Научно-исследовательская деятельность способствует формированию определённого опыта по поиску подходов к проблеме, проигрыванию ситуаций в уме, прогнозированию последствий тех или иных  действий, проведению анализа результатов, поиску новых подходов, логичности знаний и умений.

     Научно-исследовательская деятельность ставит учащегося в ситуацию, когда он вынужден самоопределяться, проектировать собственную предметную деятельность, продумывать и организовывать условия её осуществления.

      Развивающийся потенциал исследовательской деятельности реализуется не сразу, а поэтапно. 

      Первая ступень – ситуация теоретико-экспериментального исследования на уроке, стимулирование интереса к исследовательской деятельности, осознание её значимости для успешной адаптации  к обучению в школе.

      На данной ступени учащимся предлагаю исследовательские задания с большой степенью реальности содержания. При изучении подобных явлений ребята выносят первичные представления  о взаимосвязи предметов и явлений в мире, о познаваемости мира, его материальности. На этом этапе происходит формирование познавательного интереса и познавательной потребности.

     При этом у старшеклассников развиваются и необходимые для исследования умения.

     Эффективным способом организации выполнения исследовательских заданий в нашей работе стали проблемные мини-эксперименты. На уроках химии и заседаниях химического кружка  - это выполнение краткосрочного эксперимента по готовому алгоритму. Эксперимент при этом не всегда обладает профессиональной направленностью, поскольку в одном классе  собираются ребята разной профессиональной ориентации.

    Организация экспериментальной работы на уроке  и кружковом заседании даёт возможность каждому ребёнку почувствовать себя  в роли учёного, приоткрывающим дверь в новое, неизвестное. Самостоятельно добывая в эксперименте знание, учащиеся получают уверенность  в его истинности и справедливости. Такое знание является осмысленным, стимулирует ребёнка к новым исследовательским действиям.

    В моей  практике некоторые учащиеся 10 класса, не отличающиеся особым стремлением к приобретению знаний по химии в 9 классе, после серии проведённых самостоятельно экспериментов буквально стали меняться на глазах в течение двух месяцев. Действуя по предложенным алгоритмам, они получали удовольствие от достигнутых результатов, от осознания того, что они справляются, что они могут.

    Вторая ступень – ситуация частично-поискового исследования, научение образцам исследовательской деятельности на основе получения новой информации.

    Оптимальной формой организации исследовательской деятельности на этой ступени является работа в малых группах. Обсуждение результатов исследования происходит в форме диалога, который предполагает обмен информацией о ходе исследования и его результатов. Учащиеся самостоятельно ориентируются в направлении дальнейших поисков.

    Третья ступень – ситуация поисковой исследовательской деятельности. На этом этапе учащиеся  определяют цели будущего эксперимента и механизмы своей деятельности для достижения этих целей. Старшеклассники учатся использовать для убедительности своих доказательств данные областей других наук, соотносят свои взгляды с взглядами своих товарищей; свои цели с целями всей исследовательской группы. Для ощущения полного комфорта они не противопоставляют свои решения решениям другим, а если чувствуют в этом необходимость, то отстаивают свои убеждения, соблюдая при этом нормы научной дискуссии.

    Один из учащихся 10 класса, отличающийся завышенной самооценкой, после непродолжительных занятий в такой группе заметно изменил своё отношение к окружающим: исчезла излишняя самоуверенность, появилось чувство сопричастности к общему делу, способность сопереживать, он стал более комфортно ощущать себя не только в исследовательской группе, но и в классе.

    Четвёртая ступень – ситуация научно-исследовательской деятельности. На этой ступени учащийся самостоятельно задаётся проблемой исследования, определяет его цели, находит механизмы действий по их достижению. У большинства учащихся на этой ступени возникают проблемы.

     При этом школьники по-разному реагируют на возникающие затруднения и проблемы. Одни ищут внешние причины: необъективность учителя, непосильность задания и так далее. Такая позиция чревата тем, что ученик может замкнуться, у него может возникнуть неуверенность в себе и пассивность в разрешении возникающих проблем.

     Другие учащиеся ищут причины затруднений в себе, в своих знаниях, чертах характера, манере поведения. В этом случае, как показывает наша научно-экспериментальная работа, у учащихся появляется стремление самому справиться с проблемами или обратиться за поддержкой к сверстникам, взрослым.

    Анализируя типичные затруднения учащихся, остановимся на вызывающих их причинах и обратимся к возможным способам педагогической поддержки в их преодолении.

    Так, при подготовке к практической работе «Получение этилена и опыты с ним» предлагаю учащимся записать уравнение реакции взаимодействия этилового спирта с серной кислотой. Все учащиеся справились с заданием, записав уравнение реакции получения этилена.

    Я одобрила действия учащихся, но предложила не останавливаться на достигнутом и определить другие продукты реакции. Тогда и возникла идея о том, что продукт реакции зависит от соотношения в смеси этилового спирта и серной кислоты, а также от температуры смеси. При нагревании до 140 градусов и избыточном количестве спирта образуется диэтиловый эфир, а при  нагревании свыше  и в избытке серной кислоты образуется этилен.

    Серная кислота окисляет некоторое количество спирта до углерода и воды, а затем и образовавшийся углерод до углекислого газа. Я одобрила все идеи и предложила записать уравнения всех реакций в тетрадь.

