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 1. ИСТОКИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОЕКТНОЙ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ В ОБЩЕМ ОБРАЗОВАНИИ
Перечислим аналогичные признаки, но уже для исследовательской
деятельности школьников, организуемой в рамках предметной системы
обучения:
• нацеленность на глубокое и прочное усвоение содержания учебного
предмета, изучаемого на углубленном уровне;
• в ходе выполнения исследования может получиться интересный результат, который не имеет характера научного открытия;
• при сохранении логики научного исследования
в нем не открыва-
ются объективно новые знания, т.е. получаемые знания – субъекти-
вированы;
• обучающиеся приобретают навыки исследования, у них развивается способность к исследовательскому типу мышления;
• обучающиеся самостоятельно усваивают знания, которые для них
являются новыми и личностно значимыми.
Учитывая вышеперечисленное, необходимо указать, что результаты проектной и исследовательской деятельности школьников чаще всего имеют прикладной и экспериментальный характер и, как правило,
сосредоточены в таких областях, как экология, социология и психология. Значительно реже современные школьники выполняют проектные
и исследовательские работы по физике, химии, биологии и медицине,
что свидетельствует о недостаточности материально-технической базы
для их проведения, слабой ориентированности обучающихся и учителей
в актуальных проблемах современного естествознания, отсутствии взаимодействия общеобразовательных организаций с учреждениями высшего образования и науки – социальными партнерами школ.
При использовании в обучении проектной и исследовательской деятельности изменяется урок как форма организации предметного обучения.
Первый вид – урок с элементами проектно-исследовательской деятельности, где обучающиеся отрабатывают отдельные учебные приемы,
составляющие проектную и исследовательскую деятельность: обоснование выбора темы; формулирование цели и задач; работа с источниками
информации; заслушивание сообщений, защита рефератов и т.д.
51
ПРОЕКТНАЯ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ И ХИМИИ
Второй вид – урок-проект, полностью посвящен работе над проектом. Форма проведения таких уроков зависит от вида проекта. Это может
быть урок-исследование, урок-лаборатория, урок-творческий отчет, урок
изобретательства, урок «Удивительное рядом», урок-рассказ об ученых,
урок – защита работ, урок-экспертиза, урок «Патент на открытие» и др.
В любом случае
основу урока составляет самостоятельная работа обучающихся в группах, в процессе которой они работают над проектом.
При этом происходит актуализация и закрепление знаний, формируются
новые умения и навыки, например, командной работы: свободного высказывания и отстаивания своей точки зрения по какому-либо вопросу,
умения выслушивать мнение других членов группы.
Третий вид – урок, на котором происходит защита проектов и исследований, выполненных отдельными обучающимися или группами во внеурочное время по каким-либо темам учебных предметов, или межпредметных проектов. На таких уроках обучающиеся публично и наглядно
представляют результаты своей работы, часто сопровождаемые мультимедийными презентациями, изготовленными макетами и моделями, собранными установками и др. Защита проекта – важный навык, который
развивает речь, ассоциативное мышление и формирует навык рефлексии
проектной и исследовательской деятельности.
Проектная и исследовательская деятельность могут быть реализованы также и в форме внеурочной работы. Это образовательные экспедиции – походы, поездки, экскурсии с четко обозначенными образовательными целями, программой деятельности, продуманными формами
контроля; факультативные занятия, научные кружки, школьное научное
общество и т.п.
Результаты проектной и исследовательской деятельности могут быть
представлены в форме письменной работы (эссе, реферат, аналитические
материалы, обзорные материалы, отчеты о проведенных исследованиях,
стендовый доклад, статьи, обзоры, отчеты и заключения по итогам исследований, проводимых в рамках исследовательских экспедиций, обработки архивов и мемуаров, исследований в различных предметных обла-
52
ГЛАВА 1. ИСТОКИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОЕКТНОЙ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ В ОБЩЕМ ОБРАЗОВАНИИ
стях и др.). В форме материального объекта – макета или модели, а также
в виде прототипов и образцов. Если проект имел социальный характер,
то его результат должен быть представлен в форме отчета, включающего
в себя как текст, так и свидетельства о внедрении в практику социальной
работы района или города.
