Клещева Ирина Валерьевна
кандидат педагогических наук, доцент кафедры методики обучения математике, Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена, Санкт-Петербург
ivklescheva@shko.la  

Факторы развития исследовательского потенциала учащихся при изучении математики

Аннотация
В статье раскрыто содержание понятия исследовательский потенциал учащихся, выявлены и описаны факторы развития исследовательского потенциала учащихся при изучении математики.

Ключевые слова
учебно-исследовательская деятельность, исследовательский потенциал, исследовательский проект, учебно-исследовательская задача

Учебно-исследовательская деятельность является одним из важнейших средств получения и осмысления знаний учащимися, способствует развитию многих качеств, необходимых для успешной самореализации человека. Поэтому в контексте современных тенденций образования обостряется необходимость изучения возможностей и условий организации в образовательном процессе учебно-исследовательской деятельности (УИД) учащихся. УИД осуществляется посредством интеллектуальных и эмоционально-волевых усилий учащегося, поэтому тесно связана с индивидуальными возможностями и особенностями ребенка. Комплекс личностных качеств учащегося, обеспечивающих его интеллектуальную и психологическую готовность, предрасположенность к УИД в целом или ее отдельным этапам, будем называть исследовательским потенциалом учащегося (ИП). Такая готовность детерминирована целым комплексом составляющих исследовательского потенциала учащихся. Сопоставляя экспериментальные данные и выделенные характеристические особенности УИД, мы пришли к трактовке структуры исследовательского потенциала учащихся как комплекса четырех взаимосвязанных составляющих: мотивационной, когнитивной, операционной и рефлексивной.  

Один из существенных признаков УИД - внутренняя мотивация учения, интерес к самой исследовательской деятельности. По нашим наблюдениям, мотивационный компонент является очень важным для участия школьников в УИД. Он как бы дает старт всему исследованию. Любознательность, потребность в преодолении познавательных затруднений определяют готовность ученика к исследовательскому поиску знаний, степень его активности, самостоятельности, вовлеченности в учебное исследование. УИД имеет специфический операционный состав деятельности и может быть представлена в виде определенной последовательности этапов: выделение проблемы, организация и анализ данных, выдвижение гипотезы, проверка гипотезы, формулирование выводов [1, с. 333]. Для осуществления УИД учащимся важно знать о возможных методах и стратегиях познания. Когнитивная составляющая отражает представления учащегося о структуре и методах УИД. А непосредственно осуществить конкретные действия позволяет операционная составляющая ИП, включающая в себя умения учащегося интуитивно или целенаправленно выполнять этапы исследования. Рефлексивная составляющая ИП предполагает осознанность выполняемых действий, самоорганизацию, самоанализ УИД, самоконтроль процесса, промежуточных и конечных результатов исследования.  

Таким образом, для учащихся ИП есть личностное образование, обусловленное, с одной стороны, биологическими предпосылками (психофизиологи утверждают, что все дети рождаются исследователями) [2], а с другой стороны, формируемое в образовательном процессе, расширяющее за счет развития различных умений (самостоятельно приобретать знания и применять их на практике, размышлять, сопоставлять разные факты, точки зрения, формулировать и аргументировать собственную позицию и др.) возможности познания, позволяющее качественно изменить характер самого познания. 

Системный анализ понятий УИД, ИП, соотнесение структуры ИП с феноменологией развития личности человека позволяют выявить некоторые факторы развития ИП учащихся. Рассмотрим данные факторы подробнее на примере предметной области математика. 

Одним из факторов развития ИП учащихся выступает образовательная среда. Активность и целенаправленность организации УИД в школе во многом зависит от того, насколько в социокультурных нормативах общества заложена ценность исследовательской деятельности человека. В различные периоды формирования общества и развития отечественной школы интерес педагогической общественности к организации исследовательской деятельности учащихся периодически то затихал, то обострялся. В зависимости от политики в сфере образования и в силу своей многогранности исследовательская деятельность направлялась на достижение различных целей. В связи с этим акценты ставились на те или иные характеристики исследовательской деятельности, что находило свое отражение в адресности, массовости, содержании и особенностях организации УИД учащихся. Исторически сложилось, что исследование является механизмом развития науки. Сегодня исследование рассматривается не только как специфическая профессиональная деятельность научных работников, но и как неотъемлемая составная часть любой деятельности, как стиль жизни современного человека. В связи с этим УИД в школе, в частности в предметной области математика, организуется не столько ради формирования самой математической исследовательской деятельности, сколько для овладения учащимися общей универсальной стратегией активного познания, используется как средство самореализации, саморазвития, самообразования учащихся.  

Целевая установка приобретения ребенком опыта осуществления исследовательской деятельности уже в школе обозначена в Федеральном государственном образовательном стандарте начального и основного общего образования [3]. Однако не является секретом тот факт, что в некоторых образовательных учреждениях исследовательская работа остается не более чем рекомендацией или проводится формально. Существенную роль для изменения такой ситуации играет создание в образовательном учреждении творческой исследовательской атмосферы, ценностного отношения к исследовательской работе педагогов и учащихся, изменение их настроя, развитие мотивации к ведению исследовательской работы, повышение исследовательской активности субъектов образовательного процесса. Важными условиями создания такой атмосферы являются стимулирующие управленческие решения администрации, материально-техническая база, развитое социальное партнерство, грамотное методическое сопровождение учителя, организующего УИД учащихся. 

При выявлении зависимости развития ИП от фактора содержания обучения математике были изучены особенности математической УИД, которые показали, что в школьном курсе математики существует гораздо больше возможностей организации элементов учебного исследования, чем традиционно представляется учителям [1, c. 334]. Так, проведенный анализ привел к выводу о том, что организация УИД на уроках математики не требует кардинального изменения содержания предмета, а предполагает поиск в нем материала, богатого исследовательскими возможностями. Это позволяет проводить большую часть учебных исследований на программном материале и с учащимися, уровень подготовки которых невысок. Поэтому деятельность учителя, организующего УИД учащихся, начинается с проведения содержательного анализа учебного материала (темы) с целью отбора и адаптации содержания для организации учебного исследования.

Содержание, на котором организуется УИД или ее отдельные этапы, целесообразно отбирать в соответствии с проблематикой математического учебного исследования. УИД при изучении математики чаще всего связана с введением новых для учащихся математических объектов и понятий, определением условий существования абстрактного математического объекта, установлением свойств (признаков) объекта и связей с уже известными объектами и понятиями [1]. Названные  элементы учебного исследования вполне вписываются в методические схемы овладения учащимися определениями математических понятий и теоремами, отражающими свойства и признаки математических объектов. В частности, анализ структуры учебного исследования и этапов изучения теоремы показал, что мыслительные действия, выполняемые учащимися в процессе изучения теорем, во многом соответствуют действиям, осуществляемым в процессе учебного исследования. Поскольку теорема является основной категорией теоретических математических знаний, то обнаруженное соответствие уже позволяет сделать вывод о благоприятном ресурсе содержания школьной математики для развития ИП учащихся.

Широкий спектр дополнительных возможностей для отбора содержания учебных исследований может быть найден при анализе межпредметных связей, применении математики в искусстве, технике, жизни. 

Учебно-познавательная деятельность учащихся как фактор развития их ИП определяется средствами и формами организации этой деятельности, используемыми для её осуществления методами и приемами. Как было показано выше, само содержание школьной математики инициирует учащихся к осуществлению УИД. Однако используемые учителем приемы, формы и средства организации процесса обучения могут, как усиливать, так и ослаблять исследовательский потенциал содержания. Поэтому в соответствии с деятельностным подходом выбор соответствующих средств и форм обусловлен возможностью моделирования ими элементов УИД. Основными средствами, удовлетворяющими названным требованиям, при изучении математики являются специальные учебно-исследовательские задачи, исследовательские проекты. В качестве организационной формы УИД выступает урок-мастерская. Данные средства и форма строятся по определенным методическим требованиям, в них изначально заключены приемы работы, методика работы, предполагающие моделирование УИД и включение в эту деятельность учащихся.  

Введение математического понятия с помощью организации мастерской представляет собой полный цикл исследования, содержащий этапы уточнения учащимися поставленной учителем проблемы, анализ данных, выдвижение и проверку гипотез. Сочетание в мастерской индивидуальных и групповых форм работы, использование субъектного опыта ребенка позволяют учащимся даже с невысокими исследовательскими способностями не пассивно воспринимать определения новых математических понятий, а принимать максимально возможное посильное участие в учебном исследовании математических объектов.  

