Развитие навыков исследовательской деятельности на уроках биологии и во внеурочное время. Организация исследовательской деятельности учащихся на уроках биологии Использование исследовательских работ на уроках биологии

Разделы: Биология

Учебно-исследовательская деятельность –
это деятельность, главной целью
которой является образовательный
результат, она направлена на обучение
учащихся, развитие у них
исследовательского типа мышления.

Н.П. Харитонов

Одним из путей творческого восприятия современных наук считается систематическая учебно-исследовательская работа. Грамотно проводить исследования может не только человек, занимающийся наукой профессионально, но и тот, кто еще учится в школе.

Современный этап развития общества протекает в условиях гиперконкуренции. При этом, в качестве наиболее значимых факторов конкурентноспособности берутся: наличие квалифицированных, творчески мыслящих кадров; умение организовывать их творческую деятельность; готовность воспринимать новаторскую мысль и создать условия для её воплощения в жизнь.

Однако в современной российской школе большая часть знаний преподносится в готовом виде и не требует дополнительных поисковых усилий и основной трудностью для учащихся является самостоятельный поиск информации, добывание знаний. 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.

Формировать исследовательские умения необходимо не только на уроках, но и во внеклассной работе, которая позволяет учащимся интересующимися предметом, не ограничиваться рамками учебной программы. Применение во внеклассной работе заданий, связанных с проведением наблюдений и опытов, развивает у школьников исследовательские наклонности.

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 так же 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 можно вводить уже в 6-х и даже в 5-х классах. Для активизации исследовательской деятельности у младших школьников и формирования мотивации, целесообразно их знакомство 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.

Во время исследовательской работы каждый ученик имеет возможности реализовать себя, применить имеющиеся у него знания и опыт, продемонстрировать свою компетентность, ощутить успех.

В ходе работы над учебным исследованием возможно и целесообразно 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, необходимо, прежде всего, базироваться на их интересах. 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.

Структура исследовательской деятельности определяется следующим образом:

Поисковая активность -> анализ -> оценка -> прогнозирование развития ситуации -> действия -> поисковая активность.

Исходя из этого, при организации исследовательской деятельности учащихся среднего звена можно использовать следующие виды исследований.

Виды исследовательской деятельности на уроке:

1. Применение исследовательских методов изучения (учитель предлагает проблемное задание, учащиеся без помощи учителя ищут способ решения)

Этот метод предполагает максимально самостоятельную деятельность учащихся по получению и усвоению знаний и умений. При этом в основе метода лежит отчетливая цель – обеспечить усвоение опыта творческой деятельности.

На своих уроках исследовательский метод я использую при решении творческих биологических задач.
Для успешного решения биологических задач использовались элементы теории решения изобретательских задач (ТРИЗ).
ТРИЗ имеет большое количество приемов и способов, помогающих создать решение и «извлечь» решение из подсознания.
В своей деятельности я использовала такие приемы, как:

Есть очень вкусные шоколадные конфеты – «бутылочки с сиропом». При их изготовлении сталкиваются с противоречием:
– Сладкий желеподобный сироп должен быть горячим, чтобы его легко было залить в шоколадную бутылочку, но тогда плавится шоколад.
– Если сироп холодный, то шоколад не плавится, но очень трудно его залить. Что делать?

Делают наоборот: сироп не нагревают, а замораживают в виде бутылочки, а шоколад делают жидким и окунают в него бутылочку.

2. Прием «Обрати вред в пользу».

Это трудный, но в то же время мудрый прием. Он требует хорошо знать систему, знать, что в ней плохо, попытаться обратить вред в пользу.
Например,

В настоящее время резко уменьшилось число работающих промышленных предприятий и сельских хозяйств. Это плохо. А что хорошего?

Ответ: Экологическая обстановка многих районов стала заметно лучше.

Чарльз Дарвин в детстве много болел. Это плохо. А что хорошего?

Ответ: Это закалило его волю и он дал человечеству новую научную концепцию жизни на Земле.

Жак Ив Кусто рассказал о таком случае. В месте, где нерестится рыба, затонуло рыболовецкое судно. Это плохо. А что хорошего? Судно стало мешать ловить в этом районе рыбу, так как появилась опасность потерять очень дорогие капроновые сети

2. Экспресс-исследование

По такому типу строится исследовательская деятельность учащихся в пятом классе. На экскурсиях даются индивидуальные задания для проведения эмпирических исследований, какие птицы живут в городе, какие декоративные растения используются для озеленения улиц города.

3. Теоретические экспресс-исследования ориентированы на работу по изучению и обобщению фактов, материалов, содержащихся в разных источниках. Темы таких исследований должны позволять 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 достаточно успешно справляются с этой формой исследования. Так, при изучении темы “Приспособленность животных и растений к условиям окружающей среды” ребята по материалам учебника знакомятся с тем, как приспособлены к обитанию в засушливых условиях кактусы, верблюжья колючка, как приспособлены к обитанию в наземно-воздушной и водной средах пингвины и ластоногие млекопитающие.

Возможная тематика исследований : “Приспособленность растений степей к засушливым условиям обитания”, “Особенности насекомоядных растений”, “Приспособления растений к опылению”, “Приспособления насекомых к сбору пыльцы и нектара”. По результатам исследований авторы 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.

4. 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. Учитель демонстрирует микропрепараты с помощью цифрового микроскопа.
Учебный эксперимент – один из продуктивных методов обучения.

5. Исследования-соревнования

На уроках также эффективны. Например, соревнование на лучшую шпаргалку. Учащимся 10-11 класса предоставляется такая возможность. Заранее готовлю учебный текст. Этим текстом может быть раздел учебника: «Теория происхождения жизни на Земле», «Происхождение видов», «Основы цитологии» и др. При составлении шпаргалки внимание учащихся становится избирательным, учащиеся стараются выбрать тот текст, который является главным, основополагающим всей темы. Отдельные сюжеты шпаргалки объединяются логическими связями. Этот метод учит учащихся рационально использовать научную литературу.

6. Нетрадиционные уроки (урок-презентация «Древние пресмыкающиеся», урок – дискуссия «Происхождение человека»)

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.

7. Исследовательские проекты

Исследовательские проекты можно считать высшей ступенью исследовательской деятельности учащихся. Овладев методом теоретических экспресс-исследований, приобретя навыки практической экспериментальной работы, учащиеся достаточно 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

Задание : Охарактеризуйте шиповник по следующему плану.

1. Жизненная форма растения
2. Продолжительность жизни растения.
3. Цветковое или нецветковое.
4. Высшее или низшее.
5. Имеет вегетативный подземный орган (какой?)
6. Орган полового размножения, заключенный в плод.
7. Осевой вегетативный орган, несущий на себе листья и почки.
8. Генеративный орган, в котором развивается семя.

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).

Например: Выработка условного рефлекса у рыб.

При проведении опыта учащиеся пользуются инструктивной карточкой.

Инструктивная карточка

Тема: «Нервная система рыб»
Цель: Изучить особенности формирования условных рефлексов у рыб»
Оборудование: аквариум с рыбами, бусинка на нитке, рыбий корм.
Ход работы:
1. Подойдите к аквариуму с рыбами и осторожно опустите в него бусинку, подвешенную на нитке. Наблюдайте за поведением рыб.
2. Повторите данные действия несколько раз.
3. Во время опускания бусинки в воду дайте рыбам корм.
4. Повторите данные действия 3-4 дня.
5. Опустите в аквариум бусинку, не давая корма. Наблюдайте за поведением рыб в аквариуме.
6. Сделайте вывод по результатам данного опыта.

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.)

Виды исследовательской деятельности во внеурочное время:

1. Подготовка и участие в олимпиадах по биологии, экологии.
2. Участие в конкурсах, природоохранных мероприятиях и акциях «Наш дом – Земля», «Птица года» и другие.
3. Участие в образовательных экспедициях (экскурсиях по экологической тропе, походах по родному краю)
4. Проведение кружков «Юный друг природы», «Юные исследователи природы родного края», «Школьный экологический мониторинг», элективных курсов «Твои возможности, человек».
5. Написание творческих работ.
6. Написание рефератов, например, «Грибы-подснежники».
7. Выполнение мини – исследований, например, «Моё любимое дерево», Моё любимое животное».
8. Создание буклетов.
9. Создание презентаций
10. Создание моделей (цветкового растения, побега)
11. Создание книги юного биолога, например – 8 класс («Эволюция человека», «Анализаторы. Орган слуха» и др)..
12. Оформление альбомов: («Я изучаю природоведение» – 5 класс; «Я изучаю биологию» – 6 класс).

Результативность исследовательской деятельности школьников.

Ребенок – существо само по себе деятельное. Ему нужно все пощупать, потрогать, познать. Учиться – значит исследовать мир.

