Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектная и исследовательская деятельность школьников по биологии и химии. Монография
.pdf
ГЛАВА 3. ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ
индикаторов в разных растворах, приготовленных с применением датчика рН цифровой лаборатории. Наиболее подверженными изменению
цвета оказались отвары из листьев краснокочанной капусты и комнатного
растения ирезине. Данный результат послужил поводом для продолжения
проектной деятельности в виде исследования с помощью отобранных
растительных индикаторов типа среды косметических и моющих средств,
средств бытовой химии
от разных производителей.
В г. Калининграде проектно-исследовательской деятельностью занимаются обучающиеся начальной школы и Химико-биологического
института Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта благодаря удобному географическому расположению школы и вуза. Например, обучающиеся 3-го класса во время экскурсии
в химическую лабораторию на тему «Получение основных агрегатных
состояний вещества на примере селена элементного» сами не проводили практическую работу, но наблюдали, слушали, вели записи и задавали вопросы преподавателю. Такого рода занятие позволило повысить уровень сформированности у обучающихся познавательного
интереса, развить их наблюдательность, умение выстраивать речевые
высказывания и т.п. По окончании экскурсии группа учеников школы,
включая самого младшего юного химика, в качестве проектной работы выбрала тему «Химико-биологический институт: история развития
и жизнь сегодня». Проектным продуктом стал видеоролик с экскурсией по институту.
В основной школе «программа развития универсальных учебных
действий направлена на: …формирование у обучающихся основ культуры исследовательской и проектной деятельности и навыков разработки,
реализации и общественной презентации обучающимися результатов
исследования, предметного или межпредметного учебного проекта, направленного на решение научной, личностно и (или) социально значимой
проблемы» (ФГОС ООО, п. 18.2.1). Таким образом, в основной школе
проектная деятельность по химии продолжается и насыщается новым содержанием.
111
ПРОЕКТНАЯ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ И ХИМИИ
Современного подростка отличают чувство взрослости, стремление к самостоятельности и независимости; ориентация на группу
сверстников; интерес к самому себе, к самопознанию; стремление
к самоутверждению; эмоциональная нестабильность; стремление
не только больше знать, но и больше уметь; формирование самосознания и «Я-образа». Тематика и организация проектной деятельности
для обучающихся 5–9-х классов должны
способствовать пониманию
подростком своей личности, лучшей адаптации в мире, формированию критического мышления, способности к решению проблем и действиям в условиях неопределенности и современных вызовов.
Чтобы впоследствии ученик мог сам планировать свою работу
над проектом, ставить ее цели и определять задачи, выбирать методы
работы, способствующие решению поставленных задач, надо предоставить ему возможность понять структуру данного вида деятельности,
почувствовать интерес и осознать необходимость работы над проектом
для собственного развития.
Практическая значимость проектной работы востребована в любом
возрасте, но именно в подростковом она является мощным мотивационным фактором деятельности, так как позволяет подростку почувствовать
себя взрослым, осознать свою нужность обществу, реализовать свои жизненные устремления и идеалы. Ведущей деятельностью этого возрастного периода онтогенеза человека является учебно-познавательная деятельность, поэтому исследовательские и практико-ориентированные проекты
будут преобладать в проектной деятельности по химии обучающихся основной школы.
Интересный опыт проведения проектной деятельности по химии
с учеником 5-го класса на тему «Приготовление чернил из растительных
компонентов» представила Н.И. Федотова [134]. Проблемой исследования стало израсходование пасты в шариковой ручке и необходимость
создания чернил для письма. Изначально проект был информационным: на уроке природоведения один из учеников выбрал тему и поставил задачу – найти информацию о чернилах, способах их приготовле-
112
ГЛАВА 3. ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ
ния и хранения. В процессе поиска информации к работе подключились
классный руководитель, учитель информатики, родители. Также возникло желание получить чернила, что и реализовалось с помощью
старшеклассников, которые помогли провести опыты с консервантами и закрепителями. Таким образом, проект из индивидуального и информационного превратился в практико-ориентированный, групповой
и межпредметный
.
Целесообразно использование в проектной деятельности школьников
по химии экологической тематики: значимость или опасность химических веществ для организмов и экосистем, источники поступления веществ-загрязнителей в окружающую среду, механизмы действия и др.
Экологический мониторинг своего места жительства в сочетании с химическим экспериментом обеспечивает прекрасную возможность для формирования у школьников исследовательской компетентности. Так, в диссертации Ю.В. Железняковой [42] описана последовательность работы
школьников над проектами с экологическим содержанием: а) исследование состояния выбранного природного объекта, в результате которого выявляется ряд проблем, требующих решения; б) конструирование – поиск
путей решения проблемы, проведение экологической экспертизы каждого предложенного решения; в) организация – воплощение на практике
принятых решений, мер природоохранной деятельности, затрагивающей
другие природные объекты и среды жизни, стимулирующей к дальнейшим исследованиям.