В последнее время
появились и начинают внедряться в учебные планы школ современные учебные предметы: робототехника, программирование, 3D-моделирование. Можно уже говорить о создании особого образовательного пространства, где применяются нетрадиционные формы
организации обучения, реализуются альтернативными традиционным
образовательным технологиям способы работы со знаниями, выдвигаются новые требования к образовательным достижениям обучающихся. Современный школьник должен не только обладать достаточным багажом
знаний и умением применять эти знания на практике, но и уметь исследовать и изобретать новое.
Чтобы соответствовать веяниям времени, в России с 2015 г. реализуется стратегическая инициатива «Новая модель дополнительного образования детей», которая предусматривает создание детских
центров «Кванториум» во всех регионах нашей страны. Кванториум – это научно-образовательный центр, технопарк для детей от пяти
до восемнадцати лет, оборудованный по последнему слову техники.
Основной его задачей является поддержка ускоренного технического
развития детей и реализация научно-технического потенциала российской молодежи, внедрение эффективных моделей образования, доступных для тиражирования во всех регионах страны. Кванториумы
реализуют проектный подход к обучению в рамках 13 направлений:
энерджиквантум (энергетика); хайтек (умные технологии); промробоквантум (промышленная робототехника); промдизайнквантум (проектирование объектов массового производства); наноквантум (работа
с наноматериалами); космоквантум (различные области космонавтики); геоквантум (геоинформационные технологии); биоквантум (биология); аэроквантум (летательные аппараты); автоквантум ( наземный
53
ПРОЕКТНАЯ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ И ХИМИИ
транспорт); VR/AR-квантум (виртуальная и дополненная реальность);
IT-квантум (прикладные информационные технологии); DATA-
квантум (анализ информации).
Тематика работ в этих новых организационных объединениях, работающих по принципу открытых коллективов и коллабораций, чрезвычайно
разнообразна, но одно из ведущих направлений – межпредметные учебные, проектные и исследовательские работы, выполняемые школьниками
по физике, химии, биологии, медицине, экологии
и др. Продуктивным
технологическим решением этой задачи является такое направление,
как STEAM-образование – основной мировой тренд, объединяющий науку (S – science), технологию (T – technology), инженерию, или конструирование (E – engineering), искусство, или творчество (A – art), и матема-
тику с информатикой (M – mathematics). Данные дисциплины являются
востребованными в современном мире, становятся основой для профессий будущего [140].
STEAM-образование основано на применении междисциплинарного и прикладного подхода, а также на интеграции всех пяти дисциплин
в единую схему обучения. Оно позволяет использовать научные методы, технические приложения, математическое моделирование, инженерный дизайн, что ведет к формированию у обучающихся инновационного
мышления, умений, навыков, востребованных в ХХI в. Большинство специалистов отмечает, что прогрессивные технологии повышают мотивацию к обучению и расширяют базовые знания в области конструирования
и программирования. Применение STEAM-образования подразумевает
создание в школе смешанной среды обучения, которая обеспечивает применение научных методов для решения разного рода проблем, возникающих в реальной жизни.
В STEAM-образовании на занятиях используется специальное технологичное лабораторное и учебное оборудование, такое как 3D-принтеры,
средства визуализации и др. В связи с этим можно выделить следующие
его особенности: интегрированное обучение по комплексным темам,
а не по отдельным учебным предметам; применение научно-технических
54
ГЛАВА 1. ИСТОКИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОЕКТНОЙ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ В ОБЩЕМ ОБРАЗОВАНИИ
знаний в реальной жизни; развитие навыков критического мышления
и разрешения проблем; повышение уверенности в своих силах и возможностях; активная коммуникация и командная работа; развитие интереса
к техническим дисциплинам; подготовка школьников к последующим
технологическим инновациям; развитие творческих способностей личности и повышение ее интеллектуального уровня.
В результате STEAM-образования создаются условия
для формирования у обучающихся навыков будущего: коммуникации, кооперации,
критического мышления, креативности и др. Творчество обучающегося
и учителя становится основным результатом STEAM-образования, воспитанием активных и целеустремленных субъектов образовательной деятельности, будь то ученик, занимающийся проектной и исследовательской деятельностью, или его руководитель – учитель-предметник, педагог
дополнительного образования и воспитатель. Важным в этом отношении
является утверждение В.А. Сластёнина: «Воспитание в процессе обучения связано с интеллектуальным развитием и, прежде всего, с развитием
креативности индивидуальных познавательных способностей с учетом
интересов обучаемых» [117, с. 208]. Полагаем, что общеобразовательная
школа должна прежде всего обеспечить творческое развитие обучающихся, удовлетворение их познавательных потребностей, воспитание человека-творца, активного гражданина и члена общества. И этому в полной
мере отвечает проектная и исследовательская деятельность школьников
по общеобразовательным учебным предметам.
