Учебно исследовательская деятельность на уроках биологии. Развитие навыков исследовательской деятельности на уроках биологии и во внеурочное время
Одними из главных целей биологического образования провозглашённым образовательным стандартом являются:
освоение системы биологических знаний;
развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей;
ознакомление с методами живой природы.
В связи с этим учитель в меру своих возможностей и возможностей школы должен стремиться к "натурализации" биологического образования.
Каждый человек - это то, что он знает, умеет, чувствует. Однако знать не значит уметь. В своей деятельности учитель биологии встречается с детьми, уже накопившими некоторый запас жизненного и учебного опыта. У многих из них сформированы мотивы к обучению. И на основе этого опыта мы должны сформировать новый опыт.
Причём то, что мы привыкли называть познавательной самостоятельностью, формируется именно в процессе развития и реализации творческой деятельности. И существенную роль здесь занимают практические умения исследовательского характера. Лучше один раз посадить растение, чем несколько раз читать о том, как это надо сделать.
Развитие человека происходит в исторически сложившихся условиях культурных традиций и обладает определённой устойчивостью благодаря сложившимся связям с природной средой, материальной средой, социальной средой (семья, родственники, соседство), ценностно-символической средой (система воспитания). В различных условиях развития личности задаются определённые средства и формы реализации исследовательской деятельности. Так дети быстрее и охотнее начинают читать в тех семьях, где родители сами много читают, а не там, где детей заставляют читать.
Игра выступает фундаментальной деятельностью, значимой для развития исследовательской активности. Во многих играх заложены определённые правила, нацеленные на развитие и отработку исследовательских навыков и связанных с ними способностей - наблюдательность, активность в поиске нового, самостоятельность в освоении окружающего пространства. Любой новый предмет ребёнком осваивается посредством игры. Во всех мифах, сказках, пословицах отражены нормы исследовательского поведения. И согласно этим нормам (в результате исследований Р.М. Ригол), дети должны быть любознательными (их исследовательская любознательность вознаграждается), а исследовательское поведение взрослых персонажей и особенно женщин в основном наказывается.
Любой развивающийся человек изначально находится в противоречивом состоянии выбора - исследовать или принимать на веру. Этот выбор мы совершаем постоянно и, в большинстве случаев, неосознанно. Позиция пассивного принятия знаний оказываются социально необходимыми для успешной социальной адаптации, стабильности. Однако они оказываются проигрышными в ситуации нестабильности, требующей от человека самостоятельности в поиске эффективного решения. Если социокультурные нормативы постоянно подавляли исследовательскую активность, то такой человек никогда не будет предпринимать собственную активность.
Эффективность осуществления исследовательской деятельности связана с развитостью и устойчивостью исследовательской компетенции личности
Компетентность является "ключевым" термином современного образования, который обеспечивает возможность принятия эффективных решений в определённой предметной области. Е.В. Феськова выделяет перечень основных компетенций: общекультурная, информационная, коммуникативная, организационная и исследовательская. Исследовательская компетентность наиболее полно отражает современные требования к качеству школьного образования в аспекте развития личности учащегося.
Исследовательскую компетентность Феськова Е.В. определяет как "… совокупность знаний, умений, способов деятельности, позволяющих человеку быть в позиции исследователя по отношению к окружающему миру, выражающаяся через чувствительность к проблемам окружающего мира, умение распознать и разрешить проблемную ситуацию с любым произвольным объектом или явлением, используя для этого различные источники информации".
Исследовательская компетентность может быть сформирована только в исследовательской деятельности. Под исследовательской деятельностью школьников понимается деятельность, связанная с выполнением творческой задачи с заранее неизвестным решением и предполагающая наличие основных этапов, сформированных на научных традициях:
Типы исследовательских работ:
биология урок исследовательская компетенция
Проблемно-реферативные - это творческие работы, написанные на основе нескольких литературных источников, на основе которых вырабатываются собственные трактовки поставленной проблемы;
Экспериментальные - работы, написанные на основе эксперимента, уже описанного в науке и имеющего известный результат (они носят иллюстративный характер, предполагают самостоятельную трактовку особенностей результата в зависимости от изменения исходных условий)
Описательные - работы, направленные на наблюдение и качественное описание какого - либо явления;
Исследовательские - это творческие работы, выполненные с помощью научной методики. С помощью этой методики учащиеся получают собственный экспериментальный материал, на основе которого делают анализ и выводы
Система исследовательской деятельности представлена:
Формы деятельности : индивидуальная, парная, групповая.
В организации исследовательской деятельности выделяют три этапа:
Ожидаемые результаты исследовательской деятельности:
Предполагается, что в результате реализации системного подхода по формированию исследовательской компетенции выпускник будет обладать следующими качествами личности:
- 1) уметь самостоятельно приобретать новые знания, эффективно применять их на практике;
- 2) критически и творчески мыслить, находить рациональные пути преодоления трудностей, генерировать новые идеи;
- 3) грамотно работать с информацией: уметь собирать необходимые факты, анализировать их, выдвигать гипотезы решения проблемы, устанавливать закономерности, формулировать аргументированные выводы, находить решения;
- 4) быть коммуникабельным, контактным в различных социальных группах;
- 5) самостоятельно работать над развитием собственной нравственности, интеллекта, культуры.