Скажи мне, и я забуду,
Покажи мне, и я запомню,
Дай мне действовать самому,
И я научусь.

(Древнекитайская мудрость)

«Исследовательская деятельность учащихся,

как способ повышения эффективности учебного процесса на уроках биологии».

Учитель биологии

Шувалова Елена Витальевна

ГБОУ СОШ с. Ташелка

1.Введение 3 – 4 стр.

2.Основная часть 4 – 11 стр.

3.Заключение 11 стр.

4. Используемая литература 12 стр.

5. Приложения 13 – 20 стр.

1. Введение.

В настоящее время наиболее значимой задачей общего образования является его направленность на приобретение каждым школьником своего собственного полноценного личностного опыта. Основной путь достижения этого – творческая созидающая деятельность учащихся. Глобальные процессы неизбежно приводят к информатизации образования, вызывают потребность в поиске новых подходов к организации учебно-воспитательного процесса, способствующего самореализации и саморазвитию личности школьника. Это, в свою очередь, определяет перспективы создания глобальной информационной образовательной среды, обеспечивающей широкие возможности для образовательной деятельности, влияет на перераспределение ролей между ее участниками.

Стандарты нового поколения ориентируют педагога на развитие у учащихся мотивации к творческому труду, готовности к профессиональному выбору, умения ориентироваться в мире социальных ценностей. На данном этапе становления личности особого внимания заслуживает исследовательская деятельность школьников.

Актуальность в современной российской школе большая часть знаний преподносится в готовом виде и не требует дополнительных поисковых усилий и основной трудностью для учащихся является самостоятельный поиск информации, добывание знаний. 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.

Цель исследования : повышение педагогической эффективности классно-урочной формы обучения с применением исследовательских способов деятельности, путем совершенствования методики их проведения, улучшения результативности и повышения дидактической ценности в учебном процессе.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи.

1.Организация исследовательской деятельности на уроках биологии.

2.Применение различных развивающих методов обучения, лабораторные и практические работы, эксперименты, семинары.

3.Применение технологии исследовательской деятельности учащихся во внеклассной работе.

2. Основная часть.

Формирование исследовательской позиции учащихся – задача нелегкая. Ребят к поисково-исследовательской деятельности необходимо подготавливать, всегда помня, что в стенах школы «не мыслям надобно учить, а учить мыслить». Чтобы научить школьников рациональным способам мыслительной деятельности, необходимо знать пути формирования приемов умственной деятельности – практический и теоретический – и целесообразно их использовать.

В настоящее время в педагогике сформировались различные подходы к определению видов исследовательской деятельности, к которым относят поисковую, экспериментальную, проектную, техническую, творческую и другие, осуществляемые как на уроках, так и во внеурочное время.Содержание заданий исследовательского характера ставит целью развитие познавательной самостоятельности учащихся, воспитания бережного отношения к природе, развитие специальных учебных умений, изучение видового разнообразия флоры и фауны, особенно своей местности, пополнение учебной базы кабинета биологии собственноручно изготовленными коллекциями и гербариями. Организация исследовательской деятельности имеет следующую структуру: мотив, проблема, цель, задачи, методы и способы, план действия, результаты, рефлексия. В основу исследования положена идея, направленная на решение какой-либо проблемы. Необходимо через различные формы организации: урок, (урок – семинар, урок – защита идей, урок – ролевая игра, урок – конференция и др.),дополнительное обучение, проектную деятельность, групповую, индивидуальную, парную формы работы формировать у учащихся навыки исследовательской деятельности.

Виды исследовательской деятельности:

1.Экспресс – исследования: цель – самостоятельное проведение исследования и оформление его по описанию. Например – наблюдение за птицами на кормушке, за поведением домашних животных и т.д.

2.Проведение учебного эксперимента: сюда относят лабораторные и практические работы. Учебный эксперимент – один из продуктивных методов обучения.

3. Исследования – соревнования. На уроках также эффективны. Например найти ошибки в тесте.

4.Творческие задания.

Сочинения «Путешествие с капелькой воды по растению», «Путешествие по клетке», кроссворды, викторины, презентации.

5.Летние задания: составление гербариев, коллекций

6.Виды исследовательской деятельности во внеурочное время: подготовка и участие в олимпиадах по биологии, конкурсах, участие в образовательных экспедициях, экологических субботниках, написание творческих работ, рефератов.

Остановлюсь на уроках, где применяю технологию исследовательской деятельности учащихся.

Для достижения поставленных целей урока и учета степени самостоятельности обучающихся использую следующие методы : репродуктивный, частично-поисковый, исследовательский. В основе исследовательского метода преподавания биологии являются лабораторные и практические работы.

В процессе обучения биологии на лабораторных и практических занятиях использую:

1) исследование биологических объектов под микроскопом

2) исследование состава тел живой природы

3) исследование строения организма

4) наблюдения за живыми объектами

5) наблюдения за процессами жизнедеятельности организма

6) исследование надорганизменных уровней организации живой материи (вид и экосистема).

Важно так организовать учебную работу, чтобы обучающиеся ненавязчиво усваивали процедуру исследования: можно сделать акцент на значимость ожидаемых результатов, предложить оригинальное или неожиданно сформулированное учебное задание. Важно обеспечить «видение» обучающимися более общей проблемы, нежели та, которая отражена в условии задания. В идеале, проблему должен сформулировать сам ученик, однако, на практике такое случается далеко не всегда. В своей практике я стараюсь предложить детям занимательное, проблемное задание, которое при дальнейшей работе оказывается не сложным, но интересным. Часто включаю проектную деятельность в обычный урок. Такие задания стимулируют обучающихся к проведению несложных обоснований, к поиску закономерностей. Это задания на работу с готовыми гербарными экземплярами, коллекциями и моделями органов растений, животных и человека. Школьники с интересом относятся к своему здоровью, проводят исследовательскую работу по изучению основных антропометрических данных, делают выводы о влиянии экологических факторов на здоровье и физическое развитие человека.

Применение поэтапной организации исследовательской работы на уроках наиболее ярко иллюстрируют уроки лабораторных работ

Организуя исследовательскую работу на уроках по заданиям-инструкциям, учитель имеет возможность в определенной мере осуществлять дифференцированный подход в обучении, сделав одни пункты заданий обязательными для выполнения всеми учащимися класса, другие предложить проработать только тем, кто быстро и хорошо справляется с работой.

Лабораторные работы имеют несколько разновидностей.

1.Организованные во время изучения нового материала самостоятельные работы будут носить исследовательский характер, служить источником получения новых знаний.

Пример: Тема «Видоизменение побегов». В начале урока ставится задача – доказать, что корневище, клубень и луковица – видоизмененные побеги. Учащиеся выполняют лабораторную работу, использую инструктивную карточку, делают выводы. (Приложение 1)

Лабораторные работы с целью закрепления уже полученных знаний о растениях и животных могут быть иллюстрацией к знакомому материалу, подтверждением к рассказу учителя.

Пример: Тема урока "Класс Моллюски" Лабораторная работа по изучению внешнего и внутреннего строения моллюсков (Работа с живыми объектами или с влажными препаратами). (Приложение 1)

Учитывая современные требования к процессу обучения, на уроках биологии возможно ставить школьников в положение первооткрывателей, отдавать предпочтение первому варианту организации работы как наиболее эффективному в учебно-воспитательном отношении.

Исследовательские работы учащихся с использованием натурального раздаточного материала могут быть организованы по-разному.

Некоторые работы могут быть выполнены во внеурочное время или частично проведены на уроке, а частично за его пределами, что дает возможность для продолжения исследовательской работы на кружковых занятиях «Юный исследователь», «Зеленая лаборатория» , факультативного курса «Проектная деятельность» и в ходе экскурсий.

Развитию навыков исследовательской деятельности учащихся способствуют педагогические ситуации. В процессе обучения я использую такие ситуации, в которых школьник должен защищать своё мнение, приводить в его защиту аргументы, доказательства, факты, использовать способы приобретения знаний и опыта, побуждающие обучающегося задавать вопросы учителю, товарищам, выяснять непонятное, углубляться в осмысление знаний. Ситуациями такого рода являются рецензирование ответов одноклассников, работы, связанные с экспертизой и активным поиском нового.

