Мастер-класс «Формирование исследовательских навыков учащихся с помощью эксперимента при обучении биологии»
учебно-методический материал по биологии на тему

Мастер-класс «Формирование исследовательских навыков учащихся с помощью эксперимента при обучении биологии»

Чернова Марина Васильевна - учитель биологии

                                                                              МОУ «Средняя общеобразовательная

                                                    школа с углубленным изучением

                                          отдельных предметов №24»,

                                                           высшая квалификационная категория.

Тема мастер-класса «Формирование исследовательских навыков учащихся с помощью эксперимента при обучении биологии».   Актуальность данной темы заключается в том, что, несмотря на то, что эксперимент прописан в УМК по предмету, возникают трудности в его организации как современной формы обучения.   В  работе пользуюсь следующим определением: «Эксперимент – один из сложных и трудоемких методов обучения, позволяющий выявить сущность того или иного явления, установить причинно-следственные связи». 

Цель мастер-класса: организовать эксперимент по теме «Формирование исследовательских навыков учащихся на уроках биологии с помощью эксперимента»  и показать его развивающую функцию, как основу формирования исследовательских навыков учащихся.

Эксперимент на данную тему, как правило,  проводится  с учащимися 6 класса. Это делается для того, чтобы как можно раньше научить учащихся определять цели опыта, обобщать и анализировать его результаты, делать практические и теоретические выводы, а в конечном счете самостоятельно мыслить и проводить эксперимент.  Практика показывает, что учащиеся умеют описывать эксперимент или опыт, но не умеют его анализировать.  Как формируются навыки исследовательской работы учащихся покажу на опыте.  Так, опыт «Условия, необходимые для прорастания семян», на первый взгляд, не должен вызывать у учащихся трудностей. Он прост в постановке и получении результатов. Однако выявление условий прорастания семян и обоснование значения каждого из них для 6-ти классников непросто. Для того, чтобы устранить эти трудности, важно уже с первых уроков обучать учащихся выполнять опыт в определенной последовательности. С этой целью предлагается    такой план:

1. Цель опыта (что хотим выяснить?)

2. Ход опыта (что для этого делаем?)

3. Результат опыта (что получили?)

4. Выводы (что выяснили?)

 Такой план помогает приучить учащихся уже в 6-м классе к определенной последовательности проведения эксперимента. Поясняя школьникам план работы, говорю, что они должны пользоваться им при выполнении всех последующих работ экспериментального характера, в том числе и в старших классах. Чтобы научить школьников мыслить согласно предложенной планом логике, привлекаю их к активному участию в обсуждении демонстрационного эксперимента.

 Методика работы:  По названию эксперимента сформулируем цель опыта, которая заключается в выявлении  условий, необходимых  для прорастания семян.

Следует отметить, что в отличие от наблюдений, в эксперименте отбираются отдельные факторы, действие которых нужно проверить.

Обычно демонстрируется  два стакана - №1 и №2. В обоих стаканах одинаковое количество семян. Задание для учащихся: посмотрим внимательно и назовем  условие, по которому различается опыт в этих стаканах. Примерный ответ учащихся - в стакане №2 одно из условий опыта – вода, а в стакане №1 вода отсутствует.

На столах имеется раздаточный материал в виде таблиц , в которых нужно сделать записи по ходу работы.

Обсуждаем результат.  (В стакане №1 семена не проросли, а в стакане №2 они проросли). Затем результат заносится в таблицу.

 Вывод  учащихся: для прорастания семян необходима вода.

Следующий  этап работы – изучить содержимое  стаканов  №2 и №3.

Сделать вывод. (В стакане №2 воды немного, она лишь смачивает семена, а в стакане №3 вода целиком покрывает семена.)

Наблюдаемый результат: В стакане №2 семена проросли, а в стакане №3 нет.

Затем делается  запись в таблице:

Если вы внимательно посмотрите на таблицу, то заметите противоречие: с одной стороны, вода необходима для прорастания семян, а с другой – препятствует их прорастанию. Давайте разберемся в этом противоречии.

