Ребенок дошкольного возраста знакомится с миром природы, непосредственно наблюдая ее или занимаясь практической деятельностью во время прогулок. Опосредованные способы познания природы (книги, картины, кино, телевидение) расширяют кругозор маленького ребенка, однако оказывают меньшее познавательное и воспитательное воздействие. Непосредственное же общение с природой насыщает эмоциональное восприятие ребенка яркими впечатлениями на всю жизнь.

Именно на этапе дошкольного детства ребенок накапливает представления о разных формах жизни, т.е. у него формируются первоосновы экологического сознания, закладываются начальные элементы экологической культуры.

Детское экспериментирование - сложный многогранный процесс, включающий в себя и живое наблюдение, и опыты, проводимые ребенком вместе со взрослыми и самостоятельно. В ходе данной работы дошкольник постепенно овладевает моделью исследовательской деятельности - от постановки проблемы к выдвижению гипотезы и проверке ее опытным путем. Ему доступны приемы простейшего планирования эксперимента, сравнительного анализа наблюдаемых процессов и полученных результатов и т.п.

Своими корнями экспериментирование уходит в манипулирование предметами. За использование этого метода обучения выступали такие классики педагогики, как Я.А.Коменский, Ж.-Ж.Руссо, К.Д.Ушинский.

Современные исследователи (А.И. Иванова, С.Н. Николаева, Н.А. Рыжова, Н.Н. Поддьяков и др.) также рекомендуют использовать метод экспериментирования и в работе с детьми дошкольного возраста.

Актуальность исследования обусловлена тем, что при формировании основ естественно-научных и экологических понятий экспериментирование можно рассматривать как метод, близкий к идеальному. Знания, добытые самостоятельно, всегда являются осознанными и более прочными.

Гипотеза исследования: использование опытной и экспериментальной деятельности в экологическом образовании детей дошкольного возраста способствует более успешному усвоению детьми знаний о природе.

Объект исследования: экологическое образование детей дошкольного возраста.

Предмет исследования: особенности использования опытов в экологическом образовании детей дошкольного возраста.

1. Роль опытов в экологическом образовании дошкольников

Опыт - это наблюдение, которое проводится в специально организованных условиях. Наблюдение за изучаемым объектом или явлением - неотъемлемая часть любого опыта. Без организованного и целенаправленного наблюдения невозможно осознать то явление или процесс, который изучается опытным путем. Также опыт рассматривается как процесс практического воздействия человека на внешний мир, а в качестве результата этого воздействия выступают приобретенные знания о мире природы, её объектах и явлениях, а также умения и навыки взаимодействия с природным окружением.

Всякий опыт - это активный процесс, система действий при помощи которых ребёнок получает ответы на стоящие перед ним вопросы. Таким образом, основой опыта является активная деятельность детей.

Китайская пословица гласит: «Расскажи - и я забуду, покажи - и я запомню, дай попробовать - и я пойму». Усваивается все прочно и надолго, когда ребёнок слышит, видит и делает сам. Исследования предоставляют ребёнку возможность самому найти ответы на вопросы «как?» и «почему?». Однако, исходя из ограниченности возможностей дошкольников в плане познания окружающего мира, деятельность эта осуществляется под руководством взрослого. Именно взрослый организует эту деятельность разрешения возникшей проблемы, руководит детской поисковой деятельностью и активностью.

Детское экспериментирование является особой формой поисковой деятельности, в которой наиболее ярко выражены процессы целеобразования, процессы возникновения и развития новых мотивов личности, лежащих в основе самодвижения, саморазвития дошкольников.

В детском экспериментировании наиболее мощно проявляется собственная активность детей, направленная на получение новых сведений, новых знаний (познавательная форма экспериментирования), на получение продуктов детского творчества - новых построек, рисунков сказок и т.п. (продуктивная форма экспериментирования).

Детское экспериментирование является стержнем любого процесса детского творчества.

Главное достоинство применения метода экспериментирования в детском саду заключается в том, что в процессе эксперимента:

- дети получают реальные представления о различных сторонах изучаемого объекта, о его взаимоотношениях с другими объектами и со средой обитания;

- идет обогащение памяти ребенка, активизируются его мыслительные процессы, так как постоянно возникает необходимость совершать операции анализа и синтеза, сравнения и классификации, обобщения и экстраполяции;

- развивается речь ребенка, так как ему необходимо давать отчет об увиденном, формулировать обнаруженные закономерности и выводы;

- происходит накопление фонда умственных приемов и операций, которые рассматриваются как умственные умения.