Практика показывает, что использование элементов проблемных, поисковых, исследовательских, эвристических методов обучения делает процесс обучения более продуктивным. Развитие исследовательских умений и навыков учащихся помогает достичь определенных целей: поднять интерес учащихся к учебе, направить их на достижение более высоких результатов

При изучении механизмов функционирования и регулирования систем органов и организма в целом (раздел «Человек и его здоровье») широко привлекается биологический эксперимент как в виде лабораторных работ и самонаблюдений, так и в виде примеров из истории науки и данные современной науки. Ряд исследований под руководством учителя учащиеся могут провести вне урока, а результаты сообщить и продемонстрировать на уроке (например, выработка условных рефлексов у аквариумных рыбок, изучение двигательной активности некоторых позвоночных животных – 7 класс). Написание учащимися рефератов – также исследовательская работа, если в ней есть практическая часть с результатами. Например, в 9 классе при подготовке рефератов по теме «Антропогенные факторы и их воздействие на биосферу» предлагаю учащимся карточки-задания для проведения экологических исследований. (Приложение 2) Исследовательский метод я использую также при работе с учебной и дополнительной литературой, осуществляя анализ текста.

Исследовательская учебно-познавательная деятельность школьника обладает большим потенциалом для формирования у них опыта творческой деятельности, поскольку предполагает не только усвоение действий, выполняемых по образцу, но и самостоятельный поиск и создание нового субъективно значимого знания. Такой опыт формируется на основе личностно-ориентированного подхода в обучении, одним из путей реализации которого, является применение в обучении метода проектов. Метод проектов представляет собой гибкую модель организации учебного процесса, ориентированную на творческую самореализацию личности.

Основные требования к организации проекта:

проект создается по инициативе учащихся и должен быть значимым для них и для их ближайшего окружения;

решаемая с помощью проекта проблема и предполагаемые результаты должны иметь практическое (возможно, и научное) значение;

работа учащихся над проектом является самостоятельной и носит исследовательский характер;

проект планируется и разрабатывается заранее, исходя из конкретных целей и задач, допускаются изменения в процессе его осуществления.

Метод проектов позволяет создать условия, при которых школьники, с одной стороны, могут самостоятельно осваивать новые знания и способы действия, а с другой – применять на практике ранее приобретённые знания и умения.

Учебный проект предполагает коллективную форму деятельности. Одна из его основных задач – осуществление межпредметных связей и создание некоторого образовательного продукта в процессе взаимодействия учащихся друг с другом и с учителем. Таким образом, создаются условия для непрерывного самообразования, интеллектуального и творческого развития обучающихся.

Деятельность ученика организуется не только как удовлетворение познавательной потребности, но и целого ряда потребностей развития личности ученика: самоутверждение, самовыражение, самоопределение, самоактуализация. Ученик себя адаптирует к социуму, проходит первые социальные пробы, то есть осуществляет самосовершенствование.

В своей практике использую последовательность работы над проектом, включающей несколько этапов: подготовка, планирование, исследование, формулирование результатов и выводов, защита проекта, оценка результатов и процесса проектной деятельности.

Например, в 8 классе тема «Дыхание» завершается уроком «Заболевания органов дыхания, их предупреждение». В ходе урока обучающиеся вовлекаются в исследовательский проект «Изучение функциональных возможностей дыхательной системы у курильщиков и некурящих подростков» . Для этого выдвигается рабочая гипотеза: «Влияет ли курение на работу дыхательной системы у подростков?» и изучается методика проведения исследования. В исследовании участвуют два подростка: один – курящий, другой – нет. На уроке анализируем полученные данные, а оформлением проекта занимается творческая группа учащихся во внеурочное время.

К научно – исследовательской работе школьники приобщаются постепенно. В 5-6 классах работа над проектом « Пригласим природу в дом» ,«Лук – зеленый друг», «Аптека на подоконнике» и др. учащиеся выясняют роль комнатных растений в жизни человека. «Ландшафт пришкольного участка», учащиеся учатся размещать многолетние и однолетние декоративные растения на клумбах, в школьном саду, парке. В 8-9 классах ребята выполняют проекты по здоровьесберегающей тематике, экологии. «Вредные привычки», «Рациональное питание школьника», «Влияние двигательной активности на здоровье подростка», «Экология малых рек и др. выступают с сообщениями и презентациями на уроках – здоровья, экологических часах, по результатам наблюдений, лабораторных работ, составляют памятки, буклеты.

3. Заключение.

Результативность опыта.

Использование данной педагогической технологий на уроке и во внеурочное время позволило повысить уровень познавательных способностей обучающихся в сфере учебной и внеклассной деятельности, наблюдается повышение интереса обучающихся к предмету «Биология» (участие в конкурсах, олимпиадах), высокий уровень мотивации к учебной и внеучебной деятельности,повышается успеваемость учащихся качество знаний, продвигает ребенка в общем развитии, создаёт благоприятные условия для лучшего взаимопонимания учителя и обучающихся, их сотрудничества в учебном процессе. Ребёнок становится ищущим, жаждущим знаний, неутомимым, творческим, настойчивым и трудолюбивым.

4. Используемая литература:

1.Воронцова А. Б. Сборник проектных задач (работаем по стандартам) М.:Просвещение, 2011г.

2.Ганич Л.Ю. Внеклассные занятия по биологии: необычные формы и методы активизации познания: М.: Школа-пресс, 2004г.

3.Господникова М. К. Проектная деятельность в школе: Издательство«Учитель», 2008г.

4. Кузьмина И.И. Требования к оформлению исследовательских и творческих работ школьников 2004.

5. Масленникова А.В. Основы исследовательской деятельности учащихся: Журнал «Исследовательская деятельность», 2006, № 1.

6. Полат Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования.–М.:ВЛАДОС, 2001.

7. Русских Г.А. Технология проектного обучения: Биология в средней школе.//Биология в школе. – 2003. - № 3.

8. Степанова М.В. Учебно-исследовательская деятельность школьников в профильном обучении. - Санкт-Петербург: "Каро”, 2009г.

9. Щукина Г.И. Активизация познавательной деятельности учащихся в учебном процессе. - М.: Просвещение, 1979.

5. Приложения.

Приложение1

Из опыта работы приведу разные формы организации исследовательской деятельности обучающихся на уроках биологии в 8 классе при выполнении лабораторных работ.

Урок «Обмен веществ. Углеводы" Урок начинается с постановки проблемной задачи. Можно ли углеводы убрать из рациона человека? -постройте схему переваривания углеводов, начиная с их поступления в организм и заканчивая их утилизацией в клетке. Лабораторная работа: «Превращение углеводов в организме. Роль углеводов»

Применяя известные факты, ребята выстраивают следующую цепочку: разложение крахмала до глюкозы в пищеварительном тракте Под действием фермента (амилазы) - всасывание ее в кровь - изменения, происходящие с глюкозой в печени и мышцах - превращения в клетках, где часть ее окисляется, т. е. расходуется на удовлетворение энергетических потребностей клетки, а другая часть используется для синтеза новых веществ.

Урок «Строение и функции головного мозга»

Лабораторная работа «Определение безусловных рефлексов различных отделов мозга».

В начале урока ставлю проблемный вопрос «Можно ли утверждать, что чем больше мозг, тем умнее человек?». Для ответа на данный вопрос предлагаю рассмотреть познавательные задания:

1) Вес мозга И.С.Тургенева – 2012 г, Анатоля Франса – 1017г, а у Луи Пастера, как показало вскрытие, после перенесенной болезни вообще не работала половина переднего мозга. Выскажите ваше мнение.

2) У слона самый большой мозг, но он не самое «умное» животное, так как важно соотношение веса мозга к весу тела. У слона оно невысокое, а у дельфина – выше, чем у человека. Но ведь человек держит рыбку, а дельфин за ней прыгает, а не наоборот. Почему? Выскажите ваше мнение.

Учащиеся приходят к выводу, что ответ кроется в строении мозга человека и важно знать функции разных отделов мозга.

Лабораторную работу организую в парах: один ученик – испытуемый, другой – исследователь. Обучающиеся работают по инструктивной карточке, где указаны действия каждого из них (первая и вторая колонки таблицы). В ходе выполнения работы они заполняют графу «Что наблюдали?». Для того, чтобы сделать вывод и ответить на вопрос «Какой отдел ЦНС действовал?», учащиеся должны изучить материал параграфа. В заключение урока подводим итоги работы.

Урок «Кровь, ее состав. Клеточные элементы крови».

Лабораторная работа «Изучение микроскопического строения крови».

Лабораторная работа может проводиться в трех вариантах: иллюстративном, частично-поисковом и исследовательском. На столах обучающихся три вида инструктивных карточек, они сами выбирают вариант работы.

Иллюстративная лабораторная работа

Инструктивная карточка

1. Рассмотрите микропрепараты крови лягушки и человека, найдите доказательства того, что кровь человека в единицу времени единицей объема переносит кислорода больше, чем кровь лягушки (увеличение общей поверхности эритроцитов и относительного содержания гемоглобина).

2. Сравните эритроциты лягушки и человека. По каким признакам можно судить об увеличении поверхности эритроцитов, а по каким – об увеличении относительного содержания гемоглобина в эритроцитах.

