Задания для самоконтроля

1. Что, кроме элективных курсов, входит в третий компонент учебного плана профильного класса?

2. Что такое учебная практика в профильной школе? Какие типы учебных практик возможны в рамках профильного обучения?

3. Что понимается под «проектной деятельностью»? Как можно реализовать проектную деятельность в профильной школе?

Задание для самостоятельной работы студента:

Вид деятельности	Продукт
Дать определение ключевым терминам и занести их в словарь	Терминологический словарь
Разработайте цель, задачи, тематический план учебной практики	Тематический план практики
Подготовьте тематический план по элективному курсу (курс и профиль определить самостоятельно)	Тематический план элективного курса

Тема 61. Организация исследовательской деятельности по биологии.

Цель занятия: уметь организовать исследовательскую деятельность по биологии в школе.

Мотивационное обоснование темы: владение навыками организации исследовательской деятельности по биологии отражает сформированность профессиональных компетенций будущих учителей биологии.

Вопросы семинара

1. Организация исследовательской деятельности по биологии.

2. Роль научного руководителя в исследовательской деятельности ученика

3. Формирование исследовательских умений в условиях лабораторного практикума по биологии.

Ключевые термины: учебно-исследовательская деятельность, научно-исследовательская деятельность

Базовая информация

Развитие творчества целесообразно осуществлять с учетом двух основных его аспектов - содержательного и процессуального. Содержательный аспект творческой деятельности ученика на уроках биологии отражает систему используемых нами учебных задач по предмету, которые создают условия для поиска решения в ситуации неопределенности ученика. Творческая задача обеспечивает введение ученика в ситуацию проявления его эвристических способностей в учебном процессе. Под творческой задачей понимают такую форму организации содержания биологического материала, при помощи которого педагогу удается создать учебную ситуацию, в которой прямо или косвенно заданы цель, условия и требования творческой деятельности. Логика деятельности учащихся в процессе решения творческих задач представляет собой актуализацию следующих ситуаций:

- ориентировки школьника. Это предполагает преодоление личностного сопротивления творчеству и осознание неудовлетворенности процессом и результатом репродуктивной деятельности. Для введения в эту ситуацию предлагаются творческие задачи с большой степенью определенности содержания; - поиска. Имеется в виду научение образцам интеллектуально-творческой деятельности на основе получения новой информации, творческой переработки содержания; - преобразования. Здесь происходит преобразование опыта интеллектуально-творческой деятельности, формирование адекватной самооценки интеллектуально-творческих возможностей и достижений ученика;

- интеграции. Деятельность ученика в этой ситуации характеризуется проявлением субъективного, мировоззренческого отношения к изученным фактам и способам их объяснения, самостоятельным нахождением проблем, парадоксов и противоречий, проявлением эвристической позиции в учебном процессе.

Творческий процесс (как личностно обусловленный) должен протекать в условиях: а) внутриличностного конфликта; б) сильной мотивации; в) самоорганизации личности на поиск решения. С учетом содержательного и процессуального аспектов творчества выделены следующие направления работы учителя по развитию творческой деятельности по познанию живой природы: 1) подбор соответствующих задач; 2) формирование мотивации их решения; 3) организация сотрудничества учащихся; 3) культивирование рефлексии (интеллектуальной, личностной, коммуникативной и кооперативной); 4) обучение эвристическим приемам решения творческих задач; 5) интеллектуальное развитие учащихся (целенаправленное развитие мышления, его основы - конвергентного, однонаправленного, алгоритмизированного, и на следующем этапе дивергентного, разнонаправленного); 6) ориентирование школьника в поиске решения; 7) консультации по биологии.

Одним из путей творческого восприятия современных наук считается систематическая учебно-исследовательская работа. Грамотно проводить исследования может не только человек, занимающийся наукой профессионально, но и тот, кто еще учится в школе. Труды И.А.Борзова, Н.В.Самсель, О.Н.Чистякова посвящены учебно-исследовательской деятельности учащихся.