Детское экспериментирование важно и для формирования самостоятельности, целеполагания, способности преобразовывать какие-либо предметы и явления для достижения определенного результата.

В процессе экспериментальной деятельности развиваются эмоциональная сфера ребенка, творческие способности, формируются трудовые навыки, укрепляется здоровье за счет повышения общего уровня двигательной активности.

Дети очень любят экспериментировать. Это объясняется тем, что им присуще наглядно-действенное и наглядно-образное мышление, и экспериментирование, как никакой другой метод, соответствует этим возрастным особенностям. В дошкольном возрасте оно является ведущим, а в первые три года - практически единственным способом познания мира.

Обобщая собственный богатый фактический материал, Н.Н. Поддъяков сформулировал гипотезу о том, что в детском возрасте ведущим видом деятельности является не игра, как это принято считать, а экспериментирование. Для обоснования данного вывода им приводятся доказательства:

«Игровая деятельность требует стимуляции и определенной организации со стороны взрослых; игре надо учить. В деятельности же экспериментирования ребенок самостоятельно воздействует различными способами на окружающие его предметы и явления (в том числе и на других людей) с целью более полного их познания. Данная деятельность не задана взрослым ребенку, а строится самими детьми.

В экспериментаторстве достаточно четко представлен момент саморазвития: преобразования объекта, производимые ребенком, раскрывают перед ним новые стороны и свойства объекта, а новые знания об объекте, в свою очередь, позволяют производить новые, более сложные и совершенные преобразования».

Некоторые дети не любят играть; они предпочитают заниматься каким-то делом; но их психическое развитие протекает нормально. При лишении же возможности знакомиться с окружающим миром путем экспериментирования психическое развитие ребенка затормаживается.

Наконец, фундаментальным доказательством является тот факт, что деятельность экспериментирования пронизывает все сферы детской жизни, в том числе и игровую. Последняя возникает значительно позже деятельности экспериментирования.

2.Виды и содержание опытов в детском саду

Опыты и эксперименты в современных детских образовательных учреждениях проводят двух видов: демонстрационные и фронтальные.

Каждый из них имеет свои плюсы и минусы. Демонстрационные исследования предполагают проведение опытов или экспериментов педагогом на глазах у детей. Совершая необходимые действия поэтапно, воспитатель подробно комментирует все происходящее, привлекает внимание малышей к важным нюансам, помогает сделать выводы. Данный вид сводит к минимуму личную инициативу детей, поэтому практиковать его лучше с более взрослыми ребятами (например, в подготовительной группе), которые уже умеют концентрироваться.

Иначе педагог будет «плясать» вхолостую, а его воспитанники займутся, чем придется. Кроме того, демонстрационные эксперименты и опыты проводятся в тех случаях, когда другой вид провести нереально. Например, изучая свойства воды и показывая наглядно, как она испаряется при нагревании, каждому ребенку не раздашь по плите и чайнику и к работе с огнем или электричеством не допустишь. В первую очередь, надо думать о безопасности малышей.

Фронтальные исследования гораздо более «демократичный» вид. Каждый малыш принимает в них участие лично. И это огромный плюс - ведь то, что было усвоено на собственном опыте, уже не выветрится из головы никогда. Продолжая речь об уже затронутой теме свойств воды, могу привести пример такого фронтального эксперимента по их изучению: всем ребятам раздать баночки с водой и несколько предметов. По очереди опускать предметы в воду и смотреть, какие из них тонут, а какие нет. Так дети получат начальные знания о свойствах твердых веществ.

И фронтальных, и демонстрационных экспериментов можно придумать великое множество. Любопытство ребенка ведь тоже безгранично.

Классификация экспериментов (опытов). Эксперименты можно классифицировать по разным принципам:

1. По характеру объектов, используемых в эксперименте:

- опыты с объектами неживой природы;

- опыты с растениями;

- опыты с животными;

- опыты, объектом которых является человек.

2. По месту проведения опытов:

- в групповой комнате;

- на участке;

- в лесу, на поле и т.д.

