Публичная презентация на тему «Технология организации учебно-исследовательской деятельности на уроках биологии как средство достижения нового качества образования»
материал по биологии на тему

Презентация на тему:

«Технология организации учебно-исследовательской деятельности на уроках биологии как средство достижения нового качества образования»

Современное общество ставит перед школой серьезную задачу – формирование у учащихся и выпускников КЛЮЧЕВЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ.

        Основа формирования компетенций - обучение учащихся универсальным учебным действиям. Развитые учебные действия способствуют  овладению способами познания.

Стандарты второго поколения в качестве механизма достижения планируемых результатов - предметных, метапредметных, личностных -  предлагают системно - деятельностный подход.

Встала проблема: как научить ученика самостоятельно управлять своей познавательной деятельностью, осуществлять самоконтроль и самооценку.

Таким образом, в школе важно не только сформировать у учащихся знания, умения, но и развивать мышление, обучить их способам учебной деятельности, как основы развития компетентностей. Главная цель учителя - создать такие условия, чтобы каждый школьник активно участвовал в «открытии» нового знания. В этом учителю будет способствовать обучение школьников основам исследовательской деятельности.

Эта проблема  в первую очередь, актуальна для учителей биологии, так как это наука, базирующаяся на практическом закреплении теоретических знаний.

        Биология – это предмет практической направленности, включающий   в первую очередь,  описание биологических объектов и явлений, наблюдения за живой природой, опытное доказательство теоретических предположений.    

Содержание образования по биологии предусматривает практическое закрепление теории на лабораторном практикуме. Чтобы выполнить опыты, практическую работу, вести наблюдение у ребят должны быть развиты не только учебные умения, но и специальные исследовательские  навыки. Поэтому одной из главных задач является формирование действий исследовательского характера. Сформированность исследовательских действий будет способствовать лучшему закреплению темы, а значит повышению качества образования.

        Цель: создание условий для формирования исследовательских компетенций учащихся в учебно-воспитательном процессе.

        Задачи:

• разработка проекта и программы формирования исследовательских умений учащихся в соответствии с возрастом;
• диагностика сформированности учебной деятельности школьников;
• моделирование образовательной среды, способствующей    формированию исследовательских  компетенций детей.

Исследовательская деятельность обучающихся – деятельность учащихся, связанная с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением, с открытием нового знания и предполагает наличие некой проблемы, некоего противоречия, которые нуждаются в изучении и объяснении. Так как первым и одним из самых важных моментов исследовательской деятельности является нахождение проблемы, требующей решения, поэтому познавательная потребность, мотивация исследовательской деятельности являются неотъемлемой ее характеристикой.

Основными этапами исследования являются: постановка проблемы, изучение теории, посвященной данной проблематике, подбор методик исследования и практическое овладение ими; сбор собственного материала, его анализ и обобщение, научный комментарий, собственные выводы. Любое исследование имеет подобную структуру.

Исследование с точки зрения обучающегося – это возможность максимального раскрытия своего творческого потенциала. Это деятельность, позволит проявить себя индивидуально или в группе, попробовать свои силы, приложить свои знания, принести пользу, показать публично достигнутый результат. Это деятельность, направленная на решение интересной проблемы, сформулированной зачастую самими учащимися в виде задачи, когда результат этой деятельности – найденный способ решения проблемы – носит практический характер, имеет важное прикладное значение и, что весьма важно, интересен и значим для самих открывателей.

Исследование с точки зрения учителя – это интегративное дидактическое средство развития, обучения и воспитания, которое позволяет вырабатывать и развивать специфические действия исследования у обучающихся.

Если у учащихся будут сформированы универсальные учебные действия, то на их основе можно формировать исследовательские умения. В свою очередь исследовательские действия это база для проведения наблюдений, биологического практикума, эксперимента.

Таким образом, использование проблемно-исследовательских технологий мотивирует учащихся, а это в свою очередь влияет на качество усвоения тем.

  Сегодня необходимо целенаправленно и в полной мере  развивать исследовательские действия детей.

Чтобы решить эти задачи был разработан методический  проект «Развитие исследовательских умений школьников на уроках биологии». Сущность проекта - целенаправленное создание условий для развития исследовательских компетенций. Реализация проекта позволит целенаправленно, системно от класса к классу формировать исследовательские навыки учащихся с тем, чтобы учащиеся могли активно участвовать в самостоятельной познавательной деятельности.

              В рамках проекта на основе примерных рекомендаций Т. Файн была разработана программа формирования исследовательских действий школьников по возрастным группам. Программа была подразделена на 3 модуля:

1 модуль – 5-6 классы - Формирование универсальных учебных действий учащихся, необходимых для развития исследовательских компетенций.

2 модуль – 7-9 классы - Формирование основ исследовательской культуры.

