Применение исследовательского метода на уроках биологии. Развитие навыков исследовательской деятельности на уроках биологии и во внеурочное время. Урок «Кровь, ее состав. Клеточные элементы крови»

Методы научного исследования при обучении географии, нетрадиционные типы уроков

1. Методы и этапы научного исследования в методике обучения географии

Сегодня учителя обладают значительной самостоятельностью в планировании учебного процесса, выборе программ и учебников. Учитель должен уметь вести исследовательскую работу, владеть методами педагогического исследования.
В методике обучения географии используют методы теоретического и экспериментально-эмпирического уровня.
Эмпирические методы используются на этапе, когда идет накопление фактов по проблеме исследования, а также на этапе проверки и уточнения полученных выводов. Теоретические применяются на этапе осмысления фактов и построения теории.
Методы исследования
ТеоретическиеЭмпирическиеСистемно- структурный анализ, Логико-дидактический анализ, Типологический подход, Исторический, Сравнительный, Статистический, Математический.Изучение опыта работы школы- наблюдения, беседы, анкетирование, изучение школьной документации.Обобщение передового педагогического опыта.Эксперимент естественный, лабораторный, констатирующий, контрольный.география обучение нетрадиционный урок
В начале своего развития методика использовала в основном методы экспериментально-эмпирические. В последние десятилетия в связи с развитием теоретического аспекта и превращения ее в частную дидактику усилилось внимание к логике исследования, к теоретическим методам.
В методике стали шире применять системно-структурный подход, при котором анализу подвергают связи между содержанием, средствами и методами обучения, между усвоением знаний и развитием школьников, между понятиями, входящими в одну систему знаний.
Математический и статистический методы применяются при обработке результатов экспериментальной работы и опытной проверке качества обучения. Они позволяют делать достаточно обоснованные выводы по результатам исследования.
Выбор методов исследования зависит от поставленных целей и задач. Так, определение исходных позиций, обоснование актуальности методической проблемы требуют теоретического анализа литературных источников. Поиски эффективных путей и средств формирования представлений на основе развития воображения школьников требуют непосредственного наблюдения за учебным процессом, постановки эксперимента.
Эмпирические методы также широко применяют в методике обучения географии. Один из самых распространенных методов - наблюдения. Умение наблюдать - необходимое качество учителя, наблюдательность - показатель педагогических способностей человека. Методика наблюдений, ее строй, содержание, виды, техника наблюдений зависят от особенностей изучаемой методической проблемы, от цели исследования, от характера объекта наблюдений. Успех наблюдений зависит от программы, которая составляется с учетом цели исследования.
Наблюдения на уроках, во время проведения учебных экскурсий сочетаются с другими методами: анкетирование учителей и учащихся, беседы, изучение школьной документации. Разработка содержания анкет проводится с целью сбора информации по различным методическим проблемам.
Посредством анкетирования получают данные, которые подвергаются количественным методам обработки. Одинаковые ответы на вопросы анкеты, полученные от учителей и учащихся из разных регионов страны, подтверждают достоверность изучаемых педагогических явлений.
Логическим продолжением изучения опыта работы школы служит педагогический эксперимент. В практике методических исследований это наиболее широко распространенный метод. Педагогический эксперимент - это научно поставленный опыт обучения и воспитания, позволяющий наблюдать исследуемое педагогическое явление в контролируемых и учитываемых условиях. Классификацию педагогического эксперимента проводят на основе нескольких признаков.
Различают эксперимент по времени действия - длительный и кратковременный, по составу изучаемых явлений - простой и сложный, по организации бывают эксперименты лабораторные (проводятся с группой учащихся) и естественные (со всем, классом или несколькими классами в разных школах). По (целям различают констатирующий, формирующий (или созидательный) и контрольный.В последние годы в методических исследованиях применяют социологические методы. С помощью интервью проводят анкетирование специалистов, работающих в различных отраслях хозяйства. Так можно установить практическую значимость географических знаний как элемента общей культуры. Метод экспертов в методике географии применим для обсуждения новых идей построения содержания школьной географии, при разработке стандартов базового географического образования.
Методы тестирования, широко используемые в психолого-педагогических исследованиях, применимы также и в методике географии. Тестом принято называть нормированные по времени выполнения и по трудности наборы заданий, которые используются с целью сравнительного изучения групповых и индивидуальных особенностей знаний и умений школьников. В исследованиях по методике тест можно использовать в качестве измерительного инструмента результатов обучения. С помощью теста можно сравнивать результаты обучения и развития отдельных учеников и целых классов.

2. Нетрадиционные типы уроков, их организации и проведение

1 Урок - пресс-конференция

Такой урок лучше проводить как заключительный по изучаемой теме. Как правило, он проводится в виде ролевой игры, т.к. предполагает наличие определенных ролей: это беседы членов делегаций или других групп с представителями телевидения, прессы, журналистами газет и журналов, фотокорреспондентами. Перед участниками конференции ставится речевая задача. В ходе урока учащиеся тренируются в монологической речи, в умении задавать проблемные вопросы дискуссионного характера, аргументировано отвечать на вопросы.

2 Урок - ролевая игра

Одним из эффективных способов создания ситуации, способствующей говорению, является ролевая игра. Обучающие возможности заключаются в следующем:
Ролевая игра - самая точная модель общения, т.к. в ней предполагается подражание естественной ситуации.
Ролевая игра обладает большими возможностями мотивационно - побудительного характера.
Эмоции, связанные с определенными фразами или ситуацией, создают прекрасные условия для запоминания материала.
Ролевая игра способствует формированию учебного сотрудничества и партнерства, развитию мотивации совместной деятельности.
Предполагает усиление личной сопричастности к происходящему.