3. По количеству детей:

- индивидуальные (1-4 ребенка);

- групповые (5-10 детей);

- коллективные (вся группа).

4. По причине проведения:

- случайные;

- запланированные;

- поставленные в ответ на вопрос ребенка.

5. По характеру включения в педагогический процесс:

- эпизодические (проводимые от случая к случаю);

- систематические.

6. По продолжительности:

- кратковременные (5-10 минут);

- длительные.

7. По месту в цикле:

- первичные;

- повторные;

- заключительные и итоговые.

8. По характеру мыслительных операций:

- констатирующие (позволяющие увидеть какое-то одно состояние объекта или одно явление вне связи с другими объектами и явлениями);

- сравнительные (позволяющие увидеть динамику процесса или отметить изменения в состоянии объекта);

- обобщающие (эксперименты, в которых прослеживаются общие закономерности процесса, изучаемого ранее по отдельным этапам).

9. По способу применения в групповой комнате:

- демонстрационные (при которых в группе имеется всего один объект, находящийся в руках педагога). Воспитатель сам проводит опыт (демонстрирует его), а дети следят за ходом и результатами;

- фронтальные (у детей на столах имеется раздаточный материал для экспериментирования) [2].

Для того чтобы опытническая деятельность приносила положительные результаты, воспитатель при ее организации должен соблюдать ряд требований:

- четкость формулировки целей и задач опыта;

- предъявление задач в определенной последовательности: сначала простые, затем более сложные;

- предоставление детям максимальной самостоятельности и активности при разрешении проблемной ситуации;

- для того чтобы результаты опыта были осознаны каждым ребенком, его целесообразно повторять дважды;

- разработка или использование четко выстроенной программы работы на год.

С детьми младшего и среднего дошкольного возраста опыты почти не проводятся, т.к. мал опыт детей, они не могут установить связи. В этих группах воспитатель чаще использует поисковые действия (предложить кошке конфету, морковь, мясо - что же она выберет? Поскрести пальцем по столу - слышит ли кошка? Чем она слышит?). Поисковые действия в младших группах необходимо включать в наблюдения. Для старших дошкольников раскрывается значение проводимого опыта как познавательной деятельности, в результате которой ребята узнают новое, делают выводы и обобщения.

В исследовании Т.А. Ковальчук предлагается организация и руководство опытами. Автор выделяет несколько этапов:

I этап. Подготовительный. Его цель: вызвать у детей интерес к предстоящей деятельности.

Достигается цель с помощью следующих приемов:

- подготовка воспитателем на глазах у детей необходимого оборудования;

- задания дежурным подготовить оборудование, разместить его на виду у детей;

- выделение объекта для опыта;

- предварительное рассматривание материала или объекта для опыта. Воспитатель обращается к имеющемуся у дошкольников опыту, чтобы они предугадали дальнейшие действия;

- показ фрагментов видео- или диафильмов;

- рассматривание иллюстраций, подготавливающих детей к восприятию объекта или явления.

II этап.

Начало опыта.

Его цель: направить произвольное внимание детей и сосредоточить его на объекте, поддержать интерес, вызванный на I этапе, упрочить его.

Воспитатель ставит перед детьми задачу, предлагает им высказать свою гипотезу, обосновать свое предположение. Педагог не оценивает правильность или неправильность предварительного решения (лишь фиксирует их).

III этап.

Основной.

Цель: формирование реалистических представлений у дошкольников на основании организации элементарного опыта. Чтобы у детей не угасал интерес к работе, следует чаще обращать их внимание на получение определенного результата, на уяснение сущности явления, причины его возникновения. Если проводится длительный опыт (результаты отсрочены, например, во время выращивания растения в разных условиях), необходимо фиксировать промежуточные результаты в календарях наблюдения.

IV этап.

Заключительный. Цель: подведение итогов, формулировка выводов. Воспитатель возвращается к высказанным дошкольниками гипотезам, определяет их правильность, подводит ребят к формулированию окончательных выводов.

3.Методика и организация опытов в разных возрастных группах

Структура эксперимента

В каждом эксперименте можно выделить последовательность сменяющих друг друга этапов:

- Осознание того, что хочешь узнать.

- Формулирование задачи исследования.