Для организации исследовательской деятельности учителю биологии необходимо владеть: понятием учебно-исследовательской деятельности по биологии и ее психолого-педагогическими основами; технологией учебно-исследовательской деятельности школьников по биологии; моделированием основных свойств научной деятельности в учебно-исследовательском процессе по биологии; понятием исследовательской задачи по биологии и умением её применять как средство индивидуализации обучения, а также следует использовать научное общество учащихся как внеурочную форму организации учебно-исследовательской деятельности, уметь подготовить и проводить школьные научно-практические конференции.

Исследовательская деятельность позволяет вовлечь учащихся в коллективную деятельность, стимулирует их познавательный интерес. Дети получают удовлетворение от собственного труда. В процессе разработки и реализации исследования создаются условия для развития умения школьников учиться на собственном опыте и опыте других обучающихся. У учащихся появляется возможность проявить свои лучшие качества, кто-то умеет говорить, кто-то рисовать и оформлять, а кто-то активно и грамотно использует мультимедийную технику.

Тем самым создается ситуация успеха для каждого, кто принял участие в работе. При возможности привлекают к участию в исследованиях специалистов экологической службы, лесничества, статистики, медицинских работников, что способствует повышению результативности исследования.

В результате  использования  исследовательской деятельности,   у учителя, происходит непрерывное повышение профессионального мастерства, и оно используется для оказания помощи ученикам в усвоении учебного материала с учетом их индивидуальных особенностей, выбора жизненных и профильных ориентиров.

Для организации исследовательской деятельности полезно создание научного общества «Юные исследователи», для которого разрабатывается вся нормативно-правовая база: положения о НОУ, о научно-исследовательской работе учащихся. В школе ведётся целенаправленная работа исследовательского характера. Темы будущих рефератов обсуждают ещё до начала нового учебного года, часть работы по сбору материала, исследовательская деятельность ведётся летом и часто не один год. Виды исследований различны:

Информационные поисковые исследования, предполагающие сбор и анализ информации, подготовку и защиту выступления. Благодаря такой работе в кабинете биологии накапливается материал в виде докладов и рефератов для подготовки к урокам, дополнительным занятиям, конкурсам, олимпиадам.

Исследовательские, нацеливающие учащихся на глубокое изучение проблемы, защиту собственных путей ее решения, выдвижение гипотез. Исследования такого рода позволяют сформировать и развить у учеников научный тип мышления, способствуют профессиональному самоопределению. Исследовательские – это творческие работы, выполненные с помощью корректной с научной точки зрения методики, имеющие полученный с помощью этой методики собственный экспериментальный материал, на основании которого делается анализ и выводы о характере исследуемого явления. Особенностью таких работ является непредопределенность результата, который могут дать исследования.

Продуктивные, дающие возможность школьникам проявить творческое воображение и оригинальность мышления при создании газеты, плаката, презентации.

Практико-ориентированные, направляющие действия учащихся на решение реальных проблем.

Предпочтение отдают исследованиям межпредметным, осуществляемым вне урока биологии. Обычно это 2-3 смежных с биологией науки, например, экология и медицина. Такая деятельность обеспечивает тесную связь между уроками, групповыми занятиями по экологии и практическим применением полученных знаний.

Выбор формы проведения исследований определяется склонностью учащихся, а также самой задачей, требующей терпения. Руководитель исследования должен всегда помнить - работа должна быть посильна для учащихся и при ее выборе необходимо учитывать возможности именно школы. Роль научного руководителя — именно руководство: выбор темы, формулировка цели и задач исследования, выбор объекта и методов исследования, наблюдение за ходом работы, оказание помощи в случае возникновения каких-либо затруднений, рекомендация первоисточников, обсуждение полученных результатов, формулировка выводов. Причем практически все перечисленное необходимо проводить совместно с учащимися. Разнообразие объектов и процессов, изучаемых на уроках биологии, обеспечивает огромные возможности для исследовательской деятельности, в процессе которой обучающиеся учатся излагать свои мысли, работать индивидуально, в группе и в коллективе, конструировать прямую и обратную связь. Организация исследовательской деятельности позволяет учителю обеспечить самостоятельную отработку пропущенного учебного материала – например, провести самостоятельное исследование по заданной теме в форме наблюдения и записать результаты, а так же мотивировать успешного ученика головоломным заданием – например, провести исследование на базе медиа – лаборатории с использованием компьютера и защитить результаты исследования. Элементы исследовательской деятельности на уроках биологии можно вводить уже в 6-х и даже в 5-х классах. Для активизации исследовательской деятельности у младших школьников и формирования мотивации, целесообразно их знакомство с исследовательскими работами старшеклассников. Данная система поэтапного приобщения учащихся к исследовательской деятельности содействует развитию у них интереса к знаниям в области биологии, а так же выявлению талантливых и одаренных школьников.