2.3 Урок с использованием компьютерного тестирования

Компьютерное тестирование само по себе нетрадиционно, т.к. все мы привыкли к тестам, выполненным на бумаге. По сравнению с традиционными формами контроля компьютерное тестирование имеет ряд преимуществ:
быстрое получение результатов;
объективность в оценке знаний;
позволяет получить достоверную информацию о владении учащимися определенными умениями и навыками;
дает возможность учителю соотнести эти данные с поставленными на данном этапе задачами обучения и провести своевременную коррекцию процесса усвоения новых знаний;
компьютерное тестирование более интересно по сравнению с традиционными формами, что влияет на повышение познавательной активности учащихся и создает у них положительную мотивацию.
Прежде, чем начать работу с компьютерными тестами, необходимо сформировать содержание тестовых заданий, распределить их по типам и уровню сложности и создать программное содержание теста. Необходимо учитывать возможности программной оболочки.

3. Методика изучения курса «Страноведение» (7 класс). Материки, океаны и страны

В соответствии со Стандартом основного общего образования, в котором определён обязательный минимум географического содержания, и согласно новой концепции среднего географического образования курс 7 класса открывает страноведческий блок школьной географии. В Стандарте основного образования этот содержательный блок представлен разделом «Материки, океаны, народы и страны», а так же включены элементы знаний из других разделов стандарта - «Источники географической информации», «Природа Земли и человек», «Природопользование и геоэкология».
Усиление страноведческой основы школьной географии служит укреплению комплексного подхода к изучению территориальных природно-общественных систем, развитию у школьников познавательного интереса к явлениям природы и событиям общественной жизни, способности рассуждать на основе общих посылок, стремление к познанию, расширение области интересов, способности понимать причины разнообразия природы материков и океанов, крупных регионов и отдельных стран, понимать людей другой культуры, осознавать своё место в жизни своей страны и планеты в целом.
Главная цель курса - развитие у школьников целостного представления о Земле как планете людей, о целостности и дифференциации природы материков, регионов и отдельных стран, о людях, их населяющих, особенностях жизни и хозяйственной деятельности в различных природных условиях, т.е. формирование минимума базовых знаний страноведческого характера, необходимых современному человеку.
Достижение данной цели решается посредством следующих учебно-методических задач:
·Расширение и конкретизация представлений о пространственной неоднородности поверхности Земли на разных уровнях ее дифференциации (от планетарного до локального);
·Создание образных представлений о крупных регионах материков и странах, использовании природных богатств в хозяйственных целях;
·Усиление культурологической и гуманистической направленности содержания курса посредством комплексных характеристик регионов и стран, в центре которых - человек, люди, народы, их образ жизни, материальная и духовная культура, хозяйственная деятельность;
·Воспитание у школьников уважения к другим народам через развитие знаний об истории, традициях, и образе мышления людей другой культуры;
·На историко-географической основе раскрывать изменения политической карты, практики природопользования, нарастания экологических проблем, формировать эмоционально-ценностное отношение к географической среде;
·Развитие картографической грамотности через систему практических работ;
·Умение извлекать информацию из различных источников, в том числе, из Интернет-ресурсов.
Структурно курс состоит из введения и четырёх разделов: «Современный облик планеты Земля», «Главные особенности природы Земли», «Континенты и страны» «Природа Земли и человек». Треть курса составляет введение и общеземлеведческие разделы, на страноведение отводится две трети учебного времени, курс авторски модифицирован, согласно учебной концепции гимназии.

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»

Галахова Надежда Владимировна

МБОУ "Первомайская СОШ" Бийского района Алтайского края

Методический материал "Технология работы с одаренными детьми через организацию учебно-исследовательской деятельности по биологии, экологии" разработан с целью нахождения и подбора метода работы преподавателя с одаренным ребенком, который будет способствовать развитию интереса учащегося к осуществлению исследовательской деятельности и развитию собственных умственных возможностей.

Регулярное использование на уроках системы специальных заданий, направленных на развитие исследовательских навыков, расширяет кругозор учащихся, реализует и развивает их умственные способности.

Каким образом можно обеспечить условия, при которых каждый без исключения ученик получил бы качественное биолого-экологическое образование? Создать необходимую среду. Если создана такая среда, учащиеся даже со слабой учебной мотивацией получают возможность для своего развития, если такой среды нет, то и мотивированные учащиеся не будут иметь возможности для получения качественного образования.

Рисунок 1. Образовательная среда.

Чтобы образовательное пространство выступало как развивающая образовательная среда, должна быть вариативность. Поэтому кроме урочной деятельности учащиеся имеют возможность реализоваться во внеурочной деятельности Основная идея состоит в ступенчатом формировании биологической и

экологической компетентности обучающихся. В данной системе работа проводится на пяти различных уровнях (Рисунок 1. ).

Уровень 1. Работа по формированию биологической и экологической компетентности обучающихся на уроках. На уроках не только закладываются базовые знания по предметам, но и создаются условия для развития и проявления детской одаренности. Основной прием – индивидуализация заданий.

Уровень 2. Работа над формированием биологической и экологической компетентности обучающихся на элективных курсах по биологии, экологии. Организация работы элективных курсов позволяет учащимся попробовать свои силы в углубленном изучении предмета; создается возможность индивидуальной работы учителя с учащимися.

Уровень 3. Формирование биологической и экологической компетентности обучающихся в рамках внеурочной деятельности.

Уровень 4. Работа по формированию биологической и экологической компетентности обучающихся в рамках конкурсов, проектов и соревнований. Признание высоких результатов является важным фактором формирования мотивации учащихся к дальнейшему развитию биологической и экологической компетентности обучающихся.

Уровень 5. Индивидуальная работа с учащимися. Необходимым является индивидуальный контакт с учителем, наставником.