Предполагаемый ответ учащихся:

Вода вытеснила воздух.  

Дополним  таблицу:

Вывод: для прорастания семян кроме воды нужен воздух.

 Делается  общий вывод для всего эксперимента.

Вывод: для прорастания семян необходимы вода и воздух.

Заносится  вывод в таблицу.

Чтобы учащиеся прочно усвоили суть опытов, предлагается выполнить задания, при этом ориентирую их на соблюдение логической последовательности  при объяснении опыта.

Далее предлагаются аналогичные задания.

Итак, перед вами на столе три стакана. При выполнении заданий нужно выбрать два из них, отличающихся по одному условию.

Задание 1. Докажите, что для прорастания семян необходима вода.

Предполагаемый ответ учеников:

Цель опыта: выяснить, нужна ли вода для прорастания семян.

Для этого я выбираю стаканы №1 и №2. В стакане №1 семена сухие, а в стакане №2 смочены водой. Результат: в стакане №2 семена проросли, а в стакане №1 нет. Вывод: для прорастания семян нужна вода.

Задание 1. Докажите, что для прорастания семян нужен воздух.

Предполагаемый ответ учеников:

Цель опыта:  доказать, что для прорастания семян нужен воздух.

Для этого я выбираю стаканы №2 и №3. В стакане № 2 воды мало, она только смачивает семена, а в стакане №3 ее много, она вытеснила воздух.  Результат: в стакане №2 семена проросли, а в стакане №3 нет. Вывод: для прорастания семян нужен воздух.

Учителем сообщается третье условие  для прорастания семян - тепло. Вопрос классу: как это можно доказать?

Предполагаемый ответ учащихся: семена, смоченные водой, поставить на холод.

Вывод: для прорастания семян необходимо тепло.  

Обсуждение эксперимента заканчиваем беседой о значении знаний об условиях прорастания семян для практики сельского хозяйства, обработки почвы.  

Предлагается  учащимся  разработать требования к обработке почвы, чтобы обеспечить условия, необходимые семенам для прорастания.

Предполагаемый ответ:

- нужно почву рыхлить (семенам необходим воздух)

- поливать (семенам необходима вода)

- посев семян производить только в прогретую почву (семенам необходимо тепло.

Следует отметить, что поначалу овладеть логикой объяснения сути опытов могут наиболее сильные ученики, но при систематическом упражнении это становится посильным для всех.

Навыки логического мышления, осознанного проведения эксперимента закрепляются, если предлагать учащимся задания для самостоятельных опытов во внеурочное время.

Особенно важно значение эксперимента для понимания сложных явлений, описанных в учебнике 6-го класса. Таких, например, как  диффузия, эффект осмоса, тургорное давление, транспирация, фототропизм, тургор, маскировка. Не может ребенок в 11, 12 лет запомнить и понять эти явления по тому описанию, которое предложено в учебнике. Для этого я им предлагаю простые в своем исполнении опыты (см. прил. 4.).

Эти опыты могут быть использованы  и учителями начальных классов.

В тематическом планировании каждого класса я показываю место эксперимента  (см. прил.5.)

Для удобства работы в 6-ых классах мною разработана таблица для календарного планирования по эксперименту(см. прил.6.).

Для работы на уроках  с проведением эксперимента на каждую парту готовится  опорная карта с описанием методики эксперимента. ( см. прил.5)

Результативность такого вида деятельности заключается в следующем:

1. Успешно формируются навыки исследовательской работы, что проявляется в выступлениях учащихся на различного рода конкурсах и конференциях (муниципального, регионального и федерального уровней).
2. У учащихся развивается критическое мышление.
3. Формируется готовность к осуществлению поисковой деятельности и выполнению олимпиадных заданий экспериментального плана.  

Подобные уроки проводятся в системе. Один из них был направлен на Всероссийский конкурс  педагогического мастерства «Мой лучший урок», посвященный 175-ти летию со дня рождения великого русского ученого Д.И.Менделеева. Работа вышла в финал.