Решение учащимися учебно-исследовательской задачи предполагает с теоретической точки зрения самостоятельное выполнение ими всех соответствующих данной задаче этапов УИД. Однако на практике учащиеся довольно часто испытывают различного рода затруднения при решении задач. В этом случае цель учителя не только помочь ученику решить задачу и тем самым получить некоторые фактологические знания. Но и с помощью специальных методических приемов включить учащегося в выполнение доступных ему элементов УИД и создать условия для приобретения и методологических знаний. Такая методика работы с учебно-исследовательской задачей обусловлена спецификой передачи опыта исследовательской деятельности: сообщение знаний о способах исследовательской деятельности не может обеспечить накопление опыта в этой деятельности. Чтобы его приобрести необходимо самому оказаться в ситуации, требующей непосредственного осуществления исследовательской деятельности. 

Средством организации целостного учебного исследования в школах является выполнение учащимися исследовательских проектов. Создание исследовательского проекта предполагает чаще всего внеурочную индивидуальную или групповую продолжительную во времени самостоятельную работу учащихся с использованием дополнительных источников информации с консультированием учителя. В зависимости от способностей учащегося работа над исследовательским проектом может выстраиваться по различным схемам с большей или меньшей степенью руководства учителем. Работа над проектом позволяет учащимся самостоятельно исследовать интересующий их вопрос, приложить, проявить сформированные в мастерских и при решении учебно-исследовательских задач исследовательские умения.

В качестве отдельного фактора развития ИП учащихся выделим профессиональную подготовку учителя, которая предполагает не только возможность использования учителем специальных методик и технологий организации УИД учащихся, но и  изменение подхода к организации образовательного процесса с трансляции фактологических знаний на освоение учащимися продуктивных видов деятельности. В настоящее время как раз создаются стимулирующие условия обновления качества профессиональной деятельности педагога, которые должны обусловить не только декларативную, но и реальную ценность УИД школьников.  

Роль и функции педагога при организации УИД учащихся существенно от­личаются от тех, которые учитель выполняет при традиционной передаче учебной информации ученикам. В исследовательском обу­чении педагог из менто­ра превращается в консультанта, помощника, соратника на­чинающего исследователя. Все это изменяет и расширяет предметно-профессиональное поле педагога, требует от него хорошую не только предметную, но и общую эрудицию, умения, необходимые для осуществления исследовательского поиска (видение проблемы, сбор и обработка информации, выдвижение и проверка гипотезы), для создания условий вовлечения учащихся в учебное исследование и способности увлекать их исследовательским способом познания. В связи со сказанным возникает необходимость специальной подготовки будущих педагогов и методического сопровождения практикующих учителей, организующих УИД в школе [4, 5]. 

Несмотря на то, что любознательность и исследовательское поведение заложено в ребенке с рождения, с взрослением человек под действием образовательных традиций, социальных устоев, догм, тяги к стабильности утрачивает стремление к исследовательскому познанию мира. Для сохранения этого стремления, укрепления интереса к познанию нового, расширения личностных возможностей в этом познании и необходимо развитие исследовательского потенциала ребенка, которое детерминировано эффективным соотношением приведенных в данной статье факторов. 

Литература

1. Современная методическая система математического образования: коллективная монография / под ред. Н. Л.Стефановой. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2009.

2. Поддьяков А.Н. Исследовательское поведение: стратегии познания, помощь, противодействие, конфликт. - М., 2000.

3. Федеральные государственные образовательные стандарты общего образования //  http://mon.gov.ru/dok/fgos/7195/ [дата обращения 03.04.2012]

4. Клещева И.В. Стратегия подготовки будущих учителей математики к организации учебно-исследовательской деятельности учащихся // Известия Российского государственного педагогического университета имени  А. И. Герцена. № 139: Научный журнал. — СПб., 2011. – с. 121-128.

5. Клещева И.В. Методическое сопровождение учителя математики, организующего учебно-исследовательскую деятельность школьников // Научное мнение: научный журнал / Санкт-Петербургский университетский консорциум. – СПб., 2011. – № 6. – с. 96-99.

Рекомендовано к публикации:
Н.Ф.Радионова, доктор педагогических наук, член Редакционной Коллегии

_____

Irina V. Klescheva
Candidate of Pedagogical Sciences, Docent, Al.Herzen State Pedagogical University of Russia, St. Petersburg
ivklescheva@shko.la  

Factors of development of research potential of pupils at mathematics studying

The paper discloses the concept of the research potential of pupils, identified and described factors of development of research potential of pupils at mathematics studying. 

Keywords:
teaching and research activities, research potential,research project, teaching and research problem.