Н.Н. Васильева, Е. А. Дмитриева
Ключевые слова: исследовательская деятельность, учебно-исследовательская деятельность, универсальные учебные действия, развитие исследовательских умений школьников.
Актуальность исследования
В настоящее время современная школа переходит на Стандарты второго поколения, где на первый план выдвигается формирование у детей универсальных учебных действий, обеспечивающих формирование коммуникативных, познавательных, результативных качеств личности.
При изучении биологии основные виды учебной деятельности включают умения ученика характеризовать, объяснять, классифицировать, овладевать методами научного познания, проводить эксперименты, делать выводы и умозаключения [4]. Практика показывает, что одним из путей творческого восприятия современных наук является систематическая исследовательская работа. В связи с этим актуальной становится проблема организации учебно-исследовательской деятельности учащихся на уроках и во внеурочное время.
Цель исследования - выявить возможности формирования и развития исследовательской деятельности школьников на уроках биологии и во внеклассной работе.
В ходе исследования были использованы следующие методы исследования: анализ литературы по педагогике, психологии, методике обучения, нормативных документов в рамках исследуемой проблемы, опрос обучающихся, оценка эффективности организации исследовательской деятельности с помощью карты наблюдений, отслеживание динамики участия в конкурсах, викторинах, олимпиадах.
Результаты исследования и их обсуждение
Современное развитие образования предусматривает последовательный процесс развития личности, направленный на формирование системы научно-практических знаний и умений, ценностных ориентаций, которые могли бы позволить ученику активно участвовать в жизни своей страны. Сегодняшний школьник должен уметь целесообразно проявлять себя в проблемных ситуациях и находить правильные пути выхода из них. Одним из путей решения этой задачи заключается в организации учебноисследовательской деятельности [5].
Анализ школьной практики в рамках обозначенной проблемы позволил выявить ряд этапов развития учебно-исследовательских умений школьников.
На первом, элементарном этапе развития исследовательских умений у обучающихся пробуждается интерес к внешней занимательности содержания знаний, интересным фактам, описанию конкретных явлений.
На втором этапе развития исследовательских умений формируется интерес к установлению причинных зависимостей, познанию существенных свойств, предметов и явлений. Исследовательская активность ребят проявляется в стремлении самостоятельно раскрыть сущность изучаемых процессов и явлений; интеллектуальный компонент познавательных интересов начинает преобладать над эмоциональным.
На третьем этапе развития исследовательских умений формируются умения осуществлять деятельность не по образцу, а оригинально, своим особым путем. Основа этого уровня - экспериментальная творческая деятельность [3].
Аналитическая деятельность подвела к выводу, что разнообразие объектов и процессов, изучаемых на уроках биологии, обеспечивает огромные возможности для исследовательской деятельности. Ее организация позволяет учителю обеспечить самостоятельную отработку пропущенного учебного материала (например, провести самостоятельное исследование по заданной теме в форме наблюдения и записать результаты), а также мотивировать успешного ученика «головоломным» заданием (например, провести исследование на базе медиа-лаборатории с использованием компьютера и защитить результаты исследования) [1].
Анализ школьной практики и собственный опыт показывают, что реальная исследовательская деятельность на уроках биологии осуществляется через организацию систематических наблюдений, измерений, опытов. Для нашего исследования важно мнение учителей-предмет- ников, что на уроках биологии учебноисследовательская деятельность на элементарном уровне может быть организована в процессе выполнения школьниками лабораторных работ по изучению растений, животных и исследований своего организма, исследований состояния окружающей среды.
Подчеркнем, что, разрабатывая темы наблюдений, самонаблюдений и опытов, учитель должен учитывать их полезность и связь с практическими задачами предмета биологии, возраст ребят, их интерес к биологии, уровень познавательной активности, индивидуальные особенности психики школьников.
Дальнейшая работа была организована поэтапно на базе СОШ № 1 г. Переславля- Залесского, где было проведено экспериментальное исследование по организации исследовательской деятельности на уроках биологии и во внеклассной работе.
Первый этап развития исследовательских умений начинался на уроках биологии в 6-х классах. На этом этапе развития исследовательских умений у ребят пробуждается интерес к внешней занимательности содержания знаний, интересным фактам, объектам, явлениям. Основной практический метод обучения, применяемый на данном этапе - это наблюдение.