Прогноз положительных результатов в процессе системного подхода по формированию исследовательской компетенции:
1) повышение качества обучения за счёт:
увеличения количества учащихся, занимающихся на "4" и "5";
увеличения количества победителей олимпиад;
увеличения количества победителей и участников исследовательских конференций, конкурсов;
увеличения количества членов школьного научного общества;
- 2) создание положительной мотивации обучения, которую можно проследить по результатам диагностики;
- 3) формирование культуры мышления, исследовательских умений, которые можно проследить по результатам диагностики;
- 4) изменение отношений " учитель - ученик" в сторону сотрудничества, которое можно проследить по результатам диагностики;
- 5) формирование умения работать с информацией, которое может проявляться:
в сознательном владении основами библиотечной грамотности;
в активном применении новых информационных технологий.
В настоящее время в изучении биологии особое значение приобретают навыки исследования и наблюдения, проводимые на человеке.
В теме "Пищеварительная система", изучаемой в 8 классе, основным понятием является пищеварение в различных отделах пищеварительного тракта.
Понятие "пищеварение" включает процессы механической обработки пищи, которые хорошо усваиваются школьниками на основе теоретических знаний. А усвоение процесса химического расщепления питательных веществ ферментами на их составные части, как показывает педагогическая практика, вызывает у обучающихся затруднения.
Главная причина в том, что на данном этапе недостаточно сформированы понятия о превращении веществ, так как обучающиеся только приступили к изучению химии. С другой стороны, у них имеется небольшая база знаний о ферментах как биологических катализаторах, полученная в теме "Клеточное строение организма". И для того, чтобы понятие "расщепление" приобрело осмысленное знание и успешное усвоение, необходимо формирование у школьников приёмов мыслительной деятельности в результате исследовательских работ и интеграции биологических и химических дисциплин.
За основу взята схема формирования понятий: ощущение - восприятие - представление - понятие. Особое значение я придаю образованию понятий и обучению познавательной деятельности, формирующейся при проведении эксперимента.
Таблица 1. Возможности применения исследовательских методов в теме "Пищеварение"
Для формирования исследовательской компетентности мною выбрана программа Пасечника В.В., которая расширена дополнительной лабораторной работой. Для того чтобы лабораторные работы несли исследовательский характер, частично были изменены их названия - "Действие ферментов слюны на крахмал" - на "", аналогично лабораторная работа "Действие ферментов желудочного сока на белки" - на "Действие желудочного сока на питательные вещества"
Для достижения исследовательской цели необходимо:
- 1) вычленить из комплекса пропедевтических знаний учащихся понятия о расщеплении как химическом явлении с обязательным участием ферментов;
- 2) отобрать приёмы исследовательской деятельности и практических умений;
- 3) составить систему поэтапного формирования понятия "расщепление" в ходе исследований;
- 4) для формирования понятия "пищеварение" необходимо соблюдение логической цепочки, представленной в схеме 2, которая отражает отличия расщепления от механической обработки пищи и суть самого процесса расщепления как химического явления.
Система поэтапного формирования понятия "расщепление" в результате исследовательской деятельности представлена в таблице 2
Таблица 2.
Основные понятия |
Исследовательская деятельность |
Методы исследовательской работы |
||
|
Органы пищеварения. Обмен веществ |
Органы пищеварения. Расщепление. Роль ферментов |
||
|
Строение и функции клеток |
Расщепление как химический процесс. Фермент каталаза. Специфичность ферментов. |
||
|
Пищевые продукты и питательные вещества |
Качественные реакции на углеводы и белки |
Демонстрационный опыт. Наблюдение. Фиксация результатов. |
|
|
Пищеварение в ротовой полости |
Расщепление в ротовой полости. Специфичность действия ферментов слюны на углеводы. Условия работы ферментов |
Действие ферментов слюны на питательные вещества |
|
|
Пищеварение в желудке |
Расщепление в желудке. Специфичность действия ферментов желудочного сока на белки Условия работы ферментов |
Эксперимент. Наблюдение. Фиксация результатов. Выдвижение гипотез. Формулирование проблем и выводов. |
На 1 этапе (7 класс) идёт формирование теоретических основ понятий "пищеварение" и "ферменты".
На 2-ом этапе (8 класс) идёт формирование умений наблюдать, анализировать и делать выводы.
На 3-ем этапе (8 класс) формируются практические, исследовательские умения.
Практическая часть представлена 4-мя исследовательскими работами, которые входят в структуру 4-х уроков в темах "Строение организма" и "Пищеварение". Анализ работ представлен в таблице 3.