3. Запишите вывод:

Кровь человека в единицу времени единицей объема переносит кислорода больше, чем кровь лягушки, так как: 1) увеличивается общая поверхность эритроцитов вследствие…, 2) увеличивается относительное содержание гемоглобина вследствие…

Частично-поисковая лабораторная работа

Инструктивная карточка

1. Рассмотрите микропрепараты крови лягушки и человека.

2. Сравните эритроциты лягушки и человека, обратив внимание на размеры эритроцитов, наличие или отсутствие ядра.

3) Сделайте вывод: чья кровь в единицу времени единицей объема переносит больше кислорода и почему?

Исследовательская лабораторная работа

Инструктивная карточка

1) Исследуйте микроскопическое строение крови лягушки и человека, сравнив их эритроциты.

2) Найдите и проанализируйте факты, доказывающие, что чья-то кровь переносит в единицу времени единицей объема больше кислорода.

3) Сделайте вывод: за основу можете взять рабочую гипотезу: «Перенос кислорода будет зависеть от…, значит необходимо найти доказательства наличия этих причин».

Урок «Регуляция дыхания»

Лабораторная работа «Определение частоты дыхания».

Инструктивная карточка

1) Пронаблюдайте за движениями своей грудной клетки.

2) Сосчитайте, сколько дыхательных движений вы делаете в течение 1 минуты сидя, после 10 приседаний.

3) Объясните разницу полученных данных и запишите вывод.

4) Решите следующие биологические задачи:

А) Сколько воздуха проходит через легкие человека при спокойном дыхании в 1 минуту, в 1 час, в сутки (вдох – 500мл воздуха, частота дыхания – 18 раз в минуту).

Б) Зная, что во вдыхаемом воздухе содержится 20% кислорода, определите, сколько кислорода человек пропускает через легкие в сутки при спокойном дыхании.

Урок «Пищеварение в ротовой полости»

Лабораторная работа «Действие слюны на крахмал»

В начале работы определяем цель эксперимента: доказать, что ферменты слюны расщепляют крахмал и выдвигаем рабочую гипотезу. Затем знакомимся с оборудованием: накрахмаленные картофельным крахмалом салфетки, спички, вата или ватные палочки, йодная вода, химические стаканы или чашки Петри.

В ходе организационной беседы планируем эксперимент с использованием логической конструкции: «если, то…»

«Если ферменты слюны расщепляют крахмал, то после действия слюны мы не обнаружим крахмал с помощью качественной реакции (йодной воды). То есть если после обработки слюной накрахмаленной салфетки поместить ее в раствор йода, то салфетка не посинеет. Как доказать, что именно слюна, а не вода расщепляет крахмал? Ребята приходят к выводу, что надо провести такой же опыт, но вместо слюны взять воду.

Таким образом, для проведения эксперимента нам необходимо взять две накрахмаленные салфетки и на одну нанести простой рисунок слюной (эксперимент), а на другую водой (контроль). И если наше предположение верно, то на салфетке проявиться белый рисунок.

Урок «Пищеварение в желудке».

Лабораторная работа «Воздействие желудочного сока на белки».

Инструктивная карточка

1. Налейте в пробирку 3-4 мл желудочного сока (соляная кислота).

2. Добавьте хлопья белка.

3. Подержите на водяной бане при температуре 38-39 градусов полчаса.

4. Запишите вывод: за основу можете взять рабочую гипотезу: «Если в желудке происходит расщепление белков до аминокислот, то необходимо выяснить условия действия ферментов желудочного сока».

Приложение 2

Карточка № 1

Тема «Загрязнение воздуха выхлопными газами автотранспорта»

Цель: определить количество выхлопных газов, поступающих в атмосферу от автомашин.

Задания для исследования

1. Выберите определенный участок автодороги, расположенный вблизи школы или дома.

2. Подсчитайте, сколько проехало по автодороге за 1 час легковых, грузовых машин, автобусов, использующих дизельное топливо.

3. Используя данные таблицы 1, определите, какое количество выхлопных газов в среднем поступает в атмосферу за 1 час (за сутки) на этом участке дороги.

Таблица 1

Количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу одним автомобилем в течение суток (в граммах)

Химические соединения Грузовой Легковой Автобус

4. Сделайте выводы.

Карточка № 2

Тема «Анализ состояния почвы приусадебного участка»

Цель: научиться определять кислотность почвы.

Оборудование: две пробирки, индикаторная бумага, раствор хлорида калия.

Задания для исследования

1. Возьмите 2-3 грамма почвы с вашего приусадебного или дачного участка. Приготовьте почвенную вытяжку, поместив почву в пробирку и добавив 10 мл раствора хлорида калия. Когда содержимое пробирки отстоится, возьмите полоску индикаторной бумаги и опустите её в почвенную вытяжку. Через 2 сек достаньте индикаторную бумагу, сверьте её цвет с эталоном шкалы рН (табл. 3) и определите тип почвы.

Таблица 3

Шкала для определения кислотности почвы

Высокая кислотность	Умеренная кислотность	Низкая кислотность	нейтральная среда
				РН 8 щелочная среда

2. Сделайте выводы о необходимости известкования почвы вашего дачного участка путем внесения известняка и золы.

3. Выясните, применяют ли ваши родители удобрения и ядохимикаты при выращивании растений на дачном участке. Какие правила использования химикатов вы знаете?

Карточка № 3

Тема «Выявление парникового эффекта»

Цель: построить модель, демонстрирующую парниковый эффект.

Оборудование: прозрачная емкость с крышкой, термометр, пластмассовая ложка, электрическая лампа, вода, почва.

Задания для исследования

1. Возьмите прозрачную емкость, пластмассовую коробку или стеклянную банку и поместите на дно темный грунт, например почву, слоем 2-3 см. Грунт увлажните. Вертикально поместите термометр в емкость. Накройте емкость крышкой или стеклом и на высоте 20-30 см установите лампу.

2. Не включая лампу, запишите температуру, установившуюся внутри емкости. Оставив крышку на сосуде, включите лампу и записывайте температуру каждую минуту в течение 20 минут. Почему температура увеличивается? Сравните этот процесс с парниковым эффектом на Земле.

3. Как повлияет существенное повышение средней температуры нашей планеты на очертание материков? Предложите возможные пути решения проблемы «парникового эффекта».

Организация исследовательской деятельности обучающихся

на уроках биологии и химии

(описание системы работы Коршуновой Светланы Валерьевны

учителя биологии и химии)

Как научить ребёнка мыслить творчески? Развить познавательную активность, самостоятельность? Эти вопросы волнуют всех учителей, родителей. На смену традиционной технологии обучения в школе должно прийти обучение нового типа, основной задачей которого будет не столько приобретение суммы знаний, сколько интеллектуальное развитие ребёнка, формирование умений самостоятельно приобретать знания, учебно-исследовательских умений и навыков. У современного учителя выбор методических путей и приёмов, новых технологий для решения образовательных и воспитательных задач обучения достаточно велик.

Исследовательская деятельность направлена на удовлетворения специфических познавательных потребностей учащихся, которые стремятся к более глубокому изучению интересующих их вопросов.

Выполнение исследовательской работы формирует у ребёнка умение самостоятельно думать, мыслить, развивать творческий интерес.

В последнее время интерес детей к обучению теряется. Их не привлечешь обычными демонстрациями опытов и плакатов. Ребята получают большую информацию через телевидение, Интернет. Нужно, чтобы ребёнок не бездумно, всё подряд, а осознанно получал знания. Я считаю, что исследовательская работа подталкивает детей к осмысленному обучению, поддерживает интерес к учению, даёт возможность показать ребёнку его значимость, причастность к происходящему.

Исследовательскую работу я использую как на уроках биологии и химии, так и во внеурочное время: на предметных неделях, на занятиях научного общества «Уникум». Добиться усвоения знаний учащихся можно не только многократным повторением, закреплением и воспроизведением изученного материала, но и вовлечением учащихся в исследовательскую деятельность, в ходе которой они сами самостоятельно решают поставленные задачи и ясно осознают изучаемое. Этот способ является более эффективным.

Цель: обучение учащихся, направленное на образовательный результат, развитие у них исследовательского типа мышления и творческое развитие личности.

Задачи:

Создать условия для приобретения учащимися средств познания и исследования мира;

Создать условия для появления у учащихся мотива к самоизменению, личностному росту;

Развивать креативные способности;

Активизировать учебно-познавательную деятельность учащихся при помощи информационных технологий;

Создать благоприятные условия для самореализации личности.

