Доклад "Учебно-исследовательская деятельность на уроках биологии" Педагогическая конференция "Повышение качества образования:интересные идеи,эффективные методики"г. Певек. 2019г.
статья по биологии

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

 «Средняя школа с.Рыткучи»

Учебно-исследовательская деятельность

на уроках биологии

Подготовила:

Нурова Светлана Бюльтаковна

учитель биологии

с. Рыткучи,  2019г.

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. Часто в школе большая часть знаний преподносится в готовом виде и не требует дополнительных поисковых усилий и основной трудностью для учащихся является самостоятельный поиск информации, добывание знаний.

Новые стандарты образования, как раз, предполагают внесение значительных изменений в структуру и содержание, цели и задачи образования, смещение акцентов с одной задачи - вооружить учащегося знаниями - на другую - формировать у него общеучебные умения и навыки, как основу учебной деятельности. Учебная деятельность школьника должна быть освоена им в полной мере, со стороны всех своих компонентов: ученик должен быть ориентирован на нахождение общего способа решения задач (выделение учебной задачи), хорошо владеть системой действий, позволяющих решать эти задачи (учебные действия); уметь самостоятельно контролировать процесс своей учебной работы (контроль) и адекватно оценивать качество его выполнения (оценка), только тогда ученик становится субъектом учебной деятельности.

Одним из способов превращения ученика в субъект учебной деятельности является его участие в исследовательской деятельности.

Под исследовательской деятельностью учащихся понимают деятельность учащихся, которая связана с решением творческих, исследовательских задач с заранее неизвестным содержанием. Основной задачей здесь является формирование исследовательских умений, потребности в серьезной мыслительной работе, самостоятельности мышления. Поэтому одним из важнейших условий повышения эффективности учебного процесса я считаю организацию 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, активизируют познавательную деятельность, создают внутренний мотив учебной деятельности в целом. Педагогических технологий, позволяющих реализовать системно-деятельностный подход существует немало. Хотелось бы более подробно остановиться на элементах ТРИЗ-технологии, которую я стараюсь применять на уроках.

I. Технология ТРИЗ (теория решения изобретательских задач)

 ТРИЗ-педагогика - это педагогическая система, целью которой является воспитание человека, способного решать творческие задачи, то есть человека, подготовленного к встрече с творческими, не имеющими традиционных решений задачами. Цель ТРИЗ-педагогики сформулирована, как формирование личности, способной стабильно решать проблемные задачи в различных областях деятельности. Идеи, лежащие в основе ТРИЗ-технологии: Включение основных и доступных школьникам типов проблем; Творчеству можно учиться; Изобретать могут все. Что же такое творческая задача? Каким условиям она должна отвечать? Какие проблемы должна содержать? - Проблема с нечетко заданными условиями - Проблема, содержащая некое противоречие - Проблема, допускающая не одно решение, а серию ответов, часто взаимосвязанных. ТРИЗ существенно ускоряет процесс решения проблемных задач. Использую элементы ТРИЗ-технологии в своей практической деятельности. Из приёмов этой технологии применяю следующие:

 1. Работа с текстом, в котором имеется проблема, содержащая некое противоречие

Приведу несколько примеров применения технологии на уроках.

Например, при изучении темы «Рыбы» учащиеся работают с текстом: рыба-луна – самая большая из ныне существующих рыб. Её размеры могут достигать 3 м, а вес – 2 тонн! У рыбы-луны нет хвостового плавника, что делает её очень медлительной. Несмотря на такие внушительные размеры и малую подвижность, эта рыба не является промысловым видом, и у неё почти нет естественных врагов. Работая с этим текстом, даже самые слабые учащиеся обращают внимание на противоречия: почему такая большая рыба не используется в пищу, почему такая медлительная рыба не имеет врагов? Начинается активное обсуждение, каждый ребёнок высказывает своё мнение, в результате приходим к решению выявленных противоречий: мясо невкусное и воняет, шкура прочная, толстая, недоступная зубам хищника. Лоси, как известно, любят полакомиться листьями деревьев и тонкими ветками, которые расположены так высоко, что лоси не могут до них дотянуться. Вопрос. Кто же помогает им полакомиться любимой едой? Назовите этих животных. Считается, что есть веская природная причина, по которой у птичьих яиц один конец тупее другого. Что это за причина?

Где можно взять тексты для работы? Из энциклопедий, журналов  «Наука и жизнь», из книг о живой природе. Главное, создать проблемную ситуацию или противоречие, для этого можно убрать часть информации. Работа с текстами позволяет научить ребёнка не просто читать, а выделять главное в прочитанном, задумываться над содержанием.

2. Учебная экспертиза – оценка объекта или процесса с выбранным теоретическим эталоном. Здесь я выделю несколько групп приемов, которые часто использую на уроках.