Все  исследования,  проведенные  учащимися  в  результате  кропотливой  работы,  заслушиваются  на  школьной  научно-практической  конференции,  которая  проводится  ежегодно.  Победители  школьного  этапа  принимают  участие  в  районной  НПК.  

В    исследовательской  деятельности   дети  участвуют по желанию.  В основном этим занимаются учащиеся 9-11 классов, которые уже осознанно решили, что биология пригодится им для поступления. Но пытаются  попробовать свои силы и учащиеся среднего звена. В исследовательской деятельности используют не только индивидуальный, но и групповой метод исследования, в котором принимают участие дети разного возраста. Это помогает справиться со сложными заданиями, обеспечивает преемственность, призывает детей к взаимной ответственности за общее дело.

Одной не маловажной проблемой исследовательских работ школьников является проблема критериев оценивания таковых работ. Сложилась ситуация в которой различные туры и конкурсы, при которых ученики представляют свои результаты исследований, оцениваются различными критериями. Это разногласие идет от того, что нет разделения на учебно-исследовательскую и научно–исследовательскую деятельности и нет разделения по возрастам (средняя и старшая школы).[Кащенко Н.С. http://nsportal.ru/sites/default/files/2012/2/issledovatelskaya_deyatelnost_kak_odna_iz_form_organizacii_vneklassnoy_deyatelnosti_po_biologii.doc]

Одним из важнейших условий повышения эффективности учебного процесса является организация учебной исследовательской деятельности и развитие её основного компонента – исследовательских умений, которые не только помогают школьникам лучше справляться с требованием программы, но и развивают у них логическое мышление, создают внутренний мотив учебной деятельности в целом.

Формирование исследовательских уменийпервоначально, на основе имеющихся у ученика знаний, формируется умение как способ выполнения действия при активном регулировании процесса сознанием, затем умение с помощью упражнений доводится до уровня автоматизации и становится навыком. Навыки и умения образуют систему. Новые знания, которые приобретает человек, вызывают противоречие между уже имеющимися умениями и навыками и целью деятельности, возникшей в результате получения новых знаний. Исследовательские умения рассматриваются как сложные умения, состоящие из трёх основных компонентов: мотивационного, который формируется под воздействием целей новой деятельности; содержательного, включающего систему знаний об исследовательской деятельности и операционного, включающего уже имеющуюся у человека систему умений и навыков. При отсутствии одного из перечисленных компонентов, либо при его недостаточной сформированности, развитие исследовательских умений не представляется возможным. Исследовательских навыков быть не может.

Исследовательские умения рассматриваются как общеучебные умения, а умения и навыки, составляющие операционный компонент исследовательского умения, могут быть отнесены к частным (специальным) умениям и навыкам.

Показано, что в основе исследовательской деятельности человека лежит ориентировочно-исследовательский рефлекс (по И.П. Павлову) или исследовательский рефлекс (по П.В. Симонову), относящийся к группе безусловных рефлексов саморазвития, ориентированных на освоение новых пространственно-временных сред, обращённых к будущему. Формируя потребность в знаниях и умениях, воспитывая определённый склад ума, способность мыслить научно, учитель увеличивает исследовательские возможности ученика, развивает его наклонности, которые становятся побудительной причиной к активной учебно-познавательной, трудовой деятельности. Потребность исследования, в свою очередь, усиливает действие ориентировочно-исследовательского рефлекса.

Таким образом, для обеспечения благоприятного развития исследовательской потребности у ученика необходимо создание климата доверия к ребёнку, максимальное развитие его интересов и наклонностей, уверенности в себе, обеспечение связи умственной деятельности с положительными эмоциями. Главным путём формирования исследовательских умений является проблемное обучение, в основе которого лежит использование в целях развития противоречия между выдвинутой для решения задачей и имеющимся у учащихся в активе уровнем знаний, умений, навыков. При решении затруднений, возникающих перед учащимися, они выполняют ряд последовательных действий, которые приводят к формированию исследовательских умений. Однако в методической литературе, посвящённой данной проблеме, имеются существенные разночтения, касающиеся этапов школьного исследования.