Таблица 3. Анализ практической деятельности на уроках по изучению пищеварения
Название исследовательских работ |
Анализ исследовательской работы |
Расщепление перекиси водорода ферментом каталазой. |
Тип работы - описательный Место и время в структуре урока - 10 минут при изучении жизнедеятельности клетки. Форма деятельности - групповая Метод частично - поисковый Исследуемые проблемы - 1) почему перекись водорода с сырым картофелем образует пену, с варёным не образует? 2) какой газ образует пену? 3) что произошло с перекисью после реакции? Средства - технология исследовательского обучения |
Распознавание углеводов и белков |
Тип работы - описательный Место и время в структуре урока - 5-7 минут при изучении характеристики питательных веществ Форма деятельности - групповая Методы - наблюдение, сравнение Исследуемая цель - уметь определять белки и углеводы на основе качественных реакций Средства - технология развивающего обучения |
Действие ферментов слюны на питательные вещества |
Тип работы - исследовательский Место и время в структуре урока - 15 минут, при изучении пищеварения в ротовой полости Форма деятельности - индивидуальная Методы: эксперимент, исследование Исследуемые проблемы: 1) какие вещества расщепляют ферменты слюны? 2) какие условия необходимы для работы фермента? Средства - технология исследовательского обучения Особенность практической работы: строгое выполнение указаний инструктивной карточки; скорость хим. реакции медленная - результат фиксируется через 10 минут. |
Действие ферментов желудочного сока на питательные вещества |
Тип работы - исследовательский Место и время в структуре урока - 20-23 минуты при изучении пищеварения в желудке Форма деятельности - индивидуальная/парная Методы - эксперимент, исследование. Исследуемые проблемы: 1) какие вещества расщепляют ферменты желудочного сока? 2) какие условия необходимы для работы фермента? Особенность практической работы: строгое выполнение указаний инструктивной карточки; скорость хим. реакции медленная - результат фиксируется через 30 минут. Средства - технология исследовательского обучения |
Брагина Галина Сергеевна
МАОУ СОШ №5 имени Ю.А. Гагарина
2015г.
Тамбов
Использование исследовательского метода как средства активации познавательной деятельности учащихся на уроках биологии
Ни один школьный предмет не имеет таких прекрасных перспектив, как биология для применения исследовательского метода. Разнообразие объектов, изучаемых на уроках биологии, обеспечивает огромные возможности для развития общеучебных, информационных и мыслительных навыков. Красота, богатство красок, запахов и звуков природы дает уникальную возможность развивать образное и логическое мышление, одновременно развивая и вкус.
Развитие познавательных интересов обучающихся является одной из актуальных проблем педагогики, призванной воспитать личность способную к саморазвитию и самосовершенствованию. Использование исследовательского метода позволяет развивать познавательные способности детей, научить самостоятельному конструированию своих знаний, ориентировке в информационном пространстве, развить критическое мышление. Ребята вовлекаются в процесс активного интеллектуального поиска информации.
Привычный подход к организации образовательно – воспитательного процесса заключается в том, что ученик изучает новую теорию, решает задачу, получает оценку и ждёт от учителя новой задачи. Предполагается, что у задачи есть единственный правильный ответ, и учитель его знает.
В своей работе использую исследовательский подход. Он отличается от традиционного тем, что ученик сам ставит вопросы и ищет на них ответы, выдвигает гипотезы, доказывает и опровергает их. Всякий полученный ответ может стать основанием для новых вопросов.
При традиционном подходе к обучению знания, полученные в готовом виде, как правило, вызывают затруднения учащихся в их применении к объяснению наблюдаемых явлений и решению конкретных задач. Одним из существенных недостатков знаний учащихся остается формализм, который проявляется в отрыве заученных учащимися теоретических положений от умения применить их на практике. Участвуя в научно-исследовательской работе, ребята добывают знания самостоятельно, учатся планировать и проводить опыты, вносить работу необходимые коррективы, анализировать и оформлять результаты, дети усваивают готовые формы социальной жизни, приобретают собственный социальный опыт, занимают активную жизненную позицию, которая помогает добиться позитивной самореализации. Полученные в процессе творческой деятельности навыки и умения позволят учащимся чувствовать себя приобщенными к культуре и науке, способными активно проявлять себя на рынке труда, свободно распоряжаться образовательным капиталом.
Исследовательская деятельность прививает учащимся навык сотрудничества. Участники образовательного процесса не замыкаются на личностных интересах, учатся видеть проблемы и интересы своих партнеров и понимать, что результаты их исследований будут использованы для анализа полученных данных и формулирования выводов. Используя исследовательский метод обучения, учащиеся выполняют научное исследование. Поэтому для формирования целостной, гармоничной и инициативной личности воспитанника в процессе обучения исследовательский метод следует использовать как можно чаще.
Во время работы консультирую ученика, делюсь своими соображениями и идеями (но не навязывают их), помогаю ясно изложить результаты – в общем, из тренера превращаюсь в старшего коллегу.
Проектная и исследовательская технология создает благоприятные условия для акцентирования внимания учащихся на местных проблемах, темы для проектов и исследовательских работ выбираются в основном из окружающей жизни. Работа над изучением и поисками путей решения актуальных проблем своей деревни, района, республики способствует воспитанию гражданских качеств детей, формированию любви к малой родине, стремления заботиться о сохранении и приумножении национальных и природных богатств родного края.
Опыт работы убедительно показал на практике необходимость тесной связи учебной и внеучебной работы по предмету. Эта взаимосвязь отражается на результатах обученности учащихся, на развитии их познавательного интереса, на стремлении каждого из них постичь тайны исследовательской деятельности.