 а) Сравнение предложенной информации с теорией. Найти и исправить ошибки в следующих рассказах или тезисах. Такой приём также как и предыдущий позволяет ещё с 5 класса учить детей находить ошибки, сравнивать их с эталоном, который нужно знать хорошо, чтобы справиться с заданием. Начинать можно с использования заданий «Да» - «Нет», «Верю» - «Не верю» - выбор правильных утверждений с объяснением. В 6 – 8 классах можно применять приём «Рассказ с ошибкой» - учащиеся допускают в рассказе определённое количество ошибок, но обязательно указывают в каждом случае правильный ответ, что позволяет им ещё раз закрепить изученный материал. В классе исправляются допущенные ошибки, закрепление изученного происходит вновь. К 9 классу формируется умение анализировать текст, выбирать ошибочные утверждения, но, главное, исправлять их, давая правильные ответы. Такие задания включены в  КИМы ЕГЭ по биологии.

б) Задания на сравнение закономерностей и построение системы обобщений. Например, сравнить закономерности строения и жизнедеятельности мхов, хвощей, плаунов, папоротников. Составить общие закономерности строения и жизнедеятельности для 4-х отделов растений. Или составление и заполнение таблицы «Митоз и мейоз», в которой  нужно выявить общие признаки и различия между двумя видами деления клеток.  Для более качественного выполнения данных заданий предлагаются систематизирующие таблицы, заполняемые в процессе изучения темы, как в классе, так и дома. Такие таблицы могут стать хорошим подспорьем при подготовке к предметным олимпиадам, ОГЭ и ЕГЭ.

в) Решение биологических задач.  Биологические задачи  также включены в контрольно-измерительные материалы ОГЭ и ЕГЭ, требуют развёрнутого ответа. Приведу примеры:  Почему ферменты слюны теряют свою активность в желудке?  Ученик выкопал луковицы тюльпана, посадил их в землю, но они не зацвели. Почему? При ответах на подобные вопросы у учащегося развивается речь, мыслительная активность; он учится применять полученные знания в новых, нестандартных ситуациях.

г) Составление экспертных систем. Ученик в газете прочитал о том, что холестерин очень вреден для здоровья и отказался от таких продуктов как твёрдые сыры, сливочное масло, яйца и др. Прав ли ученик?  Проводим экспертизу с изучением специальной литературы о холестерине, анкетированием как пожилых жителей села, так и своих родителей, учеников школы; поиск в специальной литературе альтернативных данных о значении холестерина и продуктов, богатых им для организма. Возникшее противоречие вызывает у учащихся желание узнать дополнительную информацию о проблеме. Изучив литературу о холестерине мы провели анкетирование жителей села и родителей. Результаты анкетирования показали, что из 10 опрошенных родителей только четверо дали определение, что такое холестерин. Из 3-х пожилых жителей села трое затруднились ответить на данный вопрос. На вопрос в каких продуктах содержится полезный холестерин правильный ответ получили от троих родителей. Пожилые люди также затруднились с ответом. В итоге с учащимися 10 класса мы провели круглый стол по теме: «Холестерин и его последствия»

II. Уроки с элементами исследования 

На уроке с элементами исследования учащиеся отрабатывают отдельные учебные приемы, составляющие исследовательскую деятельность: уроки по выбору темы или метода исследования, по выработке умения формулировать цели исследования, уроки с проведением эксперимента, работа с источниками информации, заслушивание сообщений, защита рефератов и т.д. Технология проведения такого урока следующая: на доске пишу названия ступеней исследования, формулирую проблему. Подвожу учащихся к пониманию цели исследования. Направляю деятельность учащихся в русло исследовательской работы без использования терминов: гипотеза, проверка гипотезы, интерпретация данных. Обращаю внимание учеников на схему исследовательской деятельности. Использую вопросы: С чего необходимо начинать исследование? Как это сделать? Как поступил бы исследователь? Верный ли вы сделали выбор? Учащиеся 5-6 классов достаточно успешно справляются с этой формой исследования. Так, при изучении темы “Приспособленность животных и растений к условиям окружающей среды” ребята по материалам учебника знакомятся с тем, как приспособлены к обитанию в засушливых условиях кактусы, верблюжья колючка, как приспособлены к обитанию в наземно-воздушной и водной средах пингвины и ластоногие млекопитающие. Возможная тематика исследований: “Приспособленность растений степей к засушливым условиям обитания”, “Особенности насекомоядных растений”, “Приспособления растений к опылению”, “Приспособления насекомых к сбору пыльцы и нектара”. По результатам исследований  в течение урока ребята делают краткие сообщения, обязательно содержащие выводы.