На рубеже XX–XXI вв. ученические проекты по химии с экологическим содержанием стали преобладающими в общеобразовательных организациях и учреждениях системы дополнительного образования. Их
актуальная на сегодняшний день тематика направлена на химическое исследование с помощью аналоговых инструментов и цифровых лабораторий состояния почвы, воды, атмосферного воздуха, организмов растений,
животных, бактерий, грибов и человека [6, 14, 24, 71, 128 и др.].
Ученические проекты могут быть связаны с разделами и темами
учебного предмета «Химия». Так, при изучении темы «Металлы» можно
113
ПРОЕКТНАЯ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ И ХИМИИ
организовать работу над несколькими проектами. Например, в 9-м классе уместен проект «Алюминий на кухне: опасный враг или верный помощник?». Его целью является изучение физиологической роли алюминия и возможных путей попадания ионов алюминия в организм человека
в процессе использования в быту алюминиевой посуды. Экспериментальная составляющая данной работы позволит
установить опытным
путем непригодность алюминиевой посуды для приготовления и хранения пищи. Другой проект по этой теме может называться «Роль металлов
в жизни человека», где основной целью является формирование у школьников представлений о металлах, используемых в промышленности,
сельском хозяйстве, медицине и других областях.
Таким образом, при выборе тем проектов, выполняемых в ходе
изучения учебного предмета «Химия» обучающимися 8–9-х классов,
необходимо руководствоваться следующими критериями:
• личной ориентированностью химической информации для школьников, т.е. способностью удовлетворять их интересы и запросы;
• социальной значимостью ученического проекта;
• связью проектной работы с изучаемыми на уроках химии темами;
• возможностью постановки проблемной ситуации;
• временем года (для использования определенных методик химических исследований в природной обстановке);
• соотношением имеющихся у школьников химических знаний и но-
вых химических знаний в пользу первых;
• возможностью получения комплексных знаний, умений и навыков,
позволяющих выйти за рамки химии в другие области знания.
Старшая школа – самый ответственный этап общего образования. Развитие когнитивных процессов у обучающихся 10–11-х классов достигает
такого уровня, что они оказываются практически готовыми к выполнению многих видов умственной работы взрослого человека, включая самые
сложные. В личностном развитии старшеклассники все больше приобретают качества, обусловленные взрослением. Для ранней юности характерна
устремленность в будущее, что нашло отражение в содержании обновлен-
114
ГЛАВА 3. ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ
ного ФГОС СОО: «Программа развития универсальных учебных действий
на ступени среднего (полного) общего образования… должна быть направлена на… формирование у обучающихся системных представлений
и опыта применения методов, технологий и форм организации проектной
и учебно-исследовательской деятельности для достижения практико-ориентированных результатов образования» (ФГОС СОО, п. 18.2.1).
Проектная деятельность школьников на
старшей ступени общего образования способствует формированию готовности к продолжению обучения в высших учебных заведениях. Однако, как отмечает А.И. Ефимкина, целесообразно начинать работу по профориентации несколько
раньше, используя для этого технологию проектной деятельности, вписанной в элективные курсы [41]. Она, как составитель элективного курса
«Химия в твоей будущей профессии», поставила целью сориентировать
обучающихся на выбор естественно-научного профиля дальнейшего образования путем формирования познавательного интереса к изучению
химии с помощью исследовательских проектов, демонстрирующих связь
химии с различными областями человеческой деятельности: «Радиация
и пищевые продукты», «Изучение лечебных свойств и исследование качества минеральной воды», «Определение содержания йода в продуктах
питания», «Изучение химических компонентов жевательной резинки и их
влияния на здоровье человека», «Неорганические вещества в медицине»,
«Определение содержания витамина С в различных сортах яблок», «Исследование солнцезащитных свойств косметических кремов». Такие проекты могут быть как групповыми, так и индивидуальными.
Профориентационные возможности проектной деятельности по химии исследовала Е.А. Арюкова [10]. Так, в СОШ № 1 г. Краснослободска Республики Мордовия был организован педагогический эксперимент
по изучению влияния проектной деятельности по химии на мотивацию
выпускников школы к обучению в вузе по программам естественно-технологической направленности. Группа обучающихся 11-го класса работала над проектом «Производство и использование биогаза как способ утилизации отходов свиноводческого комплекса». В задачи проекта, кроме
115
ПРОЕКТНАЯ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ И ХИМИИ
работы с источниками информации, входили реализация лабораторного
способа получения биогаза в смонтированной опытной камере, разработка макета свиноводческого комплекса с указанием объектов для глубокой переработки отходов производства, создание прототипа биореактора для получения биогаза, анализ целесообразности разработанного
метода утилизации отходов свиноводческого комплекса и коррекция
полученных результатов, экономический расчет использования биогаза
в качестве энергоносителя для отдельного свиноводческого комплекса.
