Использование возможностей компьютерных технологий при организации исследовательской деятельности обучающихся

Использование возможностей компьютерных технологий при организации  исследовательской деятельности обучающихся

В последние годы в условиях перестройки образования повысился интерес к проблеме исследовательской деятельности обучающихся, который непосредственно связан с научным познанием и исследовательской деятельностью в целом.

Исследовательская деятельность обучающихся является одним из ведущих компонентов содержания лицейского образования и важным этапом подготовки к научно-исследовательской работе в дальнейшем при обучении в вузе.

Под исследовательской деятельностью понимается деятельность обучающихся, связанная с поиском ответа на творческую, исследовательскую задачу и предполагающая наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере: постановку проблемы, изучение теории, связанной с выбранной темой, выдвижение гипотезы исследования, подбор методик и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, собственные выводы [1].

В настоящее время применяются самые разнообразные формы и методы исследовательской деятельности обучающихся, многие из которых сложно представить без компьютерных технологий.

Компьютерные технологии выполняют различные функции: счетную, аналитическую, синтезирующую, информативную и др. Здесь и создание баз данных, и ускорение поиска необходимых сведений в научной периодике. Средства компьютерной графики позволяют сегодня эффективно предоставлять большие объемы информации – в виде таблиц, графиков, карт и т.д., что позволяет более эффективно проводить научные исследования. Поэтому в исследовательской деятельности обучающихся на современном этапе большая роль уделяется компьютерным технологиям (В.А. Красильникова, В.И. Кузнецов, В.П. Беспалько, Т.Г. Калугина, Г.В. Никитина, Слепцова А.И. и др.).

Решение задачи массовой компьютерной грамотности, формирования у обучающихся специфических качеств пользователя разнообразных средств информатики должно стать мощным средством активизации исследовательской деятельности. Информационные технологии принципиально изменяют образ мышления учителя и обучающихся, делая их соучастниками информационного поиска актуальной для каждого из них информации.

Вопросами информатизации образовательного процесса на разных этапах его развития занимались многие ученые. В трудах различных авторов подчеркиваются разнообразные функции компьютерных технологий в исследовательской деятельности обучающихся.  Например, в своих работах Е. И. Машбиц указывает на необходимость важной функции компьютерных технологий: управление исследовательской деятельностью, предполагающей управление процессом самопознания, осознания своей деятельности, формирования целостного представления качеств и свойств себя как личности. В конечном итоге у обучающихся предполагается сформировать рефлексивный механизм саморегуляции, являющийся основой для любой научной деятельности [2].

В своих исследованиях  И. В. Роберт выделяет следующие основные функции компьютерных средств: создание положительных мотивов, объяснение, показ и фиксация формируемой деятельности и входящих в неё знаний; передача машине рутинной части деятельности; составление и предъявление  заданий, соответствующих разным этапам процесса усвоения, а также индивидуальным особенностям ученика и состоянию его деятельности в данный момент [3].

Таким образом, в современных исследованиях подчеркивается важная роль компьютерных технологий в исследовательской деятельности обучающихся.

На основании анализа психолого-педагогической литературы мы выделяем следующие функции компьютерных технологий в исследовательской деятельности обучающихся:

- автоматизация эксперимента, позволяющая многократно ускорять его проведение, существенно повышая эффективность труда экспериментатора, являясь одним из важнейших средств интенсификации научных исследований;

- существенное сокращение объема научного эксперимента (экономия труда и времени экспериментатора) при условии определенной информационной подготовки;

- проведение сложных расчетов.  Создание аналитического программирования позволяет компьютеру непосредственно работать с математическими формулами – совершать выкладки, преобразования и т.п., - в теоретических исследованиях нередко значительная часть усилий и времени идет именно на подобные операции;

- визуализация многих видов научной информации, что создает принципиально новые возможности, интенсифицирует творческий поиск в науке, поскольку эффективное оперирование наглядными образами, быстрое установление смысловой связи между ними является сильной стороной человека;

-    хранение огромного объема информации в  информационных системах, которые позволяют практически мгновенно выдавать нужные сведения.  

Анализ литературы показывает, что при организации исследовательской деятельности обучающихся целесообразно использовать иерархический подход, согласно которому исследовательские умения обучающихся подразделяются на три уровня, имеющих между собой принципиальные различия.

