Миндеева Е.О., РГПУ им. А.И.Герцена кафедра методики обучения географии и краеведению
Формирование исследовательской компетенции через систему учебно-

исследовательской деятельности по географии в профильной школе
Содержание профильных курсов географии («Глобальная география», «Природопользование» и др.) располагает широкими возможностями для формирования и развития исследовательской компетенции, которая складывается из знаний (в данном случае в предметной области «география»), исследовательских умений и способности применять их на практике. Система исследовательских умений, формируемых в процессе изучения географии, представлена в таблице 1. Таблица 1 Система исследовательских умений, формируемых в процессе профильного обучения географии
Информационно-аналитические

умения
• классифицировать, анализировать, сравнивать, синтезировать, обобщать географическую информацию (карты, схемы, графики, статистические данные и т.д.); • работать с печатными и электронными источниками информации (учебной, научной, научно-популярной литературой, географическими картами, Интернет-ресурсами, ШГИС); • устанавливать причинно-следственные связи между географическими объектами и процессами, протекающими в географической оболочке; • прогнозировать влияние природных условий на человеческую деятельность и наоборот; • излагать суть экологических проблем отдельных территорий и основные принципы рационального природопользования и охраны окружающей среды; • применять простейшие приемы анализа статистических данных, сравнивать полученные показатели, рассматривать их изменение во времени, на их основе делать простейшие прогнозы развития природных, хозяйственных и социальных проблем; • проводить измерения, вычисления, обработку результатов; • проводить нивелирную и глазомерную съемки местности; • описывать объекты и явления природы; и др.
Ориентационно-

оценочные

умения
• ориентироваться в современных тенденциях географической науки; • определять цель, и последовательно продвигаться к её достижению; • определять объект и задачи работы; • прогнозировать и моделировать географические объекты и процессы; • формулировать проблему, выдвигать гипотезу исследования в области географии; • анализировать результаты работы и делать на их основе выводы; • пользоваться картой (ориентироваться по карте и на местности, разрабатывать маршруты движения, измерять расстояния по карте, определять по карте количественные и качественные характеристики изображаемых объектов и процессов, находить различные географические объекты, использовать картографические источники для прогнозирования развития событий, для решения простейших производственных и бытовых задач); • работать со специальным географическим оборудованием (нивелир, термометр, анемометр, психрометр, барометр, лот, компас и др.); • проводить наблюдение и ставить эксперимент; • распознавать в природе, коллекциях, определять по справочникам изученные горные породы и минералы, растения и животных; и др.

Конструктив

но-

оформительс

кие

умения
• составлять план местности; • фиксировать и обрабатывать результаты исследования по самостоятельно разработанному алгоритму (в том числе с использованием современных компьютерных технологий и ГИС); • выдвигать конструктивные идеи; • находить новое; • применять комплексную методику диагностики; • выявлять противоречия; и др.
Оргнанизационно-

коммуникативные

умения
• самостоятельность в приобретении и систематизации новых географических знаний; • уверенность в работе с оборудованием и программным обеспечением; • осуществлять само- и взаимроконтроль за выполнением работы; • сотрудничать и работать в коллективе; • докладывать результаты исследования; • отстаивать свою точку зрения; • планировать ход исследовательской работы; и др. В процессе формирования исследовательских умений по географии выделяют три взаимосвязанные подсистемы: поиска информации (приобретение знаний об объекте), обработки поступающей информации (использование знаний об объекте) и преобразования, использования информации (схема 1). Формирование исследовательских умений по географии поиск информации обработка информации использование и преобразование информации опосредованное формирование исследовательских умений непосредственное формирование исследовательских умений (методы-действия) опрос тестирование изучение научно- популярной литературы изучение космических снимков и географических карт работа с электронными ресурсами и др. эксперимент сравнительный констатирующий обучающий контролирующий обследование мониторинг анализ и численные расчеты упорядочивание и редактирование графическая и текстовая фиксация обобщение и систематизация Построение карт при помощи ГИС Использование полученной информации в процессе обучения географии Оформление научного отчета и др. лабораторный естественный формирующий
Схема 1