Объект исследования: процесс обучения учащихся биологии и химии

Предмет исследования: исследовательская деятельность обучающихся

Гипотеза: можно предположить, развивая исследовательский тип мышления обучающихся увеличится самостоятельный поиск информации, повысится их творческая деятельность, уровень самообразования, что приведет к повышению качества обучения и усвоения нового материала.

1.1Основные понятия исследовательской деятельности школьника

Понятие «исследовательская деятельность школьников» в педагогической литературе рассматривается с позиции организации такой деятельности педагогами. Как правило, под организацией исследовательской работы школьников понимается, прежде всего, использование педагогами определенных форм и методов работы, способствующих развитию исследовательских умений учащихся.

Учебная исследовательская деятельность – это специально организованная, познавательная творческая деятельность учащихся, по своей структуре соответствующая научной деятельности, характеризующаяся целенаправленностью, активностью, предметностью, мотивированностью и сознательностью, результатом которой является формирование познавательных мотивов, исследовательских умений, субъективно новых для учащихся знаний или способов деятельности.

Любая научно-исследовательская работа по утверждению Ивочкиной Т. и Ливерц И. состоит из следующих этапов:

Этап 1. Мотивация научно-исследовательской работы.

Приобщение к научно-исследовательской работе начинается с мотивации. Именно на этой стадии каждый участник будущей работы должен увидеть вполне конкретные выгоды. Обычно учащиеся впервые сталкиваются с научными исследованиями и абстрактные обещания здесь неуместны. Очень важно наряду с моральными увидеть и понятные материальные стимулы – от защиты реферата на переводных экзаменах до получения преимуществ при поступлении в выбранный вуз.

Этап 2. Выбор направлений исследований.

Это наиболее сложный этап. Здесь всё определяется профилем данного класса и возможностями детей. Объём исследований должен быть таким, чтобы детский коллектив уложился в сроки назначенные учителем.

Этап 3. Постановка задачи

На этом этапе сначала фиксируется достигнутый настоящий уровень знаний и желаемая конкретная цель. Дети должны сформировать цельную картину предмета и будущих исследований. Этап заканчивается обсуждением в детском коллективе с формулировкой понятных целей предстоящей работы в самом лаконичном виде, а если возможно, то и в формализированном (математическом) виде.

Этап 4. Фиксация и предварительная обработка данных.

На этой стадии проводятся непосредственные наблюдения, их результаты фиксируются. Позиция исследовательской технологии на этом этапе – активно-наблюдательная. Очень важно не вмешиваться в творческий процесс, пока это возможно, а лишь предлагать схемы для сортировки данных и задавать вопросы: «Почему?...Что из этого следует?...Что будет, если?...»

Этап 5. Обсуждение результатов исследований, выдвижение и проверка гипотез.

Обсуждение необходимо для того, чтобы предположения и догадки облечь в форму гипотез, подлежащих проверке. Форма дискуссии любая, но по возможности демократичная. При этом каждый участник работы должен высказать свою точку зрения. Дух соревнования вполне приемлем – это мощный стимул в детском коллективе. Итак, гипотезы сопоставляются с данными экспериментов или фактами, подтверждаются или опровергаются, становятся утверждениями, которые формулируются как результат исследований. Особо следует остановится на случае, когда все выдвинутые гипотезы не подтверждаются и не удалось достичь сформулированных на третьем этапе целей. Результат исследований – отрицательный. Но отрицательный результат тоже результат и заслуживает представления.

Этап 6. Оформление результатов работы.

Требования по оформлению работы стандартны и лишь незначительно меняются.

Идея использования исследования как метода обучения известна со времен Сократа (беседа–исследование), организация целенаправленного обучения, при котором ученик ставился в положение первого исследователя определенной проблемы и должен был самостоятельно найти решение и сделать выводы появились в педагогике в конце 19 века (А.Я. Герд, М.М. Стасюлевич, Р.Э. Армстронг, Т. Гексли), впоследствии широко использовался в отечественной практике (Б.В. Всесвятский, И.П. Плотников, В.Я. Стоюнин, И.И. Срезневский, К.П. Ягодовский и др.).

Термин «исследовательский метод» был предложен Б.Е. Райковым в 1924 году, под которым он понимал «…метод умозаключения от конкретных фактов, самостоятельно наблюдаемых учащимися или воспроизводимых ими на опыте». В педагогической литературе также используются другие названия этого метода - эвристический, лабораторно–эвристический, опытно–испытательный, метод лабораторных уроков, естественнонаучный, исследовательский принцип (подход), метод эвристического исследования, метод проектов и др.

Научно-исследовательская деятельность - такая форма организации учебно-воспитательной работы, которая связана с решением обучающимся творческой, исследовательской задачи в различных областях знания с заранее неизвестным результатом.

Логика каждого исследования специфична. Исследователь должен исходить из характера интересующей его проблемы. И лишь потом, ставятся цели и задачи предстоящей работы. После чего обязательно анализируется уже имеющийся конкретный материал, которым располагает ученик, а также оснащённость исследования и свои возможности.

Проблема исследования принимается как категория, означающая нечто неизвестное, что предстоит открыть, доказать.

Тема отражает проблему в ее характерных чертах. Удачная, точная в смысловом отношении формулировка темы уточняет проблему, очерчивает рамки исследования, конкретизирует основой замысел, создавая, тем самым, предпосылки успеха работы в целом. Актуальность выбранной темы обосновывает необходимость исследования.

Объект исследования - это область, в рамках которой содержится то, что будет изучаться. Это совокупность связей, отношений и свойств, которая служит источником необходимой для исследователя информации.

Предмет исследования более конкретен и включает только те связи и отношения, которые подлежат непосредственному изучению в данной работе, он устанавливает границы научного поиска в каждом объекте.

Цель формулируется кратко и предельно точно, в смысловом отношении выражая то основное, что намеревается сделать исследователь. Любая цель начинается с глаголов "выяснить", "выявить", "сформировать", "обосновать", "провести" и т.д. Цель конкретизируется и развивается в конкретных задачах исследования . В задачах выстраивается комплекс проблем, которые необходимо решать в ходе эксперимента.

Экспериментальные исследования требуют формулирования гипотезы. Гипотеза исследования - это развернутое предположение, где максимально подробно изложена модель, методика, система мер, т.е. технология того нововведения, за счет которого ожидается достижение цели исследования. Гипотез может быть несколько - какие-то подтвердятся, какие-то нет. Как правило, гипотеза формулируется в виде сложноподчинённого предложения: "Если…, то…" или "Чем…, тем…". В ходе эксперимента гипотеза может уточняться, дополняться, развиваться, отвергаться.

Выбор конкретных методик и методов исследования определяется, прежде всего, характером объекта изучения, предметом, целью и задачами исследования. Методика - это совокупность приемов, способов исследования, порядок их применения и интерпретации полученных с их помощью результатов.

Необходимым компонентом программы эксперимента является установление сроков исследования. Сроки должны быть достаточны для проверки воспроизводимости, надежности и стабильности результатов, их обсуждения и апробации. Проведение эксперимента осуществляется по плану. Основанием плана являются этапы исследования , рекомендуется выделение нескольких этапов исследованию.

Научно-исследовательскую работу на уроках химии я рассматриваю так: создание проблемных ситуаций на уроке, поиск решения как теоретический, так и через эксперимент, анализ полученных результатов, наблюдений, затем выводы и обобщения. Такой несложный механизм технологии научно-исследовательской работы в школе. Эту работу можно начинать с первых уроков химии. Например, в теме: “Что изучает химия? Каков путь изменения этого предмета?”, можно предложить для исследования вопрос: зачем нужно изучать химию? Создается, как бы, мини педагогическая мастерская, где каждый ученик делится своим жизненным опытом, знаниями, которые складываются в совместную научную копилку. Каждой паре учащихся предлагаю научно-популярную литературу по вопросам прикладной химии, через 10 минут эта “копилка” пополняется дополнительными сведениями. То есть мы совместно подходим к осознанию значимости данной науки и можем оценить высказывание нашего знаменитого соотечественника М.В. Ломоносова: “широко распростирает химия руки свои в дела человеческие”. И так, шаг за шагом, от собирания фактов к обобщению, мы осваиваем основные химические понятия и законы. К 9 классу багаж знаний уже достаточен, чтобы перейти к освоению нового этапа научно-исследовательской деятельности. Ежегодно образуется группа учащихся, которых серьезно увлекает прикладная экология, которые желают продолжить исследовательскую работу в этом направлении. На протяжении нескольких лет обучающиеся принимают участие с исследовательскими проектами на районном слете Юных экологов.

Помимо изложенного в рамках работы, проводятся исследования в области выращивания кристаллов, изучение и опыты с комплексными соединениями, выделение индикаторов из комнатных растений и ряд других опытов и экспериментов.