Реализовать новые цели образования невозможно, если пассивно усваиваются готовые истины. Необходим самостоятельный поиск, в процессе которого приобретается опыт целеполагания, достижения поставленных целей, рефлексивной самоорганизации и самооценки, опыт коммуникативного взаимодействия, поэтому для формирования у них биологической и экологической компетентности в процессе урочной и внеурочной деятельности необходимо включить их в учебно-познавательную деятельность.

Каким образом можно обеспечить условия, при которых каждый без исключения ученик получил бы качественное образование? Создать необходимую среду, которая будет использована учеником для создания собственного содержания образования в виде его личных продуктов творчества. Объектом воздействия педагога должен быть не ребенок, не его черты (качества) и даже не его поведение, а условия, в которых он существует: внешние условия – среда, окружение, межличностные отношения, деятельность.

Чтобы образовательное пространство выступало как развивающая образовательная и воспитывающая среда, должна быть вариативность. Поэтому кроме урочной деятельности учащиеся имеют возможность реализоваться во внеурочной деятельности.

Цель и направления работы с одаренными детьми: создание оптимальных педагогических условий для гармоничного развития одарённых и высокомотивированных детей и их творческой самореализации.

Основная идея данной системы состоит в ступенчатом выявлении, поддержке и развитии одаренности учащихся. В данной системе работа проводится на пяти различных уровнях:

На любом уровне работа ведётся, основываясь на интересе и желании обучающегося развиваться в интересном для него направлении, т.е. основным связующим звеном между уровнями является мотивация учащихся.

Основным критерием эффективности работы по формированию биологической и экологической компетентности обучающихся в процессе урочной и внеурочной деятельности является

- повышение учебной мотивации:

Показателями повышения роста мотивации к изучению предмета являются:

Позитивная динамика количества учащихся – участников олимпиад различных уровней.

Количество призовых мест в предметных олимпиадах и конкурсах, полученных учащимися.

Позитивная динамика уровня качества обучения.

Позитивная динамика количества учащихся, участвующих в исследовательской и проектной деятельности.

Положительная динамика индивидуальной успешности учащихся в творческих конкурсах, предметных олимпиадах, соревнованиях.

- динамика уровня сформированности универсальных учебных действий:

Уровни сформированности биологической и экологической компетентности обучающихся определяются на основе Стандартизированных материалов для промежуточной аттестации (авт. Ковалева Г. С., Васильевых И. П., Гостева Ю.Н. Метапредметные результаты. Стандартизированные материалы для промежуточной аттестации. 5-7 классы. Пособие для учителя. (комплект с электронным приложением) М. Просвещение, 2014 год ) в компьютерной программе для ввода и обработки результатов выполнения работы.

Бийский район относится к экологически чистым районам. На его развитие влияет географическая близость туристических зон Горного Алтая. Район входит в туристический маршрут «Большое Золотое кольцо Алтая », обладает достаточным природным, культурным и историческим потенциалом для развития туристской отрасли. Ставя акцент на эту особенность, активно участвую в организации и проведении районных эколого-туристических слётов.

Какие бы серьезные проблемы ни поднимались в программах турслёта, прежде всего они решаются на местном материале. Решение таких проблем обязательно должно способствовать улучшению местной экологической обстановки. Например, вблизи с. Боровое Бийского района выходит родник. К нему приезжают со всего Бийского района, запасаются чистой родниковой водой. В 2014 г. произошло сильнейшее за всю историю наблюдений наводнение, нанесшее и роднику значительный ущерб. Для его восстановления были привлечены не только экологи школы, но и местное население. Проект по восстановлению родника занял призовые места в районе, крае.

Экологи школы ежегодно составляют отчёты о состоянии экологической обстановки в с. Первомайское. Через проекты, агитбригады распространяют экологические знания. Получая теоретические знания на занятиях творческого объединения, подтверждают их на предметных олимпиадах по экологии.

В 2018 году результаты проекта по направлению Экологическое и трудовое воспитание в процессе урочной и внеурочной деятельности» вошёл в состав лучших практик. Для реализации эколого-просветительского проекта в учебный план школы был включен в школьный компонент учебный предмет «Экология ». Программа предназначена для ознакомления обучающихся с социальной экологией человека.Разработаны программы элективных курсов «Основы земледелия ». Ведение этих элективных курсов воспитывает бережное отношение к природе, даёт представление о профессиях.

Моя работа с учениками направлена на создание жизненной стратегии достижения успеха. В основе стратегии достижения успеха должен быть заложен принцип сравнения себя с самим собой, а не с другим. Это один из обязательных критериев, так как люди, у которых в структуре мотиваций преобладает стремление к достижению успеха в деятельности (а не потребность во власти), характеризуются устойчивыми нормальными цифрами артериального давления, а те лица, у которых ярко выражен мотив власти, но нет возможности в полной мере удовлетворить эту потребность в силу объективных препятствий, склонны к развитию гипертонической болезни и имеют серьёзные проблемы со здоровьем.

То есть, если для подростка главным станет постоянный контроль ситуации и желание всегда ощущать себя выше других, он легко может впасть в непереносимые и в то же время неподвластные ему условия явного преимущества конкурента. Безудержное стремление контролировать ситуацию приводит в действительности к зависимости от ситуации, повлиять на которую у него нет никакой возможности.

Бережная Оксана Викторовна,Старший преподавателькафедры физиологии человека и методики обучения биологии, ФГБОУ Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева, «КГПУ им. В.П. Астафьева» г.Красноярск, email: [email protected]

Исследовательский урок как основа формирования исследовательских умений в процессе обучения биологии

Аннотация.В статье предлагаются приемы методов и способов построения урока в русле исследовательского подхода. Рассматривается эффективность формирования исследовательских умений на уроке биологии.Ключевые слова: обучение биологии, современный урок биологии, исследование, исследовательские умения,.

