Научный руководитель: Андропова Елена Михайловна, преподаватель физики
В последнее время ослабевает интерес учащихся к процессу обучения. Старые
подходы к изучению нового материала устарели. Учащиеся перестают
интересоваться учебным материалом, посещение школы часто становится
формальным. Поэтому перед учителем стоит огромная задача – найти новые
варианты и методы для развития познавательных интересов учащихся, развития
его личности.
В нашей школе большое внимание уделяется исследовательским работам, в
которую вовлекаются учащиеся 5 – 8 классов.
Исследовательская работа – один из вариантов развития личности.
Что может быть важнее для учителя, как желание учащихся чем-то
интересоваться, узнавать новое, экспериментировать, исследовать что-то.
Исследовательская работа — это одна из форм постановки и решения проблемной
задачи (нетиповой, субъективно новой для ученика). Любая исследовательская
работа раскрывает творческие возможности учащихся, расширяет их кругозор и
дает возможность каждому проявить себя в каком то деле. Исследовательская
работа – это один из вариантов развития личности.
Исследовательские работы учат учащихся грамотно решать проблемы, неважно,
научные они или житейские. В решении проблем растет и развивается личность.
В ходе исследовательской работы учащимся приходится самостоятельно
знакомиться с дополнительным материалом, отбирать главное из полученной
информации, формулировать задачи, необходимые для исследования, выдвигать
гипотезы и проверять их.
Все это укрепляет в них уверенность в себе, в том что они способны к
какой-то деятельности, принятию самостоятельного решения.
Приведем пример одной из исследовательских работ, которую выполнили учащиеся
нашей школы.
Работа, которую, я опишу ниже, началась с незначительного эпизода. Однажды
ученик моего класса, разжав кулачок, показал мне камешек и задал вопрос: «
Как Вы думаете, что это за камень? Можно ли ему найти применение ?»
Этот вопрос стал стартовым в нашей последующей исследовательской работе.
Совместно с группой учащихся класса, мы стали искать ответ на данный вопрос
( количественный состав группы менялся, но двое учащихся Куликов Дмитрий и
Аратюнян Давид участвовали в работе с начала и до конца исследования). В
ходе нашей работы появилось еще множество дополнительных вопросов. Для
ответов на них учащимся пришлось работать с дополнительной литературой,
проявлять фантазию, принимать смелые решения, общаться с профессионалами по
возникающим вопросам. Ребята научились не только читать и выделять нужное,
но и общаться со взрослыми на равных. У них появилась уверенность в себе,
возросло чувство значимости. Результат работы учащихся был представлен на
городском конкурсе
«Я — исследователь». На этом конкурсе работа была признана лучшей в
номинации: «За самую творческую исследовательскую работу ».
2. Структура исследовательской работы.
1. Определяется тема исследования. Темы могут быть разными, но условно их
можно распределить на три группы:
— фантастические – темы о несуществующих, фантастических объектах и
явлениях;
— экспериментальные — темы, предполагающие проведение собственных
наблюдений, опытов и экспериментов;
— теоретические — темы по изучению и обобщению сведений, фактов, материалов,
содержащихся в разных книгах, фильмах и других источниках.
1. Формулируется цель исследовательской работы.
Цель исследования, как правило, отвечает на вопрос о том, зачем эта работа
проводится.
3. Ставятся задачи исследования.
Задачи исследования уточняют цель. Цель указывает общее направление работы,
а задачи описывают основные шаги.
4. Выдвигается гипотеза или гипотезы исследования.
Гипотеза – это предположение, рассуждение, догадка, еще недоказанная и
неподтвержденная опытом.
5. Составляется план работы.
6. Проводится работа согласно плана, делаются выводы или заключения.
Пример исследовательской работы.
ТЕМА: «МИНЕРАЛЫ ПОДМОСКОВЬЯ»
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Изучить минералы Подмосковья и города Реутов, уточнить
имеющиеся сведения о минералах.
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ:
— выяснить общие свойства минералов;
— ознакомиться с отличительными особенностями разных минералов;
— познакомиться с имеющейся картой минералов Подмосковья;
— собрать, систематизировать и уточнить сведения о новых место — рождениях
минералов в Подмосковье и городе Реутов;
— сделать уточненную карту месторождений минералов Подмосковья.
ГИПОТЕЗЫ,
о возможности нахождения минералов в данной местности:
1. Минералы находятся в данной местности так, как там имеется их
месторождение.
2. Минералы случайно попали в данную местность, так как были завезены
откуда-то.
Возникло предположение, что минералы, найденные в городе Реутов не случайно
завезенные. Но появился дополнительный вопрос: « Где конкретно и в каком
количестве находится месторождение минералов?»
Допустим, что они залегают на небольшой глубине.
Возможно, что залежи минералов в достаточном количестве.
Если это подтвердится, то можно организовать добычу минералов, с
использованием их в промышленности или в строительстве.
Для выполнения поставленных задач и проверки гипотез пришлось проделать
очень большую работу.
Научно исследовательская часть.