- Продумывание методики эксперимента.

- Выслушивание инструкций и критических замечаний.

- Прогнозирование результатов.

- Выполнение работы.

- Соблюдение правил безопасности.

- Наблюдение результатов.

- Фиксирование результатов.

- Анализ полученных данных.

- Словесный отчет об увиденном.

- Формулирование выводов.

Рассмотрим, как происходит становление всех этапов экспериментирования в возрастном аспекте.

Самые ранние зачатки экспериментирования относятся к тому возрасту, когда ребенок впервые протянул руку к погремушке. С этого момента он начинает бессознательно манипулировать предметами, а его анализаторы фиксируют все события. Память обогащается все новыми и новыми фактами, и наконец наступает такой момент, когда благодаря переходу количественных изменений в качественные появляется новая форма манипулирования - сознательная. Теперь ребенок осмысленно бросает игрушки, стучит ими друг о друга, пытается укусить и сломать. Дети много действуют, и многое запоминают путем запечатления, но наблюдение как целенаправленный процесс у них отсутствует.

Для развития манипулятивной деятельности ребенка взрослый должен обогащать среду различными объектами - как игрушечными, так и настоящими. Все действия - и свои, и ребенка - взрослый сопровождает словами. Их смысла ребенок пока не понимает, но запечатлевает звуковой образ слова в памяти и «привязывает» слово к объектам и действиям. Таким образом, в течение первого года жизни ребенок должен:

- манипулировать предметами

- смотреть, как это делает взрослый

- начинать запоминать значение некоторых слов.

2-я группа раннего возраста.

На втором году жизни взрослый еще больше расширяет возможности ребенка по манипулированию предметами. Новым в данном возрасте становится управляемое манипулирование. Малыш начинает выполнять отдельные действия по просьбе взрослого. Одновременно он должен запоминать слово «нельзя». К пониманию смысла этого слова он должен прийти через собственный опыт, который бывает не только приятным, но и огорчительным. Чрезмерное увлечение словом «нельзя», использование его без подкрепления реальными отрицательными последствиями лишает ребенка возможности приобретать собственный опыт, вследствие чего теряется вера в это слово.

Речь воспитателя становится более лаконичной и четкой, поскольку теперь ребенок должен понимать почти все слова. Внимание детей крайне неустойчиво, поэтому взрослые должны принимать самое непосредственное участие в экспериментировании, которое в этом возрасте почти неотличимо от развлечений

На третьем году жизни наглядно-действенное мышление достигает своего максимального развития. Манипулирование предметами начинает напоминать экспериментирование. Продолжая обогащать среду ребенка более сложными объектами, взрослый создает все условия для развития его самостоятельности. Ребенок должен полюбить действовать и выражать эту любовь словами: «Я хочу сделать .......», «Я сам». Это - основное новообразование данного возраста, имеющее важное значение в развитии как экспериментирования, так и личности в целом. Если взрослые ограничивают самостоятельное экспериментирование, то возможно два исхода: либо формируется пассивная личность, которой ничего не надо, либо возникают капризы - извращенная форма реализации «Я сам», когда у ребенка не было возможности пользоваться словами «Я хочу».

К концу второго года жизни все нормально развивающиеся дети должны называть все знакомые предметы и действия с ними. К этому времени они должны иметь правильное представление о многих объектах и их частях, о наиболее распространенных формах поведения животных и о явлениях природы. Все организуемые взрослыми наблюдения являются кратковременными и осуществляются либо индивидуально, либо небольшими группами.

Дети уже способны выполнять отдельные простейшие поручения, следовательно, начинают воспринимать инструкции и рекомендации. Однако к самостоятельной работе они еще не способны. Взрослый всегда должен быть рядом.

В этом возрасте впервые появляются способность к пристальному и целенаправленному рассматриванию объектов и событий. Это дает возможность приступить к осуществлению простейших наблюдений (до этого ребенок не наблюдал, а просто смотрел). Однако из-за неустойчивости внимания период наблюдения является очень коротким, и взрослый должен постоянно заботиться о том, чтобы поддерживать интерес к избранному объекту.

К трем годам все дети овладевают фразовой речью, следовательно, можно предлагать им отвечать на простейшие вопросы. Но составить рассказ они еще не способны. Поскольку поле деятельности детей расширяется, внимание к соблюдению правил безопасности возрастает.