Приложенные файлы
Важнейшим условий повышения эффективности учебного процесса является организация учебной исследовательской деятельности и развитие её основного компонента – исследовательских умений, которые не только помогают школьникам лучше справляться с требованием программы, но и развивают у них логическое мышление, создают внутренний мотив учебной деятельности в целом.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Писаренко Надежда Ивановна,
учитель биологии
МБОУ СОШ №23
с. Новозаведенное
Ставропольский край
Организация исследовательской деятельности учащихся на уроках биологии и во внеурочное время (методические рекомендации)
В проекте федерального государственного образовательного стандарта общего образования второго поколения предъявляются высокие требования к метапредметным результатам освоения выпускниками школы программы по биологии. Выпускники должны овладеть составляющими исследовательской и проектной деятельности, включая умения видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы, объяснять, доказывать, защищать свои идеи.
Каждый учитель хочет, чтобы его ученики хорошо учились, с интересом и желанием занимались в школе. В этом заинтересованы и родители учащихся. Но подчас и учителям, и родителям приходится с сожалением констатировать: «не хочет учиться», «мог бы прекрасно заниматься, а желания нет». В этих случаях мы встречаемся с тем, что у ученика не сформировались потребности в знаниях, нет интереса к учению.
В чем сущность потребности в знаниях? Как она возникает? Как она развивается? Какие педагогические средства можно использовать для формирования у учащихся мотивации к получению знаний?
В своей педагогической практике важное место я отвожу исследовательской работе - работе, связанной с решением творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным результатом. Учебное исследование имеет целью приобретение учащимися навыка исследовательской деятельности, освоения исследовательского типа мышления, формирования активной позиции в процессе обучения.
Какие же конкретно задачи я ставлю при обучении учеников проектной и исследовательской деятельности? Их можно наметить несколько, но ведущими будут следующие:
- формировать и развивать творческие способности ученика;
- развивать умения и навыки в постановке проблем и нахождения способов их решений;
- создать мотивирующий фактор в обучении и самообразовании;
- заложить основы чувства индивидуальной ответственности за свои поступки, принятые решения и действия;
- развить у ученика коммуникативные умения и навыки и т.д.
Грамотно проводить исследования может не только человек, занимающийся наукой профессионально, но и тот, кто еще учится в школе. Поэтому одним из важнейших условий повышения эффективности учебного процесса является организация учебной исследовательской деятельности и развитие её основного компонента – исследовательских умений, которые не только помогают школьникам лучше справляться с требованием программы, но и развивают у них логическое мышление, создают внутренний мотив учебной деятельности в целом.
Проблема исследования связана с преодолением противоречия между необходимостью активизации познавательной деятельности, развития исследовательских наклонностей школьника, его познавательного интереса к изучению биологии и преобладанием анатомо-морфологического материала в содержании школьного курса биологии.
Еще Сухомлинский отмечал: «Страшная эта опасность – безделие за партой, безделие месяцы, годы. Это развращает морально, калечит человека и … ничего не может возместить того, что упущено в самой главной сфере, где человек должен быть тружеником – в сфере мысли».
Разнообразие объектов и процессов, изучаемых на уроках биологии, обеспечивает огромные возможности для исследовательской деятельности, в процессе которой обучающиеся учатся излагать свои мысли, работать индивидуально, в группе и в коллективе, конструировать прямую и обратную связь. Организация исследовательской деятельности позволяет учителю обеспечить самостоятельную отработку пропущенного учебного материала – например, провести самостоятельное исследование по заданной теме в форме наблюдения и записать результаты, а также мотивировать успешного ученика головоломным заданием – например, провести исследование на базе медиа – лаборатории с использованием компьютера и защитить результаты исследования.
Элементы исследовательской деятельности на уроках биологии применяю уже в 6-х и даже в 5-х классах.
В курсе «Природоведение» на уроках по темам: «Животные клетки», «Разнообразие живого», «Среды обитания», «Методы изучения живой природы» и т. д. дети с большим интересом рассматривают под микроскопом одноклеточные и многоклеточные организмы. Они изучают, наблюдают, сравнивают, исследуют.
Проведение учебного эксперимента
Сюда относятся все лабораторные и практические работы по биологии, начиная с 6-го класса и заканчивая 11 классом. Выполняя лабораторную работу, ученик получает субъективно новые знания.
При выполнении этих работ учащиеся приобретают навыки наблюдения, фиксирования и правильного оформления результатов наблюдений, анализа полученных данных, делают выводы.
В 6 классе при проведении лабораторных работ организую небольшое исследование с помощью цифрового микроскопа.
Например, изучение строения плесневого гриба мукора. Проблемным вопросом при изучении плесневого гриба может быть нахождение разницы и выявление ее причины между рассмотренными временными микропрепаратами плесневого гриба, развивающегося на субстрате в начальном периоде развития и во время созревания спор. Учащиеся выполняют работу на своих рабочих местах с использованием светового микроскопа. Я демонстрирую микропрепараты с помощью цифрового микроскопа.
Учебный эксперимент – один из продуктивных методов обучения.