3 модуль – 10-11 классы - Развитие сложных специфических исследовательских действий.

             Такой учет возрастных особенностей позволяет плавно наращивать компетентности учащихся, требуемые для проведения как теоретических, так и практических исследований. 

       Разработаны технологические карты изучения тем, где включено формирование универсальных учебных действий, в том числе и  исследовательских.

      Овладение самостоятельной исследовательской деятельностью учащимися должно быть выстроено в виде целенаправленной систематической работы на всех ступенях образования.

     Для 5-6 классов главное - это формирование универсальных учебных действий, так как  исследовательская работа основывается на способах учебной деятельности. Умение выделять главное, сравнивать, обобщать, делать выводы - без этих умений дети не смогут самостоятельно поставить опыт, сделать по полученным результатам выводы. Кроме того, биология - наука, требующая постоянной классификации многообразия изучаемых объектов. И именно в 5 классе на уроках природоведения, а затем, изучая в 6  классе основные группы растений, формируется умение классифицировать объекты, явления, которые затем пригодятся и в старших классах.

При формировании учебных действий используется следующий алгоритм работы:

Алгоритм работы по формированию способов учебных действий следующий:

Характеристика содержания действия и его значение

Ознакомление с пошаговым алгоритмом овладения способа действия

Фронтальная работа с использованием алгоритма на учебном занятии

Работа в группах или парах по закреплению способа действия

Индивидуальная работа по алгоритму

Индивидуальная самостоятельная работа без использования алгоритма

.

            В 7-9 классах на учебных занятиях исследовательские действия формируются более целенаправленно  и осознанно, а в старших классах они должны приобретать сложный, специфичный характер: школьники включаются в выполнение исследований разного рода, самостоятельно пишут рефераты, презентуют исследования, как на уроках, так и во внеурочное время.

      Исследования могут носить теоретический или экспериментальный (практический) характер. И те и другие виды исследований применяются как на уроках, так и во внеурочное время.

     Теоретические исследования - предусматривают изучение  и обобщение сведений, фактов, материалов, содержащихся в различных теоретических источниках.  

      К теоретическим исследованиям можно отнести такие, как «Разнообразие растений Республики Коми», «Болезни, вызываемые вирусами», «Клетка как этап эволюции живого в истории Земли», «Жизнь муравейника». Теоретические исследования предлагаются детям и как один из видов домашнего задания на выбор.

     Экспериментальные (практические) исследования - предполагают собственные наблюдения и эксперименты.

     Примером практических исследований могут быть по ботанике мини-исследования, выполняемые в парах и группах, такие, как  «Растения пришкольного участка», «Зеленые «легкие» школы»; по зоологии- «Насекомые осенью», «Особенности дождевого червя: способ передвижения, выявление поведенческих реакций на раздражение», по анатомии - «Рацион моего питания», «Функциональная сердечно-сосудистая проба»,  по общей биологии – «Определение уровня загрязнения воздуха в школе и на пришкольном участке», «Исследование фаз митоза на микропрепарате клеток кожицы лука».

      Для формирования исследовательских действий организуются уроки разного плана. Это и урок – экскурсия, урок – наблюдения, урок – практикум, урок – эксперимент.

      Исследовательский характер работы начинается уже с 5 класса, это наблюдение за объектами, природными явлениями. Например, урок – наблюдение «Прогулка с увеличительными стеклами».

      Урок- экскурсия. «Почему осень называют по-разному» – для пятиклассников, «Краски осени» для 6 класса.

       Урок – эксперимент.  Уроков такого типа достаточно много при изучении курса «Человек» в 8 классе, где   ребята знакомятся со способами научного познания - измерением, экспериментом, вычислениям. С целью отслеживания результатов при проведении таких уроков ребятами составляются диагностические карты состояния своего здоровья. По окончании изучения каждой темы заполняются данные о состоянии здоровья в сводную таблицу. В таблицу заносятся не только результаты лабораторных и практических работ, выполненных на уроке или дома, но и  рекомендации по профилактике и устранению выявленных отклонений. Ведение диагностических карт позволяет формировать навыки мониторинга, выявить свой уровень здоровья, сформировать на конкретных примерах потребность в здоровом образе жизни.