Изучение литературы по данному вопросу
Учащиеся подобрали и проработали
много научной литературы.
Они узнали:
1. Что такое минерал.
Камень – мертвая часть природы, булыжник нашей мостовой, простая глина,
известняк наших тротуаров, драгоценный камень в витрине музея, железная руда
на заводе, соль в нашей столовой. На его основе создается замечательная
техника, получается металл, словом, строится все наше хозяйство и
промышленность.
Науке известно две тысячи разных минералов, из них полторы тысячи редко
встречаются, и только двести – триста являются основными камнями, с которыми
мы встречаемся, и каждый год увеличивается их число изменяясь по внешнему
виду. В чем же дело? Оказывается, что минералы состоят из мелких единиц, как
бы из кирпичиков, элементов, то есть газов, металлов. Вот различные
сочетания этих элементов и дают нам то, что мы называем минералом. Такие
«постройки», накапливаясь вместе, образуют горные породы (гранит, известняк,
базальт, песок).
2. Из чего состоит земля и небесные светила.
Природа на 99 % построена только из двенадцати веществ, и, соединяя
различным образом эти вещества между собой, мы и получаем все разно -образие
наших минералов и продуктов жизни.
Земля лишь кусочек Вселенной. Вся вселенная со всеми своими кометами,
звездами, туманностями и планетами построена однообразно: одни и те же
вещества составляют ее основу. Двенадцать – пятнадцать химических элементов
как бы оказываются главными, а среди них первое место занимают металлы:
железо, кремний, магний, и газы – водород, кислород и гелий.
3. Как растут камни.
Камни имеют свою собственную историю жизни, — правда, очень отличную от
истории живых существ. Жизнь и история камня очень длинная, — она измеряется
иногда не тысячами, а миллионами и даже сотнями миллионов лет, потому нам
трудно подметить те изменения, которые тысячелетиями накапливаются в камне.
Нам кажется постоянным булыжник мостовой и камень среди пашен только потому,
что мы не можем подметить, как постепенно под влиянием солнца и дождя, копыт
лошадей и незаметных глазу мельчайших организмов и булыжник мостовой и валун
на пашне превращаются во что-то новое.
Камни живут и изменяются, отживают и снова превращаются в новые камни.
4. Камень в разные времена года.
Меняется ли камень в разные времена года? Живет ли он так, как живет
однолетнее растение, или больше напоминает многолетнее хвойное дерево? Может
быть, подобно птице, он меняет свой пестрый наряд или, подобно змее,
ежегодно сбрасывает свою кожу?
Нет, камень мертвый, безжизненный и не зависит ни от весны, ни от зимы. Хотя
ряд минералов образуется и изменяется в определенный период года ( например,
мы все знаем такой минерал, который появляется в определенные месяцы года и
исчезает весной , это лед и снег).
5. Съедобные камни.
Можно ли есть камни? Ну, конечно, существуют камни, годные в пищу, это
поваренная или каменная соль, селитра, магнезиальная, глауберовая соли и
другие.
Есть многие минералы, которыми мы пользуемся в виде различного рода
лекарств.
Во многие пищевые продукты добавляются минеральные вещества: так,
— в молоко и сметану часто примешивают мел, известь, магнезию;
— в сливочное масло подмешивают квасцы, соль, глину, мел, гипс;
— в какао и шоколад иногда подмешивают песок, барит, примесь железной охры.
6. Камни в живых организмах.
Встречается камни и в живых организмах, например, в растительном мире,
кристаллики щавелевокислого кальция встречаются во многих растениях, в
картофеле встречаются кристаллики белковых веществ, в некоторых водорослях
кристаллы гипса, но самое замечательное « каменное» вещество откладывается в
живых организмах в раковинах, в разнообразных малюсках, иглах и скелетах
радиолярий, в перегородках и стенках кораллов и в таком замечательном
проявлении, как жемчуг ( выделение перламутра некоторыми видами малюсков).
7. Познакомились с хронологией мира.
Можно ли определить возраст камня? Иногда сам минерал на самом себе
записывает свой возраст и позволяет довольно точно говорить о промежутках
давно прошедшего времени. Отсчет времени у разных минералов можно вести с
помощью различных отличительных особенностей, так у ленточных глин возраст
считают по окраске и величине зернышек. Но самый хитроумный календарь
основан на накоплении свинца и гелия в веществах. Используя этот календарь,
удалось составить хронологию мира. Например, образование планет в нашей
солнечной системе произошло 10 000 000 000 лет тому назад, эпоха каменного
угля — 300 000 000 лет тому назад, начало века меди – 6 000 лет тому назад,
начало века железа – 3 000 лет тому назад.
ПОСЕЩЕНИЕ МУЗЕЕВ МИНЕРАЛОГИИ.
В ходе работы возникла необходимость посещения музеев Минералогии.
Информация экскурсовода расширила познания учащихся. Они дополнительно
узнали о различных сферах применения камней: это в транспорте, в
строительстве, в промышленности, ювелирные изделия, в медицине.
