Цели современного образования предполагают использование всего арсенала естественнонаучного и гуманитарного знания, методов и оценки для взаимосвязанного развития интеллектуальной, ценностной, волевой сферы сознания личности. Несомненным аспектом развития представляется необходимость обучения школьников методике проведения научных исследований и правильного оформления научных работ.
Геология – одна из фундаментальных наук, имеющая как естественнонаучные, так и гуманитарные аспекты. Она является основанием для формирования культуры личности в единстве логического и наглядно-ассоциативного познания мира. Занятия геологией развивают у детей не только прикладной интерес – поиски месторождений полезных ископаемых, но и побуждает к познанию окружающего мира. Здесь закладывается основа фундамента воздействия человека на природу, умения жить в необычных условиях, находить общий язык с незнакомыми людьми. С дидактической точки зрения сложность и многофакторность геологических процессов предоставляют большие возможности для формирования у учащихся навыков разностороннего исследовательского подхода. Геология – довольно сложный предмет для школьников. Все мы хорошо знаем, что всякий школьник быстро устает от сложных видов деятельности, если интерес к работе не является превалирующим. Как достичь сохранения интереса на протяжении всего времени написания научно-исследовательской работы?
С точки зрения авторов, каждая работа, для того, чтобы представлять интерес, как для читателя, так и для пишущего ее школьника должна пройти все этапы, все стадии научного открытия.
Каждое открытие или научную работу условно можно разделить на несколько этапов. Сначала изучаются первичные данные, собираются факты, затем выдвигается гипотеза, обобщающая эти факты, далее следуют эксперименты для проверки гипотезы. Конечная стадия исследования – формулировка теории, которая при наличии предсказательной силы может быть названа законом. В любой отрасли геологии исследования происходят по этой схеме.
Основываясь на личном опыте, хочется привести в пример проектную исследовательскую работу школьника, выполненную под нашим научным руководством. Работа пятиклассника Николая Ртищева «Новая находка минералов группы галотрихита в зоне окисления Учалинского медно-цинково-колчеданного месторождения» прошла все стадии исследований, став небольшим научным открытием. В качестве первичных данных в процессе полевых работ на Учалинском медно-цинково-колчеданном месторождении (Башкирия) школьником были отобраны образцы «сезонных» минералов из зоны окисления месторождения. Была выдвинута рабочая гипотеза, согласно которой по внешнему виду отобранные минералы определены как халькантит (CuSO4∙5H2O) и мелантерит (FeSO4·7H2O;где частично Fe изоморфно замещает Zn, Mg, Сu). Далее, для проверки гипотезы, автором работы был проведен ряд экспериментов (качественный химический анализ), в результате которых обнаружено отсутствие в образцах меди и установлен ряд других нехарактерных для вышеуказанных минералов особенностей. По результатам РФА-анализа в образцах установлен пиккеренгит (MgAl2(SO4)4 * 22H2O), но качественный анализ указывает и на присутствие в образцах других минералов группы галотрихита (общая формула AB2(SO4)4 22H2O, где A = Fe2+, Mg2+, Mn2+, Ni2+, Zn2+; B = Al3+, Cr3+, Fe3+). В изученной автором литературе о зонах окисления сульфидных месторождений и о минералах, которые в этой зоне образуются, нет указаний на нахождение минералов этой группы на данном месторождении. Таким образом, исходная гипотеза была опровергнута, и работа школьника, наряду с яркими исследованиями и интересными результатами, имела научную новизну и законченную форму. Работа Николая Ртищева получила высший балл на Московской открытой олимпиаде по геологии и Санкт-Петербургской геологической олимпиаде.
Стадия открытия |
Вид работы |
Предполагаемые названия работы на разных стадиях |
Первичные данные |
Реферат – литературный обзор |
Зоны окисления медно-цинково-колчеданных месторождений |
Факты |
Реферат со своей коллекцией |
Сезонные минералы зоны окисления Учалинского медно-цинково-колчеданного месторождения |
Гипотезы |
Работа с описанием и обобщением |
Сульфаты железа и меди в зоне окисления Учалинского медно-цинково-колчеданного месторождения |
Эксперимент |
Работа с обобщением и проведением частных экспериментов |
Состав растворимых сульфатов в зоне окисления Учалинского медно-цинково-колчеданного месторождения |
Теория |
Работа с обобщением данных экспериментов и генетическими выводами |
Новая находка минералов группы галотрихита в зоне окисления Учалинского медно-цинково-колчеданного месторождения |
Теория с предсказательной силой, закон |
Проект. Работа позволяющая проводить прогнозы и осуществлять конкретные проекты |
Минералы группы галотрихита в зонах окисления медно-цинково-колчеданных месторождений |
Конечно, провести конкретные границы между стадиями нелегко. Но это всегда оправдано как для автора, так и для члена жюри. Принимая во внимания конкретные критерии для написания работ, член жюри может правильно оценить полноту раскрытия темы работы. Грамотно выполненная работа (даже литературный обзор), всегда принесут своему исполнителю высшие баллы на конкурсах. Вспомним – правильно и вовремя законченная стадия геологоразведочных работ – это всегда премия!