2-я младшая группа.

На четвертом году жизни возникает наглядно-образное мышление. У детей ярко проявляется любопытство. Они начинают задавать многочисленные вопросы природоведческого содержания, что свидетельствует как минимум о трех важных достижениях:

1. У детей накопилась определенная сумма знаний (как известно, по совершенно незнакомой проблеме вопросов не возникает);

2. Сформировалась способность сопоставлять факты, устанавливать между ними хотя бы простейшие отношения и видеть пробелы в собственных знаниях;

3. Появилось понимание, что знания можно получить вербальным путем от взрослого человека.

Очень полезно не сообщать знания в готовом виде, а помочь ребенку получить их самостоятельно, поставить небольшой опыт. В этом случае детский вопрос превращается в формулирование цели. Взрослый помогает малышу продумать методику проведения опыта, дает советы и рекомендации, вместе с ним осуществляет необходимые действия. Дети 2-ой младшей группы еще не способны работать самостоятельно, но охотно делают это вместе с взрослым, поэтому участие педагога в совершении любых действий является обязательным. Например, ребенок спрашивает: «Кошка ест помидоры?». Вместо короткого «НЕТ» можно предложить проверить это самому. Перед кошкой кладут кусочек помидора и наблюдают, чем кончится дело.

Во время работы можно иногда предлагать выполнить не одно, как в предыдущей группе, а два действия подряд, если они просты: «Оля, вылей водичку и налей новую», «Володя, отнеси совочек и принеси лопатку». Полезно начать привлекать детей к прогнозированию результатов своих действий: «Игорь, что получится, если мы подуем на одуванчик?». У детей начинает формироваться произвольное внимание. Это позволяет делать первые попытки фиксировать результаты наблюдений, используя готовые формы: «Давайте в этом кружочке поставим стрелку на те продукты, которые съел хомячок». Это способствует развитию умения анализировать факты и давать словесный отчет об увиденном.

Приобретая личный опыт, дети четырех лет уже могут иногда предвидеть отрицательные результаты своих действий, поэтому реагируют на предупреждения взрослого более осмысленно; однако сами следить за выполнением правил безопасности совершенно не способны.

Средняя группа.

В средней группе все наметившиеся тенденции усиливаются: количество вопросов возрастает, потребность получить ответ экспериментальным путем укрепляется. Благодаря накоплению личного опыта действия ребенка становятся более целенаправленными и обдуманными. У каждого складывается свой стиль в работе. Если к этому времени взрослый сумеет занять позицию старшего друга, ребенок начнет все чаще и чаще задавать ему вопрос: «Как это сделать?». Он может теперь получать не только два, но иногда и три указания сразу, если действия просты и знакомы. Появляются первые попытки работать самостоятельно. Непосредственное участие взрослых в работе уже не так важно, если, конечно, процедуры просты и не опасны. Однако визуальный контроль со стороны взрослого пока необходим - и не только для обеспечения безопасности экспериментирования, но и для моральной поддержки, т.к. без постоянного поощрения и выражения одобрения деятельность четырехлетнего ребенка затухает, как останавливаются часы, когда кончается завод.

При фиксации наблюдений чаще всего используют готовые формы, но в конце года постепенно начинают применять рисунки, которые взрослые делают на глазах у детей, а также первые схематичные рисунки тех детей, у которых технические навыки развиты достаточно хорошо.

Определенные усложнения претерпевают и последние этапы экспериментирования: давая словесный отчет об увиденном, дети не ограничиваются отдельными фразами, сказанными в ответ на вопрос педагога, а произносят несколько предложений, которые хоть и не являются развернутым рассказом, но уже приближаются к нему по объему. Воспитатель своими наводящими вопросами учит выделять главное, сравнивать два объекта или два состояния одного и того же объекта и находить между ними разницу - пока только разницу.

Старшая группа.