    Затем предложила обобщить все варианты, выбрать оптимальные условия проведения данной реакции для получения этилена и подобрать необходимое лабораторное оборудование. Возникшее в результате затруднение было вызвано неумением связывать известные факты в целостность путём обнаружения единого связующего смысла между ними. Предложив два варианта протекания реакции: в зависимости от температуры и концентрации, я заметила, что старшеклассники не смогли самостоятельно обратиться ещё к одному признаку – окислительно-восстановительным свойствам. Мне пришлось помочь ребятам выделить этот признак из всего многообразия, обратив их внимание на то, что продукт реакции зависит от проявления реагентом конкретного химического свойства в определённых условиях. Для увеличения скорости работы я предложила учащимся таблицу: «Химические свойства этилового спирта и серной кислоты».

     Для определения интеллектуальных затруднений старшеклассников в процессе исследовательской деятельности эффективным оказался метод консультаций. Отрицательный результат возникает тогда, когда ребятам предлагается использовать знания всех химических свойств веществ, поскольку при интеллектуальных затруднениях, они не склонны их проанализировать в совокупности. Необходимо было дать актуальный на данный момент совет: взять на рассмотрение только специфические свойства веществ. Это помогало им самостоятельно осмыслить причины своих затруднений и осуществить дальнейшую работу.

    Организацию осмысления учащимися своих действий целесообразно осуществлять с помощью вопросов при ответе, на которые старшеклассники должны: сформулировать суть возникшей проблемы, связанной с поиском; изложить свои гипотезы; оценить гипотезы других  как с положительной стороны, так и с отрицательной; представить всё это в письменной форме; рассмотреть, как соотносится выдвинутая гипотеза и задачи эксперимента; как ещё можно рассмотреть направления поиска достижения результата.

    Оказалось, что сообщение каждым своей гипотезы благотворно влияет на осмысление старшеклассниками своих действий. Анализируя каждую, они находили рациональные зёрна, то есть определяли смысл своих действий и действий своих товарищей, одновременно критикую и переосмысливая направления своих поисков.

     При изучении отдельных химических производств и общих закономерностей химического производства учащиеся получают представления об исходных веществах и конечных продуктах, стадиях производства, основных типах заводских химических аппаратов. После того как учащиеся определились в гипотезе своего исследования, выявили оптимальные условия его протекания, подобрали необходимые индикаторы осталось определиться в подборе оборудования. Затруднения вызываются тем, что приходится изучать его детали, выяснять их назначение и взаимосвязь, что, в свою очередь, требует привлечение знаний смежных областей наук, а это отвлекает от основной задачи, ради которой проводится исследование. Не все учащиеся способны к быстрому переключению внимания.

    Характер поддержки выражается в том, что с учащимися обсуждаются факторы, благоприятствующие превращению исходных веществ в продукты с максимальным выходом при оптимальных условиях: температуру, концентрацию, степень измельчения исходных веществ, использование противотока, циркуляцию и другие приёмы интенсификации производства. Кроме того учащиеся изучают литературу о лабораторном оборудовании, где рассматриваются приборы и установки, отражающие отдельные стороны производства: противоток, перемешивание реакционной массы, непрерывность процесса, поглощение продуктов реакции – проведение процессов в замкнутой системе с целью предохранения окружающей среды от загрязнения. Обстоятельное изучение устройства и работы соответствующих установок помогает учащимся понять, как реализуются те или иные научные принципы химических производств.

     При изучении химических производств учащиеся самостоятельно моделировали устройство доменной печи. Макеты, разработанные некоторыми учащимися, отображали засыпной аппарат одинаково с доменной печью. Обратили внимание на то, что на разной высоте печи идут разные физико-химические процессы. Таким учащимся пришлось посоветовать обратиться к учебнику физики, чтобы вспомнить о свойствах веществ при нагревании и в разных агрегатных состояниях. Изучив литературу по данному вопросу, они предоставили несколько вариантов строения домны, из которых потом при совместном обсуждении выделили самый приемлемый. Другим учащимся было дано задание подготовить экскурс в историю получения чугуна. Рассматривая удачи и неудачи на каждом историческом этапе, анализируя их, ребята приходят к выводу об оптимальном строении доменной печи.

     Межличностные затруднения могут возникать у учащихся на любой ступени развития ситуации исследовательской деятельности. Процесс исследования предполагает субъект-субъективное взаимодействие (учащийся-учащийся, учащийся-учитель), в котором проявляется неумение  вести диалог, прислушиваться к мнению других, готовность принимать трчку зрения товарищей.

     Опытно-экспериментальная работа показала, что в основном старшеклассники стараются не выделиться, отсидеться, отмолчаться, ощущая себя объектами воздействий. Однако есть учащиеся, которые, напротив, получив посильное задание, громкими выкриками стараются привлечь к себе внимание: «Посмотрите, у меня получилось». Интерес к исследованию возникает только в экспериментальный период. В дискуссии они молчаливы, соглашаются рассказать о ходе проведённого эксперимента, не выдвигая при этом никаких гипотез. Если такие учащиеся собираются в одной экспериментальной группе, распределения ролей при проведении эксперимента не происходит, каждый из них считает,  что именно он успешнее всех проведёт превращения, а вот объяснять с какой целью они всё это делали должен кто-то другой.

    Педагогическая поддержка в этом случае выражается в организации взаимодействий между учащимися и между учащимися и учителем. В организации и проведении исследования учащийся прикладывает усилия. Учитель со своей стороны должен заметить эти усилия, поддержать ученика, обеспечить ему условия для дальнейшего продвижения вперёд и каждый раз, делая «шаг навстречу», подниматься вместе с воспитанником на новую ступень знаний и отношений. В этом случае можно говорить о педагогике встречных усилий, то есть о ценностном отношении учителя и воспитанника к личности и деятельности друг друга, что отражается во взаимной доброжелательности, поддержки, в готовности к совместной деятельности, развитии навыков сотрудничества, в определённых учебных достижениях.