Автор: Савельева Александра Михайловна
Должность: учитель химии, биологии
Учебное заведение: ГБУ ОО ЗО "Плодородненская средняя общеобразовательная школа - детский сад №25" Михайловского района
Населённый пункт: Запорожская область
Наименование материала: методические рекомендации
Тема: Организация исследовательской деятельности учащихся на уроках биологии и во внеурочное
Раздел: среднее образование
Савельева Александра Михайловна,
учитель биологии
ГБУ ОО ЗО "Плодородненская
СОШ- детский сад №25"
Михайловского района
Организация исследовательской деятельности учащихся на уроках биологии и во внеурочное время
«Скажи мне – и я забуду, покажи мне – и
я запомню, дай мне сделать – и я пойму»
Конфуций
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 «Биология» 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 объектами, 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
1.
Проектная и исследовательская деятельность учащихся способствует лучшему усвоению учебного
материала
2.
Отмечается повышение интереса к предмету при использовании разных методов обучения.
3.
Проектная и исследовательская деятельность способствуют развитию навыков самостоятельной
работы учащихся, творческого подхода к решению проблем.
4.
Отрабатываются навыки работы с различными источниками дополнительной информации.
5.
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.