55
Глава 2. ПРОЕКТНАЯ
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ
ПО БИОЛОГИИ
2.1. Технология проектной деятельности по биологии
Одно из центральных мест в естественнонаучном образовании занимает биология, которая сегодня является связующим звеном между физикой, химией и гуманитарными науками. Биология интегрирует знания естественных наук о живой природе, в том числе и знания
об организме человека. Научные исследования в области биологии,
медицины и экологии становятся приоритетными в науке ХХI в.
Об этом свидетельствуют цитируемость научных статей, принятие
на государственном уровне в разных странах программ развития научных исследований в области молекулярной и клеточной биологии,
биотехнологии и биомедицины. Биологические знания обеспечивают
подготовленность выпускников школы к экологически грамотной деятельности в окружающей природной среде, осознанию значимости
сохранения своего здоровья и здоровья окружающих, отчего зависит
качество и продолжительность жизни современного человека, сохранность биосферы как условия существования природных, техногенных
и социальных систем.
Основной для осуществления обучающимися проектной деятельности по биологии является ряд общих требований к субъектам этой
деятельности и их отношениям. Основным условием любой деятельности является наличие у ее субъекта навыка деятельности. Навык –
способ выполнения деятельности, ставший в результате упражнения
автоматизированным, т.е. умение, доведенное до автоматизма. Навык деятельности формируется под влиянием ее предмета, т.е. того,
на что эта деятельность направлена. Предметом любой деятельности, в том числе и связанной с выполнением проектов, служит мотив, т.е. то, что побуждает деятельность, ради чего она совершается.
56
ГЛАВА 2. ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ
Мотив является формой проявления потребности. Потребность представляет собой состояние организма, социальной группы, выражающее зависимость от объективного содержания условий их существования и развития: нужда, порыв, влечение, дискомфорт и др.
Возникает вопрос: как создать у школьников мотив принять участие
в проектной деятельности? Способов для этого существует несколько,
и они подробно
описаны в психолого-педагогической литературе [32,
99, 103, 104]. Остановимся лишь на четырех из них, которые особенно
важны для организации проектной деятельности по учебному предмету
«Биология».
1. Принятие обучающимися предстоящей работы как ценности.
Ориентация на определенные ценности возникает только в результате их предварительной положительной оценки со стороны авторитетных
для субъектов проектной деятельности источников. Ценностные ориентации участников проектной деятельности можно выяснить опросными
методами или в ходе беседы. Только в случае устойчивой ценностной
ориентации на работу выполнение проекта будет успешным. Неприятие участниками проектной деятельности темы проекта, малозначимое
с их точки зрения проектное задание будет выполняться «из-под палки»,
«спустя рукава».