Большое внимание уделяю практическим работам в разделе «Общая биология», которые можно использовать в экологии при изучении «отдельных» тем. Время проведения практических работ - в течение года. Цель проведения подобных работ - совершенствование умений и навыков, учащихся по организации поисковой и исследовательской деятельности. Задания практических работ имеют экологическую направленность и выполняются индивидуально или в группах. Они создают условия для личной заинтересованности ученика в конечном результате его деятельности и в самом процессе его достижения.
Нетрадиционные уроки (урок-презентация, урок – дискуссия)
К дискуссии учащиеся готовятся самостоятельно. По теме обсуждения они исследуют не только учебную литературу, но и дополнительную, для того, чтобы показать свою значимость в обсуждаемом вопросе. При подготовке сообщений, учащиеся часто выискивают «каверзные» вопросы для участия в дискуссии.
Исследовательские проекты
Исследовательские проекты считаю высшей ступенью исследовательской деятельности учащихся. Овладев методом теоретических экспресс-исследований, приобретя навыки практической экспериментальной работы, учащиеся успешно справляются с экспериментальной частью проектов, выполняемой по специально подобранным методикам. Однако, для выполнения учебного проекта одного урока недостаточно.
Домашние задания также могут носить исследовательский характер:
1. Описание растений и животных по плану
2.Наблюдение за живыми объектами (за поведением рыб в аквариуме, поведением хомячка в клетке, реакцией комнатных растений на время суток и др.)
3. Наблюдение за своим организмом (частота дыхания после физической нагрузки, реакция организма на время суток и др.)
4. Опыты с растениями и домашними животными (выработка условных рефлексов).
5.Творческие задания – стихи, сочинения «Путешествие с капелькой воды по зеленому растению», «Путешествие с молекулой кислорода по организму», «Путешествие по клетке», кроссворды, викторины, презентации.
Летние задания:
1. Составить гербарий (различных семейств покрытосеменных растений, виды сложных листьев у растений, виды жилкования листьев у растений и др.)
2. Составление коллекций (коллекция бабочек, коллекция раковин брюхоногих или двустворчатых моллюсков и др.)
Для активизации исследовательской деятельности у младших школьников и формирования мотивации знакомлю их с исследовательскими работами старшеклассников. Данная система поэтапного приобщения учащихся к исследовательской деятельности содействует развитию у них интереса к знаниям в области биологии, а так же выявлению талантливых и одаренных школьников.
Формирование исследовательских навыков происходит не только в учебное время, но и во внеурочное.
Виды исследовательской деятельности во внеурочное время:
1. Подготовка и участие в олимпиадах по биологии, экологии.
2. Участие в конкурсах, природоохранных мероприятиях и акциях.
3. Участие в образовательных экспедициях (экскурсиях по экологической тропе, походах по родному краю). Конкурс фоторепортажей об экологической, социально- полезной деятельности « Эко-Око».
4. Проведение кружков, элективных курсов.
5. Написание творческих работ.
6. Выполнение мини – исследований.
7. Создание буклетов.
8. Создание презентаций
9. Создание моделей.
10. Оформление альбомов.
На протяжении нескольких лет я возглавляю научное экологическое объединение учащихся «Исследователи природы». Программа НЭОУ «Исследователи природы» предназначена для развития интеллектуальных и творческих способностей, самостоятельности мышления, приобщения учащихся к научным исследованиям, подготовки к предметным олимпиадам, к сдаче выпускных экзаменов.
Программу отличает целостность, главной идеей является выявление закономерностей развития и разнообразия жизни на Земле, взаимосвязи этих процессов и роли их в культуре человека. Содержание программы отражает состояние науки и ее взаимосвязи с решением современных проблем.
Члены научного общества проводят рейды и акции природоохранного значения, принимают участие в благоустройстве территории школы и села, озеленении, участвуют в акции по очистке реки Кума.
Задания исследовательского характера увлекают детей. Исследовательскую деятельность провожу в три этапа: исследовательские игры для детей 5-6 классов; исследовательские проекты для среднего звена 7-8 классы; научно-исследовательские работы 9-11 классы. Получая собственный экспериментальный материал, обучающиеся проводят анализ и делают выводы о характере исследуемого материала. Например, в работе «Питание птиц зимой» ребята подсчитывают количество птиц в районе школьного участка, наблюдают за их поведением и делают выводы о характере их питания, разнообразии. Работа «Сохраним родники» позволяет узнать много интересного о свойствах воды, прикоснуться к истории родного края.
Опыт исследовательской деятельности – необходимый компонент подготовки школьников к решению многообразных учебных, впоследствии – жизненных задач, в том числе и выбора будущей профессии.
Итогом исследовательской деятельности является участие учеников в конкурсах, научно-практических конференциях муниципального и регионального уровней: «Зеленая планета», «Юннат», «Подрост», «Юные исследователи окружающей среды».
В ходе работы над учебным исследованием происходит развитие следующих исследовательских умений: понимание сущности проблемы и формулирование проблемного вопроса, формулирование и обоснование гипотезы, определение задач исследования, отбор и анализ литературных данных, проведение эксперимента или наблюдения, фиксирование и обработка результатов, формулирование выводов, оформление отчета о выполнении исследования, а также развитие таких коммуникативных умений и навыков, как организация внутригруппового сотрудничества, совместная выработка способов действий, публичная презентация работы.