Впоследствии все члены проектной команды выбрали высшее педагогическое образование на базе ФГБОУ ВО МГПУ им. М.Е. Евсевьева.
Важным направлением в работе педагогов по формированию личности обучающегося является развитие его творческих способностей. Оно
предполагает преобладание индивидуальной исследовательской деятельности при выполнении творческих проектов по химии. Формы представления результатов таких проектов весьма разнообразны: эссе от лица химического элемента, написанное к 150-летию создания периодического
закона и Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева [49]; создание наглядных пособий «Имя Михаила Васильевича Ломоносова на карте Санкт-Петербурга и Ленинградской области», «Имена
ученых на карте Санкт-Петербурга», предполагающих интеграцию краеведения, истории и культуры Санкт-Петербурга с химией [7]; проведение
викторины на тему «Витамины», материалом для вопросов к которой послужили региональные исследования по обнаружению витаминов в лекарственных растениях, произрастающих в условиях многолетней мерзлоты и в организмах животных, обитающих в Якутии (рыбий жир чира,
жир якутской жеребятины) [84].
Групповая работа над проектами по химии может реализовываться
через научные общества и другие объединения школьников. Например,
в Калмыкии членами двух научных обществ «Биолог» и «Лицейское химическое общество», созданных на базе Калмыцкого государственного
университета, был выполнен проект «Экологические проблемы современной Калмыкии», включающий исследование вод, почв и воздуха рес-
116
ГЛАВА 3. ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ
публики, итоговыми продуктами которого стали мультимедийные презентации, научные статьи, а также научно-практическая ученическая
конференция [129].
Следует учесть мнение А.Е. Маркачёва, считающего, что успешная
проектная деятельность по химии в школе строится на сочетании интегративного, личностно-деятельного и индивидуального подходов [74].
Следовательно, на основе устанавливаемых в процессе работы над ученическим
проектом по химии межпредметных связей происходит формирование самостоятельной исследовательской деятельности, разностороннее развитие личности обучающегося, становление готовности
и способности к самообучению.
3.2. Этапы ученического проектирования по химии
В основе ученического проектирования лежит продуктивная деятельность, направленная на получение конкретного результата и выполненная с соблюдением определенных правил – этапов. Дополним подробно
рассмотренные в главе 2 этапы работы над ученическим проектом моделированием проектной деятельности в зависимости от условий. Итак,
проектная деятельность должна обязательно в себя включать следующие
компоненты:
1. Постановку цели, включающей выявление проблемы и противоречий, формулировку задач.
2. Обсуждение возможных вариантов проведения исследования, их
сравнение и выбор оптимальных.
3. Актуализацию знаний обучающихся при консультативной помощи учителя, самообразование участников проектной деятельности.
4. Продумывание хода деятельности и распределение обязанностей.
5. Проведение исследования.
6. Обработку результатов и формулирование выводов.
7. Анализ проделанной работы: выявление успехов и ошибок.
117
ПРОЕКТНАЯ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ И ХИМИИ
Процесс работы над проектом начинается с выбора темы, которая
должна быть интересна школьникам. Так, учитель химии Л.В. Иванова,
изучая со школьниками 10-го класса алканы, уделила особое внимание
биографии выдающегося отечественного химика Н.Н. Семёнова, получившего Нобелевскую премию по химии за открытие механизма реакции
радикального замещения при хлорировании алканов. Обучающихся
удивили факты службы известного химика в белой армии, участие в письме
против А.Д. Сахарова. При обсуждении этих вопросов возникла тема информационного проекта «Имя в науке», в ходе которого анализировались
и сравнивались материалы из прессы, воспоминания современников, позволяющие оценить личность ученого, его профессиональные и человеческие качества [47].
Привлекательными для обучающихся будут темы исследовательских
проектов по химии, в которых происходят научные разоблачения заблуждений и обманов. Так, в Рязанской области учителем Г.Ю. Салыкиной
при изучении полимеров в 10-м классе школьникам был показан видеофрагмент с сообщением СМИ о возможной фальсификации в магазинах
рисовой крупы. Предварительно проведя в классе серию физических
и химических опытов по сравнению свойств рисовых зерен и полиэтиленовых гранул, учитель предложил обучающимся провести контрольные
закупки риса от разных производителей и выполнить индивидуальные
учебные проекты, результаты которых затем были обобщены в общешкольном проекте «Рисовый обман» [110].
