛ [2-3] (как разновидность Внешних Обстоятельств) и в текстах по теории коллективов [4].

Автор предлагает удавшийся опыт настройки исследовательской работы в масштабах школы в форме конкретных учебных проектов. В системе эта программа реализуется в частной школе «Наследник» г. Москвы в течение 5 лет.

2. Обоснование:

Известно, что за последние годы интерес учеников к школьному обучению заметно снизился (не только в России, но и в Европе, и в Штатах). Это связано с тем, что при существующих методиках и учебниках дети на уроках лишены инициативы. Им предлагаются закрытые задания, предполагающие единственные ответы, причем «правильность» этих ответов опирается только на авторитет книги или учителя. Фактически ребята должны поверить автору учебника или учителю на слово — они не могут сами проверить, насколько предлагаемый на уроках материал соответствует действительности. Такое обучение приводит и к потере интереса, и к тому, что дети не могут установить связь изучаемого в школе с реальностью.

Это означает, что подобное обучение лишено смысла.

3. Принципы:

Открытые задачи. Открытое обучение. Открытая Школа.

Проблему решает другой подход. Базовые знания подаются не как истины в последней инстанции, а как ответы на вопросы, которые возникают у детей при наблюдении за реальными явлениями или событиями. Такой вопрос представляет собой открытую задачу (исследовательскую или изобретательскую). Вопрос предполагает в принципе несколько допустимых ответов — «версий» или гипотез. После того, как версии предложены детьми, они обсуждаются, а учитель организует это обсуждение и комментирует полученные результаты. Часто для выбора из многих версий нужно провести новое наблюдение или эксперимент, и мастерство учителя состоит в том, чтобы дать детям возможность провести такое исследование с помощью доступных средств — бытовых предметов, подручных материалов и т.п.

При таком подходе возникает необходимость научить детей порядку работы с открытыми задачами. Этот порядок постоянно применялся первооткрывателями (учеными и изобретателями) в области естественных и технических наук. Однако его можно с успехом применять и в других областях человеческой деятельности.

Оказывается, удачную газетную статью, рекламный ролик, телепередачу, выборную технологию, способ управления фирмой, воинским соединением или государством — тоже можно рассматривать как результат цепочки открытий и изобретений, или, другими словами, как решение открытой задачи или цепочки открытых задач. Это позволяет в принципе любую учебную дисциплину представить в виде «приключения мысли». Это «приключение» в конце концов, приводит ученика к набору базовых знаний — инструментов, позволяющих решать проблемы, встающие перед учениками в реальной жизни и в будущей профессиональной деятельности. При таком построении учебной дисциплины ученик может освоить и порядок работы с открытыми задачами, один и тот же для разных задач. (См. Приложение)

Такое открытое построение учебных дисциплин реализует идею Открытой Школы на уровне конкретного содержания

4. Конкретные учебные проекты:

Проект 1:

Задачки-сказки (10 учебных часов) — тренинг в решении «сказочных задач» (1 и 2 класс).

Детям предлагаются ситуации из сказок, мифов, легенд и т.п. В этих ситуациях Герой попадает в затруднение, выйти из которого он может, если решит изобретательскую задачу. Ведущий «ставит детей на место Героя» — предлагает им самостоятельно найти решение. Накопив опыт решения таких задач, дети рано или поздно замечают, что способ решения одной задачи помогает решать и другие задачи. Ведущий, после обсуждения сказочных задач, предлагает детям затруднительные ситуации из реальной жизни, для выхода из которых нужно решить изобретательскую задачу, сходную со сказочной задачей. Через несколько (5-7) подобных занятий дети начинают сами предлагать (иногда и самостоятельно решать) такие задачи, подмечая их в жизни и находя подходящие сюжеты в литературе, телепередачах и т.д.

Проект 2:

Тропою Следопыта (циклы по 10 учебных часов) — тренинг в решении исследовательских и изобретательских задач в области естествознания и техники (2-4 класс, 5-8 класс).

Детям предлагаются исследовательские и изобретательские задачи в области естествознания (в 5-8 классах, в области физики, астрономии, географии, биологии). Решение задач в области естествознания требует только жизненного опыта и здравого смысла, решение задач в области конкретного учебного предмета требует владения основными понятиями этого предмета. Одна и та же задача может решаться и в рамках «естествознания», и в рамках конкретного предмета, в зависимости от уровня знаний учеников. Чем старше класс, тем больше доля «предметных» задач.

Для решения этих задач предлагается простой алгоритм — «трехходовка». Это три наводящих вопроса, позволяющие активизировать знания детей и организовать поиск дополнительной информации в литературе, Интернет и т.д. Оказывается, этот алгортим «подсказывает», как решать задачу независимо от того, к какой предметной области она относится.

Постановка (условие) задачи, как правило, понятна детям и не содержит специальных терминов (в решении задачи термины могут использоваться). Многие из этих задач находятся «на стыках» между учебными предметами и помогают проявлению межпредметных связей. Ученики начинают понимать: Природа едина, а различные науки рассматривают ее под разными углами зрения.

Проект 3:

Охотники за невидимками (детская исследовательская лаборатория) (2-4 класс)

Работа организована в форме исследовательского проекта и состоит из исследовательских циклов («погружений»). Каждый цикл имеет исследовательскую тему и рассчитан примерно на 10 учебных часов. Например, в апреле 2003 года ученики 2-4 классов проводили детские исследования по теме «Свойства воздуха». В каждом цикле детям предлагается серия открытых заданий — исследовательских и изобретательских задач. В исследовательских задачах требовалось объяснить непонятное явление, которое предъявлялось детям в виде парадоксального эксперимента. (например, воздушный шарик, который дети легко надувают, оказывается, невозможно надуть, если поместить его внутрь 2-литровой бутылки). В изобретательских задачах требовалось добиться неочевидного практического результата (например, перенести воду из одного сосуда в другой, не прикасаясь ни к одному из сосудов). Всего каждой группе в течение 10 часов занятий предлагалось около 20 таких задач. Самые выразительные опыты фотографировались.