Привлекая учащихся к исследованиям, учитываю их интересы. Все, что изучается, должно стать для ученика личностно - значимым, повышать его интерес и уровень знаний. Однако, предлагаемые темы и рекомендуемые ученику методы исследования не должны превышать его психолого-физиологические возможности. Исследовательская деятельность должна вызывать желание работать, а не отталкивать своей сложностью и непонятностью.
Так, например, теоретические экспресс-исследования ориентированы на работу по изучению и обобщению фактов, материалов, содержащихся в разных источниках. Темы таких исследований позволяют изучать самые разные объекты в их реальном окружении, в действии, давать большой материал и позволяют увидеть множество тем для собственных изысканий, построения различных гипотез.
Учащиеся 5-6 классов успешно справляются с такой формой исследования. Так, при изучении темы “Приспособленность растений к условиям окружающей среды”, ребята по материалам учебника знакомятся с тем, как приспособлены к обитанию в засушливых условиях кактусы, верблюжья колючка. Возможная тематика исследований: “Приспособленность растений степей к засушливым условиям обитания”, “Приспособления растений к опылению”, “Приспособления насекомых к сбору пыльцы и нектара”. По результатам исследований ребята делают краткие сообщения, обязательно содержащие выводы.
В 7-9-х классах теоретические исследования оформляются в виде реферата, содержащего гораздо больший объем информации по выбранному направлению исследования. В процессе поиска информации для написания реферата ученик приобретает навыки работы с каталогами в библиотеке, классификации и систематизации материала, знакомится с основами оформления текстовых документов, учится выделять главное, анализировать данные и делать выводы. Работа над рефератом помогает глубже разобраться в теме, усвоить ее, вырабатывает навыки организованности и целеустремленности, необходимые при изучении любого предмета. Практикую специальные лабораторные работы по инструктивным карточкам. У учащихся развиваются навыки самостоятельных наблюдений, умения исследовательской и практической работы, как в классе, так и в окружающей среде.
Развитие новых информационно-коммуникационных технологий требует иного подхода к преподаванию школьных предметов. Увеличивающийся поток информации лучше усваивается учениками, если он излагается в доступной, наглядной форме. Этим требованиям отвечает работа с презентациями.
Готовые презентации по биологии использую в качестве наглядного и краткого пособия при изучении нового материала, закреплении знаний, коррекции знаний. Наиболее эффективной является работа в сотрудничестве «ученик - учитель биологии - учитель информатики». При этом создаются условия для реализации творческого потенциала учащихся, развития интереса к предмету. Ученик, сам, создавая презентацию, переосмысливает получаемую информацию и передает ее одноклассникам.
При этом повышается качество знаний самого ученика.
Изложение материала в форме презентаций занимает немного урочного времени, при этом не теряется эффективность обучения. Это наиболее ценно при повторении материала и подготовке к экзаменам.
Работая в сотрудничестве с учениками, создаю методическую копилку презентаций, которую можно использовать и при изучении новых тем, при повторении, при индивидуальной коррекции знаний.
Приобретаемые навыки работы с научной литературой, интернет-ресурсами способствуют не только учебной деятельности и выбору профессии, но и обогащают жизненный опыт подростка.
Мы сотрудничаем: вместе ставим цели и задачи, корректируем наблюдения, отбираем факты, значимые в данной работе, формулируем гипотезу, составляем план для проведения наблюдения. Ученики работают с огромным объемом информации по теме (отбирают, анализируют и применяют в работе).
Ученик, выполнив проект и защитив его, учится:
- планировать работу;
- письменно и устно представлять результаты своей работы;
- защищать и отстаивать свою точку зрения;
- отвечать за результаты работы;
- оформлять работу и т.д.
Постоянно овладевая умениями и навыками рационального учебного труда, тренируя себя по вопросам и заданиям, наблюдениям и опытам с натуральными об ъ ектами, учащиеся самостоятельно приобретают знания, дополняя и углубляя.
Таким образом, проектная и исследовательская деятельность учащихся, как никакая другая учебная деятельность, поможет учителям сформировать у ученика качества, необходимые ему для дальнейшей учебы, для профессиональной и социальной адаптации, причем, независимо от выбора будущей профессии.
Одним из достижений современной цивилизации является создание Всемирной информационной сети, без которой сейчас невозможно представить деятельность учителя и организацию научно-исследовательской работы с учащимися. Одним из способов применения современных средств обучения является создание Web – сайта. Создание сайта нацелено на определение того сообщения, которое мы хотим донести до аудитории. Я считаю, что создание сайта – это процесс обретения лица и имиджа учителя. С этой целью я сконструировала и разместила в сети Личный сайт учителя. Хотелось сделать его стильным, удобным, информативным и посещаемым. На своих страницах я постаралась разместить информацию, которая, надеюсь, окажется полезной не только для учителей биологии, но также для учащихся и их уважаемых родителей.