В школе имеется хорошо оборудованный кабинет биологии, где и проходили учебные занятия. В кабинете много комнатных растений, есть большой аквариум, который представляет собой гармоничный водный биоценоз. Ученики рассматривали под микроскопом капли воды из аквариума, содержащие одноклеточные и многоклеточные водоросли (хламидомонада, спирогира) и простейших (эвглена, инфузории); клетки элодеи и валлиснерии, в которых можно увидеть хлоропласты и движение цитоплазмы. Кроме того, ребята наблюдали за различными моллюсками, шпорцевой лягушкой и рыбками.
Часто такие объекты для наблюдений как комнатные растения, древесные побеги, улитки, черепахи, пауки, жуки, бабочки, гусеницы, куколки и другие ребята сами приносили в класс.
В кабинете имеются современные микроскопы. Для детального наблюдения за мелкими объектами мы используем цифровой микроскоп, с помощью которого объект можно сфотографировать или снять о нем кинофрагмент. Собственный опыт убедил нас, что уроки с использованием цифрового микроскопа не оставляют равнодушным ни учителя, ни обучающихся.
В ходе исследования нами были разработаны методические рекомендации и задания для учащихся по проведению наблюдений. Их особенность состоит в использовании регионального материала о растениях и животных, который, с одной стороны, служит базой для конкретизации теоретических знаний, а с другой - повышает интерес обучающихся к изучаемому материалу.
Для возникновения устойчивого интереса к исследовательской деятельности, школьникам предлагалось продолжить наблюдения за объектами после уроков или дома. При выборе тем наблюдений учитывался интерес к биологии, уровень познавательной активности, индивидуальные особенности психики и желание обучающегося. Для развития творческого потенциала отчеты и выводы по наблюдениям ребята выполняли в разнообразной форме: презентации, творческие отчеты, рисунки, фотографии.
С целью проверки наличия интереса у обучающихся к исследовательской деятельности, а также готовности школьников к переходу на второй этап мы провели анкетирование, анализ результатов которого позволил сделать вывод, что у большинства учащихся возник интерес к исследованиям. Как показывает опыт, именно у таких ребят можно развивать исследовательскую активность. Это происходит на втором этапе развития исследовательских умений. Он начинается со стремления школьников самостоятельно проводить исследования, следить за ходом опыта и описывать результаты. На уроке это, прежде всего, осуществляется через выполнение практических и лабораторных работ, проектов, презентаций.
В ходе анализа литературных источников мы убедились, что на втором этапе исследовательская деятельность сопровождается активным мышлением школьников. Поэтому перед выполнением практических и лабораторных работ ребята получали инструкции. Они содержали: указание к действию, которое необходимо выполнить, формулировку вопроса, на который нужно ответить после выполнения действия, способ фиксирования результатов выполнения данного действия. Подчеркнем, что в инструкциях всегда содержались проблемные вопросы. Они, на наш взгляд, позволяли активизировать познавательный интерес к исследовательской деятельности и развивать мышление обучающихся.
Часто опыт закладывался в классе учителем, а в качестве домашнего задания предлагалось провести аналогичный опыт дома. На последующие уроки ребята приносили опытные образцы или отчеты в одной из предложенных форм. Сравнение результатов опытов в школе и дома способствовало активизации исследовательской деятельности школьников. Например, в разделе «Живой организм» при изучении темы «Органы цветковых растений» школьники проводили следующие опыты: «Значение семядолей для прорастания», «Явления гео- и гелиотропизма при прорастании семян», «Значение пикировки для развития корневой системы растения» и др. Нередко ребята выполняли работу вместе с родителями. Это также являлось положительным аспектом опытнической работы.
При проверке результатов самостоятельных исследований внимание ребят обращалось на научность работ, на творческий подход к выполнению заданий, на использование дополнительной литературы (если в этом была необходимость). Во время демонстрации самостоятельной работы ученикам предлагалось обсудить, что понравилось в данной работе и что можно порекомендовать юному исследователю. Особое внимание обращалось на то, чем обусловлена постановка цели (гипотезы), как достигалась поставленная цель, насколько корректно сделаны выводы по проделанной работе.
Хочется отметить, что не все шло гладко. Одним детям не хватало терпения при работе с литературой, другие готовы были наблюдать, проводить эксперименты, но ленились вести записи и оформлять результаты, третьи испытывали затруднения при представлении результатов работы. Однако, когда такие дети видели успехи своих товарищей, им хотелось достичь того же, и интерес к работе пробуждался с новой силой.