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
власти, которые оценивают выполненную проектную работу. Для членов экспертной комиссии заранее готовится оценочный лист и памятки
для оценивания. Например, Д.С. Исаев и А.Е. Соболев предлагают делать
вывод об уровне сформированности навыков проектной деятельности
школьников на основе оценки совокупности элементов проекта по следующим критериям [51]:
1. Способность к самостоятельному
приобретению знаний и решению проблем (поиск, отбор и адекватное использование информации; постановка проблемы; актуальность и значимость темы
проекта; анализ хода работы, выводы и перспективы; проявление
автором личной заинтересованности, творческий подход к работе; полезность и востребованность продукта).
2. Сформированность предметных знаний и способов действий
в предметной области «Химия» (соответствие выбранных способов работы цели и содержанию проекта; глубина раскрытия темы
проекта; качество проектного продукта; использование средств
наглядности, технических средств).
3. Сформированность регулятивных действий (соответствие требованиям оформления письменной части; постановка цели, планирование путей ее достижения; сценарий защиты (логика изложения),
грамотное построение доклада; соблюдение регламента защиты
(не более 5–7 минут) и степень воздействия на аудиторию).
4. Сформированность коммуникативных действий (четкость и точ-
ность, убедительность и лаконичность; умение отвечать на вопросы, защищать свою точку зрения; умение осуществлять сотрудничество в группе).
Проектные продукты, полученные в проектной деятельности школьников по химии, разнообразны. Это и синтезированные химические вещества, коллекции химических объектов, макеты и модели химических
производств, конструкции химических приборов и прочие результаты продуктивной учебно-познавательной работы с содержанием учебного предмета «Химия» и других общеобразовательных учебных предметов.
121
Глава 4. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ
ПО БИОЛОГИИ
4.1. Организация исследовательской деятельности
школьников по биологии
Организация исследовательской деятельности школьников по биологии представлена в работах многих авторов. Так, общие принципы
организации исследовательской работы и подготовку к ней школьников
изучали Т.А. Беспамятных [15], С.В. Талалова [122], С.Е. Торков [126];
роль исследовательской деятельности в достижении практических результатов биологического образования анализировали Н.Д. Андреева
и Н.Г. Бабаевская [9], Н.М. Горленко [29], В.В. Губарева [33], Т.Г. Николенко [83]; вопросам активизации познавательной деятельности обучающихся и формирования исследовательского мышления посвятили свои
работы О.В. Петунин [91], Е.М. Гиренкова [26], С.Т. Сатбалдина [111];
профессиональную направленность исследовательского обучения биологии рассмотрели О.В. Бережная [13], А.В. Теремов и Е.Ю. Першагина [124]. Многоаспектность проблемы исследовательской деятельности
обучающихся по биологии показывает ее структурную неоднородность,
а многочисленность публикаций по этой теме – ее актуальность для современного школьного биологического образования.
Обзор литературных источников [4, 8, 54, 61, 136, 139, 148 и др.] дает
основание выделить три варианта реализации исследовательской деятельности обучающихся в школе: 1) учитель формулирует перед школьниками проблему исследования и намечает стратегию и тактику ее решения, которое школьникам предстоит найти самостоятельно, используя
предоставленные учителем средства и рекомендованные методы; 2) учитель формулирует проблему исследования, но пути ее решения обучающиеся ищут самостоятельно в результате предварительных групповых
консультаций и отбора необходимых средств; 3) постановка проблемы
122
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ
исследования, поиск путей ее решения и отбор необходимых средств осуществляется обучающимися полностью самостоятельно, учитель только
очерчивает проблемную область предстоящего исследования, не давая
никаких конкретных указаний. Несмотря на вариативность исследовательской деятельности обучающихся по биологии, можно выделить общие принципы ее организации. Рассмотрим их по порядку.
Принцип логичности обеспечивает логику исследования
, взаимосвязь
его основных этапов: а) постановки проблемы или проблемного вопроса; б) изложения содержания имеющихся знаний об исследуемом объекте
или явлении (Что известно? Что надо изучить?); в) проведения поисковой, или эвристической, беседы учителя с обучающимися о предстоящем исследовании; г) организации и сопровождения (по необходимости)
самостоятельной исследовательской деятельности обучающихся; д) получения результата исследования; е) объяснения полученного результата
исследования с точки зрения теоретических знаний или его практического значения.