При правильной организации работы у детей старшей группы формируется устойчивая привычка задавать вопросы и пытаться самостоятельно искать на них ответы. Теперь инициатива по проведению экспериментов переходит в руки детей. Роль воспитателя как умного друга и советчика возрастает. Он не навязывает своих советов и рекомендаций, а ждет, когда ребенок, испробовав разные варианты, сам обратиться за помощью. Да и то не сразу дает ответ в готовом виде, а постарается разбудить самостоятельную мысль детей, с помощью наводящих вопросов направить рассуждения в нужное русло. Однако такой стиль поведения будет эффективным лишь в том случае, если у детей уже выработан вкус к экспериментированию и сформирована культура работы. В противном случае имеет смысл строить педагогический процесс по системе, описанной для средней группы.

В старшей группе возрастает роль заданий по прогнозированию результатов. Эти задания бывают двух видов: прогнозирование последствия своих действий и прогнозирование поведения объектов. Например, «Ребята, сегодня мы с вами посеяли семена, из которых вырастут новые растения. Как вы думаете, какими они будут через 10 дней?» Каждый рисует рисунок, в котором отражает свои представления. Через 10 дней, сверяя рисунки и реальные растения, устанавливают, кто из ребят оказался наиболее близок к истине. Иллюстрацией второго случая является такой пример: «Слава, ты собираешься посадить хомячка в эту коробку. Подумай, что надо сделать, чтобы он не убежал».

При проведении опытов работа чаще всего осуществляется по этапам: выслушав и выполнив одно задание, ребята получают следующее. Однако благодаря увеличению объема памяти и усилению произвольного внимания можно в отдельных случаях пробовать давать одно задание на весь эксперимент и затем следить за ходом его выполнения. Уровень самостоятельности детей повышается.

Расширяются возможности по фиксированию результатов. Шире применяются разнообразные графические формы, осваиваются разные способы фиксации натуральных объектов (гербарий). Дети учатся самостоятельно анализировать результаты опытов, делать выводы, составлять развернутый рассказ об увиденном. Но мера самостоятельности пока не велика. Без поддержки со стороны педагога речь детей постоянно прерывается паузами.

В старшей группе начинают вводиться длительные эксперименты, в процессе которых устанавливаются общие закономерности природных явлений и процессов. Сравнивая два объекта или два состояния одного и того же объекта, дети могут находить не только разницу, но и сходство. Это позволяет им начать осваивать приемы классификации.

Поскольку сложность экспериментов возрастает и самостоятельность детей повышается, необходимо еще больше внимания уделять соблюдению правил безопасности. В этом возрасте дети довольно хорошо запоминают инструкции, понимают их смысл, но из-за несформированности произвольного внимания часто забывают об указаниях и могут травмировать себя или товарищей. Таким образом, предоставляя детям самостоятельность, воспитатель должен очень внимательно следить за ходом работы и за соблюдением правил безопасности, постоянно напоминать о наиболее сложных моментах эксперимента.

Подготовительная к школе группа.

В этой группе проведение экспериментов должно стать нормой. Их надо рассматривать не как самоцель и не как развлечение, а как наиболее успешный путь ознакомления детей с окружающим миром и наиболее эффективный способ развития мыслительных процессов. Эксперименты позволяют объединить все виды деятельности и все стороны воспитания. Инициатива по их проведению распределяется равномерно между воспитателем и детьми. Начинают практиковаться такие эксперименты, в которых дети самостоятельно задумывают опыт, сами продумывают методику и распределяют обязанности между собой, сами его выполняют и сами же делают необходимые выводы. В таких случаях роль педагога сводится к общему наблюдению за ходом работы и выполнением правил безопасности. По сравнению с обычными опытами доля таких экспериментов в детском саду невелика, но они доставляют ребятам огромную радость.

Детям седьмого года жизни доступны такие сложные умственные операции, как выдвижение гипотез, проверка их истинности, умение отказаться от гипотезы, если она не подтвердится. Дети способны делать выводы о скрытых свойствах предметов и явлений, самостоятельно формулировать выводы, а также давать яркое, красочное описание увиденного.

Однако сказанное не может быть отнесено ко всем детям. Среди них имеются значительные различия, и рядом с ребенком, владеющим высокой культурой экспериментирования, может находиться ровесник, который по уровню развития близок к средней группе. В таком случае нужно терпеливо обучать ребенка навыкам экспериментирования и не считать, что он должен владеть ими только потому, что достиг того или иного возраста. Степень овладения навыками определяется не возрастом, а условиями, в которых воспитывался человек, и также индивидуальными особенностями ребенка.