Одна из целей биологического образования в школе связана с признанием обучающимися жизни как безусловной ценности во всех ее
проявлениях. Исходя из этого, задачами биологического образования
являются [101]:
• понимание обучающимися способов получения биологических знаний; приобретение опыта использования методов биологии с целью изучения биологических объектов, явлений и процессов, в том
числе с использованием аналоговых и цифровых приборов и инструментов;
• формирование ценностного отношения к живой природе, к собственному организму; освоение знаний о роли биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира;
57
ПРОЕКТНАЯ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ И ХИМИИ
• умение раскрывать сущность живого, называть отличия живого
от неживого, перечислять основные закономерности организации, функционирования объектов, явлений и процессов живой
природы;
• умение использовать понятийный аппарат и символический язык
биологии, грамотно применяя научные термины, понятия, теории,
законы для объяснения наблюдаемых биологических объектов, явлений и процессов, позволяющих заложить фундамент научного
мировоззрения;
• умение интегрировать биологические знания со знаниями из других учебных предметов (физики, химии, географии, истории, обществознания и др.) для понимания роли биологии как компонента
общечеловеческой культуры;
• умение решать учебные задачи биологического содержания, выявлять причинно-следственные связи, проводить качественные и количественные расчеты, делать выводы на основании полученных
результатов;
• умение использовать характерные свойства биологических моделей
для объяснения процессов и явлений в живой природе;
• осознание необходимости действий по сохранению биологического разнообразия и охране природных экосистем, влияния факторов
риска на здоровье человека; умение выбирать целевые и смысловые
установки в своих действиях и поступках по отношению к живой
природе, своему здоровью и здоровью окружающих;
• владение приемами оказания первой помощи, рациональной организации труда и отдыха, выращивания и ухода за культурными растениями, домашними животными;
• владение приемами работы с информацией биологического содержания, представленной в разной форме, критического анализа информации и оценки ее достоверности;
• умение планировать учебное исследование или проектную работу
с учетом поставленной цели: формулировать проблему, гипотезу
58
ГЛАВА 2. ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ
и ставить задачи исследования, выбирать адекватно поставленной
цели методы исследования, делать выводы по результатам учебного
исследования или проектной работы;
• приобретение опыта работы в группе сверстников при решении познавательных задач в области биологии, выстраивания коммуникации, учитывая мнение окружающих, и адекватной оценки собственного вклада в деятельность группы;
• пробуждение
интереса к углублению биологических знаний (пред-
профильная подготовка и профессиональная ориентация) и выбору биологии как профильного предмета на уровне среднего общего
образования для будущей профессиональной деятельности в области биологии, медицины, экологии, психологии, ветеринарии
и сельского хозяйства.
Как видно из формулировок учебно-воспитательных задач, значительная их часть связана с проектной деятельностью обучающихся,
организуемой средствами учебного предмета «Биология». Таким образом, организуется принятие такой деятельности как ценности, причем как со стороны выполняющих проект учеников, так и со стороны
руководителя проекта – учителя, обязанного выполнять требования
нормативных документов.
2. Стимулирование у обучающихся познавательного интереса.
Познавательный интерес – это чувство любопытства, увлеченности, вызванное определенным предметом или явлением. Познавательный интерес имеет ряд характеристик, важнейшими из которых
являются: содержание, цель, широта и устойчивость. Содержание
познавательного интереса характеризуется определенной направленностью. Можно перечислить материальные, профессиональные,
познавательные, эстетические и др. интересы личности. В зависимости от преобладания в содержании познавательного интереса тех
или иных направленностей планируется и выбор тем и типологии
проектных работ. Например, некоторые школьники достаточно глубоко заинтересованы образом жизни своих домашних питомцев:
59
ПРОЕКТНАЯ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ ПО БИОЛОГИИ И ХИМИИ
кошек, собак, хомячков, декоративных птиц, аквариумных рыб, – которых содержат в условиях неволи. В качестве проектных работ им
можно предложить пронаблюдать за их кормовым, территориальным
или брачным поведением, изучить особенности их «языка», зафиксировать это все с помощью видеосъемки камерой мобильного телефона. Такие этологические сведения органично дополнят программный
морфологический, анатомический
, физиологический и систематический учебный материал, который изучается на уроках биологии. Кроме того, первичные наблюдения школьников за своими домашними
питомцами могут стать основой для более глубокого познавательного
интереса, который уже приведет в биологический кружок, экологический центр, студию и т.п.
Цель познавательного интереса носит непосредственный и опосредованный характер. При непосредственном характере субъект проектной деятельности проявляет интерес к самому процессу деятельности. Например, ученику интересно просто смотреть за тем, как хомячок
ест или птица пьет воду из поилки. Опосредованный характер интерес
приобретает тогда, когда значимыми становятся результаты проектной
работы. Так, процесс кормления хомячка можно усложнить, предложив разные корма, тем самым обнаружить его пищевые предпочтения.
В случае птичьей поилки можно школьникам дать задание выяснить
физический принцип, лежащий в основе механизма работы этого несложного устройства.
Широта познавательного интереса характеризуется спектром его направленности на действительность. Она может быть сконцентрирована
в одной области или же распределена между многими объектами и явлениями. Как правило, обучающиеся 5–8-х классов имеют достаточно узкие
познавательные интересы, которые можно расширить, проведя с ними
эвристическую беседу по теме предстоящей проектной работы. Старшеклассники обычно склонны генерализировать круг решаемых в ходе проектной деятельности задач. В этом случае требуется сузить познавательный интерес до размера диагностируемых результатов, что не вызовет
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]