Самостоятельный поиск информации имеет смысл поручать в первую очередь старшеклассникам. На уроках в классах среднего звена использование материалов, полученных из Интернета, носит в большей степени познавательно-развлекательный характер, позволяет дополнительно заинтересовать учащихся и расширить их кругозор.
Введение технологии организации исследовательской деятельности в сочетании с информационными технологиями при изучении биологии позволяет:
1. Интенсифицировать все уровни образовательного процесса;
2. Рационально организовать познавательную деятельность учащихся;
3. Построить открытую систему образования, обеспечивающую каждому ученику собственную траекторию обучения;
4. Изучать явления и процессы внутри сложных биологических систем на основе использования средств компьютерной графики и компьютерного моделирования;
5. Представлять в удобном для изучения масштабе времени различные биологические процессы.
Появляется возможность в большей степени использовать некоторые универсальные особенности личности ребенка – естественный интерес и любопытство ко всему, потребность в общении и игре, а самое главное помогает заложить основу человеческого развития – стремление и способность к обучению в течение всей жизни.
Выводы
- Проектная и исследовательская деятельность учащихся способствует лучшему усвоению учебного материала
- Отмечается повышение интереса к предмету при использовании разных методов обучения.
- Проектная и исследовательская деятельность способствуют развитию навыков самостоятельной работы учащихся, творческого подхода к решению проблем.
- Отрабатываются навыки работы с различными источниками дополнительной информации.
- Работая по собственному плану действий, ученик меняет виды работ (практическая работа чередуется с теоретической), что важно для снижения утомления и выполнения здоровьесберегающего подхода к обучению.
Учебное исследование становится реальным не тогда, когда нам вдруг захочется его вести, а тогда, когда мы сумеем подготовить к этому уровню работы и себя, и учеников.
Воспитание ученика-исследователя открывает широкие возможности для развития активной творческой личности, способной вести самостоятельный поиск, делать собственные открытия.
За время организации научно-исследовательской работы с учащимися я убедились в эффективности данной инновации. Это проявляется в повышении интереса учащихся к изучаемому предмету, в увеличении количества участников и призеров школьных и муниципальных олимпиад, конкурсов, многие из которых поступают в ВУЗы на факультеты естественно-научного профиля.
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 1 п. Пангоды»
Исследовательский метод в обучении биологии
Лийв Ольга Викторовна,
учитель биологии
г. Пангоды, 2014
Исследовательский метод обучения биологии
как способ приблизить знания к ученику
За двадцать лет работы в школе замечаю, как она изменилась с точки зрения оснащённости, доступа к различным источникам информации, разнообразия средств обучения. Сегодня видишь, насколько школа стала более открытой и динамичной.
В то же время, наблюдая за учеником, понимаешь, что процесс познания по-прежнему предъявляет свои трудности, преодолевать которые готовы не все дети и не всегда. Занимаясь вопросом внедрения инфомационно-коммуникационных средств в процесс обучения, применения обучающих программ на различных этапах урока, пришла к выводу, что данные средства могут выполнять свою дидактическую функцию только в условиях активности ребёнка и его психологической готовности познавать, заинтересованности.
Психологами подмечено, что побуждает человека к действию внутреннее противоречие. Так, противоречие между известным и ещё не познанным подталкивает к действию получения нового знания. Казалось бы, вот он – простой ключ к решению всех наших педагогических затруднений. Но возникает вопрос, как сделать это актуальным для ребёнка, которого мы должны подвести к самостоятельному познанию.
Мне как педагогу близки идеи проблемного подхода в обучении. Вместе с детьми изучая на уроках и во внеурочной деятельности объекты живой природы, поняла: чтобы знание стало важным для ученика, он должен принять активное участие в его созидании. Такие возможности процессу обучения даёт использование исследовательского метода. При изучении вопросов использования данного метода в педагогической практике я опиралась на выводы Лернера И.Я., Шацкого С.Т. и других учёных-педагогов, которые рассматривали особенности применения исследования в практике школьного обучения.
При построении урока с использованием исследовательского метода работа учеников должна быть выстроена в логике научного поиска. Учебное исследование имеет те же этапы, что и научное:
Постановка вопроса;
Предполагаемое решение вопроса – догадка, гипотеза;
Исследование гипотезы путём наблюдения, опыта или теоретического анализа;
Разрешение вопроса;
Фиксирование результатов.
Задача учителя умело организовать прохождение всех этих этапов учащимися. Поэтому конструирование урока-исследования становиться для учителя проблемной ситуацией: как довести вопрос до учащихся, сделать так, чтобы у них возникло определённое желание его решать, т.е. чтобы учебная проблемная ситуация возникла у учащихся. Здесь могут прийти на помощь современные информационные средства. Яркий видеосюжет на экране, подборка иллюстраций, демонстрирующая объекты или явления, содержащие неполное знание или противоречие могут помочь создать ситуацию интеллектуального затруднения. Так короткий сюжет отрывок из телефильма, показанный в начале урока по теме «Происхождение человека» заставляет задуматься одиннадцатиклассников, почему до сих пор учёные не пришли к единому мнению по данному вопросу. То есть возникает проблемная ситуация и желание её разрешить.
