Исследовательская деятельность на уроке как технология формирования ключевых компетенций при работе с одарёнными детьми.
методическая разработка по биологии по теме

 Тема: «Исследовательская деятельность на уроке как технология формирования ключевых компетенций при работе с одарёнными детьми»

Николай  Васильевич Гудков, учитель биологии высшей категории МОУ «Лицей №39», руководитель ГМО учителей биологии.

Цель: знакомство с технологией формирования ключевых компетенций в исследовательской деятельности учащихся на уроках биологии.

Задача - раскрыть особенности технологии формирования базовых навыков исследования для дальнейшей реализации творческого потенциала, самораскрытия, самореализации одарённой личности.

Слайд 1. Фото ребёнка, разбирающего игрушку. 

Вступительное слово.

Однажды, заглянув в комнату дочери, я заметил, что у новых игрушек после недолгого с ними знакомства, не хватало частей. Это натолкнуло меня на мысль о том, что с самого раннего возраста у ребёнка есть потребность в исследовании окружающего мира. А в дальнейшем, основываясь на знаниях эволюционного учения, я понял,  что  эта потребность является толерантной адаптацией в жизнедеятельности человека.

Итак, человек по своей природе это исследователь.

Слайд 2. Козы и куст кофе.

Легенда: «Один наблюдательный эфиопский пастух заметил, что после того, как его козы поедят листьев и красных ягод с какого-то куста, они становятся подвижными и энергичными. Пытливый пастух рассказал о своих наблюдениях настоятелю монастыря, который тоже был удивлен бодрящим действием настоя и решил использовать его для поддержания бодрости у монахов, часто засыпавших при длинных ночных молитвах».

Слайд 3. «Кофейная эрудиция». 

Для выяснения базовых знаний, которые имеются  по этой теме на данный момент времени, предлагается тест. Тест выполняют три участника мастер-класса.

«Кофейная презентация»

Миллионы людей во всем мире не представляют себе жизни без чашки горячего кофе каждое утро. И лишь немногие из них знают, сколь древний и знаменитый напиток позволяет им как следует проснуться и приступить к делам. Мы постараемся восполнить этот пробел и немного рассказать вам о кофе.

Кофе относится к семейству мареновых и произрастает по обе стороны от экватора, в так называемом кофейном поясе Земли. Это вечнозеленый кустарник или дерево высотой 6—7 м с горизонтальными ветками, на которых супротивно расположены крупные продолговатые глянцевые листья. Небольшие белые цветки с нежным ароматом жасмина собраны в соцветия.

Плоды кофейного дерева — ягоды — по мере созревания меняют свой цвет с зеленого на красный, а затем на темно-малиновый или фиолетовый. Обычно каждая ягода содержит по два семени — кофейных зерна. Ягоды вызревают от 8 до 9 месяцев, и за год взрослое дерево дает около 5 кг плодов, которые обычно собирают вручную.

Для выделения семян ягоды две недели сушат на солнце, а затем на особых машинах обдирают высохшую мякоть и полируют семена. При другом способе ягоды раздавливают и загружают в цементные чаны. После брожения мякоть сама отваливается от семян. Из 5 кг плодов получается всего килограмм зеленого кофе.

Основных сортов кофе всего два - арабика и робуста. Сорт Арабика происходит из Эфиопии. Главное для Арабики - это защита от прямых солнечных лучей, поэтому ей подходят склоны гор, любые теневые местности. Зерна арабики легко узнать по вытянутой, удлиненной форме и равномерной окраске. Робуста ведет свое происхождение из бассейна реки Конго (другое его название - конголезский кофе) и широко распространена в Африке и Азии, где климатические условия не позволяют выращивать Арабику. Робуста менее прихотлива, ее выращивают как на горных плантациях, так и на равнинах, этот сорт более устойчив к болезням, присущим кофейным деревьям, и хорошо растет даже в неблагоприятных условиях.