Соблюдение принципа логичности в значительной мере обеспечивает получение положительного результата в исследовании. Но, как отмечалось в главе 1, в исследовательской деятельности результат не всегда
гарантирован, и исследование может завершиться неудачей. В этом случае необходимо осмыслить причины неудачи и запустить исследовательскую работу заново, уточнив проблемный вопрос, используемые методы
и средства на предмет их адекватности поставленным в исследовании
цели и задачам. Часто при использовании в биологических исследованиях приборов и инструментов важен не только предварительный инструктаж обучающихся по работе с ними, но и приобретение школьниками
навыка практической работы с биологическими объектами. Например,
в исследованиях клеточного и тканевого строения организмов таким навыком является приготовление временных микропрепаратов. Школьник,
не овладевший до автоматизма манипулятивными действиями с микротомом, предметными и покровными стеклами, красителями, вряд ли сможет приготовить качественный микропрепарат.
123
ПРОЕКТНАЯ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ И ХИМИИ
Принцип осмысленности обеспечивает не только знание об иссле-
дуемом биологическом объекте или явлении, но и понимание назначения этого знания. Важно не только знать, но и понимать. В этом случае для обучающихся не составят сложности формулировка проблемы
или проблемного вопроса, цели и задачи исследования, выбор необходимых методов и средств
. Принцип осмысленности позволяет научить
школьника отличить знание от незнания, научное знание от обыденного знания. Современный школьник пребывает в хаосе разнообразных
мнений, высказываний, взглядов и убеждений, в котором трудно ориентироваться, не обладая навыками критического мышления, не владея
способами верификации информации. Поэтому осмысленность исследовательской деятельности позволяет воспитывать культуру рациональности в познании, стремление все проверять опытным путем, не доверяя
источникам информации сомнительного происхождения. Кроме того, осмысленность наделяется в процессе выполнения исследования личностной принадлежностью, ученик «сживается» со своим исследованием.
Обретение в исследовании личностного смысла (Зачем мне это надо?)
придает познавательной деятельности мотив, который становится основной причиной возбуждения познавательного интереса и перехода непроизвольного внимания, вызванного необычностью исследовательской работы с биологическим объектом, в произвольное внимание, связанное со
стремлением получить результат.
Принцип естественности проявляется в том, что предложенное ис-
следование не должно быть надуманным, а должно быть реальным, интересующим ученика. Проблемы биологических исследований, доступных
для решения обучающимися, лежат в разных областях биологического
знания. Но следует помнить, что для их решения необходим определенный багаж знаний, приобретенных в результате изучения учебного предмета «Биология». Так, в основной школе преподавание биологии предполагает по большей части организацию наблюдений, проведение опытов
с растениями, животными, грибами, бактериями, функциональных проб
с человеческим организмом. Результатом такой работы становится эмпи-
124
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ
рическое обобщение, построение в сознании ученика словесно-логических и наглядно-образных моделей биологических систем: «Растительная
клетка», «Животная клетка», «Растительный организм», «Животный организм», «Организм человека» и др. Поэтому темы исследований школьников в основной школе посвящены изучению особенностей строения
и жизнедеятельности растений, животных, грибов, бактерий и организма
человека, т.е
. в основном совпадают по своему содержанию с разделами
учебного предмета «Биология», изучаемыми в 5–9-х классах.
В старшей школе значительная часть учебного времени отводится
на изучение биологических закономерностей (обмена веществ и превращения энергии в клетке, деления клетки, реализации генетической информации в клетке, наследственности и изменчивости организмов, эволюции
органического мира, круговорота веществ и потока энергии в экосистемах и биосфере) на основе уже имеющихся у школьников эмпирических
знаний и модельной формы представления учебного материала. Темы исследований на этом этапе школьного биологического образования расширяются, в них вписывается ситуация научного поиска решения проблем
современной биологии, прикладного значения биологических, экологических, медицинских, агротехнологических знаний; осознания важности
интеграции биологии с физикой, астрономией, химией, географией, математикой, обществознанием, филологией и другими учебными предметами. Исследования старшеклассников, с одной стороны, отличает широта охвата проблем разного уровня сложности и аспектности, а с другой
стороны, среди них появляются работы по узким проблемам, направленные на решение прикладных задач, например получение нового средства
по уходу за кожей или отработку раздельного сбора ТБО в квартире.