В каждом ученике живет страсть к открытиям и исследованиям. Даже плохо успевающий ученик обнаруживает интерес к предмету, когда ему удается что-нибудь „открыть". Поэтому при изучении химии для активизации познавательной деятельности я использую уроки-исследования, где предметом ученического исследования является „переоткрытие" уже открытого в науке, вместе с тем для ученика выполнение исследовательского задания является познанием еще не познанного.

Ученики во время урока сами накапливают факты, выдвигают гипотезу, ставят эксперимент, создают теорию. Задания такого характера вызывают у учащихся усиленный интерес, что приводит к глубокому и прочному усвоению знаний. Итогом работы на уроке становятся выводы, самостоятельно полученные школьниками, как ответ на проблемный вопрос учителя. Например, как можно классифицировать химические реакции, опираясь на знания о простых и сложных веществах и признаках химических реакций. Неотъемлемой частью химии является выполнение лабораторных работ. Если ученику трудно выполнить работу, то он может воспользоваться учебником. Это учит самостоятельно мыслить, а урок считать не “обязаловкой”, а методом исследования.

В качестве примера привожу уроки химии в 8 классе, основанный на методе проблемного обучения (Приложение 1, 2,3).

Каждый учитель хочет, чтобы его предмет вызывал глубокий интерес у школьников, чтобы ученики умели не только писать химические формулы и уравнения реакций, но и понимать научную картину мира, умели логически мыслить, чтобы каждый урок был праздником, маленьким представлением, доставляющим радость и ученикам и учителю. Для развития творческой, активной личности большие возможности имеет проектно- исследовательская деятельность.

Метод проектов всегда ориентирован на самостоятельную работу учащихся, однако этот метод сочетается с групповым подходом в обучении.

Учащиеся перед началом работы над проектом получают инструкции: 1)требования к проекту,

Применительно к школьному курсу химии система проектной работы может быть представлена двумя подходами:

Связь проекта с учебными темами (на уроке).

Использование проектной деятельности во внеклассной работе (внеурочная деятельность).

Проекты бывают разные по времени, но лучше если он будет длиться от 1 месяца до 3, так как может утратиться интерес к проекту.

Для проектной деятельности на уроках химии, я использую следующие виды проектов: исследовательские, индивидуальные и групповые, информационные. Учащиеся, готовя материал для проекта, проводят эксперименты во внеурочное время, а защиту проектов стараюсь проводить на уроках обобщения или изучения нового материала.

Презентация – важный навык, который развивает речь, мышление. Применение компьютерных технологий позволяют учащимся создавать удивительные по содержанию презентации, в которых отражены способы решения поставленных задач, результаты работы, выводы.

В нашей практике учащимися рассматривались исследовательские проекты по различной тематике, например:

Волшебный мир кристаллов.

Индикаторы вокруг нас.

Кристаллогидраты в быту

Краски в палитре художника

Сложные вещества в нашем доме.

Самостоятельно найденный ответ - маленькая победа ребенка в познании сложного мира природы, придающая уверенность в своих возможностях, создающая положительные эмоции, устраняющая неосознанное сопротивление процессу обучения. Самостоятельное открытие малейшей крупицы знания учеником доставляет ему огромное удовольствие, позволяет ощутить свои возможности, возвышает его в собственных глазах. Ученик самоутверждается как личность. Эту положительную гамму эмоций школьник хранит в памяти, стремится пережить еще и еще раз. Так возникает интерес не просто к предмету, а что более ценно - к самому процессу познания - познавательный интерес, мотивация к знаниям.

Лабораторные и практические работы проводятся по инструкционным картам

(приложение 4 – 7)

1.2. ЗАДАНИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ХАРАКТЕРА ПО ХИМИИ

Задание 1. «Необычное в обычном». Одно из самых важных свойств в деле выявления проблем – способность изменять собственную точку зрения, смотреть на объект исследования с разных сторон. Естественно, если смотреть на один и тот же объект с разных точек зрения, то обязательно увидишь нечто, ускользающее от традиционного взгляда. Например, при рассмотрении свойств воды или низших спиртов учащиеся вдруг обращают внимание на то, что вода и этиловый спирт находятся в жидком состоянии при обычных условиях, несмотря на низкие значения относительных молекулярных масс, тогда как имеющие гораздо большие значения M r хлор и бутан являются газами. Решение этой проблемы позволяет сформировать представление о водородной связи. В свою очередь этот взгляд на агрегатное состояние воды дает возможность рассмотреть такую ее аномалию, как способность сжиматься при охлаждении, но лишь до +4 °С, и о значении этой аномалии для живой природы.

Задание 2. «Найти особенное и единичное в общем». Рассмотрение физических свойств галогенов позволит выделить единичное (йод – твердое вещество, бром – жидкость) и особенное (фтор и хлор – газы). Знакомство с химическими свойствами галогенов дает возможность в общем (вытеснительный ряд галогенов: фтор – хлор – бром – йод) показать особенное (вытеснение более активными галогенами менее активных из растворов их солей или бескислородных кислот, за исключением фтора) и единичное (способность фтора взаимодействовать с водой).

Задание 3. «Охарактеризовать химический объект многопланово». Классификационная характеристика азотной кислоты в этом ракурсе может быть представлена так: это одноосновная, кислородсодержащая, растворимая, сильная кислота, которая необратимо диссоциирует по одной ступени и поэтому образует только один ряд солей – средние или нитраты.

Задание 4. «Увидеть в другом свете». В обучении химии большие возможности для конструирования заданий этого типа дает использование приема анимации (от лат. anima – жизнь, душа). Т.е. наделение неживых объектов учебного предмета (элементов, веществ или химических реакций) характеристиками, свойственными живому, в частности человеку, – своеобразное «очеловечивание» этих объектов. Например, общую идею таких заданий может отражать общее название «Художественный образ вещества или процесса».

При выполнении заданий такого типа важно поощрять самые интересные, самые изобретательные, оригинальные варианты. Отмечать каждый поворот сюжетной линии, каждую черточку, свидетельствующую о глубине проникновения ученика в новый, непривычный для него образ вещества или химической реакции.

Решение поставленной проблемы достигается посредством умственной деятельности, протекающей в форме выдвижения догадок и гипотез. Новое знание впервые осознается исследователем в форме гипотезы. Гипотеза выступает необходимым и кульминационным моментом мыслительного процесса.

Таким образом, гипотезы дают нам возможность увидеть проблему в другом свете, посмотреть на ситуацию с другой стороны.

Упражнения на развитие гипотетического мышления. Делая предположение, мы обычно используем следующие слова: «может быть», «предположим», «допустим», «возможно», «что если…»

1. При каких условиях каждый из перечисленных объектов (названия веществ, реакций) будет очень полезным? Можете ли вы придумать условия, при которых полезными будут два или более из этих объектов (веществ, реакций)?

2. При каких условиях эти же объекты (вещества, реакции) будут совершенно бесполезны и даже вредны?

3. Найдите возможную причину явления, события.

Почему загорелась лампочка прибора при испытании раствора вещества на электропроводность?

4. Предложите несколько разных гипотез по следующему поводу.

Почему бензол, имеющий по формуле Кекуле непредельный характер, не обесцвечивает бромную воду?

1.3. Учебно-исследовательская деятельность детей на уроках

Одним из основных методов школьной биологии считают наблюдение. Наблюдение натуральных объектов и простейшие эксперименты с ними позволяют усилить мотивацию, активизировать эмоциональную сферу личности, вызывать у них желание принять участие в решении разнообразных, в том числе и экологических проблем.

Самостоятельные работы с натуральными объектами, т.е. с живыми системами разной степени сложности, способствуют формированию у школьников первичных исследовательских навыков. Лабораторные работы способствуют развитию творческой инициативы как обучающего, так и обучаемых.

Науку развивает человеческая любознательность, и задача учителя состоит в том, чтобы учащиеся не только запоминали совокупность знаний, но и сводили метод самостоятельного получения их в ходе лабораторного практикума.

Биология - наука экспериментальная, поэтому я по возможности чаще привлекаю учащихся к постановке опытов, проведению наблюдений над живыми организмами. На лабораторных занятиях у учащихся не только повышаются знания, но и развиваются практические умения и навыки, способности каждого к самостоятельному действию.

Данные уроки оказывают существенное влияние на умственное развитие учащихся, так как в ходе самостоятельного изучения натуральных объектов по заданиям учителя учащиеся приучаются целенаправленно рассматривать их, в результате чего возникает целостное восприятие этих объектов, представление о них, на основе чего формируются различные биологические понятия и умения ими оперировать. Самостоятельно действуя в процессе лабораторных работ, учащиеся постепенно овладевают предметно-действенным анализом, что является неотъемлемым качеством творчески мыслящего человека.