     Для того чтобы обучить учащихся исследованию, предусматриваю ряд шагов. Во - первых, обращаем внимание на формулировку темы. Чем младше дети, тем больше доза помощи и коротко и понятно должна звучать тема. Второй шаг- выдвижение предположений или гипотез. Например, в курсе 7 класса при изучении различных групп животных рассматриваются вопросы охраны редких и исчезающих видов. Как правило, в учебниках  приводятся примеры животных встречающихся на территории страны, а какие животные могут находиться рядом с нами, мы, к сожалению, не имеем представления. В связи с этим возникла идея создать Красную Книгу нашего района. Готовя исследование по теме « Красная книга нашего района», учащиеся 7 класса узнали, что такой книги нет, т. е. проблема - мы не знаем, каких животных можно внести в предполагаемую книгу и вообще, кому это необходимо?  Далее  выдвигаются гипотезы: «В Красную книгу» можно внести те виды животных, которые внесены в «Красную книгу Республики»; если мы напишем, какие животные встречаются в районе, можно будет сравнить, есть ли они в списках охраняемых животных РК. Обязательным шагом является формулировка цели исследования. Здесь важно ребятам показать, зачем необходимо это исследование, тогда и цели формулируются легче. Затем идет обсуждение цели совместного исследования, разработка плана и обсуждение источников информации. Работа выполняется по группам. Каждая группа выбирает один класс изученных животных. Обязательно  обсуждаем способы оформления итогов исследования и презентации полученных результатов.

      Формирование сложных специфических  действий в рамках урока проводится поэлементно. Авторы, описывающие развитие исследовательских способностей школьников (Т.Файн, В.Махмутов, А.Савенков) предлагают в качестве специальных умений учащихся такие как: умение видеть проблему, выдвигать гипотезы, планировать свою деятельность по решению проблемы, проводить исследование, формулировать выводы, оформлять исследовательскую работу.  Для их формирования используются: проблемное введение в тему урока, совместное или самостоятельное планирование выполнения практического задания, отбор методов и путей решения проблемы, использование новых образовательных технологий.

     Поэтому уроки проводятся, как правило, с использованием проблемно- исследовательских технологий. Основываясь на теоретическом материале В. Махмутова, А.Савенкова, Т.Файн выделила для себя сущность и основные этапы проведения учебного занятия с использованием проблемно - исследовательской технологии. ЭТО:

Противоречие            проблема        выдвижение гипотез        постановка целей             поиск путей решения проблемы                    выводы

         Что дает такая технология. Если раньше мы с учениками просто знакомились с целями и задачами лабораторной работы, выполняли ее с дозой помощи учителя, оформляли, то проблемно-исследовательская технология позволила мотивировать учащихся на поисковую деятельность, самостоятельно находить пути решения проблем, постоянно возвращаться к целям и задачам.          

Использование современных образовательных технологий дает позитивную динамику учебных достижений учащихся. Результативность использования исследовательской технологии отслеживается с помощью диагностического инструментария.

Диагностический инструментарий:

1.  Для выявления мотивации был использован  тест - опросник по методике   Дубовицкой Т.Д. 

2. Для определения динамики предметных умений -  тематические контрольные срезы, тесты.

3. Для  выявления  универсальных учебных действий использовались:

а) анкеты для учащихся  «Умеете ли вы учиться?» Шамовой Т.И.

б) Специальные задания для выявления уровня развития мыслительных операций.

4. Для выявления исследовательских умений использовались:

А) педагогическое наблюдение

Б) опросник для учащихся «Умеете ли Вы…» по Муравьеву Е.М  

 Необходимо отметить, что эффективность любого урока определяется не только тем, что учитель пытается дать детям, а прежде всего тем, что они взяли в процессе обучения. Использование современных образовательных технологий повышают уровень самостоятельности учащихся на уроке; улучшают отношение учащихся к учебному труду, предмету, учителю, друг к другу; развивают и воспитывают личность учащегося, его познавательный интерес; дают более глубокие знания ученикам фактического материала и более высокого уровня его усвоения.

Результаты по итогам диагностик :

-  мотивация  возросла на  8%;

-  качество знаний за 2013-2014 учебный год составило 71%,

- сформированность УУД: высокий уровень 17%, средний 78%, низкий 5% , уменьшилось число учащихся с низким уровнем сформированности УУД на 18%, число с высоким и средним увеличилось на 8% и 10% соответственно.

- сформированность исследовательских  действий по итогам анкетирования ограниченный - 12%, достаточный  61%, оптимальный - 27%.

Анализируя результаты своей работы и вышеприведенные данные можно сделать вывод, что наряду со стабильным показателем качества знаний и положительной динамики развития универсальных учебных действий, учащихся по предмету биология, использование современных образовательных технологий повышает эффективность обучения:

• повышают интерес к изучаемому материалу;
• обеспечивают создание эмоционально-нравственных ситуаций на уроке;
• активизируют познавательную деятельность учащихся;
• способствует развитию творческого потенциала учащихся;

Позитивный эффект использования  исследовательской технологии подтверждается и результатами внеурочной деятельности учащихся по предмету биология. Ребята ежегодно являются призерами районных олимпиад по предмету, активно участвуют в конкурсах различного уровня: муниципального, регионального, федерального, международного.