Принцип новизны подразумевает, что в исследовательской деятель-
ности появляется новое знание, которое становится ее главным продуктом. Следует подчеркнуть, что такие знания должны обязательно обладать субъективной новизной для конкретного ученика, выполнившего
исследовательскую работу. Например, значительное количество «новых
для себя» знаний ученик может получить, выполнив во внеурочное время
125
ПРОЕКТНАЯ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ И ХИМИИ
практические работы по биологии. Так, в результате опытов и наблюдений на темы «Оценка зимостойкости сортов плодовых растений», «Учет
засоренности посевов культурных растений сорняками», «Определение площади листьев растений и их фотосинтетического потенциала»,
«Определение структуры урожая картофеля и корнеплодов», «Учет поражения растений болезнями и повреждения вредителями», «Определение обеспеченности
растений элементами питания в период вегетации»
обучающиеся учатся работать в полевых условиях, овладевают агротехническими приемами ухода за растениями, практическими умениями закладки и проведения полевых опытов, сбора эмпирических данных, их
интерпретации, обобщения и систематизации.
Объективная новизна знаниям, полученным в ученических исследованиях по биологии, как правило, не присуща. Хотя, если школьник выполняет исследовательскую работу в рамках деятельности научного подразделения, с которым у общеобразовательной организации заключен
договор о социальном партнерстве, полученные в исследовании знания
могут обладать и объективной новизной, т.е. иметь характер небольшого
научного открытия.
Известно, что наука начинается с фактов, но не останавливается
на них. Ученый отбирает из всех доступных ему фактов только те, которые наилучшим образом позволят построить непротиворечивые обобщения, объяснить их с точки зрения существующих знаний. Таким образом,
важны не все факты, а только специально отобранные для исследования.
Их называют данными, и они бывают количественными и качественными. На этапе их сбора в исследовательской деятельности по биологии
важно поставить перед школьниками два вопроса: какие данные нужны?
Как отобрать необходимые данные? Ответы на эти вопросы дает правильно организованный биологический эксперимент – основное средство получения новых количественных и качественных данных в биологических
исследованиях.
Общеизвестно учебно-воспитательное значение биологического эксперимента в школе. Приступая к изучению биологии в 5-м классе, обу-
126
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ
чающиеся обладают конкретным, наглядно-образным мышлением,
преобладающим над абстрактным, словесно-логическим мышлением; характеризуются неразвитостью ряда познавательных умений. Значительное количество демонстрационных и лабораторных опытов, предусмотренных Примерной программой учебного предмета «Биология» [101],
позволяет учителю использовать богатые возможности биологического
эксперимента для обучения, воспитания и развития обучающихся, а также проводить работу по
формированию и развитию у школьников поня-
тия об эксперименте как методе науки.
Принцип индивидуализации позволяет учитывать при организации ис-
следовательской деятельности индивидуальные способности и возможности обучающихся, что позволяет обеспечить условия для развития каждого ребенка в отдельности в соответствии с его природными задатками.
Особое внимание в исследовательской деятельности должно быть
обращено на интеллектуально одаренных школьников, проявляющих
повышенный интерес к умственной работе. Как правило, интеллектуальная одаренность сама «пробиться» не может, к тому же деятельность
общеобразовательной организации направлена прежде всего на обучение «усредненного» ученика, обладающего средним значением интеллектуальных способностей. Интеллектуально одаренные школьники
в таком случае образовательной системой не обнаруживаются, остаются
со «скрытой одаренностью». Иногда происходит диссинхрония развития интеллектуально одаренных школьников: при опережающем развитии отдельных психических функций, например способности воспринимать большие объемы биологической информации, другие функции,
например межличностная коммуникация, работа в группах при выполнении лабораторных и практических работ по биологии, могут отставать в своем развитии. Сейчас работа с интеллектуально одаренными
школьниками является одним из вариантов реализации права личности
на персонализированное освоение образовательных программ по учебным предметам, выбора индивидуального темпа обучения и образовательного маршрута.
127
ПРОЕКТНАЯ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ И ХИМИИ
Для реализации принципа индивидуализации в исследовательской
деятельности важна работа временных детско-взрослых коллективов –
добровольных общественных объединений школьников, родителей, учителей, организаторов дополнительного образования, ученых и других
специалистов, – обеспечивающих специальные условия для интеллектуального развития обучающихся. Так, в Москве с 2018 г. Департаментом образования начато создание городской образовательной системы
«ПОТОК» (персонализированная
образовательная траектория открытых
коллективов), призванная объединить все информационно-образовательные ресурсы города, которые могут использоваться школьниками разных
классов и школ, а также их родителями и законными представителями
для удовлетворения образовательных запросов. Значительная часть созданных на базе этой системы образовательных ресурсов посвящена организации и сопровождению исследовательской деятельности школьников,
в том числе выполнению проектных и исследовательских работ по биологии, экологии и медицине.