В соответствии с возрастом обучающихся я работаю по программе «Ступени», которая определяет основные этапы в развитии, обученности и воспитанности.

При использовании исследовательского метода в биологии и экологии эти ступени реализуются следующим образом:

5 класс – работа с дополнительной литературой, дневники наблюдений, составление плана.

6 класс – опыты, эксперименты, практические и лабораторные работы (первые навыки)

7 класс – моделирование, научное сообщение, описание результатов практических и лабораторных работ, формулирование выводов.

Лабораторные работы по усмотрению учителя могут проводиться как для получения новых знаний, так и для их закрепления и проверки уже имеющихся.

На лабораторных работах учащиеся работают самостоятельно по инструктивным карточкам (приложение 8 - 16)

8 класс - оформление деловых документов, выступления с докладом, обобщение материала в виде графиков, диаграмм, таблиц, умение работать в группах.

9 класс – умение искать оригинальное решение, составление реферата и его защита.

10 класс – организация и проведение учебно – исследовательской работы

11 класс – самостоятельный выбор критериев, классификация объектов, создание собственных алгоритмов познавательной деятельности, умение вести дискуссию и диспут, участие в проектной деятельности.

В течение нескольких лет обучающиеся принимаю участие в районном и областном научном форуме молодых исследователей «Шаг в будущее»

Н.П. Харитонов

Структура исследовательской деятельности определяется следующим образом:

Виды исследовательской деятельности на уроке:

1. Прием «Наоборот»

Есть очень вкусные шоколадные конфеты – «бутылочки с сиропом». При их изготовлении сталкиваются с противоречием: – Сладкий желеподобный сироп должен быть горячим, чтобы его легко было залить в шоколадную бутылочку, но тогда плавится шоколад. – Если сироп холодный, то шоколад не плавится, но очень трудно его залить. Что делать?

2. Прием «Обрати вред в пользу».

В настоящее время резко уменьшилось число работающих промышленных предприятий и сельских хозяйств. Это плохо. А что хорошего?

Ответ: Экологическая обстановка многих районов стала заметно лучше.

Чарльз Дарвин в детстве много болел. Это плохо. А что хорошего?

Ответ: Это закалило его волю и он дал человечеству новую научную концепцию жизни на Земле.

Жак Ив Кусто рассказал о таком случае. В месте, где нерестится рыба, затонуло рыболовецкое судно. Это плохо. А что хорошего? Судно стало мешать ловить в этом районе рыбу, так как появилась опасность потерять очень дорогие капроновые сети

2. Экспресс-исследование

4. Проведение учебного эксперимента

5. Исследования-соревнования

7. Исследовательские проекты

Домашние задания также могут носить исследовательский характер:

1. Описание растений и животных по плану

Задание : Охарактеризуйте шиповник по следующему плану.

4. Опыты с растениями и домашними животными (выработка условных рефлексов).

Например: Выработка условного рефлекса у рыб.

При проведении опыта учащиеся пользуются инструктивной карточкой.

Инструктивная карточка

Летние задания:

Виды исследовательской деятельности во внеурочное время:

Результативность исследовательской деятельности школьников.

Критерий

Показатели

Способ отслеживания

Развитие коммуникативных умений и навыков

Учащийся –

1. Умеет грамотно, лаконично выражать свои мысли.

2. Способен проявить толерантность в обсуждении проблемы.

3. Владеет навыками презентации своей работы.

– наблюдение за учащимися в ходе дискуссий на различные темы

– Выступление учащихся в массовых мероприятиях: конференциях, конкурсах и т.д.

– тест оценки коммуникативных умений.

Скажи мне, и я забуду,
Покажи мне, и я запомню,
Дай мне действовать самому,
И я научусь.

(Древнекитайская мудрость)

Мастер-класс «Методические приемы формирования исследовательской компетенции обучающихся на уроках биологии»

Герасимова С.И.,к.п.н., учитель биологии МАОУ «Гимназия №1 г.Рузы», Московской области

« Нет, и не может быть детей, которые бы не хотели учиться….. Неумение трудиться порождает нежелание, нежелание – лень… Главное средство предупреждения этих пороков – учить воспитанников самостоятельно трудиться…»

В.А. Сухомлинский

Цель мастер-класса : познакомить учителей биологии с различными методами и приемами активизации познавательной деятельности учащихся и формирования исследовательской компетенции.

Задачи мастер-класса:

Многообразие приемов проведения исследования:

сопоставления, доказательства, обобщения, выдвижения гипотез, переноса знаний в новую ситуацию, использования аналогов, целеполагания, самоанализа и рефлексии.

Поскольку проведение проектной и исследовательской деятельности обучающихся требует значительных ресурсных затрат (времени, материалов, оборудования, информационных источников, консультантов и пр.), формирование специфических умений и навыков самостоятельной проектной и исследовательской деятельности целесообразно проводить не только в процессе работы над проектом или исследованием, но и в рамках традиционных занятий поэлементно . Они осваиваются как общешкольные (метапредметные) и соединяются общее технологическое умение в процессе работы над проектом или исследованием. Например, умение ставить цели, формулировать задачи, гипотезы, делать выводы, правильно презентовать свою работу, проводить эксперименты и т.д.

Методические приемы формирования исследовательской компетенции:

1. Экспресс-исследования – кратковременное исследование по предложенной педагогом тематике. По количеству авторов исследования могут быть индивидуальные и коллективные или групповые .

Например,биологические эксперименты в 8 классе (человек).

1.Выяснение роли кожных складок, лежащих в области суставов.

Вопрос. Почему кожа на тыльной стороне пальцев в области суставов собрана в складки?

Эксперимент. Оттяните вверх складку кожи в области межфалангового сустава и попытайтесь согнуть палец. Это невозможно. Следовательно, кожные складки связаны с функциями суставов пальцев.

2. Выяснение роли противопоставления большого пальца руки всем остальным.

Эксперимент. Прикоснитесь большим пальцем руки к остальным пальцем той же руки. Это затруднений не вызывает. Сделайте то же большим пальцем ноги. Это невозможно, т.к. он не противопоставлен.

Вопрос. Почему по-разному функционируют пальцы на ноге и руке? Нога приспособлена для опоры, рука – для хватания, что дало возможность трудовой деятельности.

3. Определение направления кровотока в венах, выступающих на поверхности рук.

Вопрос. Как доказать, что сосуды, видимые на поверхности руки – вены?

Перетянуть предплечье около запястья и наблюдать, с какой стороны набухнут сосуды.

Или методом исключения: не капилляры, т.к. большие; не артерии, т.к.не пульсируют.

Эксперимент. Предлагается произнести слова «ле», «ли», «ни». Зажмите нос рукой и сделайте то же самое.

Вопрос. Почему есть разница в звучании? Носовая полость выступает как резонатор звука. Чем отличается поставленный голос от не поставленного? (окраска поставленного голоса достигается за счёт умелого использования резонаторов).

5. Изучение рефлексов положения (позных рефлексов).

Эксперимент. Поза Ромберга. Испытуемый выходит к доске и ставит одну ногу к другой (носок – к пятке). Руки складываются в «замок», глаза закрыты. Нарушение равновесия и отклонение в сторону вызывают рефлексы, которые восстанавливают устойчивость тела (позные рефлексы). Они являются позными. При падении – выставляется нога (ориентировочный рефлекс).

6. Выявление функций периферического зрения (роль палочек и колбочек в восприятии цвета).

Эксперимент. К доске вызывают испытуемого. Он фиксирует взгляд на точке перед ним. Берут красный предмет (ручку, карандаш). Быстро показывают испытуемому так, чтобы предмет был виден сбоку короткое время и убирают. Испытуемого спрашивают, что это был за предмет. Обычно он отвечает верно. Задают вопрос, какого цвета был предмет. Испытуемый ошибается.

Вопрос. Почему испытуемый называет правильно все характеристики, кроме цвета? Палочки воспринимают форму, движение, но не воспринимают цвет. На периферической части сетчатки большинство палочек.

Подобные эксперименты прекрасно мотивируют учащихся на дальнейшее изучение анатомии и физиологии человека, способствуют формированию определённых компетенций, необходимых для более глубоких исследований.

2.Приём группировки

Суть приема заключается в том, что учащимся предлагается ряд понятий, которые необходимо сгруппировать, объединив по общим признакам по следующему алгоритму:

а) сравнить понятия;

б) выделить общие признаки;

в) сгруппировать.

Результативность приема группировки:

Использование приёма способствует развитию интеллектуальных способностей, логического мышления учащихся;

Возникает удовлетворённость каждого школьника успешной деятельностью;

Происходит повышение качества обученности.

Практикум

1. Использование приема группировки:

Педагогам предлагается ряд понятий: суша, легкие, лягушка, саламандра, кожа, вода, червяга, жаба, тритон, ящерица, квакша, крокодил, рыбозмей, сирена, черепаха.