При посещении музея учащиеся ознакомились с картой местонахождений минералов
в Подмосковье.
Повторное посещение музея Минералогии позволило дополнительно обогатить
знания учащихся. Они узнали:
1. Как собирать минералы.
Для этого пригодны только те, кто знает минералогию и вдумчиво относится к
природе. Каждый минералогический сбор должен носить различный характер, в
зависимости от тех целей, которые он преследует ( для коллекции, для научных
целей, ….). Кроме того необходимы особые инструменты и инвентарь,
обязательно нужно делать записи.
2. Как определять минералы.
Когда минерал собран и привезен домой, — наступает очень важный момент: надо
его определить, то есть надо выяснить, из чего он состоит и как он
называется. А для этого надо узнать химический состав камня, что сделать в
домашних условиях очень трудно, практически невозможно.
3. Как надо составлять и хранить минералогическую коллекцию.
К этому времени двое учащихся настолько увлеклись данным исследованием
начали собирать различные камни, выписывать познавательную журналы о камнях,
читать дополнительную литературу.
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ИНТЕРНЕТА.
Проделав эту кропотливую и сложную работу, настала очередь обратиться к
компьютеру. Через интернет, учащиеся узнали, что в целом, Московская область
богата полезными ископаемыми и представлена четырнадцатью их видами. Большая
часть которых, является строительными материалами.
Высококачественные пески, применяемые в строительстве и стекольной
промышленности добываются с 17 века в районе городов Люберцы, Клин, Дмитров.
Многочисленные месторождения глин — Софрино, Луховицы, Серпухов.
Издавна славится край своими известняками «белыми камнями», используемыми на
облицовку – Подольск, Воскресенск. Обнаружены залежи доломитов – г. Щелково,
фосфатиты — г. Егорьевск, торфа — г. Шатура, железные руды – г. Серпухов.
Эти данные систематизированы в карте местонахождения минералов Подмосковья
от 2004 года.
Составление уточненной таблицы и карты местонахождения минералов в
Подмосковье
Учащиеся обновили и уточнили последние данные по этому вопросу, но даже в
уточненных данных наш город Реутов не упоминался в карте, поэтому возник
новый вопрос, почему сведения о нашем городе отсутствуют. Ответ на него мы
попытались найти в местном краеведческом музее на улице Победы. К сожалению,
он оказался закрыт. Пришлось вновь обратиться к источникам информации и
исследовать поверхностный состав нашего города. Оказалось, что в нашем
городе не случайно нахождение таких минералов, как ортокласс, микроклин,
слюда, различные виды кварца. Описание этих минералов, их состав, историю их
формирования, разнообразие красок мы нашли в минера -логическом музее
Москвы. Больше всего из минералов встретился кварц. На вопрос о
количественном содержании минералов в нашем городе мы не сумели ответить (
думаем продолжить это в последствии). Если ответ будет найден, то можно
будет рекомендовать применение этих минералов для различных нужд города и
области, так кварц можно было бы использовать для отделки строящейся рядом с
нами станции метро Новокосино.
Заключение
Проделав данную работу, учащиеся познакомились со свойствами минералов, их
составом, применением, историей формирования. Узнав, что в нашем городе
возможно нахождение крупного месторождения кварца они особенно
заинтересовались этим минералом, так как наш местный кварц – это высоко
качественный минерал, который может иметь большое практическое применение в
химической, стекольной промышленности. Из такого материала выполнены
элементы Большого театра, цоколь Манежа. В перспективе можно внести
предложение для использования нашего « материала» во оформлении станции
метро Новокосино, которая строится рядом. Но остался не разрешенным вопрос в
каком количестве минералы находятся на территории нашего города и какими
способами можно их добывать. Ответ на эти вопрос может стать направляющим
для последующей исследовательской работы.
Не смотря на оставшиеся вопросы в ходе исследования была проделана огромная
работа: город Реутов тоже богат минералами: ортокласс, кварц, микроклин и
его следует нанести на карту месторождений минералов Московской области.
4. ВЫВОДЫ
Проведение исследовательских работ во внеурочное время – это очень
трудоемкая работа: она отнимает много времени, требует серьезной
мыслительной деятельности, творческого подхода к ответу на многие вопросы.
Но главное, что в ходе этой работы дети раскрывают свой потенциал,
«загораются» той работой, которую выполняют, открывают для себя новые
увлечения, становятся уверенными в себя. Они становятся более серьезными,
ответственными, учатся общению друг с другом. А главное они понимают, что
для достижения любой цели необходимо трудиться и постоянно пополнять свои
знания из различных источников: много читать, посещать музеи, исторические
места, общаться со старшим поколением, любить природу и свой родной край.
5. ЛИТЕРАТУРА
1. А.Е. Ферсман «Занимательная минералогия» М. Молодая гвардия.
2. Журнал «Знание».
3. Годовиков А.А. «Минералогия».
4. Бетехтин А.Г. «Курс минералогии»
5. Бондарев В.Л. «Основы минералогии и кристаллографии»
6. Дитрих Р. и Мейсон Б. «Минералогия»