Иногда для создания проблемной ситуации использую работу с понятием. Так, при изучении статической и динамический работы мышц, спрашиваю: «Как вы думаете, почему работу относят к разным видам?» Дети высказываются о том, что она разная. «Что значит разная работа?». Высказываются, что разная работа по-разному влияет на мышцы. Проблемный вопрос возникает из наших рассуждений: «Какая работа сильнее утомляет мышцы?»
Далее наступает этап выдвижения гипотез. Здесь дети обычно очень активно проявляют себя. Каждому хочется высказать свою точку зрения. При разнообразии возможных гипотез учитель должен помочь детям отобрать наиболее правильную. В нашем примере гипотезы две взаимоисключающие: «Сильнее утомляет статическая (динамическая) работа», причём обе звучат одинаково часто. Спрашиваю, можем ли мы решить этот спор, просто «перетягивая канат»? Дети соглашаются, что решение нужно искать.
Наступает этап исследования гипотезы . Важно, чтобы учащиеся чётко представляли задачи своей работы. Предлагаю клише: «Узнать…», «Определить…», «Оценить…», «Сравнить…» и т.п. Очень ценно, когда ученики сами предлагают пути поиска ответа. Иногда, если опыт детей в решении таких задач невелик, ограничено время, учитель может предлагать алгоритмы проверки гипотезы, давать определённые инструкции. В данном случае, выбираем один из предложенных ребятами способов: оценить, какую работу один и тот же ученик сможет выполнять дольше, то есть проверить экспериментальным путём.
В ситуациях, когда исследование гипотезы требует изучения большого объёма информации или связано с трудоёмкими операциями можно организовать проведение этого этапа в малых группах с использованием для каждой группы разного материала для изучения, на основе которого учащиеся осуществляют свой поиск. В этом случае необходимо организовать обмен мнениями и результатами. Он может быть организован в форме поочередного доклада своих результатов, обмена продуктами работы. Материал может быть вынесен на экран, помещён на отдельный компьютер, где будет доступен всем.
После того, как исследование проблемы проведено, необходимо оценить решение с точки зрения подтверждения или опровержения гипотезы. Полученный результат должен быть понят и осознан учащимися. На этом этапе всегда обращаю внимание на то, как правильно оценить результат, сделать вывод, проконтролировать достижение поставленной цели. Например: «Сравните то, что у вас получилось с выдвинутой гипотезой. Запишите вывод в виде краткого (развёрнутого) ответа. Прочитайте и оцените, будет ли он понятен другим».
Следующий этап – фиксирование результатов – требует умения синтезировать информацию, обобщать. Это сложный процесс для учащихся, поскольку предполагает высокий уровень мыследеятельности. Тем не менее, важно научить детей представлять собственное знание, делать его зримым. Примером такого представления результата может быть схема, рисунок, диаграмма, блок тезисов, презентация, обобщающего характера.
Анализируя результаты своей работы, проводила анкетирование среди обучающихся 6 и 8 классов, в которых исследовательский метод применялся мною наиболее широко. Анкетирование проводилось в начале и в конце 2012-2013 учебного года. Оно показало повышение уровня владения такими исследовательскими умениями как выдвижение гипотезы, умение видеть проблему, строить план действий для достижения цели. К результатам моей работы по использованию исследовательских заданий на уроке биологии можно отнести повышение интереса учащихся к изучению данного предмета. Увеличилось количество детей, желающих принимать участие в олимпиадах по биологии, сдавать экзамен по этому предмету. Ежегодно мои ученики принимают участие в научно-практических конференциях. В прошедшем учебном году представляли результаты исследования по экологии на II окружном туре Всеросийского конкурса юношеских исследовательских работ им. Вернадского в г. Новый Уренгой. Работа была напечатана в сборнике работ учащихся, изданном по итогам данного конкурса.
В педагогической литературе говорится, что учебное исследование отличается от научного. Оно не создаёт объективно нового знания. Применение исследовательского метода нацелено на развитие личности ребёнка. Дети активно включаются в самостоятельную деятельность по освоению новых знаний. Однажды совершив открытие, пусть даже маленькое, новое только для него, ребёнок начинает понимать ценность знания, что делает это знание гораздо более прочным и осознанным. К педагогу же приходит удовлетворение, когда он понимает, что смог помочь ребёнку постичь не только азы своего предмета, но и способствовал развитию личных качеств будущего гражданина. специалиста, человека.
Приложение 1.
Этапы урока-исследования
Этап | Результат |
|
Постановка проблемного вопроса | Выявление противоречия или недостаточности знания о изучаемом явлении или объекте | Формулировка проблемы |
Выдвижение гипотезы | Обсуждение разных точек зрения, предположений, выбор боле точных | Формулировка гипотезы в виде краткого тезиса |
Проверка гипотезы | Постановка цели, задач исследования, определение плана действий, необходимых для проверки гипотезы. | Практические действия по алгоритму, соответствующему задачам исследования |
Разрешение вопроса | Анализ и обобщение проделанной работы, сравнение результатов с гипотезой | Формулировка выводов |
Представление (фиксирование)результатов | Оформление результатов исследования в графической, знаковой форме. | Презентация, схема, тезисное заключение |
Приложение 2.
Сформированность исследовательских умений среди учащихся 8-х классов