Научное творчество в учебном процессе

получение следствий из разработанной теории;

экспериментальная проверка полученных следствий;

окончательная формулировка новых фактов к законов;

получение объяснений или научны предсказаний.

При выполнении лабораторных и пpaктических работ, проведении домашних опытов, на экскурсиях, в библиотеках учащиеся знакомятся с фрагментами объективной реальности: телами, веществами, явлениями и процессами, существующими природе. В ряде случаев объекты учебного познания могут специально приготавливаться. Следует отметить, что большинство из них задано учебной программой и предусмотрено содержанием школьного образования. Однако по мере развития естественных наук в процессе педагогически исследований и обобщения новаторского педагогического опыта творчески работающих учителей предлагаются всё новые объекты УИД, которые после апробации включаются в учебные программы и учебники.

Цели УИД достаточно подробно описаны И.И.Цыркуном. Как отмечает автор, все они направлены на получение учащимися новых для них знаний. В процессе учебного исследования могут быть поставлены следующие познавательны цели: наблюдать за явлениями и процессами, особенностями их протекания в определённых условиях; изучать свойства тел и веществ в различных состояниях; объяснять изучаемое явление или процесс измерять различные величины, устанавливать количественные и функциональные зависимости между ними; проверять теоретически предсказываемую зависимость; самостоятельно спланировать и поставить эксперимент.

Важная роль в естественнонаучном познании принадлежит приборам и экспериментальным установкам, приспособлениям механизмам, лабораторной посуде и принадлежностям, компьютеру, таблицам, графикам, учебникам, эвристическим предписаниям и другому дидактическому материалу.

Одними из важнейших средств восприятия информации учащимися являются также их зрение и слух. Параллельно включаются в работу и другие сенсорные системы учащихся (мышление, память, воображение). Средством успешного проведения школьниками учебного исследования выступают имеющиеся у них знания и исследовательские умения.

Авторы называют неодинаковое количество структурных элементов, входящих в способы учебно-исследовательской деятельности. Различные по структуре способы учебно-исследовательской деятельности систематизированы нами в таблице 3 (см. приложение 3).

Систематизация элементов, входящих в различные способы УИД, позволила установить, что они могут включать в себя такие инвариантные компоненты познавательного цикла, как:

Факты → проблема → идея → гипотеза →модель → теоретические следствия → эксперимент.

В естественнонаучных дисциплинах цикл познания, как правило, начинается выбором группы фактов из наблюдений и измерений. Полученные факты становятся основанием для формулирования проблемы. Далее происходит рождение ключевой идеи, превращение её в замысел, который разворачивается в рабочую гипотезу, истинность которой необходимо доказать. Это можно сделать путём теоретического объяснения полученных ранее фактов на основе построенной теоретической модели. Путём математических преобразований или логических умозаключений на её основе выводятся теоретические следствия, которые нуждаются в экспериментальной проверке. Если они экспериментально подтверждаются, то принятая за основу теории модель верно отражает изучаемые свойства явления.

Сравнительный анализ компонентов научно- и учебно-исследовательской деятельности показал, что они имеют как общие особенности, так и отличия.

Например, в обоих случаях изучается объективная реальность. Однако, как отмечает З.И.Калмыкова, в учебном исследовании объективная реальность представляет собой "модель действительности, в которой требуемые для решения проблемы существенные признаки предельно обнажены, а число второстепенных признаков сведено к минимуму, что значительно облегчает процесс "открытия" соответствующих закономерностей". Кроме этого, выделение объектов научного исследования осуществляется самим учёным, в то время как в учебном исследовании их выделение и фиксация не всегда осознаются учащимися, поскольку объекты исследования могут быть вплетены в их обыденный опыт.