Зерна робусты почти круглые и после обжаривания редко приобретают равномерную окраску. Зерна арабики содержат до 18% ароматических. масел, в то время как зерна робусты не более 8%, зато горького кофеина значительно больше в робусте {1,7—4,0% против 0,8—1,4%), Напиток из арабики мягче на вкус, но чуть-чуть кислит, кофе из робусты отличается от арабики вкусом и ароматом и дает не такой крепкий настой. На долю арабики приходится около 90% всех кофейных плантаций.

Из других сортов кофе следует упомянуть мокко. Его производят в очень небольших количествах и только в Йемене, поэтому на мировых рынках этот непревзойденный по вкусу кофе встречается крайне редко.

Страны - производители кофе располагаются в тропических регионах, с теплым и влажным климатом. Их можно разделить на четыре географические зоны.

Сегодня крупнейшими поставщиками кофе являются Бразилия, Колумбия, Венесуэла, Перу, Сальвадор Эквадор, регион - от Мексики до Панамы и стран Карибского бассейна. Ямайка славится самым дорогим в мире сортом кофе, Кения, Эфиопия, Индия, отдельные районы Суматры Индонезия и Вьетнам. Йемен — его историческая родина — сдал свои позиции и производит совсем небольшое количество кофе, но зато высочайшего качества. Эфиопия поставляет кофе сорта арабика, очищенный сухим и влажным способами и отличающийся цветочным и виноградным привкусом. Бразилия и Колумбия производят преимущественно арабику, очищенную сухим способом, Гватемала и Коста-Рика — тоже арабику, но очищенную влажным способом. Индия знаменита и арабикой, и робустой, а применяется там, как правило, сухой способ очистки. Индонезия и Вьетнам известны своей робустой, очищенной сухим методом.

Потребление кофе в разных странах различно, Россия со своими 0,8 кг в год на человека значительно отстает oт таких стран, как Япония (2,9), США (4,14), Франция (5,31), Германия (7,0), Дания (9,8), Финляндия (11,7).

Структура потребления кофе россиянами своеобразна:

♦ растворимый кофе пьют — 80%;

♦ «З в 1» — 8%;

♦ совсем не пьют кофе — 5%;

♦ молотый —4%;

♦ в зернах — 2%;

♦ кофе без кофеина — 1 %.

 Эти данные не вызывают оптимизма у медиков. Растворимый кофе традиционно приготовляют из более дешевых сортов и при этом используют способы обжарки зерен, не вполне безобидные для здоровья. К тому же и кофеина в нем, как правило, содержится больше.

Особую тревогу врачей-онкологов вызывает кофе без кофеина. При его получении зерна кофе обрабатывают растворителями, содержащими метиленхлорид, который обладает канцерогенными  свойствами.

Кофе высокого качества никогда не продается уже смолотым. Это конечно не значит, что, покупая кофе в зернах, мы покупаем высококачественный кофе, но то, что, приобретая молотый кофе, мы идем на некий компромисс относительно качества, это точно. Покупая кофе в зернах, имеет смысл обратить внимание и на степень обжаренности: чем сильнее обжарены зерна, тем крепче напиток, зато напиток из слабо обжаренных зерен ароматнее.

Неповторимый кофейный аромат создают более 600 химических соединений. Ароматические составляющие кофе очень летучи, и любая упаковка не является для них абсолютно непроницаемой, поэтому кофе не рекомендуется долго хранить. Причем, чем выше температура хранения кофе, тем быстрее он «умирает». Кстати, лучше всего хранить кофейные зерна в морозильнике при температуре минус 25-30о С.

Слайд 4. «Кофейные пояса Земли»

На ваших столах находиться текст по теме «Кофе». Найдите в тексте страны выращивающие и экспортирующие кофе. Отметить их на карте. Сделайте вывод об ареале распространения кофе на Земле (работает 1группа).

Слайд 5. «Сравнительная таблица».

Выделить критерии и составить сравнительную таблицу двух сортов кофе арабика и робуста (работает 2 группа).

Слайд 6. «Анкета»

 Для изучения структуры потребления кофе в аудитории (работает 3 группа).

Проведите анализ анкет и доложите о своих исследованиях

Слайд 7. «Результаты проведённых исследований»

Слайд 8. «Кофе и здоровье»

Дайте пожалуйста исчерпывающие аргументирующие рекомендации для любителей кофе.

Письма

Письмо от женщины бальзаковского возраста. Как и у большинства людей моего возраста, после употребления жирной пищи у меня иногда побаливает печень. Врач пугает камнями в желчном пузыре. В молодости были проблемы с желудком (гастрит с повышенной кислотностью). Не повредит ли мне кофе?

Письмо от солидной невесты. Я — кофеманка с 30-летним стажем. Мечтаю выйти замуж. В последнее время очень нервничаю из-за того, что врач рекомендует сбросить вес в связи с риском развития диабета и повышенным артериальным давлением, а похудеть у меня не получается. На нервной почве стала пить много кофе. Это вредно?

Письмо от студента технического вузу. В зимнюю сессию по утрам стал болеть желудок, поэтому я решил отказаться от кофе, который пил с детства. И завалил два экзамена. Да и в спорте (а я лыжник) результаты стали намного хуже. Связаны ли мои проблемы с отказом от кофе?

Письмо от « упитанного мужчины в полном расцвете сил». Мне 65 лет. Я перенес инфаркт миокарда ... и в результате женился на 27-летней медсестре. Мы оба очень любим кофе, но не вреден ли он теперь мне и моей беременной жене?

Информационный лист № 1

1.        Кофе активизирует энергетический обмен в клетках и улучшает двигательные функции.

2. Кофе увеличивает активность головного мозга, повышает работоспособность, снимает усталость, стимулирует умственную деятельность.
3. Кофеин блокирует действие аденозина — вещества, ответственного за ухудшение памяти.
4. После чашечки крепкого кофе исчезает сонливость, апатия, вялость. Улучшается работа органов чувств: обостряются зрение, слух, обоняние.

5. Кофе обладает заметным антидепрессивным действием. Было выявлено, что люди, выпивающие хотя бы две чашки кофе в день, в три раза реже страдают депрессиями и значительно реже совершают самоубийства, чем те, кто никогда не пьет кофе.
6. Доза кофеина в 100—300 мг в день улучшает внимание, увеличивает скорость реакции, физическую выносливость, но доза выше 400—600 мг в день может вызвать повышенную нервозность, раздражительность.
7. Прием большого количества кофе способствует увеличению выделения жидкости с мочой.

8. Кофеин наряду с никотином и алкоголем легко проникает через плаценту.

9. Кофеин способствует сужению сосудов.

10. Кофеин увеличивает отток желчи из желчного пузыря, препятствует кристаллизации холестерина, который входит в состав камней.

11.  Молоко, сливки и сахар уменьшают стимулирующее влияние кофе на выделение желудочного сока.

12. Кофе повышает усвояемость сахара клетками.

13. Полифенолы, входящие с состав кофе и красного вина, уменьшают риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний.

14. Кофе смягчает приступы астмы и аллергию.

15.  Ученые установили, что пожилые замужние женщины, которые ежедневно выпивают чашечку кофе, сексуально более активны по сравнению со своими сверстницами, давно отказавшимися от этого напитка.

16.  Кофе способствует вымыванию из организма кальция и других ионов (магния, калия, натрия).

17.  В кофе содержится бензпирен, обладающей канцерогенными свойствами.

Информационный лист № 2

1. В кофе много железа, магния и калия.

2.  Кофе усиливает выделение желудочного сока и улучшает переваривание и усвоение пищи.

3. Употребление кофе снижает риск заболевания сахарным диабетом.

4.  Лабораторные анализы показали, что до 60% всех антиоксидантов организм может получать из кофе. Антиоксиданты защищают клетки от различных повреждений, снижают интенсивность воспалительных реакций.

5. Кофе предотвращает возникновение кариеса.

6. Кофе активизирует работу кишечника и является мягким слабительным средством.

7.  Кофе увеличивает скорость расщепления жиров в организме.

8. Так же, как и шоколад, кофе увеличивает концентрацию серотонина, который называют гормоном счастья.

9.  Кофеин улучшает кровоснабжение головного мозга, сердца, почек.

10.   Кофеин усиливает внимание, активизирует деятельность коры головного мозга и повышает способность к обучению: легче происходит запоминание, переработка информации, выработка новых идей.

11. Тот, кто пьет кофе, чувствует себя увереннее, не страдает заниженной самооценкой, не испытывает необоснованных страхов.

12. В небольших количествах кофе усиливает реакции организма на чувственные раздражители, повышает сперматогенез и потенцию у мужчин.

13. Кофеин, а также некоторые другие содержащиеся в кофе вещества, замедляют развитие раковых клеток.

14.  Кофе может усиливать действие сердечных препаратов.

15.  Кофеин легко попадает в грудное молоко и может вызвать повышенную нервозность у грудных детей.

С 1968 по 1988 г. английские иccлeдoвaтeли вели наблюдения за 2 тыс. мужчин — служащим инженерно-технической фирмы. Оказалось, что те, кто потреблял более шести чашек кофе в день были подвержены риску заболевания сердца на 71% больше, чем все остальные служащие этой фирмы.

Примерно у половины людей, длительное время регулярно употребляющих даже сравнительно небольшие количества кофе, отмечаются все признаки зависимости. Кофеманы со стажем при отсутствии кофе испытывают головные и мышечньн боли, постоянную усталость, нарушение внимани: и снижение интеллектуальных способностей.

Защита рекомендаций

Ключевые компетенции:

• Мотивация – наличие проблемы (цели и задачи).
• Анализ литературных данных.
• Установление и описание географического места исследования.
• Сравнительный анализ, путём составления таблиц, схем, графиков.
• Методика анкетирования, анализ данных и их презентация.
• Публичная защита своего мини-проекта, оппонирование, дискутирование.
• Консультация по теме исследования.

Рефлексия

Одаренные дети проявляют больший интерес к познанию окружающего мира.

Моя задача направить его в нужном направлении, сформировать аналитическое и критическое мышление, самоутвердиться.

Занимаясь исследовательской деятельностью, одаренный ребенок не просто получает новые знания, но и глубоко осмысливает их с позиций методологических принципов этой деятельности. Как правило, такой ребенок сам стремится к новым открытиям. Моя задача  - показать на конкретном материале, на конкретной теме, какими методами пользуются исследователи в своей работе.

Используя на уроках элементы исследовательской деятельности, гармонично соединяя их с педагогикой сотрудничества, я получил следующие результаты:

• научно-исследовательские, проектные работы высокого уровня;
• умение ориентироваться в научной литературе, использовать ее в своей работе;
• возможность сотрудничества учащихся с учеными на разных уровнях;
• здоровое, позитивное соперничество;
• интерес к работам других учеников;
• преодоление психологического барьера при деловых контактах, публичных выступлениях, дискуссиях, оппонировании.

Темы научно-исследовательских работ, их авторы:

♦ «Влияние антропогенных факторов на стабильность развития берёзы бородавчатой» - Мартюшова Евгения, лауреат Российской научно-практической конференции  «Юность, наука, культура».

♦ «Очистка сточных вод с помощью растения  Potomageton crispus L» Ефремова Евгения, Диплом I степени научно-практической конференции школьников «Открытие».

Спасибо всем за работу, а напоследок я хотел бы пожелать всем творческих успехов и любознательных учеников.