III. Проведение учебного эксперимента

Сюда относятся все лабораторные и практические работы по биологии, начиная с 6-го класса и заканчивая 11 классом. Выполняя лабораторную работу, ученик получает субъективно новые знания. Включение в содержание каждой лабораторной работы проблемной ситуации позволит перевести их в разряд исследовательских работ и содействует концентрации внимания учащихся и активизации их поисковой деятельности.

В 6 классе при проведении лабораторных работ организую небольшое исследование с помощью цифрового микроскопа.

Например, изучение строения растительных и животных клеток. Перед учащимися  была поставлена проблема, почему нет одинаковых организмов, если все живое состоит из клеток. Учащиеся выполняют работу на своих рабочих местах с использованием светового микроскопа. Я демонстрирую микропрепараты с помощью цифрового микроскопа. Содержание предлагаемых рабочих листов позволяет не только создать проблемную ситуацию, но и организовать деятельность учащихся по осмыслению проблемы исследования, поиску учебной информации и проверке гипотезы, по получению, обсуждению и обобщению полученных результатов, стимулировать рефлексивную активность учащихся.

Включение заданий проблемного и исследовательского характера целесообразно в содержание лабораторных работ. Так,  лабораторная работа «Составление родословных и их анализ» заинтересовала ученика, и он решил продолжить изучение темы в виде проектной работы: «Генеалогический метод как универсальный метод изучения наследственности человека». Цель исследования: использование генеалогического метода с целью выявления наследственных заболеваний в роду. Объект исследования: родословная семьи Памья Н. (учащийся 10 кл.) по линии матери. Задачи исследования: проанализировать научную основу генеалогического метода, путем практического применения метода составить родословную семьи, сделать анализ родословной, выявить характер и тип наследуемых признаков.

IV. Проект

Проект – это возможность делать что-то интересное самостоятельно или в группе, проявить себя, попробовать свои силы, приложить свои знания, принести пользу и показать публично достигнутый результат. Выполнение проекта требует инициативного, самостоятельного, творческого решения школьником выбранной проблемы, а сама проектная деятельность имеет в основном продуктивный характер. В своей работе практикую выполнение учениками проектов разной сложности, примерные темы проектов: история развития биологии, бытовые отходы, экология и здоровье, жизнь и деятельность великих биологов, биология и экология и т.д. Для реализации метода проектов в учебном процессе за основу можно взять любую программу курса биологии. Проектную деятельность можно использовать при изучении, таких тем как: строение растительной клетки, строение семян и условия их прорастания (6 класс), болезни органов дыхания их профилактика, гигиена питания (8 класс)  и др.

Учащимися выполнены  исследовательские проекты различной тематики:

1. «Парк Юрского периода», учащийся 7 класса Шубин Д., провел исследование животного мира мезозойской эры, создал ландшафтную модель парка юрского периода.

2. «Бытовые отходы», учащиеся 10 класса. исследовали количество и качественный состав отходов дома, прослеживали их дальнейший путь, и предлагали варианты вторичного их использования;

3. «Влияние курения на здоровье человека». Цель работы: изучение информированности учащихся о вреде курения, определение путей эффективного воздействия на их сознание, пропаганда здорового образа жизни;

4. «Азбука растений села Рыткучи», учащийся 6 класса Манджиев В. исследовал растения, произрастающие на территории поселка, проследил взаимосвязь растений Чукотки с растениями, произрастающими на территории юга России. Сделал вывод, что холодные степи Чукотки являются реликтовыми остатками древних степей. 

5. «Скрытая угроза: отработанные батарейки», проект  выполнил Тэювги О. Работа заняла 2 место на IV региональной молодежной научно-практической конференции «От идеи к воплощению», в номинации «Экологическое и естественно-научное направление». Цель работы выяснить влияние использованных батареек на окружающую среду, здоровье человека, выяснить способы утилизации. Мы выяснили, что ученики нашей школы и их родители не владеют информацией о вреде отработанных батареек и способах их утилизации: Всего опрошено 58 учеников и 15 родителей. Знают о влиянии отработанных батареек: 14% учащихся, 80% родителей. В процессе работы над проектом была проведена  всероссийская  акция «Сдай батарейку - спаси планету».

6. Экологическая сказка «Шикша и Вездеход», учащиеся 5класса исследовали экологические проблемы Чукотки, проект защитили на занятиях по внеурочной деятельности.

Работа над исследовательской работой расширяет кругозор учащихся, знания по предмету, способствует приобретению навыков публичного выступления, зарождает дружеские отношения между школьниками, создает отношение общности цели, атмосферу взаимопомощи.

Считаю, что владение учителем методикой организации научно-исследовательской деятельности обучающихся и знание её основных методов является основным элементом реформирования школьного образования. Главной задачей для учителей является создание стимула для повышения уровня развития ребёнка, стимула для самосовершенствования, а также для повышения собственного учительского мастерства.