В соответствии с ФГОС итогами проектной и учебно –исследовательской деятельности следует считать не столько предметные результаты по биологии, сколько интеллектуальное, личностное развитие школьников, рост их компетентности в сфере исследования или проекта, формирование умения сотрудничать в коллективе и работать самостоятельно, уяснение сущности исследовательской и проектной работы, которая рассматривается как показатель успешной деятельности .Прежде всего,это связано с условиями новой информационной деятельности, в которой все меньше места остается для человека, не способного к постоянному самостоятельному развитию профессиональных и социальных компетентностей. Современный работник любой сферы производства вынужден постоянно перерабатывать совершенно новую для себя информацию, принимать нестандартные решения, умет эти решения обосновать и защитить. Взаимопроникновение технологий и теоретических знаний достигло такой ступени, что становится необходимым поновому строить процесс обучения школьников, готовя их к профессиональной деятельности.Основной формой обучения урок стал считаться после 1931 г. Определение дал ему Н.М. Верзилин «Урок –основная форма организации учебной работы учителя с классом –постоянным однородным по возрасту и подготовке коллективом детей по государственной программе, твердому расписанию и в школьном помещении» .Урок биологии выполняет определенные функции: образовательную, воспитательную, развивающую. За последнее время функции урока биологии расширились, все большее значение приобретают его самообразовательная и стимулирующая функции.Современный урок биологии требует от учителя иной организации учебной деятельности учащихся: учитель организует работу учащихся с учебником, натуральными и разнообразными изобразительными средствами наглядности, которые выступают источниками знаний. В процессе данной деятельности школьники приобретают знания и преобразуют их в умения и навыки. Можно сказать, что современный урок реализует деятельностный подход в обучении.На уроках биологии в 57 классах учитель мотивирует школьников к учебно –исследовательской и проектной деятельности, формирует у них элементарные исследовательские умения: соблюдение правил работы с увеличительными приборами и инструментами, наблюден6ие за живыми организмами, наблюдение за состоянием собственного организма, постановка биологических экспериментов, работа с разными источниками биологической информации .Урокисследование –это урок, который максимально повышает уровень познавательной активности школьников, побуждает их к старательному изучению. Все учащиеся класса

на уроке работают интенсивно, с интересом и желанием.Исследование –один из четырех универсальных типов мыслительной деятельности, наиболее адекватно соответствующий социокультурной миссии образования. Целью исследовательского обучения является развитие аналитического мышления, умения видеть логические взаимосвязи между фактами, формирование навыков порождения информации путем анализа материала (первоисточника), подготовка к индивидуальной исследовательской работе. В исследовательском обучении акцент переносится с приобретения знаний, умений и навыков на развитие личности и мышления .

Исследовательский подход в обучении биологии выполняет следующие функции: создание положительной мотивации учения и образования, формирование глубоких, прочных и действенных знаний, развитие познавательной активности и самостоятельности.В структуре урокаисследования выделяют следующие этапы урока:1 этап. Актуализация опорных знаний. 2 этап. Демонстрация проблемного опыта. 3 этап. Формулировка учащимися цели исследования. 4 этап. Самостоятельная поисковая деятельность. 5 этап Дифференцированная групповая работа. 6этап Интерпретация полученных данных.7 этап. Обсуждение результатов. 8 этап.Вывод по результатам исследовательской работы.9 этап. Подведение итогов урока. 10 этап.Домашнее задание.Цель урока–исследования приобретение учащимися функционального навыка исследования как универсального способа получения новых прочных знаний(получаемых самостоятельно и поэтому являющихся личностно значимыми, а значит прочными), развитие способности к исследовательскому типу мышления, активизации личностной позиции учащегося в образовательном процессе. Таким образом, главным результатом урока –исследования является интеллектуальный, творческий продукт (знания), устанавливающий ту или иную истину в результате процедуры исследования.

Формирование исследовательских умений происходит непосредственно в процессе осуществления учащимися исследовательской деятельности. Начиная работу над исследованием, следует ответить не только на вопрос «Как мы это делаем», но и «Почему мы это делаем?» важно, чтобы каждый участник исследования был в состоянии ответить на вопрос: «Что я лично могу сделать для решения этой проблемы?» при этом учителя должны учитывать интересы учащихся, подбирать посильные задачи, максимально способствующие развитию и становлению личности. Также необходимо соблюдать логику проведения исследования.В процессе данного урока у учащихся будут формироваться исследовательские умения. Существуют различные толкования термина «исследовательские умения». Рассмотрим некоторые из них: способность самостоятельных наблюдений, опытов, приобретаемых в процессе решения исследовательских задач; исследовательские умения представляют собой умения применять тот или иной метод исследования при решении данной проблемы или исследовательского задания; владение сложной системой психологических и практических действий, необходимых для познавательной деятельности во всех видах учебного труда; базовые компоненты личности, выражающие ведущие ха характеристики процесса профессионального ее становления, отражающие универсальность ее связей с окружающим миром, инициирующие способность к творческой самореализации, определяющие эффективность познавательной деятельности в любой области познавательной и практической деятельности. В процессеформирования у школьников исследовательских умений возрастает роль учителя. Он ставит проблему, создает проблемную ситуацию, обеспечивает учащихся необходимым фактическим материалом, руководит их деятельностью.Формирование исследовательских умений происходит непосредственно в процессе осуществления учащимися исследовательской деятельности. Начиная работу над исследованием, следует ответить не только на вопрос «Как мы это делаем», но и «Почему мы это делаем?» важно, чтобы каждый участник исследования был в состоянии ответить на вопрос: «Что я лично могу сделать для решения этой проблемы?» при этом учителя должны учитывать интересы учащихся, подбирать посильные задачи, максимально способствующие развитию и становлению личности. Также необходимо соблюдать логику проведения исследования.Таблица 1Структура и показатели сформированности исследовательских умений