В структуре экспериментального умения, разработанной А.В. Усовой, указывается, что оно состоит из отдельных операций, что не согласуется с подходом Р.Ф. Кривошаповой, которая рассматривает то же умение как систему, включающую в себя другие умения. В.Ф. Морозова, рассматривая основные этапы формирования умений, определяет операции (по А.В. Усовой) и умения (по В.Ф. Кривошаповой), как действия.

Исследовательские умения являются умениями сложными и состоят из трёх компонентов: операционного (система умений и навыков), содержательного (система исследовательских знаний), мотивационного, проявляющегося в виде познавательного интереса. Учебными исследовательскими умениями нужно считать три:

1) умение работать с научной и научно популярной литературой;

2) умение проведения наблюдения;

3) умение постановки эксперимента.

В зависимости от характера работы учащихся содержательный и операционный компонент формируются, развиваются и отрабатываются на конкретном материале, который может изменяться. Содержательной основой для формирования исследовательских умений, а также умений и навыков, их составляющих, являются исследовательские знания.

В ходе работы над учебным исследованием возможно и целесообразно развитие следующих исследовательских умений: понимание сущности проблемы и формулирование проблемного вопроса, формулирование и обоснование гипотезы, определение задач исследования, отбор и анализ литературных данных, проведение эксперимента или наблюдения, фиксирование и обработка результатов, формулирование выводов, оформление отчета о выполнении исследования. А также развитие таких коммуникативных умений и навыков, как организация внутригруппового сотрудничества, совместная выработка способов действий, публичная презентация работы.

Таким образом, формирование и развитие исследовательских умений напрямую зависит от того, насколько сформированы элементарные умения и навыки, составляющие операционный компонент данного исследовательского умения, а также от того, насколько сформированы у учащихся исследовательские знания, используемые в умении оперировать исследовательскими терминами и понятиями.

Формирование исследовательских умений происходит у школьников при использовании как классно-урочной системы, так и внеурочной и внеклассной работы. Многие исследователи (А.В. Кулев, ЭФ. Варганова, И.И. Процик и др.) указывают на то, что эффективность внеурочной и внеклассной работы для развития исследовательских наклонностей выше, чем классно-урочной системы.

Наиболее приемлемой формой организации учебной деятельности учащихся, направленной на формирование и развитие исследовательских умений в курсе биологии, является внеклассная работа по предмету в форме кружка юных натуралистов, поскольку позволяет школьникам демонстрировать и развивать свои исследовательские наклонности.

Основной причиной низкого уровня овладения исследовательскими умениями в области биологии явилось отсутствие целенаправленной и систематической работы учителей биологии по формированию и развитию исследовательских умений как на уроках биологии, так и во внеклассной работе по предмету.

Установлена последовательность этапов обучения, позволяющая активизировать процесс формирования и развития исследовательских умений школьников путём использования на отдельных этапах заданий определённого уровня – репродуктивного, частично-поискового, исследовательского, – или сочетания этих заданий.

Успешное формирование исследовательских умений достигается путём организации познавательной деятельности в непосредственном контакте ученика с изучаемым объектом в условиях живой природы, а эффективность развития исследовательских умений зависит от этапности экспериментального обучения, дифференцированного подхода и учёта индивидуальных особенностей ученика.

Работа в полевых условиях, как направление внеклассной работы, позволяет реализовать перечисленные условия. [ Скворцов П.М. Развитие исследовательских умений у учащихся 7–8 классов во внеклассной работе по биологии в полевых условиях // Автореф. дис. … к.п.н. М., 1999. 19 с.]/

Примерные темы исследовательских работ:

«Лекарственные растения», «Зеленые островки природы» «Изучение влияния пищевых добавок на здоровье школьников», «Трансгенные растения: за и против», «Осторожно: плесень!», «Путешествие на остров Вредные привычки», «Одежда из экологически чистых материалов»;«Изменение роста и массы тела подростков в условиях акселерации»;«Дрофа и ее местообитание», «Изучение жизнедеятельности домашних свиней в личном подсобном хозяйстве».