В дополнение к открытым задачам давались свободные задания на выбор — (сочинить сказку о воздухе; придумать, показать и объяснить опыт; изготовить игрушку или другое устройство, в которой главное действие производит воздух).

После каждой задачи выслушивались версии детей, эти версии совместно обсуждались детьми (высказывался каждый участник по схеме «Сделал… — получилось… — это можно объяснить тем, что…»), на этой стадии ведущие помогали каждому участнику выразить и прояснить собственную точку зрения. Каждый участник вел собственный лабораторные журнал, куда записывались версии и результаты. Только после этого ведущие предлагали «каноническую» научную точку зрения, не настаивая на ней. В случае возражений ведущие предлагали способы проверки (чаще всего экспериментальные) конкурирующих версий.

В конце каждой темы участникам предлагались открытые вопросы и задачи, которые можно было объяснить с помощью представлений, полученных при изучении темы. 

Пример.

Дети 2-4 классов проводили исследования по теме «Свойства световых лучей» (часть 1. «Как поймать солнечный зайчик»)

Исследовательские и изобретательские задачи были объединены в следующие темы:

1. Источники света. Как используют свет люди и животные?
2. Световые лучи.
3. Тень.
4. Отражение световых лучей. Зеркала обычные и необычные.

Дети в ходе исследований решали исследовательские и изобретательские задачи:

1. Может ли видимый источник света стать невидимым?
2. Куда деваются звезды днем?
3. Виден ли луч?
4. Как можно увидеть луч?
5. Можно ли создать источник света, не дающий тени?
6. Дают ли тень прозрачные предметы?
7. Как направить луч? Как изменить его направление?
8. Вы находитесь в стороне от зеркала. Существует ли в нем ваше отражение?
9. Можно ли с помощью воды зажечь костер?

В ходе исследований дети сами предложили несколько задач:

1. Может ли Солнце отбрасывать тень?
2. Как в маленьком зеркале получается отражение большого предмета (например, здания)?
3. Почему пылинки на бумаге не видны, если свет падает сверху, и очень хорошо видны, когда свет падает сбоку?
4. Почему стеклянная палочка в стакане с водой кажется сломанной? 

Проект 4:

Интеллетуальное Айкидо (Искусство решения проблем)
(9-10 класс), 4 цикла по 10 часов

Обоснование:

Возникает задача подготовки будущей (и нынешней) интеллектуальной элиты к решению возникающих новых проблем, которые до этого не решались и даже не ставились. В то же время образование в школах и вузах (даже элитарных) ориентировано на передачу прошлого (готового) знания и не обучает искусству решения проблем.

Основная идея:

Неограниченное количество проблем в различных сферах деятельности разрешается с помощью ограниченного и сравнительно небольшого числа приемов. Эти приемы можно выделить, четко сформулировать и использовать для решения новых проблем. Особенность предлагаемой технологии творческого мышления состоит в том, что пользователь осваивает подходы, благодаря которым проблема САМА подсказывает конкретные способы ее решения. Просматривается аналогия с Айкидо: Мастер творческого мышления использует для победы над проблемой самое опасное свойство самой проблемы: присущее ей острое противоречие.

Результаты для пользователей:

1. Пользователи осваивают технологию решения проблем.
2. Они умеют видеть в своей профессиональной сфере нерешенные проблемы и находить сильные решения этих проблем.
3. Пользователи способны выделить в своей профессиональной сфере перспективные направления и эффективно развивать их.
4. Они умеют быстро входить в новые для себя области деятельности и профессионально их осваивать.
5. Пользователи могут заранее предусматривать нежелательные эффекты в своей профессиональной области и принимать действенные меры по их коррекции.

Приложение

Порядок решения исследовательских задач

Требуются все ресурсы мысли: абсолютная свобода, полная отрешенность от шаблонов, какое только можно разнообразие точек зрения и способов действия.
И. П. Павлов, лауреат
Нобелевской премии по физиологии

5. Литература

(ко всей статье).

1. Альтов Г.С. «И тут появился изобретатель.» — М.: Детская литература. — 2000.
2. Альтшуллер Г.С., Верткин И. Г. «Как стать гением». — Минск, 1998.
3. Березина В., Викентьев И.Л., Модестов С.Ю. «Встреча с чудом». — C-Пб, 1990.
4. Злотин Б.Л., Зусман А.В. «Месяц под звездами фантазии». — Кишинев, 1986.
5. Злотин Б.Л., Зусман А.В. «Изобретатель пришел на урок». — Кишинев, 1990.
6. Гин А.А. «Приемы педагогической техники». — Москва, 2000.
7. Гин А.А. «Задачки-сказки от кота Потряскина». — Москва, 2002.
8. Гин С.И. «Мир логики», «Мир фантазии», «Мир человека». — Москва, 2000 — 2003.
9. Камин А.Л., Камин А.А. «Физика собственными силами» (ч.1, ч.2). —Ростов, 2003.
10. Камин А.Л., Камин А.А. «Тропою следопыта», (ж. «Школьные технологии»). — Москва, 2000.
11. Камин А.Л., Камин А.А. «Как справиться с талантом», (материалы тризовской конференции в Петрозаводске), 2003.
12. Модестов С.Ю. «Сборник задач по биологии, экологии и ТРИЗ». — С-Пб, 1998.
13. Мурашковский «Синтез творческих задач», рукопись.
14. Тимохов В.И. Сборник творческих задач по биологии, экологии и ТРИЗ. — С-Пб, 1996.