Основные структурные элементы общих исследовательских уменийПоказатели сформированности (в действиях ученика)Уметь ставить цель работы«видит» проблему; формулирует проблему; «видит» результатУметь анализировать условия заданной ситуацииразбивает формулировку задачи на условие и требование;разбивает условия и требования на элементарные утверждения;оценивает необходимость и достаточность имеющих данных;оценивает непротиворечивость имеющихся данных;исключает лишние условия;определяет роль и значимость каждого из условий;определяет необходимость и направление дальнейших исследованийУметь выдвигать о обосновывать гипотезыпроводит эксперимент;проводит индуктивное рассуждения;проводит дедуктивное рассуждения;аппелирует к своему прошлому опыту;использует интуициюУметь планировать решение проблемыразбивает задачу на ряд вспомогательных задач;комбинирует элементы, чтобы получить целое, обладающее новизнойУметь анализировать результатустанавливает соответствие полученных результатов поставленным целям работы;рассматривает иные возможные пути решения проблемы; устанавливает аргументы (факты, ссылки на литературу, законы науки) подтверждающие истинность, возможность полученного результата;устанавливает наличие (отсутствие) противоречий в рассуждениях, то есть проверяет правильность хода решения как гарантию правильности результата;обобщает, конкретизирует, аналогизирует или специализирует исходную задачу

Принципы методики формирования умений заключаются в том, что умения должны соответствовать характеру учебного материала. Очень важно определить систему познавательных умений, которые необходимо выработать в процессе изучения определенного раздела биологии, темы или урока. Методика должна обеспечить учащимся овладение способами действий, которые могли бы использовать в каждой новой ситуации.Наиболее распространенной и продуктивной формой организации исследования учащихся на занятии является исследование в малых группах.

Применение групповых форм работы открывает широкие возможности для формирования предусмотренных стандартами второго поколения коммуникативных действий, развития мышления и личности ребенка, осуществления действительной дифференциации и индивидуализации обучения. Приведем пример работы в малых группах где учащиеся самостоятельно выполняют исследование. Лабораторная работа по изучению биологических объектов была проведена, например, при изучении темы «Цветок». Тема «Цветок»использовалась нами для формирования ряда исследовательских умений, таких как: умения формулировать цель исследования, умения находить и описывать части изучаемого биологического объекта, умения сравнивать и обобщать изучаемые биологические объекты, умения оформлять отчеты о выполненном биологическом исследовании.В начале урока нами была поставлена познавательная задача, мотивирующая учащихся к выполнению исследовательской работы: «Чтобы жить, нужно солнце, свобода и маленький цветок», говорил великий сказочник Ганс Христиан Андерсен.И действительно, цветы сопровождают нас всю жизнь: встречают при рождении, утешают в старости, радуют на свадьбах и праздниках. Без красоты цветов беднее становится жизнь. Цветы открывают перед человеком возможность показать прекрасное, открыть тайну рождения семян и плодов. Давайте попробуем еще раз вглядеться в добрые лица цветов, и, может быть, удастся разглядеть еще одну загадку природы.Всем учащимся были выданы инструктивные карточки,чашки Петри с цветками яблони илабораторное оборудование.

Инструктивная карточка к выполнению лабораторной работы «Строение цветка»1.Рассмотрите цветок. Найдите цветоножку, цветоложе, чашелистики, лепестки, тычинки, пестики.2.Расчлените цветок, подсчитайте число чашелистиков, лепестков, тычинок, пестиков.3.Определите, какой околоцветник простой или двойной.4.Определите, какая чашечка у данного цветка раздельнолистная или сростнолистная.5.Определите, какой венчик свободнолепестный или сростнолепестный.6.Рассмотрите строение тычинки. Найдите пыльник и тычиночную нить. Рассмотрите под лупой и найдите пыльцевые зерна.7.Рассмотрите пестик. Найдите рыльце, столбик, завязь. Разрежьте завязь поперек, рассмотрите под лупой, найдите семязачаток.8.Зарисуйте в рабочую тетрадь части цветка яблони и подпишите из названия.9.Составьте формулу цветка яблони.10.Составьте формулу полученного вами цветка.