Е.В. Нечитайлова предлагает строить работу над проектами по химии
в три этапа [82]. При обсуждении темы проекта школьники учатся ставить цель работы, отвечая на вопросы: зачем нужно работать над данной проблемой? что нового вы хотите узнать? Чему вы хотите научиться
в ходе работы над проектом? Как вы хотите представить результаты своей практической деятельности? На этапе ознакомления с проектной деятельностью обучающимся предлагается информационная карта с тремя
блоками деятельности: теоретическая подготовка в виде ответов на вопросы с указанием источников информации; практическая деятельность,
118
ГЛАВА 3. ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ
предполагающая проведение химического эксперимента и формулирование выводов; решение расчетных химических задач по теме проекта.
По результатам работы каждый ученик представляет отчет в той форме, которую выбрал сам (статья, плакат, презентация и др.). При работе
над последующими проектами обучающийся, получив тему проектной
работы, сам определяет ее цель, подбирает необходимый теоретический
материал, химические опыты, расчетные задачи и др. Консультация и помощь учителя нужны, но не являются доминирующими.
Роль учителя как организатора проектной деятельности школьников
крайне важна, но она должна быть ненавязчивой, а организующей деятельность, внимание, ориентирующей учеников на постановку познавательных вопросов и самостоятельное выполнение проектных заданий.
Так, известный дидакт И.Я. Лернер считал важным обучение школьников умению наблюдать, так как перед учеником в ходе наблюдения
«…встают вопросы, когда он в процессе эксперимента узнает новые факты, то для него становится очевидной зависимость проблем от самих
фактов, от их характера и количества» [68, с. 20]. Исходя из этого, целесообразно определить у обучающихся четыре этапа и уровня развития
навыков наблюдения, которые следует учитывать при выполнении ученических проектов (табл. 6).
Таблица 6
Развитие у обучающихся навыков наблюдения
(по И.Я. Лернеру, с изменениями и дополнениями)
Этап, уровни Краткая характеристика этапа, уровней
Первый
(низший)
Второй
(средний)
Наблюдение под руководством учителя, направляющего внимание обучающихся на факт, процесс и явление. Отмечаются
отдельные свойства объектов наблюдения, целостного восприятия не происходит
Наблюдение обучающимися факта, процесса и явления
при незначительной помощи учителя (составляет программу
наблюдений). Свойства объектов наблюдения обобщаются.
Восприятие объектов
ностью (синтез).
наблюдений характеризуется целост-
119
ПРОЕКТНАЯ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ И ХИМИИ
Этап, уровни Краткая характеристика этапа, уровней
Третий
(достаточный)
Самостоятельное наблюдение обучающимися фактов, процессов и явлений. Выделение характерных свойств объектов
наблюдения (анализ). Сравнение и сопоставление объектов
наблюдения между собой. Обобщение результатов наблюдений с помощью учителя.
Окончание табл. 6
Четвертый
(высший)
Самостоятельная разработка обучающимися программы наблюдений фактов, процессов и явлений. Самостоятельное
проведение обучающимися наблюдений
явлений. Фиксация результатов наблюдений. Самостоятельное обобщение результатов наблюдений и формулировка
выводов
фактов, процессов,
В этой связи задачей учителя на этапе начинания проектирования является организация наблюдения так, чтобы обучающиеся сами увидели
проблему в изучаемом факте, процессе и явлении и захотели найти пути
ее решения. Например, изучая витамины с химической и биологической
точек зрения, школьники приходят к выводу о синергизме и антагонизме
витаминов и минеральных веществ, что дает повод исследовать продаваемые в аптеках витаминно-минеральные комплексы на предмет их качества
и разработать витаминно-минеральный комплекс без антагонистов [102].
Структурирование содержания проекта начинается с выбора и формулирования его темы, определения типа проекта и количества участников
с учетом их возраста и индивидуальных особенностей. Гораздо эффективнее, если школьники самостоятельно будут ставить вопросы, которые
предстоит решить в процессе выполнения проекта, тем самым формулируя цель проектной работы, ее задачи, выдвигая гипотезу и отбирая
нужные методы.
Оценка проектной деятельности производится, как правило, на этапе ее защиты. В ходе защиты представляется отчет о проделанной работе, формы которого разнообразны (публичное выступление, стендовый
доклад, мультимедийная презентация, доклад на конференции и пр.).
В качестве членов комиссии на процедуру защиты проектных работ приглашаются учителя, старшеклассники, родители, студенты и аспиранты, ученые, руководители предприятий региона, представители местной
120
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]