Система

УИД
Образовательные экспедиции (экскурсии) С е з о н н ы е и с с л е д о в а т е л ь с к и е п р а к т и к и Практикумы на местности УНИО Практические работы исследовательского характера Уроки- исследования Мини- исследования
Рис. 1 Система учебно-исследовательской деятельности

по географии
Процесс формирования исследовательской компетенции строится на определенных механизмах обучения, а в частности на систематическом включении учащихся в различные формы и виды учебно-исследовательской деятельности (УИД) по географии (рис. 1). Исследовательская компетенция в предметной области география формируется у учащихся поэтапно. Вариант такого поэтапного развития рассмотрен в таблице 2 . Ка к в и д н о и з приведенной ниже таблицы 2 каждый этап исследовательской работы уч ащ его ся соответствует определённому этапу У И Д , н а р а з н ы х этапах УИД формируется определенный компонент исследовательской компетентности и целый ряд исследовательских умений. Формирование исследовательской компетенции нужно осуществлять постепенно на протяжении нескольких лет обучения. Начиная с предпрофильной ступени обучения и до окончания школы учащиеся включаются в различные виды УИД. Постепенность овладения исследовательской компетентностью определяет различие методов, организующих и обеспечивающих ее освоение. Ведущими методами обучения, обеспечивающим формирование исследовательской компетентности являются частично-поисковый, исследовательский и методы географических исследований. Таблица 2
Этапы развития исследовательской компетенции в процессе формирования географических знаний Формируемые компоненты исследовательской компетентности Этапы УИД по географии Этапы исследовательской работы по географии Развиваемые исследовательские умения МОТИВАЦИОННО- ПОТРЕБНОСТНЫЙ Ориентационно- мотивационный I МОТИВАЦИЯ осуществление выбора темы исследования в соответствие с современными тенденциями развития географической науки и личными интересами учащегося; обоснование актуальности темы; Ориентационно- оценочные Ориентационно- оценочные II ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ постановка цели; выдвижение гипотезы. КОГНИТИВНЫЙ Системно- информационный III ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ и составление схемы исследования; выбор и освоение наиболее подходящих исследовательских методов (в т.ч. географических); Ориентационно- оценочныеи формационно- аналитические IV ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ ПОСРЕДСТВАМ ПОИСКА И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ изучение литературных данных по избранной теме (посещение библиотек, работа в сети Интернет и др.); проведение исследований, фиксация и предварительная компьютерная обработка экспериментальных данных Информационно- аналитические ДЕЯТЕЛЬНОСТНО- ПРАКТИЧЕСКИЙ Алгоритмическая деятельность V ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ, ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗ и формулирование выводов; отработка основных исследовательских умений сформированных в процессе обучения географии Ориентационно- оценочныеи информационно- аналитические Составление нового алгоритма и творчество VI ОФОРМЛЕНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ оформление научного отчета и презентации Конструктивно- оформительские VII ПРЕДСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ защита учебно-исследовательской работы (проекта) на школьной, а затем на районной научно- практической конференции. Организационно- коммуникативные
Эффективным средством формирования исследовательской компетенции является система учебно-исследовательских заданий (УИЗ), направленных на формирование исследовательских умений (таблица 2). Таблица 2 Примеры учебно-исследовательских заданий по географии Учебно-исследовательские задания Формируемые исследовательские умения Создайте карту почвенной эрозии мира. Алгоритм выполнения работы: Загружаем ГИС Живая география с помощью команд Файл – Открыть – п а п к а Глобальные проблемы, карта Глобальные проблемы мира. С помощью кнопки Состав отображения на главной панели инструментов открываем закладку слои и ничего в ней не меняем, далее выбираем следующую закладку объекты, там сбрасываем все слои, а потом включаем 4 слоя: 1. береговая линия; 2. зона почвенной эрозии; 3. океаны и моря; 4. рамка листа. Получается цифровая тематическая карта Почвенная эрозия мира. По карте делаем выводы, прогнозы, ищем пути решения проблемы. Результаты работы оформляем в виде таблицы. анализ и синтез, обобщение и с р а в н е н и и информации; умение работы с электронными картами ШГИС; устанавливать причинно-следственные связи между географическими объектами и процессами, протекающими в географической оболочке; прогнозировать влияние природных условий на человеческую деятельность и наоборот; излагать суть экологических проблем отдельных территорий и о с н о в н ы е п р и н ц и п ы р а ц и о н а л ь н о г о природопользования и охраны окружающей среды; систематизировать информацию по самостоятельно разработанному алгоритму; Представьте, что вы решили основать судостроительную верфь, строящую атомные ледоколы мощностью 75000 л.