Умение формулировать цель осуществлялась при совместной беседе, в результате которой учащиеся определили цель своей работы: изучение строения цветка; определение основных части цветка.Под нашим руководством учащиеся изучали строение цветка яблони: находили и называли части цветка (цветоножка, цветоложе, чашелистики, лепестки, тычинки и пестики); считали число чашелистиков, лепестков, тычинок, пестиков; определяли какой околоцветник простой или двойной; спорили какая чашечка -раздельнолистная или сростнолистная; высказывали свое мнение по поводу венчика свободнолепестный или сростнолепестный; находили тычинки и пестики, рассматривали их строение; находили завязь. В результате у учащихся формировались умения находить и описывать части изучаемого биологического объекта.После рассмотрения цветка яблони учащиеся зарисовывали и подписывали части цветка в рабочей тетради. Следующим этапом работы было составление формулы цветка яблони. Сначала учащиеся познакомились с необходимыми при составлении формулы обозначениями, а так же в качестве примера был рассмотрен алгоритм составления формулы цветка лилии.Потом каждый учащийся получил индивидуальное задания, содержащие изображение цветка, например картофеля, гороха посевного и др, выполняя работу учащиеся самостоятельно разбирали строение цветка, составляли формулу данного цветка, сравнивали с цветком яблони,делали выводы, при этом формировались умения сравнивать и обобщать.По окончании урока учащимися был сделан вывод: сегодня на уроке мы рассмотрели цветок, определили составные части цветка, научились составлять формулу цветка, таким образом, происходило формирование умение писать и оформлять отчеты о выполненном исследовании.При изучении темы «Клеточное строение листа» в ходе лабораторнойработы мы продолжили формирование у учащихся таких важные умения какумение работать с микроскопом, умения готовитьмикропрепараты для их изучения под микроскопом.Так как учащиеся в 6 классе уже знакомились с правилами работы с микроскопом и приготовлением временного микропрепараты при изучении тем «Устройство увеличительных приборов», «Строение клетки», мы устроили опрос, в ходе которого учащиеся повторили материал о строении микроскопа, вспомнили предназначении каждой части микроскопа; под нашим руководством, с использованием инструктивной карточки, повторили правила работы с микроскопом.В ходе выполнения лабораторной работы учащиеся готовили препарат кожицы листа камелии, проделывая работу по алгоритму указанному в инструктивной карточке, у учащихся формировались умения готовить микропрепараты для их изучения под микроскопом. Для закрепления умений готовить микропрепараты для их изучения под микроскопом, школьники оформили алгоритм приготовления препарата кожицы листа камелиив виде рисунков.При изучении темы: «Видоизменение побегов» исследовательская работа осуществлялась в группах.В начале занятия учащиеся были вовлечены в проблемную ситуацию: перед учащимися лежали клубень картофеля, луковица репчатого лука и побег березы, был поставлен вопрос: «Что общего между этими частями растения». Одни говорили, что это абсолютно разные части растения, отличающиеся по внешнему виду, другие объединяли луковицу и клубень, считая их подземными частями растения, однако полных и убедительных ответов не было. В классе возникло такое состояние, когда учащиеся уяснили проблему, пытались ее самостоятельно решить, но испытывали затруднения в силу недостаточности знаний. Выходом из сложившейся ситуации послужило выполнение исследовательской работы. В результате выполнения, которой школьники исследовательским путем пришли к общему выводу: клубень и луковица это видоизмененный побег, так как они имеют аналогичноестроение обычного побега. Видоизмененные побеги служат для запасанияпитательных веществ и размножения, человеком используются в пищу,таким образом, формировались умения выделять проблему, выдвигать гипотезы и доказывать их опытным путем, умения сравнивать, анализировать биологические объекты, делать выводы, умения писать и оформлять отчеты о выполненном исследовании.Для закрепления и лучшего усвоения знаний, полученных в результате исследовательской работы учащимся, былипрочитаны стихи об отличии клубня от плода и луковицу подземный побег.Работа в парах является наиболее рациональной формой организации исследовательской деятельности. В этом случае качество работы и результативность повышаются, потому что учащиеся неоднократно обсуждают выполняемую работу, спорят, исправляют друг друга, советуются, взаимно проверяют выученный материал, приходят к общему выводу.Следует отметить, что даже отстающим и не проявляющим интерес к предмету биологи школьникам были интересны данные формы обучения.На уроке «Плоды» мы формировали умения классифицировать плоды. Сообщали, что для изучения плодов необходимо уметь отличать одни плоды от других, разбираться в их многообразии, а для этого нужно знать классификацию плодов, распределение их по группам на основании сходства.При подготовке к изучению классификации плодов мы напомнили учащимся, что они уже сталкивались с классификацией при изучении вегетативных органов растений. Для повторения материала о классификации вегетативных органов растений ми использовали задание: закончить предложения «жилкование листьев бывает...», «корневая система бывает...». К тому же классификация сопровождает не только любую науку, но и нашу повседневную жизнь (ваш портфель, магазин и т.п.).В конце урока, изучив строение плодов и принципы классификации «плодов, учащиеся выполняли лабораторную работу. На каждую парту мы раздали следующие плоды: виноград, оливки, подсолнечник, мак, фундук, горох; раздали инструктивные карточки, план проведения лабораторной работы.Первый этап исследовательской работы заключался в постановке познавательной задачи: разделить плоды на группы; вместе с учащимися нами была сформулирована цель исследования: формирование умения классификации плодов. Затем учащиеся внимательно прочитали инструкцию по технике безопасности и приступили к выполнению работы по алгоритму указанному в плане проведения лабораторной работы:1.Внимательно рассмотрите имеющиеся у вас плоды.2.Определите названия этих растений.3.Обратите внимание на размеры, цвет и форму плодов.4.Осторожно, не нарушая целостности плодов, потрогайте их пальцами.5.Разделите плоды на сочные и сухие.6.Аккуратно вскройте плоды и рассмотрите, что внутри.7.Сочные плоды разделите на односемянные и многосемянные.8.Разделите сухие плоды на односемянные и многосемянные.9.Оформите отчет по лабораторной работе (заполните таблицу).

Классификация плодовНазвание растенийПлодСухой или сочныйОдносеменный или многосемянныйТип10. Сделайте выводы.Выполнив все действия указанные в плане выполнения лабораторной работы учащиеся оформили результаты исследовательской деятельности в тетрадь и сформулировали общий вывод: Все плоды можно классифицировать по общим признакам: по количеству семян односемянные и многосемянные, в зависимости от воды в околоплоднике сочные и сухие.В качестве закрепления учащимся были предложены задания на определение лишнего плода и на сравнение плодов.Так на формирование и развитие исследовательских умений необходимо использоватьпроблемные биологическиезадачиисследовательского характера.При изучении темы «Строение стебля» учащимся в качестве домашнего задания были предложены следующие задачи:1.Всем знакомы так называемые годовые (или годичные) кольца на спилах деревьев. В джунглях тоже валят лес. Но на спилах стволов тропических деревьев годовые кольца отсутствуют. Почему?2.Инспектор по охране природы поручил вам выяснить, в какой климатической зоне были срублены конфискованные бревна. Как бы вы могли выполнить его поручение?На уроке «Видоизменение побегов» учащиеся решали следующие задачи:1.Юннаты посадили клубни картофеля так, чтобы верхняя почка была повернута: а) вверх б) в сторону в) вниз. Все клубни были одинаковы по массе и количеству глазков. У какого клубня побеги появятся первыми? Почему?2.К клубням картофеля, находящимся в почве, не проникает солнечный свет. Они лишены хлорофилла. Каким образом в клетках накапливается крахмал? Где будет выше урожай картофеля при выращивании его в саду или на поле? Почему?При изучении темы «Строение листа» учащиеся решали, например, следующие биологические задачи:1. У большинства растений устьица находятся в кожице только с нижней стороны листа, но у некоторых они расположены и в кожице с верхней стороны листа. Приведите примеры таких растений.2. У травы перекати поле твердые листья, которые при наступлении жары скручиваются в трубку так, что устьица попадают внутрь ее. Как можно объяснить это явление?Метод группового исследования и очень близкий к нему поисковый метод. В случае группового исследования учащиеся самостоятельно изучают какой –либо вопрос учебной темы с целью подготовки группового сообщения и выступления перед классом. Каждая группа изучает свой материал, охватывающий один из разделов темы, при этом каждый участник группы может изучать свою часть материала либо весь материал, предложенный группе. Команда получает групповую оценку за общий доклад группы. Поисковый же метод фактически представляет собой разновидность метода группового исследования. Его специфика заключается в том, что дети решают какую –то практическую задачу или проблему, что предполагает высокую степень самостоятельности групп в поисковой деятельности. Итогом совместной деятельности является групповой итоговый продукт, чаще всего доклад. Результатом данной работы будет –развитие исследовательских и коммуникативных умений у школьников, высокая познавательная и учебная мотивация учащихся –обеспечивает учителю поддержку его творческих усилий . При традиционном подходе к планированию урока основные виды деятельности –это рассказ учителя и фронтальная работа учеников под его руководством. При этом учителю некогда отвлекаться от своего объяснения и контролировать степень занятости каждого ученика, так как ему надо успеть рассказать весь материал самому и успеть организовать все виды работы учеников. Предполагается, что все школьники внимательно слушают, организованно выполняют все задания учителя и так же организованно изученный материал.

Таким образом, можно заключить, что формирование и развитие исследовательских умений необходимо осуществлять на всех этапах учебновоспитательного процесса в школе. Изучение биологии должно в той или иной мере способствовать формированию исследовательских умений, в конечном итоге –и формирование у них исследовательской компетенции.

Ссылки на источники1.Верзилин Н.М., Корсунская В.М. Общая методика преподавания биологии. –М.:Просвещение,1983.с. 201.2.Пазынин В.В. Модель исследовательского урока // Исследовательская работа школьников 2008 №4 3.Суматохин С.В. Требования ФГОС к учебно исследовательской и проектной деятельности // Биология в школе 2013.№ 5.4.СмирноваН.З., Бережная О.В.Компетентностный подход в биологическом образовании. Часть II. Учебно –методическое пособие издание –2 дополненное /Краснояр. гос. пед. унт им. В.П. Астафьева.–Красноярск, 2014 г. 233 с.5.Шумакова Н.Б., Авдеева Н.И., Е.В. Климанова Развитие исследовательских умений младших школьников –М.: Просвещение, 2011 –157 с.

Одними из главных целей биологического образования провозглашённым образовательным стандартом являются:

освоение системы биологических знаний;

развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей;

ознакомление с методами живой природы.

В связи с этим учитель в меру своих возможностей и возможностей школы должен стремиться к "натурализации" биологического образования.

Каждый человек - это то, что он знает, умеет, чувствует. Однако знать не значит уметь. В своей деятельности учитель биологии встречается с детьми, уже накопившими некоторый запас жизненного и учебного опыта. У многих из них сформированы мотивы к обучению. И на основе этого опыта мы должны сформировать новый опыт.

Причём то, что мы привыкли называть познавательной самостоятельностью, формируется именно в процессе развития и реализации творческой деятельности. И существенную роль здесь занимают практические умения исследовательского характера. Лучше один раз посадить растение, чем несколько раз читать о том, как это надо сделать.

Развитие человека происходит в исторически сложившихся условиях культурных традиций и обладает определённой устойчивостью благодаря сложившимся связям с природной средой, материальной средой, социальной средой (семья, родственники, соседство), ценностно-символической средой (система воспитания). В различных условиях развития личности задаются определённые средства и формы реализации исследовательской деятельности. Так дети быстрее и охотнее начинают читать в тех семьях, где родители сами много читают, а не там, где детей заставляют читать.

Игра выступает фундаментальной деятельностью, значимой для развития исследовательской активности. Во многих играх заложены определённые правила, нацеленные на развитие и отработку исследовательских навыков и связанных с ними способностей - наблюдательность, активность в поиске нового, самостоятельность в освоении окружающего пространства. Любой новый предмет ребёнком осваивается посредством игры. Во всех мифах, сказках, пословицах отражены нормы исследовательского поведения. И согласно этим нормам (в результате исследований Р.М. Ригол), дети должны быть любознательными (их исследовательская любознательность вознаграждается), а исследовательское поведение взрослых персонажей и особенно женщин в основном наказывается.

Любой развивающийся человек изначально находится в противоречивом состоянии выбора - исследовать или принимать на веру. Этот выбор мы совершаем постоянно и, в большинстве случаев, неосознанно. Позиция пассивного принятия знаний оказываются социально необходимыми для успешной социальной адаптации, стабильности. Однако они оказываются проигрышными в ситуации нестабильности, требующей от человека самостоятельности в поиске эффективного решения. Если социокультурные нормативы постоянно подавляли исследовательскую активность, то такой человек никогда не будет предпринимать собственную активность.

Эффективность осуществления исследовательской деятельности связана с развитостью и устойчивостью исследовательской компетенции личности

Компетентность является "ключевым" термином современного образования, который обеспечивает возможность принятия эффективных решений в определённой предметной области. Е.В. Феськова выделяет перечень основных компетенций: общекультурная, информационная, коммуникативная, организационная и исследовательская. Исследовательская компетентность наиболее полно отражает современные требования к качеству школьного образования в аспекте развития личности учащегося.

Исследовательскую компетентность Феськова Е.В. определяет как "… совокупность знаний, умений, способов деятельности, позволяющих человеку быть в позиции исследователя по отношению к окружающему миру, выражающаяся через чувствительность к проблемам окружающего мира, умение распознать и разрешить проблемную ситуацию с любым произвольным объектом или явлением, используя для этого различные источники информации".

Исследовательская компетентность может быть сформирована только в исследовательской деятельности. Под исследовательской деятельностью школьников понимается деятельность, связанная с выполнением творческой задачи с заранее неизвестным решением и предполагающая наличие основных этапов, сформированных на научных традициях:

Типы исследовательских работ:

биология урок исследовательская компетенция

Проблемно-реферативные - это творческие работы, написанные на основе нескольких литературных источников, на основе которых вырабатываются собственные трактовки поставленной проблемы;

Экспериментальные - работы, написанные на основе эксперимента, уже описанного в науке и имеющего известный результат (они носят иллюстративный характер, предполагают самостоятельную трактовку особенностей результата в зависимости от изменения исходных условий)

Описательные - работы, направленные на наблюдение и качественное описание какого - либо явления;

Исследовательские - это творческие работы, выполненные с помощью научной методики. С помощью этой методики учащиеся получают собственный экспериментальный материал, на основе которого делают анализ и выводы

Система исследовательской деятельности представлена:

Формы деятельности : индивидуальная, парная, групповая.

В организации исследовательской деятельности выделяют три этапа:

Ожидаемые результаты исследовательской деятельности:

Предполагается, что в результате реализации системного подхода по формированию исследовательской компетенции выпускник будет обладать следующими качествами личности:

• 1) уметь самостоятельно приобретать новые знания, эффективно применять их на практике;
• 2) критически и творчески мыслить, находить рациональные пути преодоления трудностей, генерировать новые идеи;
• 3) грамотно работать с информацией: уметь собирать необходимые факты, анализировать их, выдвигать гипотезы решения проблемы, устанавливать закономерности, формулировать аргументированные выводы, находить решения;
• 4) быть коммуникабельным, контактным в различных социальных группах;
• 5) самостоятельно работать над развитием собственной нравственности, интеллекта, культуры.

Прогноз положительных результатов в процессе системного подхода по формированию исследовательской компетенции:

1) повышение качества обучения за счёт:

увеличения количества учащихся, занимающихся на "4" и "5";

увеличения количества победителей олимпиад;

увеличения количества победителей и участников исследовательских конференций, конкурсов;

увеличения количества членов школьного научного общества;

• 2) создание положительной мотивации обучения, которую можно проследить по результатам диагностики;
• 3) формирование культуры мышления, исследовательских умений, которые можно проследить по результатам диагностики;
• 4) изменение отношений " учитель - ученик" в сторону сотрудничества, которое можно проследить по результатам диагностики;
• 5) формирование умения работать с информацией, которое может проявляться:

в сознательном владении основами библиотечной грамотности;

в активном применении новых информационных технологий.

В настоящее время в изучении биологии особое значение приобретают навыки исследования и наблюдения, проводимые на человеке.

В теме "Пищеварительная система", изучаемой в 8 классе, основным понятием является пищеварение в различных отделах пищеварительного тракта.

Понятие "пищеварение" включает процессы механической обработки пищи, которые хорошо усваиваются школьниками на основе теоретических знаний. А усвоение процесса химического расщепления питательных веществ ферментами на их составные части, как показывает педагогическая практика, вызывает у обучающихся затруднения.

Главная причина в том, что на данном этапе недостаточно сформированы понятия о превращении веществ, так как обучающиеся только приступили к изучению химии. С другой стороны, у них имеется небольшая база знаний о ферментах как биологических катализаторах, полученная в теме "Клеточное строение организма". И для того, чтобы понятие "расщепление" приобрело осмысленное знание и успешное усвоение, необходимо формирование у школьников приёмов мыслительной деятельности в результате исследовательских работ и интеграции биологических и химических дисциплин.

За основу взята схема формирования понятий: ощущение - восприятие - представление - понятие. Особое значение я придаю образованию понятий и обучению познавательной деятельности, формирующейся при проведении эксперимента.

Таблица 1. Возможности применения исследовательских методов в теме "Пищеварение"

Для формирования исследовательской компетентности мною выбрана программа Пасечника В.В., которая расширена дополнительной лабораторной работой. Для того чтобы лабораторные работы несли исследовательский характер, частично были изменены их названия - "Действие ферментов слюны на крахмал" - на "", аналогично лабораторная работа "Действие ферментов желудочного сока на белки" - на "Действие желудочного сока на питательные вещества"

Для достижения исследовательской цели необходимо:

• 1) вычленить из комплекса пропедевтических знаний учащихся понятия о расщеплении как химическом явлении с обязательным участием ферментов;
• 2) отобрать приёмы исследовательской деятельности и практических умений;
• 3) составить систему поэтапного формирования понятия "расщепление" в ходе исследований;
• 4) для формирования понятия "пищеварение" необходимо соблюдение логической цепочки, представленной в схеме 2, которая отражает отличия расщепления от механической обработки пищи и суть самого процесса расщепления как химического явления.

Система поэтапного формирования понятия "расщепление" в результате исследовательской деятельности представлена в таблице 2

Таблица 2.

На 1 этапе (7 класс) идёт формирование теоретических основ понятий "пищеварение" и "ферменты".

На 2-ом этапе (8 класс) идёт формирование умений наблюдать, анализировать и делать выводы.

На 3-ем этапе (8 класс) формируются практические, исследовательские умения.

Практическая часть представлена 4-мя исследовательскими работами, которые входят в структуру 4-х уроков в темах "Строение организма" и "Пищеварение". Анализ работ представлен в таблице 3.

Таблица 3. Анализ практической деятельности на уроках по изучению пищеварения