Задание – сгруппировать их, объединив по общим признакам (не называя их) по следующему алгоритму:

а) сравнить понятия;

б) выделить общие признаки;

в) сгруппировать.

Вывод: Прием ориентирован на развитие умения систематизировать и анализировать информацию на всех стадиях ее усвоения. Способствует развитию интеллектуальных способностей, логического мышления учащихся.У каждого учащегося возникает чувство удовлетворённости успешной деятельностью.

3. Прием маркировки текста «ИНСЕРТ».

При работе учащихся с текстами эффективны инновационные методические приемы. Например, прием «инсерт» (маркировка текста)

Учащимся предлагается система маркировки текста, включающая следующие значки

«+»-знак «плюс» обозначает новую для ученика информацию

«-»-знак «минус» ставится в том случае, если прочитанное противоречит тому, что он уже знал

«?»-знак «вопроса» обозначает непонятную информацию

« ͮ »-«галочка» ставится на полях тогда, когда то, что читает ученик, соответствует тому, что он уже знает

После маркировки текста учащимся предлагается обратить внимание на ту часть текста которая непонятна, вызывает сомнения, для того чтобы определить дальнейшие действия по освоению учебного материала: составление опорного конспекта, схемы, кластера. Заполнение маркировочной таблицы.

4.Прием «Чтение со стопами»

Текст делится на мелкие части для более детального обсуждения содержания. После прочтения последовательно каждой части текста по указанию учителя делается остановка «стоп» и учащиеся отвечают на вопросы. Инициирующим компонентом обсуждения являются вопросы учителя. Возможные вопросы: Какова главная мысль этой части текста? Что было в этой части для вас новое? Как вы озаглавите эту часть текста?

5.Составление аналитических схем, кластеров.

Овладению материалом способствует также представление информации в виде схем или выделение в ней иерархических связей, главного и второстепенного. Принцип составления таких схем заключается в следующем: целое условно делится на части, имеющие различное строение и значение.

Например:

В прием входят следующие действия:

1) установление критерия мысленного разделения объекта (анализ);

2) деление на основные, различные по строению, составу или функции части;

3) условное обозначение этого деления;

4) дальнейшее разделение объекта на более мелкие части.

Овладение приемом составления аналитической схемы помогает пониманию отношений между частями, уменьшает количество ошибок при определении соподчинения частей.

6.Прием «Ассоциация».

В самом начале урока учащимся предлагается записать все ассоциации, которые возникают у них на слово «Селекция».

1 этап: Учащиеся записывают все возникшие у них ассоциации на листе бумаги или в тетради.

2 этап: Объединяют эти ассоциации в паре.

3 этап: Объединят ассоциации в группе.

4 этап: Работая в группе, составляют рассказ «Что мы знаем о селекции», используя все ассоциации группы.

5 этап: Работая в группе, выполняют задание: Представьте, что вы селекционеры. Какой новый сорт томата вы бы хотели получить? Какими качествами он должен обладать и почему?

6 этап: Работа в группе продолжается. Вопрос: «Как вы будете получать новый сорт томата? Какие приемы будете использовать?»

7 этап: Задание: «Вам необходимо вывести сорт томата, пригодный для машинной уборки плодов. Подумайте, какими качествами он должен обладать и почему?»
7.Написание синквейнов и работа с ними.

Педагоги объединяются в группы и работают с инструктивными карточками (см. Приложение 2) содержащими несколько видов заданий по работе с синквейнами.

Вывод: Прием« Синквейн» ориентирован на развитие умения интерпретировать, творчески перерабатывать новую информацию, позволяет учащимся реализовать свои личностные способности: интеллектуальные, творческие, образные и т.п.

Подведение итогов мастер-класса. Рефлексия .

Рефлексия. Используя прием «Шесть шляп мышления» дать оценку происходящим событиям.

Список литературы

1. Турик Л.А. Педагогические технологии в теории и практике. – Ростов –на-Дону: Феникс, 2009

2. Эдвард де Боно. Шесть шляп мышления. Санкт-Петербург: «Питер». 1997

3. Загашев И.О., С.И.Заир – Бек. Критическое мышление: технология развития: Пособие для учителя – СПб; Альянс «Дельта», 2003.

Приложение 1

Инструктивная карточка I группы:

Витамин Д. Витамин Д необходим для нормального свертывания крови, работы сердца, регуляции нервной и иммунной систем. Если его у ребенка мало, наступает размягчение костей, называемое рахитом. Он содержится в яйцах, молоке, сливочном масле, печени, рыбе, особенно, в печени трески и палтуса. Кроме того, этот “солнечный витамин” образуется в коже при действии солнечных лучей. Но когда кожа покрывается загаром, производство витамина Д прекращается. Запомните: в организме светлокожих людей витамин Д образуется в 2 раза быстрее, чем у людей со смуглой кожей. Суточная доза для повышения иммунитета – от 10 мкг для детей 1-3 лет до 2,5 мкг в подростковом возрасте в течение 3-4 недель.

Задание 2. Определите тему синквейна и составьте краткий рассказсинквейну, отразив в нем все упомянутые понятия:

Маленькие, гетеротрофные

Разрушать, перерабатывать, упрощать

Полна отходов плошка – где моя большая ложка!

Сапрофиты

Инструктивная карточка II группы:

Задание 1. Используя данный текст, составьте синквейн. Не указывая темы синквейна, предложите другим группам отгадать ее:

Класс Головоногие моллюски. Включает около 800 видов. Это морские высокоорганизованные беспозвоночные животные. Раковина слабо развита у некоторых представителей или полностью отсутствует. Мантия и мантийная полость хорошо развита, голова четко обособлена. Орган движения – нога расположен на голове, откуда и название класса. Она преобразуется в щупальца и воронку – орган реактивного движения, куда набирается вода и резко выбрасывается. Скорость их может достигать 55 км/ч. Для защиты используется способность менять окраску под цвет грунта, и наличие чернильной железы, которая выделяет ядовитые «чернила», ослепляющие врага.

Хорошо развит головной мозг, прекрасно развиты глаза, не уступающие позвоночным.

Это Хищники, питаются рыбой, ракообразными, другими моллюсками.

Человек использует в качестве пищи.

Представители головоногих моллюсков

Японская каракатица: длина мантии до 18см. Раковина толстая. Живет у дна в прибрежной зоне и может ловко маскироваться под цвет грунта, подстерегая рыб и ракообразных.

Тихоокеанский кальмар: некрупный, длина мантии не более 30см. При испуге бледнее, при возбуждении краснеет.

Гигантский осьминог: самый крупный из всех видов осьминогов – до 5 метров длиной и до 60кг.

Трехмерные, уникальные

Ускоряют, регулируют, защищают

Без протеинов жить нельзя на свете, нет!

Биополимеры

Инструктивная карточка III группы:

Партеногенез у животных.

Разновидность полового размножения, при котором взрослая особь развивается из неоплодотворенной яйцеклетки

Партеногенез встречается у низших ракообразных, насекомых(пчел,тлей), у некоторых птиц (индюшек) и как правило чередуется с обычным половым размножением. У ПЧЕЛ ИЗ НЕОПЛОДОТВОРЕННЫХ ЯИЦ развиваются всегда самцы-трутни, а из оплодотворенных самки - матки и рабочие пчелы

Задание 2. Определите тему синквейна и составьте краткий рассказсинквейну, отразив в нем все упомянутые понятия.

Автотрофный, зеленый

Начинать, синтезировать, передавать

СО2 да вода – наша еда!

Пищевая цепь

Шесть Цветов, Шесть Шляп.

В методе шести шляп мышление делится на шесть различных режимов, каждый из которых представлен шляпой своего цвета. Вот краткое описание каждого из режимов (полное описание будет дано позже):

Красная Шляпа. Эмоции. Интуиция, чувства и предчувствия. Не требуется давать обоснование чувствам. Какие у меня по этому поводу возникают чувства?

Желтая Шляпа. Преимущества. Почему это стоит сделать? Каковы преимущества? Почему это можно сделать? Почему это сработает?

Черная Шляпа. Осторожность. Суждение. Оценка. Правда ли это? Сработает ли это? В чем недостатки? Что здесь неправильно?

Зеленая Шляпа. Творчество. Различные идеи. Новые идеи. Предложения. Каковы некоторые из возможных решений и действий? Каковы альтернативы?

Белая Шляпа. Информация. Вопросы. Какой мы обладаем информацией? Какая нам нужна информация?

Синяя Шляпа. Организация мышления. Мышление о мышлении. Чего мы достигли? Что нужно сделать дальше?

Еще на эту тему:

Другие статьи: