Организация исследовательской деятельности на уроках биологии и внеурочной деятельности как средство формирования познавательной активности обучающихся

Доклад на городском семинаре

по теме:

«Организация исследовательской деятельности на уроках биологии и внеурочной деятельности как средство формирования познавательной активности обучающихся»

Подготовила

Учитель ГУ ЛНР «ЛОУСОШ №18»

Г. Луганска

Ткачёва Лариса Ивановна

Цель:

Обучение участников семинара построению образовательного процесса с учетом исследовательской деятельности учащихся

Задачи: 

•         знакомство участников семинара с основными теоретическими аспектами исследовательской деятельности учащихся;

•         определение различных форм, методов и приёмов исследовательской деятельности учащихся;

•         профессиональное совершенствование учителя, занимающегося с одарёнными детьми исследовательской деятельностью;

•         формирование индивидуального стиля творческой педагогической деятельности.

Оборудование: ноутбук, мультимедийный проектор, экран, презентация в Power Point

Не существует сколько-нибудь достоверных тестов

на одарённость, кроме  тех, которые проявляются в результате активного участия хотя бы в самой маленькой    поисковой исследовательской работе.

                                                              А. Н. Колмогоров

«Любознательность – это фитиль в свече учебы» (Уильям Артур Уорд)

Одна из самых главных характеристик, которая отличает одаренного человека – это любознательность. Это жажда новых знаний, потребность в  интеллектуальных впечатлениях.  Одаренные дети есть в каждой школе. Их легко заметить  по ярко выраженной способности учиться, по умению оригинально мыслить и прогнозировать, по нестандартному восприятию мира. Встреча с таким ребенком – большая удача. Но и большая ответственность. Задача учителя – развить творческие способности ученика. Форм и методов очень много, главное, чтобы они напитывали детское сознание интересом к познанию нового.

«Науки юношей питают…» (М.В.Ломоносов)

Современное образование предполагает, что ученики сами должны проявлять интерес к науке. Научно-исследовательская работа - самый распространенный вид научной деятельности, которой школьники могут заниматься самостоятельно.  Это отличная возможность продемонстрировать не только свои умственные способности и интересы, но и получить опыт публичного выступления, подискутировать, преодолев страх перед аудиторией, ознакомиться с регламентом научной работы, воспитывать в себе внутреннюю свободу.

Всё это и определило одно из направлений моей работы: формирование познавательной активности обучающихся на уроках биологии и внеурочной деятельности с использованием технологий, отвечающих принципам системно-деятельностного подхода.

Актуальность опыта заключается в том, что на современном этапе уделяется большое внимание формированию универсальных учебных действий (УУД) в процессе преподавания учебных дисциплин. Это является наиболее сложной задачей реализации новых стандартов. Результат каждой проектно-исследовательской работы – это шаг в личностном развитии учащегося, поэтому, по определению известного ученого А.В. Леонтовича, современная ситуация требует перехода от выполнения проектов и исследований «по желанию» к обязательному, и решения задачи выполнения проектов и исследований всеми учащимися независимо от их склонностей и способностей. К сожалению, в практике работы школы встречаются ошибки:

•         несоблюдение правил оформления работы;

•         неспособность учащегося грамотно вести дискуссию, отвечать на вопросы, участвовать в обсуждении проблемы;

•         замена исследовательской работы рефератом.

В своей педагогической деятельности автор столкнулась с рядом противоречий:

•         между потребностью общества в творчески развитой личности и недостаточном использовании в педагогической практике форм и методов организации образовательного процесса, способствующих её подготовке;

•         между недостаточной подготовленностью некоторых обучающихся по предмету и высоким уровнем программного содержания биологического образования;

•         между интересом обучающихся к исследовательской деятельности и недостатком времени для её реализации в урочное время;

•         между природной любознательностью ребенка и его фактической пассивностью на уроках. Указанные выше противоречия решаются при помощи проектно - исследовательской деятельности, которая позволяет добиваться хороших результатов, основной функцией которой и должно являться инициирование учеников к познанию мира, себя и себя в этом мире. Многолетний опыт тому подтверждение.

Исследовательская деятельность дает простор для творческой инициативы учащихся и педагога, подразумевает их дружеское сотрудничество, что создает положительную мотивацию ребенка к учебе.

Итак, мы должны помнить, что исследовательскую деятельность школьников можно организовать как на уроках, так и во внеурочное время.

Шаг 1.Актуальность темы:

•         Необходимость внедрения современных технологий.

•         Универсальность «исследования» как типа мыслительной деятельности.

•         Эффективность обучения, при котором ученик является активным субъектом.

Основные задачи моей педагогической работы:

•         научить самостоятельному поиску, отбору, анализу и использованию информации;

•         сформировать навыки самоконтроля;

•         создать условия для развития и проявления ребенком своих личностных качеств, формированию его индивидуальности, способности к нравственной и творческой реализации своих возможностей;

•         сориентировать учащихся на развитие критического мышления, их рефлексивных способностей, умений представить результаты своей работы;

•         сформировать навыки работы в команде.

Шаг 2. Система занятий.

При организации учебного исследования школьников на уроках и во внеурочное время я обычно включаю такие основные элементы:

1) Условия для проявления познавательной деятельности:

•         создание атмосферы сотрудничества и доброжелательности в классе;

•         создание “ситуации успеха” для каждого учащегося;

•         включение ученика в активную деятельность, коллективные формы работы;

•         использование элементов занимательности, нестандартности при изучении материала;

•         использование проблемных ситуаций;

•         практико-ориентированная направленность изучаемого материала.

2) Методы обучения:

•         самостоятельный поиск необходимой информации;

•         метод проектов;

•         тестирование;

•         овладение учащимися различного материала;

•         творческая деятельность в процессе обучения: дискуссия, самостоятельное создание продуктов труда, воображения, работа над учебно-исследовательскими проектами и др.;

•         эвристическая деятельность: “мозговой штурм”, “мозговая атака”  и др.;

•         метод инверсии: решение творческой задачи с помощью анализа и синтеза, конкретного и абстрактного;

•         проблемное обучение.

3) Формы организации деятельности учащихся:

•         коллективные;

•         индивидуальные;

•         групповые.

4) Формы и методы урока:

•         пресс-конференция;

•         семинар и диспут;

•         самостоятельная исследовательская работа учащихся по подготовке докладов, рефератов, их рецензирование.

•         путешествие;

•         практическая работа;

•         самостоятельная работа.

На всех этапах (5-7 классы, 8-9 классы, 10-11 классы) стимулируется интерес к исследовательскому поиску.

5-7 классы: приобретение простейших знаний, умений и навыков, необходимых для выполнения исследовательской работы. Обучение основам самостоятельной деятельности, развитие нестандартного мышления. На данном этапе важно научить детей ориентироваться в материале самостоятельно, выделять главное, оценивать и ставить вопросы. Важно развивать навыки решения проблемной ситуации, критическое мышление.

Например, на уроке биологии в 6  классе используется проблемная ситуация в форме игры.

« НИЛ» - это всего лишь научно-исследовательская лаборатория.

Обучающиеся на уроке получили задание разработать проект исследования: как зависит рост лука от состава воды?

Проект выглядел так: отобрать 10 примерно одинаковых по весу луковиц, посадить луковицы парами (для страховки): пару в dis воду, пару в водопроводную, пару в талую воду, пару в подсолённую морской солью и пару в подсахарённую; наблюдать и измерять результаты проращивания луковиц. После разработки на уроке проекта той же группой были организованы домашние эксперименты. Другие группы параллельно прорабатывали проекты: как зависит рост лука от количества воды? Как зависит рост лука от освещения?

Подобные проекты разрабатываются в теме «Семя» и т. п.  Проведение деловых игр даёт богатые возможности для приёма «Театрализация». Можно ввести роль психолога, который будет наблюдать за «лабораториями» и оценивать их с позиции слаженности коллектива в работе и делать замечания тем, кто ведёт себя «непсихологично». Может быть, даже снимать штрафные баллы. Если в игре проявляется какой-то нежелательный эффект, то его можно устранить силами самих же обучающихся.

8-9 классы: выполнение самостоятельных исследований и заданий творческого характера, углубление знаний по методике исследования и обработке результатов. На этом этапе усложняются формы исследовательской работы, увеличивается их объем. Работа приобретает все более ярко выраженный научный характер. Задания приобретают четко выраженный сопоставительный, исследовательский характер:

1. Задания сравнительного анализа материала. Практическая работа «Определение частоты пульса при различных состояниях организма».

Работа по плану:

1. Найдите пульс у себя на запястье.

2. Подсчитайте количество ударов пульса за 1 мин. в положении сидя (данные занесите в таблицу).

3. Сделайте такой же подсчёт в положении стоя.

4. Выполните 10 приседаний за 20 сек. и подсчитайте пульс сразу же после нагрузки. Повторите подсчёты после пятиминутного отдыха, запишите все данные в таблицу.

5. Проанализируйте полученные данные, на основании анализа сделайте выводы.

2. Задания, требующие синтеза материала, формулировки выводов.

На уроке биологии в 8 классе обучающимся  перед началом изучения темы «Выделение» учитель показывает органы, которые необходимо назвать (слюнные железы, желудок, печень, почки, кожа, поджелудочная железа) и  определить, что их объединяет.

10-11 классы: у обучающихся происходит дальнейшее развитие способностей, направленности на исследовательскую работу, совершенствование творческих подходов к решению конкретных задач, умений самостоятельно реализовывать полученные знания на практике.

На данном этапе обучающиеся уже могут самостоятельно выбирать тему исследования, анализировать информационные источники, выдвигать гипотезы, делать выводы, готовить доклады, рефераты и др. Но, конечно же, помощь и руководство со стороны учителя все ещё необходимы. Очень интересны в этот период уроки разных форм: уроки-исследования, уроки-диспуты, уроки-проекты, уроки- конференции и т.д.

Например, урок - исследование в 11 классе «Доказательства эволюции». Перед уроком учитель делит класс  на три группы (научные лаборатории), которые согласно полученным инструктивным карточкам проводят научно-поисковые исследования в течение определённой части урока. Учитель наблюдает за работой исследовательских групп, при необходимости оказывает консультативную помощь. Это создаёт на уроке атмосферу сотрудничества и сотворчества, где и  учитель, и ученик «заряжают» один другого творческой энергией. После исследовательской работы проводится блиц-конференция. Обучающиеся - представители научных лабораторий - рассказывают о результатах своей работы. Такой отчёт способствует ответственному отношению учащихся к групповой работе на уроке. Школьники убеждаются в том, что конечный результат их деятельности зависит, в первую очередь, от деятельности каждого в процессе групповой работы. На последнем этапе урока учитель для закрепления новых понятий проводит логический брифинг.

Также в своей педагогической практике я использую опережающее домашнее задание (как групповое, так и индивидуальное).

Например, при изучении темы «Генетика человека»(10 класс) класс делится на 4 группы.

Обучающиеся 1 группы получают задание исследовать основные методы изучения генетики человека и результат своей работы представить в виде презентации. Ответить на проблемное задание.

(Считают, что человек и человекообразные обезьяны – прежде всего шимпанзе и горилла – имеют много общего в наборах наследственной информации. С помощью каких методов генетических исследований можно это подтвердить или опровергнуть?)

Интерес учёных мира к наследственности человека не случайный: в последние годы человек всё больше сталкивается с новыми синтезированными химическими веществами, которые имеют свойства мутагенов.

Обучающиеся 2 группы анализируют некоторые типовые наследственные болезни человека: хромосомные, генные, мультифакториальные, а также исследуют проблему «Обязательно ли заболеет человек, имеющий наследственную предрасположенность? Влияют ли наследственные болезни на поведение человека, интеллектуальное развитие, формирование психологического типа?», делают вывод.

Тяжесть течения наследственных заболеваний, малоэффективность лечения многих из них, передача из поколения в поколение – всё это определило безусловную необходимость их профилактики.

Обучающиеся 3 группы работают над проблемой «Можно ли защититься от наследственных болезней, или они неминуемы?» Им необходимо предложить пути защиты от наследственных болезней.

Обучающиеся 4 группы (увлечённые биологией) получают пакет проблем:

«Почему в одной семье разные дети?», «Как влияет генотип на уровень интеллекта?», «Генетические особенности одарённых детей. Влияет ли ферментопатия на интеллектуальную сферу и поведение человека? Что лежит в основе деления людей на 4 типа темперамента?».

По мере отчётов групп обучающиеся приходят к выводу: «Любые попытки управления наследственностью с целью вывести совершенного человека будут пагубны для человечества».

Также в качестве опережающего задания выступает учебный проект.

Работать с учебным проектом я начинаю на внеклассных занятиях, потому что такая работа не делается спонтанно, необходимо время для его успешного выполнения. Постепенно, научив детей такому виду исследовательской работы, ввожу учебный проект на урок.

И уже в 10-11 классах успешно проходят уроки-проекты по биологии, экологии.

Процесс выполнения заданий поискового и исследовательского характера, безусловно, творческий – это своеобразное мини - исследование, рассуждение на поставленную проблему, тему.   Обучающийся создаёт текст-рассуждение, что способствует не только выработке навыков сбора и анализа  информации, её оформления, но и защита. А это всё является хорошим подспорьем при подготовке к ГИА,  ЕГЭ или вступительных экзаменов в ВУЗ.

На всех перечисленных этапах организации исследовательской деятельности следует отрабатывать следующие виды деятельности:

1)    постановка проблемы;

2) сбор материала;

3) знакомство и анализ существующих в литературе способов описания и методов анализа материала;

4) собственно анализ материала (первоисточника).

Эти четыре этапа в реальном исследовательском и учебно-исследовательском процессе иногда стоят в ином порядке, но всегда предшествуют тому обнаружению новой информации, которое происходит на стадии формулировки выводов.

Тем не менее, исследовательские задания моделируют исследовательскую деятельность, но не обязательно включают все ее этапы.

Почти все упражнения при традиционном обучении биологии так или иначе связаны с анализом теоретического или практического материала и служат по преимуществу целям закрепления. Такого рода закрепительные упражнения являются неотъемлемой частью любого обучения, в том числе проблемного и исследовательского, но не составляют суть последних.

Отличительной чертой именно исследовательских заданий по анализу материала является выход на новую информацию. Поэтому, думается, что исследовательские задания здесь более уместны не на стадии закрепления, а на стадии введения новой темы, то есть они предшествуют объяснению нового материала или проблемной беседе, научной дискуссии.

Для развития поисковой позиции ребят открывает большие возможности самостоятельная работа. Дидактическая ценность ее заключается в конкретном показе поступательного продвижения учащихся  от простого - к сложному, от подражания – к творчеству. Например, на уроке можно использовать разноуровневые задания по работе с текстом. Так, от лёгкого и элементарного задания до работы с текстом по алгоритму формируется навык исследовательской деятельности. А выполнение  реконструктивных самостоятельных работ заставляет  школьников проявлять элементарные исследовательские умения, самостоятельно вести поиск и определять пути решения поставленной задачи.

Но активности познавательной деятельности, проявленной на уроке, требуется выход и во внеурочные формы работы, поэтому помимо урока играет важную роль организация исследовательской деятельности учащихся и во внеурочное время. Одним из путей творческого восприятия современных наук – это систематическая исследовательская и проектная деятельность, позволяющая применять полученные знания, как на уроке, так и на практике: участие в олимпиадах, конкурсах, конференциях разного уровня.      Современные условия развития общества требуют переориентации обучения с усвоения готовых знаний, умений и навыков на развитие личности ребенка, его творческих способностей, самостоятельности и критичности мышления, умения работать с информацией.

Таким образом, обобщив все вышесказанное, приходим к следующим выводам.

Организовывать исследовательскую деятельность, основанную на компетентностном подходе,  нужно на принципах личностной заинтересованности, доступности, посильности, научности. Результатом же этого процесса будет:

•         усиление положительной мотивации учащихся в изучении биологии;

•         развитие личности ученика, ее ценностных установок в отношении к предмету биологии;

•         развитие компетенции школьников через расширение знаний, углубление знаний по отдельным проблемам и освоение методов исследования;

•         развитие коммуникативной компетенции учащихся.

Проектирую и реализую свою педагогическую деятельность, опираясь на авторскую программу  Алексеева Н. Г., Леонтович А. В., Обухова С. А., Фоминой Л. Ф. «Концепция развития исследовательской деятельности учащихся»; концепцию «Проектная деятельность» Полат Е.С.

Считаю, что учитель сам, прежде всего, должен быть исследователем. Поэтому активно участвую в различных педагогических семинарах, конференциях (очно и заочно), повышаю свою квалификацию через различные курсы, в том числе и дистанционные.

Результативность опыта. Официально зафиксированные достижения детей в конкурсах учебно-исследовательских работ.

2013-2017 учебный год

Итак, работа над исследовательской работой, проектом начинается с выбора темы, хотя её формулировка рождается не сразу. От чего зависит выбор темы?

Практика показывает, что это связано с тем, что наиболее интересно ученику или с тем, что у него есть подходящий материал для исследования. Часто тема выбирается по совету учителей или родителей. Выбор темы исследования – непростой момент, так как иногда ученики выбирают темы, которые им явно не по силам или зачастую носят реферативный характер. В ходе работы также многое другое представляет для учащихся значительные трудности: постановка цели и задач, определение объекта и предмета исследования; правильный выбор методики исследования, проведение эксперимента; отбор и структурирование материала; соответствие собранного материала теме и цели исследования. Смысл технологии учебного исследования заключается в том, чтобы помочь ученику пройти путём научного познания, усвоить его алгоритм.

Педагогическое руководство учебными исследованиями осуществляется на всех этапах выполнения работы, но наиболее значительно оно на этапе формулирования темы, целей, исходных положений, а также при анализе выполнения работы.

В прошлом учебном году я вела кружок «Исследовательская работа». На занятия были приглашены ученики 7-х классов. В школе за эти военные годы изменился контингент обучающихся, в том числе, интересующихся наукой. Нужно заново растить интеллектуальную элиту школы. Итогом работы кружка стала 15-я научно-исследовательская школьная конференция, на которой ребята защищали свои проекты. Какие вопросы интересуют ребят?  География очень разнообразна. Кондрашова А. « Биомониторинг качества воздушной среды города Луганска по состоянию ели голубой», Даниш А. «Изучение траектории полёта баскетбольного мяча», Колесникова Н. «Влияние фосфатных и бесфосфатных  СМС на растения семейства бобовых», Жадик Е.  «Структурно-семантические особенности имён прилагательных в современном английском языке», Янголенко А. «Плутон и Автоматическая межпланетная станция «Новые горизонты».  На школьной конференции пожелали выступить ещё трое учащихся, которые не занимались в кружке, но уже участвовали в городских конкурсах.  На городской секции ЛГНОУМ призёрами стали Колесникова Н. – 3 место, секция «Экология», Кондрашова А. – 2 место, секция «Экология», Жадик Е. – 2 место, секция английского языка, Янголенко А. – 2 место, секция «Физика, астрономия».

У меня очень интересный и богатый опыт участия моих учеников в экологических олимпиадах разного уровня. (Опыт работы). Обратимся к некоторым из исследовательских работ. (Выступление обучающихся).

Свое общение с вами я хочу закончить притчей.

В одном селении жили два мудреца, между которыми  было соперничество: кто главнее в этом селении? И на одном из собраний один из мудрецов решил показать, что он главнее и мудрее. Взяв в ладони бабочку, он сказал другому мудрецу: "Если ты мудрейший, то ответь: вспорхнет ли бабочка из моих ладоней?" А сам подумал:  "Если скажет "да", то я сомкну ладони. Если скажет "нет" - то я их распахну, и бабочка взлетит. И это даст возможность показать, что тот мудрец не прав и я главнее. Но другой мудрец ответил, вопреки его ожиданиям:  "Все в твоих руках".

Давайте же сделаем вывод: в наших руках то, как мы  сможем развить все задатки, данные нашим ученикам,  и они достигнут соответственных высот, или они останутся нераскрытыми.

«Будущее — в настоящем, но будущее — и в прошлом. Это мы создаем его. Если оно плохо, в этом наша вина»  (Франс А.)

Школа – это целая жизнь: удивительная и неповторимая, наполненная новыми открытиями и неожиданными встречами. Хочется, чтобы каждый день этой жизни стал по-настоящему интересным и незабываемым. Участие школьников в научно-исследовательской деятельности открывает большие возможности  для дальнейшей учебы. Мои выпускники продолжают заниматься научной деятельностью в вузах, пятеро из них защитили кандидатские диссертации, преподают в высших учебных заведениях. А начиналось всё со школьной научной конференции.

Кто будет заниматься наукой в ближайшем будущем?  Именно учителя вносят свой вклад в развитие науки, прививая детям стремление к открытиям и познанию мира. Именно учителя зажигают будущих звезд в науке, ведь они будят у ребенка  интерес и желание узнать, разобраться, проверить.  Думаю, что все в наших руках! Спасибо за внимание.