Особое место в реализации принципа индивидуализации в исследовательской деятельности школьников отводится учителю, его личности и отношению к преподаваемой им науке. Как справедливо отмечают Л.Ю. Ляшко и Е.О. Федоровская: «Живое знание, которое может
рождаться в совместной деятельности ученика и учителя, порождается при условии владения учителем всем набором эпистемологических
технологий в своей предметной области… Современная научная методология и технология добычи новых знаний в разных предметных областях является результатом исторического развития науки и техники
и, по сути, специфическим орудием труда ученых, культурным артефактом… Если не будет носителей этих технологий, эталонных образцов
для подражания, то не возникнет и наука, и не появится новое поколение ученых» [72, с. 21].
Принцип сочетания индивидуализации и коллективизма предполагает организацию учителем не только индивидуальных, но и групповых
форм исследовательской деятельности. В исследовательской деятельно-
128
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ
сти важен периодический обмен мнениями между ее участниками, проведение дискуссий, обеспечивающих формирование способности обучающихся к коллективной исследовательской работе. Как отмечает Дж.Дж.
Шваб (J.J. Shwab) – автор широко известной за рубежом системы исследовательского обучения Biological Sciences Curriculum Study (Программы
изучения биологических наук): «Дискуссия – важный инструмент в руках
учителя, позволяющий вскрыть сущность процесса познания природы
Знания, полученные этим путем, отличаются большой глубиной и степенью понимания... Личный контакт между учителем и учащимся – это
первый и центральный фактор в дискуссии. Его необходимо установить
с первого дня… Желательно, чтобы отношения базировались на прямых
личных связях между учителем и учеником» [150, с. 339–340].
Организуя дискуссию в ходе исследовательской деятельности по биологии, учитель стимулирует познавательный интерес школьников к изучению науки о жизни, развивает их любознательность, вовлекает обучающихся в активное обсуждение научных проблем и разных точек зрения
по спорным вопросам биологии, содействует развитию умения аргументировать, отстаивать собственную позицию, выслушивать и оппонировать позиции других. При организации дискуссии следует помнить,
что обучающиеся должны обладать определенными знаниями по рассматриваемой проблеме, без багажа знаний дискуссия не получится. Кроме
того, в наличии должны быть, по меньшей мере, две разные точки зрения на рассматриваемый вопрос. Противоположная точка зрения может
быть высказана учителем провокационно. При этом сам учитель должен
демонстрировать образцы высказывания мнения, аргументации позиции,
ненавязчиво сохраняя за собой право на последнее слово в дискуссии,
но не претендуя в то же время на истину в последней инстанции.
Принцип активности предполагает приобретение обучающимися исследовательских умений на основе деятельностного подхода к биологическому образованию, т.е. путем проведения реальных учебных действий
с натуральными биологическими объектами, а не только с биологическими знаниями, представленными на различных носителях информации.
.
129
ПРОЕКТНАЯ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ И ХИМИИ
Так, одним из основных методов исследовательской работы школьников
по биологии является биологическое наблюдение – целенаправленное,
непо средственное чувственное восприятие объектов, процессов и явлений живой природы по заранее составленному плану. Темы для биологических наблюдений разнообразны и посвящены описанию внешнего
вида растений и животных, их росту и развитию в природе и в
лабораторных условиях, передвижению и поведению животных, реакциям растений на изменение длины светового дня, биоритмам животных и человека,
сезонным явлениям в природе (фенологические наблюдения), экологическому мониторингу местности и др.
Активность в исследовательской деятельности по биологии ведет
к развитию творческих способностей обучающихся – высшего проявления способностей индивида. Например, Л.И. Булавинцева подчеркивает, что творчество выражается в способности «…самостоятельно видеть
проблемы, ставить вопросы и получать новые знания и процессе самостоятельной познавательной деятельности» [20, с. 15]. Следовательно,
для исследовательской деятельности творческие способности субъектов
этой деятельности являются необходимым условием ее успешности, достижения конкретного результата.
Следствием активности в исследовательской деятельности становится способность обучающегося к самоорганизации учебного труда. Например, ученик начинает использовать биологические знания для выявления
в своем окружении местных, или локальных, экологических проблем
и нахождения способов их решения; выбора целевых и смысловых установок в своих действиях и поступках по отношению к объектам живой
природы, своему здоровью и здоровью окружающих; расширения рамок
учебного предмета «Биология» на основе личных предпочтений, эрудиции в других предметных областях. Активность в исследовательской
деятельности ведет также к личностному развитию обучающихся. В традиционном школьном образовании ученик редко планирует свою учебную работу, действует в значительной степени «реактивно», выполняя
задания, отвечая на вопросы учителя и учебника. Проявление учеником
130
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]