Наиболее низкий уровень – базовый – характеризует частные умения. Они позволяют обобщать, обрабатывать и представлять результаты. Эти умения по-разному используются в разных отраслях знания. Но главная их особенность – межпредметность, применимость практически во всех сферах деятельности.   Следующий уровень связан с теми отраслями знания, которые формируют профессиональную деятельность ученика. Это умения более высокой степени сложности. На данном уровне учащиеся должны уметь применить исследовательские умения базового уровня в решении задач для различных дисциплин и овладеть специальными профессиональными приемами. Высший уровень исследовательских умений связан с умениями строить гипотезы, ставить задачи исследования и т.д.  Включая в себя профессиональные умения, они в то же время обладают большой общностью и во многом носят такой же межпредметный характер, как и умения базового уровня.

Опираясь на описанный выше подход, определим информационные составляющие   исследовательских умений.

1. Базовый уровень.

1.1. Умение работать с информацией. Учащиеся должны овладеть современными интерактивными информационными технологиями (работа на компьютере, освоение программ, необходимых для поиска и переработки информации, общения и самовыражения, медиаобразовательные умения находить, готовить, передавать, принимать и перерабатывать информацию, развитие критического мышления,  умение понимать скрытый смысл того или иного сообщения), необходимыми   для решения научных проблем. Кроме того, при работе с информацией очень важно умение работы с системой управления базами данных (например, Microsoft Access), которая позволяет упорядочивать информацию, производить сортировку и отбор нужной информации. 

1.2. Умение представить результаты исследований.  Наибольший интерес при формировании этого умения представляет программа «Microsoft Excel», обладающая значительными вычислительными возможностями, инструментами для работы с формулами и функциями, построения графиков и диаграмм.  Кроме того, можно использовать программу «Microsoft Power Point» при создании слайдов для презентаций, которую затем можно представить на конференции.

1.3. Умение оформить результат в виде реферата или доклада. Написание отчетов по проделанной работе, рефератов, докладов осуществляется с применением текстового редактора (Microsoft Word) и электронной таблицы (Microsoft Excel).  Word позволяет осуществить набор текста, его редактирование и форматирование, а также вставить различные объекты. Электронные таблицы позволяют красиво оформить данные, представленные в табличной форме. 

2. Профессиональный уровень.

2.1. Умение работать с профессиональной информацией. Учащиеся должны научиться производить упорядочивание,  сортировку и отбор нужной информации, применять умения решать задачи для различных дисциплин в изучаемых программах. 

 2.2. Умение представить результаты исследований.  На данном этапе учащийся должен уметь производить расчеты в программах профессиональной значимости, представить данные в текстовом, табличном или графическом виде.

3. Творческий уровень.

3.1. Умение формулировать гипотезу исследования.  Выявление противоречий, выяснение изученности проблемы, актуальности исследования с последующим выделением гипотезы исследования.

3.2. Умение ставить  задачи исследования. Здесь важным является умение формализации решения задачи: алгоритмический язык, блок-схема, мысленная модель.

3.3.Умение разрабатывать методику эксперимента. Для формирования этого исследовательского умения информационной составляющей может служить умение составить алгоритм, на основе которого будет проводиться эксперимент.

Список литературы

1.  Леонтович, А. В. Учебно-исследовательская работа школьников как модель педагогической технологии [Текст] / А.В. Леонтович // Школьные технологии. – 1999. - № 1. - С. 132 -135.

2.     Машбиц, Е. И. Компьютеризация обучения: проблемы и перспективы  [Текст] /  Е. И. Машбиц. – М. : Знание, 1986. – 80 с.

3.     Роберт, И. В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования [Текст] / И. В. Роберт. - М. : ЦИО РАО, 2010. – 141 с.

Краткое описание документа:

В последние годы в условиях перестройки образования повысился интерес к проблеме исследовательской деятельности обучающихся, который непосредственно связан с научным познанием и исследовательской деятельностью в целом.

Исследовательская деятельность обучающихся является одним из ведущих компонентов содержания лицейского образования и важным этапом подготовки к научно-исследовательской работе в дальнейшем при обучении в вузе.

Под исследовательской деятельностью понимается деятельность обучающихся, связанная с поиском ответа на творческую, исследовательскую задачу и предполагающая наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере: постановку проблемы, изучение теории, связанной с выбранной темой, выдвижение гипотезы исследования, подбор методик и практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, собственные выводы