с. и ледопроходимостью до 2,8 м. Для размещения предприятия Правительство предложило Вам следующие населенные пункты: г. Кызыл, г. Северодвинск, г. Аян, г. Таганрог, г. Санкт-Петербург. С помощью электронных карт ШГИС «Живая география» « Б а з о в а я ка р т а Ро с с и и » , « П л о т н о с т ь н а с е л е н и я » , «Промышленность», «Транспорт» выберите на иб ол е е оптимальный вариант, который позволит Вам производить продукцию с самой низкой себестоимостью. Рекомендуется применить прием наложения карт. Напишите подробное обоснование своего выбора. Каким предложением Правительства вы, как опытный руководитель, воспользуетесь? Все свои соображения запишите в тетрадь и будьте готовы к защите проекта. анализ и синтез, обобщение и с р а в н е н и и информации; систематизировать информацию по самостоятельно разработанному а л го р и т м у; уверенность в работе с программным обеспечением; Примите участие в выставке “Отходы и доходы” (изготовить нужные предметы из отходных материалов, проекты переработки отходов, экспериментальные модели по утилизации стекла, пластика, жести и др. материалов). Возможно изготовление таких предметов (моделей) прямо на уроке, с использованием заранее подготовленных материалов. Презентовать свой продукт (проект) нужно таким образом, чтобы польза его была неоспорима. выдвижение конструктивных идей; отстаивание свей точки зрения; работа в коллективе; моделирование; природоохранные умения; умение кратко и логично представить полученные результаты; и лр. Установлено, что 1 т нефти, разлитой по водной поверхности, образует нефтяное пятно площадью около 6 кв. м. Найти, какую площадь акватории займет нефтяная пленка в случае аварии танкера водоизмещением 5000 т? прогнозирование; решение экологических задач; умение находить новую информацию. Спрогнозируйте экологические последствия: фермер на своей земле произвёл вырубку леса для организации пастбищ. Свои доводы аргументируйте. прогнозирование; выявление и объяснение причинно- следственных связей; и др. Используя все возможные источники информации, определите наиболее оптимальные, с вашей точки зрения, территории и акватории планеты для сооружения электростанций, работающих на альтернативных источниках энергии. Свой выбор аргументируйте. Результаты работы отразите в виде картосхемы с приложением в виде таблицы. Создайте свой проект выработки энергии из неиспользуемого на сегодняшний день ресурса. синтез и обобщение информации; объяснение причинно-следственных связей; работа в коллективе; формулирование проблемы, выдвижение гипотезы; выдвижение конструктивных идей; и др. Формы заданий и уровень их сложности с учетом применения выше указанных методов могут быть различны. Это могут быть задания,
поддающиеся быстрому решению на уроке или дома (мини-исследования), задания требующие целого урока или нескольких дней (недель, месяцев) подготовки и проведения глубокого исследования. Суть исследовательских заданий в профильном обучении географии – изучение объектов с целью выяснения их свойств, изучение явлений, выявление закономерностей и причинно-следственных связей между ними. При этом учащиеся проходят основные этапы географического исследования от постановки проблемы до применения полученных результатов на практике. Интересными для учащихся и эффективными с точки зрения формирования исследовательской компетенции являются практические работы исследовательского характера по созданию и анализу тематических цифровых карт с использованием школьной геоинформационной системы «Живая география», задания прогностического характера, задания включающие проведение наблюдений, социальных опросов, постановку экспериментов (см. таблицу 2), а также самостоятельное составление учащимися аналогичных заданий. В процессе формирования исследовательской компетенции происходит постепенная смена способов управления УИД учащихся (прямое указание→наводящие вопросы→консультирование самостоятельного исследования) и увеличение степени самостоятельности учащихся (исследование, проводимое совместно с учителем→исследование по плану с подробными инструкциями→исследование по краткому плану→ самостоятельное исследование.